TÉCNICAS USUAIS EM SERVIÇOS DE RECUPERAÇÃO E REFORÇO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO REPAROS EM ELEMENTOS ESTRUTURAIS EXEMPLO

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1 TÉCNICAS USUAIS EM SERVIÇOS DE RECUPERAÇÃO E REFORÇO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO REPAROS EM ELEMENTOS ESTRUTURAIS EXEMPLO

2 Reparos em elementos estruturais Os reparos rasos ou superficiais são aqueles cuja profundidade é inferior a 2,0 cm. Os reparos semiprofundos são aqueles cuja profundidade está entre 2,0 e 5,0 cm, normalmente atingindo as armaduras. Os reparos profundos são aqueles que atingem profundidades superiores a 5,0 cm.

3 Reparos em elementos estruturais Para sua execução de reparos profundos As cavidades deverão ser cuidadosamente preparadas, removendo-se todo o concreto danificado até que o concreto são seja atingido, A superfície deve ser regularizada, mas nunca alisada, de forma a que a aderência com o material de reparo não seja prejudicada.

4 Reparos em elementos estruturais

5 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Esta técnica é normalmente empregada apenas para os casos em que o que está deteriorado é a camada de concreto de cobrimento das armaduras, Exemplos: o enchimento de falhas e a regularização de lajes, a correção de deteriorações de pequena monta e, a reconstituição de quinas quebradas de elementos estruturais.

6 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa

7 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Nesta técnica é muito importante que a impermeabilidade seja garantida, especialmente quando o elemento estrutural estiver em meio agressivo. O tipo de argamassa a ser utilizada deve ser definido em função da deterioração ocorrida; Principais tipos: argamassa de cimento e areia; argamassas com polímeros; e argamassas epoxídicas.

8 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassas de cimento e areia a) Argamassa convencional de cimento e areia Utilizado para preencher a cavidade originada pela deterioração ou desgaste de elementos estruturais. Geralmente confeccionada no traço 1:3 em volume e com fator água cimento de 0,45. A cura deve ser úmida, durante 1 a 3 dias (depende das condições climáticas.

9 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassas de cimento e areia b) Argamassa farofa Deve ser evitada em alguns casos como por exemplo revestimentos extensos, locais de difícil acesso, regiões onde não se disponha de contenção lateral (quinas), ou em buracos que atravessem o elemento estrutural, por não existir superfície de apoio para a argamassa. Devem ser aplicadas em camadas de no máximo 1,0 cm de espessura, compactadas energicamente por meio de soquete de madeira. O soquete deve ser aplicado do centro do reparo para as laterais.

10 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassas de cimento e areia b) Argamassa farofa A cura pode ser química ou úmida. Entre cada duas camadas deve-se encunhar britas, por meio do soquete, que precisam penetrar totalmente, levando a argamassa a transbordar.

11 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassas com polímeros Permite reduzir a água de mistura necessária, além de manter a plasticidade deste material, reduzir a permeabilidade e dar ótimo poder de aderência com o concreto endurecido. Como impermeabilizante é indicada para conter a umidade e evitar infiltrações em estruturas sujeitas a pouca ou nenhuma movimentação, por exemplo: cortinas de contenção, reservatórios enterrados (incluindo piscinas), cisternas, baldrames, rodapés e subsolos, além de áreas frias, como banheiros, lavabos, cozinhas e áreas de serviço

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13 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassa convencional com adesivo PVA ou com adesivo acrílico Recomendado para reparos superficiais em grandes áreas e para reparos semiprofundos. Deve ser preparada com um traço cimento: areia de 1:2,5 ou de 1:3, e o adesivo PVA deve ser adicionado à água de amassamento com uma parte de adesivo para três partes de água. Os reparos executados com a utilização destas argamassas devem estar localizados em ambientes internos, livres da presença de água. No caso de elementos estruturais que ficarão em contato com água, o adesivo PVA deve ser substituído por adesivo acrílico.

14 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassas epoxídicas O aglomerante é uma resina epoxídica. Possuem elevadas resistências mecânica e química, excelente aderência ao aço e ao concreto.

15 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassas epoxídicas São recomendadas para recuperar superfícies de concreto de: vertedouros, canais, bordas de juntas de dilatação de estruturas de concreto, pistas e rodovias de concreto e elementos estruturais expostos a agentes agressivos, além de também serem apropriadas para todos os casos de reparos nos quais haja a necessidade de liberação da estrutura poucas horas após a execução do serviço.

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17 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassa projetada com aditivo acelerador É recomendado apenas para reparos em grandes áreas, superficiais ou semiprofundos. O material tem sua aplicação feita de forma semelhante à do concreto projetado. A superfície que vai receber a argamassa projetada deve ser preparada com a utilização de um jato de areia ou de areia e água, de forma a ficar limpa e áspera. A argamassa deve ser misturada a seco, com um traço cimento: areia de 1:3 até 1:4,5, e o fator água-cimento deve ficar compreendido entre 0,35 e 0,55, juntando-se o aditivo acelerador na proporção de 2% a 6% do peso de cimento.

18 Reparos em elementos estruturais Reparos com argamassa Argamassa projetada com aditivo acelerador O jateamento deve ser dos cantos para o centro:

19 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto Reparos com concreto convencional ou concretos com adesivos Todo o concreto defeituoso removido deve ser substituído por um material de consistência plástica; Este material pode ser concreto convencional, argamassa ou qualquer outro tipo de material de recuperação, desde que não seja um elastômero e que adquira resistência compatível, tornando monolítico o elemento estrutural.

20 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto Reparos com concreto convencional ou concretos com adesivos Esta técnica é aplicada aos casos de: preenchimento de vazios ou de ninhos de agregados nos elementos estruturais de estruturas recémconstruídas, ou ainda em estruturas deterioradas, desde que a extensão das falhas ou danos atravessem a seção do elemento, ou, pelo menos, se estendam para além das armaduras.

21 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto Reparos com concreto convencional ou concretos com adesivos Alternativamente ao concreto convencional também podem ser utilizados concretos com adesivo epóxi, com adesivo PVA, ou com adesivo acrílico.

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23 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto projetado Consiste em se conduzir, através de uma mangueira, concreto ou argamassa, projetando-o em alta velocidade (acima de 120 m/s). A força do jato de concreto, ao encontrar a superfície de base, comprime o material, mantendo-o auto-aderido. A superfície que vai receber o concreto projetado pode estar em qualquer posição (vertical, inclinada ou horizontal).

24 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto projetado Existem basicamente dois processos relacionados a esta técnica: mistura seca e mistura úmida. Nocaso demistura seca: a) o cimento e os agregados são misturados a seco, admitindo-se, entretanto, uma umidade máxima da areia de 3% a 6% em peso; b) a mistura seca é colocada em uma máquina projetora de câmara dupla.

25 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto projetado c) o material é transportado na mangueira, por ar comprimido, até o bocal de saída. A água é então injetada no bocal através de um orifício regulador, sob pressão maior do que a existente na mangueira transportadora, completando então a mistura; d) o concreto é então jateado até a superfície a ser reparada.

26 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto projetado

27 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto projetado No caso de mistura úmida: a) os ingredientes componentes do concreto, inclusive a água, são previamente misturados, e a mistura é introduzida na câmara da máquina projetora; b) a mistura é conduzida para a mangueira e transportada sob pressão, por arcomprimido, até o bocal; c) injeta-se mais arno bocal para aumentara velocidade; d) o concreto é jateado até a superfície a ser reparada. Em geral o diâmetro máximo dos agregados é de 19 mm, sendo que a mangueira tem o diâmetro de 50mm. Entre os dois processos, o mais utilizado no Brasil é o da mistura seca.

28 Reparos em elementos estruturais Reparos com concreto projetado

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30 Reparos em elementos estruturais Reparos com grout O grout de base mineral ou de base epóxi é uma argamassa de grande fluidez, alta resistência, não apresenta retração, auto-adensável e deve ser utilizado para reparos profundos e semiprofundos. Como o grout atinge altas resistências rapidamente, as fôrmas podem ser sempre retiradas em 24 horas; Este procedimento é particularmente eficaz quando utilizado em elementos estruturais onde a rapidez de desforma e de utilização da estrutura sejam fundamentais.

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32 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL PRINCIPAIS PRODUTOS

33 Principais produtos Recuperação estrutural Argamassa estrutural modificada com polímeros Argamassa cimentícia modificada com polímeros para recomposição estrutural. Em reparos localizados geralmente são utilizadas argamassas com consistência seca (tixotrópicas). Já nos casos de aplicação em grandes áreas utilizam-se argamassas modificadas com polímeros e com consistência adequada para aplicação com equipamento de projeção. Em ambos os casos apresentam alta aderência ao substrato e elevada resistência mecânica.

34 Principais produtos Recuperação estrutural Revestimento polimérico e primer inibidor de corrosão Anticorrosivos, formam sobre as superfícies uma proteção impermeável aderente ao aço e ao concreto. Aplicado com pistola ou pincel. Indicado para serviços de reparo e recuperação.

35 Principais produtos Recuperação estrutural Anodo galvânico para armaduras e cabos de protensão Aplicado em peças estruturais de concreto armado, como vigas, pilares, blocos, cintas, além de peças de concreto protendido, particularmente nas regiões das ancoragens, onde haja presença decélulas decorrosão. É particularmente indicado para peças de concreto contaminadas pelo ambiente marinho ou industrial, não havendo necessidade do remanejamento do concreto contaminado.

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37 Principais produtos Recuperação estrutural Argamassa de recomposição de base poliéster Indicadas para preenchimento de cavidades. Devem ser aplicadas sobre substrato preparado e seco, onde haja grande solicitação de abrasão e/ou ataque químico, como vertedores de barragens hidrelétricas e tanque de efluentes e produtos químicos.

38 Principais produtos Reparo estrutural Graute epóxico Indicado para ancoragens de máquinas e equipamentos, para ancoragem de tirantes, fixação de placas de apoio e reparos em geral. É composto de cimento, areia de quartzo selecionada e aditivos especiais. Apresenta alta resistência mecânica e fluidez.

39 Principais produtos Reparo estrutural Resina de poliuretano Com baixa viscosidade e alta elasticidade, as resinas de poliuretano são indicadas para preenchimento de trincas com até 0,1 mm.

40 Principais produtos Reparo estrutural Resinas epóxi Indicadas principalmente para injeção em fissuras profundas estabilizadas.

41 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL EXEMPLO

42 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS REMOÇÃO DO SUBSTRATO DE CONCRETO CONTAMINADO O procedimento padrão para a recuperação das áreas contaminadas por corrosão das armaduras consiste em retirar todo o concreto deteriorado até que se obtenha a exposição completa de uma superfície do concreto sã e íntegra. Imaginemos uma área contaminada exposta de um pilar (ou viga) conforme mostrado na Figura.

43 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS REMOÇÃO DO SUBSTRATO DE CONCRETO CONTAMINADO A primeira providência deve ser o estabelecimento de um contorno geométrico linear bem definido da área a ser recuperada, conforme mostrado na Figura Essa delimitação geralmente é feita com a utilização de um equipamento de serra com disco diamantado que estabelece um bordo reto com pelo menos 5mm de profundidade.

44 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS REMOÇÃO DO SUBSTRATO DE CONCRETO CONTAMINADO Especial cuidado deve ser tomado para que o processo de remoção não seja muito agressivo a ponto de introduzir microfissuras na massa de concreto.

45 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS REMOÇÃO DO SUBSTRATO DE CONCRETO CONTAMINADO Deve ser exposta toda a armadura corroída, significando que deve ser removido de 1,5 a 2 cm do concreto situado abaixo (por detrás) das barras expostas. Esta providência tem por objetivo garantir um bom acesso que permita a correta limpeza das barras da armadura assim como permitir o completo envolvimento e passivação da mesma quando colocado o material de reparo.

46 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS LIMPEZA E PASSIVAÇÃO DAS ARMADURAS Se constatada uma redução de seção transversal da armadura após a operação de limpeza, da ordem de 15% a 25% da seção original, é recomendável a colocação de armadura suplementar para recomposição da seção de aço originalmente recomendada. Essa nova armadura deverá estar convenientemente ancorada, seguindo rigorosamente as recomendações das normas estruturais.

47 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS LIMPEZA E PASSIVAÇÃO DAS ARMADURAS A limpeza das armaduras é fator fundamental para o resultado da recuperação proposta. Todo o produto de corrosão aderido às superfícies das barras das armaduras deverá ser completamente retirado antes que sejam colocados os materiais de reparo. Limpeza rigorosa utilizando lixas e mesmo jatos de areia ou limalhas. Se a contaminação for decorrente de cloretos ou se o material a ser utilizado no reparo for epoxídico ou polimérico a limpeza com a utilização de jato de areia é altamente recomendável. Devem ser feitos uma escovação intensa (escova de aço) e lixamento.

48 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS LIMPEZA E PASSIVAÇÃO DAS ARMADURAS

49 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS LIMPEZA E PASSIVAÇÃO DAS ARMADURAS Após a limpeza das armaduras é feita a passivação das mesmas com a utilização de produtos específicos. Os produtos anticorrosivos mais utilizados para a passivação das armaduras são: primer anticorrosivo com base cimentícia. primer anticorrosivo com base epóxi.

50 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS CONSTRUÇÃO DA PONTE DE ADERÊNCIA A ponte de aderência, além de permitir uma completa aderência entre o reparo e o substrato de concreto funciona também como uma barreira de proteção para a região do reparo. A primeira etapa dessa construção é a limpeza cuidadosa da superfície que vai receber a ponte de aderência.

51 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS CONSTRUÇÃO DA PONTE DE ADERÊNCIA Após a limpeza as superfícies deverão ser umedecidas. Deve ocorrer saturação da superfície sem que ocorram encharcamentos. Em faces inferiores muitas vezes usa-se a aplicação de estopas ou sacos de aniagem molhados para conseguir o objetivo de saturar a superfície do concreto onde se aplicará à ponte de aderência.

52 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS CONSTRUÇÃO DA PONTE DE ADERÊNCIA Finalmente deve ser construída a ponte de aderência. O ideal é a utilização de uma ponte de aderência cimentícia (de preferência) ou epoxídica.

53 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS RECONSTITUIÇÃO DA SEÇÃO DA PEÇA Mais uma vez é recomendado o umedecimento da interface de contato de reparo. A superfície deverá ser saturada, mas de modo a permanecer superficialmente seca, sem encharcamentos.

54 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS RECONSTITUIÇÃO DA SEÇÃO DA PEÇA Saturada a interface pode-se passar à recomposição do substrato de concreto na área da reparação.

55 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS RECONSTITUIÇÃO DA SEÇÃO DA PEÇA Para a recomposição da seção os produtos utilizados devem atender aos seguintes requisitos básicos: capacidade de aderência. possuir retração compensada. ter módulo de elasticidade compatível com o sistema de reparo. possuir baixa permeabilidade. ter resistência mecânica compatível com a do elemento no qual irá atuar. ter suficiente resistência à agressividade do meio ambiente. ter suficiente resistência a ataques químicos.

56 RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL ETAPAS CURA DA PEÇA ESTRUTURAL RECUPERADA Após a recomposição da seção é essencial que seja procedida a sua cura, que deve durar pelo menos 07 dias.