Autor: Prof. Eng. Luiz Antonio Naresi Júnior - Engenheiro da Progeo Engenharia Ltda
1 - VERIFICAÇÃO E MANUTENÇÃO DE CORTINAS ATIRANTADAS
2 - OBJETIVO
3 - ANÁLISE DO HISTÓRICO DAS OBRAS DE CONTENÇÃO
4 - DIFICULDADES PARA DETECTAR PATOLOGIAS OU ANOMALIAS
5 - PARA ENTENDER SOBRE CORTINAS ATIRANTDAS PRIMEIRO TEMOS DE CONHECER AS PARTES QUE A COMPÕEM:
6 - TIRANTE E AS SUAS DIVERSAS APLICAÇÕES
7 - AS PARTES QUE COMPÕES UM TIRANTE
8 - MÉTODO EXECUTIVO PARA EXECUÇÃO DE UM TIRANTE
9 - INSPEÇÃO
10 - MOLDAGEM DE CORPO DE PROVA
11 - CRITÉRIO DE ACEITAÇÃO
12 - ESTRUTURA
13 - DRENOS
14 - PATOLOGIAS E ANOMALIAS ENCONTRADAS EM CORTINAS ATIRANTADAS
15 - QUADRO DE INSPEÇÃO – (LAUDO DE VISTORIA)
16 - TIRANTES
17 - CONTROLE TECNOLÓGICO
18 - REGISTROS
19 - CONTROLE DE REVISÕES
20 - CONCLUSÕES:
1) VERIFICAÇÃO E MANUTENÇÃO DE CORTINAS ATIRANTADAS
Processos internos de degradação da resistência do concreto da cortina e da corrosão dos tirantes protendidos (Barra, fios e aço) podem estar instalados nas estruturas de cortinas atirantadas o que podem comprometer tanto a integridade física quanto a segurança das contenções, sendo como consequência a diminuição dos fatores de segurança da obra de contenção edificada e o aumento da probabilidade de ruína e de ocorrência de patológias indesejadas nestas estruturas.
Face à esta situação, e em concordância com o item 10.d da norma brasileira NBR11682:2009 de Estabilidade de Encostas que diz que :
“No caso de obras com empregos de tirantes, devem ser executados ensaios de verificação de cargas e inspeção da integridade da cabeças, a cada cinco anos, em um número representativo de tirantes, conforme critério a seguir, com sistema bomba, macaco e manômetro aferido ou célula de carga.
Os resultados devem ser apresentados ao proprietário da obra com as recomendações cabíveis”, ou seja é recomendado que estas estruturas de contenção sejão alvo de verificação de sua integridade e segurança, tanto da estrutura de concreto armado quanto dos tirantes protendidos, através de ensaios específicos de verificação da resistência do concreto e dos níveis de corrosão e de carga dos tirantes.
2) OBJETIVO
Elaborar um procedimento básico para a verificação e manutenção das cortinas atirantadas executadas a mais de 30 anos com objetivo de descobrir em tempo patologias e anomalias antes de que as mesmas entrem em colapso ou ruptura de seus tirantes, permitindo em tempo o estudo de recuperação de uma Cortina Atirantada informando o seu estado de conservação, abordado em relatórios técnicos específicos em vistorias programadas para alertar todos aqueles que possuam obras de responsabilidade em muros atirantados que seja informado o seu atual estado de conservação evitando acidentes e sinistros não previstos e que geralmente acabam gerando alto custo e risco seja para a sociedade quanto para o patrimônio.
3) ANÁLISE DO HISTÓRICO DAS OBRAS DE CONTENÇÃO
Temos enfrentado vários problemas com estruturas de cortinas atirantadas ao longo dos últimos anos, por diversos motivos, então é sempre recomendável que se conheça o histórico da obra através de pesquisas documentais, projetos existentes, fotografias, relatos com moradores no entorno da obra, pesquisa e observância do tipo de obra e materiais empregados na construção de uma cortina Atirantada, tem sido quase impossível.
Descobrir os projetos Originais caso existentes, demanda tempo e são de difícil acesso;
Conversar com moradores e vizinho sobre o histórico das obras passa a ser importante;
ensaio o aço para teor determinar o teor de carbono e demais análises em laboratório passa a ser muito relevante e importante;
analisar as patologias visuais, trincas, fissuras, rupturas, cinemática dos acontecimentos;
São cuidados que devemos ter.
Exemplo de colapso de uma cortina atirantada
4) DIFICULDADES PARA DETECTAR PATOLOGIAS OU ANOMALIAS
Geralmente os proprietários de obras de contenção do tipo cortinas atirantadas, projetistas, engenheiros revelam grande dificuldade para identificar possíveis problemas e patologias, ou mesmo anomalias nestes tipos de obra, e tem dificuldade na escolha de um bom profissional ou empresa especializada seja para detectar eventuais anomalias quanto até mesmo para definir um projeto de reforço quando se é possível detectar em tempo eventual anomalia ou vício de construção, pois é um tipo de obra aparentemente muito imponente e quase sempre de difícil compreensão e localização das patologias, pois estas obras geralmente acabam inseridas em locais de difícil acesso ou ate mesmo escondidas por de trás de grandes edificações que dificultam a descoberta e ainda mais a evidencia de sintomas ou patologias não esperadas ao longo dos anos por estas estruturas.
Assim tentaremos objetivar através deste trabalho elaborar um procedimento operacional para análise prévia e manutenção das cortinas atirantadas, cujo objetivo é dar condições necessárias para o empreendedor, munir seus técnicos e até mesmo pessoas leigas de informações mínimas necessárias referentes a meras inspeções visuais para que seja possível detectar patologias nestes tipos de obras para que os responsáveis pelas obras tomem as devidas providencias referente a sua manutenção preventiva e até mesmo corretiva antes do colapso das estruturas e causa de sinistros e danos maiores seja ao patrimônio quanto a vida humana.
Existem hoje diversas entidades e associações especializadas e quase sempre a disposição do público e das empresas a fim de fornecer apoio necessário e prontas para indicar profissionais especializados e consultores pertencentes a estas associações de fundação e geotecnia capacitados a prestar atendimento de consultoria especializada.
Identificação das patologias
Formação de trincas de tração e recalques;
vazamento de terra pelo tardoz da cortina e entre juntas de dilatação
Tirantes rompidos
Cabeças caídas e trincadas
Vazamento e surgências de água
São eventos que indicam a patologia que a cortina não vai bem.
4.1 RUPTURA DE UMA CORTINA ATIRANTADA EXISTENTE :
Ruptura de cortina atirantada após fortes chuvas
Gráfico qualitativo da degradação do Fator de Segurança ao longo do tempo ( Popescu-2002 ).
Os tirantes são barras / fios / cordoalhas de aço protendidos resultados de injeção de calda de cimento para formação do bulbo e ancoragem em solo ou rocha no local se aplicação, disseminando cargas de tração aplicadas no solo para estabilizar taludes e estruturas de contenção.
Possíveis modos de falha de um sistema atirantado, que pode incluir modos internos, voltados e externos falha internas acontecem quando o tirante rompe ou é sacado.
Quando o tirante de aço estiver muito fraco, ele vai romper.
A retirada do tirante de aço pode ocorrer na interface entre o tirante e a calda e onbulvon e o solo ou rocha circundante ou entre o tirante de aço e o bulbo de ancoragem injetado devido ao curto comprimento de ligação e/ou baixa força de ligação. As falhas enfrentadas podem acontecer:
1. Quando a cortina Atirantada de concreto armado (com ou sem fundação) não tiver suficiente rigidez (d);
2. A cortina Atirantada voltada não tem profundidade de incorporação suficiente para que haja uma falha passiva de projeto e conceito (e);
3. A parte de frente para a cortina Atirantada sem recuo na parte superior falha (f); e 4. A cortina voltada para a parede tem um rolamento axial ou falha de penetração (g). As falhas externas podem acontecer à medida que a massa ancorada age como um corpo rígido. As possíveis falhas externas incluem capotamento (h), deslizamento (i) e falha rotacional global ou profunda (j).
Imagem modificada de 'Sabatini et al., 1999'.📗
Ruptura de uma cortina atirantada existente
Colapso de cortina atirantada
5) PARA ENTENDER SOBRE CORTINAS ATIRANTADAS PRIMEIRO TEMOS DE CONHECER AS PARTES QUE A COMPÕEM A ESTRUTURA:
6) TIRANTE E AS SUAS DIVERSAS APLICAÇÕES
Tirante é um elemento que suporta, a tração, todas as cargas de empuxo do solo e das sobrecargas a serem contidas, descarregadas nele pela estrutura.
O tirante é colocado obliquamente a estrutura, em perfurações próprias, e seu comprimento e armação dependem das características gerais do maciço de terra a ser contido.
Estas características são obtidas por meio de análises da formação geológica do terreno e pelo que existe no seu entorno: ruas, prédios, rodovias, ou ferrovias, linhas de transmissão, tanques etc.
O tirante pode ser utilizado provisoriamente, por exemplo, enquanto se executa uma obra cuja sustentação futura estará calçada em outros elementos com o consequente descarte dos mesmos. Porém este manual tem como foco as obras com tirantes permanentes, que darão sustentação a obra não apenas na sua fase executiva, mas, principalmente, ao longo do seu uso.
O uso de cortinas atirantadas é muito comum na contenção de encostas existentes ao longo de rodovias e ferrovias, em túneis, no entorno de edificações e tem se intensificado em obras de grandes edifícios, que tem garagens com três, quatro e até cinco andares no subsolo.
Cabe salientar, que muitas dessas cortinas podem estar escondidas e o síndico de um prédio, por exemplo, não sabia da sua existência.
Existem algumas garagens subsolos cuja cortinas atirantadas estão encobertas por outras paredes, por razões estéticas bastante questionáveis. Se alguma patologia estiver ocorrendo em uma dessas cortinas, os usuários só irão tomar conhecimento quando a mesma se romper e causar um acidente de proporções e imensuráveis.
7) AS PARTES QUE COMPÕES UM TIRANTE
Cabeça: é a parte visível do tirante, externa à parede, cuja função é transferir a carga do mesmo para a estrutura a ser sustentada. Normalmente, é uma peça metálica coberta por um capacete de concreto;
Armação: Estrutura interna cuja função é resistir aos esforços de tração. Esta estrutura é feita com fios de aço, cordoalhas ou barras de aço. A armação é fixada na estrutura pela cabeça e no bulbo de ancoragem pela injeção de calda de cimento, restando entre estes dois pontos um trecho livre;
Trecho Livre: Região da armação entre a cabeça e o bulbo de ancoragem, que abrange o maciço do solo e sobrecargas a serem contidas;
Bulbo de ancoragem: situado na extremidade oposta à cabeça. Neste trecho, onde o solo é estável a armação e fixada por meio de injeção da injeção de calda de cimento.
8.1) MONTAGEM
Montar os tirantes em bancada coberta e protegida contra intempéries;
Limpar as barras, fios ou cordoalhas com escova de aço;
Pintar as barras com tinta anti-corrosiva (exemplo: Isol) utilizando estopa;
Proteger o trecho livre com mangueira plástica (espaguete);
Vedar extremidade entre trecho livre e trecho ancorado com massa plástica e fita adesiva;
Montar os tirantes verificando:
Comprimento livre e comprimento ancorado conforme projeto;
Comprimento total do tirante = comprimento livre + comprimento do bulbo + comprimento do trecho disponível para realizar a protensão (para tirante de barra, 80 cm, e para cordoalha, 1 m);
Quantidade de barras, fios ou cordoalhas definida em projeto;
Centralizadores para garantir cobrimento mínimo de 2 cm.
Estocar o tirante montado em local adequado;
Montar o tubo de injeção:
Fazer furos no tubo de PVC ao longo do trecho ancorado a cada 50 cm para instalar as válvulas manchetes, começando a 25 cm do fundo (mínimo de 6 furos, ou seja, 3 furos vazados a cada 50 cm);
Colar o CAP na extremidade do trecho ancorado do tirante;
Instalar, a cada 50 cm, as válvulas manchetes com 10 cm de comprimento cada (elas permitem o fluxo da calda de cimento em sentido único);
Unir o tubo manchetado (injeção) com a barra de aço utilizando arames;
Instalar centralizadores a cada 1,5 m no trecho ancorado.
8.2 ) PERFURAÇÃO
Locar os furos conforme projeto;
Alinhar a perfuratriz;
Perfurar o terreno de forma retilínea, com diâmetro, inclinação e comprimento definidos no projeto;
Caso necessário, pode-se usar revestimento de perfuração para que o furo permaneça aberto;
Perfurar o furo com circulação de água ou jato de ar;
Registrar a atividade no boletim de perfuração.
8.3) INSTALAÇÃO
O tirante deve ser instalado logo após a perfuração;
Retirar revestimento, caso tenha sido usado.
8.4) PREENCHIMENTO DO FURO (OU INJEÇÃO DE BAINHA)
Após a instalação, o furo deve ser preenchido com calda de cimento com baixa pressão do fundo para a boca (a bainha é preenchida pela última válvula manchete), até que a calda extravase pela boca do furo garantindo-se assim que toda água ou lama de perfuração seja substituída pela calda de cimento;
Em até duas horas o tubo de PVC deve ser lavado internamente para mantê-lo limpo e apto a receber a injeção:
A limpeza pode ser feita com um tubo de PVC de 1/2” (espingarda), introduzido até o Cap, por onde injeta-se água. A limpeza continuará até que a água saia limpa pela boca do furo.
8.5) INJEÇÃO
Decorrido um prazo mínimo de 12 horas após a injeção de bainha terão início as injeções de fase, com pressões e volumes controlados. Essa injeção pode ser em fase única ou em fases múltiplas.
Injeção em fase única
Injeção de calda de cimento de baixo para cima aplicando-se pressão apenas na última válvula manchete do tubo de injeção.
Injeção em fases múltiplas
Executada através do tubo de injeção (manchete por manchete);
Podem ser executadas tantas fases de injeção quantas forem necessárias;
Somente é considerado fase de injeção aquela executada após a pega do cimento injetado na fase anterior;
A pressão de abertura de válvula manchete pode chegar a 40 Kgf/cm²;
Caso a pressão ultrapasse esse valor sem a válvula abrir deve-se pular essa válvula e passar para a seguinte;
Após a abertura da válvula manchete a injeção deve atingir uma pressão máxima de 30 Kgf/cm². Quando pressões altas são atingidas considera-se que a fase foi finalizada;
Emitir o boletim de injeção com as fases e pressões e quantidades.
8.6 CALDA
Fator água/cimento ≤ 0,5;
Consumo de Cimento 500 kg/m³.
8.7 PROTENSÃO
Deve ser realizada após um tempo mínimo de cura da calda de cimento usada na injeção:
3 dias para cimento ARI;
7 dias para cimento Portland comum.
Instalar na cabeça dos tirantes os acessórios;
Aplicar carga através do conjunto manômetro-macaco-bomba;
Emitir boletim de protensão.
Tirante sendo rompido durante a protensão - Riscos durante a protensão de um tirante
Nessa obra, a carga de tração foi maior que a carga resistente do elemento.
Nesse caso o que você acha que rompeu efetivamente?
Pelo tipo de ruptura , ou a barra ou a rosca na luva ,no trecho livre.
Normalmente a carga de ensaio máxima pela norma ,significa aproximadamente 90% da carga de escoamento e cerca de 20% abaixo da carga de ruptura.
Ou houve erro na especificação do plano de protensão o que é comum de ocorrer ou da carga de ensaio, defeito na barra ou acoplamento irregular da barra com a luva .
Sem dúvida todo cuidado é pouco.
8.8 CONCRETAGEM DA CABEÇA DO TIRANTE
A parte do tirante que foi utilizada para o ensaio deve ser cortada com uma serra (para tirantes de barra) ou lixadeira (para tirantes de cordoalha ou fio);
Posteriormente deve ser concretada a cabeça do tirante.
A cabeça do tirante deve ser armada pois apenas a aderência não garante que ela fique protegendo o tirante e poderá se soltar.
9. INSPEÇÃO
Verificar as dimensões do tirante em projeto.
A inspeção do serviço é registrada no:
Diário de Obra;
Relatório de perfuração / injeção - tirante.
A validação da calda de cimento é registrada no laudo de ensaio de rompimento de corpo de prova.
A validação do tirante feita através da protensão é registrada no Relatório de Protensão.
A rastreabilidade da calda de cimento é registrada em um croqui que deve:
Indicar a data em que cada tirante foi injetado;
Indicar o tirante de onde o corpo de prova foi retirado.
O objetivo do croqui é identificar o local onde cada porção de calda de cimento foi aplicada e permitir correções localizadas caso a sua validação indique resistência inferior àquela solicitada no projeto. Por esse motivo, ele só é dispensado quando o diário de obra registra claramente a data em que cada tirante foi injetado.
10. MOLDAGEM DE CORPO DE PROVA
Coletar volume suficiente para moldagem dos corpos-de-prova, nunca na primeira ou última descarga;
Posicionar os moldes em base regularizada e plana;
Colocar a amostra no molde (5x10cm);
Adensar manualmente com soquete de aproximadamente 17 cm;
Identificar os corpos de prova com etiqueta (data, n.º da nota fiscal, fck, local de aplicação);
Manter os corpos de prova na forma por 24h e depois conservar imersos em água até a hora do ensaio.
11. CRITÉRIO DE ACEITAÇÃO
São tolerados erros de até 10% em relação às dimensões previstas em projeto;
A resistência da calda de cimento deve ser ≥ 25 MPa.
12. ESTRUTURA
A estrutura de uma cortina é o elemento que recebe os empuxos ativos e passivos do solo e as suas sobrecargas a serem contidas, e os descarrega nos tirantes que geralmente ficam engastados em solo resistente ou na rocha. Usualmente, constitui-se de uma laje de concreto armado com espessura variando de 25 a 35 cm dependendo da carga dos tirantes, dos empuxos e da altura ou formada até mesmo por perfis metálicos cravados ou estruturas de pranchadas. No caso de concreto armado, a estrutura é separada em trechos por juntas de construção ou dilatação chamadas de painéis atirantados que geralmente devem garantir estanqueidade em relação ao tardos da estrutura atirantada.
13. DRENOS
Os drenos são elementos que promovem a condução adequada das águas externas e internas do maciço, evitando que elas escorram e se infiltrem nos tirantes, na estrutura ou nas suas juntas. Há basicamente três tipos de drenos:
• SUPERFÍCIE: São constituídos por canaletas, que captam as águas superficiais externas ao maciço e as conduzem ao sistema geral de captação de águas.
• PARAMENTO: captam as águas internas do maciço, que chegam à estrutura. Existem os pontuais, que captam as águas num único ponto que são conhecidos como barbacãs ou buzinotes; e os lineares, que captam as águas ao longo de uma linha vertical.
• PROFUNDOS: são elementos que captam as águas distantes da face do paramento, antes que nele aflorem, e depois estas águas são conduzidas pelos drenos de superfície.
14. PATOLOGIAS E ANOMALIAS ENCONTRADAS EM CORTINAS ATIRANTADAS
As principais patologias e anomalias encontradas em uma cortina atirantada são facilmente observadas por engenheiros geotécnicos capacitados em simples inspeções visuais, pois tem experiencia técnica e prática adquirida não só na escola como ao longo da execução de obras e fiscalização das mesmas.
Os tipos mais comuns de patologia são:
Cortina Atirantada que um painel colapsou sendo feito o projeto para reforço e recuperação
14.1.1. CORROSÃO NA CABEÇA:
Quando ocorre, se houver capacete de concreto, este apresentar trincado, ou fissurado. Se for capacete metálico irá se observar claramente pontos de corrosão.
CAPACETE DE AÇO COM FERRUGEM
Foto 1 – Capacete de Concreto desprendido e tirante solto
Capacete de Aço com ferrugem e cabeça de proteção quebrada
Capacete de concreto quebrado e barra do tirante exposta a corrosão
14.1.2 PERCOLAÇÃO DE ÁGUAS PELA ESTRUTURA OU JUNTAS:
As águas devem obrigatoriamente fluir pelos drenos. Quando se observar que há percolação de águas pela cabeça, pela estrutura de concreto ou pelas juntas há um grave problema ocorrendo.
Fluxo de solo em juntas e deslocamento entre painéis
Fluxo de água na cabeça do tirante da estrutura
Falta de proteção da cabeça do tirante e corrosão da barra de aço do tirante
FALTA DE CAPACETE DE PROTEÇÃO EM CONCRETO DA CABEÇA DO TIRANTE
Desprendimento da cabeça do tirante
Deslocamento entre painéis da estrutura da cortina atirantada
Percolação deágua pela cabeça de proteção do tirante
Percolação de água pela estrutura da cortina atirantada e da cabeça do tirante
Acontecem quando a armação dos tirantes que é geralmente composta por feixe de fios de aço, cordoalha ou barras, verifica-se visualmente e facilmente se a barra ou um dos fios simplesmente se rompeu. Obviamente que neste caso geralmente no caso da ruptura por tração a cabeça de proteção de concreto aparenta rompida ou despregada da estrutura da parede de concreto armado da cortina e até mesma caída no chão.
Fios Rompidos nas cabeças metálicas em processo de corrosão
Algumas verificações básicas podem ser conduzidas pelo proprietário ou preposto da cortina atirantada, sem qualquer especialista ou consultor, visando identificar possíveis patologias.
• Verifique se há obstrução nas canaletas, se houver promova a limpeza.
• Verifique se há trincas nas canaletas, caso existam consulte um engenheiro geotécnico.
OBS: Todas as patologias são críticas e suas correções são sempre urgentes.
Sugerimos um exame anual da obra e consulta a um engenheiro geotécnico caso sejam constatadas Patologias nos tirantes.
15 QUADRO DE INSPEÇÃO – (LAUDO DE VISTORIA)
QUADRO DE INSPEÇÃO SEGUNDO LAN
Materiais gerais para todos os tipos de tirantes:
Tubo plástico;
CAP;
Válvula manchete;
Tinta anti-corrosiva (“Isol”);
Solvente para pintura anti-corrosiva;
Cola para PVC;
Arame;
Massa plástica;
Fita adesiva;
Placa de ancoragem.
Materiais específicos para tirantes de barra de aço:
Barra de aço especial;
Luva;
Porca;
Centralizador;
Mangueira plástica (“espaguete”);
Anel de grau.
Materiais específicos para tirante de fios ou cordoalhas:
Fios ou cordoalhas;
Mangueira;
Bloco de ancoragem;
Clavete;
Centralizador (tipo “telefone”).
Materiais para injeção:
Cimento;
Água.
16.2 FERRAMENTAS E EQUIPAMENTOS
Ferramentas e equipamento para perfuração:
Perfuratriz pneumática ou hidráulica;
Compressor de ar;
Tubo de revestimento;
Para perfuração em rocha: Martelo de fundo, Rotator e Haste API (ø 2.3/8” ou 2.7/8”), ou Martelo de superfície, Bit botão e Haste (R32, T38 ou T45);
Para perfuração em solo: Broca Tricone, Haste API (ø 2.3/8” ou 2.7/8”).
Ferramentas e equipamento para injeção:
Conjunto misturador vertical de calda cimento com duas cubas;
Bomba de água;
Obturador simples ou duplo;
Haste de injeção XR 3/4”;
Estabilizador de pressão.
Ferramentas e equipamento para protensão:
Conjunto manômetro-macaco–bomba;
Extensômetro ou paquímetro;
Lixadeira ou arco de serra.
16.3 ATIVIDADES PRELIMINARES
Limpeza, escavação e acerto manual de talude.
16.4 MÉTODO EXECUTIVO
16.4.1 MONTAGEM
Montar os tirantes em bancada coberta e protegida contra intempéries;
Limpar as barras, fios ou cordoalhas com escova de aço;
Pintar as barras com tinta anti-corrosiva (exemplo: Isol) utilizando estopa;
Proteger o trecho livre com mangueira plástica (espaguete);
Vedar extremidade entre trecho livre e trecho ancorado com massa plástica e fita adesiva;
Montar os tirantes verificando:
Comprimento livre e comprimento ancorado conforme projeto;
Comprimento total do tirante = comprimento livre + comprimento do bulbo + comprimento do trecho disponível para realizar a protensão (para tirante de barra, 80 cm, e para cordoalha, 1 m);
Quantidade de barras, fios ou cordoalhas definida em projeto;
Centralizadores para garantir cobrimento mínimo de 2 cm.
Estocar o tirante montado em local adequado;
Montar o tubo de injeção:
Fazer furos no tubo de PVC ao longo do trecho ancorado a cada 50 cm para instalar as válvulas manchetes, começando a 25 cm do fundo (mínimo de 6 furos, ou seja, 3 furos vazados a cada 50 cm);
Colar o CAP na extremidade do trecho ancorado do tirante;
Instalar, a cada 50 cm, as válvulas manchetes com 10 cm de comprimento cada (elas permitem o fluxo da calda de cimento em sentido único);
Unir o tubo manchetado (injeção) com a barra de aço utilizando arames;
Instalar centralizadores a cada 1,5 m no trecho ancorado.
16.4.2 PERFURAÇÃO
Locar os furos conforme projeto;
Alinhar a perfuratriz;
Perfurar o terreno de forma retilínea, com diâmetro, inclinação e comprimento definidos no projeto;
Caso necessário, pode-se usar revestimento de perfuração para que o furo permaneça aberto;
Perfurar o furo com circulação de água ou jato de ar;
Registrar a atividade no boletim de perfuração.
16.4.3 INSTALAÇÃO
Neste vídeo abaixo vemos a instalação de tirantes de barra de reforço para serem aplicados na cortina intercalados aos tirantes existentes para reforçar a cortina atiranatda.
O tirante deve ser instalado logo após a perfuração;
Retirar revestimento, caso tenha sido usado. Nem todos os furos necessitam de ser revestidos, porém dependendo da geologia local os mesmos podem ser empregados em caso de se perceber que os furos perfurados podem fechar por relaxamento durante a perfuração em função do material.
16.4.4 PREENCHIMENTO DO FURO (OU INJEÇÃO DE BAINHA)
Após a instalação, o furo deve ser preenchido com calda de cimento com baixa pressão do fundo para a boca (a bainha é preenchida pela última válvula manchete), até que a calda extravase pela boca do furo garantindo-se assim que toda água ou lama de perfuração seja substituída pela calda de cimento;
Em até duas horas o tubo de PVC deve ser lavado internamente para mantê-lo limpo e apto a receber a injeção:
A limpeza pode ser feita com um tubo de PVC de 1/2” (espingarda), introduzido até o Cap, por onde injeta-se água. A limpeza continuará até que a água saia limpa pela boca do furo.
16.4.5 INJEÇÃO
Decorrido um prazo mínimo de 12 horas após a injeção de bainha terão início as injeções de fase, com pressões e volumes controlados. Essa injeção pode ser em fase única ou em fases múltiplas.
Injeção em fase única
Injeção de calda de cimento de baixo para cima aplicando-se pressão apenas na última válvula manchete do tubo de injeção.
Injeção em fases múltiplas
Executada através do tubo de injeção (manchete por manchete);
Podem ser executadas tantas fases de injeção quantas forem necessárias;
Somente é considerado fase de injeção aquela executada após a pega do cimento injetado na fase anterior;
A pressão de abertura de válvula manchete pode chegar a 40 Kgf/cm²;
Caso a pressão ultrapasse esse valor sem a válvula abrir deve-se pular essa válvula e passar para a seguinte;
Após a abertura da válvula manchete a injeção deve atingir uma pressão máxima de 30 Kgf/cm². Quando pressões altas são atingidas considera-se que a fase foi finalizada;
Emitir o boletim de injeção com as fases e pressões e quantidades.
16.4.6 CALDA
Fator água/cimento ≤ 0,5;
Consumo de Cimento 500 kg/m³.
16.4.7 PROTENSÃO
Deve ser realizada após um tempo mínimo de cura da calda de cimento usada na injeção:
3 dias para cimento ARI;
7 dias para cimento Portland comum.
Instalar na cabeça dos tirantes os acessórios;
Aplicar carga através do conjunto manômetro-macaco-bomba;
Emitir boletim de protensão.
16.4.8 CONCRETAGEM DA CABEÇA DO TIRANTE
A parte do tirante que foi utilizada para o ensaio deve ser cortada com uma serra (para tirantes de barra) ou lixadeira (para tirantes de cordoalha ou fio);
Posteriormente deve ser concretada a cabeça do tirante.
Cabeça Metálica para protensão de tirante
Forma metálica para a cabeça de proteção do tirante
Armação para a cabeaç do tirante
16.4.9 REPROTENSÃO DE TIRANTES DE CORDOALHA:
Quando as cordoalhas são cortadas temos de fazer a emenda utilizando o sistema de clavetes invertidos ou solda de barra única em placa de apoio dotada de clavetes.
Com utilização de blocos e clavetes
Com utilização de tirante monobarra soldado a placa de apoio
Como fazer a emenda de cabos de aço de cordoalha
16.5) INSPEÇÃO
Verificar as dimensões do tirante em projeto.
A inspeção do serviço é registrada no:
Diário de Obra;
Relatório de perfuração / injeção - tirante.
A validação da calda de cimento é registrada no laudo de ensaio de rompimento de corpo de prova.
A validação do tirante feita através da protensão é registrada no Relatório de Protensão.
A rastreabilidade da calda de cimento é registrada em um croqui que deve:
Indicar a data em que cada tirante foi injetado;
Indicar o tirante de onde o corpo de prova foi retirado.
O objetivo do croqui é identificar o local onde cada porção de calda de cimento foi aplicada e permitir correções localizadas caso a sua validação indique resistência inferior àquela solicitada no projeto. Por esse motivo, ele só é dispensado quando o diário de obra registra claramente a data em que cada tirante foi injetado.
QUADRO MOSTRANDO AS PRINCIPAIS PATOLOGIAS, CAUSAS E CONSEQUÊNCIAS
EXEMPLO DE PATOLOGIAS VISÍVEIS
CABEÇA ROMPIDA E FISSURAÇÃO NA CORTINA
PROJEÇÃO DAS CABEÇAS E DESLOCAMENTO DAS CHAPAS DE AÇO
TRINCAS E RACHADURAS NO CONCRETO ARMADO E PROJEÇÃO DAS PROTEÇÕES DAS CABEÇAS DOS TIRANTES
RACHADURA DIAGONAL DEVIDO AO DESLOCAMENTO DE UM DOS PAINÉIS SOBRECARREGANDO O PAINEL GERANDO A TRINCA DE TRAÇÃO CAUSANDO A RUPTURA DO BULBO DOS TIRANTES
PAINEL CENTRAL ROMPIDO E LATERAIS ROMPENDO COM SOBRECARGA E TIRANTES ROMPIDOS
CORTINA ROMPIDA MOSTRANDO A CINEMATICA DE DIVERSOS PAINEIS ROMPENDO
PLANO DE MANUTENÇÃO DE CORTINAS ATIRANTADAS
A primeira precaução que devemos ter e não deixar ninguém adentrar a área de risco de uma cortina rompida ou parcialmente rompida poi o painel pode ruir como uma ratoeira de forma rapida e com muita energia, podendo atingir pessoas e bens materiaisl.
Reforçar com escoras metálicas ou preparar um colchão de material para amortecer a queda são atitudes interessante a serem adotadas neste tipo de obra de reforço.
Abaixo vemos solução provisória de segurança para recuperação da cortina atirantada existente e como medida de prevenção para permitir a recuperação da cortina atirantada.
indico que se faça uma inspeção visual a cada 5 anos observando os pontos principais citados na tabela abaixo, ou se aparecer qualquer patologia que evidencia o prazo ser antecipado.
Um cuidado especial com as estruturas de drenagem circundantes as obras de contenção que devem sempre estar limpas e desobstruídas, pois as aguas de chuva diretas sobre as obras não devem infiltrar no solo devem ser eliminadas o máximo possível para não sobrecarregar o peso da coluna hidráulica do solo.
Falta de dispositivos de drenagem - Foto: Luiz A.Naresi Jr - BR-101 - Rodovia Rio Santos
Coletar volume suficiente para moldagem dos corpos-de-prova, nunca na primeira ou última descarga;
Posicionar os moldes em base regularizada e plana;
Colocar a amostra no molde (5x10cm);
Adensar manualmente com soquete de aproximadamente 17 cm;
Identificar os corpos de prova com etiqueta (data, n.º da nota fiscal, fck, local de aplicação);
Manter os corpos de prova na forma por 24h e depois conservar imersos em água até a hora do ensaio.
São tolerados erros de até 10% em relação às dimensões previstas em projeto;
A resistência da calda de cimento deve ser ≥ 25 MPa.
Vigas de concreto armado em forma de grelhas com tirantes
Geralmente a partir de 50 a 70 anos as cortinas devem ser analisadas proncipalmente a corrosão como a testagem da carga atual que encontra-se a cravação dos tirantes
REFORÇO DE CORTINA ATIRANTADA FAZENDO MAIS UM TIRANTE NO MEIO DOS EXISTENTES
Os novos tirantes são posocionados entre os antigos tirantes redistribuindo a mesma carga antes exigida pela familia de tirantes existentes compensada pela execução de novos tirantes simetricamente posicionados entre os velhos tirantes
Caso queira aumentar a rigidez vigas de concreto de contra forte devem ser executadas a altas taxas de aço ou até mesmo vigas metálicas.
Para garantia de aumento da monoticidade e rigidez da nova estrutura e indicado a execução de grelhas de concreto armado verticais e horizontais. Uma viga nova na base da estrutura dotada de estacas de concreto poderá ser indicada.
Em caso de um tirante durante a execução venha atravessar um lençol freático ou linhas de surgencia e a injeção final do trecho livre não estiver com eficiência o tirante passa a funcionar como um dreno começando a vasar na sua cabeça de proteção.
Como podermos resolver o problema:
1) Fazer um furo superior e injetar resinas estruturais para preenchimento dos espaços vazios deixados no trecho livre do tirante
2) Fazer um furo abaixo do furo de injeção para funcionar como um furo de purgador, a partir do momento que deixar de aparecer a água e aparecer a resina estrutural a estanqueidade do furo passa a ser reestabelecida.
Equipe técnica discutindo sobre os tirantes no SEFE 11