UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA            CENTRO DE TECNOLOGIA      BARRAGEM DE CAMARÁ    Eng. Civil Prof. Normando Peraz...
PREÂMBULONo início da noite do dia 17 de junho de 2004, ocorreu uma brusca ruptura de um trecho daBarragem Barra do Camará...
paramento de montante apresentou-se muito permeável; que a barragem antes mesmo de serentregue já apresentou defeitos; que...
1. Introdução       A Universidade Federal da Paraíba foi convocada pelo Ministério Público para auxiliá-lo namissão de in...
da barramento, como sua altura, largura, dimensões necessárias para o vertedouro, altura de sangria,etc.        b- estudo ...
acompanha a documentação do projeto (em outras palavras, expedida ART do CREA). E diz maisque: a avaliação da conformidade...
- o Estado, com presença de engenheiro residente permanentemente na obra, e corpo técnicoque deve ser mobilizado quando pa...
FASE DE PROJETO                                     a- estudo hidrológico                           b- estudo das topograf...
Licitação de barragem de terra                           a- estudo hidrológico: aproveitado da Atecel                 b- e...
...de pouca espessura... exigência de áreas grandes de desmatamento... aumentando impactoambiental, concluiu-se inviável o...
instalação dos sistemas de aterramento e instrumentação; acompanhamento de todos os trabalhosenvolvendo limpeza e preparo ...
importância da construção, qual seja: uma barragem com 50 metros de altura, situada a montante decidades.       O projeto ...
a-estudos hidrológicos        Foram considerados pela Holanda Engenharia os estudos anteriores feitos pela ATECELpara a ba...
Muitos blocos foram retirados, inclusive com explosivos. A escavação foi até maior que aprevista inicialmente. Porém após ...
Como a ruptura da barragem ocorreu nas fundações, é conveniente lembrar que quandoocorreu a mudança de uma barragem de ter...
Além das sondagens, técnicas existem que podem ajudar a complementar as dados quepermitem se ter uma idéia mais precisa da...
e - estudo dos impactos ambientais        Foram feitos pela já com a barragem em construção, contrariando a ordem natural ...
do Instituto Brasileiro do Concreto, em Vitórias, ES, em agosto de 2003, e também os relatóriosmensais da Holanda Engenhar...
Figura 10 – Muros laterais do vertedor fazendo parte do maciço      - paramento de jusante das seções não submersíveis (fo...
Figura 12 – Entrada da galeria de drenagem e seu interior   Figura 13 – Ruptura envolvendo a entrada da galeria de drenage...
Na análise da estabilidade feita pelo projetista aparece tensão máxima de compressão de 0,38MPa na seção vertedoura na fac...
são da ordem de 18 MPa a 25 MPa. Também a espessura não deve ser muito pequena, pois, ocaminho de percolação sendo menor, ...
Figura 16 – Concreto de face da barragem com espessura variável e estrangulamentos        Na Figura 17 vê-se que a idéia d...
Compare-se com uma outra barragem também de CCR que, apesar acumular água a nívelelevado, não deixa transparecer a jusante...
Figura 19 – Imperfeições no concreto de face que permitem percolação mais intensa de água       Figura 20 – Trecho jusante...
A lixiviação do hidróxido de cálcio da pasta endurecida produz vazios no seu interior. Alémdisso, quando aquele material, ...
Comentados alguns aspectos do projeto e do que se passava na barragem, passa-se a teceralgumas considerações sobre a fase ...
Durante o mês de Abril, foi dada continuidade a execução das recomendações do Eng.Geotécnico Alexandre Sagnoli, com a fina...
Figura 24 – Vista geral durante e após execução da solução proposta para contenção                           do bloco (Fon...
de rocha da ombreira como também evitará que seja formado um caminho preferencial depercolação através do material.       ...
Foi indicado para preencher o vazio sob a rocha já referida um concreto de regularização deresistência à compressão de ape...
resistência à tração do concreto é relativamente baixa, principalmente num concreto especificadopara ter apenas 10 MPa e p...
TRAÇÃO                             COMPRESSÃO     Figura 29 – Vista de montante mostrando que a ruptura ocorreu acompanhan...
Figura 30 –Trechos com CCR diretamente em contato com a rocha: ausência do concreto de                             regular...
Análise dos controles dos concretos        Como já citado, há vários tipos de concreto empregados na barragem. O controle ...
Tabela 2 – Informações sobre alguns concretos e resistência média necessária                                 segundo a Hol...
Tabela 3 – Concretos medidos no mês de maio de 2001, dosados com pá carregadeira                                          ...
Concreto de regularização        Examinando-se as partes dos relatórios relativas à resistência do concreto de regularizaç...
coeficiente de variação maior que 20 % indica controle deficiente, no entanto está escrito “controlede produção razoável” ...
Estranho é que, ao final da obra, como a resistência não foi atingida, a Holanda Engenhariajustifique-se da seguinte forma...
Aqui torna a questão da mistura de responsabilidades. O projetista especificou umaresistência de 32,4 MPa aos 28 dias e o ...
da ordem de 5,7 MPa na idade de 07 dias, de 7,7 MPa na idade de 28 dias e de 10,5 MPa na idadede 90 dias. O valor caracter...
Concreto compactado com rolo        Em setembro de 2001, começou-se o lançamento do CCR. Neste mês, foram aplicados maisde...
b)   Traço CCR1.2Esta mistura de CCR apresenta resultados de ensaios de ruptura insuficientes para uma análiseestatística ...
Os resultados de ensaios na idade de 28 dias apresentam resistência média da ordem de 20,5 MPa,indicando um excesso de res...
Esta mistura, de aplicação no Coroamento da barragem, apresenta poucos resultados de ensaiosde ruptura. Os valores de ensa...
Figura 36 – Muro da bacia de dissipação com pouco cobrimento de armadura       A Figura 37 mostra o aspecto da galeria por...
Desempenho da barragem após a construção       A análise da barragem após a construção é mais detalhadamente feita nos rel...
Figura 37 – Hietograma e esvaziamento do lago com abertura de válvula de 400 mmFigura 38 - Hietograma e esvaziamento do la...
Considerações finais   Considerando que a barragem de Barra do Camará foi construída:      •   Pelas empresas CRE e Andrad...
ANEXO IAnálise de tensões na barragem              50
Análise numérica bidimensional                     da barragem de CamaráApresentação       Nesta seção estão discutidos al...
Vale ressaltar que os fatores acima mencionados cobrem um vasto espectro de finalidadesem conjunção do sistema estrutural ...
todo seu domínio, sobretudo nas vizinhanças da galeria onde é comum o aparecimento de tensões detração.Estado Limite de Se...
Após admitidas as idealizações para o modelo matemático, indicadas nos itens (a até c),equações diferenciais governantes d...
b)No capítulo 3, item 3-6 diz: “ O coeficiente do CCR é o mesmo do concreto massaconvencional. Para cargas estáticas, o in...
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  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA BARRAGEM DE CAMARÁ Eng. Civil Prof. Normando Perazzo Barbosa Eng. Civil Prof. Dr. Ângelo Vieira MendonçaEng. Civil Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães Santos Eng. de Minas Prof. Dr. Belarmino Barbosa Lira João Pessoa, novembro de 2004
  2. 2. PREÂMBULONo início da noite do dia 17 de junho de 2004, ocorreu uma brusca ruptura de um trecho daBarragem Barra do Camará,. Onze dias depois, a parte remanescente sobre o orifício que causou oesvaziamento rápido da barragem, também ruiu.Um acidente desta monta em obra pública não acontece costumeiramente. Assim a sociedade passoua exigir esclarecimentos sobre: - como foi construída essa barragem; - como ocorreu o acidente; - se teria sido possível esvaziar o lago a tempo de evitar a catástrofeOs Ministérios Públicos Federal e Estadual promoveram uma investigação. Um grupo deEngenheiros da Universidade Federal da Paraíba foi encarregado de analisar o projeto e verificar oque se passou durante a construção da obra, como também calcular o tempo de esvaziamento dolago. Dois outros Geólogos de São Paulo, Drs. Milton Kanji e Carlos Nieble, encarregaram-se deanalisar a geologia e explicar como aconteceu o sinistro.A análise da documentação mostrou: que o acidente ocorreu por conta de uma má interpretação deum problema geológico que se tentou sem sucesso corrigir; que a barragem foi construída por firmasconsorciadas que, pela legislação não poderiam fazê-lo; que houve indefinição de responsabilidadescom o Proprietário omitindo-se completamente da fiscalização; que mais de 8 mil metros cúbicos deconcretos lançados foram dosados com pá carregadeira; que ao final da construção não se tinhaensaios suficientes para uma análise estatística consistente das resistências dos concretos; que o 1
  3. 3. paramento de montante apresentou-se muito permeável; que a barragem antes mesmo de serentregue já apresentou defeitos; que com a subida da água no lago evidenciou-se o malfuncionamento da barragem; que o Proprietário não se mobilizou para acompanhar o primeiroenchimento e foi muito lento em tomar as providências para correção das patologias; que se atubulação de 800 mm tivesse sido aberta a tempo a água poderia não ter atingido o nível queprovocou a ruptura.Por tudo isto e pelo que é apresentado nos relatórios técnicos que fazem parte do inquérito doMinistérios Públicos, pode-se dizer que a Barragem de Camará não foi construída segundo osbons princípios da engenharia, tão pouco foi considerada após sua entrega como uma obraimportante que deveria ser acompanhada no seu primeiro enchimento.João Pessoa, 26 de novembro de 2004.Eng. Civil Prof. Dr. Normando Perazzo BarbosaEng. Civil Prof. Dr. Ângelo Vieira MendonçaEng. Civil Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães SantosEng. De Minas Prof. Dr. Belarmino Barbosa Lira 2
  4. 4. 1. Introdução A Universidade Federal da Paraíba foi convocada pelo Ministério Público para auxiliá-lo namissão de inquirir os envolvidos no acidente da barragem de Barra do Camará, em Alagoa Nova PB,tendo em vista a necessidade de apoio técnico por parte do corpo jurídico daquele órgão. A Instituição indicou então uma equipe multidisciplinar composta pelos engenheiros queassinam este documento. A equipe acompanhou o depoimento dos convocados nas procuradorias federal e estadual,fez algumas visitas ao local, analisou os documentos técnicos relativos à barragem e aqui apresentaum relatório procurando usar uma linguagem compreensível para todos, daí a apresentação dealguns conceitos que vão parecer óbvios aos engenheiros. O fato é que ocorreu o insucesso em uma obra de engenharia. Como neste campo, e de restoem todas as atividades humanas, a certeza não existe, os engenheiros lidam com probabilidades edevem fazer com que a probabilidade de acontecer o insucesso seja a menor possível, norteado pelosregulamentos técnicos, pela experiência e também pela economia. Como aqui essa probabilidade foiatingida, deve-se então procurar identificar fatores que contribuíram para o ocorrido, com o fim dese aprender e evitar insucessos futuros. Uma razão principal existe, porém outros detalhes merecemser analisados. Uma barragem é uma obra que deve ser projetada para durar no mínimo um século,daí valer a pena examinar tudo que, do ponto de vista da engenharia, possa ter concorrido para ocolapso tão prematuro. O que aqui se deseja é apenas apresentar e comentar fatos que foram constatados, sem amenor intenção de fomentar animosidades. No sentido de contribuir para que o Estado, proprietário de tantas obras de vulto passadas efuturas, aprenda com o acidente da barragem de Camará e possa melhor se articular nas construçõesfuturas, aqui também se apresenta um procedimento que minimizaria a possibilidade de insucessodas obras, em beneficio de toda a comunidade, sendo feita comparação com o que se passou com aedificação da citada barragem.2. Generalidades sobre construção de uma barragem A construção de uma barragem, em um determinado lugar, como de resto qualquer obra devulto, deveria ser composta de duas grandes fases distintas: a de projeto e a de construção. Estaobviedade infelizmente muitas vezes não é cumprida no Brasil, sendo comum projetos serem feitosconcomitantemente com a construção.2.1 – Fase de projeto Pode dizer-se que, resumidamente, a fase de projeto seria composta pelas seguintes etapas: a- estudo hidrológico: feito com o fim de se conhecer a disponibilidade de água na baciacorrespondente à barragem em questão e estabelecer os parâmetros necessários ao projeto do corpo 3
  5. 5. da barramento, como sua altura, largura, dimensões necessárias para o vertedouro, altura de sangria,etc. b- estudo das topografia e geologia local: feito para se locar e para se conhecer a pequenaparcela da superfície da crosta terrestre onde vai ser assente a barragem, visto a necessidade de umabase firme para ela. Nesta etapa procede-se a sondagens, com especial atenção no local do eixo dobarramento, definido ou estabelecido com base nos próprios estudos topográficos e geológicos. Emlocais geologicamente complexos, podem ser necessários estudos geofísicos e de geologia estrutural. c- estudo das jazidas dos materiais a serem usados na construção, estabelecendo-se sualocalização, volume e forma de exploração; d - elaboração de um projeto básico com definição preliminar da obra e informações sobresua viabilidade técnica; e - estudo dos impactos ambientais causados pela construção da barragem, com base noprojeto básico, contratado a terceiros, se o proprietário, em geral, o Estado, não dispõe de quadrostécnicos para tal; f - elaboração do projeto executivo ou detalhamento do projeto básico. Este feito com basenas informações das etapas anteriores, deveria, como manda a lógica, ser contratado peloproprietário a terceiros com experiência no ramo, uma vez aceita pelos órgãos ambientais aproposição da barragem. Tal projeto, deve ser composto por: - memória de cálculos: documento onde se registram todos os parâmetros utilizados para oprojeto, os critérios e as hipóteses adotadas, os cálculos efetuados; - conjunto de plantas: desenhos onde constam todos os detalhes construtivos que permitam aexecução da obra; - especificações técnicas: documento que define as normas a que devem obedecer osmateriais de construção envolvidos, os procedimentos para sua aplicação, controle de qualidade dosprodutos e serviços e demais informações necessárias à construção; - orçamento: planilha com todos os serviços, materiais, equipamentos, e seus quantitativos.O orçamento pode ser feito não obrigatoriamente pelo encarregado pelo projeto, podendo serrealizado por terceiros mas fará parte do Projeto Executivo. No orçamento dever-se-ia incluir umitem relativo ao acompanhamento periódico do desenrolar da obra por parte do responsável peloprojeto, e também um outro item destinado a uma firma de fiscalização como um todo, ao longo detoda a sua construção; g – avaliação de conformidade do projeto. De posse do projeto executivo, o que hojerecomenda a NBR 6118, norma relativa a estruturas de concreto, é que se faça uma avaliação deconformidade do projeto que deve ser requerida e contratada pelo contratante (no caso o Governodo Estado) a um profissional habilitado, devendo ser registrada em documento especifico que 4
  6. 6. acompanha a documentação do projeto (em outras palavras, expedida ART do CREA). E diz maisque: a avaliação da conformidade do projeto deve ser realizada antes da fase de construção e, depreferência, simultaneamente com a fase de projeto, como condição essencial para que seusresultados se tornem efetivos e conseqüentes. Esta avaliação de conformidade destina-se à busca daqualidade, da durabilidade e a tornar extremamente improvável que o insucesso advenha nas obrasde engenharia. Assim, o proprietário da obra, quando encomendar o projeto deve prever tambémrecursos para essa avaliação de conformidade. Muitos organismos públicos e privados já utilizam essa prática há bastante tempo. Aavaliação de conformidade do projeto deveria ser obrigatória para as obras públicas, sobretudo paraaquelas de maior vulto.2.2 – Fase de construção Para se proceder à construção em si, é necessária a escolha dos construtores, os quais devemestar devidamente habilitados para a execução dos trabalhos descritos no projeto executivo. Paratanto é que é organizado o processo licitatório. A licitação deveria, portanto, acontecer já se tendo como referência o projeto executivo enão, como soi acontecer, apenas com o projeto básico para posterior detalhamento. Isto poderia aténão evitar completamente, mas minimizaria enormemente a necessidade dos aditivos tão comuns àsobras públicas. Evidentemente ter-se-ia que gastar muito mais no projeto, mas, no fim das contas,poderia ser vantajoso técnica e economicamente. Evidentemente, ao longo do processo construtivo, pequenas modificações são por vezesnecessárias, devendo, estas, serem sempre aprovadas por todas as partes envolvidas. Assim, oprojetista deve acompanhar, de tempos em tempos, o desenvolvimento da obra. É por conta dessasmodificações que ao final da construção, deve reorganizar-se um conjunto de plantas conhecidocomo “as built” (como construído). Em se tratando de obra pública, cujo proprietário é o Estado, na fase de construção deveriamenvolvidos estar: - as empresas construtoras para a materialização física da obra - o projetista para acompanhamento do desenvolvimento do projeto e pequenas adaptaçõesque se façam necessárias - uma empresa de consultoria para proceder ao controle tecnológico dos materiais, definir ostraços de concreto e seu modo de aplicação, acompanhamento da construção como um todo, com afunção também de fiscalizar as construtoras, zelando para a obtenção de uma obra de qualidade.Esta empresa deveria ser contratada pelo Estado, proprietário da construção, e não pelas própriasempresas construtoras. No entanto, como normalmente estes serviços constam na planilha licitada,verifica-se que, muitas vezes, os construtores é que indicam a empresa de consultoria, havendo aconcordância explícita do Estado, evidentemente. . 5
  7. 7. - o Estado, com presença de engenheiro residente permanentemente na obra, e corpo técnicoque deve ser mobilizado quando particularidades ocorrem ao longo do período construtivo. Oengenheiro residente dever ter voz ativa e todo o respaldo para contestar possíveis nãoconformidades constatadas ao longo do desenvolvimento dos trabalhos. Deve, pois, ter uma açãofiscalizadora tanto sobre a própria empresa de consultoria e de fiscalização, se for o caso, quanto dasempresas construtoras. Evidentemente tem que se tratar de pessoa com experiência na área.2.3 Resumo dos procedimentos Na Figura 1 pode-se ver o resumo das seqüências mais lógicas para o Órgão Públicoconstruir as obras públicas, na Figura 2 tem-se o procedimento usualmente adotado. FASE DE PROJETO a- estudo hidrológico b- estudo das topografia e geologia local c- estudo das jazidas dos materiais d - elaboração de um projeto básico e - estudo dos impactos ambientais a construção é viável ? sim f - elaboração do projeto executivo g – avaliação de conformidade do projeto licitação FASE DE CONSTRUÇÃOEmpresas construtoras Empresa de consultoria e fiscalização Acompanhamento do Projetista Fiscalização do proprietário Figura 1 - Procedimento mais lógico para a construção de obras públicas 6
  8. 8. FASE DE PROJETO a- estudo hidrológico b- estudo das topografia e geologia local c- estudo das jazidas dos materiais d - elaboração de um projeto básico e - estudo dos impactos ambientais viável a construção ? sim licitação FASE DE CONSTRUÇÃO f - detalhamento do projetoEmpresas construtoras Empresa de consultoria e fiscalização Acompanhamento do Projetista Fiscalização do proprietário Figura 2- Procedimento usual de construção de obras pública3. O caso da Barragem de Barra do Camará A barragem de Camará apresentou algumas peculiaridades, visto que houve uma mudança deuma barragem de terra para de concreto compactado com rolo. Resumindo, as etapas acimaapresentadas podem ser listadas como indicado na Figura 3. 7
  9. 9. Licitação de barragem de terra a- estudo hidrológico: aproveitado da Atecel b- estudo das topografia e geologia local: aproveitado da Atecell c- estudo das jazidas dos materiais: Holanda Enga. d - elaboração de um projeto básico em CCR: Holanda Enga. FASE DE CONSTRUÇÃO f – detalhamento do projeto e - estudo dos impactos ambientais Construtoras: CRE-Andrade Galvão Empresa de consultoria e fiscalização: Holanda Enga. Acompanhamento do projetista: Eng. Holanda Fiscalização do proprietário: confiada inteiramente à Holanda Enga. Figura 3 – Procedimento ocorrido na Barragem de Camará Aqui quando se fala de proprietário, entenda-se não apenas o Estado da Paraíba mas tambémo próprio Governo Federal que enviou os recursos.3.1 – Considerações iniciais O exame da documentação disponível no Ministério Público mostrou que foi a Companhiade Águas e Esgotos do Estado da Paraíba (CAGEPA) que em 1997 solicitou da ATECEL um estudohidrológico, um estudo da geologia local e um projeto executivo para a construção de uma barragemde terra. De posse desse projeto foi feita uma licitação para barragem de terra tendo saído vencedora aempresa CRE. Quando tiveram inicio as obras, segundo relatório de auditoria do TCU, datado de24/07/2001, após primeiros cortes da fundação...presença de material rochoso e em decomposiçãonas ombreiras, abaixo de áreas detectada na sondagem como rocha sã...bem como jazidas de areia 8
  10. 10. ...de pouca espessura... exigência de áreas grandes de desmatamento... aumentando impactoambiental, concluiu-se inviável o modelo inicialmente apresentado (ou seja, barragem de terra).Mediante novo estudo de solo com sondagem mais acurada... houve mudança para barragemConcreto Compactado com Rolo (CCR). Segundo o próprio TCU, (folha 72 Vol 1 do inquérito) esteórgão foi informado que se houvesse a decisão pela continuidade da barragem de terra, o preçoseria elevado para R$17.767.462,25 enquanto que com a mudança do projeto para barragem CCR,o custo ficaria em torno de R$16.738.799,77. Para essa mudança, concorreram também parecerestécnicos favoráveis da CEC Engenharia e da Holanda Engenharia. Como a CRE, vencedora da licitação para uma barragem de terra, não tinha habilitaçãotécnica para construção de barragem de CCR, consorciou-se com a construtora Andrade Galvão.Assim, o projeto da barragem de CCR que ruiu começou a ser feito quando os construtores jáestavam no campo, executando os serviços preliminares, como desmatamento, limpeza, construçãode acessos, instalação de equipamentos etc. Como não se dispunha do projeto executivo, tornou-seimpossível definir o custo final, e evidentemente não se pôde seguir a lógica seqüência dos passosaqui anteriormente apresentados. Ficou mantido exatamente o mesmo orçamento inicial dabarragem de terra, de aproximadamente 9 milhões e quinhentos mil reais, e assim não foi feita novalicitação. Essa situação resultou em aditivos financeiros ao longo da construção da obra, o primeiropara reajustar o preço para o valor acima citado (R$16.738.799,77), o segundo que levou o valor daobra a R$19.705.603,59. Posteriormente atualizações monetárias foram ainda feitas, levando omontante final para cerca de 24 milhões de reais. Assim, no caso da Barragem de Camará, houve um desacerto entre fases de projeto e deconstrução, com mudanças radicais no objeto original da licitação e variação do valor final da obra. No depoimento dos envolvidos, uma certa indefinição de responsabilidades ficou patente.Segundo os engenheiros da Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos, SEMARH, afiscalização da obra estava totalmente a cargo da Holanda Engenharia. Já a Holanda Engenharia citaque foi contratada pela CRE, com anuência da SEMARH, para o controle tecnológico dos materiaisaplicados na obra, não tendo a incumbência de fiscalização. A Engenheira que consta nos relatóriosda Holanda Engenharia (e, em nome dela assina-os), afirma que não pertence à essa firma e sim àAndrade Galvão, sendo responsável apenas pelo controle de qualidade da obra, contratada por estaúltima. Os engenheiros da SEMARH dizem que a Engenharia pertencia à Holanda Engenharia. Seassim fosse, estaria fiscalizando a si própria! O projetista e o encarregado pelo controle são a mesmaempresa! Examinando-se o contrato entre a CRE Engenharia Ltda e a Holanda Engenharia, verifica-seque a Holanda teria as seguintes responsabilidades: execução de dosagens experimentais de todos os traços de concreto; caracterização de todoo agregado e materiais de construção; elaboração de estudos de estrutura de CCR experimental;acompanhamento de todos os trabalhos de campo no que se refere a preparo de fundações;acompanhamento de todos os trabalhos envolvendo montagem de forma antes da aplicação dosconcretos; acompanhamento de todos os trabalhos envolvendo colocação de armaduras;acompanhamento de todos os trabalhos envolvendo montagem de embutimentos metálicos e detubulações; acompanhamento e verificação de todos os trabalhos envolvendo limpeza e preparo defundações para aplicação de concreto convencional, instalação dos sistemas de drenagens, 9
  11. 11. instalação dos sistemas de aterramento e instrumentação; acompanhamento de todos os trabalhosenvolvendo limpeza e preparo de juntas em concreto; acompanhamento de todos os trabalhos delançamento de concreto; elaborar com equipe de construção plano de concretagem para cada peça,acompanhamento de todo o processo de cura do concreto; acompanhamento de todos os serviços dereparo necessários; análise e estudos dos projetos viabilizando de maneira econômica a aplicaçãodas especificações técnicas; elaboração de relatórios mensais sobre as atividades de controle dequalidade; definição de materiais aglomerantes mais adequados, estudos de propriedades decaracterização de agregados; acompanhamento dos serviços de lançamento e compactação deCCR; fornecimento e instalação dos equipamentos necessários à rotina de acompanhamento erealização de ensaios de laboratório e campo; inspeção dos lotes de materiais industrializadosquando do seu recebimento; visita à obra no mínimo uma vez a cada 45 dias (despesas por conta dacontratante). Estas atividades correspondem à de uma empresa também com o papel de fiscalizar aconstrução. Convém lembrar que o valor do contrato pelos 12 primeiros meses entre a CRE e aHolanda Engenharia para prestação dos serviços acima envolvidos foi de R$80.800,00 (oitenta mil eoitocentos reais) o que corresponde a um valor mensal de R$ 6.733,33. Como se vê, impossível é o cumprimento do supra especificado sem a presença de umengenheiro permanentemente na obra. A Holanda Engenharia tinha no canteiro dois laboratoristas,que não poderiam assumir todas as funções citadas. O valor mensal apresentado seria de tudoinsuficiente para a contratação de um profissional com experiência para assumir funções de tantaresponsabilidade! O intervalo entre visitas, também é excessivo nesse tipo de obra que avançarapidamente. Aqui nota-se a omissão do Estado, que como proprietário, deveria exigir presençapermanente de um engenheiro da consultoria, e atentar para o fato de que o valor do contrato seriainsuficiente para tal. Cabe, no entanto, voltar a relatar que se estabeleceu uma certa confusão entre a consultoria,uma das construtoras e o Estado. A engenheira da Queiroz Galvão era considerada como pertencenteaos quadros da Holanda Engenharia (e seu nome consta nos relatórios mensais). Na realidade, amesma afirmou que não cumpria as funções que foram acima citadas, apenas coletava os resultadosde ensaios e os enviava, por correio eletrônico, à Holanda para elaboração dos relatórios. Assim, defato, a Holanda não tinha engenheiro na obra! Ou se tinha, não teria sentido ser a mesma engenheiracontratada, também, pela construtora. E o Estado não se deu conta deste fato!3.2 A barragem em CCR Conforme já citado, a Holanda Engenharia foi contratada pelo Consórcio, com autorizaçãoSEMARH, para detalhamento do projeto executivo a partir de um projeto básico por ela mesmadesenvolvido. O valor do contrato foi de R$ 67.300,00, segundo informações colhidas nadocumentação. Considerando-se o valor inicial estimado para a obra de CCR de R$17.767.462,25, o projetonão atinge a 0,4% daquele valor, percentagem muito pequena considerada a responsabilidade e a 10
  12. 12. importância da construção, qual seja: uma barragem com 50 metros de altura, situada a montante decidades. O projeto final da Holanda Engenharia definiu a uma barragem com as seguintescaracterísticas: Tipo: Gravidade em concreto compactado com rolo Altura do maciço: 50 m Comprimento do coroamento: 296 m Largura do coroamento: 5,5 m Largura do sangradouro: 39 m Revanche: 4m (cota do topo menos conta do sangradouro) Lâmina máxima de sangria: 2,30 m Paramento de montante: vertical Paramento de jusante: em degraus Capacidade aproximada: 26,5 milhões de m3 A Figura 4 indica a seção transversal no trecho central da barragem e uma vista de montante. Após a catástrofe, teve-se acesso ao projeto que foi executado bem como a relatórios daHolanda Engenharia e outros documentos e sobre eles alguns comentários são feitos. Figura 4- Seção transversal típica da barragem Barra do Camará e vista de montante 11
  13. 13. a-estudos hidrológicos Foram considerados pela Holanda Engenharia os estudos anteriores feitos pela ATECELpara a barragem de terra. Com eles fez-se o dimensionamento hidráulico do sistema de desvio do riodurante a construção e definiram-se os parâmetros como largura de vertedor, altura de sangria,geometria da crista vertente, etc.b-estudos geológicos Conforme atestado pelo depoimento da Holanda Engenharia, foi aproveitado o estudogeológico da ATECEL, e feitas complementações. Na análise da geologia pela ATECEL, foram feitas sondagens e foram constatadas fraturasnas rochas que tendem ao desaparecimento com a profundidade. ... as fraturas ocorrem até umaprofundidade de cerca de 14 m no domínio das ombreiras e cerca de 4,3 m no vale....Com relação àestabilidade e à estanqueidade: não há ocorrência destes problemas pois são rochas altamenteresistentes aos esforços de tração, compressão, torção, etc. Todavia em razão da suacompartimentação em maciços rochosos pelas fraturas de lasqueamento, a estabilidade e aestanqueidade da barragem está condicionada à remoção não somente destes blocos de rocha nodomínio do eixo do barramento como também da capa intempérica, inclusive solo das áreas doeixo, do sangradouro e da bacia hidráulica.... Na Figura 5 pode-se ver o aspecto da geologia local, na região onde foi construída abarragem. Figura 5- Camada superficial no local da barragem, composta por solo, rochas em decomposição entre blocos: características da geologia local Continua o trabalho da ATECEL: As condições topográficas ... são favoráveis à implantaçãode barragem de terra ou de enrocamento ou mesmo de concreto compactado a rolo. Os taludes dasombreiras são íngremes e apresentam blocos soltos, aos quais deve ser dispensada especial atençãotendo em vista que a estabilidade do barramento está condicionada à remoção desses blocos. 12
  14. 14. Muitos blocos foram retirados, inclusive com explosivos. A escavação foi até maior que aprevista inicialmente. Porém após o acidente, ficou visível que, apesar de tudo, a barragem foiassente sobre blocos praticamente soltos não removidos. Pode-se alegar que na ocasião daconstrução não se podia percebê-los, mas com a descrição geológica feita, maiores cuidadosdeveriam ter-se tido antes do lançamento de concreto sobre a fundação. Figura 6 – Parte da ombreira esquerda construída sobre rocha intemperizada e blocos soltos Também é dito que a estanqueidade das fundações apresenta-se como um problema a sersolucionado... indispensável o tratamento das fundações por meio de injeção de calda da água ecimento... no mínimo entre as estacas 2 e 10, em três linhas de furos espaçadas de 3 m ... a linhacentral deve coincidir com o eixo da obra. Na Figura 7 percebe-se que o projeto de CCR adotou apenas uma linha de furos para injeção.O espaçamento foi superior ao especificado, sendo adotado 3,5 m. Na realidade é comum que treslinhas de injeção sejam usadas em barragens de terra e uma em barragem de concreto. Também sesabe que as injeções de cimento são mais eficazes quando os vazios entre rochas são preenchidoscom solo de granulometria grossa. Quando se tem considerável fração de silte e argila no materialentre os blocos, como parece ser o caso, outros produtos (bem mais caros) seriam mais adequados.Com o resultado das injeções mostrando pequena penetração de calda de cimento na maioria dosfuros, sabendo-se que se tinha material excessivamente compartimentado, talvez tivesse merecido apena se investigar mais como estabilizar melhor os blocos. 13
  15. 15. Como a ruptura da barragem ocorreu nas fundações, é conveniente lembrar que quandoocorreu a mudança de uma barragem de terra para uma de CCR seriam necessários estudosgeológicos mais aprofundados para o assentamento seguro da obra. Uma barragem de terra tem osparamentos de montante e de jusante com pequena inclinação, o peso do material que a compõe sedistribui em uma grande área. A barragem de CCR tem o paramento de montante vertical, grandeinclinação a jusante, o peso do concreto é bem superior ao do solo compactado, distribuindo-se emuma área cerca de cinco vezes menor que a da barragem de terra (Figura 8). Figura 7 – Indicação no projeto de apenas uma linha de injeção Figura 8 – Área de fundação muito maior na barragem de terra Além disto, uma barragem de terra é flexível, permitindo maiores deformações eacomodações, enquanto a de CCR é uma estrutura muito rígida. Logo, preciso seria complementaros estudos geológicos para se dar uma solução de engenharia capaz de oferecer segurança àsfundações da barragem. 14
  16. 16. Além das sondagens, técnicas existem que podem ajudar a complementar as dados quepermitem se ter uma idéia mais precisa da estrutura rochosa. Com recursos ecográficos, porexemplo, pode-se obter algumas informações da presença de fraturas, foliações, planos preferenciaisde deslizamento (Figura 9). Associados à sondagem rotativas e com apoio da geologia estrutural ter-se-ia muito maior chance de definir corretamente o modelo geológico. A partir dele, e com analisegranulométrica do material entre os blocos, providencias podem ser tomadas para a consolidaçãototal da fundação através de um número adequado de furos de injeção de pasta de cimento, concreto,betonita, poliuretano, acrilato, etc. Figura 9 - Resultado de imageamento ecográfico bidimensional de subsuperfície por reflexão eletromagnética (GPR) (Fonte relatório SEMARH) Os relatórios da Holanda Engenharia mostram que foram feitas injeções de cimento ao longodo eixo da barragem, porém tudo leva a crer que em quantidade insuficiente e sem maiorespreocupações sobre sua eficácia ou não.c - estudo das jazidas dos materiais A Holanda Engenharia encarregou-se da escolha e estudo das jazidas dos materiais paraserem usados na construção da barragem. Apresenta um bom trabalho indicando as especificações ecomo controlar a qualidade dos agregados.d - elaboração de um projeto básico Existiram duas proposições de projeto básico: uma da CEC Engenharia, de Fortaleza, Ce,outro feito pela Holanda Engenharia, tendo este último sido escolhido para dar seguimento aoprocesso. Estes projetos básicos foram feitos a partir do momento em que se pensou em substituir oprojeto original em terra pelo em CCR. 15
  17. 17. e - estudo dos impactos ambientais Foram feitos pela já com a barragem em construção, contrariando a ordem natural das coisas.f - elaboração do projeto executivo/ detalhamento do projeto Como já apresentado anteriormente o projeto é composto por - memória de cálculo - conjunto de plantas - especificações - orçamento O projeto foi bem detalhado pela Holanda Engenharia apesar de se estranhar o sagradourocom uma mudança brusca na geometria, apresentando uma angulosidade não recomendada pelosprincípios da Hidráulica. Foram apresentadas as memórias de cálculo relativas à parte envolvendoos parâmetros hidrológicos, dimensionamento da galeria da tomada d’água e à análise daestabilidade do maciço.. O conjunto de plantas foi bem elaborado com os detalhes necessários à boa execução daobra. No que diz respeito às especificações técnicas, elas estão bem redigidas, atualizadas ecorretamente apresentadas (resta a discutir se são todas adequadas). Lá se indicam claramente osrequisitos necessários para os concretos atingirem as resistências de projeto. Também são indicadasde forma objetiva como fazer o controle da qualidade dos agregados, além de mostrar detalhes sobreo procedimento para limpeza e tratamento da fundação. Ressalve-se que não foi considerada acomplexidade da geologia local. O orçamento não vai aqui ser discutido, no entanto, alguns aspectos parecem interessantespara serem comentados. Por exemplo, na planilha apresentada para licitação, tem-se especificaçõespara alguns concretos em função do consumo de cimento por metro cúbico (Tabela 1): Tabela 1- Extrato da planilha orçamentária4.0 MACIÇO unidade Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento de4.2 concreto de regularização com consumo mínimo de cimento de 250 Kg/m³ m³ Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento4.3 de concreto de impermeabilização do contato com a fundação com consumo mínimo de cimento de 350 Kg/m³ m³ Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento4.4 de concreto de face com consumo mínimo de cimento de 300 Kg/m³, usado no paramento de montante m³ Analisando-se as composições dos concretos fornecidos pelo Eng. Holanda em trabalhointitulado Barragem de Barra do Camará, publicado nos anais do Congresso Brasileiro do Concreto 16
  18. 18. do Instituto Brasileiro do Concreto, em Vitórias, ES, em agosto de 2003, e também os relatóriosmensais da Holanda Engenharia, vê-se que no concreto correspondente ao item 4.2 foi utilizado 200kg/m3, no do item 4.3, 338 kg/m3 e finalmente no correspondente ao item 4.4, 190 kg/m3. Narealidade esses valores não se mantêm obrigatoriamente fixos, variando um pouco no decorrer daobra por conta até de variação da composição dos agregados. No entanto, eles podem ser tomadoscomo base. Aqui cabe uma discussão que deveria ser estendida a todas as obras públicas de vulto. Não sepode imputar culpa ao tecnologista de concreto (no caso a Holanda Enga.) se foram atingidas ascaracterísticas desejadas para o concreto com um menor consumo de cimento. O projetistaespecificou, no caso do concreto do item 4.4 da Tabela 1 uma resistência característica de 10 MPaaos 90 dias. Ora, essa baixa resistência pode ser obtida com muito menos cimento que os 300 kg/m3preconizados. Além disso, pode o projetista também justificar sua decisão em reduzir o consumo decimento com base no fato que a liberação de calor de hidratação (capaz de gerar fissuras de origemtérmica) é maior num concreto com um consumo mais alto. Daí adotar um consumo bem menor,que o previsto na planilha. No caso da Barragem Camará, embora com justificativa técnica, resta um constrangimento:o projetista e o tecnologista são a mesma pessoa! Assim, o projetista especifica um concreto debaixa resistência e o tecnologista consegue reduzir o consumo de cimento de 300 para 190 kg/m3.Essa redução é comumente considerada como um ganho técnico, e a medição (pagamento) é feitacom base no que está indicado na planilha. Embora sejam usados 190 kg/m3 de cimento opagamento é feito sobre 300 kg/m3. Este procedimento é adotado corriqueiramente em outras obras,portanto, não se quer absolutamente dizer que houve má fé, mas apenas expor o fato para essesprocedimentos serem mais discutidos. Também merece debate o fato de se reduzir muito o consumo de cimento em concretos demaior importância, como é o caso do concreto de face de montante e o das superfícies em contatocom água em movimento. Adiante vai-se ver como isto influenciou no desempenho da barragem.Particularidades do projeto No que se segue, vão-se apresentar alguns comentários relativos a alguns itens do projeto. O próprio projetista salientou como aspectos importantes: - utilização de concreto com adição de fibras na construção do perfil Creager (parte superiordo sangradouro) e na laje da bacias de dissipação do vertedor em substituição às armadurasconvencionais - muros laterais do vertedor fazendo parte do próprio maciço do CCR, envelopados porconcretos convencionais nas zonas de exposição ao fluxo hidráulico (Figura 10) 17
  19. 19. Figura 10 – Muros laterais do vertedor fazendo parte do maciço - paramento de jusante das seções não submersíveis (fora da região do vertedor) feito com acombinação de duas declividades diferentes, eliminando-se o trecho superior usualmente verticalcom aplicação de faceamento de concreto convencional. Resultou em uma bela construção.Galeria de drenagem Foi projetada uma galeria de inspeção e de drenagem ao longo do corpo de parte dabarragem. Na Figura 11 pode ver-se o seu posicionamento. As dimensões da entrada da galeriaparecem ser relativamente grandes (Figura 12), causando redução da seção útil. Se for feito um cortetransversal no trecho inclinado da galeria de 2,6 m de largura, a distância entre o piso e o teto chegaa 4,20 m! Note-se que foi na entrada da galeria e propagando-se através dela que a rupturaaconteceu (Figura 13). Lógico que não foi a galeria a responsável pelo colapso, porém vale o alertapara se pensar melhor neste detalhe de enfraquecimento do maciço por conta do vazio da galeria.Note-se que perto da zona em que rompeu (à esquerda do vertedouro na Figura 11), há um trechovertical da galeria atingindo uma altura de 12 m! Não deixa de ser um valor significativo, fazendocom que seja necessária uma análise de tensões pois quando se tem um vazio num maciçocomprimido, normalmente por ali aparecem tensões de tração. Figura 11 – Vista de montante da galeria de drenagem projetada 18
  20. 20. Figura 12 – Entrada da galeria de drenagem e seu interior Figura 13 – Ruptura envolvendo a entrada da galeria de drenagem propagando-se através delaResistência especificada para o CCR O projetista fixou uma única resistência para o concreto compactado com rolo, qual seja, 7MPa aos 90 dias, consumo de 80 kg de cimento por metro cúbico de concreto. Foi estabelecido umpeso específico teórico de 2412 kgf/m3. Apesar de a altura máxima da barragem chegar aos 50 m, aresistência e o consumo de cimento indicados correspondem a valores corriqueiramente usados embarragens de CCR no Brasil. Nos Estados Unidos, por questões de durabilidade, são recomendadasresistências mínimas da ordem do dobro (2000 psi) da aqui citada (EP110-2-12 Seismic designprovisisons for roller compacted concrete dams- Corps of Eng. 30 set 1995). 19
  21. 21. Na análise da estabilidade feita pelo projetista aparece tensão máxima de compressão de 0,38MPa na seção vertedoura na face jusante e 0,707 MPa na cota 420. O fator de segurança é mais queadequado, se a resistência real do CCR atingir realmente os 7 MPa. Não foi apresentada pela Holanda Engenharia uma análise de tensões ao longo do corpo dabarragem. Porém, conforme já citado, nas vizinhanças da galeria, por conta do vazio por elacausado, é comum aparecerem tensões de tração no material. Através de uma análise pelo Método dos Elementos Finitos pode-se perceber este fato.Resultados para diversas situações são apresentadas no Anexo. Aqui foi considerada a seçãoindicada na Figura 14 (praticamente onde houve ruptura). Foi considerado estado plano de deformações, módulo de elasticidade do CCR de 12,6 GPa,coeficiente de Poisson 0,2, peso específico 23.5 kN/m3, altura d`água correspondente ao dia daruptura, sem sub-pressão. Na Figura 14 pode-se ver que aparecem, por exemplo, tensões de traçãona direção x, (direção horizontal no plano da seção transversal) da ordem de 0,3 MPa e picos decompressão de 1,85 MPa (Figura 14). Se for considerado que a resistência à tração do CCR seja10% da resistência à compressão, se esta não atingir os 7 MPa, como se verá no anexo, está-se emníveis de tensão sem a adequada segurança. Figura 14– Tensões σx nas vizinhanças da galeria (valores em tf/m2)Resistência especificada para o concreto de face de montante Numa barragem de CCR são empregados diversos tipos de concreto. Na parte em contatodireto com a água tem-se o chamado concreto convencional de face de montante (CCV de facemontante). Este deve ser um concreto de baixa permeabilidade que tem a função de reduzir aomáximo a percolação de água através do maciço. Valores típicos de resistência para estes concretos 20
  22. 22. são da ordem de 18 MPa a 25 MPa. Também a espessura não deve ser muito pequena, pois, ocaminho de percolação sendo menor, mais água atravessa-o no mesmo intervalo de tempo. Valorestípicos da espessura do concreto de face vão de 80 cm -120 cm na parte inferior das barragens,próximas ao fundo do lago, a cerca de 50 – 60 cm nas partes superiores onde é menor a pressão deágua. Embora a resistência à compressão não esteja diretamente ligada à permeabilidade, emprincipio um concreto mais resistente é menos permeável. No caso, foi especificada uma resistênciacaracterística à compressão aos 90 dias de idade de apenas 10 MPa. Em seu depoimento, a HolandaEngenharia justificou a baixa resistência indicada com base no consumo de cimento especificado, de190 kg/m3, que, segundo ela, conduziria a um concreto de baixa permeabilidade, mesmo tendo sidousado uma relação água/cimento de 0,74. Difícil é acreditar, como se verá adiante, que um concreto com essas características sejacapaz de apresentar permeabilidade suficientemente baixa pra reduzir a níveis desejados apercolação de água através dele sob pressão de uma coluna d´água de 50 m de altura! A espessura da camada de concreto de face adotada foi variável, entre 20 e 55 cm, conformedetalhe mostrado na Figura 15, retirada do projeto da Holanda Engenharia. Figura 15 – Detalhe do concreto de face Na prática, no paramento de montante assim projetado, ocorrem estrangulamentos quereduzem a espessura a valores menores que 20 cm (Figura 16) facilitando a passagem da água. 21
  23. 23. Figura 16 – Concreto de face da barragem com espessura variável e estrangulamentos Na Figura 17 vê-se que a idéia de evitar a percolação de água através do maciço com osdados do projeto relativos ao concreto de face não funcionou. A jusante se consegue identificar qualo nível de água a montante da barragem, isto cinco dias antes do colapso. Em pouquíssimo tempo aágua atravessou a barragem!Figura 17 – Percolação de água pelo corpo da barragem, 5 dias antes do infortúnio, mostrando que o paramento de montante está trabalhando de forma ineficaz 22
  24. 24. Compare-se com uma outra barragem também de CCR que, apesar acumular água a nívelelevado, não deixa transparecer a jusante o nível em que ela se encontra (Figura 18). Figura 18 – Barragem de CCR em que não se percebe por jusante o nível d’água a montante Um exame do concreto de face da parte da barragem que não ruiu mostra que se trata de umconcreto permeável, de baixa resistência e com imperfeições como as mostradas na Figura 19. Afissura vertical provavelmente coincide com uma junta e é normal, porém a inclinada corresponde auma patologia. Pode alegar-se que se tratam de pontos localizados na imensa área do paramento demontante, que poderiam ser reparados, é verdade. Porém o fato é que a barragem foi entregue e osreparos não foram feitos. É difícil admitir que seja considerado normal o que mostra a citada Figura.Merece até melhor análise a origem das fissuras inclinadas pois podem representar pequenosdeslocamentos de fundação. A percolação contínua de água no concreto provoca lixiviação (dissolução e transporte)(Figura 20) do hidróxido de cálcio oriundo da reação química dos silicatos do cimento com a água,deixando vazios e diminuindo a resistência já baixa do concreto. Costuma dizer-se que com o tempoas fissuras e os poros maiores colmatam (o hidróxido de cálcio reage com o CO2 do ar formandocarbonato de cálcio que preenche e veda os poros). Isto pode até ser verdade em alguns casos, masnum concreto pobre em cimento, com poucos finos, muito permeável, é pouco provável que apercolação visível na Figura 24 seja estancada pela carbonatação. Note-se que se trata de umabarragem nova que pela primeira vez está recebendo um nível de água significativo. Os fatosmostram que ela não foi projetada e construída pensando na durabilidade 23
  25. 25. Figura 19 – Imperfeições no concreto de face que permitem percolação mais intensa de água Figura 20 – Trecho jusante no vertedor com intensa lixiviação provocada pela percolação da água através do maciço 24
  26. 26. A lixiviação do hidróxido de cálcio da pasta endurecida produz vazios no seu interior. Alémdisso, quando aquele material, que é uma base, sai da massa de concreto, vai reduzir a alcalinidadeda matriz cujo pH diminui. Isto facilita o desencandeamento do processo corrosivo das armadurasque começam a se estragar, como se vê na Figura 21, na galeria por onde passa a tubulação datomada d’água da barragem de Camará.Figura 21 – Concreto com lixiviação e processo corrosivo desencadeado 25
  27. 27. Comentados alguns aspectos do projeto e do que se passava na barragem, passa-se a teceralgumas considerações sobre a fase construtiva da obra.Fase de construção e implicações com o acidenteO problema geológico e suas consequências Pela análise da documentação não se tem informação de estudos geológicos adicionais alémdos feitos pela ATECEL, para uma barragem de terra. Ao que consta nenhum estudo de geofísico oude geologia estrutural foi executado. Sem maiores informações, no início da construção da barragem, quando se procedia àlimpeza para executar fundação, percebeu-se um grande bloco de rocha fraturado, em posiçãoinstável, cujo desenho, fora de escala, é apresentado na Figura 22 que também mostra uma visão dolocal. Figura 22 – Esquema de rocha instável na ombreira esquerda e vista do orifício preenchido com solo residual (fonte: relatórios da Holanda Enga.) No relatório de dezembro de 2000, o relatório da Holanda Enga. se refere à falha citada. A falha detectada se revelou como contato não soldado, com preenchimento de materialarenoso e de alteração, na região do contato da rocha no leito do rio e o talude esquerdo. Foi trazido um Engenheiro Geotécnico que propôs um procedimento para estabilização dogrande bloco. O relatório relativo a abril de 2001 mostra a preocupação da Holanda com o bloco depedra, que ela esperava conter também pelo confinamento provocado pelo maciço de CCR: 26
  28. 28. Durante o mês de Abril, foi dada continuidade a execução das recomendações do Eng.Geotécnico Alexandre Sagnoli, com a finalidade de minimizar os riscos de instabilidade dasuperfície rochosa, decorrente da infiltração das águas das chuvas nas falhas das ombreiras direitae esquerda. Conforme já comunicado por carta, na data de 17 de abril de 2001, é observada anecessidade de ser iniciada e concluída a construção do maciço de CCR até a elevaçãocorrespondente ao piso da bacia de dissipação do sangradouro da barragem, de modo a promovero tratamento do maciço rochoso da Ombreira Esquerda, na região da descontinuidade geológicadetectada no sentido do fluxo. Esta necessidade deve ser observada, haja visto que um deslizamento que eventualmentepossa ocorrer naquele local, poderá acarretar em trabalhos adicionais para remoção de rocha sã erecomposição em volume de concreto (CCR e CCV), com conseqüentes impactos em termos deprazo de execução da obra e custos decorrentes. O procedimento proposto consistia em se retirar o material sob a rocha (Figura 23), limpar epreencher com concreto. Para tanto foi construído um muro de arrimo escalonado como se vê naFigura 23. Figura 23 – Retirada do material intemperizado sob o bloco de rocha Na figura 24 pode-se ver o aspecto geral durante e após o trabalho. 27
  29. 29. Figura 24 – Vista geral durante e após execução da solução proposta para contenção do bloco (Fonte: relatórios da Holanda Enga.) O relatório de maio de 2001 da Holanda Engenharia volta a insistir: Considera-se fundamental que haja o confinamento da fundação, principalmente o trecho dotalude da ombreira esquerda, onde ocorre a descontinuidade no sentido do fluxo. Os tratamentosprevistos e aprovados para o enchimento da falha, terão a dupla finalidade de estabilizar a massa 28
  30. 30. de rocha da ombreira como também evitará que seja formado um caminho preferencial depercolação através do material. A solução de engenharia proposta foi infeliz, não sendo capaz de conter o deslizamento darocha e de sua contenção (Figura 25). Figura 25 – Deslizamento dos blocos sob a barragem: a solução adotada e o confinamento do maciço não foi capaz de contê-lo Segundo palavras do Dr. Milton Assis Kanji, que também fez uma análise do acidente deCamará para o Ministério Publico, e consta em relatório complementar a este, a solução proposta foiineficaz porque houve julgamento inadequado na interpretação geológica da extensão da falha.Imaginava-se que ela se estendia apenas cerca de 3 m para o interior do maciço rochoso, quando narealidade ela ia muito mais além. Maiores explicações constam no citado relatório, mas aqui aindase tecem algumas considerações sobre a solução adotada. 29
  31. 31. Foi indicado para preencher o vazio sob a rocha já referida um concreto de regularização deresistência à compressão de apenas 10 MPa. Ora, esse concreto é bem menos resistente que asrochas e apresenta módulo de elasticidade bem inferior ao do material pétreo. Conseqüentemente émais deformável. Talvez valha a pena em se pensar no fato, apesar de as tensões de compressão nãoserem de grande monta. Além disto, num caso deste, o preenchimento do vazio para assegurar ocontato completo do concreto com a parte inferior da rocha não é simples. Note-se que oassentamento do concreto fresco e a própria retração do material pode ocasionar a separação dassuperfícies de contato concreto-rocha na parte inferior dela, ainda mais num volume grande como odo caso. Para corrigir isto foram feitas injeções de consolidação, conforme atesta documentação dabarragem. Se a interpretação geológica feita fosse real, possivelmente a solução proposta teria sidoeficaz. No corpo da barragem, a ruptura ocorreu nas proximidades da ombreira esquerda e estáesquematizada na Figura 26. A verdade é que a barragem foi assente em rochas fraturadas commaterial intemperizado entre os blocos. Com a elevação do nível de água, as injeções de calda decimento foram insuficientes para impedir a permeabilidade do maciço rochoso. A pressão da águapaulatinamente foi expulsando o material intemperizado entre os blocos de forma a facilitar oescoamento. Chegou-se a um ponto em que os blocos ficaram sem apoio o empuxo horizontal daágua empurrou-os, fazendo um trecho da barragem perder o equilíbrio. A Figura 26 evidenciaalguns blocos remanescentes, percebendo-se que a água retirou o material que lhes dava apoio. Figura 26 – Blocos remanescentes sem apoio Ocorreu também a desestabilização dos blocos enormes mais abaixo da região mostrada naFigura 26. Assim, o trecho em questão passou a ter liberdade de movimento horizontal na suaextremidade inferior, passando a ter o comportamento de uma placa engastada no maciço e comborda livre (Figura 27). Essa parte da parede passou a ser flexionada pelo empuxo horizontal daágua (Figura 28). A barragem foi projetada para trabalhar como um corpo rígido, apoiada na base,não estando dimensionada para receber momentos fletores. As tensões previstas de trabalho sãomajoritariamente de compressão. No instante em que faltou o apoio na base, mudou completamenteo comportamento estrutural daquela parte da construção. Apareceu o momento que provocoutensões de tração no pedaço a montante na ligação com o trecho restante da barragem. Como a 30
  32. 32. resistência à tração do concreto é relativamente baixa, principalmente num concreto especificadopara ter apenas 10 MPa e pequena espessura, as tensões trativas superaram-nas, provocando aruptura. Note-se que o colapso ocorreu de forma inclinada, acompanhando a galeria (Figura 29). Istoporque ali é diminuída a capacidade resistente do maciço. Os esforços de tração arrancaram a parededa galeria no lado de montante, a ruptura parando na seção plena. No lado de jusante isto nãoocorreu, o que atesta que de fato a ruptura ocorreu por tração a montante da galeria, provocada pelaflexão indicada. É de se perguntar se em vez de um paramento de montante de baixa resistência epouca espessura se tivesse um outro com concreto de 25 MPa e 60 cm de espessura se tal rupturaaconteceria! Figura 27 – Esquema da barragem Figura 28 – Flexão no trecho da barragem que perdeu apoio 31
  33. 33. TRAÇÃO COMPRESSÃO Figura 29 – Vista de montante mostrando que a ruptura ocorreu acompanhando a galeriaLigação CCR-Fundação Uma recomendação da Holanda Engenharia é que nos maciços de CCR, apoiados sobrefundação de rocha, primeiramente será lançado um concreto de regularização do tipo convencionalcom espessura mínima de 0.30 m. Também é dito que no caso de áreas muito planas, que não é ocaso da Figura 30, essa espessura poderá ser reduzida mas nunca inferior a 5 cm. Foram lançadosmais de 5 mil metros cúbicos de concreto de regularização mas, mesmo assim, após a catástrofe,notam-se áreas em que ele está ausente, conforme indica Figura 30. 32
  34. 34. Figura 30 –Trechos com CCR diretamente em contato com a rocha: ausência do concreto de regularização especificado 33
  35. 35. Análise dos controles dos concretos Como já citado, há vários tipos de concreto empregados na barragem. O controle dequalidade deste material consta nos relatórios mensais, apresentados pela Holanda Engenharia. Aleitura dos relatórios permite que alguns comentários sejam feitos. O controle de qualidade do concreto nas obras de engenharia se faz com base em parâmetrosestatísticos. Convém então lembrar que resistência característica (que é a especificada nos projetos) éaquela que tem uma certa probabilidade de acontecer em um determinado lote de concreto. Para seatingir a resistência característica especificada, é necessário que a resistência média lhe sejasuperior, pois as resistências dos corpos de prova de um mesmo concreto apresentam sempre umavariação que pode ser considerável. Essa variação é pequena em concretos bem controlados egrande, caso contrário. Assim, a resistência característica está ligada à resistência média e ao desviopadrão (ou coeficiente de variação) da amostra, assim como à percentagem tolerada de resultadosque se admite que possam ser inferiores à resistência característica. Por exemplo, nos concretos estruturais de edificações correntes, admite-se que 5 % doscorpos de prova que compõem um determinado lote podem ter resistência inferior à característica. No caso de barragens esse quantil pode passar a 10% ou mesmo 20%. No caso, o projetista fixou para os diversos concretos os parâmetros para se estabelecer aresistência característica. Assim, a Holanda engenharia estabeleceu que a resistência média (fcj)necessária para ser atingida a resistência característica (fck) é dada pela expressão: fcj = fck/(1-t.Vn)onde t é um parâmetro função da probabilidade de ocorrência admitida de valores abaixo daresistência característica; Vn é o coeficiente de variação da amostra (desvio padrão dividido pela média) Desta forma, a Holanda Engenharia admitiu, conforme consta no documento Procedimentopara avaliação de resultados de ensaios de resistência dos concretos aplicados na barragem deCCR, o que está indicado no Tabela 2, para os principais concretos da barragem de Camará. Note-seque o projetista faz uma previsão para o coeficiente de variação dos diversos concretos, no casoentre 15% e 18 %. Posteriormente vai-se ver que na prática, em alguns concretos, chegaram-se avalores bem superiores aos estimados.. 34
  36. 36. Tabela 2 – Informações sobre alguns concretos e resistência média necessária segundo a Holanda EngenhariaLocal de Resist. característica e Consumo de cimento t Vn Resistência médiaaplicação idade de controle (kg/m3) (%) necessária (MPa)Regularização 10 MPa a 90 dias 200 0,854 15 11,5Vertedor 25 MPa a 28 dias 350 1,282 15 32,5Face montante 10 MPa a 90 dias 190 0,854 18 11,8Face jusante 7 MPa a 90 dias 170Galeria de 15 MPa a 90 dias 280 0,854 18 17,7desvioArgamassa de 12 MPa a 90 dias 338 1,282 15 14,9seloCCR 7 MPa a 90 dias 80 - - 7,0 No mês de fevereiro de 2001 começou-se a lançar concreto de regularização, em março de2001 já se lançava concreto de face de montante. O relatório de maio de 2001 da Holanda Engenharia diz:A obra, para a execução dos concretos, nesta fase inicial, conta com situação ainda improvisada,sendo que os concretos são dosados com auxílio de uma pá carregadeira. A admissão da água e dosagregados para misturas é feita volumetricamente. Inicialmente, os aditivos foram empregadosapenas nos concretos bombeados. Note-se, conforme indicado na Tabela 3, que já tinham sido lançados 8635 m3 de concretodosados com pá carregadeira! E logo nas partes inferiores da barragem! Só no paramento demontante, 246 m3 de concreto tinham sido preparados desta forma. Apesar de tais concretos sereminteiramente inadequados, louve-se a atitude da Holanda Engenharia em relatar o fato. Porém maiscorreto seria ela não aceitar o lançamento desse concreto, mesmo que o cronograma ficassecomprometido. Também é de admirar a omissão do pessoal da SEMARH. É sabido que posteriormente foram postas em funcionamento modernas usinas para adosagem dos concretos convencional e compactado com rolo. 35
  37. 37. Tabela 3 – Concretos medidos no mês de maio de 2001, dosados com pá carregadeira Quantidade executadaItem Descrição Un No Acumulada Período4.0 MACIÇO Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento4.2 e adensamento de concreto de regularização com consumo - 7.588,58 mínimo de cimento de 250 Kg/m³ m³ Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento de concreto de4.3 73,54 73,54 impermeabilização do contato com a fundação com consumo mínimo de cimento de 350 Kg/m³ m³ Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento de concreto de face com4.4 - 246,00 consumo mínimo de cimento de 300 Kg/m³, usado no paramento de montante m³ Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento de concreto armado de face4.6 409,47 727,55 Fck >= 18 MPA, usado nas alas e paramento de jusante do sangradouro m³ No mesmo relatório de maio, é dito:O julgamento estatístico das misturas de concreto, não pôde ser efetuado para todos os traços deconcreto, nesta fase, pelo fato de não estarem ainda disponíveis resultados de ruptura emquantidade superior a 30 amostras na idade de controle especificada para a classe, conformeestabelecido no critério de avaliação de resultados de ruptura elaborado para a obra. Assim, após mais de 8 mil metros cúbicos de concreto lançados, não se tinha resultados decontrole adequado de resistência! O máximo de que se dispunha eram resistências médias, comcoeficiente de variação elevados como adiante se verá. No relatório de julho de 2001 o volume de concreto lançado já passava de 9 mil metroscúbicos. Continua-se a dizer:O julgamento estatístico das misturas de concreto, não pôde ser efetuado para todos os traços deconcreto nesta fase, pelo fato de não estarem ainda disponíveis resultados de ruptura emquantidade superior a 30 amostras, na idade de controle especificada para a classe, conformeestabelecido no critério de avaliação de resultados de ruptura elaborado para a obra. A seguir, convém analisar alguns tipos de concreto para verificar o que se passava com seucontrole, sempre com base nos relatórios da Holanda Engenharia. 36
  38. 38. Concreto de regularização Examinando-se as partes dos relatórios relativas à resistência do concreto de regularizaçãovê-se que ela apresenta uma variação relativamente elevada (Figura 31). No início, vêem-seresistências elevadas, posteriormente há certos lotes onde a resistência é muito baixa. Os lotes comresistência aos 7 dias inferior a 5 MPa ou mesmo menos têm pouca aderência às rochas e baixaresistência ao cisalhamento. Figura 31 – Resultados de resistência à compressão do concreto de regularização (Relatório de junho de 2002: obra acabada) Note-se que o coeficiente de variação foi de quase 30 % aos 90 dias, distante dos 15 % ou18% imaginados e adotados na Tabela 2. Conforme indica a Holanda Eng. (Figura 32) um 37
  39. 39. coeficiente de variação maior que 20 % indica controle deficiente, no entanto está escrito “controlede produção razoável” na Figura 32.Figura 32 – Qualidade do controle do concreto em função do coeficiente de variação dos ensaios Com o coeficiente de variação de 30 %, a resistência média necessária para ser atingida aresistência característica desejada passaria a ser: fcj = fck/(1-t.Vn) = 10/(1-0,854.0,3) = 13,4 MPa superior ao valor médio de 12,7 MPaencontrado nos ensaios. Teoricamente o concreto não estaria conforme. Sabe-se perfeitamente que essa diferença não é importante em se tratando de concreto deregularização. No entanto, já que se está fazendo um controle, o mais lógico seria que uma vezdetectado pelo acompanhamento da obra que o concreto não estava obedecendo ao especificado,correções fossem feitas para evitar a não conformidade. Ao final da obra, no relatório de junho de 2002, a análise feita pela Holanda Enga. sobre esseconcreto é a que segue:Traço Reg. 002Esta mistura, apresenta resultados de ensaios na idade de 7 dias, indicando um valor de 6,3 MPa,na idade de 28 dias um valor de 10,1 MPa, e na idade de 90 dias um valor de 12,7 MPa, atendendoao valor característico de projeto de 10 MPa na idade de 90 dias.Esta mistura está em conformidade com as exigências de Projeto, apresentando um padrão deprodução classificado como RAZOÁVEL e um padrão de controle de laboratório BOM. Vê-se que um engano foi cometido! Confunde-se resistência média com resistênciacaracterística! Classifica-se um concreto com 30 % de coeficiente de variação como padrãorazoável de controle quando na realidade seria deficiente.Concreto das superfícies hidráulicas (vertedor: ogiva, degraus, muros laterais) Analise-se agora o concreto das superfícies hidráulicas, projetados para terem umaresistência característica de 25 MPa aos 28 dias, e uma resistência média, naquela idade, de 32,5MPa. Na Figura 33 vêem-se os resultados dos ensaios. O valor médio obtido é menos de metade doteoricamente desejado. 38
  40. 40. Estranho é que, ao final da obra, como a resistência não foi atingida, a Holanda Engenhariajustifique-se da seguinte forma: Considerando que a mistura de concreto tem aplicação principalnas estruturas hidráulicas da barragem, a resistência característica de campo não é um fatordeterminante para a aceitação do concreto. O que a Holanda Enga. quer dizer é que a resistência é secundária, em relação ao consumode cimento do traço empregado. Mas é de se questionar, se foi previsto, aos 28 dias, 32 MPa deresistência e chegou-se a 15,7 MPa, não será isto porque o consumo de cimento não estácorrespondendo ao especificado de 350 kg/m3 ? A menos que não haja controle da relaçãoágua/cimento, a resistência de 15,7 MPa pode ser conseguida com muito menor consumo decimento que o especificado. O coeficiente de variação agora foi menor que 20%, porém note-se que os valores iniciaissão incompatíveis com uma superfície onde vai haver fluxo de água sobre ela. A durabilidade estariacomprometida. Figura 33 - Resultados de resistência à compressão do concreto para superfícies hidráulicas (Relatório de junho de 2002: obra praticamente acabada) 39
  41. 41. Aqui torna a questão da mistura de responsabilidades. O projetista especificou umaresistência de 32,4 MPa aos 28 dias e o tecnologista chegou apenas a 15,7. Seria o caso de oprojetista não aceitar o concreto, recusando o trabalho do tecnologista e exigindo que atendesse aodesejado. Ora, mas aqui o projetista e o tecnologista são a mesma pessoa, assim, um não poderiarecusar o trabalho dele próprio. Então, o projetista diz que aceita o concreto e acha uma desculpapara tal, acatada pela SEMARH e por outros engenheiros que acreditam que agir assim é fazer usodas boas práticas da engenharia. Desta forma, um concreto de muita importância, destinado receber água em velocidade, compartículas sólidas em suspensão, em nenhum instante atingiu a resistência desejada e não sofreunenhuma correção para se tornar conforme!Concreto de face de montante O concreto de face de montante começou a ser lançado em março de 2001, conforme Tabela4 extraída do relatório relativo àquele mês. Tabela 4 - Volume de concreto de face lançado em março de 2001 no mês acumulado Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento de concreto d e face com4.4 m³ 206,00 206,00 consumo mínimo de cimento de 300 Kg/m³, usado no paramento de montante No relatório de janeiro de 2002, a Tabela 5 indica que já tinham sido aplicados mais de 3400m3 de concreto de face. Tabela 5 – Concreto de face aplicado e acumulado em janeiro de 2002 no mês acumulado Preparo, carga, descarga, transporte, lançamento, espalhamento e adensamento de concreto de face com consumo mínimo de cimento de 300 Kg/m³, usado no4.4 paramento de montante m³ 262,70 3.439,92 Apesar disto, 8 meses depois do primeiro lançamento deste concreto, ainda se lê no citadorelatório:Esta mistura, de aplicação na Face de Montante, apresenta resultados de ensaios de rupturainsuficientes para uma análise estatística consistente. Os valores de ensaio indicam valores médiosda ordem de 6,1 MPa na idade de 07 dias, de 7,8 MPa na idade de 28 dias e de 10,6 MPa na idadede 90 dias. O valor característico de projeto é de 10 MPa na idade de 90 dias. No relatório de junho de 2002, com a barragem concluída lê-se:Esta mistura, de aplicação na Face de Montante, apresenta resultados de ensaios de rupturainsuficientes para uma análise estatística consistente. Os valores de ensaio indicam valores médios 40
  42. 42. da ordem de 5,7 MPa na idade de 07 dias, de 7,7 MPa na idade de 28 dias e de 10,5 MPa na idadede 90 dias. O valor característico de projeto é de 10 MPa na idade de 90. A mistura apresentaconformidade com as exigências de projeto. O padrão de controle da produção e o padrão decontrole de laboratório são classificados como excelentes, segundo... Assim, está-se a dizer que foi terminada a aplicação do concreto de face de montante e onúmero de ensaios de corpo de prova foi insuficiente para análise estatística. É de se perguntar quecontrole é este? E o estanho é que são apresentados resultados como os indicados na Figura 34, ondeinclusive o desvio padrão foi menor, da ordem de 10% aos 90 dias. Figura 34 – Resistência do concreto de face de montante Assim, usando o procedimento já descrito, seria necessária uma resistência média de: fcj = fck/(1-t.Vn) = 10/(1-0,854.0,1) = 10,9 MPa A resistência média obtida de 10,5 MPa, foi ainda inferior à necessária de 10,9 MPa, emboraa diferença seja pouco significativa. Teoricamente, tem-se uma não conformidade. Mais uma vez,confunde-se resistências médias e características! Aos 28 dias esse concreto tem uma resistência média de apenas 7,7 MPa. É muito baixa paraa missão a que estaria destinado. 41
  43. 43. Concreto compactado com rolo Em setembro de 2001, começou-se o lançamento do CCR. Neste mês, foram aplicados maisde 12,5 mil metros cúbicos, com o respectivo controle de compactação das camadas. Os valoresapresentados satisfazem ao que foi preconizado. No entanto, no que se refere a resistência àcompressão, não deixam de ser preocupantes os valores apresentados na Figura 35. Mesmo que sediga que a energia de compactação no ensaio foi inferior à da obra, não se sabe se as camadasiniciais aplicadas correspondem ao citado. Veja-se que se está em patamares inferiores a 2 MPa aos7 dias, e mesmo que a resistência triplique até os noventa dias (o que é de tudo improvável) omaterial ainda estaria não conforme. A esperança é que essas resistências não sejam equivalentes àdo concreto aplicado. Figura 35 – Resistências iniciais aos 7 dias do CCR apresentadas Veja-se agora o que está escrito no relatório de Holanda Engenharia de junho de 2002, mesesapós terem sido concluídos lançamentos de concretos. O próprio controle da obra não confia no quefez!a) Traço CCR1Esta mistura de CCR apresenta poucos resultados de ensaios de ruptura para uma análiseestatística consistente. Os valores de ensaio indicam valores médios de resistência da ordem de 1,7MPa na idade de 07 dias, de 3,8 MPa na idade de 28 dias e de 6,5 MPa na idade de 90 dias.O valor característico de projeto é de 7 MPa na idade de 90 dias.Essa mistura apresentou no início da obra algumas deficiências no processo de moldagem querefletiram nos valores mais baixos de ruptura. Na realidade os valores deverão corresponder aníveis de resistência compatíveis com a energia de compactação adotada no processo de moldagemdos corpos de prova conforme confirmado nos controles subseqüentes executados (como exemplocita-se o traço modificado já controlado nessa condição, que é comentado a seguir). 42
  44. 44. b) Traço CCR1.2Esta mistura de CCR apresenta resultados de ensaios de ruptura insuficientes para uma análiseestatística consistente.Os valores de ensaio indicam valores médios de resistência da ordem de 3,5 MPa na idade de 7dias, de 5,3 MPa na idade de 28 dias e de 7,5 MPa na idade de 90 dias.O valor característico de projeto é de 7 MPa na idade de 90 dias.O valor médio do peso unitário obtido para este traço é igual a 2279 kg/m3. Note-se que o de projeto é mais de 2400 kg/m3! Alguma coisa deve estar errada pois não épossível se pagar a uma empresa de controle de qualidade para no final ela dizer que tem resultadosinsuficientes.Outros concretos Os concretos de face de jusante e a argamassa de selo, satisfizeram as resistências desejadas. O relatório de março de 2002 diz:No mês de Março, foram concluídos todos os trabalhos no Açude Barra do Camará, com aconcretagem do bloco de apoio da casa de comando da válvula dispersora, das vigas e pilares daestrutura de acionamento da comporta de montante, e da montagem do descarregador de fundo.Neste relatório não há Boletim de Medição devido ao esgotamento do valor contratual Já no relatório de Junho de 2002 da Holanda está escrito:No mês de Junho, foram concluídos todos os trabalhos no Açude Barra do Camará, com aconcretagem do bloco de apoio da casa de comando da válvula dispersora, das vigas e pilares daestrutura de acionamento da comporta de montante, e da montagem do descarregador de fundo. Portanto, desde março não se lançava concreto, no entanto, aparece em junho a seguinteanálise (entre outras já discutidas):Traço A1.25.4Esta mistura, de aplicação nas estruturas do pórtico e da casa de comando apresenta resultados deensaios que indicam valor de resistência média de 17,5 MPa aos 7 dias.O valor característico de projeto é de 25 MPa na idade de 28 dias. Certamente a resistência característica não seria atingida na idade de 28 dias. Seria mais umconcreto não conforme.Traço F.25.1 43
  45. 45. Os resultados de ensaios na idade de 28 dias apresentam resistência média da ordem de 20,5 MPa,indicando um excesso de resistência quando comparada à necessidade de Projeto.Esta mistura está em conformidade com as exigências de Projeto.Traço F.50.1Esta mistura apresenta poucos resultados de ensaios de ruptura para uma análise estatísticaconsistente. Os valores de ensaio indicam valores médios da ordem de 12,2 MPa na idade de 7dias, 16,7 MPa na idade de 28 dias, e 18,8 MPa aos 90 dias indicando um excesso de resistênciaquando comparada à necessidade de Projeto.Esta mistura está em conformidade com as exigências de ProjetoTraço B.25.1Esta mistura de concreto de bomba indica valores médios de resistência da ordem de 10,4 MPa aos7 dias, de 13,9 MPa aos 28 dias e de 16,6 MPa aos 90 dias.A resistência de controle desta mistura é de 15 MPa aos 90 dias.O resultado médio de resistência obtido aos 90 dias teve uma queda em relação ao períodoanterior, de 17,0 MPa para 16,6 MPa, conduzindo a um valor que conforme o documento BC-002 –Procedimento para avaliação de resultados de ensaios de resistência dos concretos aplicados nabarragem de CCR, aprovado para uso na obra, apresenta uma não conformidade com as exigênciasde Projeto.Esta queda do valor médio de resistência na idade de 90 dias se deve as amostras de concretoaplicado na parede da galeria da tomada d’água, no dia 18 de maio, que apresentaram valoresindividuais abaixo do esperado, sendo ainda valores abaixo dos valores obtidos na idade de 28dias.O fck est para o controle desta mistura indicou, na idade de 90 dias, o valor de 13,4 MPa.Considerando que o carregamento da estrutura e posta em serviço não ocorrerá em idade anteriora 180 dias para os concretos executados nesta estrutura, considerando os atrasos havidos, oconcreto em questão poderá ser aceito conforme condições ensaiadas. Veja-se que em vez de correções nos traços, quando a resistência obtida não satisfaz,procura-se outra justificativa.Traço JF.50.1Esta mistura, de aplicação na Face de Jusante, apresenta resultados de ensaios de rupturainsuficientes para uma análise estatística consistente.Os valores de ensaio indicam valores médios da ordem de 4,9 MPa na idade de 07 dias, de 5,9 MPana idade de 28 dias e de 7,7 MPa na idade de 90 dias. O valor característico de projeto é de 7 MPana idade de 90 dias.Traço “Coroamento” 44
  46. 46. Esta mistura, de aplicação no Coroamento da barragem, apresenta poucos resultados de ensaiosde ruptura. Os valores de ensaio indicam um valor médio da ordem de 5,2 MPa na idade de 07dias. O valor característico de projeto é de 10 MPa na idade de 90 dias.c )Traço Arg 4,8.1Esta mistura de argamassa apresenta poucos resultados de ensaios de ruptura.Os valores de ensaio indicam valores médios da ordem de 6,6 MPa na idade de 07 dias, de 9,0 MPana idade de 28 dias e de 12,2 MPa na idade de 90 dias.O valor característico de projeto é de 12,0 MPa na idade de 90 dias. Mais uma vez, confundida resistência média com característica! Assim, a barragem já terminada há mais de três meses e diversos traços apresentavampoucos resultados, resultados insuficientes, não conformidades. A Holanda Enga. em vez de corrigiras não conformidades, forçou a aceitação com outros argumentos que não o previamenteestabelecido.Outras considerações A Figura 36 mostra o aspecto do muro da bacia de dissipação. Vê-se que a armadura estavaexposta, assim lançou-se uma camada de argamassa para encobri-la. Seria pois uma construçãopouco durável. 45
  47. 47. Figura 36 – Muro da bacia de dissipação com pouco cobrimento de armadura A Figura 37 mostra o aspecto da galeria por onde passa a tubulação da válvula dispersora ede onde sairia a adutora. Vê-se que ali já está instalada a corrosão das armaduras do concretoarmado. Num local como este, que pode ser considerado de classe de agressividade ambiental deordem III ou IV, deveria ser especificado e aplicado um concreto de muito melhor performance, nomínimo um concreto de classe C30, e até mais! Uma obra pública como uma barragem é para durar100 anos, pelo menos, então tem que ser projetada para a durabilidade. Seria necessário cobrimentosde armadura maiores e limitada a relação água/materiais cimentícios. Se, com apenas dois anos aperformance da parede da galeria é a indicada na Figura 37 já se vê que os critérios de durabilidadenão foram sequer ventilados. Figura 37 – Aspecto da galeria já com problemas de corrosão Antes de se passar para o que se segue, fica claro que o aqui exposto não representa a boaprática da engenharia! 46
  48. 48. Desempenho da barragem após a construção A análise da barragem após a construção é mais detalhadamente feita nos relatórios dosprofessores Nieble e Kanji que também participaram da comissão de técnicos que auxiliaram osMinistérios Públicos Federal e Estadual na investigação sobre a Barragem de Camará. E No entanto, aqui pode-se dizer que antes mesmo de ser entregue, a barragem de Camaácomeçou a apresentar problemas, ou seja a barragem já nasceu doente. Vistoria da Holanda após conclusão da obra constatou que, mesmo com nível muito baixohavia água em excesso na galeria (suspeita de trinca no paramento de montante) e drenos comartesianismos, a ponto de ser sugerida investigação com presença de mergulhadores! A Barragem recebida em dezembro de 2002. Em 2003 pouca chuva houve na região e onível d’água permaneceu baixo. Apesar de doente, a barragem ficou esquecida e abandonada àprópria sorte! Em janeiro 2004 começou a chover mais intensamente no local onde estava construída abarragem. O doente começou a dar sinais mais fortes de sua doença, e o proprietário não foi ágil osuficiente para bloquear a propagação do mal. Os relatórios já citados explicam com detalhes o queocorreu. Mas convém mostrar as possibilidades que se tinha de esvaziamento do lago quando doagravamento do problema. Na Figura 37 pode-se ver o o Hietograma e o esvaziamento da barragemse tivesse sido aberta a válvula de 400 mm. Na Figura 38 tem-se o caso de desmonte da válvula paravazão completa no tubo de 800mm. Vê-se que era possível baixar o nível do lago para cota desegurança, se decisões houvessem sido tomadas neste sentido com uma certa antecedência emrelação ao dia da tragédia. Houve, pois, imprudência do Proprietário! Maiores detalhes sobre a obtenção dos diagramas de esvaziamento encontram-se no AnexoII. 47
  49. 49. Figura 37 – Hietograma e esvaziamento do lago com abertura de válvula de 400 mmFigura 38 - Hietograma e esvaziamento do lago com abertura de válvula de 400 mm 48
  50. 50. Considerações finais Considerando que a barragem de Barra do Camará foi construída: • Pelas empresas CRE e Andrade Galvão, que oficialmente não poderiam fazê-lo, a primeira sem acervo técnico para construir em CCR, a segunda por não ter participado da licitação e sendo vedada a formação de consórcio; • Com preços de projeto e de controle tecnológico aviltados; • Com uma absurda indefinição de responsabilidades; • Com ausência completa de fiscalização por parte do proprietário;; • Com engenheiro do Estado designado para fiscalizar a construção sendo engenheiro residente em outras obras; • Com avaliação errônea de um problema geológico; • Com oito mil e quinhentos m3 de concreto dosados com pá carregadeira e sem aditivos; • Com ausência de engenheiro oficial da consultoria na obra; • Com as funções de projeto e consultoria de controle dos materiais (e fiscalização) exercida pela mesma empresa; • Com concreto de face de montante de baixa resistência, de pequena e variável espessura, com defeitos localizados e permeável; • Com inúmeros concretos ao final da construção com resultados de ensaios insuficientes para uma avaliação estatística consistente; • Com visitas esporádicas do responsável pelo controle dos materiais que terminou sendo realizado à distância, sem correção das não conformidades quando detectadas; • Com “enxugamento” excessivo de parâmetros de resistência e de espessura do paramento de montantejá apresentou defeitos antes mesmo antes de ser entregue, pode-se afirmar que a Barragem deCamará não foi construída conforme os bons princípios da Engenharia. O desprezo a ela dedicado após a construção vai de encontro aos princípios básicosdaquela ciência! 49
  51. 51. ANEXO IAnálise de tensões na barragem 50
  52. 52. Análise numérica bidimensional da barragem de CamaráApresentação Nesta seção estão discutidos alguns aspectos das simulações numéricas, feitas pela comissãodos Ministérios Públicos Estadual e Federal (MPE/F), no maciço de Concreto Compactado comRolo (CCR) da barragem de Camará. Generalidades Na elaboração de um projeto visando o dimensionamento dos componentes estruturais deuma construção, as normas técnicas, em geral, prescrevem o atendimento simultâneo de dois gruposde condições: o primeiro, chamado de estado limite último, está associado ao estágio em que aconstrução torna-se imprópria para finalidade para qual foi projetada e o segundo, denominado deestado limite de serviço, está vinculado aos níveis limites para que se tenha uma boaoperacionalidade da estrutura.Estado Limite Último(ELU) Convém notar que sua simples ocorrência do ELU determina a paralização, no todo ou emparte, do uso da construção para a finalidade especificada de projeto. Dentre os fatores cruciais queprovocam a inoperância da construção, tem-se: a)Esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no todo ou em parte, devido às solicitações normais e tangenciais; b)Instabilidade mecânica (flambagem); c) Perda de equilíbrio total ou parcial da estrutura considerada como corpo rígido; d)Transformação da estrutura em um mecanismo; e)Fadiga (diminuição da resistência devido a cargas cíclicas); f) Outros estados limites que possam ocorrer em casos especiais ( por exemplo, falta de estanqueidade em reservatórios) 51
  53. 53. Vale ressaltar que os fatores acima mencionados cobrem um vasto espectro de finalidadesem conjunção do sistema estrutural adotado pelo projetista, contudo, não é difícil perceber que partedesses fatores se aplica, sim, ao caso de barragens, por exemplo, itens a, c, f. A partir de inspeções na documentação técnica apresentada pela projetista percebeu-se quehouve um estudo relativo a estabilidade da construção (item c), em que foi analisado maciço dabarragem (considerado como um corpo rígido), em relação ao deslizamento, tombamento eflutuação. Convém ainda, ressaltar que a projetista determinou as tensões de contato da base domaciço de concreto e o maciço rochoso da fundação. Para este cálculo foi utilizada a teoria de flexãocomposta normal, cujos fundamentos são amplamente discutidos nos cursos de graduação emengenharia. Uma das hipóteses assumida neste modelo é que a seção transversal da peça permaneceplana ao longo de todo o processo de carregamento. Tal procedimento é plenamente aceitável, se foradmitido o material como rígido, isto é, com módulo de elasticidade infinito (pelo menos 104 vezesmaior que a do aço). Por outro, se o material for deformável, a hipótese de manutenção das seçõesplanas é um tanto questionável, principalmente quando as dimensões envolvidas são consideráveiscomo no caso da base da barragem de Camará. Isto pode acarretar alterações nos valores doscampos de tensões obtidos via teoria clássica de flexão composta. Além do mais, a barragem deCamará apresenta uma galeria de inspeção peculiar. Os trechos verticais assinalados com uma setana Figura 1 constitui-se num orifício com nada menos que 12 m de altura e 2,6 m de largura. Umcorte transversal no trecho inclinado indica uma altura para a galeria de 4,2 m! Figura 1 – Galeria da Barragem de CamaráAssim, é prudente e recomendável empregar outras técnicas, tais como as simulações numéricas,para estudar os campos de tensões, não só na base de apoio do maciço de concreto, mas também em 52
  54. 54. todo seu domínio, sobretudo nas vizinhanças da galeria onde é comum o aparecimento de tensões detração.Estado Limite de Serviço O segundo grupo de condições que as normas, em geral, prescrevem é aquele relacionados àoperacionalidade da estrutura, tais como: durabilidade, aparência, conforto, boa utilização funcionalda estrutura, seja em relação aos usuários, seja em relação às máquinas e aos equipamentosconectados à ela. Aqui as recomendações normativas são, em princípio, destinadas às estruturas emgeral, contudo, não se precisa fazer um exercício hercúleo de atividade mental, para perceber que omaciço da barragem deve oferecer durabilidade (manutenção das propriedades físicas e mecânicasdurante sua vida útil); além disso, as deformações impostas ao maciço não devem prejudicaroperação adequada de equipamentos instalados no interior ou exterior a ele, tais como: tubulações,comportas, etc.Análise Numérica do maciço de concreto Conforme apontado anteriormente, uma das alternativas para o estudo dos campos de tensõesem maciço deformável de concreto é via simulações numéricas, que são construídas a partir demodelos matemáticos que requerem idealizações no meio contínuo do problema em questão.Modelização do contínuo do maciço Nas análises numéricas, dos campos de tensões no maciço de concreto, realizadas pelacomissão técnica dos Ministérios Públicos Estadual e Federal (MPE/F) foram admitidas as seguinteshipóteses para o modelo matemático: a)Comportamento elástico e linear, isótropo, homogêneo para o CCR; b)Regime cinemático da estrutura do maciço com pequenas deformações e rotações; c)Carregamentos externos de superfície(hidrostático) e/ou volumétrico( gravitacional) estaticamente aplicados. 53
  55. 55. Após admitidas as idealizações para o modelo matemático, indicadas nos itens (a até c),equações diferenciais governantes do problema são geradas, cujas soluções analíticas (exatas),infelizmente, só estão disponíveis na literatura técnica para casos de geometria e carregamentosmais simples. Assim, para análise dos campos de tensões em problemas de geometria maiscomplexa, tal como o da barragem de Camará, é necessário partir-se para soluções aproximadasutilizando técnicas numéricas, tais como: Método dos Elementos de Contorno (MEC), Método dosElementos Finitos (MEF) e outros. Embora ambas técnicas numéricas estejam disponíveis nos laboratórios da UniversidadeFederal da Paraíba, a comissão técnica optou pelo MEF devido à existência de um softwarecomercial, denominado ANSYS, que possui um pré e um pós-processamento muito versátil, aliadoainda a uma extensa biblioteca de classes de elementos. Convém ressaltar que diante dessasfacilidades, diversas empresas e centros de pesquisa ao redor do mundo têm optado pelo citadoprograma para simulações numéricas de um grande espectro de problemas de Engenharia. Já aplataforma em elementos de contorno, embora muito eficiente matematicamente, possui umaentrada de dados mais trabalhosa, por se tratar de um programa que foi desenvolvido localmentepara fins acadêmicos.Propriedades Mecânicas e Físicas do CCR Para que seja efetuada a análise numérica, é necessário alimentar o sistema com uma base dedados associada à geometria, carregamentos, propriedades físicas e/ou mecânicas dos materiaisconstituintes e condições de contorno. Especificamente em relação às propriedades físicas e mecânicas, por não existir uma normatécnica brasileira específica para o CCR, a comissão do MPE/F incorporou as recomendaçõestécnicas do Corpo de Engenheiros do Exército Norte-Americano(USCE), publicado no panfleto denúmero 1110-2-12 intitulado “ Seismic design provision for roller compacted dams” publicado nodia 30 de Novembro de 1995. Nessa publicação estão descritos alguns procedimentos: a) No capítulo 3, item 3-5 diz: “ CCR usualmente proverá um módulo de elasticidade igual,ou maior, que o concreto massa convencional. Na ausência de ensaios, pode ser assumido igual aE = 57000 f ck [ACI committee-207] , com resistência dada em Psi”. (Se for transformada emMPa, a expressão se transforma em: E = 4900 f ck ). 54
  56. 56. b)No capítulo 3, item 3-6 diz: “ O coeficiente do CCR é o mesmo do concreto massaconvencional. Para cargas estáticas, o intervalo de valores ficam entre (0,17 e 0,22), com o valor0,20, quando não houver ensaios”. Se o item a do USCE for adotado, isto é, de que o módulo de elasticidade igual ou maiorque o do concreto convencional de mesma resistência, então uma alternativa para estimar esseparâmetro pode ser feita via NBR 6118/1978 que estipula:E c = 0,9 * 6600 f c k + 3,5 ≡ 5940 f c k + 3,5 , onde fck é dado em MPa. Já a expressão do ACI torna-se E = 4900 f ck , se fck for dado em MPa ao invés de psi. O Coeficiente de Poisson tanto no item b das recomendações do USCE quanto na NBR6118/1978 pode ser adotado com um valor igual a 0,2 para os casos em que não se efetuem ensaios. As dimensões da barragem, cota de fundo e nível do reservatório em diversas seçõestransversais foram obtidas diretamente dos projetos disponibilizados nos autos registrados nosMPE/F. As propriedades físicas e mecânicas do CCR efetivamente utilizadas na análisebidimensional no estado plano de deformações da barragem de Camará são indicadas na Tabela 1..Módulo de elasticidade lontitudinal 12,6 GPaCoeficiente de Poisson 0,2Peso específico 23,5 kN/m3Resistência à compressão fck=7 MPaTensão admissível à compressão 0,5.fck = 3,5 MPaTensão admissível à tração 0,05.fck = 0,35 MPaApresentação dos resultados Na Figura 2 está indicada as características geométricas da seção transversal localizada naestaca E04+03m, posicionada ao longo da barragem; além disso, a mesma figura mostra a 55

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