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Departamento de Engenharia Civil
ESTRATGIAS PARA INTERVENES DE REPARAO E REFORO EM ESTRUTURAS DE BETO ARMADO
Dissertao apresentada para a obteno do grau de Mestre em
Engenharia Civil, Especialidade de Construo Urbana
Autor
Tiago Andr Pais Madeira Boto
Orientador
Prof. Doutor Ricardo Nuno Francisco do Carmo
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra
Coimbra, dezembro de 2015
"Each player must accept the cards
life deals him or her.
But once they are in hand,
he or she alone must decide
how to play the cards
in order to win the game."
iii Tiago Pais Boto
AGRADECIMENTOS
A presente dissertao no poderia ter sido realizado sem a imprescindvel ajuda de vrias
pessoas e entidades, pelo que expresso aqui a minha gratido particularmente:
Ao Doutor Ricardo Nuno Francisco do Carmo, meu orientador cientfico, pela
disponibilidade, apoio colaborao e amizade manifestada durante a realizao deste trabalho
e ao longo de todo o meu percurso acadmico.
Ao Mestre Paulo Maranha Nunes Tiago, pela disponibilidade e partilha de referncias
bibliogrficas para a realizao da presente dissertao, assim como as sbias palavras e
ensinamentos transmitidos ao longo do percurso acadmico.
Aos meus colegas de curso, especialmente ao Joo Carlos, scar Santos, e Helena Alves
pela amizade, reviso e partilha de livros.
Um agradecimento especial ao pessoal que partilhou a casa em Coimbra durante o percurso
acadmico e todos os amigos. Z Miguel, Jorge, Renato e Paulo, a amizade e companheirismo
foram muito importantes.
Ins Castro, Joana Costa, Vanessa Simes e Teresa Loureiro pela disponibilidade na
ajuda e reviso do documento.
minha famlia, especialmente aos meus pais pelo apoio e incentivo, e conjuntamente com
o meu irmo por continuarem-me a aturar! Sem eles nada seria possvel!
iv
RESUMO
J se passaram algumas dcadas desde que o beto o principal material de construo
que ergue cidades e estruturas nas civilizaes contemporneas. Num passado no muito
longnquo, a rea da durabilidade, manuteno e preveno das estruturas de beto no foi vista
como prioridade, chegando a ser negligenciada, por consequncia hoje existem graves
problemas nalgumas construes de beto. Por outro lado, devido ao excedente de construo
habitacional em Portugal e , a atual conjuntura econmica/financeira que a Europa atravessa,
o setor da construo tem sofrido um abrandamento acentuado. A conscincia e postura de
sustentabilidade das novas geraes e entidades competentes, acentuou a necessidade de
preservar, reparar e reforar muito do patrimnio no parque habitacional portugus e europeu.
O projeto de interveno numa estrutura nunca abordada da mesma maneira, no existem duas
estruturas iguais, e h particularidades neste tipo de projetos que no existem num projeto de
uma estrutura nova. Para intervir numa estrutura j construda necessrio um conhecimento
abrangente em vrias temticas, tais como: regulamentao, mtodos de avaliao de
segurana, definio das caractersticas mecnicas dos materiais, tcnicas de reparao e
reforo, metodologias de diagnostico e interveno, comportamento estrutural, etc.
Atualmente existe muita informao acerca da temtica de reparao e reforo de estruturas de
beto armado, no entanto h ainda alguma falta de documentao onde a informao aparece
de forma integral e objetiva.
Consideando o apresentado anteriormente, tentou-se compilar informao sobre os principais
assuntos que interessam a um projeto de reparao/reforo de estruturas de beto armado,
nomeadamente as normas e legislao aplicvel, exemplos de metodologias de inspeo e
interveno, os principais ensaios em laboratrio e in situ para caracterizao dos materiais,
principais tcnicas de reparao/reforo. Sobre este tpico e a ttulo de exemplo, aprofundou-
se com mais detalhe as consideraes relativas ao dimensionamento com reforo com FRPs.
v Tiago Pais Boto
ABSTRACT
It has been a few decades since the concrete is the main building material used to raised cities
and structures in the contemporary civilizations. In a not so distant past, the area of durability,
maintenance and prevention of concrete structures has not been seen as a priority, being
neglected and therefore today there are serious problems in some concrete structures. On the
other hand due to the surplus of the housing construction in Portugal, and the current
economic/financial that Europe is going through, the construction industry has been suffering
a sharp slowdown. The consciousness and attitude of sustainability of the new generations
and competent authorities accented the need to maintain, repair and enhance much of the
Portuguese and European housing stock and patrimony.
The intervention project in a structure is never addressed the same way, there are not two
equal structures, and there are special features on this type of project that do not exist a new
structure project. To intervene in a structure already built, it is necessary comprehensive
knowledge of various topics such as: regulations, safety assessment methods, definition of the
mechanical characteristics of the materials, techniques of reparation and reinforcement,
diagnostic and intervention methodologies, structural behavior and so on.
Currently there is a lot of information about the subject of reparation and reinforcement of
reinforced concrete structures, however there is still some lack of documentation where the
information appears fully and objectively.
Considering the previously presented, We tried attempt to compile the information on the
main issues, which are of interest to the project of reparation/reinforcement of reinforced
concrete structures, in particular the guidelines and applicable legislation, examples of
inspection methodologies and interventions, the main tests in laboratories and in situ to
characterize the materials, the main techniques in reparation/reinforcement. On this topic and
for example, deepened in more detail considerations on the design with reinforcement with
FRP's.
Palavras-chave
Patologias, Diagnostico, Inspeo, Ensaios in situ, Ensaios laboratoriais, Reforo Estruturas de
Beto Armado.
KEYWORDS
Pathology, Diagnosis, Inspection, Testing situ, Laboratory tests, Reinforcement Concrete
Structures.
vi
vii Tiago Pais Boto
ndice
AGRADECIMENTOS .............................................................................................................. iii
RESUMO .................................................................................................................................. iv
ABSTRACT ............................................................................................................................... v
NDICE DE FIGURAS .............................................................................................................. 1
NDICE DE TABELAS ............................................................................................................. 4
ACRNIMOS ............................................................................................................................ 4
SIMBOLOGIA ........................................................................................................................... 6
1 INTRODUO ................................................................................................................ 13
1.1 Enquadramento .......................................................................................................... 13
1.2 Objetivos .................................................................................................................... 14
1.3 Estrutura da dissertao ............................................................................................. 15
2 Normas, Regulamentao e Documentao tcnica ......................................................... 17
2.1 Normas europeias mais relevantes e que devem consultadas na realizao de um
projeto de reabilitao estrutural .......................................................................................... 17
2.2 Importncia da Norma EN NP 1504 em projetos de reforo/reparao .................... 17
2.3 Os regulamentos publicados em Portugal na rea do projeto estrutural. ................... 22
2.4 Por fim, aconselha-se consulta da seguinte documentao que apresenta
recomendaes relevantes para na realizao de um projeto de reabilitao estrutural ....... 22
3 Avaliao e diagnstico do estado de conservao das estruturas de beto armado ........ 25
3.1 Introduo .................................................................................................................. 25
3.2 Metodologia de inspeo ........................................................................................... 25
3.3 Ensaios in situ e Ensaios laboratoriais ....................................................................... 26
3.3.1 Anlise e monitorizao de vibraes em estruturas .......................................... 26
3.3.2 Ensaios de ultrassons em beto .......................................................................... 27
3.3.3 Deteo de armaduras com recurso do pacmetro ............................................. 30
3.3.4 Deteo de corroso em armaduras por medio dos potenciais eltricos ......... 32
3.3.5 Determinao do teor de cloretos no beto ........................................................ 33
3.3.6 Ensaio de aderncia por trao (pull-off) ............................................................ 35
3.3.7 Resistncia compresso com recurso ao esclermetro do tipo Schmidt .......... 36
3.3.8 Avaliao da profundidade de carbonatao com indicador de fenolftalena .... 38
viii
3.3.9 Observao boroscpica de cavidades e fendas ................................................. 40
3.3.10 Medio de deslocamentos em juntas e fendas com o alongmetro .................. 41
3.3.11 Determinao da resistncia de betes a partir de provetes cilndricos ............. 42
3.3.12 Medio da espessura da seo atravs de ensaios impacto-eco ........................ 44
4 Patologias em Estruturas de Beto Armado ..................................................................... 47
4.1 Introduo .................................................................................................................. 47
4.2 Erros de projeto .......................................................................................................... 48
4.3 Deficiente execuo ................................................................................................... 49
4.4 Erros de Explorao/ Manuteno ............................................................................. 49
4.4.1 Mecanismos Mecnicos ...................................................................................... 49
4.4.2 Mecanismos Qumicos ....................................................................................... 52
4.4.3 Mecanismos Fsicos ............................................................................................ 56
5 Reparao e Reforo de Estruturas de beto armado ....................................................... 59
5.1 Enquadramento Geral de uma interveno de reforo ............................................... 59
5.2 Aspetos tcnicos a considerar em situaes de reparao ou reforo estrutural ........ 59
5.3 Metodologias de interveno ..................................................................................... 60
5.4 Verificao da segurana de estruturas existentes ..................................................... 62
5.5 Caracterizao do tipo de interveno ....................................................................... 65
5.6 Parmetros principais a considerar no dimensionamento do Reforo ....................... 66
5.7 Mecanismos de transferncia de tenses de acordo com CEB N162 ....................... 68
5.7.1 Transferncia de tenses atravs de compresso direta, beto sobre beto ........ 68
5.7.2 Transferncia de tenses atravs de adeso beto/beto .................................... 69
5.7.3 Transferncia de tenses atravs de frico beto/beto .................................... 69
5.7.4 Transferncia de tenses de compresso atravs camadas de resina .................. 70
5.7.5 Transferncia de foras das armaduras de reforo para armaduras de reforo ou
armaduras existentes ......................................................................................................... 72
5.8 Principais Tcnicas de reparao e reforo estrutural ................................................ 73
5.8.1 Mtodos de proteo/reparao eletroqumica ................................................... 73
5.8.2 Reforo de sees com encamisamento/colagem de chapas metlicas (EBR)
Externally bonded reinforcement ..................................................................................... 82
5.8.3 Reforo de sees com encamisamento de beto armado .................................. 95
ix Tiago Pais Boto
5.8.4 Reforo de estruturas em beto com colagem de compsitos FRP (Polmeros
reforados com fibras) .................................................................................................... 105
6 Exemplos de casos prticos de reparao e reforo ....................................................... 113
6.1 Cais de carga geral do porto de Aveiro .................................................................... 113
6.2 Viaduto Duarte Pacheco .......................................................................................... 117
6.3 Reabilitao da ponte cais da Trafaria ..................................................................... 122
6.4 Reabilitao da ponte de Arrbida ........................................................................... 125
7 CONCLUSES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS ............................................ 130
7.1 CONCLUSES ....................................................................................................... 130
7.2 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS .................................................................... 130
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................................................... 131
Anexo 1 .................................................................................................................................. 141
8 Consideraes gerais de reforo com FRP flexo e corte em sees retangulares de
acordo com ACI 440 e ACI 318 ............................................................................................. 141
8.1 Reforo flexo ....................................................................................................... 143
8.1.1 Modos de ruina ................................................................................................. 143
8.1.2 Hipteses bsicas do dimensionamento ........................................................... 143
8.1.3 Critrio de segurana da resistncia flexo.................................................... 144
8.1.4 Nvel de extenso no FRP ................................................................................ 144
8.1.5 Nvel de tenso no FRP .................................................................................... 145
8.1.6 Fator de reduo de ductilidade ........................................................................ 146
8.1.7 Estados limites de servio ................................................................................ 146
8.1.8 Aplicao a sees retangulares ....................................................................... 147
8.1.9 Tenso no ao para estados limites de utilizao ............................................. 150
8.1.10 Tenso no FRP para estados limites de utilizao ............................................ 152
8.1.11 Fluxograma para verificao da capacidade resistente da seo reforada flexo
153
8.2 Reforo ao esforo transverso de uma viga ou pilar de beto armado .................... 155
8.2.1 Configuraes geomtricas de reforo ............................................................. 155
8.2.2 Resistncia Nominal de corte ........................................................................... 155
8.2.3 Valor de clculo da contribuio do FRP ......................................................... 156
8.2.4 Tenso efetiva do FRP ...................................................................................... 157
x
8.2.5 Extenso efetiva para configurao de envolvimento total da seo com FRP 157
8.2.6 Extenso efetiva para configurao de envolvimento da seo com FRP em forma
de U e nas duas faces ...................................................................................................... 158
8.2.7 Coeficiente de reduo ambiental ............................................................... 159
1 Tiago Pais Boto
NDICE DE FIGURAS
Figura 1-1. Peso (%) da Reabilitao Residencial na Produo Total da Construo para 14 pases da Europa,
(AECOPS, 2009). ........................................................................................................................................ 14
Figura 2-1. Etapas de um processo de reparao/reforo (Silva, 2008) ................................................................ 21
Figura 3-1. Esquema do equipamento para registo de vibraes (oz diagnostico,2015). ...................................... 27
Figura 3-2. Equipamento para ensaios de ultrassons no beto (ATCP Physical Engineering) .............................. 28
Figura 3-3.Ilustrao das trs metodologias para realizao de ensaios ultrassons (ATCP Physical Engineering).
..................................................................................................................................................................... 28
Figura 3-4. Pacmetro (geotechpedia, 2012). ........................................................................................................ 31
Figura 3-5. Equipamento para medio do teor de cloretos in situ (oz diagnostico, 2015). .................................. 34
Figura 3-6. Esquematizao do ensaio de aderncia por trao pull-off. (oz diagnostico, 2015). ......................... 36
Figura 3-7. Esclermetro de Schmidt (Nabrande, Wikipedia, 2015)..................................................................... 37
Figura 3-8. Reao da fenolftalena numa carote de beto (oz diagnostico, 2015). .............................................. 39
Figura 3-9. Esquematizao de um boroscpio (oz diagnostico, 2015). ............................................................... 40
Figura 3-10.Alongmetro mecnico (oz diagnostico, 2015). ................................................................................ 41
Figura 3-11. Extrao de carote, com localizao prvia da malha de armaduras (oz diagnostico, 2015). ........... 43
Figura 3-12. Parte do equipamento para realizao do ensaio (impacto-eco.impact Echo instruments, 2015). .... 44
Figura 4-1. Modelo de Tuutti; evoluo dos nveis de deteriorao ao longo da vida til de uma estrutura. (Concrete
Institute of Australia, 2015). ........................................................................................................................ 48
Figura 4-2.Modelo simplificado do processo de corroso nas armaduras (A.Costa,1997). .................................. 54
Figura 4-3. Evoluo dos nveis de concentrao de CO2 nos ltimos 50 anos ..................................................... 55
Figura 5-1. Comportamento terico dos modelos de anlise (Appleton, J.& Costa, A. 2011). ............................. 63
Figura 5-2. Tenso de corte em funo da tenso normal em superfcie de beto tratada com jacto de areia (CEB,
Bulletin dinformation n162,1983). ............................................................................................................ 70
Figura 5-3. Espessura da camada de resina e correspondente resistncia trao (CEB, Bulletin dinformation
n162, 1983). ................................................................................................................................................ 71
Figura 5-4.Tenso de corte em funo do deslizamento para vrias espessuras de chapa de ao coladas (CEB,
Bulletin dinformation n162, 1983). ........................................................................................................... 72
Figura 5-5. Transferncia de foras atravs das armaduras de reforo (CED, 2015) ............................................ 72
Figura 5-6.Esquema de proteo catdica por corrente imposta com recurso a nodo inerte distribudo (adaptado
de G. Kakuba, 2005). ................................................................................................................................... 75
Figura 5-7.Esquema de proteo catdica por corrente imposta com recurso a nodos internos (adaptado de G.
Kakuba, 2005). ............................................................................................................................................. 75
Figura 5-8. Esquema de proteo catdica com recurso a nodos de sacrifcio, sem necessidade de fonte de corrente
contnua (adaptado de G. Kakuba, 2005). .................................................................................................... 76
Figura 5-9.Malha de titnio (Global Sources 2015). ............................................................................................. 77
Figura 5-10. Fita de malha de titnio (Chemical Newtech 2015). ......................................................................... 77
Figura 5-11. nodo de titnio ativado (Global Sources 2015). ............................................................................. 78
2
Figura 5-12. Aplicao de tinta orgnica condutora (CONREHAB, Cathodic protection 2015). ......................... 78
Figura 5-13. nodo enterrado de magnsio (AEGION, 2015) .............................................................................. 79
Figura 5-14.Sistema de nodo adesivo de zinco (Jianhai Qiu, 2002). ................................................................... 79
Figura 5-15.nodo de zinco envolvido em argamassa de elevada porosidade (CCASMI, Corrosion Services,
2015). ........................................................................................................................................................... 80
Figura 5-16.Sistema de proteo catdica com malha de zinco (FOSROC, 2015). .............................................. 80
Figura 5-17.Aplicao de metais por projeo em estrutura de beto armado (Structural Technologies, 2015)... 81
Figura 5-18. Diagrama de Pourbaix para Fe-H2O a 25C (SJSU,2015). .................................................... 81
Figura 5-19.Reforo com encamisamento metlico elptico para sees retangulares (Aboutaha, R.S et all., 1999).
..................................................................................................................................................................... 84
Figura 5-20. Dimenses recomendadas no reforo flexo de uma viga em beto armado. (Gomes, A., Appleton,
J.1997). ........................................................................................................................................................ 84
Figura 5-21. Dimenses recomendadas no reforo ao esforo transverso de uma viga em beto armado. (Gomes,
A., Appleton, J.) ........................................................................................................................................... 85
Figura 5-22. Deformao de pilares devido formao de rtulas plsticas ph-plastic hinges (SCRIP academic
publisher, 2015). .......................................................................................................................................... 86
Figura 5-23.Esquematizao de um encamisamento metlico (Chai Y. H. et al., 1991). ...................................... 86
Figura 5-24.Seo de beto confinada com anel e encamisamento metlico (Attard, M. M., Setunge, S., 1996). 87
Figura 5-25. Modelo de clculo de pilares flexo composta (Gomes, A., Appleton, J.) .................................... 90
Figura 5-26. Modelo de clculo flexo de vigas reforadas por colagem de chapas metlicas. (Gomes, A.,
Appleton, J.). ................................................................................................................................................ 91
Figura 5-27. Distribuio plstica das tenses de aderncia. (Gomes, A., Appleton, J.) ....................................... 93
Figura 5-28 Encamisamento de pilares com beto armado (Santos, 2008). .......................................................... 95
Figura 5-29.Disposio das armaduras mais utilizado no encamisamento de vigas. (Gomes, A., Appleton, J.). .. 96
Figura 5-30. Disposio das armaduras mais utilizado no encamisamento de pilares. (Gomes, A., Appleton, J.).
..................................................................................................................................................................... 97
Figura 5-31.Espessura a betonar em funo do material e tcnica utilizada. (Gomes, A., Appleton, J.). ............. 97
Figura 5-32.Modelo de clculo flexo de vigas reforadas por encamisamento de beto armado (Gomes, A.,
Appleton, J.) ................................................................................................................................................. 98
Figura 5-33. Modelo de clculo para verificao da ligao beto existente/beto novo. (Gomes, A., Appleton, J.)
..................................................................................................................................................................... 99
Figura 5-34.Pilar com encamisamento de beto armado total (lvaro Sousa, 2008). ......................................... 102
Figura 5-35.Modelo de clculo dos esforos resistentes flexo composta (lvaro Sousa, 2008). ................... 104
Figura 5-36. Compsito de FRP (Formas Pr-Fabricada e Curada in situ) (L.Juvandes et all 2007). ............. 106
Figura 5-37. Comportamento trao de fibras e metais (ACI 440R-96, 1996) ................................................. 107
Figura 5-38. Aplicao do sistema FRP (adaptado de BASF, 2007). .................................................................. 110
Figura 5-39.Fatores condicionantes para a durabilidade dos FRPs .................................................................... 110
Figura 6-1. Vista do Cais de Carga do porto de Aveiro (LOURENO, Z. 2007). .............................................. 113
3 Tiago Pais Boto
Figura 6-2 Corte da viga frontal, com a ilustrao das diferentes zonas andicas do sistema de proteo catdica.
(LOURENO, Z. 2007). ............................................................................................................................ 114
Figura 6-3 Instalao das fitas de malha de Ti/MMO (LOURENO, Z. 2007). ................................................. 115
Figura 6-4 Unidade Central de controlo e monitorizao (LOURENO, Z. 2007) ............................................ 115
Figura 6-5 Mdia dos valores do decrescimento do potencial (72 h) em funo da densidade de corrente
(LOURENO, Z. 2007). ............................................................................................................................ 117
Figura 6-6. Vista geral viaduto Duarte Pacheco (http://www.panoramio.com, 2014)......................................... 117
Figura 6-7 Alado do Viaduto Duarte Pacheco (APPLETON, J: et al, 2004). .................................................... 118
Figura 6-8. Fendilhao das reaes alcali-slica no beto nas vigas do tabuleiro (APPLETON, J: et al, 2004).119
Figura 6-9. Fendilhao em pilar e trabalho de injeo (APPLETON, J: et al, 2004)......................................... 120
Figura 6-10. Reabilitao de apoios moveis (APPLETON, J: et al, 2004). ......................................................... 120
Figura 6-11. Substituio de apoios mveis bloqueados e deformados (APPLETON, J: et al, 2004). ............... 120
Figura 6-12.Reforo com laminados de fibra de carbono (APPLETON, J: et al, 2004). .................................... 121
Figura 6-13.Reconstruo das lajes consola e dos passeios (APPLETON, J: et al, 2004). ................................. 121
Figura 6-14.Vista geral do viaduto Duarte Pacheco aps interveno (APPLETON, J: et al, 2004). ................. 122
Figura 6-15. Ponte Cais da Trafaria (a2p estudos e projetos, 2004). ................................................................... 122
Figura 6-16. Estado de degradao da estrutura (a2p estudos e projetos, 2004). ................................................ 123
Figura 6-17. Intervenes nas vigas da ponte cais da Trafaria (a2p estudos e projetos, 2004). .......................... 124
Figura 6-18. Vista geral Ponte da Arrbida (Gaiurb 2015) ................................................................................. 125
Figura 6-19. Ilustrao do mapeamento das Patologias (APPLETON, J: et al, 2002). ....................................... 126
Figura 6-20. Localizao das zonas ensaiadas (APPLETON, J: et al, 2002). ..................................................... 127
Figura 6-21. Corroso das armaduras (APPLETON, J: et al, 2002). ................................................................... 128
Figura 8-1. Fator de reduo do momento resistente em funo da extenso do ao. (adaptado por Joaquim barros
et al). .......................................................................................................................................................... 146
Figura 8-2.Distribuio de extenses e de tenses, na verificao aos estados limites ltimos (nas equaes h foi
substitudo por ) (adaptado por Joaquim barros et al.). ......................................................................... 148
Figura 8-3. Distribuio de tenses e extenses na verificao dos estados limites de utilizao (adaptado por
Joaquim barros et al.). ................................................................................................................................ 152
Figura 8-4.Diagrama para verificao aos ELU em reforo de sees em beto armado com FRP. (adaptado de
Joaquim barros et al.). ................................................................................................................................ 154
Figura 8-5.Configuraes geomtricas do reforo ao corte com FRP (ACI 440.2R-08)..................................... 155
Figura 8-6.Valores correspondentes ao coeficiente (adaptao de Joaquim barros et al.). ........................... 156
Figura 8-7.Identificao dos parmetros intervenientes na formulao do reforo com FRP (ACI 440.2R). ..... 157
4
NDICE DE TABELAS
Tabela 2-1. Organizao da Norma EN NP 1504 .................................................................................................. 18
Tabela 3-1. Qualidade do beto em funo da velocidade de propagao dos ultrassons. (Japanese Society of
Construction). .............................................................................................................................................. 30
Tabela 3-2.Risco de corroso ativa em funo do nvel de potencial .................................................................... 33
Tabela 4-1. Caractersticas do beto em funo da temperatura (Adaptado de: Rosso (1975), Neville (1923). ... 51
Tabela 5-1. Aspetos tcnicos a considerar para situaes de reparao e reforo (Jos Vasconcelos Paiva et all,
LNEC 2006). ................................................................................................................................................ 60
Tabela 5-2.Metodologia a seguir para projeto de reparao/reforo (ACI Committee 364, 1999). ...................... 61
Tabela 5-3. Coeficiente para danos provocados por sismos (CEB, 1983). ..................................................... 64
Tabela 5-4. Coeficiente para danos provocados por incndios (CEB, 1983). ................................................. 64
Tabela 5-5. Coeficiente para danos provocados pela corroso (CEB, 1983). ................................................. 65
Tabela 5-6.Relao entre Coeficiente de Capacidade e Grau de Interveno ....................................................... 66
Tabela 5-7. Coeficientes de minorao () para beto cofrado em obra (CEB, 1983). ..................................... 66
Tabela 5-8. Coeficientes de minorao () para beto projetado (CEB, 1983). ................................................ 66
Tabela 5-9. Coeficientes de minorao () para Ao (CEB, 1983). ................................................................... 67
Tabela 5-10.Fora de Adeso consoante a interface de ligao ............................................................................ 69
Tabela 5-11. Srie galvnica dos materiais ........................................................................................................... 74
Tabela 5-12.Propriedades das Principais Fibras (Manoochehr Zoghi, 2014) ...................................................... 108
Tabela 5-13. Principais vantagens e desvantagens das fibras FRP (lvaro Sousa, 2008) ................................... 112
Tabela 6-1 Resultados obtidos durante dois ciclos de polarizao/ despolarizao (LOURENO, Z. 2007)..... 116
Tabela 6-2 Mdia dos valores de decrescimento de potencial obtido em cada zona e em cada ciclo de polarizao
(LOURENO, Z. 2007). ............................................................................................................................ 116
Tabela 0-1.Valores de coeficiente de minorao, . ......................................................................................... 142
Tabela 8-2. Limite de tenso no FRP para carregamentos de longa durao e aes cclicas. ............................ 147
ACRNIMOS
A - Fibra de Aramida;
ACI American Concrete Institute;
AECOPS - Associao de Empresas de Construo Obras Publicas e Servios;
AFRP Aramid Fiber Reinforced Polymer / Polmero reforado com fibras de aramida;
ASCE American society of civil engineering;
ASTM American Society for Testing and Materials;
A-HM Fibras de Aramida de elevado mdulo de elasticidade;
5 Tiago Pais Boto
A-IM Fibras de Aramida de mdulo de elasticidade intermdio;
BRI Building Research Institute;
C - Fibra de carbono;
CE Marcao de no Espao Econmico Europeu;
CFRP Carbon Fiber Reinforced Polymer / Polmero reforado com fibras de carbono;
CEN - Comit Europeu de Normalizao;
CEB Comit Europen du Bton;
CONREPNET - Thematic network on performance based rehabilitation of reinforced concrete
structures;
CPF - Controlo de produo de fbrica;
CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche;
C-HM Fibras de Carbono de elevado mdulo de elasticidade;
C-HS Fibras de Carbono de elevada resistncia;
DEF Delayed Ettringite Formation;
DSC Differential Scanning Calorimetry;
DMTA Dynamic Mechanical Thermal Analysis;
FRP Fiber Reinforced Polymer;
G - Fibra de vidro;
GFRP Glass Fiber Reinforced Polymer / Polmero reforado com fibras de vidro;
G-S Fibras de Vidro de elevada resistncia;
G-AR Fibras de Vidro de resistncia mdia;
G-E Fibras de Vidro com propriedades similares a G-AR, mas de densidade inferior;
IBC International Existing Building Code;
JCI Japan Concrete Institute;
JCSS Joint Committee on Structural Safety;
K - Fibra de Kevlar;
LNEC Laboratrio Nacional de Engenharia Civil;
NACE National Association of Corrosion Engineers;
RBA Regulamento do Beto Armado;
REBA Regulamento de Estruturas de Beto Armado;
REBAP Regulamento de Estruturas de Beto Armado e Pr-Esforado;
RSA Regulamento de Segurana e Aes para Estruturas de Edifcios e Pontes;
http://www.google.pt/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CB8QFjAA&url=http%3A%2F%2Fpublicecodes.cyberregs.com%2Ficod%2Fiebc%2F&ei=22OdVem6OITuUIaIprgL&usg=AFQjCNFfvkC5K-77bU6NSiOrD_S2NlSaxQ&sig2=95TJpkSdP3YPfnW72wV04Q&bvm=bv.96952980,d.d24
6
SIMBOLOGIA
Maisculas Latinas
AgCl Cloreto de prata
rea de armadura equivalente
rea da armadura existente
rea da armadura de reforo
rea do beto existente
rea do beto de reforo
rea do beto de recobrimento que no se considera confinado
rea da armadura de reforo
rea da armadura de esforo transverso inicial por metro
rea da armadura convencional de trao
rea de FRP
rea de reforo de FRP ao corte
rea da seo das armaduras longitudinais
rea estimada dos anis de ao;
CaCO3 Carbonato de Clcio
Ca(HCO3)2 Bicarbonato de Clcio
Ca(OH)2 Hidrxido de Clcio
CaO xido de Clcio
CL- Cloro
Ca+ Clcio
CO2 Dixido de Carbono
Coeficiente de reduo da ao do meio ambiente
C1 Concentrao de CO2 no exterior [g/m3];
C2 Concentrao de CO2 na frente de carbonatao [g/m3].
Dimetro externo do encamisamento;
D Coeficiente de difuso do CO2 no beto [m2/s];
E Mdulo de Elasticidade
7 Tiago Pais Boto
Mdulo de elasticidade do ao de encamisamento
Mdulo de elasticidade do FRP
Fora de corte resistente de uma bucha metlica
Ferro
Tenso de cedncia do ao de encamisamento;
Fora de trao de reforo
H2O gua
L Comprimento da Ligao
Comprimento da chapa metlica
Comprimento de colagem efetivo do FRP
K Coeficiente de carbonatao [m s-0,5];
K Potssio
Caractersticas iniciais de rigidez
Caractersticas residuais de rigidez
K2O xido de Potssio
Mg Magnsio
Momento resistente da seo reforada
Momento fletor resistente de clculo
Momento fletor solicitante da combinao mais desfavorvel, N.mm
Momento no momento elstico do elemento
Momento resistente
Esforo axial resistente afetado pelo coeficiente de monolitismo
Esforo axial resistente
Esforo axial atuante
Na2O xido de Sdio
Na Sdio
Resistncia nominal de um elemento estrutural.
Resistncia nominal de um elemento estrutural submetido a temperaturas elevadas
Valor de clculo do esforo resistente da estrutura
Esforo de clculo residual resistente
8
Caractersticas iniciais de resistncia
Caractersticas residuais de resistncia
Resistncia da estrutura aps reforo
Resistncia da estrutura supondo que nova
Espaamento igual unidade;
Esforo de clculo atuante
SO4 Sulfato
Espaamento dos vares de ao
S Fora
Valor de clculo atuante na estrutura
Tc Temperatura Crtica.
Tg Temperatura de transio vtrea
T95 Temperatura Caracterstica.
Resistncia do pilar ao esforo transverso
Resistncia do beto ao corte
Resistncia das armaduras ao corte
Resistncia ao corte da contribuio das cargas verticais
= Resistncia mnima necessria ao corte do encamisamento de ao
0 Fora de corte induzida pela capacidade de flexo mxima provvel da rtula plstica.
Valor de clculo do esforo transverso atuante
, Esforo transverso mximo
V Velocidade de propagao do impulso ultra-snico do beto
, Esforo transverso mximo
Valor de clculo do esforo transverso atuante
Velocidade do som pelo mtodo direto;
Velocidade do som pelo mtodo indireto;
Velocidade ultrassnica (Km/s)
Watt; unidade de medida de potncia eltrica no sistema internacional de unidades
Aes permanentes.
Aes da sobrecarga
Brao equivalente da seo reforada
9 Tiago Pais Boto
Brao da seo de beto relativamente armadura existente
Brao da seo de beto relativamente armadura de reforo
Minsculas Latinas
a Quantidade necessria para carbonatar uma unidade de volume de beto [g/m3];
Largura da chapa metlica
Largura da seo de beto reforada
Largura da seo de beto da viga inicial
Largura da seo de beto reforada
Largura da seo retangular de beto
c Distancia da fibra mais comprimida ao eixo neutro
Altura til equivalente da seo reforada
Altura til da seo reforada relativamente armadura de reforo
Altura til da seo reforada relativamente armadura existente
Distancia entre a fibra do beto mais comprimida e o centro geomtrico da armadura de
trao
Altura total do elemento de beto armado
Altura til do reforo de FRP.
Espessura da placa de encamisamento metlico;
Resistncia do beto compresso.
Valor de clculo da resistncia compresso do beto
Tenso de trao efetiva no FRP
Tenso mxima de confinamento do encamisamento de ao;
Tenso limite de proporcionalidade do ao;
Resistncia compresso do beto confinado
Resistncia compresso do beto no confinado
Tenso mxima de confinamento do encamisamento de ao
Tenso de cedncia das armaduras longitudinais
Tenso de cedncia de trao da armadura existente
Tenso de cedncia de trao da armadura de reforo
10
Tenso de cedncia de trao da armadura existente
Resistncia mdia trao do beto.
Resistncia ltima de clculo do FRP
, Valor de clculo corrigido da resistncia compresso do beto
Resistncia ltima do FRP segundo o fabricante
Tenso efetiva no FRP; nvel alcanado na rotura da seo.
, Tenso para o ao no pr-esforado para estados limites de utilizao
Tenso de cedncia para o ao no pr-esforado
, Resistncia de compresso do beto para estados limites de utilizao
Tenso de trao no ao.
, Tenso no FRP causado pelo momento no regime elstico do elemento de beto armado
Razo entre a profundidade do eixo neutro e a profundidade medida no mesmo lado do
eixo neutro
Coeficiente de reduo de aderncia
1 Coeficiente que tem em conta a resistncia do beto
2 Fator que tem em conta a configurao do reforo
Comprimento de emenda dos vares
mV milivolt, (Volt a unidade de tenso eltrica ou diferena de potencial eltrico)
Nmero de buchas colocadas no comprimento L/2
Nmero de camadas de FRP
Dimetro equivalente do beto fissurado em torno da armadura longitudinal
Espaamento do FRP na direo do eixo da viga.
t Tempo [s].
Espessura do encamisamento;
Espessura de cada camada de FRP
Largura por unidade de FRP
Profundidade de carbonatao [m];
Maisculas Gregas
L Variao de Comprimento
11 Tiago Pais Boto
Coeficiente de ductilidade.
Angulo das bielas do beto
Coeficiente de capacidade
Minsculas Gregas
Fator que tem em conta o estado de tenso na biela comprimida
Orientao das fibras de FRP.
1 Factor de transformao do diagrama de tenses, podendo assumir-se 0.8
Coeficiente de minorao das propriedades resistentes do beto em estruturas novas
, Coeficiente de monolitismo para a flexo ( , = 0.9 valor sugerido por Eurocdio 8
parte1.4)
, Coeficiente de monolitismo para a esforo transverso ( , = 0.8 valor sugerido por
Eurocdio 8 parte1.4)
Coeficiente de minorao para beto projetado e cofrado em obra
Coeficiente de minorao para ao
, Coeficiente de monolitismo
1 e 1 Coeficientes Multiplicadores de, , para determinar a tenso equivalente do beto
compresso
Coeficiente de majorao de aes permanentes em estruturas novas
Coeficiente de majorao de aes variveis em estruturas existentes
Coeficiente de majorao de aes permanentes em estruturas existentes
Deformao
Extenso ltima de clculo do FRP
Extenso ltima do FRP segundo o fabricante
Valor de clculo da extenso de rotura do FRP
Extenso efetiva do FRP
Extenso mxima admitida no beto comprimido
Extenso do beto no substrato (beto de recobrimento) no momento de instalao do FRP
Extenso nas armaduras
Extenso do beto (beto de recobrimento) no momento de instalao do FRP
Extenso nas armaduras correspondente tenso de cedncia
12
Extenso no FRP
Fator de Correo (depende da compactao, da fluidez e das adies presentes no beto)
Percentagem de reforo da armadura convencional
Percentagem de reforo de FRP
Tenso normal aplicada
Tenso normal resistente
Tenso Normal
Tenso de corte aplicada
Tenso de corte resistente
Tenso de Corte
1 Tenso tangencial na seo do beto existente
2 Tenso tangencial na seo do beto novo e o beto existente
Tenso tangencial limite
Tenso de aderncia resistente ao/resina/beto
Fator de reduo de resistncia ACI 318-05 ( = 0.85)
Coeficiente emprico para reduo de resistncia
Coeficiente emprico para reduo de rigidez
Coeficiente de Frico
1 Fator redutor da tenso de compresso do beto fendilhado
Coeficiente de minorao da resistncia do FRP; na flexo pode assumir-se 0.85
13 Tiago Pais Boto
1 INTRODUO
1.1 Enquadramento
O beto armado surge como elemento primordial nas construes em Portugal logo
aps o incio da produo em 1894, de cimento Portland na Fbrica de Cimento Tejo, em
Alhandra. A construo da Igreja de N. Sr. de Ftima em 1938 nas Avenidas Novas, marcou
o incio do atual domnio do beto armado nos nossos hbitos construtivos. (Coias, 2006).
O beto, um material heterogneo, caracterizado pela estrutura porosa, constitudo
essencialmente por cimento, agregados, brita, areia, gua e nalguns betes por adjuvantes e
adies tais como slicas de fumo, cinzas volantes e escrias. Como o beto um material que
pode apresentar uma boa trabalhabilidade no estado fresco e uma elevada resistncia mecnica
(resistncia compresso) foi utilizado exaustivamente na construo!
A durabilidade do beto influenciada pela sua composio (razo gua-cimento,
quantidade mnima e tipo de cimento), recobrimento das armaduras, fendilhaco, processo de
cura, entre outros factores. As propriedades do beto vo-se alterando ao longo do tempo, por
isso a anlise de uma estrutura de beto j construda deve ser diferentes, adaptada,
comparativamente com uma a anlise de beto armado nova. Portanto, todas as estruturas de
beto armado devem ser um alvo de uma ateno especial tanto na sua execuo, como durante
as fases de interveno durante o seu perodo de vida til.
Entende-se por reparao todas as aes que visam repor os nveis de desempenho da
estrutura para os padres inicialmente previstos ou que visam corrigir e prevenir os efeitos da
degradao da estrutura. Uma interveno de reforo define-se como uma Aco que incide
sobre o comportamento da estrutura, visando o aumento da resistncia e/ou ductilidade dos seus
elementos, melhorando assim o desempenho da estrutura relativamente ao seu estado inicial.
(Rodrigues, 2005).
Para tomar a deciso de reforar ou reparar um a estrutura, absolutamente necessrio efetuar
um estudo prvio da estrutura j existente, onde so necessrias observaes in situ, que na
maioria das vezes so complementadas com a realizao de ensaios. O historial da estrutura
tambm tem que ser analisado, fatores como redistribuio de cargas, carregamentos sucessivos
e/ou excessivos, efeitos de retrao e fluncia so condicionantes importantes que devem ser
conhecidos para que a interveno de reparao ou reforo seja bem-sucedida. Geralmente, a
deciso de reparar ou reforar uma estrutura depende do resultado da inspeo estrutura
existente e da anlise da relao custo/benefcio (Rodriguez, 1991).
A reparao e reforo estrutural do patrimnio construdo, dependendo do grau e
extenso das intervenes, tm implicaes de ordem arquitetnica, estrutural, econmica
histrica e social, pelo que todos os aspetos devero ter tido em conta (LNEC, Pompeu 2008).
14
De acordo com o trabalho de J.A.Vieitez e J.L.Ramirez (1984), os principais fatores que
levam necessidade de reparao e reforo so: a existncia de erros de projeto presentes em
51,5% dos casos; e os agentes agressivos de degradao so a razo para 31% das situaes.
Em relao aos defeitos de execuo, estes esto presentes em cerca de 38,5% dos casos, mas
apenas 18,7% que conduzem a intervenes. Os defeitos na qualidade dos materiais aparecem
em 16,2% dos casos. Por fim, o mau uso ou falta de manuteno das estruturas justificam 13,4%
das intervenes, e as causas naturais excecionais justificam apenas 4%. Os resultados
apresentados so referentes a Espanha mas so substancialmente parecidos com estatsticas nos
restantes pases europeus.
Segundo o relatrio da AECOPS Portugal ainda tem grande carncia no peso da
reabilitao em funo da produo total da construo com cerca de 7%. O pas que lidera o
volume de produo no sector da reabilitao a Alemanha com cerca de 33%, seguindo-se a
Itlia com 29% e a Finlndia com 26%.
Figura 1-1. Peso (%) da Reabilitao Residencial na Produo Total da Construo para 14
pases da Europa, (AECOPS, 2009).
Existem hoje vrias tcnicas de reparao e reforo de estruturas de beto armado, umas
com mais aplicao que outras, mas que partilham o objetivo comum de aumentar a
durabilidade e a capacidade resistente da construo. Seja qual for a tcnica escolhida, todas
devem seguir um conjunto de consideraes recomendaes. Neste tipo de intervenes
necessrio no s conhecer bem a tcnica de reforo ou reparao, mas tambm as
caractersticas dos materiais empregues e garantir que a sua aplicao a mais correta.
1.2 Objetivos
O trabalho desenvolvido nesta dissertao tem como principal objetivo sistematizar a
informao de um projeto de reforo/reparao em estruturas de beto armado. A presente
compilao bibliogrfica refere um conjunto de estratgias que os intervenientes, na elaborao
de um projeto de reforo em estruturas de beto armado, podem consultar e assim enriquecer
15 Tiago Pais Boto
os conhecimentos necessrios na elaborao deste. Como objetivo mais especfico procurou-se
com este documento contribuir para o esclarecimento dos seguintes tpicos:
Qual a regulamentao aplicvel, normas e boletins tcnicos (neste assunto dar-se-
grande relevncia Norma EN NP 1504);
Breve descrio das metodologias de inspeo, caracterizao das propriedades dos
materiais atravs de ensaios laboratoriais e em situ;
Identificao dos principais erros de explorao e manuteno que esto associados s
patologias em estruturas de beto armado;
Apresentao das principais tcnicas de reparao/reforo com especial enfase na
utilizao de FRPs;
Introduo do mecanismo de transferncia de tenses, ao abrigo do CEB boletim n162,
e descrio geral da metodologia em caso de reforo estrutural;
Consideraes gerais sobre o dimensionamento do reforo flexo e ao corte de sees
retangulares em beto armado.
1.3 Estrutura da dissertao
A estrutura desta dissertao est organizada em seis captulos, incluindo a introduo,
concluses e desenvolvimentos futuros, as referncias bibliogrficas e um anexo. Segue-se a
descrio de cada captulo abrangendo os objetivos gerais pretendidos.
No Capitulo 1, onde se encontra a introduo, procurou-se dar a conhecer a importncia
do beto como material na engenharia civil, expondo o porqu da necessidade em reparar e
reforar as estruturas de beto armado.
No Capitulo 2, descreve-se de forma sucinta e atualizada as Normas, Regulamentao
e documentao tcnica que abrange uma interveno de reparao e reforo em estruturas de
beto armado, dando especial enfase e descrio norma EN NP 1504.
O Capitulo 3, reporta a avaliao e diagnstico do estado de conservao das estruturas
de beto armado, sugerindo uma possvel metodologia de inspeo. So descritos vrios ensaios
in situ e em laboratrio, detalhando os mais utilizados e aqueles que melhor ajudam a
caracterizar as propriedades mecnicas dos materiais assim como o estado de conservao da
estrutura.
Apresentam-se no Capitulo 4, as causas das patologias mais comuns nas estruturas,
nomeadamente, os erros de projeto e as causas dos principais erros cometidos no processo de
execuo. So ainda indicados os mecanismos mecnicos, qumicos e fsicos de deteriorao
das estruturas de beto armado.
O Capitulo 5 reporta um dos principais captulos da dissertao, as tcnicas de reparao
e reforo de estruturas em beto armado. Comeando com uma breve introduo e depois,
passando para os aspetos tcnicos que devem ser tidos em considerao no projeto de
interveno numa estruturas de beto armado. Descreve-se ainda uma possvel metodologia de
16
interveno sugerida pelo ACI Committee 364., onde os seguintes itens so abordados breve
caracterizao do tipo de interveno, verificao da segurana das estruturas existentes, e
parmetros principais no dimensionamento de reforo. No reforo estrutural fundamental
compreender o mecanismo de transferncia de tenses. Neste captulo so descritos
minuciosamente cinco mecanismos de transferncia de tenses, de acordo com o boletim n162
do CEB.
J no captulo 6 captulo apresenta-se 4 exemplos de casos reais de reparao e reforo
em estruturas de beto armado, expondo as patologias o procedimento adotado, material
utilizado, recomendaes, dimensionamento, etc.
As concluses finais acerca de toda a abordagem feita na temtica de reparaes e reforo
em estruturas de beto armado, assim como a sugesto dos desenvolvimentos futuros
encontram-se no Capitulo 7.
A dissertao termina com as referncias bibliogrficas que serviram de suporte na
concretizao da mesma.
Na seo de anexo, seguindo o ACI 440 e o ACI 318, so descritas consideraes gerais
acerca do critrio de dimensionamento de reforo flexo e ao esforo transverso com recurso
a FRPs para seces retangulares.
17 Tiago Pais Boto
2 Normas, Regulamentao e Documentao tcnica
A facilidade de acesso e partilha de informao tcnica cada vez maior, e o trabalho
de investigao cientfica realizado nos ltimos anos conduziu a um vasto leque de informao
na temtica da reparao/reforo de estruturas de beto armado.
semelhana de um projeto de uma estrutura nova de beto armado, a realizao de um
projeto de reparao ou reforo em estruturas de beto armado existentes, deve ter em
considerao a regulamentao nacional, cdigos europeus em vigor. Na falta de
regulamentao nacional ou em complemento desta, deve-se recorrer a regulamentos, normas
internacionais ou documentao tcnica de referncia, emitidos por entidades credveis.
Porm, este tipo de recomendaes nem sempre seguida na prtica, conduzindo, por
vezes, a prejuzos para o projetista e para o dono de obra, resultantes da reduo dos padres
de qualidade exigidos. De acordo com um artigo do CONREPNET em 2004 Vinte e cinco por
cento dos donos-de-obra esto descontentes com o desempenho dos materiais de reparao e
proteo no perodo de 5 anos aps a reabilitao; setenta e cinco por cento esto insatisfeitos
no perodo de 10 anos! (CONREPNET, 2004).
Reala-se a importncia da necessidade em avaliar em cada situao qual a
documentao tcnica adequada, pois no existem dois projetos iguais.
2.1 Normas europeias mais relevantes e que devem consultadas na
realizao de um projeto de reabilitao estrutural
Eurocdigo 1 - Bases de Projeto e Aes em Estruturas (CEN, 2002).
Eurocdigo 2 - Projeto de Estruturas de Beto (CEN, 2004).
Eurocdigo 7 - Projeto Geotcnico (CEN, 2004).
Eurocdigo 8 - Parte 1-4: Reforo e Recuperao de Edifcios (CEN, 2004).
Norma EN NP 1504 - Produtos e Sistemas para a Proteo e Reparao de Estruturas
de Beto.
2.2 Importncia da Norma EN NP 1504 em projetos de reforo/reparao
Como resultado da lacuna de normas e regulamentao nesta rea, foi criado a Norma
NP EN 1504 pelo Comit Europeu de Normalizao (CEN) com o ttulo de Produtos e
sistemas para a proteo reparao de estruturas de beto, em meados da dcada de 80,
apresentando um conjunto de normas alusivas reparao e proteo de estruturas de
beto.Com esta norma o projetista pode, em funo das caractersticas da obra, fazer a melhor
opo com abrigo de um documento normativo. Desde 1 de Janeiro de 2009 que a Norma NP
EN 1504 est implementada por todos os organismos do CEN. Salienta-se que ao tornar esta
norma nacional por cada um dos pases, foram retiras em Dezembro de 2008 todas as normas
que estariam em conflito com esta. Esta norma rene toda a informao sobre produtos e
18
sistemas para a manuteno e proteo, reabilitao e reforo de estruturas de beto (Silva,
2008).
Para uma melhor organizao e consulta, a norma encontra-se dividida em dez partes,
como descrito na tabela que se segue.
Tabela 2-1. Organizao da Norma EN NP 1504
Nmero do
Documento Descrio
EN 1504- 1 Descreve os termos e definies compreendidos na norma
EN 1504- 2 Fornece especificaes para produtos/sistemas de proteo superficial do beto
EN 1504- 3 Fornece especificaes para a reparao estrutural e no-estrutural
EN 1504- 4 Fornece especificaes para colagem estrutural
EN 1504- 5 Fornece especificaes para injeo do beto
EN 1504- 6 Fornece especificaes para ancoragem de armaduras
EN 1504- 7 Fornece especificaes para proteo contra a corroso das armaduras
EN 1504- 8 Descreve o controlo da qualidade e avaliao da conformidade das empresas fabricantes
EN 1504- 9 Define os princpios gerais para o uso de produtos e sistemas, na reparao e proteo de beto
EN 1504- 10 Fornece informao sobre a aplicao e o controlo da qualidade dos trabalhos
A primeira parte (EN NP1504-1), como referido no quadro anterior, remete para os
termos e definies gerais compreendidos na norma. Estas definies so ento orientadas para
a classificao, constituio qumica, e definies dos principais produtos, abordando tambm
os sistemas para a reparao, proteo, manuteno e reforo de estruturas de beto armado.
A parte 2 da NP EN 1504 (2006), especifica os sistemas para a proteo superficial do
beto, em estruturas novas ou todas as que necessitem de intervenes de reparao e/ou
reforo. Caracteriza e descreve o desempenho de cada um dos sistemas de acordo com os
requisitos mnimos definidos pela norma, e de acordo os princpios definidos na parte 9
(incluindo aspetos de durabilidade).
A parte 3 da NP EN 1504 (2006), especifica as reparaes estruturais e no estruturais
nomeadamente betes e argamassas caracterizadas em 4 classes (R4, R3, R2,e R1). Estas
classes esto subdivididas em argamassas de reparao estrutural e no estrutural, quer isto
dizer que o projetista tem ou no de considerar as transferncias de carga. Esta parte enuncia
tambm os requisitos necessrios, caractersticas de desempenho (incluindo aspetos de
durabilidade) dos produtos utilizados em reparaes estruturais e no estruturais, para prolongar
a vida til das estruturas.
19 Tiago Pais Boto
A parte 4 da NP EN 1504 (2006), especifica sistemas e caractersticas de desempenho
(incluindo aspetos de durabilidade) para os produtos utilizados na reparao e reforo de
estruturas de beto atravs de:
Colagem atravs de placas exteriores em ao, compsitos armados com fibras, ou outros
materiais que verifiquem os requisitos necessrios.
Colagem de componentes beto endurecido sobre beto endurecido, geralmente esta
prtica efetuada com elementos de beto pr-fabricado.
Utilizao de uma cola adesiva de junta entre uma superfcie de beto fresco com uma
superfcie de beto endurecido, resultando em uma nova estrutura.
A parte 5 da NP EN 1504 (2006), especifica sistemas e caractersticas de desempenho
(incluindo aspetos de durabilidade) para produtos de injeo para tratamento de fendas com
larguras entre 0.1 e 0.8mm, medido superfcie. As caractersticas de desempenho dividem-se
em 3 classes referidas:
Caracterstica de desempenho e requisitos base de poliuretanos e acrlicos, utilizados
para o enchimento dctil de fendas.
Caracterstica de desempenho e requisitos base de epoxys, polisteres e produtos de
base cimentosa, utilizados para o enchimento de fendas com transmisso de foras.
Caracterstica de desempenho e requisitos base de poliuretanos e acrlicos para
enchimento expansivo das fendas.
A parte 6 da NP EN 1504 (2008), especifica sistemas e caractersticas de desempenho
(incluindo aspetos de durabilidade) e segurana de produtos utilizados na realizao de
ancoragens, para deste modo funcionarem como uma estrutura monoltica, seja em estruturas
que necessitem de reparao ou reforo. Esta parte da norma abrange especificaes do
Principio 4 (reforo estrutural) - mtodo 4.2 e a parte 9 Instalao de armaduras aderidas em
orifcios preformados ou perfurados no beto
A parte 7 da NP EN 1504 (2008) especifica sistemas e caractersticas de desempenho
(incluindo aspetos de durabilidade) de produtos de proteo contra a corroso das armaduras.
Esta parte refere particularmente dois tipos de revestimento de armaduras:
Revestimento ativo para armaduras; estes revestimentos contm pigmentos
electroquimicamente ativos fornecendo proteo catdica ou ento funcionam apenas
inibidores, um exemplo o cimento Portland devido sua elevada alcalinidade
Revestimentos de barreira; este tipo de revestimento de base polimrica isola a armadura
da gua envolvente na matriz cimentosa.
A parte 8 da NP EN 1504 (2006), especifica ensaios para verificao de conformidade,
rotulagem e marcao CE dos produtos. Menciona tambm que os produtos usados em
reparao e reforo de estruturas de beto armado, tm que verificar um requisito de
conformidade designado por 2+, que significa que os produtos precisam de verificar:
20
Controlo de produo de fbrica (CPF),
Ensaios de tipo iniciais;
Inspeo e fiscalizao contnua e aprovao do CPF;
Fiscalizao continua, avaliaes e aprovaes do CPF;
A parte 9 da NP EN 1504 (2009), especifica mtodos e princpios gerais da reparao
de beto, baseados na experiencia e no sucesso de muitos anos. No entanto admitida a opo
de utilizao, ou necessidade de novos mtodos em certas condies especficas.
Os 11 princpios referidos pela norma, esto organizados essencialmente em duas partes:
Defeitos do beto devido deteriorao; princpio 1 ao 6
Defeitos das armaduras devido deteriorao: princpio 7 ao 11
O mtodo apresentado pela parte 9 da norma, e exemplificado na figura seguinte,
representa as quatro fases de reparao de uma estrutura de beto armado: a fase de diagnstico,
a fase deliberativa, a fase de dimensionamento e a fase de execuo.
21 Tiago Pais Boto
Figura 2-1. Etapas de um processo de reparao/reforo (Silva, 2008)
A parte 10 da NP EN 1504 (2008), especifica a aplicao dos produtos e o controlo da
qualidade na execuo dos trabalhos de reparao e reforo de estruturas de beto armado.
Abrange tambm o controlo de segurana, sade e manuteno.
Esta parte refere alguns ensaios para determinao das causas das patologias existentes,
distribudos em:
Ensaios destrutivos;
Ensaios no destrutivos;
22
Ensaios qumicos.
O controlo da qualidade dos trabalhos executados deve apresentar informaes especficas, tais
como:
Preparao da superfcie;
Aplicao dos produtos;
Controlo da qualidade e higiene e segurana.
2.3 Os regulamentos publicados em Portugal na rea do projeto estrutural.
Regulamento para o emprego do Bton Armado (Dec. 4036 de 28/3/1918).
Regulamento do Beto Armado RBA (Dec.25948 de 16/10/1935).
Regulamento de Estruturas de Beto Armado REBA (Dec. 47723 de 25/5/1967).
Regulamento de Estruturas de Beto Armado e Pr-Esforado (REBAP Dec. 349-c/83
de 30/7/1983).
Regulamento de Segurana e Aes para Estruturas de Edifcios e Pontes (RSA,
1983).
2.4 Por fim, aconselha-se consulta da seguinte documentao que apresenta
recomendaes relevantes para na realizao de um projeto de
reabilitao estrutural
Boletim de informao n. 162 (1983) Assessment of Concrete Structures and Design
Procedures for Upgrading (Redesign) [13]. Comit Euro-Internacional do Beto
(CEB).
Boletim de informao n.14 Externally bonded FRP reinforcement for RC
structures.
Technical report, October 2001. [14] Emitido pela Federao Internacional do Beto
(FIB).
Boletim de informao n.18 Management, maintenance and strengthening of
concrete structures. Technical report, April 2001. Emitido pela FIB.
Guidelines for the design and construction of externally F.R.P. systems for
strengthening concrete sctrutures, A.C.I. Comit 440, Sub-Comit 440F. Emitido pelo
Instituto Americano do Beto (ACI American Concrete Institute).
Manual N. 4 Strengthening Reinforced Concrete Structures with Externally-Bonded
Fibre Reinforced Polymers (F.R.P.s). Emitido pelo Intelligent Sensing for Innovative
Structures Canada Research Network (ISIS Canada).
CAN/CSA-S806-02 (R2007) F - Design and Construction of Building Components
with Fibre - Reinforced Polymers. Emitido pela Canadian Standards Association
(C.S.A.).
23 Tiago Pais Boto
J.C.I. TC952, 1998, Continuous fiber reinforced concrete. Emitido pelo Instituto
Japons do Beto (J.C.I. Japan Concrete Institute).
Practical Guideline for Investigation, Repair and Strengthening of Cracked Concrete
Structures, 2003 Emitido pelo J.C.I.
Design guidelines of F.R.P. reinforced concrete building sctrutures, 1993. Emitido
pelo Building Research Institute (B.R.I.) pertencente aoMinistrio da Construo
Japons.
International Building Code (IBC), Chapter 34, Existing building allowances.
Emitido por International code council, 2009.
SIA 462, "Pre-Standard SIA 462: Assessment of the Structural Safety of Existing
Structures", Swiss Society of Engineers and Architects, Zurich, Switzerland, 1994.
SIA 269, "Swiss Standard SIA 269: Existing Structures Basis for Examination and
Interventions", Swiss Society of Engineers and Architects, Zurich, Switzerland, 2011.
ASCE 41-06, 2006, Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, American Society of
Civil Engineers, Reston, Virginia.
ACI 437R -03, Strength Evaluation of Existing Concrete Buildings American
Concrete Institute, 2003.
Joint Committee on Structural Safety (JCSS) Report 032: Probabilistic Assessment of
Existing Structures, 2001.
Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for
strengthening existing sctrutures, 2004. Emitido pelo C.N.R. (Consiglio Nazionale
delle Ricerche).
Fichas tcnicas dos produtores de FRP tais como: S&P, SIKA, MBT, etc.
24
25 Tiago Pais Boto
3 Avaliao e diagnstico do estado de conservao das estruturas
de beto armado
3.1 Introduo
Antes de realizar uma interveno numa estrutura de beto armado, com o objetivo de
reforar ou de reparar, essencial proceder a uma inspeo direcionada e minuciosa, para
detetar todas as anomalias que so necessrias de ser corrigidas para garantir a segurana e
estabilidade da estrutura.
Como em geral, a maioria dos ensaios so monetariamente caros e a sua realizao pode
afetar e/ou danificar a construo, estes devero ser previamente delineados, nomeadamente
quanto ao nmero e locais de realizao.
Os ensaios podem ser definidos em ensaios no-destrutivos (NDT) ou ensaios
destrutivos. Os no-destrutivos so, claramente preferenciais para as construes devido baixa
intruso que conferem estrutura.
Sempre que possvel, as inspees devem obedecer a procedimentos normalizados e a
critrios tcnicos adequados ao tipo de estrutura, tipo de elemento a inspecionar. A inspeo
deve tambm ser exequvel e eficaz, de modo a produzir informao til e consistente, para que
toda a equipa multidisciplinar envolvida seja capaz de assimilar e compreender com clareza.
3.2 Metodologia de inspeo
A seguir apresentam-se as principais etapas genericamente abrangidas numa inspeo. Estas
etapas definem, de certa a forma, uma metodologia a adotar:
Consulta, recolha e anlise de elementos escritos e desenhados dos projetos anteriores,
elementos alusivos a inspees anteriores, informao acerca do meio ambiente.
tambm fundamental a realizao de um inqurito, direcionado aos responsveis pela
manuteno das estruturas.
Preparao da inspeo, isso passa por uma visita prvia ao local para identificao das
construes e dos elementos a avaliar, e identificao do programa funcional dos
diversos espaos.
Preparao das fichas de inspeo, ou do software previsto para anotao de toda a
informao a registar.
26
Verificao de todas as ferramentas e equipamentos necessrios para o dia da inspeo,
providenciando os meios de apoio inspeo, tais como veculos de inspeo especial
ou at mesmo autorizaes/ permisses municipais.
O processo de diagnstico passa por:
1) Inspeo visual distinguindo os mecanismos fsicos e qumicos envolvidos.
2) Inspeo detalhada de maneira que se compreenda a relao causa/efeito.
3) Conhecimento acerca do comportamento dos materiais e tcnicas de
construo utilizadas.
4) Realizao de ensaios in situ destrutivos e no destrutivos.
5) Recolha, se possvel, de amostras e carotes para ensaios laboratoriais.
6) Anlise de resultados, consideraes finais e elaborao de relatrio.
3.3 Ensaios in situ e Ensaios laboratoriais
3.3.1 Anlise e monitorizao de vibraes em estruturas
Para uma avaliao da capacidade de resistncia em estruturas de beto armado,
fundamental avaliar o comportamento dinmico, para que desta forma se possam selecionar
medidas de reparao ou reforo. Os dados podem referentes s solicitaes dinmicas a que a
estrutura est constantemente sujeita da envolvente, ou a partir da aplicao de vibraes
impostas.
3.3.1.1 Equipamento
Acelermetros de alta sensibilidade com pr amplificador incorporado. A gama de
frequncias de medio normalmente est compreendida entre 0.1 Hz a 1KHz, e
sensveis a aceleraes da ordem de 0.05 mm.s-2;
Um computador porttil com software especfico;
Cabos de ligao;
Caixas de ligao dos sensores.
3.3.1.2 Metodologia
Os sinais dos transdutores so introduzidos num PC dotado de software adequado, que
executa o processamento de dados e fornece a informao relevante sobre as vibraes da
construo:
- Intensidade das vibraes;
- Valores mximos da acelerao, velocidade ou deslocamento nos pontos analisados;
27 Tiago Pais Boto
- Frequncias dominantes nos sinais das vibraes;
- Representao grfica dos sinais de acelerao, velocidade ou deslocamentos medidos ao
longo do tempo;
- Verificao automtica e alarme se forem excedidos os valores limites pr-estabelecidos.
Figura 3-1. Esquema do equipamento para registo de vibraes (oz diagnostico,2015).
3.3.2 Ensaios de ultrassons em beto
Os ensaios ultrassnicos resume-se na determinao da velocidade de propagao dum
impulso ultrassnico, entre dois pontos de medio, tendo em vista adquirir informaes sobre:
Caractersticas mecnicas do beto, nomeadamente, o seu mdulo de elasticidade;
Homogeneidade;
Presena de fendas, vazios ou outras descontinuidades;
O impulso ultrassnico gerado num ponto do elemento em estudo atravs de um
transdutor emissor, a partir dum sinal eltrico. Aps atravessar o beto, o sinal ultrassnico
captado por um outro transdutor-recetor, colocado num outro ponto, que o transforma
novamente em sinal eltrico. O tempo gasto no percurso medido na unidade de medida central,
sendo assim possvel calcular a velocidade de propagao.
28
A correlao existente entre a velocidade de propagao do impulso ultrassnico no
beto (V) e o seu mdulo de elasticidade (E) permite ter uma ideia da classe a que pertence o
beto ensaiado (Vtor Coias, Inspees e Ensaios na reabilitao de edifcios, 2006).
3.3.2.1 Equipamento
O equipamento , geralmente, composto por uma unidade central, onde alberga o
gerador de impulsos eltricos, o circuito de leitura, e os dois transdutores. Para calibrao do
equipamento utiliza-se um invar (barra padro).
Figura 3-2. Equipamento para ensaios de ultrassons no beto (ATCP Physical Engineering)
3.3.2.2 Metodologia
Existem trs mtodos possveis para a realizao deste tipo de ensaios:
Direto;
Semidirecto;
Indireto.
Figura 3-3.Ilustrao das trs metodologias para realizao de ensaios ultrassons (ATCP
Physical Engineering).
29 Tiago Pais Boto
Os mtodos diretos e semidirecto tm como finalidade a avaliao das caractersticas
mecnicas, a homogeneidade e a deteo de descontinuidades no beto. O mtodo semidirecto
aplica-se apenas na impossibilidade de colocao de transdutores segundo o mtodo direto.
O mtodo indireto aplica-se, fundamentalmente, na determinao da profundidade de
fendas.
Para melhorar a transmisso acstica, aconselhvel a utilizao de uma massa de
contato entre os tradutores e a superfcie do beto. Aconselha-se tambm que esses pontos de
contato sejam efetuados em superfcies lisas.
Considerando-se que o resultado do teste pelo mtodo indireto menos preciso,
recomenda-se comparar esses resultados com os resultados do teste pelo mtodo direto.
Mtodo direto (
) =
()
() 1.05 (3.1)
Mtodo indireto (
) =
()
() (3.2)
= 1.05 (3.3)
Onde:
Vd = velocidade do som pelo mtodo direto;
Vi = velocidade do som pelo mtodo indireto;
Vp= velocidade ultrassnica (Km/s)
Para obter a resistncia do beto so apresentadas vrias expresses deduzidas por diversos
autores, como por exemplo a expresso seguinte referida na Japanese Society of Construction:
= 215 620 (3.4)
Onde:
= Resistncia do beto compresso (MPa).
30
Tabela 3-1. Qualidade do beto em funo da velocidade de propagao dos ultrassons.
(Japanese Society of Construction).
Velocidade (m/s) Qualidade do beto
>4500 Excelente
3500 a 4500 Bom
3000 a 3500 Regular
2000 a 3000 Medocre
31 Tiago Pais Boto
Figura 3-4. Pacmetro (geotechpedia, 2012).
3.3.3.2 Metodologia
Aps a calibragem do aparelho, e caso se tenha acesso ao projeto, seleciona-se a
dimenso dos vares de ao e o recobrimento se pretende controlar. Se no tivermos informao
acerca do tipo de armadura que estamos a tentar identificar, poder ser vantajoso, nesta fase,
remover o recobrimento da armadura num local, onde no seja muito inconveniente, a fim de
acertar a calibrao e, eventualmente, identificar o tipo de armadura.
O recobrimento medido, usando a face normal de trabalho do elemento detetor grande.
Tendo-se identificado a face normal de trabalho do elemento detetor, pode-se explorar a
superfcie do elemento a inspecionar. A identificao da posio dos vares quando o som
emitido for alto e agudo.
Para determinar a direo da armadura, move-se e roda-se o elemento detetor no sentido
de aumentar o sinal sonoro. Quando o elemento detetor estiver cuidadosamente posicionado
dessa maneira, o eixo do varo estar paralelo com o eixo longitudinal do elemento detetor. O
recobrimento em milmetros poder ser observado na parte esquerda do visor. O
microprocessador do aparelho determina automtica o dimetro dos vares, a partir de duas
leituras no mesmo local, utilizando um espaador apropriado.
O elemento detetor pequeno deve ser usado quando se est na presena de malha soldada
ou de vares prximos, ou ento, quando o elemento detetor grande for incapaz de fornecer
uma discriminao mais pormenorizada da zona a sondar.
Este equipamento fornece boa capacidade de resoluo para desenhar
pormenorizadamente as armaduras que se encontram mais prximas. Para uma fcil perceo
da disposio das armaduras nos elementos de beto armado, a superfcie do elemento a sondar
vai sendo marcada, medida que vo sendo detetadas armaduras.
O ensaio deve seguir as recomendaes da norma de referncia: Norma BS 1881-204: 1988
Testing concrete Recommendations on the use of electromagnetic cover meters.
32
3.3.4 Deteo de corroso em armaduras por medio dos potenciais eltricos
A corroso das armaduras pode ser avaliada atravs da medio dos potenciais eltricos
aplicados na superfcie do beto, relativamente a um eltrodo de referncia. Este tipo de ensaios
permite localizar as reas onde a corroso est presente ou prestes a verificar-se, antes de os
efeitos se tornarem visveis.
Esta tcnica permite localizar as reas onde a estrutura de beto armado precisa de ser
reparada ou protegida, e, atravs da sua aplicao repetida, pode ser usada para minimizar assim
os seus custos de manuteno.
3.3.4.1 Equipamento
O equipamento composto por:
Clula de medio em cloreto de prata (AgCl)
Medidor com ligao que permite leituras digitais em unidades de tenso (volt) ou
resistncia (ohm);
Recipientes com lquido para reabastecer a clula de medio;
Cabo de ligao;
Brocas diamantadas de 10 e 18 mm de dimetro;
Martelo e escopro;
Alicate de aperto
Bico para contacto com armadura e chave de Allen;
Cabo de ligao;
Extenso telescpica para fixao da clula de medio.
Berbequim com percusso
Balde e esponja
3.3.4.2 Metodologia
Aps a escolha de uma rea em funo do estado aparente do beto, definem-se zonas
de leitura da rea a estudar, e define-se o nmero de leituras a realizar em funo da degradao
aparente do beto. Procede-se limpeza, com uma escova de ao, de um varo da armadura,
previamente localizado com o detetor de armaduras. Fixa-se o eltrodo secundrio, atravs do
alicate de aperto ao varo da armadura, e liga-se o eltrodo ao voltmetro, atravs do cabo
fornecido. Procede-se molhagem das superfcies vo onde sero efetuadas as leituras, de modo
a humedecer em profundidade o beto a estudar. Coloca-se o eltrodo primrio sucessivamente
em cada ponto de leitura, medindo-se, no voltmetro do equipamento, o potencial eltrico.
33 Tiago Pais Boto
Durante a realizao de todas as medies, o operador deve assegurar-se que a esponja do topo
do eltrodo primrio se encontra devidamente humedecida.
Tabela 3-2.Risco de corroso ativa em funo do nvel de potencial
Nvel de Potencial (mV) Risco de corroso ativa (%)
-260 a -410 At 95%
-110 a -260 Incerto
>-100 At 5%
Esta metodologia est descrita em: Norma ASTM C 876-91 (R1999) Standard Test Method
for Half-Cell Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in concrete.
3.3.5 Determinao do teor de cloretos no beto
A determinao do teor de cloretos no beto, consiste precisamente em determinar, o
teor solvel em cido, de cloretos existentes no beto. Em traos gerais, uma amostra de p de
beto a ensaiar dissolvida numa soluo cida normalizada, para que os ies de cloreto reajam
com o cido. Um eltrodo dotado de um sensor de temperatura introduzido na soluo
medindo a reao eletroqumica. A tenso gerada pela concentrao de ies, afeta
simultaneamente a temperatura da soluo, a qual medida pelo aparelho eletrnico. Este
aparelho apresenta instantemente a percentagem de ies num mostrador. (Vtor Coias,
Inspees e Ensaios na reabilitao de edifcios, 2006).
3.3.5.1 Equipamento
O equipamento utilizado composto por:
Eltrodo com sensor de temperatura montado exteriormente;
Cabos e ligaes;
Aparelho eletrnico de leitura, com circuitos compensadores da temperatura e
microprocessador para converso direta em percentagens de cloretos;
Embalagens contendo solues cidas com colorao diferente para calibrao do
eltrodo;
Balana para pesar as amostras;
Embalagens contendo a soluo cida onde se vai misturar cada amostra;
Garrafa com agente de molhagem do eltrodo;
34
Concha para recolha do p e soprador para amostragem;
Alicate de fixao, broca, buchas, chave de bocas e chave de fendas
Detetor de armaduras;
A calibragem feita, antes de cada ensaio, utilizando duas solues padro.
Figura 3-5. Equipamento para medio do teor de cloretos in situ (oz diagnostico, 2015).
3.3.5.2 Metodologia
H que localizar previamente a posio das armaduras com um detetor de armaduras.
Selecionado o local de ensaio, preferencialmente onde a posio das armaduras se encontra
mais exteriormente do elemento estrutural em estudo. Em seguida posiciona-se a concha de
recolha do p, fixando-a com o alicate de fixao, atravs de uma bucha de fixao. Depois
fazem-se trs furos no beto a ensaiar profundidade a que se pretende determinar o teor em
cloretos, de modo a recolher cerca de 20 g de p, que devem guardados num saco de plstico,
hermeticamente fechado. Se se pretender um perfil do teor de cloretos, h que furar e recolher
o p, em menos trs nveis de profundidade: (Vtor Coias, 2006).
Perto da superfcie;
Ao nvel das armaduras;
A uma distncia de 2 ou 3 cm abaixo das armaduras.
Uma amostragem de 3 g, retirada do p extrado, dissolvida em 20 ml de uma soluo
cida. Coloca-se o eltrodo, j calibrado, na garrafa de ensaio e l-se o teor de cloretos, que ser
automaticamente indicado no mostrador do aparelho. A leitura pode ser obtida em percentagem
ou PPM (partes por milho), consoante a funo selecionada.
O ensaio deve seguir as recomendaes das normas de referncia:
35 Tiago Pais Boto
Norma BS 1881-6: 1971 Methods of testing concrete. Analysis of hardened concrete.
Norma AASHTO T26084: Standard Method of Test for Sampling and testing for
chloride ion in concrete and concrete raw materials
3.3.6 Ensaio de aderncia por trao (pull-off)
Os ensaios de aderncia por trao direta pull-off, so fundamentais para o xito de trabalhos
de reparao e reforo em estruturas de beto armado, pois a garantia de uma boa aderncia
entre os materiais existentes e os materiais novos fundamental. (Vtor Coias, Inspees e
Ensaios na reabilitao de edifcios, 2006). Este tipo de ensaio, consiste na aplicao de uma
fora de trao, exercida manualmente atravs de um aparelho concebido para esse fim. A
trao transmitida axialmente atravs de uma pea metlica colada previamente ao provete.
O aumento gradual da fora pode ser observado diretamente numa escala (MPa). A fora
mxima registada, assim que se d o arrancamento do provete na seco mais frgil. (Vtor
Coias, Inspees e Ensaios na reabilitao de edifcios, 2006).
Analisando o provete, pode-se observar se a seco de rotura pertence a um dos
materiais, ou se, por outro lado, est contida na superfcie de ligao entre os materiais. Dada a
sua grande simplicidade, este ensaio pode ser executado na prpria estrutura, traduzindo melhor
as condies reais existentes.
3.3.6.1 Equipamento
Carotadora porttil;
Coroa diamantada;
Caixa diferencial;
Aparelho mecnico de aderncia;
Equipamento de arrancamento com pastilhas metlicas;
Detetor de armaduras;
Cola epoxdica;
Extenso monofsica;
Mangueira para gua
36
Figura 3-6. Esquematizao do ensaio de aderncia por trao pull-off. (oz diagnostico, 2015).
3.3.6.2 Metodologia
Com o auxlio de uma carotadora, executa-se um entalhe circular com cerca de 4 cm de
dimetro perpendicular superfcie do material. A profundidade deve ser suficiente para que
ultrapasse o plano de ligao dos materiais, atingindo assim o substrato do beto. A superfcie
ento regularizada com o auxlio de uma grossa, a poeira deve ser retirada com acetona.
Procede-se colagem da pea metlica (pastilha) ao provete a de beto com uma cola epoxdica,
exercendo uma presso moderada durante alguns minutos conforme mencionado nas normas
de referncia, (Vtor Coias, 2006).
Aps uma hora, pode-se ento colocar o aparelho de ensaio, de modo que este acople a
pea metlica, coloca-se o indicador a zero e inicia-se o ensaio propriamente dito.
O ensaio deve seguir as recomendaes das normas de referncia:
Norma BS 1881-207: 1992 Testing concrete. Recommendations for the assessment of
concrete strength by near-to-surface test.
Norma ASTM D4541-95: Stand. Test Method for Pull-Off Strength.
3.3.7 Resistncia compresso com recurso ao esclermetro do tipo Schmidt
O ensaio com o esclermetro permite obter, de forma simples e no destrutiva, a
resistncia compresso de elementos de beto. Sendo um ensaio baseado na resistncia
37 Tiago Pais Boto
superficial, os valores obtidos so apenas representativos de uma camada at 5 cm de