Controlo de Qualidade de Ancoragens Passivas e                    Activas                 Vítor Bruno Bodas Santa    Disse...
ResumoEsta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação portuguesa nocontrolo de qualidade na fase de...
AbstractThe main purpose of this dissertation is to enlarge the knowledge of the actual Portuguesesituation in the quality...
iii
ÍndiceCapítulo 1 – Introdução ...............................................................................................
5.4.2 – Armadura de Ancoragem ......................................................................................... 26...
Capítulo 8 – Controlo de Qualidade ..........................................................................................
Índice de FigurasFigura 1 – Força axial das ancoragens (FHWA A0-IF-03-017). .................................................
Índice de TabelasTabela 1 – Patamares de carga para ensaio de tracção em pregagens .................................... 18...
Capítulo 1 – Introdução1.1 – EnquadramentoA construção de ancoragens em obras geotécnicas tem presenciado um crescimento n...
1.3 – OrganizaçãoEste trabalho é constituído por 10 capítulos, o primeiro e o ultimo correspondentes à introduçãoe conclus...
PARTE I          3
Capítulo 2 – Caracterização das ancoragens passivas2.1 – IntroduçãoA contenção com recurso a pregagens consiste no reforço...
2.3 – Propriedades das PregagensA adopção de pregagens como sistema de contenção deve ter como principal consideração osse...
III - Comparação com ancoragens activas       Equipamento de aplicaçãoNas ancoragens activas, alem da furação para poster...
2.4 – Investigação in situ e ensaio laboratoriaisInvestigação in situ e ensaios laboratoriais são essenciais num projecto ...
Enquanto as forças de tensão nos níveis intermédios e inferiores crescem com o aumento daprofundidade de escavação, a forç...
2.5.2.2 – Análise de Estabilidade InternaNa análise de estabilidade interna, a rotura pode dar-se entre os três intervenie...
Drenagem                                        Pregagem P1                                                               ...
Capítulo 3 – Execução de PregagensAntes de se iniciar a furação deverá tomar-se em consideração os seguintes aspectos:   ...
Após a conclusão da furação os furos deverão ser devidamente limpos de detritos de furação,lamas e fragmentos.A colocação ...
Após a colocação da armadura é efectuada a selagem da boca da pregagem com materialadequado, o qual é submetido previament...
Na montagem da cabeça da pregagem (conjunto formado por placa de distribuição e porca deaperto), é necessário regularizar ...
3.1 – Fluxograma do processo de execução de pregagens       Projecto de                                        Programação...
Capítulo 4 – Controlo de Qualidade e Monitorização4.1 – IntroduçãoO controlo de qualidade tem um papel vital em taludes co...
Componentes metálicos (ex. varões, chapas, porcas, anilha), centralizadores, componentes dacalda de cimento, tubo PVC dos ...
carga das pregagens. As pregagens que falhem nos ensaios de arranque serão substituídas etestadas novamente.4.5.1 – Metodo...
Na rosca do varão é copulado uma extensão de varão para permitir a instalação do macaco.O macaco hidráulico utilizado no c...
Figura 9 – Instalação dos deflectómetros de medida das extensõesOs instrumentos utilizados nas medições durante os ensaios...
PARTE II           21
Capítulo 5 – Caracterização das ancoragens activas5.1 – Origens e evolução das ancoragens activasAs primeiras aplicações d...
adequada, injectada no furo. Em 1965, Bauer refere que já tinham sido instaladas cerca de30000 ancoragens.Na Suíça, os sis...
5.2 – Constituição das ancoragensA ancoragem é considerada um reforço activo, ou seja, com pós-tensionamento do terrenoatr...
No que diz respeito ao tempo de vida útil, tem-se dois tipos de ancoragens, as ancoragensprovisórias (ou de curta duração)...
5.4.2 – Armadura de AncoragemA armadura de ancoragem pode ser constituída por fios, barras ou cordões que transmitem acarg...
Caixa de Protecção                                                    Chapa de distribuição                               ...
Figura 16 – Detalhe de cabeça de ancoragens para armadura constituída por cordões                                       (w...
A norma EN1537 (1999) refere que qualquer componente instalado no interior do furo deveestar devidamente espaçado e locali...
Capítulo 6 – Protecção contra a corrosão nas ancoragens6.1 – IntroduçãoNas ancoragens em terrenos (solo ou rocha), a sua c...
A corrosão sob tensão apresenta-se com aspecto de fissuras na zona das picadas e suscitaparticular atenção em aços de alta...
   Ter resistência e flexibilidade suficiente para resistir ás deformações induzidas pelo       ensaio de carga;      Re...
A tabela abaixo (adaptado da EN1537,1999) descreve exemplos de sistemas de protecção   contra a corrosão para ancoragens p...
6.5.2 – Ancoragens definitivas   Segundo a EN1537 (1999), os requisitos mínimos de protecção contra a corrosão da armadura...
1. Comprimento de selagem da armaduraA selagem pode realizar-se das seguintes formas:   a) Um tubo único de plástico corru...
Figura 18 – (a) e (b) - Exemplos de protecção contra a corrosão em cabeças de ancoragens e zona                 de transiç...
Figura 19 – Exemplo de protecção contra a corrosão em ancoragens de cordões                          (FHWA-IF-99-015, 1999...
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Ancoragens passivas e activas
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Ancoragens passivas e activas

1,915 views
1,684 views

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,915
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
69
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ancoragens passivas e activas

  1. 1. Controlo de Qualidade de Ancoragens Passivas e Activas Vítor Bruno Bodas Santa Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Júri Presidente: Prof. António Domingues Moret Rodrigues Orientador: Prof. Fernando António Baptista Branco Vogais: Profª. Teresa Maria Bodas de Araújo Freitas Setembro de 2010
  2. 2. ResumoEsta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação portuguesa nocontrolo de qualidade na fase de projecto, construção e ensaios de ancoragens activas epassivas (pregagens).O trabalho foi dividido em duas partes fundamentais. Na primeira abordam-se ancoragenspassivas, vulgarmente denominadas por pregagens. Na segunda, ancoragens activas. Pretende-se ainda estabelecer procedimentos de projecto e construtivos em conformidadecom a norma EN 1537 (1999), que abrange especificamente ancoragens em terreno, com oobjectivo de obter a qualidade desejável de modo a garantir a vida útil prevista das obras deEngenharia.Sendo a integridade física das ancoragens uma preocupação na garantia da vida útil, aborda-se a problemática da corrosão, dos diversos tipos de corrosão e das classes de protecção dasancoragens contra a corrosão.É apresentada uma referência aos diferentes tipos de ensaios de carga, a realizar nasancoragens, bem como o número e tipo de controlo que as normas em vigor recomendam.O trabalho teve como suporte, para além da bibliografia existente nesta matéria, todo oacompanhamento de campo, registos de actividade e respectivos documentos de controlo dequalidade da obra do Aproveitamento Hidroeléctrico do Baixo Sabor a cargo do consórcio“Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.Palavras-chave: ancoragens; pregagens; EN1537; controlo de qualidade. i
  3. 3. AbstractThe main purpose of this dissertation is to enlarge the knowledge of the actual Portuguesesituation in the quality control during the design, construction and testing of ground anchors andsoil nailing.This work was divided in two major parts, soil nailing and ground anchors.Another goal is also to establish the design and construction procedures compatible with theEuropean Standard EN 1537 (1999), which specifically embrace ground anchors, with thepurpose of achieve the desirable quality to ensure the design life time of engineering works.In view of the fact that the physical integrity of anchors is a concern for guarantying theirlifetime, an evaluation is made of problems referred to corrosion, the types of corrosion and theclasses of protection of anchors against corrosion.It’s presented reference to the different types of load tests, to be performed on anchors, as wellas the number and type of control required by the European Standards.The present dissertation had as a support, in addition to the existing bibliography in this area,field attendance (installation and testing phases) and quality control procedures in theconstruction of Baixo Sabor Dam at the expense of “Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.Keywords: ground anchors; soil nails; EN1537; quality control. ii
  4. 4. iii
  5. 5. ÍndiceCapítulo 1 – Introdução ................................................................................................................. 1 1.1 – Enquadramento ................................................................................................................ 1 1.2 – Objectivos ......................................................................................................................... 1 1.3 – Organização...................................................................................................................... 2PARTE I ......................................................................................................................................... 3Capítulo 2 – Caracterização das ancoragens passivas ................................................................ 4 2.1 – Introdução ......................................................................................................................... 4 2.2 – Origens e evolução das ancoragens passivas ................................................................. 4 2.3 – Propriedades das Pregagens ........................................................................................... 5 2.4 – Investigação in situ e ensaio laboratoriais ........................................................................ 7 2.5 – Análise das Pregagens ..................................................................................................... 7 2.5.1 – Forças de Tracção nas Pregagens ............................................................................ 7 2.5.2 – Análise de Estabilidade .............................................................................................. 8 2.5.2.1 – Análise de Estabilidade Externa ............................................................................. 8 2.5.2.2 – Análise de Estabilidade Interna .............................................................................. 9 2.6 – Características das Pregagens ........................................................................................ 9Capítulo 3 – Execução de Pregagens ......................................................................................... 11 3.1 – Fluxograma do processo de execução de pregagens ................................................... 15Capítulo 4 – Controlo de Qualidade e Monitorização ................................................................. 16 4.1 – Introdução ....................................................................................................................... 16 4.2 – Objectivo do controlo de qualidade ................................................................................ 16 4.3 – Controlo de qualidade nos materiais .............................................................................. 16 4.4 – Controlo de qualidade nas actividades ........................................................................... 17 4.5 – Ensaio de Aferição .......................................................................................................... 17 4.5.1 – Metodologia do ensaio ............................................................................................. 18 4.5.2 – Sistema de aplicação de carga ................................................................................ 18 4.5.3 – Leitura de deformações e cargas de tracção .......................................................... 19 4.5.4 – Resultados dos ensaios ........................................................................................... 20PARTE II ...................................................................................................................................... 21Capítulo 5 – Caracterização das ancoragens activas ................................................................. 22 5.1 – Origens e evolução das ancoragens activas .................................................................. 22 5.2 – Constituição das ancoragens ......................................................................................... 24 5.3 – Classificação das ancoragens ........................................................................................ 24 5.4 – Componentes das Ancoragens ...................................................................................... 25 5.4.1 – Aspectos gerais ........................................................................................................ 25 iv
  6. 6. 5.4.2 – Armadura de Ancoragem ......................................................................................... 26 5.4.3 – Cabeça da Ancoragem ............................................................................................ 26 5.4.4 – Centralizadores e espaçadores ............................................................................... 28 5.4.5 – Composição da calda de injecção ........................................................................... 29 5.4.6 – Resinas .................................................................................................................... 29Capítulo 6 – Protecção contra a corrosão nas ancoragens ........................................................ 30 6.1 – Introdução ....................................................................................................................... 30 6.2 – Tipos de corrosão no aço de pré-esforço ....................................................................... 30 6.3 – Requisitos do sistema de protecção contra a corrosão ................................................. 31 6.4 – Classes de protecção contra a corrosão ........................................................................ 32 6.5 – Sistemas de protecção contra a corrosão ...................................................................... 32 6.5.1 – Ancoragens provisórias ........................................................................................... 32 6.5.2 – Ancoragens definitivas ............................................................................................. 34 6.6 – Protecção dos componentes contra a corrosão ............................................................. 38 6.6.1 – Protecção do comprimento livre .............................................................................. 38 6.6.2 – Protecção da armadura ........................................................................................... 39 6.6.2.1 – Bainhas Plásticas .................................................................................................. 39 6.6.2.2 – Mangas termo-rectrácteis ..................................................................................... 39 6.6.2.3 – Junções das bainhas e selagens .......................................................................... 40 6.6.3 – Protecção do comprimento de selagem .................................................................. 40 6.6.3.1 – Calda de cimento .................................................................................................. 40 6.6.3.2 – Resinas epoxídicas ............................................................................................... 41 6.6.4 – Protecção da cabeça da ancoragem ....................................................................... 41 6.6.4.1 – Protecção da zona interior .................................................................................... 41 6.6.4.2. – Protecção da zona exterior .................................................................................. 41Capítulo 7 – Execução de Ancoragens ....................................................................................... 43 7.1 – Furação ........................................................................................................................... 43 7.2 – Ensaio de Permeabilidade .............................................................................................. 44 7.3 – Impermeabilização com pré-injecções ........................................................................... 45 7.4 – Colocação de Armadura ................................................................................................. 46 7.5 – Injecções ......................................................................................................................... 46 7.5.1 – Injecção (injecção do bolbo de selagem) ................................................................ 47 7.5.2 – Reinjecções (injecção do bolbo de selagem) .......................................................... 48 7.6 – Controlo das caldas ........................................................................................................ 48 7.7 – Tensionamento ............................................................................................................... 49 7.8 – Acabamentos .................................................................................................................. 50 7.9 – Fluxograma do processo de execução de ancoragens .................................................. 52 v
  7. 7. Capítulo 8 – Controlo de Qualidade ............................................................................................ 53 8.1 – Reconhecimento Geológico e Geotécnico ..................................................................... 54 8.2 – Ensaios de Sistema ........................................................................................................ 55 8.3 – Qualidade na fase de projecto ........................................................................................ 57 8.4 – Qualidade na fase de construção ................................................................................... 59 8.5 – Ensaios de controlo ........................................................................................................ 62 8.5.1 – Ensaios de caldas .................................................................................................... 62 8.5.2 – Ensaios de carga ..................................................................................................... 64 8.5.2.1 – Tipos de ensaios de carga .................................................................................... 65 8.5.2.2 – Cargas aplicadas nos ensaios .............................................................................. 66 8.5.2.3 – Métodos de ensaio de carga preconizados pela EN1537 (1999) ......................... 67 8.5.2.3.1 – Ensaio de carga com o método 1 ...................................................................... 67 8.5.2.3.2 – Ensaio de carga com o método 2 ...................................................................... 68 8.5.2.3.3 – Ensaio de carga com o método 3 ...................................................................... 70 8.5.2.3 – Características de fluência obtidas dos ensaios de carga.................................... 71 8.6 – Ensaios eléctricos ........................................................................................................... 72 8.6.1 – Medição da resistência eléctrica I (ERM I) .............................................................. 73 8.6.2 – Medição da resistência eléctrica II (ERM II) ............................................................ 75 8.7 – Registos de obra ............................................................................................................. 76Capítulo 9 – Monitorização e manutenção .................................................................................. 77 9.1 - Monitorização .................................................................................................................. 77 9.1.1 – Programa de monitorização ..................................................................................... 78 9.2 – Manutenção .................................................................................................................... 79Capítulo 10 – Considerações finais ............................................................................................ 80Bibliografia ................................................................................................................................... 82ANEXOS ........................................................................................................................................ 1 Anexo 1 – Ficha de controlo de partes diárias .......................................................................... 2 Anexo 2 – Estudo de composição de caldas de injecção ......................................................... 3 Anexo 3 – Ficha de controlo de caldas de injecção .................................................................. 5 Anexo 4 – Ficha de ensaios de tracção em pregagens ............................................................ 6 Anexo 5 – Ficha de ensaios de Lugeon .................................................................................... 7 Anexo 6 – Ficha de ensaio de aferição de ancoragem (EN1537, 1999)................................... 8 Anexo 7 – Ficha de ensaio de recepção de ancoragem (EN1537, 1999) .............................. 11 Anexo 8 – Ficha de acompanhamento e monitorização das células de carga ....................... 14 Anexo 9 – Ficha de controlo de qualidade de pregagens ....................................................... 15 Anexo 10 – Ficha de controlo de qualidade de ancoragens activas ....................................... 18 vi
  8. 8. Índice de FigurasFigura 1 – Força axial das ancoragens (FHWA A0-IF-03-017). ................................................... 7Figura 2 – Superfície sem contenção, potenciamente instável (FHWA A0-IF-03-017) ................ 8Figura 3 – Exemplos de malhas de pregagens (FHWA A0-IF-03-017) ...................................... 10Figura 4 – Equipamento de rotopercussão destrutiva (ROC D7) ............................................... 11Figura 5 – Tubo de injecção enrolado em espiral no varão de aço da preagagem .................... 12Figura 6 – Selagem dos varões .................................................................................................. 13Figura 7 – Pormenor da cabeça da pregagem ........................................................................... 14Figura 8 – Macaco hidráulico instalado em pregagem ............................................................... 19Figura 9 – Instalação dos deflectómetros de medida das extensões ......................................... 20Figura 10 – Macaco hidráulico utilizado no ensaio de tracção ................................................... 20Figura 11 – Barragem do Cheufras, na Argélia: a) Planta; b) secção transversal tipo (Pinelo,1980). .......................................................................................................................................... 22Figura 12 – Encosta das portas do sol, em Santarém: a) perfil transversal; b) evolução datracção em 4 ancoragens instrumentadas. ................................................................................. 23Figura 13 – Desenho esquemático, em corte, de uma ancoragem (Carvalho, 2004). ............... 24Figura 14 – Cabeça de ancoragem Definitiva (de classe II) www.tensacciai.it ......................... 26Figura 15 – Cabeça de ancoragem Provisória (classe I) www. Tensacciai.it ............................. 27Figura 16 – Detalhe de cabeça de ancoragens para armadura constituída por cordões(www.tensacciai.it) ...................................................................................................................... 28Figura 17 – Corte transversal da armadura de ancoragem (FHWA-IF-99-015, 1999) ............... 28Figura 18 – (a) e (b) - Exemplos de protecção contra a corrosão em cabeças de ancoragens ezona de transição da cabeça-comprimento livre (FHWA-IF-99-015, 1999)................................ 36Figura 19 – Exemplo de protecção contra a corrosão em ancoragens de cordões ................... 37Figura 20 – Equipamento de furação à rotopercussão destrutiva – Klemm ............................... 43Figura 21 – Furação com Klemm em zona de plataforma reduzida (banqueta) ........................ 44Figura 22 – Foto de corte transversal da ancoragem com centralizadores e todos osconstituintes (www.tensacciai.it). ................................................................................................ 46Figura 23 – Equipamento de injecção (www.heany.com) ........................................................... 47Figura 24 – Sistema de ensaio de pré-esforço ........................................................................... 49Figura 25 – Pormenor de cabeça de ancoragem protegida com betão...................................... 50Figura 26 – Ensaio de sistema de uma ancoragem: a) ensaio de carga; b) desenterramento; c)pormenor do bolbo de selagem; d) corte de provetes; e) secção transversal da selagem; f)seccionamento com jacto de água em laboratório (ISQ) (Carvalho, 2009). ............................... 56Figura 27 – Ensaios de sistema, exemplos de resultados inaceitáveis: a) secções transversais;b) secções longitudinais (Carvalho, 2009). ................................................................................. 57Figura 28 – Estrutura de metal de acondicionamento das ancoragens...................................... 59Figura 29 – Etiqueta de identificação de uma ancoragem .......................................................... 60Figura 30 – Viga de betão armado com os furos para as ancoragens já executados ................ 60Figura 31 – Ensaio de carga de uma ancoragem ....................................................................... 65Figura 32 – Aplicação de carga com o método 3 (EN1537): a) EP; b) EA; c) ERS ................... 70Figura 33 – Medição da resistência electrica (Carvalho, 2009). ................................................. 73Figura 34 – ERM I antes da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) ...................................... 74Figura 35 – ERM I depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) .................................... 74Figura 36 – ERM II depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) ................................... 75Figura 37 – Ensaio de carga de uma ancoragem ....................................................................... 77 vii
  9. 9. Índice de TabelasTabela 1 – Patamares de carga para ensaio de tracção em pregagens .................................... 18Tabela 2 – Normas europeias de aço para armaduras (EN1537,1999) ..................................... 26Tabela 3 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens provisórias .................. 33Tabela 4 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas ................... 35Tabela 5 – Critérios de aceitação de produtos anticorrosivos (EN 1537,1999) ......................... 38Tabela 6 – Divisão das actividades da responsabilidade do projecto geral e do construtor dasancoragens. ................................................................................................................................. 58Tabela 7 – Elementos mínimos presentes no relatório de trabalhos de ancoragens. ................ 61Tabela 8 – Carga a aplicar nos ensaios de ancoragem e carga de blocagem (EN1537, 1999) 67Tabela 9 – Ciclos de carga e tempo mínimo de observação para EP e EA: Métodos 1 e 2(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 68Tabela 10 – Tempo, períodos e critérios de aceitação de perdas de carga: Método 2 (EN1537,1999) ........................................................................................................................................... 69Tabela 11 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EP: Metodo 3(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 71Tabela 12 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EA: Metodo 3(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 71Tabela 13 – Deslocamento de fluência e perda de carga acumulada: Critérios de aceitação deancoragens definitivas sujeitas a ensaios de carga (EN1537, 1999) ......................................... 72 viii
  10. 10. Capítulo 1 – Introdução1.1 – EnquadramentoA construção de ancoragens em obras geotécnicas tem presenciado um crescimento notávelface ao desenvolvimento dos centros urbanos e das redes ferroviárias e rodoviárias.A construção de uma obra com este grau de complexidade requer um controlo de qualidadeobjectivo e rigoroso, de modo a garantir o desempenho e a durabilidade esperada.Nos últimos anos tem-se assistido a uma evolução que confere à qualidade um papel de cadavez maior relevo.A tecnologia das ancoragens passivas e activas foi desenvolvida maioritariamente porempresas de construção da especialidade, que projectavam e construíram sistemas de suporteprovisórios.A optimização das técnicas de injecção e furação aliado a uma inovação no fabrico do aço (açode alta resistência para os cordões ou barras) serviram como base para o desenvolvimentoposterior das ancoragens, sobretudo na França, Alemanha, Suíça e Suécia.O trabalho teve como suporte, para além da bibliografia existente nesta matéria, todo oacompanhamento de campo, registos de actividade e respectivos documentos de controlo dequalidade da obra do Aproveitamento Hidroeléctrico do Baixo Sabor a cargo do consórcio“Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.1.2 – ObjectivosEsta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação portuguesa nocontrolo de qualidade na fase de projecto, construção e ensaios de ancoragens activas epassivas (pregagens).Sendo a integridade física das ancoragens uma preocupação na garantia da vida útil, opresente trabalho tem como principal objectivo desenvolver uma metodologia de controlo dequalidade na execução das mesmas.Para concretizar este objectivo, o controlo da qualidade terá de abranger todos os passos deexecução das mesmas:  Reconhecimento geológico e geotécnico;  Fase de projecto;  Recepção em obra;  Fase de execução;  Verificações finais (pré-esforço);  Monitorização e manutenção. 1
  11. 11. 1.3 – OrganizaçãoEste trabalho é constituído por 10 capítulos, o primeiro e o ultimo correspondentes à introduçãoe conclusão, respectivamente. Adicionalmente, a dissertação encontra-se subdividida em duaspartes, em que na primeira abordam-se as ancoragens passivas (capítulos 2 a 4) e na segundaas ancoragens activas (capítulos 5 a 9).O presente capítulo inclui um breve enquadramento geral do assunto, o objectivo e aorganização estrutural do trabalho.PARTE 1No capítulo 2 descreve-se o enquadramento histórico, no que diz respeito às origens e à suaevolução. Aborda-se as propriedades das pregagens, bem como uma breve análise deestabilidade e características.No capítulo 3 descreve-se os aspectos construtivos das pregagens.No capítulo 4 aborda-se o controlo de qualidade e a monitorização nas pregagens. Sãoapresentados os objectivos do controlo de qualidade e descritos os métodos de controlo dequalidade a efectuar nos materiais, nas actividades e nos ensaios de tracção.PARTE 2No capítulo 5 apresenta-se um enquadramento histórico, relativamente às origens, evolução,constituição, classificação e os vários componentes de ancoragens activas.No capítulo 6 aborda-se a problemática da corrosão, dos diversos tipos de corrosão e dasclasses de protecção das ancoragens contra a corrosão. Indica-se ainda os sistemas deprotecção contra a corrosão e a protecção dos componentes das ancoragens.No capítulo 7 abordam-se diversos aspectos tecnológicos, construtivos e de controlo desistemas de ancoragens.No capítulo 8 aborda-se o controlo de qualidade das ancoragens activas nas diversas fasesenvolvidas pela especialidade, como é o caso do reconhecimento, caracterização, projecto deviabilidade, fiscalização, ensaios e registos de obra.No capítulo 9 descreve-se o programa de monitorização e manutenção.Finalmente, no capítulo 10 apresenta-se as considerações finais da presente dissertação. 2
  12. 12. PARTE I 3
  13. 13. Capítulo 2 – Caracterização das ancoragens passivas2.1 – IntroduçãoA contenção com recurso a pregagens consiste no reforço passivo (sem tensionamento) detaludes de terreno natural aplicando varões de aço nervurado com as característicasespecíficas, cortadas em bico num dos extremos, tendo no outro uma rosca adequada parareceber uma placa de ancoragem e uma porca de fixação. Serão totalmente ligadas à rochaenvolvente com calda de cimento ou com argamassa de cimento e areia quando se verificaremdificuldades na selagem. As placas e as porcas terão um assento hemisférico de forma apermitir a sua instalação satisfatória e a transferência de carga, mesmo em betão projectado ousuperfícies rochosas irregulares, sem criar tensões secundárias no varão da ancoragem. Com o decorrer da escavação (de cima para baixo) pode ser aplicado betão projectado naface do talude para conferir continuidade.2.2 – Origens e evolução das ancoragens passivasAs origens das ancoragens passivas (pregagens) remetem-nos para um sistema de contençãoutilizado nas escavações subterrâneas em rocha, denominado como New Austrian TunnelingMethod (Rabcewicz, 1964, 1965). Este sistema baseia-se na aplicação de ancoragenspassivas seguido de uma camada de betão projectado. Esta combinação é utilizada naestabilização de taludes deste o inicio dos anos 60 (Lang 1961).Uma das primeiras aplicações de pregagens foi em 1972 num projecto ferroviário emVersailles, França, onde um talude de 18 metros de material arenoso foi estabilizado (Rabejace Toudic, 1974). Alem de ser economicamente vantajoso, com a aplicação de pregagens aconstrução era mais célere de que com outros métodos de contenção. Deste modo houve umgrande aumento do uso de pregagens em França e consequentemente em toda a Europa.A primeira grande investigação deste método de contenção teve lugar na Alemanha em 1975pela Universidade de Karlsruhe e a empresa de construção Bauer. Esta investigação envolveuvarias de paredes/taludes experimentais de diversas configurações e o seu comportamentoaos diversos procedimentos utilizados. (Gassler e Gudehus, 1981; Schlosser e Unterreiner,1991). Em França, o “Clouterre research program”, envolvendo uma participação pública eprivada, foi iniciado em 1986 e abrangeu uma grande gama de ensaios, monitorização dasestruturas e simulações numéricas (Clouterre, 1991).Nos Estados Unidos da América, a utilização de pregagens aumentou substancialmente aolongo da última década não só devido à sua fiabilidade técnica e economia, masmaioritariamente devido á celeridade na contenção de taludes (provisórios e permanentes) emescavações (de cima para baixo). 4
  14. 14. 2.3 – Propriedades das PregagensA adopção de pregagens como sistema de contenção deve ter como principal consideração osseguintes factores: I. Avaliação das condições geológicas/geotécnicas do terreno; II. Vantagens e desvantagens da sua aplicação; III. Comparação com sistemas alternativos de contenção (ex. Vigas ancoradas); IV. Análise de custos.I- Avaliação das condições geológicas/geotécnicas do terrenoAs pregagens podem ser utilizadas em diversas condições e tipos de solo. Consoante aavaliação das características do solo determina-se a sua viabilidade económica e funcional.Solos favoráveis à aplicação de pregagens  Solos onde o talude mantém a geometria desejada após escavação de dois metros de altura e mantém-na durante um dia ou dois sem suporte ou contenção;  Solos que após a furação para pregagem no talude, mantenham o furo aberto algumas horas para a instalação do varão de aço.II – Vantagens e desvantagens da sua aplicaçãoII.1 VantagensAplicação:  Requer uma plataforma de trabalho menor que as ancoragens activas;  Menor impacto ambiental em comparação com outras técnicas de contenção;  Não necessita de nenhuma base estrutural;  A sua aplicação é relativamente rápida e requer menos meios e materiais que nas ancoragens activas;  Malha de pregagens facilmente ajustável in situ de modo a contornar qualquer obstáculo imprevisto;Custo:  A utilização de pregagens é uma opção mais económica que a maioria dos restantes métodos de contenção;  A aplicação de betão projectado na face do talude é mais económico que um muro de betão armado necessário para as ancoragens activas.II.2 Desvantagens  A utilização de pregagens não é apropriada para as estruturas que apresentem um controlo rígido de deformação, uma vez que a sua aplicação necessita de alguma deformação dos solos para garantir maior resistência;  Não convém utilizar pregagens quando temos um nível freático elevado, e as aguas escoem para a plataforma de trabalho deixando-a sem condições para trabalhar;  Execução de pregagens requer pessoal e equipamento especializado. 5
  15. 15. III - Comparação com ancoragens activas  Equipamento de aplicaçãoNas ancoragens activas, alem da furação para posterior inserção da ancoragem, temos o pré-esforço aplicado na cabeça da ancoragem que necessita de um equipamento adicional(macaco de tensionamento).  Densidade da pregagem/ancoragemEm projectos similares, o número necessário de pregagens por unidade de área teria de sersignificativamente superior ao número de ancoragens activas por unidade de área. A aplicaçãode um número superior de elementos individuais (pregagem ou ancoragem activa) decontenção adiciona um grau de redundância que pode contribuir para a estabilização de umtalude. Consequentemente, a falha de elemento individual de contenção de um talude compregagens apresenta um risco muito menor que a falha de um elemento numa paredeancorada. Por norma, apenas 5% das pregagens são sujeitas ao ensaio de tensão, enquantonas ancoragens activas, todo são sugeitas aos ensaios de recepção/aferição.  Distribuição da capacidade de cargaNas pregagens a carga é distribuída ao longo de todo o comprimento do prego, por sua vez, asancoragens activas são projectadas para transferir a carga apenas na secção posterior dapotencial superfície de falha.  MobilizaçãoAs ancoragens activas adquirem capacidade de carga depois de pré-esforçada, as pregagenssão passivas e só entram em tensionamento com a deformação do solo circundante.  Deformações do taludeMedições de campo em ancoragens activas indicam que o desvio máximo da parede/taludeacontecem geralmente a meio vão do mesmo. Nas pregagens, a máxima deformação temlugar no topo do talude. De realçar que as maiores deformações acontecem nos taludes comancoragens passivas.IV – Análise de custosO custo da aplicação de pregagens depende de vários factores, condições do solo,acessibilidades, altura do talude, sistemas de protecção à corrosão, aplicação temporária oupermanente, mão-de-obra especializada em pregagens e betão projectado e condiçõesatmosféricas (ex. Sismos, gelo).O custo de aplicação está directamente relacionado com a altura dos taludes, tendo comoaltura ideal para rentabilizar os meios (maquina de perfuração e robot de projecção) entre 5 e 7metros. 6
  16. 16. 2.4 – Investigação in situ e ensaio laboratoriaisInvestigação in situ e ensaios laboratoriais são essenciais num projecto de engenhariageotécnica para garantir que o tipo de pregagens a adoptar é o mais apropriado ás condiçõesque o terreno apresenta. As principais propriedades do solo necessárias para odimensionamento das pregagens são a classificação, peso específico, resistência ao corte ecompressibilidade. Os ensaios laboratoriais também nos fornecem informação do caráctercorrosivo do solo, característica relacionada com o tempo de vida útil da pregagem.2.5 – Análise das Pregagens2.5.1 – Forças de Tracção nas PregagensPara garantir a estabilidade do talude, as pregagens devem estender-se para além dasuperfície potencial de deslizamento. Á medida que a deformação lateral aumenta devido áconsequente escavação, aumenta a força axial das pregagens instaladas previamente. Logo,com o aumento da escavação aumenta também a quantidade de massa retida (a suportar)(Figura 2.1). Deflecção padrão no final de cada fase Fase de Escavação 1 Pregagem 1 Fase de Escavação 2 Superficie Crítica de Escavação das Fases de Escavação 1,2,...,N Fase de Escavação N Pregagem N Figura 1 – Força axial das ancoragens (FHWA A0-IF-03-017). 7
  17. 17. Enquanto as forças de tensão nos níveis intermédios e inferiores crescem com o aumento daprofundidade de escavação, a força de tensão nos níveis superiores diminui devido a umaredistribuição da carga.Com o aumento da largura e profundidade da superfície crítica, a contribuição das pregagenssuperiores para a estabilização do talude diminui. Contudo, a sua utilidade não pode serconsiderada supérflua devido à sua importância na fase inicial da escavação e na redução dedeslocamentos laterais do talude.Outra situação de especial importância acontece durante a escavação da última secção,quando aquela faixa encontra-se temporariamente sem contenção e as pregagens e o betãoprojectado ainda não foram aplicados Figura 2). Superficie Crítica Faixa de Escavação potêncialmente instável Figura 2 – Superfície sem contenção, potenciamente instável (FHWA A0-IF-03-017)2.5.2 – Análise de Estabilidade2.5.2.1 – Análise de Estabilidade ExternaA análise de estabilidade externa estuda o desenvolvimento/plano da potencial falha e calculao tipo e a malha de pregagens a adoptar de modo a garantir a estabilidade do talude. A alturado talude, a estratosgrafia do talude e da base e o tipo de pregagem (comprimento, diâmetro,malha) são os principais factores. 8
  18. 18. 2.5.2.2 – Análise de Estabilidade InternaNa análise de estabilidade interna, a rotura pode dar-se entre os três intervenientes daspregagens, o solo, o varão de aço e/ou pela calda de cimento da injecção. Nas pregagens écriado um elo de ligação entre a calda de cimento e o solo circundante à medida que esteúltimo se deforma durante a fase de escavação, o que origina um aumento das forças detensão no varão de aço.  Rotura na interface entre o solo e a calda de cimento da injecção devido a uma insuficiente resistência na união e/ou comprimento da pregagem insuficiente;  Deslizamento na interface do varão de aço com a calda de injecção, acontece principalmente quando são utilizados varões lisos em detrimento de varões nervurados;  Rotura do varão dá-se quando são aplicados esforços para os quais a pregagem não estava dimensionada;  As pregagens trabalham predominantemente á tracção, mas, também apresentam esforços transversais e momentos (curvatura) na intersecção do plano de falha com a pregagem.2.6 – Características das PregagensA. Layout do TaludeA estabelecer o layout do talude temos de ter um consideração três factores, a altura do talude,o comprimento do talude e a sua inclinação (geralmente entre os 0º e os 10º para o caso devias de comunicação). Adicionalmente temos de ter em consideração as condições daplataforma de trabalho, nivelada e drenada, sem obstáculos e com as dimensões ecaracterísticas tais que permita a circulação dos equipamentos e pessoal na frente de trabalhoem condições de segurança.O aumento da inclinação do talude acresce estabilidade, uma vez que num talude mais“deitado” são exercidas menores forças, logo requer pregagens mais curtas.B. Espaçamento entre pregagensO espaçamento horizontal (Sh) é em geral igual ao vertical (Sv). Este espaçamento é situa-segeralmente entre 1.25 a 3 metros.C. Disposição das pregagensA malha das pregagens segue geralmente um dos seguintes padrões, malha rectangular,malha quincôncio, pregagens isoladas (Figura 3). 9
  19. 19. Drenagem Pregagem P1 Fundo dos Níveis de Escavação Fundo da Escavação Pregagens dispostas em Malha Rectangular Drenagem Pregagens dispostas em Malha Quincôncio Figura 3 – Exemplos de malhas de pregagens (FHWA A0-IF-03-017)A malha rectangular resulta numa coluna alinhada de pregagens, o que facilita a construção dejuntas verticais num eventual muro de betão à face do talude e a aplicação de drenoshorizontais.Na disposição em quincôncio, temos uma melhor distribuição de pressões. No caso dadrenagem, utilizam-se drenos na mesma malha aplicada no intervalo das pregagens.D. Inclinação da pregagemAs pregagens apresentam usualmente uma inclinação entre 10 a 20 graus com a horizontal.Recomenda-se este intervalo de modo a assegurar que a calda de cimento injectada no fundodo furo, flua até ao final do mesmo preenchendo todos os vazios. Uma inclinação inferior a 10graus não deve ser utilizada uma vez que os vazios afectam a capacidade de carga dapregagem e reduzem a protecção á corrosão fornecida pela calda de cimento. 10
  20. 20. Capítulo 3 – Execução de PregagensAntes de se iniciar a furação deverá tomar-se em consideração os seguintes aspectos:  Verificar se os comprimentos e diâmetros de furação utilizados são os correctos;  Garantir que o material de furação não está dilatado, torcido, amolgado ou fissurado;  Criar condições para livre circulação de água e do ar no interior da coluna de furação;  Desobstruir todos os orifícios e cortes do material de furação;  Limpar e lubrificar todas as roscas de modo a facilitar o seu enroscar e desenroscar;  Arrumar devidamente todo o material de furação que não esteja a ser utilizado;  Construção prévia da plataforma de trabalho adequada ao tipo de tarefa a realizar.Os comprimentos reais de furação poderão, caso se considere necessário, exceder em 20 cmaqueles que estão previstos ao nível do projecto, de modo a possibilitar a recolha de detritosque eventualmente possam surgir durante as operações de colocação da armadura depregagem e que se acumulam no fundo do furo.O processo de furação previsto, face ao tipo de rocha existente em obra é a furação àrotopercussão destrutiva, devendo dedicar-se especial atenção ao registo nas respectivas“Partes Diárias” de qualquer anomalia que possa surgir durante a furação (Anexo 1 – Ficha decontrolo de partes diárias de pregagens).Sempre que se registar a presença de água ou a intercepção do nível freático, deverãoadoptar-se medidas mitigadoras adequadas, de forma a evitar a ocorrência de eventuaisfenómenos de erosão interna.Tendo em conta o diâmetro de varão que constitui a armadura (Ø25 mm a Ø32 mm), odiâmetro de furação variará entre 76 mm e 89 mm, conforme o diâmetro, tipo de pregagens erespectivos acessórios, cumprindo os requisitos do CE quanto ao recobrimento. Figura 4 – Equipamento de rotopercussão destrutiva (ROC D7) 11
  21. 21. Após a conclusão da furação os furos deverão ser devidamente limpos de detritos de furação,lamas e fragmentos.A colocação das armaduras de pregagem nos furos, deverá processar-se o mais rapidamentepossível e, em qualquer circunstância, ser precedida de uma cuidadosa inspecção visual, como objectivo de se poderem detectar e, se for caso disso, reparar quaisquer danos ou defeitosque as mesmas possam apresentar.A centralização da armadura é garantida pelo tubo de injecção enrolado em espiral no varão dapregagem (fixado com arame recozido) conferindo um recobrimento mínimo de calda, em cadaselagem, entre armadura e as paredes do furo. Figura 5 – Tubo de injecção enrolado em espiral no varão de aço da preagagemDurante o processo de introdução da armadura deverão evitar-se retorcimentos ou curvaturasexcessivas que possam danificar alguns dos componentes da pregagem.Uma vez introduzida a armadura no furo de pregagem, esta não deverá ser deslocada deforma a possibilitar o endurecimento da calda de injecção sem quaisquer perturbações, atéesta obter a resistência pretendida e exigível em projecto.Dado que a extremidade superior do varão se apresenta roscada, esta deverá ficar saliente dasuperfície da estrutura de suporte em cerca de 10 cm, onde será posteriormente apertada aplaca de distribuição, que quando aplicável será protegida com recobrimento de betãoprojectado. 12
  22. 22. Após a colocação da armadura é efectuada a selagem da boca da pregagem com materialadequado, o qual é submetido previamente a aprovação. Figura 6 – Selagem dos varõesA operação de injecção realiza-se preferencialmente de baixo para cima, por intermédio daintrodução de um tubo semi-rígido com cerca de 16mm de diâmetro (ou outro desde queadequado à função), não podendo ser interrompida depois de ter sido iniciada. Caso severifique alguma situação inesperada que obrigue a uma interrupção de emergência deveráefectuar-se, de imediato, a limpeza do furo de pregagem. O objectivo principal da operação deselagem ou de injecção será, então, assegurar a livre saída da água e do ar, através do tubode respiro (tubo curto instalado junto à selagem), de modo a garantir o perfeito enchimento dofuro de pregagem. As manobras de injecção deverão processar-se de forma lenta, mascontínua, até que a calda de cimento que saia pelo próprio furo de pregagem tenha a mesmaconsistência que a calda de cimento produzida na central de injecção, após esta fase, o tubode respiro é bloqueado (dobrado), procedendo-se então à injecção final com pressão efectivade 2 bar. A relação água/cimento das caldas de injecção deverá ser de 0,50 para as caldascom areia e 0,30 para caldas puras.Nas situações em que as pregagens serão executadas com a cota de fundo superior à cota daboca, além dos procedimentos já descritos as pregagens devem ser fixas, por exemplo, comtaco de madeira, e o tubo de respiro deve ser o tubo longo (instalado junto à extremidade dofuro) enquanto o tubo de injecção o tubo curto. Em casos onde exista circulação abundante deágua poderá ser necessário recorrer a materiais como o poliuretano para garantir a selagem daboca do furo. 13
  23. 23. Na montagem da cabeça da pregagem (conjunto formado por placa de distribuição e porca deaperto), é necessário regularizar a superfície de assento da placa de distribuição antes dacolocação da placa de distribuição, seguido da instalação da porca ate ao encosto e o apertocom recurso de uma chave dinamométrica até se obter o esforço requerido. Figura 7 – Pormenor da cabeça da pregagemAs operações de corte das pontas de varões que fiquem em excedente (caso se verifiquenecessário, por exemplo quando a superfície da parede não for regular exigir um ajuste nocomprimento do varão para garantir o apoio da placa de distribuição) deverão efectuar-se comrecurso à utilização de rebarbadoras devidamente equipadas com discos de corte, estandoproibido o uso de maçarico.Após o corte de pontas de pregagem (se necessário), deverá proceder-se ao recobrimento dacabeça da pregagem com betão projectado, se definido no projecto. 14
  24. 24. 3.1 – Fluxograma do processo de execução de pregagens Projecto de Programação e Execução Aprovisionamento Aprovado Preparação da Plataforma Marcações Furação no PIE comprimento total Colocação de Armadura Selagem da “Boca da Pregagem” Injecção Sob PIE Pressão (0,2 MPa) Montagem Cabeças PIE Inspecção das actividades de acordo com o estabelecido no AHBS/PIE.003 15
  25. 25. Capítulo 4 – Controlo de Qualidade e Monitorização4.1 – IntroduçãoO controlo de qualidade tem um papel vital em taludes com pregagens porque a sua correctautilização e consonância com o projecto de execução resulta numa solução válida para otempo de vida útil esperado. O Controlo de qualidade envolve a conformidade dosequipamentos e materiais; conformidade na execução dos procedimentos de construção;controlo da monitorização.4.2 – Objectivo do controlo de qualidadeAntes de iniciar a aplicação de pregagens num talude, as várias partes envolvidas têm de tersempre presente os seguintes itens:  Planeamentos, especificações e ensaios necessários;  Condições em obra para a correcta aplicação de pregagens (ex. Plataforma de trabalho);  Requisitos dos materiais e as suas tolerâncias;  Sequência de execução;  Qualificações dos executantes.As seguintes medidas de controlo de qualidade devem ser implementadas durante a aplicaçãopara garantir que:  A aplicação está a ser executada de acordo com o CE;  Alturas de escavação não são excedidas;  Furação dos drenos é correctamente executada, sem haver desmoronamento do furo;  Varões de aço de correcto tamanho e tipo (ex. comprimento, diâmetro, resistência);  Sistemas de protecção á corrosão;  Selagem, injecção, malha sol e betão projectado são aplicados de acordo com os materiais e métodos previamente especificados;  Resultados dos ensaios de tensionamento dentro dos parâmetros definidos.4.3 – Controlo de qualidade nos materiaisO controlo de todo o material utilizado é executado em campo pelos seguintes procedimentos:  Examinação visual de defeitos devido a mau fabrico, contaminação ou provenientes do transporte;  Certificação do fabricante ou fornecedor que os materiais cumprem todos os requisitos;  Amostras de ensaios laboratoriais dos materiais entregues no campo. 16
  26. 26. Componentes metálicos (ex. varões, chapas, porcas, anilha), centralizadores, componentes dacalda de cimento, tubo PVC dos drenos, tubo de injecção, malha sol e aditivos sãorecepcionados com base nos certificados de fabrico.A mistura da calda de cimentos e do betão projectado são aprovados com base nos ensaioslaboratoriais e in situ realizados (Anexo 2 – Estudo de composição de caldas de injecção).No final do mês, é necessário executar um relatório com os resultados dos ensaios obtidos atéao final do mês anterior, de acordo com a amostragem definida (Anexo 3 – Ficha de controlode caldas de injecção).No que diz respeito a armazenamento, os varões, chapas, porcas, cimento, e o material dedrenagem devem ser armazenados em local seco e seguro.4.4 – Controlo de qualidade nas actividadesOs seguintes pontos asseguram que todas as actividades e respectivos ensaios sãoexecutados de acordo com o caderno de encargos:  Verificar que os varões não estão danificados, têm o comprimento exacto e que o certificado de fabrico comprova a classe de protecção á corrosão pretendida;  Verificar que a estabilidade do talude escavado é mantida em todas as fases da contenção. Se a estabilidade do talude estiver em risco na escavação da primeira faixa, deve reduzir-se a altura de escavação nas faixas seguintes e se necessário aplicar betão projectado antes das pregagens;  Verificar que as pregagens são aplicadas com a correcta orientação, espaçamento e comprimento;  Verificar que os centralizadores estão correctamente aplicados ao longo do varão de modo a que este esteja na localização correcta;  No caso de não se conseguir inserir a totalidade do comprimento do varão no furo, significa que o furo desabou e é necessário um novo furo;  Verificar que a injecção é realizada correctamente, a calda de cimento é injectada do fundo para a boca do furo de modo a preencher a totalidade do mesmo, sem deixar vazios;  Verificar que o betão projectado ficou com a espessura pretendida e foi aplicado correctamente;  Verificar a correcta aplicação da chapa, desvios na perpendicularidade entre o varão e a chapa devem ser colmatados com a anilha côncava anterior á porca;  Verificar a correcta instalação dos drenos, é essencial que o escoamento não seja impedido;  Garantir que os cubos de calda de injecção e as caixas de betão projectado sejam ensaiados em laboratório á compressão e resistência.4.5 – Ensaio de AferiçãoSão efectuados ensaios de tracção a uma percentagem específica (geralmente um ensaio por100 pregagens, do mesmo tipo) para averiguar adequação da metodologia e a capacidade de 17
  27. 27. carga das pregagens. As pregagens que falhem nos ensaios de arranque serão substituídas etestadas novamente.4.5.1 – Metodologia do ensaioOs ensaios de aferição em pregagens pretendem atingir a carga de rotura, no presente caso acarga de rotura definida no caderno de encargos é de 220 kN.O ensaio consiste na aplicação no coroamento do varão de uma carga axial de tracção porpatamares até um valor máximo de 220 kN, conforme descrito abaixo.Os ensaios foram realizados com um ciclo de carga e descarga, com patamares de carga de25 kN e com estabilização da carga durante cinco minutos em cada patamar. Na tabela 1,apresentam-se os patamares de carga de tracção previstos para a execução do ensaio. Manutenção da Patamares de Tensões de Carga em cada carga Tracção (kN) Patamar (minutos) P0 37 5 P1 45 5 P2 70 5 P3 95 5 P4 120 5 P5 145 5 P6 170 5 P7 195 5 P8 220 5 P9 37 - Tabela 1 – Patamares de carga para ensaio de tracção em pregagensO patamar P0 corresponde à carga inicial do ensaio, necessária para retirar as folgas dosistema de tracção.4.5.2 – Sistema de aplicação de cargaA superfície da rocha em volta da pregagem a testar foi preparada de forma a permitir ainstalação das chapas de aço onde apoia o macaco de tracção, minimizando assim eventuaisdeformações relativas da base de apoio do macaco. 18
  28. 28. Na rosca do varão é copulado uma extensão de varão para permitir a instalação do macaco.O macaco hidráulico utilizado no caso em estudo dispunha de êmbolo oco, permitindo o seuatravessamento pelo varão, acoplador, extensão do varão e colocação de chapa e porca naextremidade superior, garantindo assim a transmissão da carga mobilizada no macaco para ovarão de 25 mm testado. Figura 8 – Macaco hidráulico instalado em pregagemO macaco hidráulico utilizado deve estar sempre acompanhado do respectivo certificado decalibração disponível para consulta.4.5.3 – Leitura de deformações e cargas de tracçãoAs leituras das deformações axiais da pregagem e das cargas de tracção aplicadas durante osensaios, foram utilizados os seguintes instrumentos:- Um deflectómetro analógico com haste colocada directamente sobre a placa de ancoragemdo varão  25mm, apoiado em tripé posicionado sobre a plataforma de trabalho existente, aqual se deve admitir não ser influenciada pelos ciclos de carga do ensaio;- Um deflectómetro analógico com haste colocada directamente sobre a chapa de aço onde omacaco apoia na parede de rocha, suportado por tripé posicionado sobre a plataforma detrabalho existente, a qual se deve admitir não ser influenciada pelos ciclos de carga do ensaio:- Um manómetro hidráulico incorporado no circuito hidráulico de alimentação do macaco. 19
  29. 29. Figura 9 – Instalação dos deflectómetros de medida das extensõesOs instrumentos utilizados nas medições durante os ensaios foram calibrados no Instituto deSoldadura e Qualidade (ISQ).4.5.4 – Resultados dos ensaiosNo final de cada mês, é necessário executar um relatório com os resultados dos ensaiosobtidos até ao final do mês anterior, de acordo com a amostragem definida (Anexo 4 – Fichasde ensaios de tracção em pregagens). Linha de óleo Cabo de Leitura hidráulico Célula de Carga Placa de Referência Varão Deflectó- metros de medida das extensões Chapa de Distribuição Aríete Betão Projectado Figura 10 – Macaco hidráulico utilizado no ensaio de tracção 20
  30. 30. PARTE II 21
  31. 31. Capítulo 5 – Caracterização das ancoragens activas5.1 – Origens e evolução das ancoragens activasAs primeiras aplicações de ancoragens datam do século XX, mais concretamente em 1934como solução do reforço da barragem de Cheufras na Argélia desenvolvido por André Coyne(Xanthakos, 1991). Figura 11 – Barragem do Cheufras, na Argélia: a) Planta; b) secção transversal tipo (Pinelo, 1980)..Durante a década de 50 as ancoragens eram utilizadas em grande parte como suporte deescavações profundas e nos maciços rochosos na construção ou recuperação de diversasbarragens. Ainda na década de 50 iniciou-se a construção de ancoragens como solução desuportes provisórios, com capacidade de carga geralmente na ordem de 200 a 900kN.As primeiras ancoragens na Europa foram executadas na Alemanha Ocidental em 1958 após aguerra. O método de construção utilizado foi o sistema Bauer, que consiste na selagem de umahaste de aço inserida no interior de um furo com 8 cm de diâmetro com uma mistura cimentícia 22
  32. 32. adequada, injectada no furo. Em 1965, Bauer refere que já tinham sido instaladas cerca de30000 ancoragens.Na Suíça, os sistemas de ancoragens VSL favoreceram a redução das diferenças associadasaos sistemas aplicados às ancoragens para rochas e solos. Dividiu as ancoragens activas emdefinitivas e provisórias, e reconheceu as exigências associadas à protecção contra a corrosão.Na década de 60 Stump Bohr A. G. iniciou a construção de ancoragens activas com tubos deprotecção contra a corrosão de ancoragens de barras e com bolbo de selagem em compressão(Ivering, 1981).Em Portugal, as primeiras aplicações de ancoragens datam da década de 50 na escavaçãodos aproveitamentos hidroeléctricos de Picote e de Miranda (Oliveira Nunes, 1961). Aconstrução de ancoragens definitivas em solos teve inicio na década de 60 em Santarém, naconsolidação da encosta das Portas do Sol (Figura 12). Figura 12 – Encosta das portas do sol, em Santarém: a) perfil transversal; b) evolução da tracção em 4 ancoragens instrumentadas.A norma que abrange especificamente as ancoragens em terreno foi introduzida em 1999 naEuropa (EN 1537 – Execution of special geotechnical work – Ground anchors) 23
  33. 33. 5.2 – Constituição das ancoragensA ancoragem é considerada um reforço activo, ou seja, com pós-tensionamento do terrenoatravés da instalação de um reforço normalmente em cordões em aço ou barras em aço que érevestido com calda de cimento e posteriormente tensionado. Podemos dizer que uma ancoragem é composta essencialmente por três partes: A cabeça daancoragem (conjunto formado por placa de distribuição, placa porta-cunhas, cunhas edispositivos de protecção definitiva); o comprimento livre (Troço de armadura compreendidoentre a parte superior da ancoragem e o bolbo de selagem, onde não é transmitida tensão aoterreno); e o comprimento de selagem (Corresponde ao troço da ancoragem que se destina atransmitir as tensões ao terreno). Sendo a capacidade de carga condicionada pela preservaçãoda resistência intrínseca de cada uma das suas componentes, pelas reacções mobilizadas noterreno ao longo do comprimento de selagem e na zona da cabeça ao nível do suporte. Figura 13 – Desenho esquemático, em corte, de uma ancoragem (Carvalho, 2004).A constituição das ancoragens depende de vários factores como, o tempo de vida especificadono projecto, as características construtivas e o meio envolvente, nomeadamente no que dizrespeito à protecção contra a corrosão e aos possíveis fenómenos de fluência.5.3 – Classificação das ancoragensAs ancoragens podem agrupar-se em dois grupos distintos (Pinelo, 1980) de acordo com anatureza do maciço onde a selagem da ancoragem vai ser realizada, ancoragem em solo ouem rocha. 24
  34. 34. No que diz respeito ao tempo de vida útil, tem-se dois tipos de ancoragens, as ancoragensprovisórias (ou de curta duração) e as ancoragens definitivas (ou de longo prazo).As ancoragens provisórias são elementos de natureza temporária, face à sua durabilidadelimitada, tornando-se desnecessários e inoperacionais após determinada fase dos trabalhos.As ancoragens definitivas devem garantir de forma permanente a estabilidade da obra.As obras que mais recorrem a ancoragens definitivas são as subterrâneas e as de estabilidadede taludes.De acordo com a vida útil prevista para a obra (de 50 anos de acordo com o RSA, 1982, art.º 6,ou de 50 ou 100 anos para estruturas de classe 4 ou 5, respectivamente, de acordo com oEurocódigo 7, parte 1 EN1997-1,2004), a integridade e o comportamento das ancoragens comcarácter definitivo possui uma importância vital no comportamento global da obra a longoprazo.No que diz respeito a ancoragens provisórias, a vida útil destas é na maior parte dos caso dedois anos.Diversas normas europeias (SIA V191/1995, 1996 e BS8081, 1989) apresentam distinçõesmais conservativas na distinção da vida útil, face ao respectivo risco de utilização. Dividem-senas seguintes subcategorias: Construções temporárias, onde o tempo de vida útil dasancoragens é inferior a 6 meses, e como tal não é necessário qualquer tipo de protecçãocontra a corrosão e/ou monitorização; Suportes semi-permanentes correspondem a uma vidaútil das ancoragens entre os 6 e 24 meses e apesar de não ser obrigatório medidas deprotecção contra a corrosão, é aconselhável uma monitorização do seu comportamento;Contenções definitivas para sempre que esteja prevista uma vida útil superior a 24 meses,neste ultimo caso, é exigida protecção contra a corrosão, planos de instrumentação emonitorização, estabelecidos em função da longevidade, da instrumentação e dascaracterísticas da obra.Como factores adicionais condicionantes temos também o meio envolvente onde a ancoragemestá inserida (características e carga corrosiva do terreno envolvente) e as possíveis cargas deserviço.De acordo com o Eurocódigo 0 (EN1990, 2002) e o Eurocódigo 7, parte 1 (EN1997-1, 2004), ascondições ambientais e as recomendações relativas à durabilidade indicadas nas normas dosmateriais de construção dos materiais em contacto com o terreno devem ser consideradas noprojecto geotécnico.5.4 – Componentes das Ancoragens5.4.1 – Aspectos geraisTodos os materiais aplicados nas ancoragens devem ser reciprocamente compatíveis,particularmente no caso dos materiais em contacto directo entre si. As propriedades dosmateriais não devem sofrer alterações durante a vida útil prevista da ancoragem, de modo quenão interfira com o seu comportamento e capacidade (EN1537, 1999). 25
  35. 35. 5.4.2 – Armadura de AncoragemA armadura de ancoragem pode ser constituída por fios, barras ou cordões que transmitem acarga de tracção desde a parte superior da ancoragem até à zona do bolbo de selagem.Segundo a EN1537 (1999), as armaduras têm de respeitar as seguintes normas europeias: Aço para construção ENV 1993-1 : Eurocódigo 3, Parte 1 Aço de reforço ENV 1992-1-1 : Eurocódigo 2, Parte 1 prEN 10138 Aço pré-esforçado prENV 1992-1-5 : Eurocódigo 2, Parte 1-5 Tabela 2 – Normas europeias de aço para armaduras (EN1537,1999)Outro tipo de armaduras só pode ser utilizado se for comprovada a sua adequabilidade comoparte da ancoragem, e se a fiscalização o aprovar.5.4.3 – Cabeça da AncoragemA execução da cabeça da ancoragem inclui a aplicação do pré-esforço e a colocação decunhas e da chapa de distribuição, utilizada para transferir a carga para a estrutura de suporte.Posteriormente deve ser aplicada uma protecção definitiva exterior, que pode ser realizada embetão ou pela aplicação de uma caixa de protecção devidamente conforme. Caixa de Protecção Chapa de aço Chapa de distribuição Selagem Tubo individual Cordão de aço revestido Figura 14 – Cabeça de ancoragem Provisória (de classe II) www.tensacciai.it 26
  36. 36. Caixa de Protecção Chapa de distribuição Chapa de aço Selagem Tubo protector de aço Cordão de aço revestido Tubo corrugado Figura 15 – Cabeça de ancoragem Definitiva (classe I) www. Tensacciai.itDe acordo com a EN1537 (1999) a cabeça da ancoragem deve ser projectada de modo asuportar desvios angulares relativamente à direcção normal à cabeça, num valor máximo de3% para 97% da tracção característica da armadura.Para o sistema ser projectado e detalhado em conformidade com os requisitos estabelecidos,as exigências da cabeça das ancoragens devem ser previamente estabelecidas. A cabeça daancoragem tem de ter capacidade de se ajustar ás deformações previstas para a obra durantea sua vida útil.A cabeça da ancoragem deve permitir a aplicação de tracções, como as de ensaio e deblocagem e, se assim for requerido, que se proceda a desblocagens e reblocagens. Devepermitir que se atinja a tracção característica da armadura até 100% do seu valor(EN1537,1999).A figura abaixo, representa um esquema detalhado de um tipo de cabeça de ancoragemcorrente, destinada a ancoragens de cordões. A cabeça é blocada através de cunhas cónicas,que fixam os elementos de aço. Os cordões são blocados individualmente depois de aplicado opré-esforço. 27
  37. 37. Figura 16 – Detalhe de cabeça de ancoragens para armadura constituída por cordões (www.tensacciai.it)As cunhas devem ser projectadas de forma a impossibilitar a rotura prematura do aço de pré-esforço.5.4.4 – Centralizadores e espaçadoresDe acordo com o EN1537 (1999), todas as armaduras instaladas devem ter garantido umrecobrimento mínimo de 10 mm de calda relativamente às paredes dos furos. Tal é alcançadocom recurso a centralizadores e espaçadores.A correcta colocação de centralizadores e espaçadores no comprimento de selagem garante:  Centralizar a ancoragem relativamente ao furo, para que a calda na zona selada tenha um a distribuição uniforme que conduz a uma eficiente protecção contra a corrosão;  Minimização do efeito de encurvadura da armadura entre os apoios;  Escoamento correcto da calda, permitindo que esta penetre os vazios existentes entre a armadura e os diversos elementos;  Eficiência da transferência de carga do bolbo para o terreno. Centralizador Cordão Tubo corregado Tubo de injecção Espaçador Figura 17 – Corte transversal da armadura de ancoragem (FHWA-IF-99-015, 1999) 28
  38. 38. A norma EN1537 (1999) refere que qualquer componente instalado no interior do furo deveestar devidamente espaçado e localizado de modo a que não reduza a capacidade resistenteda ancoragem.O projecto dos centralizadores deve ter em consideração a geometria do furo.A distância dos espaçadores no comprimento de selagem varia geralmente entre 0,5 m e 2,0m. De acordo com o PTI (1996), o primeiro centralizador a colocar deve localizar-se a menosde 1,5 m da boca do furo e o seguinte a 3m, ou menos, do centro.5.4.5 – Composição da calda de injecçãoCaldas de cimento são geralmente as mais utilizadas nos trabalhos de injecção de ancoragens,compostas por cimento Portland, água e adjuvantes, e devem cumprir os requisitos das normasprEN445, prEN446, prEN447. A totalidade A totalidade dos materiais utilizados deveapresentar teores de cloretos na calda que não ultrapassem 0,1% da massa de cimento, natotalidade. (EN1537,1999).A quantidade de água presente na calda deve ser suficiente para conferir trabalhabilidade efluidez na injecção, contudo, não em demasia de modo a evitar a exsudação e retracção. Éfundamental uma relação a/c reduzida para se obter resistência elevada, continuidadeestrutural, características de impermeabilidade da calda e um bom funcionamento comobarreira contra a corrosão.Na NP EN447 (2000) a precisão do doseamento das quantidades específicas deve ser de ±2%para o cimento e os adjuvantes e de ±1% para a água.Em relação aos aditivos, a norma EN1537 (1999) autoriza a aplicação de aditivos paramelhorar a trabalhabilidade e durabilidade, para reduzir a exsudação e a retracção, e paraaumentar a velocidade de presa. Os ligantes a aplicar devem estar previamente aprovadospela fiscalização e isentos de produtos que possam danificar ou alterar o aço de pré-esforço oua calda.5.4.6 – ResinasResinas e argamassas com ligantes resinosos podem ser utilizadas como alternativa à caldade cimento se as suas características e aplicabilidade forem verificadas em ensaios de campoe laboratório. 29
  39. 39. Capítulo 6 – Protecção contra a corrosão nas ancoragens6.1 – IntroduçãoNas ancoragens em terrenos (solo ou rocha), a sua capacidade de carga é condicionada pelaintegridade da resistência de cada um dos seus componentes e pelas reacções na cabeça daancoragem e ao longo da interface do comprimento da mesma com o terreno.Como tal, e de acordo com a EN1537 (1999) todos os elementos de aço sob tensão devem serprotegidos contra a corrosão durante a vida útil de projecto. Todas as ancoragens definitivasdevem ser protegidas contra a corrosão e nas ancoragem provisórias de modo a garantir umperíodo de 2 anos em meios agressivos, é necessário incluir uma protecção adicional.6.2 – Tipos de corrosão no aço de pré-esforçoA corrosão no aço de pré-esforço pode ser classificada de acordo com seis tipos principais (FIP1996a):  Corrosão generalizada;  Corrosão localizada;  Corrosão sob tensão / fragilização por hidrogénio;  Corrosão por fadiga;  Corrosão por acção de correntes vagabundas;  Corrosão bacteriana.Os últimos três tipos de corrosão apenas devem ser considerados sob cargas especiais oucondições de singularidade do terreno.A corrosão generalizada do aço de pré-esforço desprotegido, geralmente acontece na fase dearmazenamento. A corrosão generalizada se atempadamente solucionada, envolve perdasinsignificantes de material. Contudo, pode originar corrosão localizada ou corrosão sobtensão/fragilização por acção do hidrogénio, que têm sido a maior causa de roturadocumentada sobre ancoragens (FIP, 1996a).A corrosão generalizada ocorre formando-se uma camada fina uniformemente distribuída nasuperfície desprotegida do aço de pré-esforço. Na maior parte dos casos, quando temos umacorrosão generalizada muito ligeira, a camada fina pode actuar como camada protectora e aarmadura inserida no furo sem ser necessário proceder à sua remoção.A corrosão localizada sob a forma de picadas ou fissuras, em uma ou mais das secçõesdesprotegidas do aço de pré-esforço, não ser reparada, nem com limpeza nem com aplicaçãode revestimento. A armadura deve ser sempre rejeitada. 30
  40. 40. A corrosão sob tensão apresenta-se com aspecto de fissuras na zona das picadas e suscitaparticular atenção em aços de alta resistência utilizados no fabrico de elementos pré-esforçados. Esta concentração de tensões pode desenvolver a fendilhação, e propagar-se parao aço não corroído ao nível do fundo da picada. Com tempo pode alastrar-se até umaprofundidade que resulte na rotura do elemento de aço pré-esforçado. Armaduras com picadasou fissuras na superfície devem ser sempre rejeitadas.A corrosão por fadiga desenvolve-se sob acção de cargas cíclicas à medida que a corrosãoprogride até causar a rotura do elemento de pré-esforço. Este tipo de corrosão é pouco comumno aço de pré-esforço uma vez que a maior parte das ancoragens não estão sujeitas a cargascíclicas severas.A corrosão por acção de correntes vagabundas desenvolve-se sob a forma de picadas no açode pré-esforço quando sujeito a correntes eléctricas vagabundas que podem circular noterreno, como resultado de fugas de corrente ou roturas no isolamento de cabos eléctricos.Estas correntes resultam da descarca de corrente eléctrica contínua a partir de fontes deenergia como caminhos-de-ferro, sistemas de transmissão eléctrica e operações de soldadura.Este tipo de corrosão é particularmente danoso em ambientes marítimos.. Fontes de energia auma distância de 30 a 60 m das ancoragens não causam correntes vagabundassuficientemente intensas para gerar corrosão (FHWA-SA-96-072, 1995). A protecção dasancoragens contra correntes vagabundas geralmente envolve um isolamento eléctrico total doaço de pré-esforço relativamente ao terreno envolvente, com uma barreira não condutora,como o plástico.Os ataques bacterianos ocorrem como picadas no aço de pré-esforço desprotegido. Nosterrenos a cotas inferiores ao nível freático deve ser considerado o risco de ataque bacteriano,nomeadamente em terrenos margosos ou argilosos com sulfatos. Estes terrenos sãoconsiderados agressivos, logo as ancoragens devem ser encapsuladas.6.3 – Requisitos do sistema de protecção contra a corrosãoOs sistemas de protecção contra a corrosão protegem as ancoragens da corrosão conferindouma ou mais barreiras físicas que envolvem a armadura, e devem satisfazer os seguintescritérios:  Assegurar que a vida útil efectiva da ancoragem no que diz respeito à corrosão é no mínimo igual à requerida para a ancoragem;  Não deve produzir efeitos adversos no meio envolvente ou reduzir a capacidade da ancoragem;  Permitir os movimentos do comprimento livre para que a carga total seja transferida para o comprimento de selagem;  Compreender materiais quimicamente estáveis e não reactivos com os os materiais adjacentes;  Não necessitar de manutenção ou substituição (salvo raras excepções) durante a vida útil da ancoragem; 31
  41. 41.  Ter resistência e flexibilidade suficiente para resistir ás deformações induzidas pelo ensaio de carga;  Resistir ao manuseamento sem se danificar durante a fase de fabrico, transporte armazenamento e construtiva.6.4 – Classes de protecção contra a corrosãoA solução de projecto para o classe de protecção contra a corrosão deve seleccionar-se deacordo com a agressividade do terreno, a vida útil da ancoragem, as consequências de roturado sistema ancorado e os custos.Em terrenos agressivos ou com agressividade não determinada é aconselhável adoptar-se onível mais exigente de protecção contra a corrosão. Ou seja, classe I para ancoragensdefinitivas e classe II para ancoragens provisórias.Existem três níveis de protecção contra a corrosão, protecção de classe I (protecção dupla),protecção de classe II (protecção simples) e sem qualquer protecção.Na protecção simples, temos uma barreira física aplicada na armadura antes da aplicação daancoragem entre a própria armadura e o terreno.Na protecção dupla, é aplicada uma segunda barreira exterior com o objectivo de proteger ainterior de possíveis danos durante a aplicação.A corrosão é na maior parte das vezes realçada pela exposição ou combinações das acçõesdo oxigénio e de cloretos, condições anaeróbicas na presença de sulfatos, elevadas variaçõesde carga e por elevados níveis de tensão quando aplicadas em rochas duras ou de baixapermeabilidade.De acordo com a EN1537 (1999), o nível mínimo exigido de protecção contra a corrosão daarmadura de pré-esforço em ancoragens definitivas é a aplicação prévia de materialanticorrosivo a envolver cada elemento do aço, em toda a sua extensão.6.5 – Sistemas de protecção contra a corrosão6.5.1 – Ancoragens provisóriasPor vezes temos a necessidade de prolongar o tempo de vida útil de uma ancoragemprovisória por mais de dois anos ou se a ancoragem encontra-se em terrenos caracterizadospor ambientes mais agressivos, com graus de humidade elevados, percolação de água,podendo haver soluções que contenham agentes corrosivos, nomeadamente de cloretos.Nesse caso, é necessário aplicar medidas de sistemas de protecção contra a corrosão,aprovadas pela fiscalização. 32
  42. 42. A tabela abaixo (adaptado da EN1537,1999) descreve exemplos de sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens provisórias:1. Comprimento de selagem da armaduraTodos os tirantes da armadura devem conferir um revestimento de calda de cimento de pelo menos10mm à parede do furo. Quando o terreno apresentar características de natureza agressiva, éimportante, para garantir a protecção adequado a aplicação de um tubo corrogado a envolver aarmadura.2. Comprimento livre da armaduraO sistema de protecção deve desenvolver pouco atrito e permitir o movimento da armadura dentro dofuro. Esta característica é alcançada por uma das seguintes alternativas: a) Uma bainha plástica a envolver individualmente cada tirante, com a extremidade selada evitando o ingresso de água; b) Uma bainha plástica a envolver individualmente cada tirante, completamente preenchida com um produto anticorrosivo; c) Uma bainha plástica ou de aço ou um tubo comum a envolver todos os elementos da armadura, com a extremidade selada evitando o ingresso de água; d) Uma bainha plástica ou de aço ou um tubo comum a envolver todos os elementos da armadura, completamente preenchida com um produto anticorrosivo.A alínea (b) ou (d) é apropriada para ancoragens provisórias com maior tempo de serviço ou aterrenos de condições de maior agressividade.3. Transição entre a cabeça da ancoragem e o comprimento livreA bainha ou tubo de protecção da zona de comprimento livre deve ser selado ou soldado à chapa dedistribuição/cabeça da ancoragem. A bainha ou tubo de protecção da zona de comprimento livre deveter sobreposição. Para ancoragens provisórias com maior tempo de serviço, deve preencher-se comum produto anticorrosivo, cimento ou resina, o que tiver sido aplicado na cabeça da ancoragem.4. Cabeça da ancoragemQuando a cabeça da ancoragem está acessível para trabalhos de inspecção e é possível a aplicaçãode novo revestimento de protecção, são aceitáveis as protecções seguintes: a) Um revestimento de um produto anticorrosivo que não seja fluido; ou b) A combinação de um produto anticorrosivo com uma fita adesiva impregnada com um produto anticorrosivo.Quando a cabeça da ancoragem não está acessível, é aplicada uma caixa protectora de metal ouplástico preenchido com um produto anticorrosivo para garantir maior tempo de serviço à ancoragem.Em terrenos de condições de maior agressividade, a aplicação de uma caixa de metal ou plásticopreenchida com um produto anticorrosivo é necessária. Tabela 3 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens provisórias 33
  43. 43. 6.5.2 – Ancoragens definitivas Segundo a EN1537 (1999), os requisitos mínimos de protecção contra a corrosão da armadura de pré-esforço em ancoragens definitivas é a aplicação prévia de material anticorrosivo a envolver cada elemento de aço, em toda a sua extensão. As características desse material não se devem degradar durante a vida útil de projecto. De acordo com a mesma norma, a armadura das ancoragens definitivas deve estar provida de uma das seguintes soluções:  Protecção dupla contra a corrosão (Classe I) para no caso de uma das protecções seja danificada durante a instalação ou no pré-esforço da ancoragem, a segunda barreira permaneça intacta;  Protecção simples contra a corrosão (Classe II), devendo neste caso realizar-se em cada ancoragem ensaios de medição de resistência eléctrica (mede a resistência eléctrica entre a ancoragem e a estrutura de suporte para determinar a eficácia do sistema de protecção contra a corrosão aplicado) que permitam avaliar se a protecção permanece intacta;  Protecção contra a corrosão do sistema conferida por um tubo metálico de manchetes ou por um tubo plástico corrugado;  Protecção contra a corrosão do sistema conferida por um tubo de aço (tubo á compressão). Exemplos de sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas estão descritos na tabela abaixo:Verificação do nível de protecção instalada a) Todos os sistemas de protecção contra a corrosão devem ser sujeitos a ensaios para verificar a sua competência. Os resultados de todos os ensaios devem ser documentados; b) A Fiscalização deve realizar uma avaliação técnica dos resultados dos ensaios do sistema de protecção contra a corrosão, de modo a verificar que a eficácia de cada uma das protecções do sistema é alcançada. De realçar que em alguns sistemas a integridade da protecção interior depende da manutenção da integridade da exterior; c) Quando é aplicado apenas uma protecção contra a corrosão no comprimento de selagem da armadura, a integridade dessa protecção deve ser verificada realizando ensaios de campo, como o de resistividade eléctrica. 34
  44. 44. 1. Comprimento de selagem da armaduraA selagem pode realizar-se das seguintes formas: a) Um tubo único de plástico corrugado onde é introduzida a armadura e a calda de cimento; b) Dois tubos concêntricos de plástico corrugado onde é introduzida a armadura, injectando previamente na totalidade (com cimento ou resina) o núcleo e o espaço entre tubos da armadura; c) Um tubo único de plástico corrugado onde é introduzida a armadura e injectado com calda de cimento. O recobrimento mínimo da armadura no tubo é de 5mm. A fendilhação da calda de cimento de recobrimento, não deve exceder 0,1mm à tracção de serviço. d) Um tubo de machetes metálico ou de plástico corrugado de espessura superior a 3mm, circundado com calda de cimento com um recobrimento mínimo de 20mm, injectada com uma pressão superior a 500 kPA, através do tubo de machetes em intervalos inferiores a 1 metro. O recobrimento mínimo da armadura no tubo é de 5mm. A fendilhação da calda de cimento de recobrimento, não deve exceder 0,2mm à tracção de serviço. e) Um tubo único de metal corrugado (tubo à compressão) envolvendo a armadura de aço lubrificado. O tubo e a capa de plástico na porca de contenção são protegidos pela calda de cimento, com uma espessura de pelo menos 10mm. A fendilhação da calda de cimento de recobrimento, não deve exceder 0,1mm À tracção de serviço.2. Comprimento livre da armaduraO sistema de protecção permite o movimento livre do tendão dentro do furo. Isto pode ser alcançadopor uma das seguintes alternativas: a) Uma bainha a envolver individualmente cada elemento da armadura, completamente preenchida por um produto anticorrosivo flexível, incluindo o referido abaixo em A, B, C ou D; b) Uma bainha a envolver individualmente cada elemento da armadura, completamente preenchida por calda de cimento, mais o que se refere em A ou B; c) Uma bainha plástica comum a envolver todos os elementos da armadura, completamente preenchida por calda de cimento, mais o que se refere em B; A. Bainha plástica comum ou tubo preenchido com um produto anticorrosivo flexível; B. Bainha plástica comum ou tubo selado nas extremidades impedindo o ingresso da água; C. Bainha plástica comum ou tubo preenchido com calda de cimento; D. Tubo metálico comum preenchido com calda de cimento densa.Para garantir o movimento livre da armadura durante a aplicação do pré-esforço, é aplicado umlubrificante ou uma ligação livre de contacto no interior das bainhas ou de uma bainha comum.3. Transição entre a cabeça da ancoragem e o comprimento livreUma película de revestimento, ou um recobrimento, ou mangas metálicas, ou tubo de plástico fixo éselado ou soldado à cabeça da ancoragem. É selada a bainha ou tubo à extremidade do comprimentolivre e preenchido com um produto anticorrosivo, cimento ou resina.4. Cabeça da ancoragemUma camada de revestimento e/ou uma caixa metálica de aço galvanizado com uma espessuramínima de 3mm ou uma caixa de plástico rígido com uma espessura de 5mm é aplicada na chapa dedistribuição, e se removida, é preenchida com produto anticorrosivo flexível e selada com um vedante.No caso de a caixa não ser removível, pode ser preenchida com cimento ou resina. Tabela 4 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas 35
  45. 45. Figura 18 – (a) e (b) - Exemplos de protecção contra a corrosão em cabeças de ancoragens e zona de transição da cabeça-comprimento livre (FHWA-IF-99-015, 1999). 36
  46. 46. Figura 19 – Exemplo de protecção contra a corrosão em ancoragens de cordões (FHWA-IF-99-015, 1999). 37

×