APONTAMENTOS DA CADEIRA DE INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES

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1 APONTAMENTOS DA CADEIRA DE INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES MESTRADO EM CIÊNCIAS DA CONSTRUÇÃO FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE COIMBRA SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DE ANOMALIAS Jorge de Brito Dezembro de 2001

2 Prefácio Estes apontamentos pretendem ser um apoio aos alunos do Curso de Mestrado em Ciências da Construção da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, no domínio da sistematização da identificação / classificação in-situ das anomalias estruturais, com particular ênfase nas relativas às construções com estrutura de betão armado e pré-esforçado e, dentro destas, nas pontes. O texto foi dividido fundamentalmente em duas partes, sendo a primeira dedicada à descrição de um sistema classificativo proposto para a classificação para diagnóstico de anomalias em pontes de betão e a segunda à descrição de um conjunto de matrizes de correlação entre as diversas entidades envolvidas nesse mesmo diagnóstico. Os apontamentos basearam-se fundamentalmente num texto do mesmo autor, Patologias em Pontes de Betão [7], Texto de Apoio ao Seminário de Inspecção e Manutenção de Pontes (IST), no âmbito na FUNDEC.

3 ÍNDICE 1. Introdução 1 2. Sistema classificativo para diagnóstico de pontes de betão Anomalias Causas possíveis das anomalias Técnicas de reparação Métodos de diagnóstico Matrizes de correlação Anomalias - Causas prováveis Anomalias - Técnicas de reparação Anomalias - Métodos de diagnóstico Conclusões Bibliografia 36

4 SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DE ANOMALIAS 1. INTRODUÇÃO As pontes de betão representam uma percentagem muito significativa das pontes em Portugal, uma tendência que é comum aos edifícios. Verifica-se, em todo o mundo, um progressivo aumento do peso relativo do betão nas construções em geral, em virtude de ter sido este o material estrutural dominante nos últimos 50 anos. Portugal, um país com graves atrasos infraestruturais até há pouco menos de duas décadas, possui por isso uma esmagadora maioria de edifícios correntes e de pontes rodoviárias de betão, sendo esse predomínio bastante menos acentuado nas pontes ferroviárias, nas quais a aposta estratégica tem sido, infelizmente, muito menor nestes anos de maior desenvolvimento do país, do que resulta uma idade média relativamente elevada. Assim sendo, justifica-se que seja dada neste curso de mestrado uma maior ênfase à análise das patologias das construções de betão. O objectivo principal desta secção é o de apresentar um sistema capaz de identificar e registar de forma objectiva as anomalias susceptíveis de ocorrer numa ponte de betão, com um acentuado paralelismo na componente estrutural dos edifícios correntes de estrutura de betão. O diagnóstico dessas anomalias deve ser acompanhado pela identificação das suas causas possíveis, dos métodos de diagnóstico susceptíveis de serem utilizados na detecção / quantificação das mesmas e ainda as técnicas de reparação / manutenção mais adequadas a cada situação. Estas diversas entidades encontram-se agrupadas num sistema classificativo válido para pontes de betão mas susceptível de ser adaptado a pontes metálicas e de alvenaria. Associado ao sistema existe um conjunto de matrizes de correlação, que permite auxiliar no diagnóstico feito no local, permitindo a utilização de um sistema informatizado de apoio à inspecção, descrito num outro documento a preparar. 1

5 2. SISTEMA CLASSIFICATIVO PARA DIAGNÓSTICO PARA PONTES DE BETÃO No sentido de normalizar os relatórios e fichas de inspecção, é fundamental criar um sistema classificativo das anomalias potencialmente detectáveis em pontes de betão. Só assim se evitará situações em que o mesmo fenómeno seja descrito de formas diferentes consoante o inspector ou em que designações idênticas descrevam defeitos que não o são. Por outro lado, o sistema de decisão, que se pretende baseado em cálculo automático, vai funcionar com base nas fichas de inspecção pelo que estas devem ser sintéticas, precisas e inequívocas. Esta necessidade de criar uma classificação coerente estende-se às causas possíveis das anomalias, às técnicas de reparação e aos métodos de diagnóstico Anomalias Todas as anomalias susceptíveis de serem encontradas em pontes de betão (num total de 94) foram classificadas em 9 grupos diferentes. As anomalias em estruturas de betão foram já anteriormente classificadas de acordo com diferentes critérios: em função da sua localização na construção (infraestrutura, superstrutura, etc.); em função da importância dos elementos estruturais nos quais ocorrem (elementos principais, elementos secundários, etc.); em função do tipo de material (betão, aço, betuminoso, etc.); em função das causas prováveis (defeitos relacionados com corrosão, associados a sismos, etc.). A classificação aqui proposta (Quadro 1) baseia-se em três outras apresentadas anteriormente. O critério utilizado foi basicamente de índole geográfica e funcional: as fundações (Figura 1) / encontros / taludes são referidos num capítulo, as juntas de dilatação noutro, os aparelhos de apoio num terceiro, etc.. Sentiu-se a necessidade de criar um capítulo separado A-A. Comportamento Global da Superstrutura (Figura 2) no princípio da classificação para incluir os defeitos que influenciam esse mesmo comportamento. 2

6 Fig. 1 [2] - Anomalia A-B1 - Infraescavação Fig. 2 [3] - Anomalia A-A1 - Deformação permanente Os capítulos A-C. Elementos em Betão (Figura 3) e A-D. Armaduras / Cabos (Figura 4) têm um âmbito bastante alargado: permitem classificar cada anomalia, respectivamente em betão e armadura ordinária ou de pré-esforço, independentemente do local onde ocorram. Desta forma se evita repetir estas anomalias para elementos específicos incluídos noutros capítulos (passeios, fundações, vigas de bordadura, etc.). Se, por exemplo, se detectar descasque de uma viga de bordadura, essa anomalia deve ser classificada como A-C7 (delaminação / descasque) em alternativa a A-I14 (deterioração das vigas de bordadura). 3

7 Fig. 3 [2] - Anomalia A-C7 - Delaminação / descasque Fig. 4 [2] - Anomalia A-D1 - Varão à vista (descasque do recobrimento) Foi feito um esforço no sentido de cobrir qualquer anomalia que pode vir a ser detectada numa ponte cuja estrutura é na sua totalidade de betão armado ou pré-esforçado. De forma a atingir esse objectivo, foram criados capítulos especiais como juntas de dilatação (Figura 5), aparelhos de apoio (Figura 6), elementos secundários, etc., que não são específicos das pontes de betão mas são essenciais ao seu funcionamento normal. Estes capítulos podem ser utilizados directamente em qualquer classificação que se faça das anomalias em pontes metálicas ou mistas. Tentou-se também evitar redundâncias na classificação proposta assim como a 4

8 existência de anomalias que não podem facilmente ser incluídas em qualquer categoria. Em alguns casos, é necessário recorrer à ficha de anomalia (descrita mais adiante) para clarificar as diferenças entre anomalias semelhantes (por exemplo, A-D4 varão corroído e A-D5 varão com diminuição de secção). Nesta ficha, devem ser fornecidos os critérios de classificação da gravidade da anomalia em função da sua extensão e grau de evolução. Fig. 5 [4] - Anomalia A-F1 - Desnivelamento (acção de choque sob tráfego) Fig. 6 [4] - Anomalia A-E12 - Deslocamento do aparelho de apoio Em cada capítulo, as anomalias foram divididas grosso modo segundo a sua semelhança, causa comum ou proximidade de forma a facilitar a utilização da lista apresentada no Quadro 1. 5

9 Quadro 1 [1] - Lista de anomalias em pontes de betão A-A. COMPORTAMENTO GLOBAL DA SUPERSTRUTURA A-A1 deformação permanente (Fig. 2) A-A3 inclinação dos pilares A-A2 deslocamento relativo A-A4 vibração A-B. FUNDAÇÕES / ENCONTROS / TALUDES A-B1 infraescavação (Fig. 1) A-B6 escorregamento dos taludes A-B2 assentamento A-B7 vegetação / tocas de animais A-B3 rotação A-B8 obstrução do curso de água por detritos A-B4 assentamento / rotura em laje de transição A-B9 assoreamento A-B5 erosão dos taludes A-C. ELEMENTOS EM BETÃO A-C1 mancha de ferrugem A-C8 esmagamento do betão A-C2 eflorescência / mancha de humidade A-C9 fendilhação em "pele de crocodilo" A-C3 concreção / intumescimento A-C10 fenda longitudinal A-C4 escamação / desgaste / desintegração A-C11 fenda transversal A-C5 vazios / zona porosa / ninho de inertes A-C12 fenda diagonal A-C6 estratificação / segregação A-C13 fenda sob / sobre varão A-C7 delaminação / descasque (Fig. 3) A-D. ARMADURAS / CABOS A-D1 varão à vista (descasque do recobrimento) (Fig. 4) A-D7 cabo cortado A-D2 bainha à vista (descasque do recobrimento) A-D8 bainha deficientemente injectada A-D3 cabo à vista (descasque do recobrimento) A-D9 zona de selagem da ancoragem da armadura de A-D4 varão corroído pré-esforço defeituosa A-D5 varão com diminuição de secção A-D10 ancoragem corroída A-D6 varão cortado A-E. APARELHOS DE APOIO A-E1 impedimento do movimento por detritos / A-E8 destacamento dos ferrolhos (chumbadores) / vegetação rebites A-E2 impedimento do movimento por ferrugem A-E9 esmagamento do chumbo A-E3 rotura da(s) guia(s) A-E10 fluência do neoprene A-E4 fissuração no rolamento A-E11 esmagamento do neoprene A-E5 rotura do rolamento A-E12 deslocamento do aparelho de apoio (Fig. 6) A-E6 corrosão do metal A-E13 fractura do betão sob o aparelho de apoio A-E7 deterioração do berço / placa de apoio A-E14 humidade / água estagnada A-F. JUNTAS DE DILATAÇÃO A-F1 desnivelamento (acção de choque sob tráfego A-F6 corrosão do metal (Fig. 5) A-F7 arranque / rotura dos ferrolhos A-F2 falta de paralelismo A-F8 desaperto / rotura dos parafusos / rebites A-F3 corte transversal A-F9 fissuração das partes metálicas A-F4 impedimento do movimento por detritos / A-F10 enchimento / selagem (neoprene ou mastique) vegetação A-F5 impedimento do movimento por ferrugem A-F11 humidade / água estagnada A-G. REVESTIMENTO (BETUMINOSO) / ESTANQUEIDADE A-G1 fendilhação em pele de crocodilo (Fig. 9) A-G7 marcas dos pneus dos veículos (rodeiras) A-G2 fenda ao longo de uma zona reparada A-G8 irregularidades superficiais A-G3 outro tipo de fenda A-G9 descolamento / delaminação A-G4 ninho de inertes A-G10 exsudação do asfalto A-G5 buraco A-G11 membrana de impermeabilização danificada / A-G6 desrevestimento acentuado inexistente A-H. DRENAGEM DE ÁGUAS A-H1 retenção de água (Fig. 7) A-H5 gárgula obstruída A-H2 dreno obstruído A-H6 drenagem directamente sobre elementos A-H3 fuga numa ligação estruturais A-H4 estreitamento na tubagem A-H7 falta de drenagem em secções ocas A-I. ELEMENTOS SECUNDÁRIOS A-I1 sinalização inadequada / inexistente A-I9 soldadura partida A-I2 sinalização deteriorada A-I10 passeios com desgaste acentuado / danificados A-I3 guarda-rodas / separador inexistentes A-I11 tubagem de serviços danificada A-I4 guarda-rodas / separador danificados A-I12 iluminação inadequada / inexistente A-I5 guarda-corpos danificados (Fig. 8) A-I13 iluminação fora de serviço A-I6 deficiências da pintura A-I14 deterioração das vigas de bordadura A-I7 corrosão das partes metálicas A-I15 deterioração dos acrotérios A-I8 parafusos / rebites desapertados / partidos 6

10 Fig. 7 [2] - Anomalia A-H1 - Retenção de água Fig. 8 [2] - Anomalia A-I5 - Guarda-corpos danificados Fichas de anomalia A lista de anomalias (Quadro 1) dá origem a uma ficha por cada anomalia. Nesta, a anomalia é descrita e classificada pseudo-quantitativamente. É criado um quadro causa / consequência / perigo futuro em que se relaciona os sintomas susceptíveis de serem detectados numa observação visual com as respectivas causas possíveis e as prováveis consequências futuras. Este conjunto de fichas, do qual se apresenta um exemplo na Figura 10, constitui um apêndice muito importante do manual de inspecção que deve sempre ser levado para a visita. 7

11 Fig. 9 [4] - Anomalia A-G1 - Fendilhação em pele de crocodilo Uma ficha de anomalia contém os seguintes elementos: tipo (de acordo com a lista do Quadro 1); ficha (de acordo com a lista do Quadro 1); designação (de acordo com a lista do Quadro 1); descrição (sumária da anomalia); causas possíveis (de acordo com a matriz de correlação anomalias - causas possíveis referida mais adiante; as causas são identificadas por uma descrição sumária e pela sua designação em código de acordo com o Quadro 2; as causas próximas aparecem sublinhadas); consequências possíveis (próximas ou afastadas no tempo); aspectos a inspeccionar (questões relacionadas com a anomalia detectada que podem vir a ter interesse no diagnóstico da mesma ou constituir por si mesmas novas anomalias); parâmetros de inspecção (parâmetros que permitem classificar as anomalias - Tipo 1); classificação da anomalia (critérios específicos de classificação de cada anomalia de acordo com o sistema atrás referido e com base entre outros nos parâmetros de inspecção). A ficha de anomalia deve ser complementada, sempre que possível, com uma foto ou gravura exemplificativa. 8

12 TIPO: ARMADURAS / CABOS FICHA DE ANOMALIA FICHA: A-D5 DESIGNAÇÃO: varão com diminuição de secção DESCRIÇÃO: varão de armadura ordinária colocado à vista por descasque do recobrimento e apresentando perda de secção transversal CAUSAS POSSÍVEIS: -descasque provocado por choque (C-D2) -carbonatação (C-F2, C-G2) -corrosão da armadura -presença de iões cloro (C-F3, C-G3, C-B6) -recobrimento insuficiente (C-A14, C-B11, C-A28, C-B1, C-B2, C-B26) -áreas demasiadamente expostas / concepção geométrica inadequada (C-A20) -drenagem deficiente (C-A24, C-A23, C-A25, C-B20, C-B26, C-H5) -infiltração de água (estanqueidade deficiente) (C-F1, C-G1, C-A26, C-B5, C-B9, C-B17, C-E2, C-E3, C-E4) CONSEQUÊNCIAS POSSÍVEIS: ASPECTOS A INSPECCIONAR: -descasque progressivo do betão devido a aumento de volume da ferrugem -fendilhação -perda de resistência da secção -perda de aderência do varão -deformação da estrutura -estética afectada -cor da ferrugem negra: (origem provável: iões cloro => maiores perdas de secção) ou avermelhada (origem provável: carbonatação => menor perigo) -estado de corrosão dos varões vizinhos -aderência do recobrimento -carbonatação, presença de iões cloro, infiltrações de água -estado da estanqueidade -fissuração na zona observada -deformações -estado do sistema de drenagem -proximidade do mar -utilização no presente ou no passado de sais anti-congelantes PARÂMETROS -cor predominante da ferrugem: negra (S / N) / avermelhada (S / N) DE INSPECÇÃO: -localização da secção com perda de área de varão: zona de esforços máximos (S / N) zonas intermédias (S / N) -perda máxima localizada de secção: ( % ) CLASSIFICAÇÃO DA ANOMALIA: Em termos de Urgência de Actuação 0 - ferrugem predominantemente negra em zona(s) de esforços máximos com perda máxima localizada de secção superior a x % 1 - ferrugem predominantemente negra em zona(s) de esforços máximos com perda máxima localizada de secção inferior a x % 2 - ferrugem predominantemente negra em zonas intermédias 3 - ferrugem predominantemente avermelhada Em termos de Importância para a Estabilidade da Estrutura A - varão pertencente ao tabuleiro, vigas principais, pilares, encontros e fundações C - varão pertencente ao guarda-corpos, guarda-rodas, revestimento do passeio e lajes de transição Em termos do Volume de Tráfego Afectado pela Anomalia γ - assumindo que esta anomalia não perturba o normal funcionamento do tráfego Fig. 10 [1] - Exemplo de ficha de anomalia 9

13 2.2. Causas possíveis das anomalias Todas as causas possíveis (directas e indirectas) destas anomalias (num total de 117) foram então classificadas de acordo com um critério cronológico também em 9 diferentes grupos. É corrente encontrar listas classificativas das causas de anomalias em estruturas de betão na literatura especializada [5] [6]. Na maior parte dos casos, as causas são classificadas em função da sua relação com a concepção, construção, utilização, agentes agressivos e acidentes. No entanto, a maior parte das classificações não tem um tratamento sistemático de todos os erros e circunstâncias que levam à existência de anomalias em estruturas de betão e são por vezes demasiado generalistas em alguns dos assuntos. É também difícil encontrar uma classificação de anomalias específicas de pontes, quer em betão quer noutros materiais. A classificação aqui proposta (Quadro 2) baseia-se em duas outras apresentadas anteriormente. O critério utilizado foi basicamente cronológico: os erros de projecto precedem os erros de execução que, por sua vez, precedem as acções de acidente e ambientais assim como os agentes agressivos. Foi dada uma ênfase especial aos capítulos C-A. Erros de Projecto (Figura 11) e C-B. Erros de Execução (Figura 12), já que estes são a principal causa das anomalias em estruturas de betão, quer em pontes quer em edifícios. As acções de acidente, algumas das quais têm uma probabilidade de ocorrência muito baixa mas têm também uma capacidade de produzir estragos muito importantes, foram divididas em naturais (capítulo C-C.) (Figura 13) e de origem humana (capítulo C-D.) (Figura 14). Dedicou-se um capítulo (o C-E.) (Figura 15) às acções ambientais que, isoladas, não produzem deterioração significativa. Deve no entanto ser referido que, na grande maioria das anomalias em betão, podem ser encontradas várias causas e só por vezes uma delas é preponderante. Os agentes agressivos foram também divididos em naturais (capítulo C-F.) (Figura 16) e artificiais (capítulo C-G.) (Figura 17). 10

14 Fig. 11 [2] - Drenagem directamente sobre betão (Causa C-A24) devida a um erro de concepção do sistema de drenagem Fig. 12 [3] - Cabos de pré-esforço corroídos por falta de injecção da sua bainha (causa C-B13) Dedicou-se um capítulo especial (C-H.) à falta de manutenção como causa de anomalias. A lista de causas neste capítulo seguiu o critério de referir as situações que são por si causas directas ou indirectas de anomalias. Algumas das causas são elas próprias anomalias mas podem vir a ter outras consequências (Figura 18). Finalmente, o capítulo C-I. (Figura 19) diz respeito a situações nas quais a alteração das condições de serviço inicialmente previstas na ponte é passível de criar problemas futuros no seu funcionamento. Na maioria das classificações, estas situações são ignoradas o que não é 11

15 correcto se se tomar em conta, por exemplo, a variação que se faz sentir nas solicitações devidas ao tráfego. Fig. 13 [4] - Leito do rio assoreado e obstruído por detritos após uma cheia (causa C-C4) Fig. 14 [2] - Elemento de betão partido devido à colisão de um veículo pesado (causa C-D2) Dentro de cada grupo e para facilitar a compreensão da lista apresentada no Quadro 2, as causas de características semelhantes foram ordenadas sequencialmente. 12

16 Fig. 15 [4] - Desgaste acentuado de superfície de betão devido a ciclos gelo / degelo (causa C- E5) Fig. 16 [4] - Fendilhação em pele de crocodilo devida a forte reacção álcali-sílica (causa C- F7) 2.3. Técnicas de reparação As técnicas de reparação utilizadas para eliminar ou prevenir as anomalias listadas anteriormente (num total de 69) foram classificadas nos mesmos grupos que estas últimas. 13

17 Fig. 17 [3] - Infraescavação de um pilar devida a cavitação por má concepção (causa C-G7) Fig. 18 [3] - Vegetação nociva nos bordos dos passeios devida a falta de manutenção (causa C-H8) É vasta a bibliografia referente à reparação / reabilitação de estruturas de betão. Não é, no entanto, fácil encontrar classificações das técnicas de reparação. Quando existem, não dizem respeito ao caso específico das pontes e não tomam em conta a imensidão de pequenos trabalhos que é necessária para as manter funcionais e não apenas estruturalmente seguras. De facto, a maior parte do trabalho realizado numa ponte após a sua classificação em serviço diz respeito à manutenção e não à reabilitação. Por outro lado, tem a ver predominantemente com aspectos funcionais e não diz respeito a reparação estrutural. 14

18 Quadro 2 [1] - Lista de causas possíveis de anomalias em pontes de betão C-A. ERROS DE PROJECTO C-A1 deficiente traçado da ponte ou dos seus C-A17 concepção / pormenorização deficiente das acessos ligações metálicas C-A2 concepção hidráulica deficiente C-A18 concepção / posicionamento deficiente dos C-A3 errada escolha dos materiais aparelhos de apoio C-A4 acções de cálculo erradas / omissas C-A19 concepção / posicionamento deficiente das C-A5 simplificação excessiva do modelo de cálculo juntas de dilatação C-A6 não consideração da temperatura em obras de C-A20 áreas expostas em excesso dos elementos arte longas ou de grande viés estruturais / concepção geométrica inadequada C-A7 não consideração dos efeitos diferidos do betão C-A21 não previsão da substituição de elementos (fluência, retracção) sujeitos a deterioração intensa C-A8 não consideração da encurvadura no cálculo de C-A22 dificuldade / impossibilidade de inspeccionar elementos verticais partes da estrutura C-A9 não consideração do processo construtivo C-A23 não previsão de uma inclinação mínima em C-A10 concepção deficiente para acções sísmicas e superfícies quase-horizontais outras acções horizontais C-A24 drenagem directamente sobre betão, junta de C-A11 erros não detectados na análise por computador dilatação, aparelho de apoio ou ancoragem (Fig. 11) C-A12 modelação deficiente das fundações C-A25 outros erros de concepção da drenagem C-A13 concepção anti-assoreamento deficiente C-A26 ausência de membrana de impermeabilização C-A14 recobrimento insuficiente das armaduras C-A27 caderno de encargos deficiente C-A15 distância inadequada entre varões / cabos C-A28 desenhos incompletos / contraditórios / C-A16 outros erros de pormenorização das armaduras excessivamente compactos C-B. ERROS DE EXECUÇÃO C-B1 má interpretação dos desenhos de execução C-B14 descofragem precoce / inadequada C-B2 pessoal inexperiente C-B15 carregamento precoce C-B3 compactação / estabilização deficiente do solo C-B16 má regularização das superfícies acabadas C-B4 armazenagem/transporte deficiente dos materiais C-B17 colocação deficiente da membrana de C-B5 alteração das dosagens dos componentes impermeabilização C-B6 utilização de materiais inapropriados (água con- C-B18 deficiente pavimentação / repavimentação do taminada, inertes reactivos) tabuleiro C-B7 betonagem deficiente C-B19 deficiente tapamento de buracos no pavimento C-B8 cofragem deficiente / utilizada vezes excessivas C-B20 obstrução de drenos com asfalto C-B9 compactação / cura deficiente do betão C-B21 aperto deficiente de parafusos / rebites C-B10 junta de betonagem mal executada C-B22 soldadura mal executada C-B11 posicionamento / pormenorização pouco rigorosa C-B23 pintura mal executada das armaduras C-B24 fabrico / colocação deficiente das juntas de C-B12 pré-esforço inadequado dilatação C-B13 injecção deficiente das bainhas dos cabos de C-B25 colocação deficiente dos aparelhos de apoio pré-esforço (Fig. 12) C-B26 fiscalização inexistente / deficiente C-C. ACÇÕES DE ACIDENTE NATURAIS C-C1 sismo C-C6 avalanche de neve C-C2 incêndio C-C7 tornado / ciclone C-C3 aguaceiro C-C8 tsunami C-C4 cheias (Fig. 13) C-C9 raio C-C5 movimentos de terras C-C10 erupção vulcânica C-D. ACÇÕES DE ACIDENTE DE ORIGEM HUMANA C-D1 incêndio C-D4 carga excessiva C-D2 colisão / acidente de tráfego (Fig. 14) C-D5 queda de objectos pesados C-D3 explosão / bombardeamento C-D6 vandalismo C-E. ACÇÕES AMBIENTAIS C-E1 temperatura C-E5 gelo (ciclos gelo / degelo) (Fig. 15) C-E2 humidade (ciclos seco / molhado) C-E6 vento C-E3 chuva C-E7 radiação solar directa C-E4 neve C-F. AGENTES AGRESSIVOS NATURAIS C-F1 água (ciclos seco / molhado) C-F7 reacção álcali-sílica (Fig. 16) C-F2 dióxido de carbono C-F8 abrasão (vento, areia, objectos pesados em C-F3 sal / água salgada (cloretos) suspensão num leito de água) C-F4 ácidos / água pura C-F9 cavitação C-F5 sais de amónio / magnésio C-F10 acção biológica (algas, líquenes, raízes) C-F6 sulfatos C-F11 evaporação de componentes voláteis 15

19 Quadro 2 [1] - Lista de causas possíveis de anomalias em pontes de betão (continuação) C-G. AGENTES AGRESSIVOS ARTIFICIAIS C-G1 água C-G5 compostos orgânicos (açúcar, óleo) C-G2 dióxido de carbono C-G6 abrasão (tráfego, transporte de materiais) C-G3 sais anti-congelantes C-G7 cavitação (Fig. 17) C-G4 poluição C-G8 acção biológica (esgotos) C-H. FALTA DE MANUTENÇÃO C-H1 acumulação de ferrugem / detritos nos aparelhos C-H4 juntas de dilatação (ou componentes seus) funcionando de apoio deficientemente mantidos em serviço C-H2 aparelhos de apoio (ou componentes seus) funcio- C-H5 sarjeta / drenos obstruídos por detritos nando deficientemente mantidos em serviço C-H6 falta / desaperto de parafusos / rebites C-H3 acumulação de ferrugem / detritos nas juntas de C-H7 pinturas das partes metálicas deficientes dilatação C-H8 vegetação / tocas de animais (Fig. 18) C-I. ALTERAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SERVIÇO INICIALMENTE PREVISTAS C-I1 alterações a montante ou jusante do traçado do C-I8 assentamento das fundações canal / curso de água C-I9 eliminação das juntas de dilatação C-I2 aumento drástico do fluxo de tráfego C-I10 alterações na distribuição de vãos C-I3 aumento da carga máxima permitida (Fig. 19) C-I11 funcionamento anormal dos aparelhos de apoio C-I4 aumento de carga permanente devido a sucessivas C-I12 reforços de determinados elementos mas não de repavimentações todos os necessários C-I5 excessiva velocidade do tráfego C-I13 alteração da regulamentação (cargas móveis, C-I6 sinalização desactualizada / retirada acção sísmica) C-I7 iluminação insuficiente / retirada Fig. 19 [2] - Assentamento da laje de transição causado por um aumento da carga máxima permitida na ponte (causa C-I3) Tomando estes factos em consideração, a classificação aqui proposta (Quadro 3) inclui, para além de técnicas de reparação, trabalhos de manutenção. Para que a divisão entre manutenção e reparação se torne clara e possa ser utilizada no sistema de decisão, definiu-se que cada técnica listada é adstrita a apenas um dos sectores da gestão. Assim, uma técnica de reparação que na lista global apareça com um (m), deve ser incluída na manutenção e os respectivos custos englobados na análise económica nos custos de manutenção C M, independentemente das circunstâncias. O inverso se passa em relação às técnicas identificadas 16

20 com um (r) cujos custos são englobados nos custos de reparação C R. A ideia fundamental é a de que as técnicas englobadas na manutenção não envolvem aspectos estruturais da ponte. Na elaboração desta classificação, considerou-se que as técnicas de reparação têm mais a ver com as anomalias do que com as suas causas. Ainda que frequentemente a reparação deva ter em conta a causa da anomalia, é esta última que preocupa a entidade gestora. Daí que se tenha decidido que deveria haver um paralelismo estreito entre a classificação das técnicas de reparação e a classificação das anomalias atrás descrita, cujos capítulos gerais foram adoptados. Os critérios utilizados na elaboração da classificação das anomalias são válidos também aqui e não vão ser repetidos. Refere-se de seguida os critérios específicos relacionados com a classificação das técnicas. Por cada entrada na lista, deve ser criada uma ficha de reparação em que a eliminação da(s) causa(s) da anomalia é, sempre que possível, o primeiro passo a ser executado. Desta forma, a técnica de reparação é de facto dependente da causa da anomalia. Em cada ficha, é fornecida a lista dos trabalhos a ser efectuados assim como as necessidades de materiais, equipamento e mão-de-obra. Também fundamental é uma lista de preços unitários de forma a estimar os custos das possíveis reparações futuras e optar entre várias soluções. Mais adiante, será descrita em mais pormenor a ficha de reparação. Para facilitar a compreensão da lista do Quadro 3, dentro de cada capítulo de técnicas de reparação, aquelas que apresentam semelhança entre si são apresentadas sequencialmente. Ficha de reparação A lista de técnicas de reparação (Quadro 3) dá origem a uma ficha por cada técnica. Nesta, deve estar incluída a identificação da técnica e o seu campo de aplicação, a descrição dos materiais utilizados, a sequência dos trabalhos, o pessoal e equipamento necessários, a eficiência estimada da técnica, notas específicas e estimativa de custo. Podem ainda ser adicionados dois anexos com esquemas e descrição detalhada dos vários trabalhos que constituem a técnica. O índice apresentado no Quadro 4 é apenas exemplificativo do que se pretende podendo sofrer algumas adaptações segundo a técnica de reparação. 17

21 Quadro 3 [1] - Lista de técnicas de reparação (r) e manutenção (m) de anomalias em pontes de betão R-A. COMPORTAMENTO GLOBAL DA SUPERSTRUTURA R-A1 libertação de uma ligação interna / externa (r) R-A3 criação de apoio intermédio (novo pilar) (r) R-A2 limitação de um grau de liberdade interno/externo (r) R-A4 pré-esforço exterior adicional (r) R-B. FUNDAÇÕES / ENCONTROS / TALUDES R-B1 reparação de infraescavação (recalce das fundações R-B4 compactação do solo sob laje de transição (r) com material calibrado) (r) R-B5 substituição de laje de transição (r) R-B2 prevenção de infraescavação (protecções hidro- R-B6 estabilização de taludes (r) dinâmicas, construção de ilhotas em volta dos R-B7 remoção de detritos acumulados / vegetação / pilares) (r) tocas de animais (m) (Fig. 20) R-B3 consolidação de fundações (levantamento com R-B8 desassoreamento (m) macaco e compactação) (r) R-C. ELEMENTOS EM BETÃO R-C1 reparação cosmética (m) R-C5 selagem de fendas (r) R-C2 aplicação de betão em áreas localizadas (com R-C6 fecho de fendas com agrafos (r) remoção do betão deteriorado) (r) R-C7 regularização da superfície / encamisamento (r) R-C3 injecção de fendas (r) (Fig. 21) R-C8 substituição parcial / total (r) R-C4 preenchimento de fendas com calda de cimento (r) R-D. ARMADURAS / CABOS R-D1 aplicação de betão em áreas localizadas (com R-D5 introdução de perfis metálicos (r) limpeza das armaduras expostas) (r) (Fig. 22) R-D6 substituição / aumento do pré-esforço (r) R-D2 aplicação de betão em áreas localizadas (com empal- R-D7 injecção das bainhas dos cabos de pré-esforço (r) me / substituição das armaduras expostas (r) R-D8 remoção da corrosão e selagem da ancoragem (m) R-D3 encamisamento com betão (com empalme / substi- R-D9 reparação da ancoragem com armadura transversal (r) tuição das armaduras expostas) (r) R-D10 substituição da ancoragem (r) R-D4 colagem de chapas metálicas (r) R-E. APARELHOS DE APOIO R-E1 remoção de detritos / humidade / água estagnada R-E6 substituição dos ferrolhos / rebites (r) / vegetação (m) (Fig. 23) R-E7 substituição do chumbo (r) R-E2 substituição das guias (r) R-E8 substituição do neoprene (r) R-E3 substituição do rolamento (r) R-E9 reparação do betão sob o aparelho de apoio (r) R-E4 limpeza a jacto de ar / areia e pintura das partes R-E10 reposicionamento do aparelho de apoio (r) metálicas (m) R-E11 substituição do aparelho de apoio (r) R-E5 substituição do berço / placa de apoio (r) R-F. JUNTAS DE DILATAÇÃO R-F1 remoção de detritos / humidade / água estagnada R-F4 substituição / aperto dos parafusos /rebites (r) / vegetação (m) R-F5 substituição do enchimento / selagem (neoprene ou R-F2 limpeza a jacto de ar / areia e pintura das partes mastique) (r) (Fig. 24) metálicas (m) R-F6 substituição da junta de dilatação (r) R-F3 substituição dos ferrolhos (r) R-G. REVESTIMENTO (BETUMINOSO) / ESTANQUEIDADE R-G1 repavimentação em áreas localizadas (m) R-G4 colocação de revestimento em betão com polímeros (m) R-G2 colocação de membrana de impermeabilização e R-G5 colocação de revestimento em betão, membrana repavimentação (m) de impermeabilização e repavimentação (m) R-G3 aplicação de betão em áreas localizadas, colocação de R-G6 protecção catódica (m) membrana de impermeabilização e repavimentação (m) R-H. DRENAGEM DE ÁGUAS R-H1 remoção de detritos / asfalto obstruindo sarjeta R-H4 desvio do ponto de descarga da gárgula (m) / drenos (m) R-H5 colocação de novos drenos no tabuleiro ou em R-H2 reparação de ligação em dreno (m) secções ocas (m) R-H3 extensão de gárgula para cima / baixo (m) R-H6 substituição de sarjeta / dreno (m) R-I. ELEMENTOS SECUNDÁRIOS R-I1 instalação / substituição de sinalização (m) R-I6 reparação de soldadura (m) R-I2 instalação / substituição de guarda-rodas / separador R-I7 substituição de passeios (m) (m) R-I8 substituição de tubagem de serviços (m) R-I3 substituição de guarda-corpos (m) R-I9 instalação / substituição de iluminação (m) R-I4 limpeza a jacto de ar / areia e pintura das partes R-I10 substituição de vigas de bordadura (m) metálicas (m) R-I11 substituição dos acrotérios (m) R-I5 substituição / aperto dos parafusos / rebites (m) R-I12 remoção de vegetação (m) 18

22 Fig. 20 [2] - Técnica de reparação R-B7 - Remoção de vegetação Fig. 21 [6] - Técnica de reparação R-C3 - Injecção de fendas com epoxi Fig. 22 [6] - Técnica de reparação R-D1 - Aplicação de betão em áreas localizadas (com remoção do betão deteriorado) 19

23 Fig. 23 [2] - Técnica de reparação R-E1 - Remoção de detritos nos aparelhos de apoio Fig. 24 [2] - Técnica de reparação R-F5 - Substituição do enchimento / selante numa junta de dilatação Quadro 4 [1] - Índice de ficha de reparação - tipo 1 - TIPO (de acordo com a lista do Quadro 3) 2 - FICHA (de acordo com a lista do Quadro 3) 3 - DESIGNAÇÃO (de acordo com a lista do Quadro 3) 4 - CAMPO DE APLICAÇÃO (limites de utilização da técnica em função das causas das anomalias, da sua intensidade e de quaisquer outros factores pertinentes) 5 - CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS (a lista dos materiais está dividida em parágrafos que seguem a ordem dos trabalhos a efectuar; uma vez que a maior parte dos materiais listados são utilizados em diversas técnicas, podem ser criadas fichas secundárias com a descrição do material que são agrupadas no Anexo 2 para evitar repetições; deve ser utilizada uma linguagem lógica ( se... então; caso contrário,... ) que permita a selecção dos materiais em função dos objectivos) Tratamento de superfícies Colagens 20

24 5.3 - Armadura Preenchimento de buracos Injecção de fendas Selagem / impermeabilização Repavimentação Protecção contra incêndios Regularização de superfícies Outros 6 - DESCRIÇÃO DOS TRABALHOS (os trabalhos estão divididos em parágrafos segundo a sua sequência lógica; os parâmetros que influenciam a decisão de realizar determinados trabalhos são as causas das anomalias, a sua extensão, a ocorrência de outras anomalias em simultâneo, etc.) Remoção do material deteriorado Colocação da armadura Preenchimento da cavidade Injecção de fendas Selagem / impermeabilização Repavimentação Protecção contra incêndios Regularização de superfícies Remoção de entulho Outros 7 - PESSOAL NECESSÁRIO (e respectiva especialização) 8 - EQUIPAMENTO NECESSÁRIO 9 - EFICIÊNCIA ESTIMADA funcionalidade (estimativa do tempo de vida útil da reparação) mecânica (estimativa da percentagem da resistência inicial do elemento que é restaurada pela reparação) 10 - PROBLEMAS ESPECIAIS Eliminação das causas das anomalias Contra-indicações Cuidados especiais Vantagens e desvantagens Outros comentários 11 - ESTIMATIVA DE CUSTOS (deve ser apresentado um custo unitário em função da unidade de medida mais adequada da técnica de reparação; se tal não for possível, devem ser definidos custos unitários para os vários trabalhos que constituem a técnica; este(s) valor(es) é fundamental para o sistema de decisão quer ao nível da manutenção quer ao da reparação) ANEXO 1 - ESQUEMAS (inclui esquemas, fotos, quadros e toda a informação útil à identificação das anomalias e suas causas, trabalhos e materiais necessários, etc.) ANEXO 2 - FICHAS SECUNDÁRIAS (inclui fichas sobre os trabalhos que aparecem repetidos na mesma ficha de reparação ou em fichas diferentes; este anexo é comum a todas as fichas; as fichas secundárias devem ter um título descritivo e uma linguagem lógica) 21

25 O conjunto de fichas de reparação assim elaboradas, constitui um apêndice ao manual de inspecção, particularmente útil após a inspecção no planeamento dos trabalhos de manutenção / reparação Métodos de diagnóstico Os métodos de diagnóstico in-situ utilizados para detectar ou analisar as anomalias (num total de 81) foram também classificados em 14 diferentes grupos. Antes de se iniciar o diagnóstico de uma ponte na qual se detectaram anomalias, é necessário definir com clareza quais são os problemas. A sintomatologia dá uma indicação do caminho a seguir. Começar o diagnóstico sem se saber que informação se pretende obter, é uma forma de gastar tempo e dinheiro desnecessariamente. Existe uma grande variedade de métodos experimentais que são utilizados na classificação de anomalias em pontes de betão. Variam bastante em custos, equipamento utilizado, informação recolhida e conhecimentos e mão-de-obra necessários. O conhecimento daquilo que se pretende investigar reduz em geral a escolha a um número restrito de métodos. Quando o método (ou métodos) é seleccionado, é necessário reunir os conhecimentos, equipamento, mão-de-obra e autorizações necessários. É fundamental conhecer com rigor o procedimento adequado e registar toda a informação recolhida de forma a evitar várias visitas ao local. A realização de ensaios in-situ perturba quase sempre o normal funcionamento da ponte e deve, por isso, ser limitada tanto quanto possível no tempo e no espaço. A interpretação dos resultados pode ser uma tarefa muito frustrante já que, com frequência, os resultados experimentais são confusos, contraditórios e não obedecem a fórmulas matemáticas teóricas. Em face destes resultados, o responsável deve eliminar os mais duvidosos (e tentar arranjar uma explicação para eles), confirmar os lógicos e, se necessário, seleccionar a informação a recolher numa visita seguinte. O trabalho de laboratório, ainda que útil para esclarecer alguns pontos, deve ser evitado já que é em geral excessivamente caro e demorado. 22

26 As limitações de cada método devem ser conhecidas: por vezes, o rigor de alguns métodos não permite mais que um diagnóstico qualitativo. Com os conhecimentos e métodos actualmente existentes no mercado, apenas alguns métodos (em geral onerosos) podem fornecer resultados quantitativos de rigor aceitável. Em face da grande variedade de ensaios existentes e de informação recolhida nos mesmos, é difícil criar uma classificação global prática. A classificação mais corrente é em função dos estragos que provocam no local ensaiado (não destrutivos, semi-destrutivos e destrutivos). Alguns autores preferem classificar os métodos pelo princípio geral que os rege (eléctricos, acústicos, magnéticos, mecânicos, etc.) ou pelos resultados obtidos (medições geométricas, resistências, deformações, etc.). No Quadro 5, apresenta-se uma proposta de classificação. Muitos ensaios, de índole estritamente laboratorial, foram excluídos da lista. O diagnóstico deve depender fundamentalmente dos ensaios in-situ e, sempre que possível, da respectiva interpretação no próprio local. Por outro lado, tentou-se que a lista fosse a mais completa possível de forma a incluir os últimos avanços neste campo, ou seja, métodos que têm potencialidades interessantes mas que ainda não vingaram in-situ. Fig. 25 [2] - Método de diagnóstico M-A2 - Equipamento para inspecção corrente 23

27 Quadro 5 [1] - Lista de métodos de diagnóstico in-situ em pontes de betão M-A. OBSERVAÇÃO VISUAL DIRECTA M-A1 sem equipamento (para além de réguas, régua de fendas, M-A3 com endoscópio compasso, craveira, relógio e equipamento afim) M-A4 com recurso a meios de acesso especiais M-A2 com binóculos, micrómetro, máquina fotográfica M-A5 debaixo de água ou à sua superfície ou vídeo (Fig. 25) M-B. TÉCNICAS MECÂNICAS M-B1 martelar a superfície / arrastar correntes M-B4.3 fractura interna (BRE) M-B2 esclerómetro (Fig. 26) M-B4.4 manga expansiva (ESCOT) M-B2.1 esclerómetro de Schmidt M-B4.5 arranque de ancoragem M-B2.2 pistola de Williams M-B4.6 tracção directa (pull-off) M-B2.3 esclerómetro de Frank M-B4.7 arranque após penetração M-B2.4 pêndulo de Einbeck M-B5 carotes (Fig. 27, à direita) M-B3 ensaio de penetração M-B5.1 compressão ou tracção M-B3.1 pistola de Windsor M-B5.2 resistência à abrasão e ao gelo / degelo M-B3.2 esclerómetro de Simbi M-B5.3 com recurso a microscópio e fotografias M-B3.3 rebites de Spit M-B5.4 medição da densidade e absorção de água M-B3.4 rebites de Nasser M-B5.5 análises químicas M-B3.5 medição do tempo de penetração M-B5.6 avaliação da durabilidade M-B4 ensaio de arranque (pull-out) M-B5.7 rotura por flexão (break-off) M-B4.1 convencional M-B5.8 carotes betonadas in-situ M-B4.2 corte e arranque (Capo ou Lok) M-C. MEDIÇÃO DE DIFERENÇAS DE POTENCIAL M-C1 célula galvânica (Fig. 27, à esquerda) M-C1.2 equipamento multi-celular M-C1.1 meia célula cobre-sulfato de cobre M-D. TÉCNICAS MAGNÉTICAS M-D1 magnetómetro (Fig. 28, à esquerda) M-D3 perturbação de um campo magnético M-D2 absorção de micro-ondas M-E. MÉTODOS ELÉCTRICOS M-E1 condutância M-E3 resistividade eléctrica relativa M-E2 resistividade eléctrica absoluta M-F. TÉCNICAS ULTRA-SÓNICAS E ELECTROMAGNÉTICAS M-F1 ultra-sons (Fig. 28, à direita) M-F4 vibrações mecânicas M-F2 ressonância M-F5 radar M-F3 reflexão da vibração (pulse echo) M-G. MÉTODOS RADIOACTIVOS M-G1 raios X M-G3 atenuação da radiação (tomografia) M-G2 raios Gama M-G4 emissão de neutrões M-H. TÉCNICAS ACÚSTICAS M-H1 emissão de sinais acústicos no carregamento M-H2 emissão de sinais acústicos devidos à corrosão M-I. MÉTODOS TÉRMICOS M-I1 maturidade do betão M-I3 análise termoelástica de tensões M-I2 termografia de infravermelhos M-J. TÉCNICAS FORÇA / DEFORMAÇÃO M-J1 dinamómetro M-J9 célula de fio vibrante M-J2 extensómetros mecânicos M-J10 tensímetros M-J3 extensómetros eléctricos M-J11 medição de tensões por corte M-J4 células de carga (macacos) (Fig. 30, à esquerda) M-J12 pintura fotoelástica M-J5 deflectómetros M-J13 fotografia de Moiré M-J6 clinómetros M-J14 holografia M-J7 raios infravermelhos / laser M-J15 fotogrametria M-J8 nivelamento de água M-K. INDICADORES QUÍMICOS M-K1 fenolftaleína (Fig. 30, à direita) M-K3 detector rápido de cloretos M-K2 nitrato de prata M-K4 detector rápido de álcalis M-L. MÉTODOS DE FLUORESCÊNCIA M-L1 fluorescência microscópica M-M. ENSAIOS DE CARGA M-M1 medição de deformações / tensões (Fig. 29) M-M1.3 curta duração M-M1.1 carga estática M-M1.4 longa duração M-M1.2 carga dinâmica M-N. TESTES DINÂMICOS GLOBAIS M-N1 vibração livre M-N2.2 excitações sinusoidais em regime variável M-N2 vibração forçada M-N2.3 excitações naturais M-N2.1 excitações sinusoidais em regime permanente M-N3 frequência de oscilação 24

28 Fig Método de diagnóstico M-B2 - Esclerómetro de Schmidt Fig Métodos de diagnóstico M-C1 - Célula galvânica (à esquerda) e M-B5 - Caroteadora (à direita) [6] Fig Métodos de diagnóstico M-D1 - Magnetómetro (à esquerda) e M-G1 - Ultra-sons 25

29 Figura 29 - Método de diagnóstico M-M1 - Medição de flechas e extensões Fig Métodos de diagnóstico M-J4 - Célula de carga Freyssinet (à esquerda) e M-K1 - Indicador de fenolftaleína (à direita) Em face da anomalia detectada, deve-se seleccionar o método (ou métodos) mais adequado de diagnóstico. A lista apresentada no Quadro 5, por muito extensa, pode ser mais confusa que útil, pelo que é necessário classificar os métodos em função da sua utilidade no local. As características que se pretende que um método de diagnóstico tenha são: A - baixos custos B - fácil e rápida utilização in-situ C - grande quantidade de informação útil D - fácil interpretação dos resultados E - carácter não-destrutivo 26

30 F - equipamento portátil G - desnecessária qualquer fonte de energia (ou energia facilmente acessível in-situ) H - mão de obra e conhecimentos não excessivamente especializados I - fiabilidade dos resultados J - (sempre que possível) ausência de trabalho laboratorial K - nenhum (ou pequeno) impedimento ao funcionamento normal da ponte Os métodos principais referidos no Quadro 5 foram analisados de acordo com estes critérios. O Quadro 6 mostra a classificação. Os resultados desta análise são discutíveis (já que alguns critérios são mais importantes que outros) mas parecem contribuir para uma escolha facilitada dos métodos de diagnóstico utilizados no dia a dia cujas características são mais promissoras. Os métodos com uma pontuação baixa estão em geral limitados a estudos muito especializados (frequentemente com apoio laboratorial), com elevados custos e muito tempo dispendido. Devem ser utilizados apenas quando os melhores métodos não fornecem os resultados pretendidos. Em face dos resultados obtidos, são os seguintes os métodos de diagnóstico que devem constituir a espinha dorsal da inspecção de pontes de betão: observação visual directa (sem equipamento ou assistida), martelar a superfície / arrastar correntes, extensómetros (mecânicos ou eléctricos), deflectómetros, esclerómetro, clinómetros, indicadores químicos, tensímetros, magnetómetro, nivelamento de água, célula de fio vibrante, dinamómetro e macacos, célula galvânica, ultra-sons, penetração, reflexão da vibração e testes dinâmicos globais. Outros métodos (como o arranque, extracção de carotes, radar, medição da maturidade, termografia e ensaios de carga) têm algumas potencialidades mas são uma segunda escolha em relação aos primeiros e só devem ser utilizados quando são necessários especificamente os seus resultados. 27

31 Quadro 6 [1] - Proposta de rateio dos métodos de diagnóstico MÉTODOS DE CRITÉRIO DIAGNÓSTICO A B C D E F G H I J K TOTAL M-A M-A M-A M-A M-A M-B M-B M-B M-B M-B M-C M-D M-D M-D M-E M-E M-E M-F M-F M-F M-F M-F M-G M-G M-G M-G M-H M-H M-I M-I M-I M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-J M-K M-K M-K M-K M-L M-M M-N M-N M-N Pontuação: 2 - não obedece ao critério 1 - obedece apenas em parte ao critério 0 - não obedece ao critério 28

32 3. MATRIZES DE CORRELAÇÃO Criado o sistema classificativo que permite normalizar os relatórios e fichas de inspecção, interessa criar uma ferramenta que permita relacionar as anomalias detectadas no local com as respectivas causas prováveis, de forma a facilitar o diagnóstico in-situ. A elaboração das rubricas Trabalho de Manutenção Necessário e Trabalho de Reparação Necessário será também imensamente facilitada se ao inspector for fornecida uma correlação em primeira análise entre as anomalias registadas e as técnicas de reparação possíveis. Finalmente, no planeamento das inspecções e, em particular, das que recorrem a ensaios insitu, é fundamental optar pelos métodos de diagnóstico, respectivo equipamento e mão de obra que mais se adaptam às anomalias que se prevê vir a encontrar ou às que foram detectadas em inspecções anteriores e vão ser investigadas em maior detalhe. Para se atingir todos estes objectivos, foram elaboradas as matrizes de correlação anomalias - causas prováveis, anomalias - técnicas de reparação e anomalias - métodos de diagnóstico. Através de um código simples a seguir definido, são criados graus de correlação (nenhuma, pequena ou grande) entre cada entrada das várias entidades de acordo com o sistema classificativo atrás apresentado. As matrizes são extremamente extensas pelo que o seu preenchimento foi um processo muito moroso no qual se terão cometido eventualmente alguns erros. As matrizes de correlação têm uma outra função importante. São a base do módulo informático de apoio à inspecção no próprio local (o MAI, descrito noutro documento), uma ferramenta muito útil ao inspector já que, não só fornece dados e características da ponte, como também dá indicações sobre a forma de proceder em face da detecção de uma determinada anomalia. correlação. Apresentam-se de seguida os critérios que presidiram à elaboração das matrizes de 3.1. Anomalias - causas prováveis 29

33 Uma primeira tentativa de relacionar as anomalias com as respectivas causas foi feita em que só as anomalias relacionadas com a corrosão foram incluídas. As causas possíveis foram divididas em causas próximas e causas primeiras. As causas próximas são as que imediatamente precedem o aparecimento da anomalia à vista desarmada. Não são em geral a raiz do problema sendo precedidas pelas causas primeiras que despoletaram o processo. As causas primeiras podem ser bastante distantes da anomalia e a sua relação é por vezes muito indirecta. Por exemplo, uma repavimentação defeituosa do tabuleiro pode ser responsável por fendilhação ao longo da zona reparada. A água pode então infiltrar-se sob o betuminoso e, sem uma membrana de impermeabilização em condições, penetrar até aos varões. Se esta água contiver cloretos provenientes do mar ou de sais anti-congelantes, pode dar-se início à corrosão que, num estado mais avançado, pode produzir descasque do betão. Daí que uma repavimentação defeituosa do tabuleiro possa vir a ser a causa primeira de descasque do betão. Como é evidente pelo exemplo dado, uma causa primeira é por si só relativamente inofensiva. É a existência de várias causas primeiras e a passagem do tempo que permite que a deterioração atinja níveis nos quais os problemas já são visíveis. Portanto, a lista de causas primeiras de uma anomalia deve ser entendida como um grupo de factores que contribuem sinergicamente para o desenvolvimento da anomalia. Ainda que se tenha procurado eliminar causas possíveis com um nível de probabilidade muito pequeno, algumas poderão ter ficado. Em alguns casos, em que as causas possíveis, ainda que extremamente improváveis, possam causar estragos importantes, foi decidido adicioná-las à lista (por exemplo, sismo ou explosão / bombardeamento). A lista assim elaborada foi depois transformada numa matriz de correlação ainda incluindo apenas as anomalias relacionadas com a corrosão. Nessa matriz, na intersecção de cada linha (representando uma anomalia) com cada coluna (representando uma causa possível) é inscrito um número que representa o grau de correlação entre uma e a outra. O critério adoptado para esse número foi: 30