O Concreto em Obras do Setor Elétrico Brasileiro

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O CONCRETO EM OBRAS DO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO 
 
LAS OBRAS DE HORMIGÓN DEL SECTOR ELÉCTRICO BRASILEÑO 
 
Walton Pacelli de Andrade 
 
(1) Eng. Civil e Eletrotécnico, Consultor, empresa Engeconsol, Goiânia, Brasil. 
Endereço para correspondência: wpacelli@uol.com.br; (A) apresentador 
 
Resumo 
O crescimento da economia brasileira está intimamente associado à disponibilidade de 
produção de energia elétrica. 
O início da produção de energia elétrica se deu com a entrada em operação da Usina 
Hidroelétrica de Marmelos Zero em Juiz de Fora em 05/09/1889. 
A partir desta usina o Brasil acompanhou o desenvolvimento de energia hidroelétrica 
mundial. 
Com a realização da construção de usinas hidroelétricas tendo intensificado a construção 
de grandes empreendimentos a partir da década de 60. Itaipu foi o grande coroamento da construção 
de obras de concreto, sendo referência mundial. 
A partir da década de 80 começaram as construções de barragens com utilização do 
concreto compactado com rolo. 
Neste trabalho são abordados alguns aspectos da construção de grandes obras do setor 
elétrico brasileiro. 
Como os assuntos abordados demandam muitas lustrações através de Figuras e 
Fotografias, este material será complementado e disponibilizado em Powerpoint aos interessados. 
O trabalho aborda os seguintes temas: 
Breve Histórico das Primeiras Usinas Hidroelétricas 
O Desenvolvimento do Concreto nas Barragens 
Informações Gerais 
Tucurui 
Itaipu 
Panorama Atual da Energia Hidroelétrica no Brasil 
Potenciais e Geração Hidrelétrica no Brasil 
Problemas Relevantes na Construção das Hidrelétricas 
Concreto Submerso 
O trabalhador Brasileiro – O Barrageiro 
 
Palavras-chave:concreto,, barragem, usina hidrelétrica, fundação,concreto submerso, 
Resumo 
El crecimiento de la economía brasileña está íntimamente asociado a la disponibilidad de 
producción de energía eléctrica. 
El inicio de la producción de energía eléctrica se dio con la entrada en operación de la 
Usina Hidroeléctrica de Marmelos Zero en Juiz de Fora, el 05/09/1889. 
Desde entonces Brasil ha acompañado el desarrollo de la energía hidroeléctrica mundial, 
con la construcción de usinas hidroeléctricas y la intensificación de la construcción de grandes 
emprendimientos a partir de la década de 1960. Itaipú ha sido la gran corona de la construcción de 
obras de concreto, siendo referencia mundial. 
A partir de la década de 1980, comenzaron las construcciones de diques con utilización de 
concreto compactado con rodillo. 
 
 
 
 
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En este trabajo se abordan algunos aspectos de la construcción de grandes obras del sector 
eléctrico brasileño. 
Como los temas tratados demandan muchas ilustraciones por medio de figuras y 
fotografías, este material será complementado y entregado en Powerpoint a los interesados. 
El trabajo aborda los siguientes temas: 
 
Breve Historial de las Primeras Usinas Hidroeléctricas 
El Desarrollo del Concreto en los Diques 
Panorama Actual de la Energía Hidroeléctrica en Brasil 
Informaciones Generales 
Tucuruí 
Itaipu 
Potenciales y Generación Hidroeléctrica en Brasil 
Problemas Relevantes en la Construcción de las Hidroeléctricas 
Concreto Sumergido 
El trabajador brasileño de los diques - El "barrageiro" 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. BREVE HISTÓRICO DAS PRIMEIRAS USINAS HIDROELÉTRICAS 
Segundo Serafim[1] “ Nos finais do século passado, o betão feito com cimento Portland 
estava já a ser utilizado no núcleo de alvenaria ou na construção das suas paredes, e no interior de 
barragens de terra. A barragem de Crystal Spring, construída em 1888, foi, provavelmente, a 
primeira na qual a máxima quantidade de água a utilizar foi especificada. Várias outras a seguiram. 
Cerca de 1900, o betão começou a ser utilizado intensamente como único material empregue em 
barragens, usando-se cofragens de madeira em vez de paredes de alvenaria. A barragem de San 
Mateo, na Califórnia, de 52 metros de altura, construída entre 1887 e 1889, foi possivelmente a 
primeira a ser executada unicamente em betão”. 
 
 
05/09/1889 
 
 
1ª UH Instalada no Brasil para gerar energia 
elétrica a nível público 
 
Usina Marmelos Zero 
Potência instalada de 252 kW 
Appleton – Wisconsin – EUA – (25kW) 
 
Fotografia 1 
No Brasil, no início do século, foi construída a Barragem de Parnahyba (hoje Edgard de 
Souza) [2]|. A usina de Parnahyba, perto então da Vila de Parnahyba, primeira hidrelétrica a 
abastecer a cidade de São Paulo, foi construída pela Light, em apenas 15 meses, apesar da 
dificuldade da época em transpor 33 quilômetros de distância. Todo o material foi levado por 
ferrovias até a estação de Barueri, e daí em carros de boi até o local das obras (mais 13 
quilômetros). Inaugurada em 23 de setembro de 1901, passou a suprir as necessidades energéticas 
das bombas, dos motores das fábricas e da iluminação, antes atendidos precariamente por uma usina 
provisória a vapor, instalada na rua São Caetano. 
 
A barragem tinha na época 144 metros de comprimento, 11 metros de largura na base e 
altura variável entre 12 e 22 metros. 
 
O dique, todo construído em granito, tinha os paramentos de montante e jusante em 
alvenaria de blocos, regulados em fileiras de 60 a 90 centímetros de altura. O interior era 
construído em blocos de granito de enchimento irregular. Após a colocação do enchimento todos os 
interstícios foram preenchidos com concreto de granito, composto de uma parte de cimento, três de 
areia e cinco de pedra britada. O volume de alvenaria foi de 17.570 m³ [4]. 
 
 
 
 
 
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Fotografia 2 
 
Fotografia 3 
 
A construção de barragens de concreto sofreu um desenvolvimento acentuado no início da 
década de 30, quando começou a ser executado o controle de qualidade mais rigoroso. A 
investigação dos materiais passou a ser feita de maneira judiciosa e científica. 
 
2. O DESENVOLVIMENTO DO CONCRETO NAS BARRAGENS 
Data do início da década de 30 a construção da Barragem de Hoover|, inicialmente 
conhecida pelo nome de Boulder. Esta barragem praticamente estabelece o marco da moderna 
tecnologia de construção de barragens de concreto. Construída em tempo recorde, entre 06 de 
junho de 1933 a 29 de maio de 1935, quando foram lançados 2.500.000 m³ de concreto (o projeto 
de Hoover consumiu 3.600.000 m³ entre 1931 e 1937). Quando de sua construção, esta barragem 
ultrapassou em mais de 90 metros a mais alta existente do mundo. Sua altura de 223 metros, 
espessura na base de 190 metros e comprimento no coroamento de 512 metros. Seu tipo em arco 
gravidade exigiu que sua construção fosse executada em 230 colunas verticais, com seções 
horizontais de 7,6 x 9,1 e 15,0 x 18,3 metros. As juntas circunferenciais eram desencontradas, e as 
radiais eram contínuas. Pela primeira vez foram empregados cimentos de baixo calor de hidratação, 
oriundos de 5 fábricas do sul da Califórnia. Foram efetuadas extensivas investigações de materiais 
e do concreto, abrangendo propriedades mecânicas, elásticas e térmicas. 
 
A construção de barragens de concreto, depois de Hoover, teve um desenvolvimento 
relativamente lento. 
 
O processo clássico consiste em dividir a barragem em blocos independentes a partir da 
rocha de fundação, para controle do comportamento térmico. Como os blocos sofrem a influência 
do meio ambiente,há que se prever a percolação entre eles com a colocação de veda-juntas. 
 
Os blocos são construídos em camadas que podem variar de 0,50 a 1,00 m em contato com 
a fundação e de 1,00 a 3,00 m nas camadas subsequentes. 
 
O adensamento por grandes vibradores de imersão foi iniciado nos fins de 1933 e 
permaneceu até a década de 50. 
 
Os grandes vibradores de imersão ou são a ar comprimido ou elétricos. 
 
 
 
 
 
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Fotografia 4 
Fotografia 5 
Para que haja melhor ligação entre as camadas de concretagem, há que se eliminar a nata 
de cimento formada na superfície horizontal das camadas. Entre as camadas era usual a utilização 
de uma argamassa de ligação. 
 
A eliminação desta nata de cimento, era feita com um jato de ar e água com pressão de 5,0 
a 7,0 kg/cm², sendo esta operação conhecida como corte verde. Algumas barragens utilizaram o 
corte com jato de areia. 
 
A técnica do corte verde foi substituída com corte de água a alta pressão (350 a 400 
kg/cm²), o corte com alta pressão possibilitou a eliminação da argamassa de ligação entre as 
camadas de concretagem. 
 
 
Fotografia 6 
 
Fotografia 7 
 
A Barragem de Grande Dixence (a mais alta do mundo em concreto, com 285 metros de 
altura), cuja construção foi iniciada em 1953 e concluída em 1961, marca outra etapa da construção 
de barragens. O concreto foi lançado por cabo aéreo, em caçambas de 6,0 m³, foi espalhado com 
trator de esteira e vibrado com 5 vibradores em penca, montados no trator. Esta inovação no 
adensamento do concreto foi copiada em muitas outras obras. 
 
No Brasil, a tecnologia de adensamento do concreto utilizando vibradores de penca, 
começou a ser empregada efetivamente na construção da Barragem de Itumbiara |5|, sendo aplicada 
extensivamente nas construções das Barragens de Itaipu, Tucuruí e Três Irmãos. 
 
 
 
 
 
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Fotografia 8 
 
Fotografia 9 
 
A utilização de vibradores em penca, possibilitou o aumento da velocidade dos 
lançamentos de concreto tendo como conseqüência direta a possibilidade de utilização de tratores 
com lâminas para o espalhamento das pilhas de concreto descarregados por caçambas de grandes 
volumes. 
No Brasil o espalhamento do concreto com tratores foi iniciado na construção das 
Barragens de Itaipu e Tucuruí, nestas construções foi utilizado o lançamento de concreto 
convencional em rampa, que depois foi utilizado pelos chineses para lançamento do CCR. 
 
 
2.1. Tucuruí 
 
Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A - ELETRONORTE
Diretoria de Planejamento e Engenharia - DE
Gerência da Obras de Expansão da UHE Tucuruí - ETC
Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A - ELETRONORTECentrais Elétricas do Norte do Brasil S/A - ELETRONORTE
Diretoria de Planejamento e Engenharia - DEDiretoria de Planejamento e Engenharia - DE
Gerência da Obras de Expansão da UHE Tucuruí - ETCGerência da Obras de Expansão da UHE Tucuruí - ETC
Complementação das Unidades GeradorasComplementação das Unidades Geradoras
13 a 23 da13 a 23 da
UHE TUCURUÍUHE TUCURUÍ 
Fotografia 10 
 
A MAIOR OBRA EMA MAIOR OBRA EM
CONCRETO GENUINAMENTECONCRETO GENUINAMENTE
NACIONALNACIONAL
 
Fotografia 11 
 
BARRAGEM
DE TERRA- ME
VERTEDOURO
CASA DE FORÇA
UN-01 A 12
COMPLEMENTAÇÃO DA
CASA DE FORÇA
UN-13 A 23
CANTEIRO DE
OBRAS
OBRAS DAS
ECLUSAS
UHE TUCURUÍ
ARRANJO GERAL
 
Fotografia 12 
Características do EmpreendimentoCaracterísticas do Empreendimento
No. de Unidades Geradoras 11
Potência Nominal Instalada 4.125 MW
Potência Total da Usina 8.370 MW
Volume de Concreto 1.671.000 m3
Aterro 3.818.000 m3
Escavação em Rocha 2.035.100 m3
Escavação Comum 2.486.000 m3
Custo das Obras Civis em Jul/98 R$ 580 milhões
Custo do Empreendimento em Jul/98 R$ 1,356 bilhão
Operação Comercial Unidade 13 31/12/2002
Custo da energia adicional em Jul/98 R$ 17,50/MWh
UHE TUCURUÍ - Unidades 13 a 23
 
Fotografia 13 
 
 
 
 
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Fotografia 14 
 
Fotografia 15 
 
Fotografia 16 
 
Fotografia 17 
 
 
O transporte do concreto entre a central e os blocos, utiliza: caminhões basculantes 
(Dumpcrete) que descarregam nas caçambas. Estas são acopladas nos guindastes. A descarga de 
caminhões basculantes dentro dos blocos, só é possível em condições de acesso muito favoráveis 
quando os mesmos estão nas camadas próximas da fundação. 
 
2.2. Itaipu 
 
Breve Histórico: 
A Usina de Itaipu é resultado de intensas negociações entre os dois países, que ganharam impulso 
na década de 60. Em 22 de junho de 1966, os ministros das Relações Exteriores do Brasil, Juracy 
Magalhães, e do Paraguai, Sapena Pastor, assinaram a "Ata de Iguaçu", uma declaração conjunta 
que manifestava a disposição para estudar o aproveitamento dos recursos hidráulicos 
Os números de Itaipu atestam sua grandiosidade: 
A produção mensal máxima atingida foi de 340.000 m³/mês, e a produção máxima diária atingiu 
15.500 m³/dia. 
A utilização de fôrmas deslizantes e de 60.829 peças de concreto pré-moldadas foram, entre muitos 
outros, fatores de destaque na construção de Itaipu. 
Em Itaipu foi utilizada a maior fôrma deslizante já empregada em construção, a nível mundial. 
Os quadros abaixo sintetizam os principais eventos de Itaipu (do trabalho apresentado pelo Eng. 
Paulo Affonso Tassi, quando da realização do Itaipu-Three Gorges Seminar , realizado pela 
Eltrobrás em Three Gorges em Outbro/Novembro de 1994) , no qual foram apresentados os 
principais eventos da construção de Itaipu. Nesta ocasião apresentei aos profissionais chineses os 
estudos que foram realizados pelo Laboratório de Concreto de Furnas, referentes aos estudos de 
dosagens e caracterização de propriedades do concreto para a construção de Itaipu. 
Antes do inicio da construção e durante a construção de Itaipu mais de 150 missões de profissionais 
chineses visitaram Itaipu. 
 
 
 
 
 
 
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UNICON 
UNIÃO DE CONSTRUTORAS LTDA. 
 
Companhia Brasileira de Projetos e Obras 
– CBPO 
Construtora Andrade Gutierrez S.A. 
Construções e Comércio Camargo Correa 
S.A. 
Construtora Mendes Júnior Engenharia 
S.A. 
Cetenco Engenharia S.A 
ITAIPU PROJECT MAIN DATA 
 
Power Generation : 12,600 MW 
Max. Height: 196 M 
Number of Turbo Sets: 18 Um 
Frequency: 50/60 HZ 
Itaipu Project 
Main Structures 
 
Main Dam 
Right Side Dam 
Right and Left Side Junction Dams 
Rock and Earth Fill Dams 
Powerhouse 
River Diversion Works 
Cofferdams 
Water Intakes 
Spillway 
Itaipu Project 
Main Volumes 
 
Earth Excavation – 23,600,000 m3 
Rock Excavation – 32,000,000 m3 
Compacted Fills – 37,000,000 m3 
Cofferdams – 11,350,000 m3 
Concrete – 12,300,000 m3 
 
Civil Works October 1975 
Scope of The Contract 
Unicon 
 
Executive Planning 
Definition of Construction Methods 
Construction Activities 
Final Quality 
General Supplies 
Maintenace of Itaipu Binacional’s 
Equipment 
On Site Administration 
Personnel Administration 
Scope of The Contract 
Itaipu Binacional 
 
Basic Pkanning 
Engineering and Consulting 
Global Supervision of the Works 
Steel and Cement Supply 
Quality Lab Operation 
Safety 
Supervision of Campsite 
Supervision of Community and LeisureFacilities 
Itaipu Project 
Equipments 
 
Crusing Plants -2 1,080 T/h each 
Compressed Air Plant -1 50,000 CFM 
Refrigeration Plants -3 29,000 x 10 kcal /h 
Clinker Mills – 2 – 55 T/h each 
Concrete Plants -3 180 m3 each 
Concrete Monorail -2 500 m3 /h each 
Cableway -7 20 T Cap each 
Off Highway Trucks – 40 
Cranes – 13 
Backhoes -4 
Itaipu Project 
Equipments 
Unicon ownership 
 
Off Highway Trucks - 76 
Cranes - 28 
Tire Tractors - 10 
Crawler Tractors - 46 
Motograder - 20 
Compactors - 16 
Concrete Dump Trucks - 57 
Front end L - 16oaders 
Shovels - 7 
 
 
 
 
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 Drilling Machines - 36 
 
 
Itaipu Project 
Equipments 
Itaipu Binacional Ownership 
 
Crushing Plants -2 1,080 T/H each 
Compressed air 
Plant 
-1 50,000 CFM 
Refrigeration Plant -3 29,000 x 103 
kcal/h 
Clinker Mills -2 55 T/H each 
Concrete Plants -6 180 M3 each 
Concrete Monorail -2 500 m3 /h each 
CableWay -7 20T cap. Each 
Off highway trucks -
40 
 
Cranes -
13 
 
Backhoes -4 
 
Itaipu Project 
Equipments 
Unicon Ownership 
 
Off Highway Trucks -76 
Cranes 28 
Tire Tractors 10 
Crawler Tractors 46 
Motograder 20 
Compactors 16 
Concrete Dump Trucks 57 
Front end Loaders 16 
Shovels 7 
Drilling Machines 36 
 
Training 
5,000 Employees Trained per Year 
Catering 
1,000,000 
Meals per Month 
Catering 
Monthly Consume 
 
Rice 150 ton 
Meat 160 ton 
Bread 100 ton 
Brown Beans 45 ton 
Soybean Oil 20 ton 
Milk 210 ton 
Fruits & Vegetables 300 ton 
Catering 
2 Cafeterias 
 
Total Area – 15,000 m2 
Capacity / Round 2,580 Persons 
Time / Round 16 minutes 
Camps 
 
House Units – 9,515 
Aver, Area/House – 85 m2 
Total Persons – 36,000 
Lodging Pavillions – 51 
Total Persons 11,153 
 
Health Care 
 
Hospitals – 2 
Ambulatories - 4 
 
Medical Care 
 
Peak of Services per Year – 2,400,000 
 
Examinations 
Lab Tests 
Dentist Care 
Hospital Internation 
Other 
Peak of Services per Year 2,400,000 
Unicon 
União de Construtoras Ltda 
 
Companhia Brasileira de Projetos e Obras – 
CBPO 
Construtora Andrade Gutierrez S.A. 
Construções e Comércio Camargo Correa S.A. 
Construtora Mendes Júnior Engenharia S.A. 
Cetenco Engenharia S.A 
 
 
 
 
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Fotografia 18 
 
Fotografia 19 
 
A construção de Itaipu foi o grande desafio vencido pela engenharia brasileira e o coroamento de 
nossa experiência na construção de barragens. 
 
Em Itaipu, foi utilizada uma monovia férrea que transportava as caçambas até as bocas de 
transferência para as caçambas acopladas nos cabos aéreos em número de quatro. 
 
 
Fotografia 20 Fotografia 21 
 
 
A construção de Itaipu consolidou a tecnologia de construção de barragem de concreto, tanto a nível 
nacional como internacional. 
Fotografia 22 
Fotografia 23 
 
 
 
 
 
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O alto nível de desempenho alcançado, tanto da execução como do controle da qualidade, é 
reconhecido pelo meio barrageiro do mundo todo. 
Fotografia 24 
Fotografia 25 
Fotografia 26 
 
 
Em Itaipu foram aplicados 26.000 m3 de CCR na rampa de acesso à jusante da estrutura de desvio. 
A aplicação de CCR em Itaipu foi antecedida de extensos estudos de laboratório e objeto de vários 
trabalhos publicados. 
Na apresentação da construção de Itaipu em Powerpoint, utilizei como referência Fotografias 
selecionadas e escanerizadas pelo Eng. Luiz Carlos Domenici Alves, que foi Diretor de Construções 
do consórcio Unicon. O Luiz Carlos me presenteou com cerca de 2900 Fotografias da construção de 
Itaipu, compreendendo o período entre 1975 a 1983. 
 
3. PANORAMA ATUAL DA ENERGIA HIDROELÉTRICA NO BRASIL 
O texto apresentado na seqüência foi reproduzido do Atlas da ANEEL – 3ª edição. 
 
O caminho da água na produção de eletricidade 
 
Para produzir a energia hidrelétrica é necessário integrar a va- zão do rio, a quantidade de 
água disponível em determinado período de tempo e os desníveis do relevo, sejam eles naturais, 
como as quedas d’água, ou criados artificialmente. 
 
Já a estrutura da usina é composta, basicamente, por barragem, sistema de captação e 
adução de água, casa de força e verte- douro, que funcionam em conjunto e de maneira 
 
 
 
 
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integrada. A barragem tem por objetivo interromper o curso normal do rio e permitir a formação 
do reservatório 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 Energia Hidráulica 
INFORMAÇÕES GERAIS 
A água é o recurso natural mais abundante na Terra: com um volume estimado de 1,36 
bilhão de quilômetros cúbicos (km3) recobre 2/3 da superfície do planeta sob a forma de oceanos, 
calotas polares, rios e lagos. 
 
Mesmo assim, a participação da água na matriz energética mun- dial é pouco expressiva e, 
na matriz da energia elétrica, decres- cente. Segundo o último relatório Key World Energy 
Statistics, da International Energy Agency (IEA), publicado em 2008, entre 
1973 e 2006 a participação da força das águas na produção to- tal de energia passou, 
conforme o Gráfico 3.1 abaixo, de 2,2% para apenas 1,8%. No mesmo período, como mostra a 
seguir o Gráfico 3.2, a posição na matriz da energia elétrica sofreu recuo acentuado: de 21% para 
16%, inferior à do carvão e à do gás natural, ambos combustíveis fósseis não-renováveis, cuja 
combustão é caracterizada pela liberação de gases na atmosfera e 
 
Nos últimos 30 anos, também de acordo com levantamentos da IEA, a oferta de energia 
hidrelétrica aumentou em apenas dois locais do mundo: Ásia, em particular na China, e Améri- ca 
Latina, em função do Brasil, país em que a hidreletricidade responde pela maior parte da produção 
da energia elétrica. Nesse mesmo período, os países desenvolvidos já haviam explorado todos os 
seus potenciais, o que fez com que o volume produzido registrasse evolução inferior ao de outras 
fontes, como gás natural e as usinas nucleares. De acordo com o estu- do sobre hidreletricidade do 
Plano Nacional de Energia 2030, elaborado pela EPE, são notáveis as taxas de aproveitamento da 
França, Alemanha, Japão, Noruega, Estados Unidos e Sué- cia, em contraste com as baixas taxas 
observadas em países da África, Ásia e América do Sul. No Brasil o aproveitamento do potencial 
hidráulico é da ordem de 30%. 
 
Apesar das pressões, a China mantém inalterado o cronogra- ma da construção de Três 
Gargantas – que deverá ser a maior hidrelétrica do mundo, quando for concluída em 2009. Três 
Gar- gantas terá capacidade instalada de 18.200 MW (megawatts), ao superar a binacional 
Itaipu, no Brasil, com 14 mil MW. No Brasil, as usinas de Jirau e Santo Antônio, no rio Madeira 
(re- gião Norte), são pilares da expansão da oferta de energia elétri- ca prevista para o período 2006-
2015. No entanto, dificuldades 
 
O que é a energia hidrelétrica 
A energia hidrelétrica é gerada pelo aproveitamento do fluxo das águas em uma usina na 
qual as obras civis – que envolvem tanto a construção quanto o desvio do rio e a formação do re- 
 
 
 
 
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servatório – são tão ou mais importantes que os equipamentos instalados. Por isso, ao contrário do 
que ocorre com as usinas termelétricas (cujas instalaçõessão mais simples), para a cons- trução de 
uma hidrelétrica é imprescindível a contratação da chamada indústria da construção pesada. 
 
As principais variáveis utilizadas na classificação de uma usina hidrelétrica são: altura da 
queda d’água, vazão, capacidade ou potência instalada, tipo de turbina empregada, localização, 
tipo de barragem e reservatório. Todos são fatores interdepen- dentes. Assim, a altura da queda 
d’água e a vazão dependem do local de construção e determinarão qual será a capacidade instalada - 
que, por sua vez, determina o tipo de turbina, barra- gem e reservatório. 
 
Existem dois tipos de reservatórios: acumulação e fio d’água. 
 
 
Fotografia 27 
 
A potência instalada determina se a usina é de grande ou médio porte ou uma Pequena 
Central Hidrelétrica (PCH). A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) adota três 
classificações: Centrais Geradoras Hidrelétricas (com até 1 MW de potência instalada), Pequenas 
Centrais Hidrelétricas (entre 1,1 MW e 30 MW de potência instalada) e Usina Hidrelétrica de 
Energia (UHE, com mais de 30 MW). 
 
No Brasil, de acordo com o Banco de Informações da Geração (BIG) da Aneel, em 
novembro de 2008, existem em operação 227 CGHs, com potência total de 120 MW; 320 PCHs 
(2,4 mil MW de potência instalada) e 159 UHE com uma capacidade total instalada de 74,632 
mil MW. Em novembro de 2008, as usinas hidrelétricas, independentemente de seu porte, respon- 
dem, portanto, por 75,68% da potência total instalada no país, de 102,262 mil MW, como mostra a 
Tabela 3.1 abaixo. 
 
 
 
 
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Tabela 1 
Potenciais e Geração Hidrelétrica no Brasil 
Em 2007, segundo os resultados preliminares do Balanço Energético Nacional (BEN), 
elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética, a energia de fonte hidráulica (ou hidreletricidade) 
respondeu por 14,7% da matriz energética brasileira, sendo superada por derivados da cana-de-
açúcar (16,0%) e petróleo e derivados (36,7%). Na oferta interna de energia elétrica, que totalizou 
482,6 TWh (aumento de 4,9% em relação a 2006), a energia de fonte hidráulica produzida no país 
representou 85,6%, constituindose, de longe, na maior produtora de eletricidade do país. 
Além disso, em todo o mundo, o Brasil é o país com maior potencial hidrelétrico: um total 
de 260 mil MW, segundo o Plano 2015 da Eletrobrás, último inventário produzido no país em 1992. 
Destes, pouco mais de 30% se transformaram em usinas construídas ou outorgadas. De acordo com 
o Plano Nacional de Energia 2030, o potencial a aproveitar é de cerca de 126.000 MW. Desse total, 
mais de 70% estão nas bacias do Amazonas e do Tocantins/Araguaia, as principais usinas 
hidroelétricas são mostradas na Tabela abaixo. 
 
 
Figura 3 
 
 
 
 
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4. CONCRETAGEM DA TUBULAÇÃO DE DESCARGA SANITÁRIA DA UHE 
IRAPÉ 
4.1. Introdução 
Durante a fase de enchimento do reservatório da UHE Irapé, houve um problema com a 
válvula borboleta do fechamento da tubulação da descarga sanitária, localizada no túnel de desvio 
superior. 
Na fase de execução, foi constatado, durante os testes de fechamento da tubulação de 
descarga sanitária, que a válvula borboleta apresentou problema de vedação, o que provocou uma 
descarga de água não prevista (através da câmara onde estava localizado o fechamento da válvula 
borboleta), que chegou a atingir uma vazão de 3 m3/s. 
Para contornar este problema foi necessário construir uma estrutura de concreto auxiliar, 
na qual foram embutidos 10 tubos de aço com diâmetro de 150 mm, pelos quais a água pode ser 
conduzida, e tamponada com válvulas esféricas. Com o fechamento destes tubos, a tubulação de 
1450 mm da descarga sanitária ficou pressurizada, com a pressão equivalente ao nível do 
reservatório. Na época da realização desta operação a Barragem já estava com uma coluna de água 
de cerca de 180 m de altura. 
Algumas tentativas foram feitas para o fechamento da tubulação, que finalmente foi 
executada com a colocação de concreto subaquático, através de bombeamento sob pressão. O relato 
desta ocorrência é sumarizado na seguinte seqüência: 
 
 Arranjo Alternativo da Tubulação de Vazão Sanitária Estrutura Auxiliar para o 
Desvio da Água 
 Teste na Fábrica para Furação da Tubulação de Vazão Sanitária 
 Tentativas Preliminares de Fechamento 
 Planejamento do teste em verdadeira grandeza com Concreto Subaquático 
 Dosagens de concreto utilizadas 
 Concretagem do modelo em verdadeira grandeza 
 Concretagem da Tubulação Pressurizada 
 Conclusões 
 
Os seguintes profissionais participaram destas atividades 
 
Antônio Augusto de Castro Santos CCI 
Andreas Holf Zeller LEME 
Carlos Alberto Martini CCI 
Celso Barreto VOITH 
Cleider de Souza Claudiano CCI 
Dejair Soares Porto LEME 
Hamilton Vilar de Andrade CCI 
Hans Poll VOITH 
Jander de Faria Leitão LEME 
José Bernardino Botelho VLB 
Kamal Kamel INTERTECHNE 
Luciano Sarno Soares (Estagiário) ENGECONSOL 
Luis Alberto Fonseca Canan CCI 
Rodrigo Martinez CCI 
 
4.2. Arranjo Alternativo da Tubulação de Vazão Sanitária 
 
Os desenhos 2-a a 2-c apresentam o arranjo alternativo em planta e cortes, 
 
 
 
 
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Figura 4 
 
4.3. Estrutura Auxiliar para o Desvio da Água 
 
A fotografia 28 ilustra a situação do vazamento através da válvula borboleta antes da 
montagem da estrutura auxiliar para o desvio da água. 
 
Fotografia 28 
 
 
 
 
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Com a finalidade de conduzir a água percolada sem controle, foi construída uma estrutura 
auxiliar, na qual foram embutidos dez tubos com diâmetro de 150 mm, pelos quais a água foi desvia 
A tubulação instalada é exibida nas fotografias 19 e 30. 
 
Fotografia 29 Fotografia 30 
Fotografia 31 Fotografia 32 
4.4. Dispositivo para a Concretagem – Mock Up 
 
O mock-up do dispositivo é apresentado nas figuras 5 e 6. 
 
 
 
 
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Figura 5 
 
Figura 6 
4.5. Planejamento do Teste em Verdadeira Grandeza com Concreto Subaquático 
A concretagem foi planejada para ser executada em verdadeira grandeza, com a tubulação 
cheia de água com pressão de 1,0 kgf/cm2. 
As fotografias 33 e 34 mostram a tubulação montada no pátio da oficina mecânica do 
Consórcio CCI. 
As figuras 7 e 8 mostram esquematicamente como foi concebida a concretagem, que foi 
planejada para ser executada em duas fases. A primeira com um volume de concreto suficiente para 
atingir o nível de brita colocada dentro ta tubulação. A segunda concretagem a ser realizada 24 
horas após a pega do concreto da primeira. 
Foram feitos três furos na tubulação representativa da descarga sanitária, simulando a 
execução em verdadeira grandeza. 
No furo localizado na elevação mais baixa, foi montado o primeiro dispositivo, que foi 
utilizado para o preenchimento da tubulação com brita que servirá de anteparo para o concreto 
subaquático (fotografia 35). Nos furos das elevações mais altas foi montado o dispositivo da 
concretagem do concreto submerso, feita através de bombeamento (fotografias 36 e 37). A conexão 
entre o dispositivo de concretagem e a bomba de concreto foi feita com um mangote adaptado com 
flange (fotografias 38 e 39). 
 
 
 
 
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Fotografia 33 Fotografia 34 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento.-c 
 
 
 
Figura 7 
 
 
 
 
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Fotografia 35 Fotografia 36 
Fotografia 37 Fotografia 38 
 
Fotografia 39 Fotografia 40 
 
4.6. Dosagens de Concreto Utilizadas 
4.6.1. Ajustes na Composição do Concreto Submerso 
Devido à substituição do agregado graúdo que havia sido estudado por outro comprado de 
um fornecedor da região, foram feitos ajustes na composição da dosagem, que estão registradas na 
Tabela 2. 
A dosagem sugerida por Furnas foi ajustada na Central Dosadora, sendo utilizada ma 
betoneira de 80 l. O aspecto do concreto desta dosagem pode ser visualizado nas fotografias 41 e 
42. 
 
 
 
 
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Fotografia 41 Fotografia 42 
Tabela 2 
Dados de Composição Dosagem Ajustada 1 
Dosa
gem Ajustada 
2 
Cimento Equivalente (kg/m3) 
Cimento (kg/m3) 478,0 467,1 
Sílica ativa (kg/m3) 31,0 30,3 
Água unitária (kg/m3) 243,0 263,3 
Relação A/Ceq 0,0 
Areia Natural (Kg/m³) 611,0 597,1 
Brita 9,5 mm (Kg/m³) 621,0 606,9 
Módulo de finura 0,0 
Aditivo Hiperplastificante 5,2 5,1 
Aditivo Acelerador de Pega (0,2%) 1,0 
Aditivo Antiwashout 3,1 3,0 
% areia em massa 467,1 
Resultados dos ensaios realizados nas dosagens experimentais no LABC.T. 
Flow (cm) 50,0 55,0 a 60,0 
Aditivos utilizados nos estudos 
Fornecedor Degussa 
Hiperplastificante Glenium 51 
Antiwashout UV 410 
Acelerador de pega 
Puzzut
ec 20 
Rheob
uild 2000 B 
4.7. Concretagem do Modelo em Verdadeira Grandeza 
 
4.7.1. Primeira Concretagem 
A primeira concretagem foi feita no dia 05/10/06, conforme o croquis apresentado na 
figura 8. 
O volume de brita lançado para o anteparo do concreto atingiu entre 3 e 4 m3. 
 
 
 
 
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O concreto foi lançado utilizando a dosagem ajustada 1, com aditivo acelerador de pega. O 
volume lançado foi de 14,0 m3, necessário para atingir o nível superior da brita dentro da tubulação 
conforme fotografia 45. 
As fotografias 43 a 46 mostram o aspecto da brita e o concreto lançado, 24 horas após o 
lançamento, o concreto já estava endurecido e não atingiu o nível dos visores, como pode ser 
observado nas fotografias 47 a 50. 
Fotografia 43 Fotografia 44 
 
Fotografia 45 Fotografia 46 
 
4.7.2. Segunda Concretagem 
A dosagem foi ajustada novamente (Dosagem Ajustada 2, tabela 3) para aumentar a sua 
fluidez, e foi eliminado o aditivo acelerador de pega. 
A segunda concretagem foi realizada no dia 07/10/06, atingindo o volume 48 m3, conforme 
a figura 4-d. 
O concreto atingiu o nível dos visores, conforme pode ser observado nas fotografias 47 a 
48. 
Na fotografia 49, pode ser visualizado o enchimento total da tubulação na região da 
colocação da brita. 
Na fotografia 50, pode ser visualizado o fechamento a montante, no qual foram utilizados 
pedaços de vergalhão para impedir a passagem do concreto para montante. 
 
 
 
 
 
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Fotografia 47 Fotografia 48 
Fotografia 6-p Fotografia 6-q 
Fotografia 49 Fotografia 50 
 
4.8. Concretagem da Tubulação Pressurizada 
4.8.1. Introdução 
Para a concretagem da tubulação pressurizada foram usadas as mesmas dosagens e o 
mesmo esquema da tubulação do protótipo. 
4.8.2. Montagem do Dispositivo na Tubulação 
A montagem do dispositivo da tubulação foi feita, também, na mesma seqüência do 
protótipo. 
4.8.3. Verificação da Tubulação nas Seções dos dispositivos 
Antes do início da primeira concretagem foi verificado, através de uma vareta metálica 
inserida na furação dos dispositivos, o nível de enchimento da tubulação nas três seções, que eram: 
a) Primeiro furo 
A seção transversal do primeiro furo estava preenchida da seguinte maneira: 
 870 mm de calda de cimento; 
 60 mm de material sem resistência; 
 530 mm de pedrisco. 
b) Segundo furo 
A seção transversal do segundo furo estava preenchida da seguinte maneira: 
 260 mm de calda de cimento; 
 62 mm de material sem resistência; 
 
 
 
 
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 390 mm de concreto submerso (1ª etapa); 
 760 mm não preenchidos. 
c) Terceiro furo 
A seção transversal do terceiro furo estava preenchida da seguinte maneira: 
 220 mm de concreto submerso (1ª etapa); 
 1250 mm não preenchidos. 
A figura 10-a ilustra a situação descrita. 
 
 
Figura 8 
 
4.9. Enchimento com Brita 
Foram colocados aproximadamente 400 l de brita na tubulação para o preenchimento das 
partes desta onde a seção transversal da tubulação ainda não havia sido preenchida. 
4.10. Primeira Concretagem 
A primeira etapa da concretagem foi realizada no dia 14/11/2006, seguindo a mesma 
seqüência da concretagem no protótipo. Foram lançados 10,6 m3 de concreto. 
Na primeira tentativa de bombeamento, a tubulação de lançamento se desconectou em uma 
das juntas rígidas (tubo para lançamento de concreto), em função do entupimento na tubulação 
provocada pela lavagem do concreto pela água da adutora, visto que não foi colocado nenhum 
dispositivo de vedação que impedisse o contato do concreto com a água pressurizada da adutora 
(fotografias 51, 52 e 53). 
Na segunda tentativa a operação foi executada com a colocação de um “biriba” na válvula 
da tubulação de lançamento, impedindo que a água pressurizada entrasse em contato com o 
concreto antes que esse tivesse pressão suficiente para adentrar a adutora, garantindo o fundamento 
principal do concreto submerso, que é impedir a mistura do concreto com a água dentro da 
tubulação de concretagem (tremie) (fotografia 54). 
O concreto foi ajustado na central dosadora para ter um espalhamento entre 50 cm e 60 cm. 
Foi utilizada a dosagem nº 1 com aditivo acelerador de pega. 
 
 
 
 
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Fotografia 51 
 
Superior a 2,5 horas, o concreto permaneceu com as mesmas características reológicas, o 
que tornou possível a continuação da concretagem com a mesma betonada de concreto. 
4.10.1. Concretagem da Caixa 
A caixa possui 4,50x2,00x3,45 m, resultando em um volume total de 31 m3 e um volume 
útil de 28,7 m3, descontada a tubulação da vazão sanitária. 
4.11. Conclusões 
4.11.1. Planejamento e Execução da Concretagem do Protótipo 
O teste realizado comprovou que o planejamento da concretagem e a utilização dos 
dispositivos para sua execução foram efetivos, logrando o preenchimento da tubulação com o 
concreto subaquático. 
4.11.2. Esquema de Segurança 
Durante a concretagem foram tomados todos os cuidados com a segurança da equipe e dos 
equipamentos utilizados na operação. 
Quando houve a desconexão da tubulação de lançamento, a pressão do jato da água da 
adutora ficou direcionado para baixo, devido ao amarramento da tubulação, não provocando 
nenhum dano pessoal ou material. 
Com vistas à segurança a concretagem foi realizada com pleno sucesso. 
4.11.3. Concretagem Definitiva 
Os volumes lançados durante todas as etapas de concretagem foram: 
d) 10,6 m3 na primeira concretagem; 
e) 55,0 m3 na segunda concretagem; 
f) 1,5 m3 de argamassae 3,0m3 de calda de cimento, complementação do enchimento; 
g) 31,0 m3 na concretagem da caixa. 
4.11.4. Vazão Remanescente 
O volume de concreto lançado atingiu aproximadamente 98 m3. 
A vazão remanescente está em torno de 4,4 l/s. 
 
 
 
 
 
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Fotografia 52 Fotografia 53 
Fotografia 54 Fotografia 55 
Fotografia 56 Fotografia 57 
4.11.5. Verificação da Tubulação Após a Primeira Concretagem 
Na seção da adutora onde foi lançada a brita o concreto estava entre 7 cm e 12 cm da sua 
geratriz superior. 
Na seção onde foi feita a primeira concretagem, o concreto estava a uma altura aproximada 
de 75 cm da geratriz superior da adutora. 
Na seção onde foi feita a segunda concretagem, o concreto estava a aproximadamente 20 
cm da geratriz inferior da adutora. 
4.11.6. Complementação da Concretagem 
A complementação da concretagem foi realizada no dia 16/11/2006. 
 
 
 
 
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No dia (16/12/06) foram injetados 3 m³ de calda de cimento e 1 a 1,5 m³ de argamassa. 
4.11.7. Verificação da Tubulação Após a Concretagem 
No dia 18/12/2006 foi realizado inspeção no ponto de injeção do pedrisco e não foi 
verificado vazamento, o vazamento da caixa também diminuiu consideravelmente. 
4.11.8. Medição de Vazão 
No dia 20/12/06 por volta das 12:00 h foram realizadas medições de vazão em de dois 
pontos vazão sanitária: 
h) Ponto 01 - Primeira válvula de 6” da caixa (Sentido Fluxo, lado direito, inferior), o que 
consideremos com vazão da caixa; e 
i) Ponto 02 - Válvula de ½” instalada no tubo de 1,45m junto a segunda junta de dilatação, a 
jusante do ponto de injeção do pedrisco, o que consideramos como vazamento residual da 
tubulação de 1,45. 
As tabelas 4 a 7 registram as informações acerca das vazões remanescentes. 
 
Vazão da Caixa 6” - Ponto 01 - 
Válvula ½” Ponto 02 fechada 
Vo
lume (l) 
Te
mpo (s) 
Va
zão (l/s) 
20
0 57 
3,
51 
20
0 69 
2,
90 
20
0 70 
2,
86 
Vazão Média (l/s): 
3,
09 
Tabela 4 
Vazão da Caixa 6” - Ponto 01 - 
Válvula ½” Ponto 02 aberta 
V
olume (l) 
T
empo (s) 
V
azão (l/s) 
20
0 74 
2,
70 
20
0 72 
2,
78 
Vazão Média (l/s): 
2,
74 
Tabela 5 
Vazão na Válvula ½” Ponto 02 - 
Válvula da Caixa Aberta Ponto 01 
V
olume (l) 
T
empo (s) 
V
azão (l/s) 
19
,5 
12
,06 
1,
62 
19
,5 
12
,16 
1,
60 
19
,5 
12
,00 
1,
63 
Vazão Média (l/s): 
1,
62 
Tabela 6 
Vazão na Válvula ½” Ponto 02 - 
Válvula da Caixa Fechada Ponto 01 
V
olume (l) 
T
empo (s) 
V
azão (l/s) 
19
,5 
12
,18 
1,
60 
19
,5 
12
,66 
1,
54 
Vazão Média (l/s): 
1,
57 
Tabela 7 
 
5. PROBLEMAS RELEVANTES NA CONSTRUÇÃO DAS HIDRELÉTRICAS: 
5.1. Drenagem da Fundação 
A drenagem da fundação é de suma importância quando se inicia a construção das 
estruturas de uma usina hidroelétrica. 
As surgências de água devem ser drenadas e conduzidas para manilhas ou tubos de 
concreto que posteriormente deverão ser injetados e preenchidos com brita e concreto, após a 
estabilização do nível da água, dentro destes tubos. 
Alguns aspectos relevantes são destacados na sequência abaixo: 
 
 
 
 
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O controle das surgências ou infiltrações de água é imperativo em qualquer fundação das 
estruturas componentes de um aproveitamento hidroelétrico. A água não drenada na fundação pode 
desenvolver subpressão precoce, quer seja na fundação de uma barragem de terra ou de qualquer 
das estruturas auxiliares de concreto 
O controle das surgências de água deve ser feito desde o início da preparação da fundação 
Estas surgências de água podem ocorrer em zonas localizadas na fundação e nas paredes de rocha. 
Em linhas gerais o procedimento a ser adotado consiste na coleta destas infiltrações através 
de drenos feitos a partir de forro de brita com a colocação de tubos de PVC, que conduzem a água 
para tubos de concreto ou manilhas coletoras. A água coletada e´esgotada através de bombeamento 
No interior do tubo de concreto são deixados pelo menos dois tubos de PVC com diâmetro 
de 25 mm em contato com a parede do tubo e que deve atingir a rocha da fundação no local das 
infiltrações 
A base do tubo de concreto em contato com a rocha deve ser vedada com com argamassa 
rica com relação cimento arei de 1:3, na qual deve ser adicionado aditivo acelerador de pega para 
garantir a vedação da base do tubo. Durante esta etapa já deverá estar em funcionamento o sistema 
de bombeamento no interior do tubo, de modo a evitar qualquer carga hidráulica na argamassa 
recém colocada. 
O esgotamento deverá se prolongar por no mínimo 3 dias após a execução do poço e será 
retomado quando da execução da regularização da fundação e/ou da construção do aterro. O poço 
será elevado juntamente com o aterro através da instalação de novos tubos de concreto, uns sobre os 
outros, rejuntados entre si, até a estabilização da cota piezométrica no poço, quando será paralisado 
o esgotamento. Os tubos de injeção acompanharão a elevação do poço através da emenda de novos 
tubos aos instalados anteriormente. . 
O poço será então preenchido com brita Dmáx = 38 mm, até 0,50 m de sua boca, onde já 
estão posicionados os tubos de PVC (sendo um para respiro).Este trecho de 0.50 m será então 
concretado e 3 dias após, o poço será injetado com calda de cimento de fator A/C = 0,6. 
No caso da “surgência” ocorrer em pontos isolados próximos, ou numa junta ou fratura 
presente na fundação, poderá ser efetuado um dreno com brita de diâmetro de 38 mm junto a 
mesma, sendo que no interior do dreno de brita serão instalados 2 tubos de PVC com diãmetrode 
25 mm para injeção por ponto isolado de “surgência” ou, 2 tubos de PVC com do mesmo diâmetro 
perfurados, no caso de “surgências” ao longo de toda junta. Toda a superfície exposta de brita de 
38 mm deverá ser recoberta com brita de. 19 mm. O dreno de brita será todo revestido com 
argamassa 1:3 contendo aditivo acelerador de pega, visando sua completa impermeabilização. Caso 
se mostre necessário, poderá ser utilizado um impermeabilizante de pega rápida.. 
Este dreno será direcionado a um poço principal, construído preferencialmente sobre o 
local onde a “surgência” de água apresentar o maior volume. 
 Este poço será construído conforme procedimento descrito no caso de “surgências” 
isoladas, porém, tomando-se o cuidado de se preservar as tubulações de injeção dos drenos, 
emendando-se as mesmas até o término do poço, sendo estes drenos injetados juntamente com o 
poço, após a estabilização da sua cota piezométrica.. 
Cuidados especiais devem ser tomados na construção destes drenos, tais como: 
 
- Os drenos no sentido montante-jusante devem ser evitados e, quando necessários, 
não deverão ser mais extensos do que a décima parte da largura do núcleo na cota de sua 
construção: 
 
- Os drenos construídos para controle de “surgências” em pontos isolados devem ser 
avaliados criteriosamente sob o ponto de vista benefício/risco de criação de um sistema de 
comunicação na fundação; e, 
 
 
 
 
 
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- Deverá ser verificado se os drenos encontram-se desobstruídos, assim como o 
comportamento das suas vazões, anteriormente ao lançamento do aterro do núcleo. 
No caso de existência de juntas ou fraturas com “surgências” de água em grande extensão, 
nosentido montante-jusante do núcleo, será necessária a injeção em toda a junta ou 
preliminarmente em trechos desta junta, de modo a interromper esta comunicabilidade. Nos trechos 
não injetados em que persistir a “surgência”, serão construídos drenos ou poços, os quais serão 
injetados posteriormente. 
 
Cuidados especiais deverão ser tomados no lançamento do concreto na fundação e, no 
lançamento e compactação do núcleo, para que estas operações não venham a danificar os meios de 
controle de “surgências” implantados. 
A sequencia Fotográfica mostrada abaixo, ilustra uma parte do trabalho de preparação da 
fundação do Canal do Ferrador quando da construção da UHE Marimbomdo 
Fotografia 58 Fotografia 59 
Fotografia 60 
Fotografia 61 
 
 
 
 
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Fotografia 62 Fotografia 63 
 
5.2. Concreto Submerso 
A recuperação das guias de comporta da Tomada de Água da UHE Porto Colômbia, 
realizada em 2000, foi executada com concreto subaquático com muito sucesso. Em decorrência 
deste trabalho foram realizadas pesquisas no Laboratório de Concreto de Furnas Centrais Elétricas, 
localizado em Goiânia, que além de subsidiarem esta obra, possibilitaram o conhecimento das 
propriedades do concreto quando lançado a grandes profundidades . 
 
 
O desenvolvimento de aditivos hiperplastificantes associados a aditivos andispersantes 
subaquáticos (antiwhashout admixture) abriu novo horizonte para que a recuperação de concreto 
subaquático, por propiciar maior plasticidade bem como grande coesão as misturas empregadas 
nestas recuperações. 
 
São sumarizados os estudos de laboratório que foram apresentados em outros Congressos e 
Seminários , complementados com estudos posteriores visando sua aplicação para as duas situações 
em pauta. 
 
Nestes estudos foi utilizado um equipamento para a simulação de concretagem 
subaquática, com concretos fabricados com estes aditivos de ultima geração e complementados, 
neste Trabalho, com os resultados obtidos com adição de fibras de aço para produzir um concreto 
com alta tenacidade para ser aplicado em cortina de impermeabilização de fissuras. 
 
 
6. EQUIPAMENTO PARA SIMULAR CONCRETAGEM SUBAQUÁTICA EM 
LABORATÓRIO 
 
Um equipamento de laboratório foi construído pela equipe de engenheiros do Laboratório 
de Concreto de Furnas, para simular o lançamento do concreto em águas profundas. 
 
O projeto e a construção deste equipamento foi desenvolvido compartilhadamente, a partir 
de uma concepção deste relator, com a parceria do Técnico Especializado Guilherme Leroy (in 
 
 
 
 
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memorian), para simular concretagens subaquáticas em laboratório. A evolução deste projeto foi 
feita gradualmente, tendo sido iniciada com a moldagem de corpos de prova submersos sem 
pressão. Posteriormente, foi feita a aplicação de água com pressão, através do aparelho de estudo de 
permeabilidade (modelo do Bureau of Reclamation), em uma mistura de concreto fresco, para se 
avaliar a influencia da pressão exercida pela água na resistência do concreto. Na seqüência das 
pesquisas, utilizou-se um protótipo do equipamento com duas campânulas que se comunicavam 
através da abertura de uma válvula. Na campânula superior se colocava o concreto fresco e na 
inferior, água. A campânula superior com o concreto fresco era vedada e nela aplicada uma pressão 
equivalente à coluna de água pretendida. A abertura da válvula entre as duas campânulas forçava o 
concreto a penetrar na campânula inferior e expulsar a água através de uma tubulação provida de 
uma válvula. Na expulsão da água o concreto sofria um pequeno turbilhonamento antes da sua saída 
pela válvula na extremidade do tubo. 
 
O equipamento foi sendo ajustado e aperfeiçoado, de modo a simular um lançamento 
subaquático sem o turbilhonamento da água na campânula inferior, e sua retirada garantindo que a 
pressão estipulada fosse mantida durante esta operação. A sua configuração final é mostrada nas 
Figuras 9 e 10. 
 
Resumidamente o equipamento ficou com a seguinte configuração: duas câmaras sendo a 
superior onde o concreto fresco é colocado para receber pressão (equivalente aquela da coluna de 
água onde os reparos serão efetuados) e a inferior que é preenchida com água e submetida à mesma 
pressão. Entre estas duas câmaras há um tubo metálico de 10cm de diâmetro e 2 m de comprimento, 
com duas válvulas. Quando estas estão abertas, todo o sistema fica sob a mesma pressão. A altura 
da coluna de concreto fresco no tubo entre as campânulas é suficiente para preencher, com a ação 
da gravidade, a câmara inferior simulando a colocação do concreto por tremonha (tremie). 
 
O equipamento pode trabalhar com qualquer pressão, e já foi utilizado para simular a 
pressão subaquática equivalente a uma coluna de água de 90m. 
 
Na simulação da concretagem é produzido um cilindro de concreto submerso de 31cm de 
diâmetro por 71cm de altura. Quando se pretende estudar a aderência entre o concreto novo e o 
velho o corpo de prova é moldado em uma forma prismática, onde é colocada uma laje de concreto 
envelhecido, para verificar a aderência entre eles. 
 
A simulação da concretagem permite que se ajuste dosagens com diferentes combinações 
de aditivos, visando um concreto adequado para aplicação subaquática. 
 
Para caracterização das propriedades do concreto endurecido são extraídos testemunhos do 
cilindro concretado, com diâmetro de 7,6cm com altura de 15,2cm, após o concreto ter sido 
submetido à cura na câmara úmida. 
 
 
 
 
 
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5
3
4
6
2
1
 
 
 Figura 9 
 Equipamento para Simulação de Lançamento Submerso do Concreto 
 
1 – Câmara superior para concreto fresco (Volume de 85 dm³) 
2 – Câmara inferior para água pressurizada 
 (Volume de 24 dm³) para estudos de aderência 
 (Volume de 58 dm³) para testemunhos de sondagem 
3 – Tubo com diâmetro de 10 cm com 2 m de comprimento(Vol. de 14 dm³) 
4 – Válvulas de controle 
5 – Tubo de ar e pulmão a alta pressão 
6 – Escada 
17
18
33
11
95
SEÇÃO A-A
20
00
8
34
00
31
95
Plataforma
Tubo galvanizado 2 1/2"
20
00
62
49
4
10
0
24
0
24
0
25
0
23
6
11
40
120
200
76
42
1
5
6
Manômetro
Manômetro
4
3
Manômetro
Manômetro
Manômetro
15
0
Seção do aparelho
 
Figura 10 
 
Seção do Aparelho Simulador 
 
O procedimento de moldagem do ensaio de simulação de concretagem submersa sob 
pressão se resume a: 
 
 
 
 
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� Encher a campânula inferior (5) com água, aplicar pressão e fechar os registros; 
� Colocar o concreto na campânula superior (3) e fechá-la; 
� Aplicar a mesma pressão nas campânulas superior e inferior; 
� Abrir a chave de saída d’água (6); 
� Fechar a chave após a água ser expulsa da campânula inferior pelo concreto, na 
mesma pressão do ensaio. A câmara fica cheia de concreto; 
� Abrir o registro de pressurização na campânula superior. 
 
Para estudar a aderência entre o concreto novo e velho foi desenvolvida uma câmara 
adicional onde pudesse colocar uma laje de concreto velho na qual se procedia a um jateamento de 
areia úmida, para simular o tratamento do substrato antes de receber o concreto do reparo. 
 
Depois de concluída a construção deste equipamento, foram simuladas concretagens 
subaquáticas para a verificação da aderênciaentre o concreto velho e o novo. 
 
Uma pesquisa complementar foi conduzida posteriormente, para simular a concretagem de 
uma cortina de concreto com fibra para vedação de percolação do concreto em fissura transpassante 
no corpo de uma barragem. A pressão utilizada neste experimento foi a equivalente a uma coluna de 
água de 70m de altura. 
 
Alguns trabalhos apresentados em Congressos e Seminários [5;6;8] já mostraram este 
equipamento. 
 
7. O TRABALHADOR BRASILEIRO – O BARRAGEIRO 
A célebre frase de Euclides da Cunha sobre o sertanejo: “O sertanejo é antes de tudo um 
forte”, pode ser aplicada para o trabalhador brasileiro que é antes de tudo um forte. 
No trabalho da construção de grandes obras de engenharia, notadamente a construção das 
hidrelétricas, esta constatação é evidente nas várias frentes de trabalho. 
Para ilustrar a capacidade e a dedicação dos trabalhadores, a seqüência de fotografias de 
armadores trabalhando na pré-montagem de armaduras, para concretagem com fôrma deslizante 
mostra a versatilidade destes dedicados operários: 
Fotografia 64 Fotografia 65 
 
A jornalista americana Candice Millard autora do livro: O Rio da Dúvida (A Sombria 
viagem de Theodore Roosevelt e Rondon pela Amazônia) assim descreve a construção de uma 
jangada pelos camaradas de Rondon: 
 
 
 
 
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Sob o comando de Rondon, os camaradas puseram mãos à obra. 
Os membros da expedição deram a si mesmos apenas quatro dias de prazo para 
complementar a obra. Trabalhavam em turnos, e Rondon nunca saia do lado deles, dirigindo 
incansável a construção e garantindo que cada homem fizesse a sua parte. O preço pago pelos 
camaradas foi alto. As costas doíam, os braços tremiam de fadiga, e sob o ataque constante dos 
insetos, mãos, rostos e pés ficavam esfolados e inflamados. Sob o olhar resoluto de Rondon, nunca 
desistiam nem diminuíam o ritmo. Até mesmo depois do anoitecer, Roosevelt observava a labuta 
dos camaradas á luz de velas, nus da cintura para cima no ar quente e parado, alguns em pé dentro 
da canoa, outros debruçados sobre sua grossa borda. “O bruxuleio das luzes mostrava a floresta 
tropical emergindo da escuridão ao redor” ele escreveu: “Cor de azeitona, de cobre e de ébano, a 
pele deles reluzia como se estivesse untada, e ondulava com a incessante atividade dos músculos 
por baixo dela.”. 
Desde que testemunhara sua heróica luta para manter a canoas da expedição a salvo no 
meio das corredeiras, Roosevelt passara a nutrir uma profunda admiração pela equipe de camaradas. 
“Contemplando o modo como o trabalho era feito, boa vontade e resistência e a força taurina dos 
camaradas, bem como a inteligência e os incansáveis estorços de seus comandantes” escreveu, “era 
impossível não pensar na ignorância dos que não se dão conta da energia e da força que os homens 
dos trópicos possuem e desenvolvem com facilidade.” 
O ex-presidente que no passado chegara a acreditar que a raça branca era superior às 
outras, ficara impressionado com a resistência e a animação dos camaradas naquela jornada 
perigosa e angustiante. “Dizem que os brasileiros são indolentes!”, disse a Rondon um dia. “Bem 
meu caro coronel, um país que dispõe de homens como estes tem grande futuro diante de si, e 
certamente levará a cabo as maiores realizações do mundo.” 
Para finalizar gostaria de extender minha homenagem e manifestar meu respeito aos 
profissionais que trabalharam e trabalham na construção de barragens, conhecidos como 
barrageiros. Nesta homenagem não poderia deixar de rememorar o nome do mais famoso barrageiro 
brasileiro o Eng. Rubens Viana de Andrade (que aparece na Fotografia 66, quando foi lançado o 
10.000.000 m3 da construção de Itaipu, na casa de força) Ele foi o grande maestro da construção de 
Itaipu e foi carinhosamente chamado pela mídia como Mr. Itaipu 
 
Fotografia 66 
 
Fotografia 67 
 
 
 
 
 
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7.1. Mensagem aos Jovens Brasileiros 
Para finalizar este documento gostaria de prestar uma homenagem aos jovens brasileiros, 
deixando registrada a redação que minha neta de 17 anos apresentou no vestibular em Brasilia em 
junho de 2012. 
Esta redação me encheu de orgulho ,satisfação e cheio de esperança, em verificar que a 
juventude brasileira está muito atenta com o desenrolar dos acontecimentos nacionais e mundiais. 
Sem nenhuma sombra de dúvida uma grande transformação está em marcha em nossa 
sociedade, estando a juventude na vanguarda dela. 
 
 
 
 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
[1] J. Laginha Serafim A Note on the History of the Materials for Dams- Materials 
for Dams 84 – ConferenceOrganized by Water Power & Dam Construction 12-14 December 1984-. 
Monte Carlo . 
 
[2]MIGUEZ DE MELO, FLÁVIO – “A Century of Dam Construction in Brasil” (do livro 
Topmost Dams of Brazil) – Edited by Revista Construção Pesada. 
 
 
 
 
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[3]Pedro Carlos da Silva Teles – “História da Engenharia no Brasil” – Século XX. 
 
[4]Diversos autores – Revista Construção Pesada – Abril/1982 – Ano 11 – n 135. 
 
[5]CARDOSO CRUZ, JOSÉ LUIZ – “A Eletricidade no Brasil, do Império à República de 
Hoje”. 
[6]PACELLI, W.A. – “Concretos Especiais para Grandes Volumes” – 6º Simpósio de 
Aplicação da Tecnologia do Concreto – SIMPATCON – Campinas – 1983. 
[7]VANDRADE, RUBENS VIANA – “Desenvolvimento de Novos Métodos Construtivos 
e Equipamentos de Construção para Barragens de Concreto” – Tema III – XIV Seminário Nacional 
de Grandes Barragens – 1981. 
[8]Itaipu Binacional – Aspectos Técnicos do Empreendimento Itaipu – Rio de Janeiro – 
1989. 
[9] FARAGE DO NASCIMENTO J. F., MIACHON FILHO G., PACELLI DE 
ANDRADE W., ANDRADE C., MATOS C., (2001) - “Concreto Submerso do 2o Estágio das 
Guias dos Stop Logs na UHE Porto Colômbia”, 43O Congresso Brasileiro de Concreto, Foz do 
Iguaçu-PR. 
 
[10] MIACHON FILHO G., GUERRA M., DIAS SOBRINHO C. A., FARAGE DO 
NASCIMENTO J. F., PACELLI DE ANDRADE W., ANDRADE C., MATOS C. G. – 
“Recuperação das Guias dos Stop-Logs da Tomada D'Água nas Unidades Geradoras 1 e 2 da UHE 
de Porto Colômbia” 
 
[11] Miachon FILHO G., Sales Goz R., Dias SOBRINHO C. A., Bittencourt R. M., 
Pacelli de Andrade W. (2003) – “Underwater Concrete Restoration of the Water Inlet Stop Log 
Guides at Generation Units 1 and 2 of the Porto Colômbia Hydroelectric Plant”, 21st ICOLD 
Congress - Montréal. 
 
[12] SOARES A. M., VIANA M., CORRÊA N. L. A., CORRÊA S. F., CORRÊA M. F., 
ANDRIOLO F. R. (2003) - “Rio Descoberto Dam: Water Supply System for Brasília City - Brazil – 
Rehabilitation and Performance”, 21st ICOLD Congress - Montréal. 
 
[13] ROCHA ALVES E. F., LEROY G., BITTENCOURT R. M., PACELLI DE 
ANDRADE W., (2000) - “Estudo de Concreto Subaquático”, 42º Congresso Brasileiro do 
Concreto, Fortaleza-CE, pág. 134. 
 
[14] GRAÇA N. G., GUERRA E. A., MENDES H. S., FARAGE DO NASCIMENTO J. 
F., PACELLI DE ANDRADE W. (2003) - “Concreto para Lançamento Subaquático”, 45o 
REIBRAC 
 
[15] LOPES A. N. M., CARMO J. B. M., FARAGE DO NASCIMENTO J. F., 
BITTENCOURT R. M., PACELLI DE ANDRADE W., (2001) - “Simulação de Concretagem 
Submersa a Grandes Profundidades”, XXIV SNGB, Fortaleza, CE, Tema 3, Págs 371-380. 
 
[16] PACELLI DE ANDRADE W. (2003) - “General Repórter – Ageing and 
Rehabilitation of Concrete and Masonry Dams and Appurtenant Works”, 21st ICOLD Congress, 
Montreal.