SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO Autor: João Duarte Guimarães Filho
Nos últimos 40 anos temos realizado algumas intervenções para evitar gotejamento de águas e saturação dos sistemas de ventilação e iluminação nos túneis viários. A percolação de águas nas fissuras e porosidades do concreto reduz sua vida útil. Na grande maioria dos túneis viários o sistema usado é denominado guarda chuva, pois evita o efeito danoso das infiltrações de água no revestimento de concreto, conduzindo a água para as canaletas sob o piso. Portanto, a impermeabilização é fruto de uma condução das águas para duas canaletas drenantes pela aplicação de duas mantas entre duas camadas de concreto (foto 1 e figura 1). Foto 1 Figura 1
A primeira camada de concreto projetado (arco externo) é mais permeável pois é micro e macro fissurada em função da movimentação da rocha na fase de estabilização. A segunda é, após estabilização, independe do stand up time da rocha ou solo. Dai já se vê que o controle de qualidade da segunda camada (arco interno) pode gerar um concreto muito menos permeável. Em grande parte das obras tem sido feito com concreto pre-misturado e bombeado, com uso de formas deslizantes. Entre as duas temos a manta condutora, de filamentos non woven em contato com o arco externo e a manta tipo PVC impermeável no lado do arco interno. Por uma razão tanto econômica como técnica desenvolvemos no nosso país o sistema que chamamos DRAINPACK. A solução se baseia também na intervenção, durante a escavação do túnel, antes da aplicação da segunda camada de concreto projetado. DRAINPACK O sistema reside em dois princípios: captação e condução de maneira ordenada das águas de infiltrações provenientes do lençol freático e revestimento com argamassa projetada impermeável, alta resistência e aderência, conhecido pela ACI (American Cement Institute) com a sigla HPP (High Performance Polymer Fiber Reinforced Shotcrete). Esta aplicação é opcional. Na maioria dos casos no Brasil só a segunda camada de Concreto Projetado tem sido aplicada sobre o DRAINPACK. A captação das águas é resultado da instalação de perfis condutores de geodrenos tipo ESTEDRAIN na parede, espaçados de aproximadamente 80 cm e em pontos de maior infiltrações. Estes perfis conduzem ordenadamente as águas ao sistema de drenagem e captação longitudinal do túnel.
RODOANEL DE SÃO PAULO APLICAÇÃO EM CONDIÇÕES EXTREMAMENTE DIFICEIS 2800 m2 DE TÚNEL TRATADOS
BR 101
SISTEMA DRAINPACK APLICAÇÃO NO TÚNEL DO MORRO ALTO BR 101-MAQUINÉ- RS CLIENTE:CONSTRUTORA QUEIROZ GALVÃO Obra executada em 2009 MAIS DE 14.000 M2 TRATADOS
DRENOS EM FUNCIONAMENTO: VAZÕES DE ATÉ 180 L/H/DRENO
INJEÇÕES Rochas fraturadas injeta-se cimento, cimento-bentonita, silicatos, polímeros, visando preencher as fraturas e brechas para reduzir a permeabilidade. A injeção pode ser feita a partir do sistema ANCORDREN ou por tubos perfurados, porém deve-se sempre que possível promover drenos de alívio. O controle da injeção, sua sequencia, traços e pressões, exigem pessoal com experiência. O tipo de misturadores, bombas e obturadores especiais tem grande influencia no resultado final, bem como o planejamento e controle durante a injeção. O acompanhamento técnico especializado com autonomia para modificar traços, pressões, sequencias e produtos não devem ser substituído por especificações previas rígidas. ANCORDREN Ancoragem cravada drenante e injetável- Patente nº PI 003.991
Em solos arenosos permeáveis injeta-se de modo similar visando preenchimento de grandes vazios através de tubos com válvulas de reinjeção manchete. Na primeira fase chamada bainha injeta-se cimento-bentonita. Após cura parcial da bainha, injeta-se outras fases com cimento, microcimento ou silicato de sódio com reagentes orgânicos. Este procedimento também adensa e faz redução de permeabilidade e aumento de resistência em diversos tipos de solos silto argilosos. Durante as várias fases de injeção pode-se promover a clacagem dos solos com a intrusão de planos de rutura hidráulica, sob controle, com nata de cimento. Desse modo obtêm-se solo reforçado e até auto portante em calotas de túneis em limitados vãos de escavação.
INJEÇÃO POR IMPREGNAÇÃO: IMPERMEABILIZA E CONSOLIDA INJEÇÃO DE RESINA EPOXICA 250.000 litros à 359 metros de profundidade Injeção com Resina aquecida à 65, penetrando no arenito por impregnação à pressão 70 Kgf/cm², numa profundidade de 359 m.
REDUÇÃO DA PERMEABILIDADE DURANTE A ESCAVAÇÃO No caso de uso de sistemático de ancoragens FULLY GROUTED, Jet Grouting ou Enfilagens injetadas, é de se esperar que sempre haja uma considerável redução da permeabilidade do maciço no entorno do túnel.
SISTEMA SUBAQUATICO ARGAMASSAS PROJETADAS E MANTAS Em obras especiais usa-se a combinação dos dois sistemas: pré-injeção, com repasse com pós injeção, aplicação de mantas feitas com véu de fibra de vidro impregnado com resinas acrílicas ou poliéster. Mantas de fibra com resinas em aplicação sob a água do mar Para Impermeabilização do revestimento de túneis na Áustria e Alemanha foi usado o sistema de colagem de mantas de fibras embebidas com resinas polimerizadas compatíveis com altos graus de umidade de rochas e concretos, inclusive com fluxo de carbonatos através de fissuras. As fissuras podem ser injetadas sob pressão com resinas epóxi acrílicas ou poliuretano rígidas ou elásticas. Em alguns casos será aplicado outra camada de concreto projetado ou bombeado com formas deslizantes.
O uso de spray de resinas com fibras picotadas como os construtores de barcos e piscinas também é um recurso para quando não se preveem movimentos. No caso de prováveis movimentações nas estruturas usam-se materiais que após o estado plástico adquiram elasticidade suficiente.
CONCLUSÃO: Dividimos os sistemas de impermeabilização em duas vertentes: sistema subaquático e sistema guarda chuva. O sistema subaquático, com produtos aplicados após o revestimento concluído, torna-se mais caro e menos garantido a médio e longo prazo. Os sistemas que conduzem as águas de infiltração para canaletas e condutos sob o piso dos túneis tem sido mais usados, sendo mais duráveis como por exemplo nos grandes túneis viários nos ALPES (TAUERN e ARLBERG) feitos há 40 anos. No RODOANEL e varias outras obras, como vimos, foi aplicado o sistema DRAINPACK, apesar das enormes infiltrações durante a construção. Em suma: a impermeabilização deve fazer parte do anteprojeto e ser exigida durante a construção.