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IMPERMEABILIZAÇÃO A barragem do Rio Descoberto, tipo con- creto gravidade, de propriedade da CAESB, está localizada a cerca de 50km a oeste do centro de Brasília/DF. Foi construída com concreto, utilizando-se agregado dolomíti- co, entre os anos de 1971 e 1974. O corpo da barragem foi dividido em três partes prin- cipais: a ombreira esquerda com 125m de comprimento, a ombreira direita com 85m de comprimento e o vertedouro central com 55m de comprimento. A barragem está sub- dividida em 18 blocos, nomeados seqüenci- almente de “A” a “R”. Este reservatório, com capacidade de 102,9 milhões de metros cúbi- cos, tem o nível d’água na cota do vertedouro e é responsável pelo fornecimento d’água a aproximadamente 1,2 milhões de habitantes, ou seja, 60% do Distrito Federal. E os problemas começaram... Após alguns anos de operação começaram a surgir intensos vazamentos no paramen- to de jusante, além de no interior da gale- ria. A perda d’água era visivelmente cres- cente. Um valor médio beirava cerca de 3m³/minuto. Várias intervenções, em dife- rentes épocas, com a finalidade de recupe- rar tais vazamentos foram realizadas. Po- rém, sem êxito. Preocupada com o grau de GLOSSÁRIO Pirita – sulfeto metálico de ferro (FeS 2 ) formando cristais com reflexos ou brilho dourado, freqüen- temente confundido com ouro. É encontrado em rochas ígneas, sedimentares e metamórficas na forma de cristal cúbico. É empregado na fabrica- ção de ácido sulfúrico. f Survey Practice Perda d’água crescente, acompanhada de processo de corrosão no próprio concreto, gerou a maior estratégia de impermeabilização em uma barragem brasileira. Marcos V. Kffuri deterioração e o nível de perda d’água da barragem, a CAESB promoveu uma série de análises e estudos, visando a impermea- bilização e também o concreto, material hospedeiro da água passante. O diagnósti- co, claro como água cristalina, identificou pirita no agregado do concreto. A partir des- te quadro sombrio, estabeleceu-se a terapia de recuperação baseada na proposição de impermeabilizar à montante, inclusive adentrando na própria rocha base, de modo a promover a drenagem natural da água contida e circulante no concreto da barra- gem. A recuperação via impermeabilização do concreto seria obrigatória e vital à dura- bilidade da barragem, devido a degradante reatividade entre a pirita do agregado e a água livre circulante. A recuperação da barragem do Rio Descoberto Figura 1 - A situação da barragem durante a fase de investigação. RECUPERAR • Maio / Junho 2003 4
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RECUPERAR • Maio / Junho 20034
IMPERMEABILIZAÇÃO
A barragem do Rio Descoberto, tipo con-creto gravidade, de propriedade da CAESB,está localizada a cerca de 50km a oeste docentro de Brasília/DF. Foi construída comconcreto, utilizando-se agregado dolomíti-co, entre os anos de 1971 e 1974. O corpoda barragem foi dividido em três partes prin-cipais: a ombreira esquerda com 125m decomprimento, a ombreira direita com 85mde comprimento e o vertedouro central com55m de comprimento. A barragem está sub-dividida em 18 blocos, nomeados seqüenci-almente de “A” a “R”. Este reservatório, comcapacidade de 102,9 milhões de metros cúbi-cos, tem o nível d’água na cota do vertedouroe é responsável pelo fornecimento d’água aaproximadamente 1,2 milhões de habitantes,ou seja, 60% do Distrito Federal.
E os problemas começaram...
Após alguns anos de operação começarama surgir intensos vazamentos no paramen-to de jusante, além de no interior da gale-ria. A perda d’água era visivelmente cres-cente. Um valor médio beirava cerca de3m³/minuto. Várias intervenções, em dife-rentes épocas, com a finalidade de recupe-rar tais vazamentos foram realizadas. Po-rém, sem êxito. Preocupada com o grau de
GLOSSÁRIO
Pirita – sulfeto metálico de ferro (FeS2) formandocristais com reflexos ou brilho dourado, freqüen-temente confundido com ouro. É encontrado emrochas ígneas, sedimentares e metamórficas naforma de cristal cúbico. É empregado na fabrica-ção de ácido sulfúrico.
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Perda d’água crescente, acompanhada de processo de corrosão nopróprio concreto, gerou a maior estratégia de impermeabilização emuma barragem brasileira.
Marcos V. Kffuri
deterioração e o nível de perda d’água dabarragem, a CAESB promoveu uma sériede análises e estudos, visando a impermea-bilização e também o concreto, materialhospedeiro da água passante. O diagnósti-co, claro como água cristalina, identificoupirita no agregado do concreto. A partir des-te quadro sombrio, estabeleceu-se a terapiade recuperação baseada na proposição deimpermeabilizar à montante, inclusiveadentrando na própria rocha base, de modoa promover a drenagem natural da águacontida e circulante no concreto da barra-gem. A recuperação via impermeabilizaçãodo concreto seria obrigatória e vital à dura-bilidade da barragem, devido a degradantereatividade entre a pirita do agregado e aágua livre circulante.
A recuperaçãodabarragem
do Rio Descoberto
Figura 1 - A situação dabarragem durante a fase de
investigação.
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A solução definitiva
Tendo em vista a seriedade do diagnóstico,o tratamento foi preciso e dividido em 6etapas bem definidas.
1ª Etapa
Execução de parede diafragma, com apli-cação submersa de argamassa cimentíciaaditivada, ao longo da crista, através de umalinha secante de furos verticais, de ombrei-ra a ombreira até a rocha de fundação, fei-tas com perfuratriz tipo DHT, com diâme-tro de 165mm. Esta medida contemplou opreenchimento da matriz (pasta) afetada de-vido, principalmente, a reatividade da piri-ta. Esta barreira, etapa principal do trata-mento, possibilitou também uma reduçãosubstancial nos vazamentos.
Figura 2 - Muitos vazamentos ao longo do paramento de jusante, com desintegração do concreto...
Figura 3 - ... se manifestavam também na galeria.
Figura 5 - Perfurações e a injeção ao longo da crista, repare a perfuratriz abrindo novos furos. Note asurgência da espuma pelo meio do paramento de jusante.
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Figura 4 - Grandes vazamentos ao longo das paredesda galeria.
2ª Etapa
Injeção da nova resina hidroexpansiva depoliuretano inteligente (hidrófobo) parapreenchimento dos vazios remanescentes.A injeção desta resina foi feita também apartir de furos verticais, feitos com diâme-tro de 50mm, a partir da crista da barragematé a rocha de fundação, anexo aos furosdo grande diafragma anteriormente reali-zado. Utilizaram-se obturadores a partir dofundo dos furos, de modo a sempre con-centrar o processo expansivo da espuma dopoliuretano. A novidade neste poliuretano-espuma é que sua cadeia expansiva não vira
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TecnologiaInjeção de poliuretano espuma semnecessidade de injeção de gel?PH FLEX S é hidrófobo, ou seja, sua espuma não contém água.Logo, é estável aos ciclos de secagem/molhagem. O poliuretano-espuma da concorrência é hidrófilo, ou seja, reage com a água,formando uma espuma instável aos ciclos de secagem/molhagem.Daí a necessidade da injeção posterior de gel, para “impermeabi-lizar” a “esponja”. Pare de perder clientes, tempo, dinheiro, alémde esburacar toda a estrutura, instalando bicos injetores parainjetar espuma e depois gel. PH FLEX SUPER resolve de uma vez.Experimente hoje mesmo. Peça sua amostra, compare e sinta adiferença, no bolso e na tecnologia.
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4ª Etapa
Após os serviços de injeção pela crista dabarragem, objetivou-se operação pente finode ataque a diminutas surgências ao longodo maciço, por jusante, utilizando-se a su-per resina da 2ª Etapa. O fato de ser hidró-foba significa estabilidade aos ciclos de se-cagem-molhagem, razão pela qual não ne-cessitou da injeção complementar de gel depoliuretano. Isto porque a resina hidroex-pansiva convencional é hidrófila, ou seja,sua cadeia expansiva é formada com poliu-retano expandido suportado por moléculasd’água. Portanto, sensível a ciclos de seca-gem-molhagem, razão pela qual torna-seobrigatória a injeção do gel de poliuretanopara envolver e preencher a “esponja” for-mada, estabilizando-a. Os furos foram fei-tos com furadeiras elétricas tipo MAX, uti-lizando-se brocas de diâmetro 12mm e com-primentos de 1m e 1,30m.
uma “esponja” saturada d’água como faz opoliuretano-espuma convencional. Nãohavendo, com isso, necessidade da injeçãodo gel.
3ª Etapa
Injeção de gel acrílico, não expansivo, comviscosidade igual a da água, de modo aatingir os vazios inferiores a 0,01mm. Estaresina, também injetada em furos especí-ficos como monocomponente, após 40
minutos torna-se um semi sólido. Esta eta-pa de trabalho objetivou, principalmente,os vazios naturais que haviam na paredediafragma previamente formada, assimcomo os capilares existentes no concretoda barragem. A injeção desta resina, comviscosidade igual à da água, teve o impor-tante objetivo de, literalmente, retirar aágua livre residual do interior do concre-to, de modo a interromper o processo decorrosão do concreto, através da reação dapirita com a água. Figura 8 - Bomba de injeção MAX (elétrica) e furos
ao longo da crista da barragem.
Figura 7 - Vista em corte dos furos para injeção de Poliuretano.
Figura 6 - Vista em Planta da Malha de Perfuraçãoao longo da crista da barragem.
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objetivo de cobrir todo o maciço de con-creto entre o diafragma executado e o pisoda galeria. A segunda fase foi feita a partirdo piso da galeria de drenagem, objetivan-do-se o tratamento e a impermeabilizaçãodo maciço, interface e rocha de fundação.
GLOSSÁRIO
Viscosidade – resistência interna de um líquidopara fluir. Medida da resistência que todo líquidotem para fluir.
Espumas hidrófilas e hidrófobasPoliuretanos hidroexpansivos hidrófilos, aocontrário dos hidrófobos, têm seu processode expansão condicionado ao volume d’águaexistente no interior do concreto. Quer dizer,se houver pouca água o volume da espumaserá pequeno. Muita água possibiiltará o de-senvolvimento de um volume de espuma pa-drão, algo em torno de 30 vezes o volume depoliuretano injetado. Traduzindo: a “esponja”formada pelo poliuretano hidroexpansivo hi-drofílico é construída à base de moléculasd’água e, portanto, sofre os efeitos adversosdos ciclos de secagem/molhagem que todaestrutura hidráulica se submete. Ou seja, namedida em que o nível d’água cai ou a super-
fície do concreto aquece, a água “pendurada”na cadeia da “esponja” volatiza ou evapora,fazendo com que sofra retração, tornandoaquela região permeável novamente ao fluxod’água. Daí, a necessidade obrigatória da in-jeção do gel de poliuretano para “impermea-bilizar” a espuma hidrofílica. Trata-se de umatécnica antiquada, cara e perniciosa à estru-tura, já que exige a execução de furos adicio-nais para a injeção do gel. O poliuretano hi-droexpansivo hidrófobo não sofre os efeitosdos ciclos de secagem/molhagem porque suacadeia expansiva é de apenas poliuretano. Seuprocesso de expansão ocorre apenas com ocontato da resina com a água.
Injeção versus viscosidadeUma resina com viscosidade de 100cps pe-netra no concreto com 1/100 da velocidadeda água (1cps). Isto considerando pressõesde injeções iguais. Ou necessitam de cemvezes mais pressão para obter velocidadesiguais à da água. Portanto, em qualquer tra-balho de impermeabilização é fundamental
trabalhar-se com viscosidades iguais ou pró-ximas a da água, de modo a acessar seuscaminhos. Desta forma, a velocidade com queuma resina pode ser injetada para dentro deuma massa de concreto varia inversamentecom sua viscosidade e diretamente com apressão da bomba.
5ª Etapa
Especificamente na região do bloco H, de-vido a presença de tubulações de tomadad’água e de descarga de fundo, não foi exe-cutada a parede diafragma com argamassa
cimentícia. Todo o processo de degradaçãofísica e química do concreto foi tratado compoliuretano hidroexpansivo inteligente eresina acrílica, com viscosidade igual a daágua em duas fases. A primeira fase foifeita através da crista da barragem com o
Fax consulta nº 04
Para ter maisinformações sobreImpermeabilização.
REFERÊNCIAS• Marcos V. Kffuri é engenheiro civil.
Figura 9 - Vista em Planta da Malha de Perfuração.
Figura 10 - Vista em corte dos furos para injeção de Poliuretano.
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6ª Etapa
Execução de furos inclinados, também comdiâmetro de 50mm, a partir da galeria, demodo a se proceder a injeção do super po-liuretano hidroexpansivo hidrófobo, possi-bilitando o tratamento e a impermeabiliza-ção em torno das tubulações do circuito hi-dráulico e no contato com a rocha de fun-dação.Os serviços duraram quatro meses e o re-sultado foi o completo sucesso do tratamen-to imposto, sem qualquer perda d’água apa-rente.
Ficha Técnica
Empreiteira:ECL Engenharia e Construções Ltda.São Paulo – BrasilFone: (11) 3031-4616Contato: Marcos V. Kffuri
Empresa Impermeabilizadora:MC Serviços de Engenharia Ltda.Contato: Sr. ClarindoFone: (11) 9654-3414
Consultoria e Fornecedora dosProdutos de Impermeabilização:Rogertec Engenharia e ComércioContato: Engª Patrícia PraçaFone: (21) 2494-4099 - 2493-4702e-mail: [email protected]
