Controlo de qualidade de ancoragens passivas e activas
1. Controlo de Qualidade de Ancoragens Passivas e
Activas
Vítor Bruno Bodas Santa
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Júri
Presidente: Prof. António Domingues Moret Rodrigues
Orientador: Prof. Fernando António Baptista Branco
Vogais: Profª. Teresa Maria Bodas de Araújo Freitas
Setembro de 2010
2.
3. Resumo
Esta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação portuguesa no
controlo de qualidade na fase de projecto, construção e ensaios de ancoragens activas e
passivas (pregagens).
O trabalho foi dividido em duas partes fundamentais. Na primeira abordam-se ancoragens
passivas, vulgarmente denominadas por pregagens. Na segunda, ancoragens activas.
Pretende-se ainda estabelecer procedimentos de projecto e construtivos em conformidade
com a norma EN 1537 (1999), que abrange especificamente ancoragens em terreno, com o
objectivo de obter a qualidade desejável de modo a garantir a vida útil prevista das obras de
Engenharia.
Sendo a integridade física das ancoragens uma preocupação na garantia da vida útil, aborda-
se a problemática da corrosão, dos diversos tipos de corrosão e das classes de protecção das
ancoragens contra a corrosão.
É apresentada uma referência aos diferentes tipos de ensaios de carga, a realizar nas
ancoragens, bem como o número e tipo de controlo que as normas em vigor recomendam.
O trabalho teve como suporte, para além da bibliografia existente nesta matéria, todo o
acompanhamento de campo, registos de actividade e respectivos documentos de controlo de
qualidade da obra do Aproveitamento Hidroeléctrico do Baixo Sabor a cargo do consórcio
“Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.
Palavras-chave: ancoragens; pregagens; EN1537; controlo de qualidade.
i
4. Abstract
The main purpose of this dissertation is to enlarge the knowledge of the actual Portuguese
situation in the quality control during the design, construction and testing of ground anchors and
soil nailing.
This work was divided in two major parts, soil nailing and ground anchors.
Another goal is also to establish the design and construction procedures compatible with the
European Standard EN 1537 (1999), which specifically embrace ground anchors, with the
purpose of achieve the desirable quality to ensure the design life time of engineering works.
In view of the fact that the physical integrity of anchors is a concern for guarantying their
lifetime, an evaluation is made of problems referred to corrosion, the types of corrosion and the
classes of protection of anchors against corrosion.
It’s presented reference to the different types of load tests, to be performed on anchors, as well
as the number and type of control required by the European Standards.
The present dissertation had as a support, in addition to the existing bibliography in this area,
field attendance (installation and testing phases) and quality control procedures in the
construction of Baixo Sabor Dam at the expense of “Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.
Keywords: ground anchors; soil nails; EN1537; quality control.
ii
6. Índice
Capítulo 1 – Introdução ................................................................................................................. 1
1.1 – Enquadramento ................................................................................................................ 1
1.2 – Objectivos ......................................................................................................................... 1
1.3 – Organização...................................................................................................................... 2
PARTE I ......................................................................................................................................... 3
Capítulo 2 – Caracterização das ancoragens passivas ................................................................ 4
2.1 – Introdução ......................................................................................................................... 4
2.2 – Origens e evolução das ancoragens passivas ................................................................. 4
2.3 – Propriedades das Pregagens ........................................................................................... 5
2.4 – Investigação in situ e ensaio laboratoriais ........................................................................ 7
2.5 – Análise das Pregagens ..................................................................................................... 7
2.5.1 – Forças de Tracção nas Pregagens ............................................................................ 7
2.5.2 – Análise de Estabilidade .............................................................................................. 8
2.5.2.1 – Análise de Estabilidade Externa ............................................................................. 8
2.5.2.2 – Análise de Estabilidade Interna .............................................................................. 9
2.6 – Características das Pregagens ........................................................................................ 9
Capítulo 3 – Execução de Pregagens ......................................................................................... 11
3.1 – Fluxograma do processo de execução de pregagens ................................................... 15
Capítulo 4 – Controlo de Qualidade e Monitorização ................................................................. 16
4.1 – Introdução ....................................................................................................................... 16
4.2 – Objectivo do controlo de qualidade ................................................................................ 16
4.3 – Controlo de qualidade nos materiais .............................................................................. 16
4.4 – Controlo de qualidade nas actividades ........................................................................... 17
4.5 – Ensaio de Aferição .......................................................................................................... 17
4.5.1 – Metodologia do ensaio ............................................................................................. 18
4.5.2 – Sistema de aplicação de carga ................................................................................ 18
4.5.3 – Leitura de deformações e cargas de tracção .......................................................... 19
4.5.4 – Resultados dos ensaios ........................................................................................... 20
PARTE II ...................................................................................................................................... 21
Capítulo 5 – Caracterização das ancoragens activas ................................................................. 22
5.1 – Origens e evolução das ancoragens activas .................................................................. 22
5.2 – Constituição das ancoragens ......................................................................................... 24
5.3 – Classificação das ancoragens ........................................................................................ 24
5.4 – Componentes das Ancoragens ...................................................................................... 25
5.4.1 – Aspectos gerais ........................................................................................................ 25
iv
7. 5.4.2 – Armadura de Ancoragem ......................................................................................... 26
5.4.3 – Cabeça da Ancoragem ............................................................................................ 26
5.4.4 – Centralizadores e espaçadores ............................................................................... 28
5.4.5 – Composição da calda de injecção ........................................................................... 29
5.4.6 – Resinas .................................................................................................................... 29
Capítulo 6 – Protecção contra a corrosão nas ancoragens ........................................................ 30
6.1 – Introdução ....................................................................................................................... 30
6.2 – Tipos de corrosão no aço de pré-esforço ....................................................................... 30
6.3 – Requisitos do sistema de protecção contra a corrosão ................................................. 31
6.4 – Classes de protecção contra a corrosão ........................................................................ 32
6.5 – Sistemas de protecção contra a corrosão ...................................................................... 32
6.5.1 – Ancoragens provisórias ........................................................................................... 32
6.5.2 – Ancoragens definitivas ............................................................................................. 34
6.6 – Protecção dos componentes contra a corrosão ............................................................. 38
6.6.1 – Protecção do comprimento livre .............................................................................. 38
6.6.2 – Protecção da armadura ........................................................................................... 39
6.6.2.1 – Bainhas Plásticas .................................................................................................. 39
6.6.2.2 – Mangas termo-rectrácteis ..................................................................................... 39
6.6.2.3 – Junções das bainhas e selagens .......................................................................... 40
6.6.3 – Protecção do comprimento de selagem .................................................................. 40
6.6.3.1 – Calda de cimento .................................................................................................. 40
6.6.3.2 – Resinas epoxídicas ............................................................................................... 41
6.6.4 – Protecção da cabeça da ancoragem ....................................................................... 41
6.6.4.1 – Protecção da zona interior .................................................................................... 41
6.6.4.2. – Protecção da zona exterior .................................................................................. 41
Capítulo 7 – Execução de Ancoragens ....................................................................................... 43
7.1 – Furação ........................................................................................................................... 43
7.2 – Ensaio de Permeabilidade .............................................................................................. 44
7.3 – Impermeabilização com pré-injecções ........................................................................... 45
7.4 – Colocação de Armadura ................................................................................................. 46
7.5 – Injecções ......................................................................................................................... 46
7.5.1 – Injecção (injecção do bolbo de selagem) ................................................................ 47
7.5.2 – Reinjecções (injecção do bolbo de selagem) .......................................................... 48
7.6 – Controlo das caldas ........................................................................................................ 48
7.7 – Tensionamento ............................................................................................................... 49
7.8 – Acabamentos .................................................................................................................. 50
7.9 – Fluxograma do processo de execução de ancoragens .................................................. 52
v
8. Capítulo 8 – Controlo de Qualidade ............................................................................................ 53
8.1 – Reconhecimento Geológico e Geotécnico ..................................................................... 54
8.2 – Ensaios de Sistema ........................................................................................................ 55
8.3 – Qualidade na fase de projecto ........................................................................................ 57
8.4 – Qualidade na fase de construção ................................................................................... 59
8.5 – Ensaios de controlo ........................................................................................................ 62
8.5.1 – Ensaios de caldas .................................................................................................... 62
8.5.2 – Ensaios de carga ..................................................................................................... 64
8.5.2.1 – Tipos de ensaios de carga .................................................................................... 65
8.5.2.2 – Cargas aplicadas nos ensaios .............................................................................. 66
8.5.2.3 – Métodos de ensaio de carga preconizados pela EN1537 (1999) ......................... 67
8.5.2.3.1 – Ensaio de carga com o método 1 ...................................................................... 67
8.5.2.3.2 – Ensaio de carga com o método 2 ...................................................................... 68
8.5.2.3.3 – Ensaio de carga com o método 3 ...................................................................... 70
8.5.2.3 – Características de fluência obtidas dos ensaios de carga.................................... 71
8.6 – Ensaios eléctricos ........................................................................................................... 72
8.6.1 – Medição da resistência eléctrica I (ERM I) .............................................................. 73
8.6.2 – Medição da resistência eléctrica II (ERM II) ............................................................ 75
8.7 – Registos de obra ............................................................................................................. 76
Capítulo 9 – Monitorização e manutenção .................................................................................. 77
9.1 - Monitorização .................................................................................................................. 77
9.1.1 – Programa de monitorização ..................................................................................... 78
9.2 – Manutenção .................................................................................................................... 79
Capítulo 10 – Considerações finais ............................................................................................ 80
Bibliografia ................................................................................................................................... 82
ANEXOS ........................................................................................................................................ 1
Anexo 1 – Ficha de controlo de partes diárias .......................................................................... 2
Anexo 2 – Estudo de composição de caldas de injecção ......................................................... 3
Anexo 3 – Ficha de controlo de caldas de injecção .................................................................. 5
Anexo 4 – Ficha de ensaios de tracção em pregagens ............................................................ 6
Anexo 5 – Ficha de ensaios de Lugeon .................................................................................... 7
Anexo 6 – Ficha de ensaio de aferição de ancoragem (EN1537, 1999)................................... 8
Anexo 7 – Ficha de ensaio de recepção de ancoragem (EN1537, 1999) .............................. 11
Anexo 8 – Ficha de acompanhamento e monitorização das células de carga ....................... 14
Anexo 9 – Ficha de controlo de qualidade de pregagens ....................................................... 15
Anexo 10 – Ficha de controlo de qualidade de ancoragens activas ....................................... 18
vi
9. Índice de Figuras
Figura 1 – Força axial das ancoragens (FHWA A0-IF-03-017). ................................................... 7
Figura 2 – Superfície sem contenção, potenciamente instável (FHWA A0-IF-03-017) ................ 8
Figura 3 – Exemplos de malhas de pregagens (FHWA A0-IF-03-017) ...................................... 10
Figura 4 – Equipamento de rotopercussão destrutiva (ROC D7) ............................................... 11
Figura 5 – Tubo de injecção enrolado em espiral no varão de aço da preagagem .................... 12
Figura 6 – Selagem dos varões .................................................................................................. 13
Figura 7 – Pormenor da cabeça da pregagem ........................................................................... 14
Figura 8 – Macaco hidráulico instalado em pregagem ............................................................... 19
Figura 9 – Instalação dos deflectómetros de medida das extensões ......................................... 20
Figura 10 – Macaco hidráulico utilizado no ensaio de tracção ................................................... 20
Figura 11 – Barragem do Cheufras, na Argélia: a) Planta; b) secção transversal tipo (Pinelo,
1980). .......................................................................................................................................... 22
Figura 12 – Encosta das portas do sol, em Santarém: a) perfil transversal; b) evolução da
tracção em 4 ancoragens instrumentadas. ................................................................................. 23
Figura 13 – Desenho esquemático, em corte, de uma ancoragem (Carvalho, 2004). ............... 24
Figura 14 – Cabeça de ancoragem Definitiva (de classe II) www.tensacciai.it ......................... 26
Figura 15 – Cabeça de ancoragem Provisória (classe I) www. Tensacciai.it ............................. 27
Figura 16 – Detalhe de cabeça de ancoragens para armadura constituída por cordões
(www.tensacciai.it) ...................................................................................................................... 28
Figura 17 – Corte transversal da armadura de ancoragem (FHWA-IF-99-015, 1999) ............... 28
Figura 18 – (a) e (b) - Exemplos de protecção contra a corrosão em cabeças de ancoragens e
zona de transição da cabeça-comprimento livre (FHWA-IF-99-015, 1999)................................ 36
Figura 19 – Exemplo de protecção contra a corrosão em ancoragens de cordões ................... 37
Figura 20 – Equipamento de furação à rotopercussão destrutiva – Klemm ............................... 43
Figura 21 – Furação com Klemm em zona de plataforma reduzida (banqueta) ........................ 44
Figura 22 – Foto de corte transversal da ancoragem com centralizadores e todos os
constituintes (www.tensacciai.it). ................................................................................................ 46
Figura 23 – Equipamento de injecção (www.heany.com) ........................................................... 47
Figura 24 – Sistema de ensaio de pré-esforço ........................................................................... 49
Figura 25 – Pormenor de cabeça de ancoragem protegida com betão...................................... 50
Figura 26 – Ensaio de sistema de uma ancoragem: a) ensaio de carga; b) desenterramento; c)
pormenor do bolbo de selagem; d) corte de provetes; e) secção transversal da selagem; f)
seccionamento com jacto de água em laboratório (ISQ) (Carvalho, 2009). ............................... 56
Figura 27 – Ensaios de sistema, exemplos de resultados inaceitáveis: a) secções transversais;
b) secções longitudinais (Carvalho, 2009). ................................................................................. 57
Figura 28 – Estrutura de metal de acondicionamento das ancoragens...................................... 59
Figura 29 – Etiqueta de identificação de uma ancoragem .......................................................... 60
Figura 30 – Viga de betão armado com os furos para as ancoragens já executados ................ 60
Figura 31 – Ensaio de carga de uma ancoragem ....................................................................... 65
Figura 32 – Aplicação de carga com o método 3 (EN1537): a) EP; b) EA; c) ERS ................... 70
Figura 33 – Medição da resistência electrica (Carvalho, 2009). ................................................. 73
Figura 34 – ERM I antes da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) ...................................... 74
Figura 35 – ERM I depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) .................................... 74
Figura 36 – ERM II depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) ................................... 75
Figura 37 – Ensaio de carga de uma ancoragem ....................................................................... 77
vii
10. Índice de Tabelas
Tabela 1 – Patamares de carga para ensaio de tracção em pregagens .................................... 18
Tabela 2 – Normas europeias de aço para armaduras (EN1537,1999) ..................................... 26
Tabela 3 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens provisórias .................. 33
Tabela 4 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas ................... 35
Tabela 5 – Critérios de aceitação de produtos anticorrosivos (EN 1537,1999) ......................... 38
Tabela 6 – Divisão das actividades da responsabilidade do projecto geral e do construtor das
ancoragens. ................................................................................................................................. 58
Tabela 7 – Elementos mínimos presentes no relatório de trabalhos de ancoragens. ................ 61
Tabela 8 – Carga a aplicar nos ensaios de ancoragem e carga de blocagem (EN1537, 1999) 67
Tabela 9 – Ciclos de carga e tempo mínimo de observação para EP e EA: Métodos 1 e 2
(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 68
Tabela 10 – Tempo, períodos e critérios de aceitação de perdas de carga: Método 2 (EN1537,
1999) ........................................................................................................................................... 69
Tabela 11 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EP: Metodo 3
(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 71
Tabela 12 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EA: Metodo 3
(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 71
Tabela 13 – Deslocamento de fluência e perda de carga acumulada: Critérios de aceitação de
ancoragens definitivas sujeitas a ensaios de carga (EN1537, 1999) ......................................... 72
viii
11. Capítulo 1 – Introdução
1.1 – Enquadramento
A construção de ancoragens em obras geotécnicas tem presenciado um crescimento notável
face ao desenvolvimento dos centros urbanos e das redes ferroviárias e rodoviárias.
A construção de uma obra com este grau de complexidade requer um controlo de qualidade
objectivo e rigoroso, de modo a garantir o desempenho e a durabilidade esperada.
Nos últimos anos tem-se assistido a uma evolução que confere à qualidade um papel de cada
vez maior relevo.
A tecnologia das ancoragens passivas e activas foi desenvolvida maioritariamente por
empresas de construção da especialidade, que projectavam e construíram sistemas de suporte
provisórios.
A optimização das técnicas de injecção e furação aliado a uma inovação no fabrico do aço (aço
de alta resistência para os cordões ou barras) serviram como base para o desenvolvimento
posterior das ancoragens, sobretudo na França, Alemanha, Suíça e Suécia.
O trabalho teve como suporte, para além da bibliografia existente nesta matéria, todo o
acompanhamento de campo, registos de actividade e respectivos documentos de controlo de
qualidade da obra do Aproveitamento Hidroeléctrico do Baixo Sabor a cargo do consórcio
“Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.
1.2 – Objectivos
Esta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação portuguesa no
controlo de qualidade na fase de projecto, construção e ensaios de ancoragens activas e
passivas (pregagens).
Sendo a integridade física das ancoragens uma preocupação na garantia da vida útil, o
presente trabalho tem como principal objectivo desenvolver uma metodologia de controlo de
qualidade na execução das mesmas.
Para concretizar este objectivo, o controlo da qualidade terá de abranger todos os passos de
execução das mesmas:
Reconhecimento geológico e geotécnico;
Fase de projecto;
Recepção em obra;
Fase de execução;
Verificações finais (pré-esforço);
Monitorização e manutenção.
1
12. 1.3 – Organização
Este trabalho é constituído por 10 capítulos, o primeiro e o ultimo correspondentes à introdução
e conclusão, respectivamente. Adicionalmente, a dissertação encontra-se subdividida em duas
partes, em que na primeira abordam-se as ancoragens passivas (capítulos 2 a 4) e na segunda
as ancoragens activas (capítulos 5 a 9).
O presente capítulo inclui um breve enquadramento geral do assunto, o objectivo e a
organização estrutural do trabalho.
PARTE 1
No capítulo 2 descreve-se o enquadramento histórico, no que diz respeito às origens e à sua
evolução. Aborda-se as propriedades das pregagens, bem como uma breve análise de
estabilidade e características.
No capítulo 3 descreve-se os aspectos construtivos das pregagens.
No capítulo 4 aborda-se o controlo de qualidade e a monitorização nas pregagens. São
apresentados os objectivos do controlo de qualidade e descritos os métodos de controlo de
qualidade a efectuar nos materiais, nas actividades e nos ensaios de tracção.
PARTE 2
No capítulo 5 apresenta-se um enquadramento histórico, relativamente às origens, evolução,
constituição, classificação e os vários componentes de ancoragens activas.
No capítulo 6 aborda-se a problemática da corrosão, dos diversos tipos de corrosão e das
classes de protecção das ancoragens contra a corrosão. Indica-se ainda os sistemas de
protecção contra a corrosão e a protecção dos componentes das ancoragens.
No capítulo 7 abordam-se diversos aspectos tecnológicos, construtivos e de controlo de
sistemas de ancoragens.
No capítulo 8 aborda-se o controlo de qualidade das ancoragens activas nas diversas fases
envolvidas pela especialidade, como é o caso do reconhecimento, caracterização, projecto de
viabilidade, fiscalização, ensaios e registos de obra.
No capítulo 9 descreve-se o programa de monitorização e manutenção.
Finalmente, no capítulo 10 apresenta-se as considerações finais da presente dissertação.
2
14. Capítulo 2 – Caracterização das ancoragens passivas
2.1 – Introdução
A contenção com recurso a pregagens consiste no reforço passivo (sem tensionamento) de
taludes de terreno natural aplicando varões de aço nervurado com as características
específicas, cortadas em bico num dos extremos, tendo no outro uma rosca adequada para
receber uma placa de ancoragem e uma porca de fixação. Serão totalmente ligadas à rocha
envolvente com calda de cimento ou com argamassa de cimento e areia quando se verificarem
dificuldades na selagem. As placas e as porcas terão um assento hemisférico de forma a
permitir a sua instalação satisfatória e a transferência de carga, mesmo em betão projectado ou
superfícies rochosas irregulares, sem criar tensões secundárias no varão da ancoragem.
Com o decorrer da escavação (de cima para baixo) pode ser aplicado betão projectado na
face do talude para conferir continuidade.
2.2 – Origens e evolução das ancoragens passivas
As origens das ancoragens passivas (pregagens) remetem-nos para um sistema de contenção
utilizado nas escavações subterrâneas em rocha, denominado como New Austrian Tunneling
Method (Rabcewicz, 1964, 1965). Este sistema baseia-se na aplicação de ancoragens
passivas seguido de uma camada de betão projectado. Esta combinação é utilizada na
estabilização de taludes deste o inicio dos anos 60 (Lang 1961).
Uma das primeiras aplicações de pregagens foi em 1972 num projecto ferroviário em
Versailles, França, onde um talude de 18 metros de material arenoso foi estabilizado (Rabejac
e Toudic, 1974). Alem de ser economicamente vantajoso, com a aplicação de pregagens a
construção era mais célere de que com outros métodos de contenção. Deste modo houve um
grande aumento do uso de pregagens em França e consequentemente em toda a Europa.
A primeira grande investigação deste método de contenção teve lugar na Alemanha em 1975
pela Universidade de Karlsruhe e a empresa de construção Bauer. Esta investigação envolveu
varias de paredes/taludes experimentais de diversas configurações e o seu comportamento
aos diversos procedimentos utilizados. (Gassler e Gudehus, 1981; Schlosser e Unterreiner,
1991). Em França, o “Clouterre research program”, envolvendo uma participação pública e
privada, foi iniciado em 1986 e abrangeu uma grande gama de ensaios, monitorização das
estruturas e simulações numéricas (Clouterre, 1991).
Nos Estados Unidos da América, a utilização de pregagens aumentou substancialmente ao
longo da última década não só devido à sua fiabilidade técnica e economia, mas
maioritariamente devido á celeridade na contenção de taludes (provisórios e permanentes) em
escavações (de cima para baixo).
4
15. 2.3 – Propriedades das Pregagens
A adopção de pregagens como sistema de contenção deve ter como principal consideração os
seguintes factores:
I. Avaliação das condições geológicas/geotécnicas do terreno;
II. Vantagens e desvantagens da sua aplicação;
III. Comparação com sistemas alternativos de contenção (ex. Vigas ancoradas);
IV. Análise de custos.
I- Avaliação das condições geológicas/geotécnicas do terreno
As pregagens podem ser utilizadas em diversas condições e tipos de solo. Consoante a
avaliação das características do solo determina-se a sua viabilidade económica e funcional.
Solos favoráveis à aplicação de pregagens
Solos onde o talude mantém a geometria desejada após escavação de dois metros de
altura e mantém-na durante um dia ou dois sem suporte ou contenção;
Solos que após a furação para pregagem no talude, mantenham o furo aberto algumas
horas para a instalação do varão de aço.
II – Vantagens e desvantagens da sua aplicação
II.1 Vantagens
Aplicação:
Requer uma plataforma de trabalho menor que as ancoragens activas;
Menor impacto ambiental em comparação com outras técnicas de contenção;
Não necessita de nenhuma base estrutural;
A sua aplicação é relativamente rápida e requer menos meios e materiais que nas
ancoragens activas;
Malha de pregagens facilmente ajustável in situ de modo a contornar qualquer
obstáculo imprevisto;
Custo:
A utilização de pregagens é uma opção mais económica que a maioria dos restantes
métodos de contenção;
A aplicação de betão projectado na face do talude é mais económico que um muro de
betão armado necessário para as ancoragens activas.
II.2 Desvantagens
A utilização de pregagens não é apropriada para as estruturas que apresentem um
controlo rígido de deformação, uma vez que a sua aplicação necessita de alguma
deformação dos solos para garantir maior resistência;
Não convém utilizar pregagens quando temos um nível freático elevado, e as aguas
escoem para a plataforma de trabalho deixando-a sem condições para trabalhar;
Execução de pregagens requer pessoal e equipamento especializado.
5
16. III - Comparação com ancoragens activas
Equipamento de aplicação
Nas ancoragens activas, alem da furação para posterior inserção da ancoragem, temos o pré-
esforço aplicado na cabeça da ancoragem que necessita de um equipamento adicional
(macaco de tensionamento).
Densidade da pregagem/ancoragem
Em projectos similares, o número necessário de pregagens por unidade de área teria de ser
significativamente superior ao número de ancoragens activas por unidade de área. A aplicação
de um número superior de elementos individuais (pregagem ou ancoragem activa) de
contenção adiciona um grau de redundância que pode contribuir para a estabilização de um
talude. Consequentemente, a falha de elemento individual de contenção de um talude com
pregagens apresenta um risco muito menor que a falha de um elemento numa parede
ancorada. Por norma, apenas 5% das pregagens são sujeitas ao ensaio de tensão, enquanto
nas ancoragens activas, todo são sugeitas aos ensaios de recepção/aferição.
Distribuição da capacidade de carga
Nas pregagens a carga é distribuída ao longo de todo o comprimento do prego, por sua vez, as
ancoragens activas são projectadas para transferir a carga apenas na secção posterior da
potencial superfície de falha.
Mobilização
As ancoragens activas adquirem capacidade de carga depois de pré-esforçada, as pregagens
são passivas e só entram em tensionamento com a deformação do solo circundante.
Deformações do talude
Medições de campo em ancoragens activas indicam que o desvio máximo da parede/talude
acontecem geralmente a meio vão do mesmo. Nas pregagens, a máxima deformação tem
lugar no topo do talude. De realçar que as maiores deformações acontecem nos taludes com
ancoragens passivas.
IV – Análise de custos
O custo da aplicação de pregagens depende de vários factores, condições do solo,
acessibilidades, altura do talude, sistemas de protecção à corrosão, aplicação temporária ou
permanente, mão-de-obra especializada em pregagens e betão projectado e condições
atmosféricas (ex. Sismos, gelo).
O custo de aplicação está directamente relacionado com a altura dos taludes, tendo como
altura ideal para rentabilizar os meios (maquina de perfuração e robot de projecção) entre 5 e 7
metros.
6
17. 2.4 – Investigação in situ e ensaio laboratoriais
Investigação in situ e ensaios laboratoriais são essenciais num projecto de engenharia
geotécnica para garantir que o tipo de pregagens a adoptar é o mais apropriado ás condições
que o terreno apresenta. As principais propriedades do solo necessárias para o
dimensionamento das pregagens são a classificação, peso específico, resistência ao corte e
compressibilidade. Os ensaios laboratoriais também nos fornecem informação do carácter
corrosivo do solo, característica relacionada com o tempo de vida útil da pregagem.
2.5 – Análise das Pregagens
2.5.1 – Forças de Tracção nas Pregagens
Para garantir a estabilidade do talude, as pregagens devem estender-se para além da
superfície potencial de deslizamento. Á medida que a deformação lateral aumenta devido á
consequente escavação, aumenta a força axial das pregagens instaladas previamente. Logo,
com o aumento da escavação aumenta também a quantidade de massa retida (a suportar)
(Figura 2.1).
Deflecção padrão no
final de cada fase
Fase de Escavação 1
Pregagem 1
Fase de Escavação 2 Superficie Crítica
de Escavação das
Fases de
Escavação 1,2,...,N
Fase de Escavação N
Pregagem N
Figura 1 – Força axial das ancoragens (FHWA A0-IF-03-017).
7
18. Enquanto as forças de tensão nos níveis intermédios e inferiores crescem com o aumento da
profundidade de escavação, a força de tensão nos níveis superiores diminui devido a uma
redistribuição da carga.
Com o aumento da largura e profundidade da superfície crítica, a contribuição das pregagens
superiores para a estabilização do talude diminui. Contudo, a sua utilidade não pode ser
considerada supérflua devido à sua importância na fase inicial da escavação e na redução de
deslocamentos laterais do talude.
Outra situação de especial importância acontece durante a escavação da última secção,
quando aquela faixa encontra-se temporariamente sem contenção e as pregagens e o betão
projectado ainda não foram aplicados Figura 2).
Superficie Crítica
Faixa de Escavação
potêncialmente
instável
Figura 2 – Superfície sem contenção, potenciamente instável (FHWA A0-IF-03-017)
2.5.2 – Análise de Estabilidade
2.5.2.1 – Análise de Estabilidade Externa
A análise de estabilidade externa estuda o desenvolvimento/plano da potencial falha e calcula
o tipo e a malha de pregagens a adoptar de modo a garantir a estabilidade do talude. A altura
do talude, a estratosgrafia do talude e da base e o tipo de pregagem (comprimento, diâmetro,
malha) são os principais factores.
8
19. 2.5.2.2 – Análise de Estabilidade Interna
Na análise de estabilidade interna, a rotura pode dar-se entre os três intervenientes das
pregagens, o solo, o varão de aço e/ou pela calda de cimento da injecção. Nas pregagens é
criado um elo de ligação entre a calda de cimento e o solo circundante à medida que este
último se deforma durante a fase de escavação, o que origina um aumento das forças de
tensão no varão de aço.
Rotura na interface entre o solo e a calda de cimento da injecção devido a uma
insuficiente resistência na união e/ou comprimento da pregagem insuficiente;
Deslizamento na interface do varão de aço com a calda de injecção, acontece
principalmente quando são utilizados varões lisos em detrimento de varões nervurados;
Rotura do varão dá-se quando são aplicados esforços para os quais a pregagem não
estava dimensionada;
As pregagens trabalham predominantemente á tracção, mas, também apresentam
esforços transversais e momentos (curvatura) na intersecção do plano de falha com a
pregagem.
2.6 – Características das Pregagens
A. Layout do Talude
A estabelecer o layout do talude temos de ter um consideração três factores, a altura do talude,
o comprimento do talude e a sua inclinação (geralmente entre os 0º e os 10º para o caso de
vias de comunicação). Adicionalmente temos de ter em consideração as condições da
plataforma de trabalho, nivelada e drenada, sem obstáculos e com as dimensões e
características tais que permita a circulação dos equipamentos e pessoal na frente de trabalho
em condições de segurança.
O aumento da inclinação do talude acresce estabilidade, uma vez que num talude mais
“deitado” são exercidas menores forças, logo requer pregagens mais curtas.
B. Espaçamento entre pregagens
O espaçamento horizontal (Sh) é em geral igual ao vertical (Sv). Este espaçamento é situa-se
geralmente entre 1.25 a 3 metros.
C. Disposição das pregagens
A malha das pregagens segue geralmente um dos seguintes padrões, malha rectangular,
malha quincôncio, pregagens isoladas (Figura 3).
9
20. Drenagem
Pregagem P1
Fundo dos
Níveis de
Escavação
Fundo da
Escavação
Pregagens dispostas em Malha Rectangular
Drenagem
Pregagens dispostas em Malha Quincôncio
Figura 3 – Exemplos de malhas de pregagens (FHWA A0-IF-03-017)
A malha rectangular resulta numa coluna alinhada de pregagens, o que facilita a construção de
juntas verticais num eventual muro de betão à face do talude e a aplicação de drenos
horizontais.
Na disposição em quincôncio, temos uma melhor distribuição de pressões. No caso da
drenagem, utilizam-se drenos na mesma malha aplicada no intervalo das pregagens.
D. Inclinação da pregagem
As pregagens apresentam usualmente uma inclinação entre 10 a 20 graus com a horizontal.
Recomenda-se este intervalo de modo a assegurar que a calda de cimento injectada no fundo
do furo, flua até ao final do mesmo preenchendo todos os vazios. Uma inclinação inferior a 10
graus não deve ser utilizada uma vez que os vazios afectam a capacidade de carga da
pregagem e reduzem a protecção á corrosão fornecida pela calda de cimento.
10
21. Capítulo 3 – Execução de Pregagens
Antes de se iniciar a furação deverá tomar-se em consideração os seguintes aspectos:
Verificar se os comprimentos e diâmetros de furação utilizados são os correctos;
Garantir que o material de furação não está dilatado, torcido, amolgado ou fissurado;
Criar condições para livre circulação de água e do ar no interior da coluna de furação;
Desobstruir todos os orifícios e cortes do material de furação;
Limpar e lubrificar todas as roscas de modo a facilitar o seu enroscar e desenroscar;
Arrumar devidamente todo o material de furação que não esteja a ser utilizado;
Construção prévia da plataforma de trabalho adequada ao tipo de tarefa a realizar.
Os comprimentos reais de furação poderão, caso se considere necessário, exceder em 20 cm
aqueles que estão previstos ao nível do projecto, de modo a possibilitar a recolha de detritos
que eventualmente possam surgir durante as operações de colocação da armadura de
pregagem e que se acumulam no fundo do furo.
O processo de furação previsto, face ao tipo de rocha existente em obra é a furação à
rotopercussão destrutiva, devendo dedicar-se especial atenção ao registo nas respectivas
“Partes Diárias” de qualquer anomalia que possa surgir durante a furação (Anexo 1 – Ficha de
controlo de partes diárias de pregagens).
Sempre que se registar a presença de água ou a intercepção do nível freático, deverão
adoptar-se medidas mitigadoras adequadas, de forma a evitar a ocorrência de eventuais
fenómenos de erosão interna.
Tendo em conta o diâmetro de varão que constitui a armadura (Ø25 mm a Ø32 mm), o
diâmetro de furação variará entre 76 mm e 89 mm, conforme o diâmetro, tipo de pregagens e
respectivos acessórios, cumprindo os requisitos do CE quanto ao recobrimento.
Figura 4 – Equipamento de rotopercussão destrutiva (ROC D7)
11
22. Após a conclusão da furação os furos deverão ser devidamente limpos de detritos de furação,
lamas e fragmentos.
A colocação das armaduras de pregagem nos furos, deverá processar-se o mais rapidamente
possível e, em qualquer circunstância, ser precedida de uma cuidadosa inspecção visual, com
o objectivo de se poderem detectar e, se for caso disso, reparar quaisquer danos ou defeitos
que as mesmas possam apresentar.
A centralização da armadura é garantida pelo tubo de injecção enrolado em espiral no varão da
pregagem (fixado com arame recozido) conferindo um recobrimento mínimo de calda, em cada
selagem, entre armadura e as paredes do furo.
Figura 5 – Tubo de injecção enrolado em espiral no varão de aço da preagagem
Durante o processo de introdução da armadura deverão evitar-se retorcimentos ou curvaturas
excessivas que possam danificar alguns dos componentes da pregagem.
Uma vez introduzida a armadura no furo de pregagem, esta não deverá ser deslocada de
forma a possibilitar o endurecimento da calda de injecção sem quaisquer perturbações, até
esta obter a resistência pretendida e exigível em projecto.
Dado que a extremidade superior do varão se apresenta roscada, esta deverá ficar saliente da
superfície da estrutura de suporte em cerca de 10 cm, onde será posteriormente apertada a
placa de distribuição, que quando aplicável será protegida com recobrimento de betão
projectado.
12
23. Após a colocação da armadura é efectuada a selagem da boca da pregagem com material
adequado, o qual é submetido previamente a aprovação.
Figura 6 – Selagem dos varões
A operação de injecção realiza-se preferencialmente de baixo para cima, por intermédio da
introdução de um tubo semi-rígido com cerca de 16mm de diâmetro (ou outro desde que
adequado à função), não podendo ser interrompida depois de ter sido iniciada. Caso se
verifique alguma situação inesperada que obrigue a uma interrupção de emergência deverá
efectuar-se, de imediato, a limpeza do furo de pregagem. O objectivo principal da operação de
selagem ou de injecção será, então, assegurar a livre saída da água e do ar, através do tubo
de respiro (tubo curto instalado junto à selagem), de modo a garantir o perfeito enchimento do
furo de pregagem. As manobras de injecção deverão processar-se de forma lenta, mas
contínua, até que a calda de cimento que saia pelo próprio furo de pregagem tenha a mesma
consistência que a calda de cimento produzida na central de injecção, após esta fase, o tubo
de respiro é bloqueado (dobrado), procedendo-se então à injecção final com pressão efectiva
de 2 bar. A relação água/cimento das caldas de injecção deverá ser de 0,50 para as caldas
com areia e 0,30 para caldas puras.
Nas situações em que as pregagens serão executadas com a cota de fundo superior à cota da
boca, além dos procedimentos já descritos as pregagens devem ser fixas, por exemplo, com
taco de madeira, e o tubo de respiro deve ser o tubo longo (instalado junto à extremidade do
furo) enquanto o tubo de injecção o tubo curto. Em casos onde exista circulação abundante de
água poderá ser necessário recorrer a materiais como o poliuretano para garantir a selagem da
boca do furo.
13
24. Na montagem da cabeça da pregagem (conjunto formado por placa de distribuição e porca de
aperto), é necessário regularizar a superfície de assento da placa de distribuição antes da
colocação da placa de distribuição, seguido da instalação da porca ate ao encosto e o aperto
com recurso de uma chave dinamométrica até se obter o esforço requerido.
Figura 7 – Pormenor da cabeça da pregagem
As operações de corte das pontas de varões que fiquem em excedente (caso se verifique
necessário, por exemplo quando a superfície da parede não for regular exigir um ajuste no
comprimento do varão para garantir o apoio da placa de distribuição) deverão efectuar-se com
recurso à utilização de rebarbadoras devidamente equipadas com discos de corte, estando
proibido o uso de maçarico.
Após o corte de pontas de pregagem (se necessário), deverá proceder-se ao recobrimento da
cabeça da pregagem com betão projectado, se definido no projecto.
14
25. 3.1 – Fluxograma do processo de execução de pregagens
Projecto de
Programação e
Execução
Aprovisionamento
Aprovado
Preparação da
Plataforma
Marcações
Furação no
PIE
comprimento total
Colocação de
Armadura
Selagem da “Boca
da Pregagem”
Injecção Sob
PIE Pressão
(0,2 MPa)
Montagem
Cabeças
PIE Inspecção das actividades de acordo com o estabelecido no AHBS/PIE.003
15
26. Capítulo 4 – Controlo de Qualidade e Monitorização
4.1 – Introdução
O controlo de qualidade tem um papel vital em taludes com pregagens porque a sua correcta
utilização e consonância com o projecto de execução resulta numa solução válida para o
tempo de vida útil esperado. O Controlo de qualidade envolve a conformidade dos
equipamentos e materiais; conformidade na execução dos procedimentos de construção;
controlo da monitorização.
4.2 – Objectivo do controlo de qualidade
Antes de iniciar a aplicação de pregagens num talude, as várias partes envolvidas têm de ter
sempre presente os seguintes itens:
Planeamentos, especificações e ensaios necessários;
Condições em obra para a correcta aplicação de pregagens (ex. Plataforma de
trabalho);
Requisitos dos materiais e as suas tolerâncias;
Sequência de execução;
Qualificações dos executantes.
As seguintes medidas de controlo de qualidade devem ser implementadas durante a aplicação
para garantir que:
A aplicação está a ser executada de acordo com o CE;
Alturas de escavação não são excedidas;
Furação dos drenos é correctamente executada, sem haver desmoronamento do furo;
Varões de aço de correcto tamanho e tipo (ex. comprimento, diâmetro, resistência);
Sistemas de protecção á corrosão;
Selagem, injecção, malha sol e betão projectado são aplicados de acordo com os
materiais e métodos previamente especificados;
Resultados dos ensaios de tensionamento dentro dos parâmetros definidos.
4.3 – Controlo de qualidade nos materiais
O controlo de todo o material utilizado é executado em campo pelos seguintes procedimentos:
Examinação visual de defeitos devido a mau fabrico, contaminação ou provenientes do
transporte;
Certificação do fabricante ou fornecedor que os materiais cumprem todos os requisitos;
Amostras de ensaios laboratoriais dos materiais entregues no campo.
16
27. Componentes metálicos (ex. varões, chapas, porcas, anilha), centralizadores, componentes da
calda de cimento, tubo PVC dos drenos, tubo de injecção, malha sol e aditivos são
recepcionados com base nos certificados de fabrico.
A mistura da calda de cimentos e do betão projectado são aprovados com base nos ensaios
laboratoriais e in situ realizados (Anexo 2 – Estudo de composição de caldas de injecção).
No final do mês, é necessário executar um relatório com os resultados dos ensaios obtidos até
ao final do mês anterior, de acordo com a amostragem definida (Anexo 3 – Ficha de controlo
de caldas de injecção).
No que diz respeito a armazenamento, os varões, chapas, porcas, cimento, e o material de
drenagem devem ser armazenados em local seco e seguro.
4.4 – Controlo de qualidade nas actividades
Os seguintes pontos asseguram que todas as actividades e respectivos ensaios são
executados de acordo com o caderno de encargos:
Verificar que os varões não estão danificados, têm o comprimento exacto e que o
certificado de fabrico comprova a classe de protecção á corrosão pretendida;
Verificar que a estabilidade do talude escavado é mantida em todas as fases da
contenção. Se a estabilidade do talude estiver em risco na escavação da primeira faixa,
deve reduzir-se a altura de escavação nas faixas seguintes e se necessário aplicar
betão projectado antes das pregagens;
Verificar que as pregagens são aplicadas com a correcta orientação, espaçamento e
comprimento;
Verificar que os centralizadores estão correctamente aplicados ao longo do varão de
modo a que este esteja na localização correcta;
No caso de não se conseguir inserir a totalidade do comprimento do varão no furo,
significa que o furo desabou e é necessário um novo furo;
Verificar que a injecção é realizada correctamente, a calda de cimento é injectada do
fundo para a boca do furo de modo a preencher a totalidade do mesmo, sem deixar
vazios;
Verificar que o betão projectado ficou com a espessura pretendida e foi aplicado
correctamente;
Verificar a correcta aplicação da chapa, desvios na perpendicularidade entre o varão e
a chapa devem ser colmatados com a anilha côncava anterior á porca;
Verificar a correcta instalação dos drenos, é essencial que o escoamento não seja
impedido;
Garantir que os cubos de calda de injecção e as caixas de betão projectado sejam
ensaiados em laboratório á compressão e resistência.
4.5 – Ensaio de Aferição
São efectuados ensaios de tracção a uma percentagem específica (geralmente um ensaio por
100 pregagens, do mesmo tipo) para averiguar adequação da metodologia e a capacidade de
17
28. carga das pregagens. As pregagens que falhem nos ensaios de arranque serão substituídas e
testadas novamente.
4.5.1 – Metodologia do ensaio
Os ensaios de aferição em pregagens pretendem atingir a carga de rotura, no presente caso a
carga de rotura definida no caderno de encargos é de 220 kN.
O ensaio consiste na aplicação no coroamento do varão de uma carga axial de tracção por
patamares até um valor máximo de 220 kN, conforme descrito abaixo.
Os ensaios foram realizados com um ciclo de carga e descarga, com patamares de carga de
25 kN e com estabilização da carga durante cinco minutos em cada patamar. Na tabela 1,
apresentam-se os patamares de carga de tracção previstos para a execução do ensaio.
Manutenção da
Patamares de Tensões de
Carga em cada
carga Tracção (kN)
Patamar (minutos)
P0 37 5
P1 45 5
P2 70 5
P3 95 5
P4 120 5
P5 145 5
P6 170 5
P7 195 5
P8 220 5
P9 37 -
Tabela 1 – Patamares de carga para ensaio de tracção em pregagens
O patamar P0 corresponde à carga inicial do ensaio, necessária para retirar as folgas do
sistema de tracção.
4.5.2 – Sistema de aplicação de carga
A superfície da rocha em volta da pregagem a testar foi preparada de forma a permitir a
instalação das chapas de aço onde apoia o macaco de tracção, minimizando assim eventuais
deformações relativas da base de apoio do macaco.
18
29. Na rosca do varão é copulado uma extensão de varão para permitir a instalação do macaco.
O macaco hidráulico utilizado no caso em estudo dispunha de êmbolo oco, permitindo o seu
atravessamento pelo varão, acoplador, extensão do varão e colocação de chapa e porca na
extremidade superior, garantindo assim a transmissão da carga mobilizada no macaco para o
varão de 25 mm testado.
Figura 8 – Macaco hidráulico instalado em pregagem
O macaco hidráulico utilizado deve estar sempre acompanhado do respectivo certificado de
calibração disponível para consulta.
4.5.3 – Leitura de deformações e cargas de tracção
As leituras das deformações axiais da pregagem e das cargas de tracção aplicadas durante os
ensaios, foram utilizados os seguintes instrumentos:
- Um deflectómetro analógico com haste colocada directamente sobre a placa de ancoragem
do varão 25mm, apoiado em tripé posicionado sobre a plataforma de trabalho existente, a
qual se deve admitir não ser influenciada pelos ciclos de carga do ensaio;
- Um deflectómetro analógico com haste colocada directamente sobre a chapa de aço onde o
macaco apoia na parede de rocha, suportado por tripé posicionado sobre a plataforma de
trabalho existente, a qual se deve admitir não ser influenciada pelos ciclos de carga do ensaio:
- Um manómetro hidráulico incorporado no circuito hidráulico de alimentação do macaco.
19
30. Figura 9 – Instalação dos deflectómetros de medida das extensões
Os instrumentos utilizados nas medições durante os ensaios foram calibrados no Instituto de
Soldadura e Qualidade (ISQ).
4.5.4 – Resultados dos ensaios
No final de cada mês, é necessário executar um relatório com os resultados dos ensaios
obtidos até ao final do mês anterior, de acordo com a amostragem definida (Anexo 4 – Fichas
de ensaios de tracção em pregagens).
Linha de óleo Cabo de Leitura
hidráulico
Célula de Carga
Placa de Referência
Varão
Deflectó-
metros de
medida das
extensões
Chapa de
Distribuição
Aríete
Betão Projectado
Figura 10 – Macaco hidráulico utilizado no ensaio de tracção
20
32. Capítulo 5 – Caracterização das ancoragens activas
5.1 – Origens e evolução das ancoragens activas
As primeiras aplicações de ancoragens datam do século XX, mais concretamente em 1934
como solução do reforço da barragem de Cheufras na Argélia desenvolvido por André Coyne
(Xanthakos, 1991).
Figura 11 – Barragem do Cheufras, na Argélia: a) Planta; b) secção transversal tipo (Pinelo, 1980).
.
Durante a década de 50 as ancoragens eram utilizadas em grande parte como suporte de
escavações profundas e nos maciços rochosos na construção ou recuperação de diversas
barragens. Ainda na década de 50 iniciou-se a construção de ancoragens como solução de
suportes provisórios, com capacidade de carga geralmente na ordem de 200 a 900kN.
As primeiras ancoragens na Europa foram executadas na Alemanha Ocidental em 1958 após a
guerra. O método de construção utilizado foi o sistema Bauer, que consiste na selagem de uma
haste de aço inserida no interior de um furo com 8 cm de diâmetro com uma mistura cimentícia
22
33. adequada, injectada no furo. Em 1965, Bauer refere que já tinham sido instaladas cerca de
30000 ancoragens.
Na Suíça, os sistemas de ancoragens VSL favoreceram a redução das diferenças associadas
aos sistemas aplicados às ancoragens para rochas e solos. Dividiu as ancoragens activas em
definitivas e provisórias, e reconheceu as exigências associadas à protecção contra a corrosão.
Na década de 60 Stump Bohr A. G. iniciou a construção de ancoragens activas com tubos de
protecção contra a corrosão de ancoragens de barras e com bolbo de selagem em compressão
(Ivering, 1981).
Em Portugal, as primeiras aplicações de ancoragens datam da década de 50 na escavação
dos aproveitamentos hidroeléctricos de Picote e de Miranda (Oliveira Nunes, 1961). A
construção de ancoragens definitivas em solos teve inicio na década de 60 em Santarém, na
consolidação da encosta das Portas do Sol (Figura 12).
Figura 12 – Encosta das portas do sol, em Santarém: a) perfil transversal; b) evolução da tracção
em 4 ancoragens instrumentadas.
A norma que abrange especificamente as ancoragens em terreno foi introduzida em 1999 na
Europa (EN 1537 – Execution of special geotechnical work – Ground anchors)
23
34. 5.2 – Constituição das ancoragens
A ancoragem é considerada um reforço activo, ou seja, com pós-tensionamento do terreno
através da instalação de um reforço normalmente em cordões em aço ou barras em aço que é
revestido com calda de cimento e posteriormente tensionado.
Podemos dizer que uma ancoragem é composta essencialmente por três partes: A cabeça da
ancoragem (conjunto formado por placa de distribuição, placa porta-cunhas, cunhas e
dispositivos de protecção definitiva); o comprimento livre (Troço de armadura compreendido
entre a parte superior da ancoragem e o bolbo de selagem, onde não é transmitida tensão ao
terreno); e o comprimento de selagem (Corresponde ao troço da ancoragem que se destina a
transmitir as tensões ao terreno). Sendo a capacidade de carga condicionada pela preservação
da resistência intrínseca de cada uma das suas componentes, pelas reacções mobilizadas no
terreno ao longo do comprimento de selagem e na zona da cabeça ao nível do suporte.
Figura 13 – Desenho esquemático, em corte, de uma ancoragem (Carvalho, 2004).
A constituição das ancoragens depende de vários factores como, o tempo de vida especificado
no projecto, as características construtivas e o meio envolvente, nomeadamente no que diz
respeito à protecção contra a corrosão e aos possíveis fenómenos de fluência.
5.3 – Classificação das ancoragens
As ancoragens podem agrupar-se em dois grupos distintos (Pinelo, 1980) de acordo com a
natureza do maciço onde a selagem da ancoragem vai ser realizada, ancoragem em solo ou
em rocha.
24
35. No que diz respeito ao tempo de vida útil, tem-se dois tipos de ancoragens, as ancoragens
provisórias (ou de curta duração) e as ancoragens definitivas (ou de longo prazo).
As ancoragens provisórias são elementos de natureza temporária, face à sua durabilidade
limitada, tornando-se desnecessários e inoperacionais após determinada fase dos trabalhos.
As ancoragens definitivas devem garantir de forma permanente a estabilidade da obra.
As obras que mais recorrem a ancoragens definitivas são as subterrâneas e as de estabilidade
de taludes.
De acordo com a vida útil prevista para a obra (de 50 anos de acordo com o RSA, 1982, art.º 6,
ou de 50 ou 100 anos para estruturas de classe 4 ou 5, respectivamente, de acordo com o
Eurocódigo 7, parte 1 EN1997-1,2004), a integridade e o comportamento das ancoragens com
carácter definitivo possui uma importância vital no comportamento global da obra a longo
prazo.
No que diz respeito a ancoragens provisórias, a vida útil destas é na maior parte dos caso de
dois anos.
Diversas normas europeias (SIA V191/1995, 1996 e BS8081, 1989) apresentam distinções
mais conservativas na distinção da vida útil, face ao respectivo risco de utilização. Dividem-se
nas seguintes subcategorias: Construções temporárias, onde o tempo de vida útil das
ancoragens é inferior a 6 meses, e como tal não é necessário qualquer tipo de protecção
contra a corrosão e/ou monitorização; Suportes semi-permanentes correspondem a uma vida
útil das ancoragens entre os 6 e 24 meses e apesar de não ser obrigatório medidas de
protecção contra a corrosão, é aconselhável uma monitorização do seu comportamento;
Contenções definitivas para sempre que esteja prevista uma vida útil superior a 24 meses,
neste ultimo caso, é exigida protecção contra a corrosão, planos de instrumentação e
monitorização, estabelecidos em função da longevidade, da instrumentação e das
características da obra.
Como factores adicionais condicionantes temos também o meio envolvente onde a ancoragem
está inserida (características e carga corrosiva do terreno envolvente) e as possíveis cargas de
serviço.
De acordo com o Eurocódigo 0 (EN1990, 2002) e o Eurocódigo 7, parte 1 (EN1997-1, 2004), as
condições ambientais e as recomendações relativas à durabilidade indicadas nas normas dos
materiais de construção dos materiais em contacto com o terreno devem ser consideradas no
projecto geotécnico.
5.4 – Componentes das Ancoragens
5.4.1 – Aspectos gerais
Todos os materiais aplicados nas ancoragens devem ser reciprocamente compatíveis,
particularmente no caso dos materiais em contacto directo entre si. As propriedades dos
materiais não devem sofrer alterações durante a vida útil prevista da ancoragem, de modo que
não interfira com o seu comportamento e capacidade (EN1537, 1999).
25
36. 5.4.2 – Armadura de Ancoragem
A armadura de ancoragem pode ser constituída por fios, barras ou cordões que transmitem a
carga de tracção desde a parte superior da ancoragem até à zona do bolbo de selagem.
Segundo a EN1537 (1999), as armaduras têm de respeitar as seguintes normas europeias:
Aço para construção ENV 1993-1 : Eurocódigo 3, Parte 1
Aço de reforço ENV 1992-1-1 : Eurocódigo 2, Parte 1
prEN 10138
Aço pré-esforçado
prENV 1992-1-5 : Eurocódigo 2, Parte 1-5
Tabela 2 – Normas europeias de aço para armaduras (EN1537,1999)
Outro tipo de armaduras só pode ser utilizado se for comprovada a sua adequabilidade como
parte da ancoragem, e se a fiscalização o aprovar.
5.4.3 – Cabeça da Ancoragem
A execução da cabeça da ancoragem inclui a aplicação do pré-esforço e a colocação de
cunhas e da chapa de distribuição, utilizada para transferir a carga para a estrutura de suporte.
Posteriormente deve ser aplicada uma protecção definitiva exterior, que pode ser realizada em
betão ou pela aplicação de uma caixa de protecção devidamente conforme.
Caixa de Protecção
Chapa de aço
Chapa de distribuição
Selagem
Tubo individual
Cordão de aço revestido
Figura 14 – Cabeça de ancoragem Provisória (de classe II)
www.tensacciai.it 26
37. Caixa de Protecção
Chapa de distribuição
Chapa de aço
Selagem
Tubo protector de aço
Cordão de aço revestido
Tubo corrugado
Figura 15 – Cabeça de ancoragem Definitiva (classe I)
www. Tensacciai.it
De acordo com a EN1537 (1999) a cabeça da ancoragem deve ser projectada de modo a
suportar desvios angulares relativamente à direcção normal à cabeça, num valor máximo de
3% para 97% da tracção característica da armadura.
Para o sistema ser projectado e detalhado em conformidade com os requisitos estabelecidos,
as exigências da cabeça das ancoragens devem ser previamente estabelecidas. A cabeça da
ancoragem tem de ter capacidade de se ajustar ás deformações previstas para a obra durante
a sua vida útil.
A cabeça da ancoragem deve permitir a aplicação de tracções, como as de ensaio e de
blocagem e, se assim for requerido, que se proceda a desblocagens e reblocagens. Deve
permitir que se atinja a tracção característica da armadura até 100% do seu valor
(EN1537,1999).
A figura abaixo, representa um esquema detalhado de um tipo de cabeça de ancoragem
corrente, destinada a ancoragens de cordões. A cabeça é blocada através de cunhas cónicas,
que fixam os elementos de aço. Os cordões são blocados individualmente depois de aplicado o
pré-esforço.
27
38. Figura 16 – Detalhe de cabeça de ancoragens para armadura constituída por cordões
(www.tensacciai.it)
As cunhas devem ser projectadas de forma a impossibilitar a rotura prematura do aço de pré-
esforço.
5.4.4 – Centralizadores e espaçadores
De acordo com o EN1537 (1999), todas as armaduras instaladas devem ter garantido um
recobrimento mínimo de 10 mm de calda relativamente às paredes dos furos. Tal é alcançado
com recurso a centralizadores e espaçadores.
A correcta colocação de centralizadores e espaçadores no comprimento de selagem garante:
Centralizar a ancoragem relativamente ao furo, para que a calda na zona selada tenha
um a distribuição uniforme que conduz a uma eficiente protecção contra a corrosão;
Minimização do efeito de encurvadura da armadura entre os apoios;
Escoamento correcto da calda, permitindo que esta penetre os vazios existentes entre
a armadura e os diversos elementos;
Eficiência da transferência de carga do bolbo para o terreno.
Centralizador
Cordão
Tubo
corregado
Tubo de
injecção
Espaçador
Figura 17 – Corte transversal da armadura de ancoragem (FHWA-IF-99-015, 1999)
28
39. A norma EN1537 (1999) refere que qualquer componente instalado no interior do furo deve
estar devidamente espaçado e localizado de modo a que não reduza a capacidade resistente
da ancoragem.
O projecto dos centralizadores deve ter em consideração a geometria do furo.
A distância dos espaçadores no comprimento de selagem varia geralmente entre 0,5 m e 2,0
m. De acordo com o PTI (1996), o primeiro centralizador a colocar deve localizar-se a menos
de 1,5 m da boca do furo e o seguinte a 3m, ou menos, do centro.
5.4.5 – Composição da calda de injecção
Caldas de cimento são geralmente as mais utilizadas nos trabalhos de injecção de ancoragens,
compostas por cimento Portland, água e adjuvantes, e devem cumprir os requisitos das normas
prEN445, prEN446, prEN447. A totalidade A totalidade dos materiais utilizados deve
apresentar teores de cloretos na calda que não ultrapassem 0,1% da massa de cimento, na
totalidade. (EN1537,1999).
A quantidade de água presente na calda deve ser suficiente para conferir trabalhabilidade e
fluidez na injecção, contudo, não em demasia de modo a evitar a exsudação e retracção. É
fundamental uma relação a/c reduzida para se obter resistência elevada, continuidade
estrutural, características de impermeabilidade da calda e um bom funcionamento como
barreira contra a corrosão.
Na NP EN447 (2000) a precisão do doseamento das quantidades específicas deve ser de ±2%
para o cimento e os adjuvantes e de ±1% para a água.
Em relação aos aditivos, a norma EN1537 (1999) autoriza a aplicação de aditivos para
melhorar a trabalhabilidade e durabilidade, para reduzir a exsudação e a retracção, e para
aumentar a velocidade de presa. Os ligantes a aplicar devem estar previamente aprovados
pela fiscalização e isentos de produtos que possam danificar ou alterar o aço de pré-esforço ou
a calda.
5.4.6 – Resinas
Resinas e argamassas com ligantes resinosos podem ser utilizadas como alternativa à calda
de cimento se as suas características e aplicabilidade forem verificadas em ensaios de campo
e laboratório.
29
40. Capítulo 6 – Protecção contra a corrosão nas ancoragens
6.1 – Introdução
Nas ancoragens em terrenos (solo ou rocha), a sua capacidade de carga é condicionada pela
integridade da resistência de cada um dos seus componentes e pelas reacções na cabeça da
ancoragem e ao longo da interface do comprimento da mesma com o terreno.
Como tal, e de acordo com a EN1537 (1999) todos os elementos de aço sob tensão devem ser
protegidos contra a corrosão durante a vida útil de projecto. Todas as ancoragens definitivas
devem ser protegidas contra a corrosão e nas ancoragem provisórias de modo a garantir um
período de 2 anos em meios agressivos, é necessário incluir uma protecção adicional.
6.2 – Tipos de corrosão no aço de pré-esforço
A corrosão no aço de pré-esforço pode ser classificada de acordo com seis tipos principais (FIP
1996a):
Corrosão generalizada;
Corrosão localizada;
Corrosão sob tensão / fragilização por hidrogénio;
Corrosão por fadiga;
Corrosão por acção de correntes vagabundas;
Corrosão bacteriana.
Os últimos três tipos de corrosão apenas devem ser considerados sob cargas especiais ou
condições de singularidade do terreno.
A corrosão generalizada do aço de pré-esforço desprotegido, geralmente acontece na fase de
armazenamento. A corrosão generalizada se atempadamente solucionada, envolve perdas
insignificantes de material. Contudo, pode originar corrosão localizada ou corrosão sob
tensão/fragilização por acção do hidrogénio, que têm sido a maior causa de rotura
documentada sobre ancoragens (FIP, 1996a).
A corrosão generalizada ocorre formando-se uma camada fina uniformemente distribuída na
superfície desprotegida do aço de pré-esforço. Na maior parte dos casos, quando temos uma
corrosão generalizada muito ligeira, a camada fina pode actuar como camada protectora e a
armadura inserida no furo sem ser necessário proceder à sua remoção.
A corrosão localizada sob a forma de picadas ou fissuras, em uma ou mais das secções
desprotegidas do aço de pré-esforço, não ser reparada, nem com limpeza nem com aplicação
de revestimento. A armadura deve ser sempre rejeitada.
30
41. A corrosão sob tensão apresenta-se com aspecto de fissuras na zona das picadas e suscita
particular atenção em aços de alta resistência utilizados no fabrico de elementos pré-
esforçados. Esta concentração de tensões pode desenvolver a fendilhação, e propagar-se para
o aço não corroído ao nível do fundo da picada. Com tempo pode alastrar-se até uma
profundidade que resulte na rotura do elemento de aço pré-esforçado. Armaduras com picadas
ou fissuras na superfície devem ser sempre rejeitadas.
A corrosão por fadiga desenvolve-se sob acção de cargas cíclicas à medida que a corrosão
progride até causar a rotura do elemento de pré-esforço. Este tipo de corrosão é pouco comum
no aço de pré-esforço uma vez que a maior parte das ancoragens não estão sujeitas a cargas
cíclicas severas.
A corrosão por acção de correntes vagabundas desenvolve-se sob a forma de picadas no aço
de pré-esforço quando sujeito a correntes eléctricas vagabundas que podem circular no
terreno, como resultado de fugas de corrente ou roturas no isolamento de cabos eléctricos.
Estas correntes resultam da descarca de corrente eléctrica contínua a partir de fontes de
energia como caminhos-de-ferro, sistemas de transmissão eléctrica e operações de soldadura.
Este tipo de corrosão é particularmente danoso em ambientes marítimos.. Fontes de energia a
uma distância de 30 a 60 m das ancoragens não causam correntes vagabundas
suficientemente intensas para gerar corrosão (FHWA-SA-96-072, 1995). A protecção das
ancoragens contra correntes vagabundas geralmente envolve um isolamento eléctrico total do
aço de pré-esforço relativamente ao terreno envolvente, com uma barreira não condutora,
como o plástico.
Os ataques bacterianos ocorrem como picadas no aço de pré-esforço desprotegido. Nos
terrenos a cotas inferiores ao nível freático deve ser considerado o risco de ataque bacteriano,
nomeadamente em terrenos margosos ou argilosos com sulfatos. Estes terrenos são
considerados agressivos, logo as ancoragens devem ser encapsuladas.
6.3 – Requisitos do sistema de protecção contra a corrosão
Os sistemas de protecção contra a corrosão protegem as ancoragens da corrosão conferindo
uma ou mais barreiras físicas que envolvem a armadura, e devem satisfazer os seguintes
critérios:
Assegurar que a vida útil efectiva da ancoragem no que diz respeito à corrosão é no
mínimo igual à requerida para a ancoragem;
Não deve produzir efeitos adversos no meio envolvente ou reduzir a capacidade da
ancoragem;
Permitir os movimentos do comprimento livre para que a carga total seja transferida
para o comprimento de selagem;
Compreender materiais quimicamente estáveis e não reactivos com os os materiais
adjacentes;
Não necessitar de manutenção ou substituição (salvo raras excepções) durante a vida
útil da ancoragem;
31
42. Ter resistência e flexibilidade suficiente para resistir ás deformações induzidas pelo
ensaio de carga;
Resistir ao manuseamento sem se danificar durante a fase de fabrico, transporte
armazenamento e construtiva.
6.4 – Classes de protecção contra a corrosão
A solução de projecto para o classe de protecção contra a corrosão deve seleccionar-se de
acordo com a agressividade do terreno, a vida útil da ancoragem, as consequências de rotura
do sistema ancorado e os custos.
Em terrenos agressivos ou com agressividade não determinada é aconselhável adoptar-se o
nível mais exigente de protecção contra a corrosão. Ou seja, classe I para ancoragens
definitivas e classe II para ancoragens provisórias.
Existem três níveis de protecção contra a corrosão, protecção de classe I (protecção dupla),
protecção de classe II (protecção simples) e sem qualquer protecção.
Na protecção simples, temos uma barreira física aplicada na armadura antes da aplicação da
ancoragem entre a própria armadura e o terreno.
Na protecção dupla, é aplicada uma segunda barreira exterior com o objectivo de proteger a
interior de possíveis danos durante a aplicação.
A corrosão é na maior parte das vezes realçada pela exposição ou combinações das acções
do oxigénio e de cloretos, condições anaeróbicas na presença de sulfatos, elevadas variações
de carga e por elevados níveis de tensão quando aplicadas em rochas duras ou de baixa
permeabilidade.
De acordo com a EN1537 (1999), o nível mínimo exigido de protecção contra a corrosão da
armadura de pré-esforço em ancoragens definitivas é a aplicação prévia de material
anticorrosivo a envolver cada elemento do aço, em toda a sua extensão.
6.5 – Sistemas de protecção contra a corrosão
6.5.1 – Ancoragens provisórias
Por vezes temos a necessidade de prolongar o tempo de vida útil de uma ancoragem
provisória por mais de dois anos ou se a ancoragem encontra-se em terrenos caracterizados
por ambientes mais agressivos, com graus de humidade elevados, percolação de água,
podendo haver soluções que contenham agentes corrosivos, nomeadamente de cloretos.
Nesse caso, é necessário aplicar medidas de sistemas de protecção contra a corrosão,
aprovadas pela fiscalização.
32
43. A tabela abaixo (adaptado da EN1537,1999) descreve exemplos de sistemas de protecção
contra a corrosão para ancoragens provisórias:
1. Comprimento de selagem da armadura
Todos os tirantes da armadura devem conferir um revestimento de calda de cimento de pelo menos
10mm à parede do furo. Quando o terreno apresentar características de natureza agressiva, é
importante, para garantir a protecção adequado a aplicação de um tubo corrogado a envolver a
armadura.
2. Comprimento livre da armadura
O sistema de protecção deve desenvolver pouco atrito e permitir o movimento da armadura dentro do
furo. Esta característica é alcançada por uma das seguintes alternativas:
a) Uma bainha plástica a envolver individualmente cada tirante, com a extremidade selada
evitando o ingresso de água;
b) Uma bainha plástica a envolver individualmente cada tirante, completamente preenchida com
um produto anticorrosivo;
c) Uma bainha plástica ou de aço ou um tubo comum a envolver todos os elementos da
armadura, com a extremidade selada evitando o ingresso de água;
d) Uma bainha plástica ou de aço ou um tubo comum a envolver todos os elementos da
armadura, completamente preenchida com um produto anticorrosivo.
A alínea (b) ou (d) é apropriada para ancoragens provisórias com maior tempo de serviço ou a
terrenos de condições de maior agressividade.
3. Transição entre a cabeça da ancoragem e o comprimento livre
A bainha ou tubo de protecção da zona de comprimento livre deve ser selado ou soldado à chapa de
distribuição/cabeça da ancoragem. A bainha ou tubo de protecção da zona de comprimento livre deve
ter sobreposição. Para ancoragens provisórias com maior tempo de serviço, deve preencher-se com
um produto anticorrosivo, cimento ou resina, o que tiver sido aplicado na cabeça da ancoragem.
4. Cabeça da ancoragem
Quando a cabeça da ancoragem está acessível para trabalhos de inspecção e é possível a aplicação
de novo revestimento de protecção, são aceitáveis as protecções seguintes:
a) Um revestimento de um produto anticorrosivo que não seja fluido; ou
b) A combinação de um produto anticorrosivo com uma fita adesiva impregnada com um produto
anticorrosivo.
Quando a cabeça da ancoragem não está acessível, é aplicada uma caixa protectora de metal ou
plástico preenchido com um produto anticorrosivo para garantir maior tempo de serviço à ancoragem.
Em terrenos de condições de maior agressividade, a aplicação de uma caixa de metal ou plástico
preenchida com um produto anticorrosivo é necessária.
Tabela 3 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens provisórias
33
44. 6.5.2 – Ancoragens definitivas
Segundo a EN1537 (1999), os requisitos mínimos de protecção contra a corrosão da armadura
de pré-esforço em ancoragens definitivas é a aplicação prévia de material anticorrosivo a
envolver cada elemento de aço, em toda a sua extensão. As características desse material não
se devem degradar durante a vida útil de projecto.
De acordo com a mesma norma, a armadura das ancoragens definitivas deve estar provida de
uma das seguintes soluções:
Protecção dupla contra a corrosão (Classe I) para no caso de uma das protecções seja
danificada durante a instalação ou no pré-esforço da ancoragem, a segunda barreira
permaneça intacta;
Protecção simples contra a corrosão (Classe II), devendo neste caso realizar-se em
cada ancoragem ensaios de medição de resistência eléctrica (mede a resistência
eléctrica entre a ancoragem e a estrutura de suporte para determinar a eficácia do
sistema de protecção contra a corrosão aplicado) que permitam avaliar se a protecção
permanece intacta;
Protecção contra a corrosão do sistema conferida por um tubo metálico de manchetes
ou por um tubo plástico corrugado;
Protecção contra a corrosão do sistema conferida por um tubo de aço (tubo á
compressão).
Exemplos de sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas estão
descritos na tabela abaixo:
Verificação do nível de protecção instalada
a) Todos os sistemas de protecção contra a corrosão devem ser sujeitos a ensaios para verificar
a sua competência. Os resultados de todos os ensaios devem ser documentados;
b) A Fiscalização deve realizar uma avaliação técnica dos resultados dos ensaios do sistema de
protecção contra a corrosão, de modo a verificar que a eficácia de cada uma das protecções
do sistema é alcançada. De realçar que em alguns sistemas a integridade da protecção
interior depende da manutenção da integridade da exterior;
c) Quando é aplicado apenas uma protecção contra a corrosão no comprimento de selagem da
armadura, a integridade dessa protecção deve ser verificada realizando ensaios de campo,
como o de resistividade eléctrica.
34
45. 1. Comprimento de selagem da armadura
A selagem pode realizar-se das seguintes formas:
a) Um tubo único de plástico corrugado onde é introduzida a armadura e a calda de cimento;
b) Dois tubos concêntricos de plástico corrugado onde é introduzida a armadura, injectando
previamente na totalidade (com cimento ou resina) o núcleo e o espaço entre tubos da
armadura;
c) Um tubo único de plástico corrugado onde é introduzida a armadura e injectado com calda de
cimento. O recobrimento mínimo da armadura no tubo é de 5mm. A fendilhação da calda de
cimento de recobrimento, não deve exceder 0,1mm à tracção de serviço.
d) Um tubo de machetes metálico ou de plástico corrugado de espessura superior a 3mm,
circundado com calda de cimento com um recobrimento mínimo de 20mm, injectada com uma
pressão superior a 500 kPA, através do tubo de machetes em intervalos inferiores a 1 metro.
O recobrimento mínimo da armadura no tubo é de 5mm. A fendilhação da calda de cimento de
recobrimento, não deve exceder 0,2mm à tracção de serviço.
e) Um tubo único de metal corrugado (tubo à compressão) envolvendo a armadura de aço
lubrificado. O tubo e a capa de plástico na porca de contenção são protegidos pela calda de
cimento, com uma espessura de pelo menos 10mm. A fendilhação da calda de cimento de
recobrimento, não deve exceder 0,1mm À tracção de serviço.
2. Comprimento livre da armadura
O sistema de protecção permite o movimento livre do tendão dentro do furo. Isto pode ser alcançado
por uma das seguintes alternativas:
a) Uma bainha a envolver individualmente cada elemento da armadura, completamente
preenchida por um produto anticorrosivo flexível, incluindo o referido abaixo em A, B, C ou D;
b) Uma bainha a envolver individualmente cada elemento da armadura, completamente
preenchida por calda de cimento, mais o que se refere em A ou B;
c) Uma bainha plástica comum a envolver todos os elementos da armadura, completamente
preenchida por calda de cimento, mais o que se refere em B;
A. Bainha plástica comum ou tubo preenchido com um produto anticorrosivo flexível;
B. Bainha plástica comum ou tubo selado nas extremidades impedindo o ingresso da água;
C. Bainha plástica comum ou tubo preenchido com calda de cimento;
D. Tubo metálico comum preenchido com calda de cimento densa.
Para garantir o movimento livre da armadura durante a aplicação do pré-esforço, é aplicado um
lubrificante ou uma ligação livre de contacto no interior das bainhas ou de uma bainha comum.
3. Transição entre a cabeça da ancoragem e o comprimento livre
Uma película de revestimento, ou um recobrimento, ou mangas metálicas, ou tubo de plástico fixo é
selado ou soldado à cabeça da ancoragem. É selada a bainha ou tubo à extremidade do comprimento
livre e preenchido com um produto anticorrosivo, cimento ou resina.
4. Cabeça da ancoragem
Uma camada de revestimento e/ou uma caixa metálica de aço galvanizado com uma espessura
mínima de 3mm ou uma caixa de plástico rígido com uma espessura de 5mm é aplicada na chapa de
distribuição, e se removida, é preenchida com produto anticorrosivo flexível e selada com um vedante.
No caso de a caixa não ser removível, pode ser preenchida com cimento ou resina.
Tabela 4 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas
35
46. Figura 18 – (a) e (b) - Exemplos de protecção contra a corrosão em cabeças de ancoragens e zona
de transição da cabeça-comprimento livre (FHWA-IF-99-015, 1999).
36
47. Figura 19 – Exemplo de protecção contra a corrosão em ancoragens de cordões
(FHWA-IF-99-015, 1999).
37
48. 6.6 – Protecção dos componentes contra a corrosão
6.6.1 – Protecção do comprimento livre
O problema mais frequente no comprimento livre é a ocorrência de zonas que possibilitem a
entrada de água e o seu escoamento ao longo do eixo da bainha.
As bainhas devem ser preenchidas com um produto inibidor de corrosão ou com calda de
modo que não fiquem vazios. Os cordões por sua vez, devem ser revestidos individualmente
com um produto inibidor de corrosão, sem vazios entre os fios.
A protecção do comprimento livre da armadura obtém-se com a aplicação prévia na armadura
de um produto anticorrosivo flexível e de pelo menos um tubo de revestimento ou a
combinação de ambos (depende da classe de protecção).
Nas ancoragens de cordões com protecção classe I utiliza-se uma bainha lisa para encapsular
toda a armadura, já envolta com bainhas individuais preenchidas com massas anticorrosivas
aplicadas sobre os cordões.
De acordo com a EN1537 (1999) os produtos utilizados como barreira permanente à corrosão
devem ser acondicionados dentro de uma bainha robusta à prova de água, tubos ou caixas que
também devem ser resistentes à corrosão.
A tabela abaixo apresenta os critérios de aceitação dos produtos viscosos de protecção contra
a corrosão relativos aos ensaios dos materiais.
Ensaios Unidades Valores
aceitáveis
Teor de enxofre livre, sulfatos e sulfuretos mg/L ≤50
Teor de cloretos, nitritos, nitratos e rodanitos mg/L ≤50
9
Resistividade *cm ≥10
Absorção de água a 0,1N KOH após 30 dias % ≤2
Saponificação (alcalinidade) mg KOH/g ≤5
Desolidificação, num papel de filtro a 50C, 24h: diâmetro de mancha mm ≤5
de óleo (diâmetro)
Profundidade de penetração no ensaio de desolidificação em calda de mm ≤2
cimento endurecida, com 5mm de espessura a 50C depois de 7 dias
Estabilidade térmica, 24h sem gotejar no peneiro com incrementos de C ≥40
temperatura de 10C cada 2h Gotejamento
Ponto de gota C ≥60
Protecção contra a ferrugem – nevoeiro salino: 5% NaCl – 168h a Visual Corrosão
35C nula
Sangrar a 40C % ≤5
Tabela 5 – Critérios de aceitação de produtos anticorrosivos (EN 1537,1999)
As propriedades destes produtos devem apresentar estabilidade contra a acção do oxigénio,
resistência ao ataque de bactérias e dos microrganismos.
38