Resumo O concreto permeável é um material de potencial para ser utilizado no gerenciamento de águas pluviais, uma vez que permite a percolação da água através de seus macroporos interconectados, seja para sistemas de águas pluviais ou para o próprio solo. No entanto, há uma necessidade de normas adicionais relacionadas ao material para seu uso difundido e, ainda, há muitos aspectos relacionados aos parâmetros de dosagem para propriedades desejadas/projetadas, método de compactação e procedimentos laboratoriais, que ainda não foram completamente compreendidos. Tais variáveis podem afetar significativamente o desempenho funcional em termos hidráulicos e mecânicos do material. Neste trabalho, o método do IPT/EPUSP para dosagem foi utilizado para obter as proporções de mistura e a densidade calculada, para uma porosidade desejada de 25%. Além disso, dois tipos diferentes de amostras (moldadas e extraídas) e métodos de compactação (Proctor e rolo) foram realizados. A densidade de cada amostra foi controlada para obter a mesma densidade calculada. Diversos testes foram realizados para comparar as seguintes variáveis: densidade, porosidade, taxa de infiltração, permeabilidade e resistência à compressão. Além disso, foram avaliados os efeitos do tipo de capeamento (com argamassa e com borracha de Neoprene) nos corpos de prova submetidos ao ensaio de compressão. Os resultados experimentais mostram que os corpos de prova moldados apresentam resultados mais consistentes que as amostras extraídas. O método de dosagem, com controle rigoroso da densidade, foi eficiente para obtenção da porosidade desejada, principalmente para os corpos de prova moldados. O rolo conduz a uma superfície superior mais compacta, o que resulta na diminuição da taxa de infiltração e permeabilidade para as amostras extraídas. O capeamento dos corpos de prova com argamassa apresenta resultados mais consistentes.

Abstract Pervious concrete may be used for stormwater management since it allows the water to pass through its interconnected macropores into stormwater systems or soils below. However, there is a need for additional standards related to pervious concrete prior to its widespread use, and there are many aspects related to mix design for desired properties, compaction methods, and test procedures that are not yet completely understood. These variables may significantly affect the functional and mechanical performance of the material. In this paper, mix designs and test specimen preparation techniques were evaluated. The IBRACON method for mixture design was used to obtain the mixture proportions and the calculated density for the desired porosity of 25%. In addition, two different types of specimens (cast or cored) and compaction methods (roller or Proctor hammer compacted) were performed. The density of each specimen was controlled to obtain the same calculated density. Several tests were conducted to compare the following variables: density, porosity, surface infiltration rate, permeability and compressive strength. Additionally, the effects of mortar capping versus neoprene-rubber caps on compressive strength measurements of pervious concrete were evaluated. The experimental results showed that cast specimens have more consistent results than cores. The design method studied with strict control of density was efficient to obtain the desired porosity mainly for cast specimens. The roller leads to a more compacted top surface resulting in a decrease in the infiltration rate and permeability of the cores. The mortar capping method is more consistent than the other.

RESUMO Ensaios de Velocidade de Propagação de Pulso Ultrassônico (VPU) são cada vez mais usados para detectar falhas em concreto. Este trabalho é parte de um programa experimental amplo que buscou estudar a influência de variáveis-chave na capacidade de detecção usando ensaios de VPU em elementos de escala natural. Para essa investigação foram moldados dois elementos de concreto de larga escala, com vários objetos introduzidos em um deles para simular possíveis falhas de concretagem. Ademais, para verificar a capacidade de identificação de vazios não-aparentes com a técnica de VPU, perfurações graduais em diferentes profundidades foram feitas a partir da face não monitorada. Os resultados confirmam que o ensaio de VPU é uma ferramenta adequada para detecção de falhas no concreto, até certa profundidade.

ABSTRACT Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) tests are being increasingly used to detect flaws in concrete. This work is part of a large experimental program aimed at studying the influence of key technological variables on detection capacity using UPV in real size elements. For this investigation two large concrete elements were cast, with some objects introduced in one to simulate possible concrete flaws due to inadequate casting. Furthermore, to check the capacity of detecting unseen voids with UPV tests, gradual perforations with different depths were made from the unmonitored face. The results confirm that UPV analysis is a very good tool to detect concrete faults, up to some depth.

RESUMEN Los ensayos de Velocidad de Propagación del Pulso Ultrasónico (VPU) vienen siendo cada vez más empleados para detectar fallas in hormigón. Este trabajo es parte de una amplia investigación experimental que tiene el objetivo de estudiar la influencia de variables tecnológicas claves en la capacidad de detección del UPV in elementos de tamaño real. Para esa pesquisa dos elementos largos de concreto fueran moldeados, con objetos introducidos para simular fallas en el hormigón. Además, para chequear la capacidad de detección de vacíos no visibles de la técnica de VPU, se realizaron perforaciones graduales hasta diferentes profundidades, empezando en la cara no monitoreada. Los resultados confirman que el ensayo de VPU es una herramienta muy buena para detección de fallas, hasta cierta profundidad.

Resumo O estudo visa avaliar a possibilidade de se usar os resultados do ensaio de arrancamento “pull-out test” - ensaio de aderência aço-concreto para estimativa da resistência à compressão do concreto, este método vem sendo utilizado com sucesso pelo grupo de pesquisa APULOT, desde 2008 [1]. A pesquisa ora realizada evidencia a existência da correlação entre essas duas variáveis, aderência e resistência à compressão do concreto, o que permite determinar estimativas apropriadas da resistência à compressão do concreto, melhorando deste modo a capacidade do controle tecnológico “in situ” do concreto. Entretanto para se obter respostas adequadas dos ensaios de aderência aço-concreto é necessário controlar as configurações de ensaio, dado que existem diversos formatos de corpos de prova para estes tipos de ensaios na literatura. Deste modo, este trabalho tem por objetivo correlacionar os resultados obtidos em ensaios de aderência do tipo pull-out a suas variáveis por meio da utilização de Redes Neurais Artificiais (RNA). Com a utilização de uma RNA, pode-se correlacionar, de forma não linear, dados de entrada conhecidos (idade de ruptura, comprimento de ancoragem, cobrimento e resistência à compressão) com parâmetros de controle (tensão de aderência aço-concreto). Para gerar o modelo neural é necessário treinar a rede, expondo-a a uma série de dados com parâmetros de entrada e de saída conhecidos. Isto permite estimar os coeficientes de correlação entre os neurônios de cada camada. O presente trabalho apresenta a modelagem de uma RNA capaz de realizar uma aproximação não linear, visando estimar a resistência à compressão do concreto a partir dos resultados de ensaios de aderência aço-concreto.

Abstract This study aims the possibility of using the pull-out test results - bond tests steel-concrete, that has been successfully carried out by the research group APULOT since 2008 [1]. This research demonstrates that the correlation between bond stress and concrete compressive strength allows estimate concrete compressive strength. However to obtain adequate answers testing of bond steel-concrete is necessary to control the settings test. This paper aims to correlate the results of bond tests of type pull-out with its variables by using Artificial Neural Networks (ANN). Though an ANN is possible to correlate the known input data (age rupture, anchorage length, covering and compressive strength of concrete) with control parameters (bond stress steel-concrete). To generate the model it is necessary to train the neural network using a database with known input and output parameters. This allows estimating the correlation between the neurons in each layer. This paper shows the modeling of an ANN capable of performing a nonlinear approach to estimate the concrete compressive strength using the results of steel-concrete bond tests.

Resumo A aplicação de Ensaios Não Destrutivos (END) é uma estratégia interessante para monitorar o estado de conservação das estruturas de concreto armado, principalmente quando ocorrem erros de dosagem, problemas na mistura, transporte ou lançamento do concreto. Dentre os métodos de END, aplicáveis ao concreto, o método de ensaio da Velocidade de Propagação do Pulso Ultrassônico (VPU) vem sendo utilizado comumente em diversas áreas da Engenharia Civil, devido à facilidade da operação, ao seu baixo custo, à rapidez na execução dos testes e à ausência de danos ao material analisado. Este trabalho visa estudar a influência que determinadas variáveis tecnológicas exercem sobre os resultados obtidos através dos ensaios de VPU. Foram moldados em laboratório dois elementos de concreto, com dimensões próximas a estruturas reais. Um elemento com armadura nas duas faces e outro sem armadura, nos quais foram introduzidos objetos para reproduzir possíveis falhas de concretagem. De modo a facilitar a análise dos dados, os resultados são apresentados por meio de imagens geradas através de programas computacionais e análises estatísticas. Através deste estudo verificou-se que a escolha dos parâmetros de ensaios é fator crucial para que se tenha uma interpretação correta dos resultados.

Abstract The application of Nondestructive Testing methods (NDT) may be an interesting strategy to monitor the condition state of reinforced concrete structures, especially when there are problems related to mixing, conveying or placing the concrete. Among the NDT methods, the Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) has been one of the most used in various fields of civil engineering, due to the ease of operation, low cost, test velocity and low level of damage to the surface analyzed. This work aims to study the influence of certain technological variables in the results obtained through UPV tests. With this aim two large blocks were cast at the laboratory, with dimensions close to real concrete elements. One of the elements was reinforcement with steel meshes on both sides while the other was cast without reinforcement. Inside these elements objects were introduced to reproduce internal concrete flaws. To facilitate the analysis the results were represented by means of a surface mapping image technique and were also subjected to statistical analysis. Through the study it was demonstrated that the correct choice of test parameters is crucial to obtain a right interpretation of UPV results from real structures.

Os ensaios não destrutivos servem como uma importante ferramenta para a análise de estruturas de concreto armado. A utilização de ensaios de velocidade de propagação do pulso ultra-sônico (VPU) permite realizar um acompanhamento das características do material ao longo de sua vida útil. No entanto, as técnicas atuais para análise dos resultados coletados são, em grande parte, baseadas na sensibilidade dos profissionais que as aplicam. Para facilitar o controle e inspeção de estruturas de concreto armado é fundamental desenvolver estratégias para tornar esta análise mais simples e precisa. Este trabalho se baseou na hipótese de que a aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNAs) pode gerar modelos de relacionamento úteis e acurados entre as características do concreto, sua compacidade e sua resistência à compressão. Os resultados indicam que as RNAs podem ser usadas para gerar métodos numéricos robustos e flexíveis para estimativa da resistência à compressão a partir de dados de VPU.

Nondestructive Testing (NDT) techniques are useful tools for analyzing reinforced concrete (RC) structures. The use of Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) measurements enables monitoring changes in some critical characteristics of concrete over the service life of a structure. Nonetheless, the current techniques for UPV data analysis are largely based on the sensitivity of the professionals who apply these tests. For accurate diagnosis it is necessary to consider the different factors and conditions that can affect the results. In order to properly control and inspect RC facilities it is essential to develop appropriate strategies to make the task of data interpretation easier and more accurate. This study is based on the idea that using Artificial Neural Networks (ANNs) is a feasible way to generate workable estimation models correlating concrete characteristics, density and compressive strength. The study shows that this goal is achievable and indicates that neural models perform better than traditional statistical models.