Ensaio de Tampões de Bueiros e Grelhas: Como é Feito e Por Que é Importante?

Você já parou para pensar quanto esforço um tampão de bueiro precisa suportar diariamente?

Presentes em ruas, avenidas, estacionamentos, áreas industriais, sistemas de drenagem e redes de saneamento, os tampões e grelhas fazem parte de uma infraestrutura essencial para o funcionamento das cidades.

Embora muitas vezes passem despercebidos, esses componentes precisam apresentar resistência mecânica adequada às condições para as quais foram projetados.

É justamente por isso que existem os ensaios de tampões de bueiros.

Por meio de ensaios laboratoriais, é possível verificar como o conjunto formado pelo tampão, grelha e aro se comporta quando submetido a cargas, avaliar sua deformação e verificar se atende aos requisitos estabelecidos para sua classe de utilização.

Neste artigo, você vai entender:

• o que é o ensaio de tampões;
• por que esse ensaio é importante;
• como o teste é realizado;
• o que é flecha residual;
• quais cargas podem ser aplicadas;
• qual a importância da ABNT NBR 10160;
• e quais características uma prensa para ensaio de tampões deve apresentar.

No final, apresentamos também a Prensa Semi-Automática I-4231 da Contenco | Pavitest, desenvolvida especificamente para ensaios físicos em tampões.

O que é o ensaio de tampões de bueiros?

O ensaio de tampões de bueiros é um procedimento de controle e avaliação da resistência mecânica de tampas, grelhas e seus respectivos aros, submetendo o conjunto a cargas previamente determinadas.

O objetivo é verificar se o componente apresenta comportamento compatível com a aplicação para a qual foi projetado.

Em termos simples:

o ensaio simula, em condições controladas de laboratório, os esforços que o tampão poderá receber durante sua utilização.

Isso é especialmente importante em locais sujeitos à circulação de veículos e outras cargas significativas.

A ABNT NBR 10160 estabelece requisitos e métodos de ensaio para tampões e grelhas de ferro fundido dúctil destinados a diferentes aplicações.

A norma prevê, entre outros procedimentos, a avaliação da flecha residual e a aplicação da carga de controle correspondente à classe de utilização.

Por que testar tampões de bueiros?

Um tampão instalado em uma via pública pode permanecer em serviço durante anos, recebendo repetidamente esforços.

Por isso, sua avaliação não deve considerar apenas a aparência ou as dimensões da peça.

É necessário verificar seu comportamento mecânico.

O ensaio pode ser importante para:

Controle de qualidade

Fabricantes podem utilizar os ensaios para verificar se seus produtos apresentam as características mecânicas especificadas.

Desenvolvimento de novos produtos

Durante o desenvolvimento de novos modelos, os ensaios permitem avaliar diferentes projetos e geometrias.

Inspeção e recebimento

Empresas e órgãos responsáveis pela aquisição de componentes podem utilizar ensaios como parte dos processos de controle tecnológico e inspeção.

Atendimento às especificações técnicas

Os resultados dos ensaios podem ser utilizados para demonstrar o atendimento aos requisitos aplicáveis ao produto.

Segurança da infraestrutura

A avaliação da resistência mecânica contribui para reduzir o risco de utilização de componentes inadequados para determinada condição de serviço.

Como é feito o ensaio de tampões?

O procedimento depende da norma, da classe do tampão ou grelha e da configuração do produto.

De forma geral, o conjunto é posicionado sobre uma estrutura de ensaio e submetido à aplicação controlada de força.

Um dos procedimentos previstos pela ABNT NBR 10160 é a medição da flecha residual após ciclos de aplicação de carga.

Antes da aplicação da carga, mede-se a posição inicial da tampa ou grelha.

Depois, a carga é aplicada gradualmente até atingir 2/3 da carga de controle.

Em seguida, a carga é retirada completamente.

Esse ciclo é repetido cinco vezes.

Após os ciclos, realiza-se uma nova medição.

A diferença entre a condição inicial e a condição final corresponde à flecha residual.

Esse resultado deve permanecer dentro dos limites estabelecidos pela norma para a classe correspondente.

O que é flecha residual?

A flecha residual é um dos conceitos mais importantes para entender o ensaio de tampões.

Imagine uma tampa perfeitamente posicionada antes do ensaio.

Ao aplicar uma carga, ela pode sofrer uma determinada deformação.

Quando a carga é retirada, parte dessa deformação pode desaparecer.

Entretanto, se permanecer uma deformação permanente, ela é chamada de flecha residual.

De forma simplificada:

Flecha residual = deformação final – deformação inicial

A ABNT NBR 10160 estabelece limites de flecha residual admissível de acordo com a classe e a condição de segurança do tampão ou grelha.

É justamente por isso que o sistema de medição durante o ensaio precisa apresentar precisão suficiente para detectar pequenas variações de deslocamento.

Qual é a carga aplicada no ensaio?

A carga utilizada não é igual para todos os tampões.

A ABNT NBR 10160 classifica os produtos de acordo com os grupos de aplicação e estabelece diferentes cargas de controle.

Para conjuntos com cota de passagem igual ou superior a 250 mm, a tabela da norma apresenta cargas de controle que vão de 15 kN a 900 kN, conforme a classe.

Entre as classes estão:

Classe	Carga de controle
A 15	15 kN
B 125	125 kN
C 250	250 kN
D 400	400 kN
E 600	600 kN
F 900	900 kN

Para cotas de passagem inferiores a 250 mm, a norma estabelece uma relação específica para determinação da carga de controle.

Isso explica por que a escolha da prensa é tão importante.

O equipamento precisa ter capacidade compatível com os ensaios que serão realizados.

Por que a prensa precisa ter capacidade superior à carga de ensaio?

Uma prensa para ensaios de tampões não deve ser escolhida apenas considerando a carga máxima que será aplicada ao corpo de prova.

A própria NBR 10160 estabelece requisitos para os equipamentos utilizados na aplicação das cargas de controle.

Para determinadas classes, o equipamento deve possuir capacidade superior aos valores de carga de controle estabelecidos pela norma.

Por isso, laboratórios que trabalham com diferentes classes de tampões precisam avaliar cuidadosamente a capacidade da máquina antes da aquisição.

Uma prensa com capacidade de 500 kN, por exemplo, oferece uma faixa de aplicação bastante relevante para diferentes ensaios, mas não significa que possa realizar todos os ensaios de todas as classes previstas na norma.

A seleção deve sempre considerar o escopo de ensaios que o laboratório pretende realizar.

A importância da medição da força

Durante um ensaio, não basta simplesmente pressionar o tampão.

É necessário saber exatamente qual força está sendo aplicada.

A prensa deve permitir o controle da carga e apresentar um sistema de indicação adequado para acompanhar o ensaio.

Na Prensa I-4231 da Contenco, a indicação digital de força possui cinco dígitos e resolução de 1 kgf, além das funções de pico máximo e tara.

O equipamento possui ainda transdutores e sistema específico para medição da flecha inicial e da flecha residual.

Como a Prensa I-4231 da Contenco realiza esses ensaios?

A Prensa Semi-Automática para Ensaios de Materiais Utilizados em Saneamento I-4231 foi desenvolvida pela Contenco | Pavitest para a realização de ensaios físicos em tampões.

O equipamento possui capacidade de carga de 500 kN e classe 1 conforme a NM ISO 7500-1.

Sua configuração foi pensada para receber dispositivos e acessórios destinados aos ensaios de verificação da resistência mecânica de tampões, considerando os requisitos aplicáveis da ABNT NBR 10160.

Entre suas principais características estão:

• capacidade de carga de 500 kN;
• controle manual da aplicação de força por válvulas de carga e alívio;
• altura útil para ensaios de até 450 mm;
• curso útil do cilindro hidráulico de 150 mm;
• base de apoio em aço para peças de até 1.300 mm de diâmetro;
• indicação digital da força;
• indicação digital da deflexão;
• sistema para medição da flecha inicial e flecha residual;
• pratos de compressão intercambiáveis de 75 mm, 150 mm e 250 mm;
• unidade hidráulica completa;
• transdutores de deslocamento;
• células de carga;
• acessórios e dispositivos específicos para o ensaio.

 

Por que uma prensa específica faz diferença?

Uma das maiores dificuldades para quem procura equipamentos para esse tipo de ensaio é perceber que não basta ter uma prensa hidráulica de alta capacidade.

O sistema precisa ser compatível com a geometria do tampão, com o método de aplicação de força e com as medições necessárias.

A I-4231, por exemplo, possui uma base de apoio de 1.300 x 1.300 mm, permitindo trabalhar com peças de grandes dimensões.

Além disso, os pratos de compressão são intercambiáveis e o equipamento conta com dispositivos específicos para a medição da flecha inicial e residual.

Isso transforma a máquina em uma solução direcionada para o ensaio, e não simplesmente em uma prensa genérica adaptada.

Quem precisa realizar ensaios de tampões?

Esse tipo de ensaio pode interessar a diferentes segmentos da cadeia de saneamento e infraestrutura.

Fabricantes de tampões e grelhas

Para controle de qualidade, desenvolvimento de produtos e avaliação do desempenho dos modelos fabricados.

Companhias de saneamento

Para processos de controle tecnológico, especificação e avaliação de componentes utilizados em suas redes.

Laboratórios de ensaios

Para ampliar o portfólio de ensaios oferecidos a fabricantes, empresas de engenharia e órgãos públicos.

Empresas de controle tecnológico

Para atender demandas específicas relacionadas a obras de infraestrutura e saneamento.

Empresas de engenharia

Para desenvolvimento, especificação e avaliação de componentes.

Universidades e centros de pesquisa

Para estudos relacionados ao comportamento mecânico de materiais e componentes utilizados em infraestrutura.

O ensaio de tampões é importante para o futuro das cidades

O crescimento das cidades aumenta também a necessidade de infraestrutura confiável.

Redes de água, esgoto e drenagem precisam funcionar continuamente.

E cada componente utilizado nessas estruturas participa de uma cadeia muito maior de segurança e qualidade.

O tampão pode parecer apenas uma pequena parte dessa infraestrutura.

Mas, quando instalado em uma via com circulação de veículos, ele passa a fazer parte diretamente do sistema de segurança da cidade.

Por isso, testar é uma forma de medir, comprovar e controlar o desempenho.

Controle tecnológico: transformar uma exigência em informação

O grande valor de um ensaio não está apenas em aplicar uma carga.

Está em transformar o comportamento do material em dados técnicos que possam ser analisados e registrados.

Força.

Flecha inicial.

Flecha residual.

Carga de controle.

Resultado do ensaio.

Essas informações permitem que fabricantes e laboratórios tenham uma visão muito mais objetiva do comportamento do produto.

É o controle tecnológico aplicado ao saneamento.

Contenco I-4231: uma solução brasileira para ensaios de tampões

A Contenco | Pavitest desenvolve e fabrica equipamentos para laboratórios de ensaios de materiais desde 1958, atendendo segmentos como solos, concreto, asfalto, cimento, argamassa, rochas, cerâmicas e aplicações especiais.

A experiência acumulada ao longo de décadas também está presente no desenvolvimento de equipamentos específicos para novas demandas da engenharia.

A I-4231 – Prensa Semi-Automática para Ensaios de Materiais Utilizados em Saneamento é uma dessas soluções.

Com capacidade de 500 kN, sistema de medição de força e deslocamento e configuração para ensaios físicos em tampões, o equipamento foi desenvolvido para atender laboratórios e empresas que precisam de uma estrutura específica para esse tipo de avaliação.

Sua empresa realiza ensaios de tampões?

Se sua empresa atua com saneamento, drenagem, fabricação de tampões e grelhas, controle tecnológico, engenharia ou ensaios de materiais, vale avaliar se o laboratório possui a estrutura adequada para realizar esses procedimentos.

A escolha da prensa deve considerar:

• capacidade de carga;
• dimensões das peças;
• sistema de aplicação de força;
• precisão da medição;
• medição da flecha residual;
• dispositivos e acessórios;
• requisitos da norma aplicável;
• calibração;
• suporte técnico;
• manutenção e assistência.

Conheça a I-4231

Prensa Semi-Automática para Ensaios de Materiais Utilizados em Saneamento

Capacidade: 500 kN

Aplicação: ensaios físicos em tampões e componentes de saneamento

Norma de referência: ABNT NBR 10160

 

👉 [CONHEÇA A PRENSA I-4231 DA CONTENCO]

Por isso, se você está estruturando um laboratório ou precisa ampliar sua capacidade de ensaios, fale com a equipe técnica da Contenco para avaliar a configuração mais adequada à sua aplicação.

Contenco | Pavitest
Engenharia, tecnologia e equipamentos para ensaios de materiais.