Title

Aplicação de técnicas ultrassônicas na avaliação preliminar de sistemas cimentícios expostos ao CO₂

Application of ultrasonic techniques in the Preliminary evaluation of cementitious systems exposed to CO₂

Authorship

SAAVEDRA, BEATRIZ FERREIRA; CAUTIVO, RAQUEL MARQUES; SOUZA, CAIO HENRIQUE ALVES DE; LIMA, MARCELLA GROSSO; CAMERINI, CESAR GIRON; GALBIATI, FABIANO; SANTIAGO, RODRIGO CÉSAR; FREITAS, JÚLIO CEZAR DE OLIVEIRA; PEREIRA, GABRIELA RIBEIRO

SAAVEDRA, BEATRIZ FERREIRA

I am this author

CAUTIVO, RAQUEL MARQUES

I am this author

SOUZA, CAIO HENRIQUE ALVES DE

I am this author

LIMA, MARCELLA GROSSO

I am this author

CAMERINI, CESAR GIRON

I am this author

GALBIATI, FABIANO

I am this author

SANTIAGO, RODRIGO CÉSAR

I am this author

FREITAS, JÚLIO CEZAR DE OLIVEIRA

I am this author

PEREIRA, GABRIELA RIBEIRO

I am this author

DOI

10.5151/2594-4711-43786

Downloads

Abstract

Este trabalho tem como objetivo avaliar, de forma preliminar, a aplicação de técnicas ultrassônicas não destrutivas na caracterização de sistemas cimentícios expostos ao CO₂, visando complementar análises voltadas à integridade de poços em aplicações de armazenamento geológico de carbono. Foram analisadas amostras dos sistemas referência, látex e sílica, nas condições branca e carbonatada. A metodologia empregada envolveu ensaios ultrassônicos convencionais pela técnica de pulso-eco, simulações para seleção de transdutor ideal para o tipo de material avaliado, além de análise por microscopia ultrassônica utilizando imagens C-scan obtidas em diferentes regiões da espessura. Os resultados preliminares indicaram variações na velocidade longitudinal entre amostras brancas e carbonatadas, conforme a formulação do cimento, o tempo de exposição e a região analisada. As imagens de microscopia ultrassônica evidenciaram variações de amplitude e atenuação ao longo do volume das amostras. A partir dos resultados preliminares obtidos neste estudo a respeito da influência da carbonatação, a abordagem proposta demonstrou potencial como ferramenta complementar para avaliação não destrutiva de sistemas cimentícios expostos ao CO₂.

This work aims to preliminarily evaluate the application of non-destructive ultrasonic techniques for the characterization of cementitious systems exposed to CO₂, seeking to complement analyses related to well integrity in geological carbon storage applications. Samples from reference, latex, and silica-based systems were analyzed under both uncarbonated and carbonated conditions. The methodology employed included conventional ultrasonic pulse-echo testing, simulations for selecting the most suitable transducer for the evaluated material, and ultrasonic microscopy analyses using C-scan images acquired at different regions throughout the sample thickness. Preliminary results indicated variations in longitudinal wave velocity between uncarbonated and carbonated samples, depending on the cement formulation, CO₂ exposure time, and analyzed region. Ultrasonic microscopy images revealed differences in amplitude and attenuation throughout the sample volume. Based on the results obtained regarding the influence of carbonation, the proposed approach demonstrated potential as a complementary tool for the non-destructive evaluation of cementitious systems exposed to CO₂.

Keywords

Ensaios Não Destrutivos, Ultrassom, Sistemas Cimentícios, Carbonatação

Nondestructive Testing, Ultrasound, Cementitious Systems, Carbonation