O Radar de Prospecção Geotécnica, também designado por georadar, ou GPR (Ground Penetrating Radar) no original anglo-saxónico, é um método de inspecção não destrutivo para avaliação de obras de engenharia civil. É uma técnica baseada na propagação de radiação electromagnética de elevada frequência através do solo, rochas e materiais de construção. Esta técnica tem sido utilizada há cerca de 30 anos na prospecção geológica, geotécnica e investigação arqueológica, mas as aplicações na engenharia de estruturas é relativamente recente. Não obstante, a teoria de funcionamento está bem definida e os equipamentos existentes produzem resultados extremamente fiáveis.
Um equipamento moderno de georadar é composto pelos seguintes componentes:
A antena é o elemento mais importante dum sistema de georadar, e é caracterizada pela frequência central do espectro electromagnético que emite. Essa propriedade vai influenciar o seu tamanho, a profundidade máxima que consegue atingir e a precisão dos resultados.
O princípio de funcionamento do georadar assenta, essencialmente, na propagação de ondas electromagnéticas, de frequência específica, através do solo e materiais de construção, e na reflexão dessas ondas por características do solo ou da estrutura situados sob a superfície investigada e objecto da inspecção.
Assim, um pulso electromagnético de forte intensidade é gerado na unidade de controlo e enviado para a antena emissora. Esta irradia então o solo com energia electromagnética que se propaga através dos materiais constituintes. A onda incidente é parcialmente reflectida nas interfaces entre materiais distintos, consoante o contraste entre propriedades dieléctricas. Essa onda, denominada de traço, é depois registada pela antena receptora e armazenada em formato digital e enviada para a unidade de visualização.
A antena é arrastada ao longo duma linha recta, obtendo-se uma série de traços sucessivos justapostos denominado de radargrama. Este radargrama representa a variação de amplitude do sinal electromagnético em profundidade ao longo da linha de prospecção. O resultado é posteriormente analisado e processado com aplicações informáticas especializadas.
As ondas electromagnéticas não precisam de matéria sólida para se propagar e deslocam-se no vazio à velocidade da luz. No entanto, no solo e em materiais de construção, a velocidade é bastante inferior, sendo afectada pela constante dieléctrica do material. A constante dieléctrica (?r) depende da densidade e porosidade dos materiais, mas igualmente da humidade presente.
O georadar pode ser utilizado em solos e rocha de natureza distinta e num número elevado de materiais de construção (betão armado, alvenaria estrutural e histórica, pavimentos betuminosos e madeira). No entanto, o tipo de material, as características geométricas do local e o objectivo da inspecção vão condicionar o tipo de antena, a precisão dos resultados necessária e a profundidade a atingir. O quadro seguinte resume as aplicações típicas para o georadar para uma particular frequência do sinal em condições óptimas de propagação.
É de notar que os materiais metálicos reflectem totalmente a energia electromagnética, daí o georadar ser um excelente detector de armaduras, mais eficiente que os já existentes pois detecta armadura a uma maior profundidade.
O conhecimento das limitações dos equipamentos é fundamental para a sua selecção. No que diz respeito ao georadar, existem as seguintes restrições:
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