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Anchortec Fosroc Industrial e Comercial Ltda Rua Tte. Onofre Rodrigues de Aguiar, 800 Vila Industrial - Mogi das Cruzes - Brasil CEP 08770-040 www.anchortec.com.br Telefone: Fax: E-mail: 11 4791-9900 11 4791-9940 rmoreno@anchortec.com.br Soluções Construtivas constructive solutions 1. INTRODUÇÃO As estruturas de concreto são amplamente utilizadas no mundo todo e enfrentam a agressividade das intempéries características dos ambientes aos quais estão inseridas. Atualmente, a norma brasileira de projetos de estruturas de concreto simples, armado e protendido, a NB1 ou NBR 6118, revisada no ano de 2003, introduziu como critérios de projeto os conceitos de vida útil e de durabilidade, e estabeleceu classes de agressividade distintas em função do ambiente em que será executada a estrutura. A Tabela 1 apresenta as classes de agressividade descritas na NBR 6118/2003. Tabela 1 - Reprodução da Tabela 6.1 - Classes de agressividade ambiental, constante da norma brasileira NBR 6118/2003. Classe de agressividade Agressividade Tipo de ambiente Risco de deterioração I Fraca Rural Submerso Insignificante II Moderada Urbano Pequeno III Forte Marinho Industrial Grande IV Muito forte Industrial Respingos de maré Elevado Como se pode observar na tabela, as zonas marítimas, principalmente nas áreas sujeitas às variações das marés e aos respingos da água do mar, e os ambientes industriais em geral são os mais agressivos ao concreto e às armaduras, no caso dos concretos armados e protendidos. No momento da classificação, é importante observar que cidades que apresentam elevados níveis de poluição, possibilidade da ocorrência intensa de chuvas ácidas e/ou cidades à beira mar devem ser classificadas como Classe III, ou seja, tipo de ambiente industrial e não urbano, sendo este último específico de cidades de pequeno porte ou distantes da orla marítima. O objetivo de classificar o grau de agressividade do ambiente é ampliar a durabilidade das estruturas com a definição da classe de resistência mecânica do concreto, governada pela relação água/cimento também criteriosamente determinada pela norma, e do cobrimento nominal das armaduras. Desta forma, no que se refere aos novos projetos, os parâmetros e critérios estabelecidos pela nova norma contribuem grandemente com o ganho de vida útil gerando, conseqüentemente, maior economia dos recursos empregados na construção das estruturas e das edificações como um todo. DEPARTAMENTO TÉCNICO Profissional: Rafael Moreno Junior, Eng. M.Sc. Cargo: Consultor Técnico Telefone: 11 4791-9910 / 11 8473-8956 / 11 9174-0606 Fax: 11 4791-9940 E-mail: rmoreno@anchortec.com.br Local: Mogi das Cruzes Data: 15/06/2006 Referente: PET 006 - RRPE - Procedimento e especificação técnica para o reparo profundo de estruturas de concreto. Anchortec Fosroc Industrial e Comercial Ltda Rua Tte. Onofre Rodrigues de Aguiar, 800 Vila Industrial - Mogi das Cruzes - Brasil CEP 08770-040 www.anchortec.com.br Telefone: Fax: E-mail: 11 4791-9900 11 4791-9940 rmoreno@anchortec.com.br Soluções Construtivas constructive solutions Embora as novas construções passem a ser projetadas e executadas levando-se em consideração os critérios de durabilidade descritos, todas as edificações estão submetidas aos meios agressivos e, portanto, requerem atividades de manutenção preventiva e/ou corretiva, que também fazem parte do novo texto da norma, que determina e impõe que construtores e projetistas definam as atividades de manutenção. Considerando as obras em operação, basicamente, uma estrutura degradada deve ser inspecionada para a avaliação do tipo e da intensidade da deterioração. Esta atividade vai definir, num documento denominado Projeto de Recuperação, quais as atividades a serem desenvolvidas e quais os materiais a serem utilizados na correção das anomalias, estabelecendo-se um procedimento de manutenção corretiva. Classifica-se o tipo de intervenção basicamente em quatro grupos, definidos em função da intensidade das anomalias. Cada situação requer procedimentos executivos e materiais específicos compatíveis, compondo uma intervenção de intensidade proporcional ao grau de deterioração da estrutura. Pode-se dividir estes grupos da seguinte forma: 1. Reparos superficiais: reparos de pequena profundidade, com cerca de até 6 cm, e que têm como objetivo recompor a proteção às armaduras e restituir o monolitismo, a integridade e a regularidade superficial do elemento estrutural; 2. Reparos profundos: reparos de média a grande profundidade, com valores que variam de 6 a 30 cm, e que visam, além de recompor a proteção às armaduras, restabelecer a capacidade portante perdida pela seção deteriorada do elemento. Nestes casos, esta perda não alterou de forma significativa o suporte dos esforços para os quais o elemento foi dimensionado; 3. Reforços: reparos profundos e/ou modificações nas dimensões dos elementos e/ou ainda a instalação de sistemas de reforço que visam recuperar ou ampliar a capacidade portante para o correto funcionamento mecânico da estrutura, o que pode ser realizado com a introdução de maior quantidade de armaduras, sejam barras sejam chapas de aço coladas às faces das peças, ampliação das seções com grauteamentos ou concretagens (serviços conhecidos como encamisamentos ou alargamentos) ou a instalação de compósitos de fibras de carbono, entre outros; 4. Reconstrução: instalação de novos elementos normalmente combinados com reparos generalizados dos elementos existentes, quando a intensidade da deterioração provoca deformações e até rupturas parciais, ou seja, o comportamento da estrutura ultrapassa o estado limite de serviço e se aproxima do estado limite último. A seguir, apresenta-se de forma esquemática e organizada o procedimento executivo e a especificação dos materiais usuais a serem aplicados no segundo tipo de intervenção descrito, os reparos profundos. 2. REPARO PROFUNDO Após a caracterização do grau da deterioração, seus mecanismos e agentes causadores, identificadas e quantificadas as áreas, quando é determinada a execução de reparos profundos, deve-se ainda avaliar as dimensões do reparo, principalmente no que se refere à profundidade da intervenção. De forma ideal, devem ser definidos dois grupos, denominados reparos semi-profundos e profundos. O procedimento executivo é praticamente o mesmo, no entanto, a especificação de materiais é diferenciada. Isto ocorre porque o volume de material a ser aplicado na recomposição da seção é de fundamental importância na especificação do material adequado à execução dos serviços. De modo geral, reparos com profundidades de até 6 cm podem ser realizados com grautes, já reparos com profundidades de até 30 cm devem ser executados com microconcretos. Eventualmente, quando uma grande área e uma espessura superior aos 30 cm são obtidas, cuidados maiores devem ser tomados no procedimento executivo, principalmente com os sistemas de escoramento da estrutura a ser reparada, e Anchortec Fosroc Industrial e Comercial Ltda Rua Tte. Onofre Rodrigues de Aguiar, 800 Vila Industrial - Mogi das Cruzes - Brasil CEP 08770-040 www.anchortec.com.br Telefone: Fax: E-mail: 11 4791-9900 11 4791-9940 rmoreno@anchortec.com.br Soluções Construtivas constructive solutions adota-seum concreto bem dosado, preferencialmente contando com a tecnologia de aditivos especiais, para atingir o melhor desempenho da intervenção. O procedimento usual de recomposição das seções é denominado grauteamento e utilizam-se fôrmas, normalmente em madeira, especialmente produzidas para cada região a ser corrigida. Os grautes mais empregados nos reparos semi-profundos são o Fosgrout Plus, o Renderoc RG e o Conbextra SR. No caso de reparos profundos, os microconcretos usualmente empregados são o Renderoc LA e o Conbextra MCAD. Os materiais e procedimentos a serem utilizados na correção de uma estrutura que apresenta corrosão das armaduras com grau elevado de deterioração ou em falhas de concretagem ou, ainda, em recomposições que apresentam a profundidades superiores a 3 cm seguem descritos abaixo: 1. Com o uso de um rompedor elétrico ou de talhadeira e marreta, remover o concreto de cobrimento sobre e ao longo das barras de aço corroídas até atingir as áreas preponderantemente catódicas em que as armaduras encontram-se isentas de oxidação (óxido de ferro superficial) ou, no caso de falhas de concretagem e outras recomposições, com o mesmo processo mecânico deve-se remover todas as partículas soltas do concreto segregado (o acompanhamento desta etapa por Engenheiro Civil habilitado, observando-se o Projeto de Recuperação, é fundamental, pois há um limite de deterioração no qual a estrutura se torna frágil e a intervenção pode, eventualmente, ser interrompida para as devidas precauções de seguranças estabelecidas por este profissional); 2. Considerando situação de normalidade quanto à segurança estrutural, delimitar a área de reparo obtida com o uso de disco de corte diamantado, limitando a sua profundidade entre 5 e 10 mm, profundidade esta limitada pelo cobrimento dos estribos que não podem ser cortados, passando cerca de 10 cm sobre as áreas isentas de corrosão e de modo a formar figuras retangulares; 3. Remover, com o uso de rompedor elétrico ou marreta e talhadeira, o concreto contaminado e desagregado dentro da área delimitada de modo a liberar as armaduras principais com cerca de 2 cm de profundidade no entorno da seção do aço, observando a inclinação na face superior da cavidade com a proporção aproximada de 1 : 3 (vertical:horizontal), como demonstra a Figura 1; 4. Com o uso de escovas de cerdas metálicas e lixas de carborundum com grana 36 ou 40 ou com equipamento de jateamento abrasivo de granalha metálica ou de esferas de vidro, remover todo o produto de corrosão das superfícies das barras de aço; Figura 1 - Representação esquemática de uma viga preparada para receber o grauteamento de recomposição, com o uso de fôrma do tipo cachimbo. 5. Avaliar se houve perdas de seção superiores a 15% da dimensão original das armaduras. Caso positivo, deve-se suplementar as armaduras com a introdução de novas barras, Superfície inclinada - 1:3 Delimitação do reparo Armadura principal Estribo Falha de concretagem 3 1 CORTE Forma tipo cachimbo Anchortec Fosroc Industrial e Comercial Ltda Rua Tte. Onofre Rodrigues de Aguiar, 800 Vila Industrial - Mogi das Cruzes - Brasil CEP 08770-040 www.anchortec.com.br Telefone: Fax: E-mail: 11 4791-9900 11 4791-9940 rmoreno@anchortec.com.br Soluções Construtivas constructive solutions preferencialmente do mesmo tipo de aço, CA-50 ou CA-60, instaladas com adesivos para ancoragem química de base poliéster ou epóxi-acrilato, com Lokfix MP ou Lokfix One, respectivamente. Este procedimento geralmente utiliza barras com as extremidades dobradas com 5 a 8 cm de comprimento para fazer a ancoragem e são inseridas paralelamente e em contato com as barras originais; 6. Com as barras isentas dos produtos de corrosão, aplicar sobre o metal limpo uma demão da pintura epóxi rica em zinco Nitoprimer Zn de forma a cobrir totalmente a superfície do metal ou, caso a estrutura tenha sido atacada por cloretos, pode-se optar pela instalação das pastilhas de zinco Galvashield XP; 7. Após a secagem da tinta, o que ocorre com cerca de 30 a 40 minutos, limpar a superfície do concreto de substrato de modo a remover todo o pó e as partículas soltas com o uso de água, preferencialmente com hidro-jateamento de baixa pressão; 8. Saturar o concreto com água até a condição de superfície saturada e seca ou, em casos especiais em que o Projeto de Recuperação determina o uso de adesivo epóxi, remover todo o pró e partículas soltas com jato de ar comprimido filtrado (o ar comprimido auxilia a secagem da superfície previamente lavada com o hidro-jateamento) e, com a superfície limpa e seca, aplicar uma camada de adesivo epóxi de pega lenta Nitobond EPPL; 9. Montar as fôrmas previamente confeccionadas e ajustadas, do tipo cachimbo (Figura 1) ou com o formato adequado ao preenchimento da seção a ser corrigida, e selar as extremidades, preferencialmente com gesso, para evitar o vazamento do graute ou microconcreto de recomposição; 10. Misturar o graute ou o microconcreto especificado imediatamente após o procedimento de montagem das fôrmas considerando, se for o caso, o tempo em aberto do adesivo epóxi de pega lenta, que varia de 4 a 6 horas, ou, no caso convencional de saturação com água, preencher a seção o quanto antes para obter a melhor performance do mecanismo de aderência mecânica ao substrato; 11. O lançamento do graute ou do microconcreto deve ser contínuo e deve-se preencher o cachimbo ou a saliência do acesso da fôrma para produzir uma leve pressão hidrostática na mistura; 12. Após 24 horas de cura, remover as fôrmas e eliminar a saliência provocada pelo cachimbo com marreta e talhadeira, lixando a superfície para produzir o acabamento; 13. Proceder, imediatamente após a desfôrma, a cura úmida do graute ou do microconcreto com sacos de aniagem úmidos ou com a película de cura química Concure PVA pelo período mínimo de 3 dias. Dependendo das condições climáticas, como em casos de elevada temperatura e baixa umidade relativa do ar, deve-se ampliar o período de cura para até 7 dias. Após a conclusão dos serviços de reparo, recomenda-se tratar a superfície dos elementos estruturais e protegê-las dos agentes agressivos do ambiente para ampliar a durabilidade da intervenção e da estrutura como um todo. Os sistemas de proteção e os procedimentos de tratamento do concreto seguem descritos no documento Anchortec - PET 002 - RRPE. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Deve-se sempre consultar um profissional especializado na área de recuperação estrutural para definir os procedimentos executivos e os materiais mais adequados. O presente texto tem como objetivo estabelecer as etapas básicas e orientar os profissionais envolvidos nesta atividade sobre os critérios e os detalhes básicos, que podem ser alterados em função das necessidades e de acordo com o conhecimento e a experiência do Engenheiro Projetista e da equipe de Engenharia envolvida. A Anchortec Fosroc possui uma linha bastante variada de materiais para reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto e coloca à disposição o seu Departamento Técnico, que conta com Engenheiros especialistas nas diversas áreas em que a empresa atua. Toda a linha de produtos da Anchortec Fosroc possui Boletins Técnicos exclusivos que apresentam diversas informações e detalhes técnicos importantes para a correta aplicação dos produtos, visando sempre o melhor desempenho e a realização de serviços com a mais alta qualidade, utilizando-se da melhor tecnologia atual para as diversas áreas que a Anchortec Fosroc atua. Anchortec Fosroc Industrial e Comercial Ltda Rua Tte. Onofre Rodrigues de Aguiar, 800Vila Industrial - Mogi das Cruzes - Brasil CEP 08770-040 www.anchortec.com.br Telefone: Fax: E-mail: 11 4791-9900 11 4791-9940 rmoreno@anchortec.com.br Soluções Construtivas constructive solutions Colocamo-nos à disposição para participar da especificação e da determinação dos procedimentos adequados de aplicação dos nossos produtos. Atenciosamente, Rafael Faller, Eng. Rafael Moreno Junior, Eng. M.Sc. Anchortec Fosroc - Consultor Técnico Anchortec Fosroc - Consultor Técnico