BARRAGENS DE BCCAspectos estruturais

António Tavares de Castro

LNEC – DBB

Barragem de Betão Convencional

Barragem de Betão Compactado com

Cilindros

Barragens de BCCPrincipais características

•Propriedades estruturais semelhantes às das barragens de betão convencional

•Reduzido número de juntas de contracção

•Maior mecanização

•Betão colocado ao longo de camadas de pequena espessura

Barragens de BCCProjecto

• Análise térmica (colocação rápida de grandes volumes de betão)

• Paramento de montante Impermeabilidade Cofragem

• Importância do estudo da composição do betão

• Simplicidade – ritmo rápido de construção

T, E

t

t

E constante

E variável

Resistência à tracção

Variação de temperatura

Fissuração do betãoAnálise térmica

Barragens de BCCConstrução

• Bloco experimental Ajuste das composições Método de

compactação

Ligação entre camadas

Eventual uso de caldas cimentícias

• Limitar interferências com a colocação e a compactação do betão

Barragens de BCCPrincipais vantagens

•Custos de produção mais reduzidos reduzidas dosagens de cimento método de compactação e menor utilização de

cofragens

•Rapidez de construção menores custos administrativos obras de derivação provisória menos importantes mais rápida entrada da obra em serviço

•Possibilidade de incorporação dos órgãos de descarga

Barragens de BCCPrincipais desvantagens

•Melhor organização e coordenação entre as diversas equipas de trabalho

•Maior espaço de armazenamento de materiais

•Consequências mais graves em caso de imprevistos

•Dificuldades de execução em espaços reduzidos

•Muitas juntas horizontais

Altura das barragens de BCC

Histograma

3

58

55

59

36

27

12

16

9

53

0 1 1

0

10

20

30

40

50

60

70

<15 15-30 30-45 45-60 60-75 75-90 90-100 100-115 115-130 130-145 145-160 160-175 175-190 190-200

Altura (m)

N.º

de

bar

rag

ens

N.º de barragens: 285 Altura média: 59 m

Barragem País Altura (m) Barragem País Altura (m)

Longtan China 192 Baise China 130Miel I Colombia 188 Shapai China 129Urayama Japan 156 Porce II Colombia 123Ralco Chile 155 Gassan Japan 123Miyagase Japan 155 Suofengying China 122Takizawa Japan 140 Ueno Japan 120Bureiskaya Russia 136 Sidi Said Morocco 120Çine Turkey 135 Beni Haroun Algeria 118Yeywa Myanmar 132 Koudiat Acerdoune Algeria 116Jiangya China 131 Sakaigawa Japan 115

Barragens de BCCDistribuição por país

China (57)20%

Japão (42)15%

EUA (37)13%Brasil (36)

13%

Espanha (22)8%

África do Sul (14)5%

Marrocos (12)4%

Austrália (9)3%

França (6)2%

México (6)2%

Outros (44)15%

Total: 285 barragens

Tipos de barragens de BCC

• BCC de baixa teor em pasta pequena quantidade de pasta (cimento mais cinzas) BCC apenas garante a função estrutural, sendo a

impermeabilização da estrutura garantida por outros elementos

– Betão convencional no paramento de montante

– Painéis pré-fabricados de betão convencional

– Diversos tipos de membranas

– Colocação de argamassa na zona de montante entre as camadas de BCC

Barragem de Willow Creek

País Rio Alb. (106 m3)

Altura (m)

Comp. (m)

Vol. BCC

(103 m3)

Início BCC

Fim BCC

Cimento (kg/m3)

Cinzas (kg/m3)

EUAWillow Creek

17 52 543 331 Abr. 82 Set. 82 47 19

Tipos de barragens de BCC

•RCD – Barragens construídas no Japão com maiores teores de pasta Estrutura com aspecto final semelhante ao de

uma barragem de betão convencional Juntas de contracção afastadas de cerca de 15 m

(cortadas no betão fresco)

Barragem de Miyagase

País Rio Alb. (106 m3)

Altura (m)

Comp. (m)

Vol. BCC

(103 m3)

Início BCC

Fim BCC

Cimento (kg/m3)

Cinzas (kg/m3)

Japão Nakatsu 19 155 400 1537Nov. 91

Fev. 95

91 39

Tipos de barragens de BCC

• BCC com teores em pasta médios ou altos O BCC garante as funções estrutural e de

impermeabilização. A barragem é projectada de forma a garantir uma

permeabilidade equivalente à de uma barragem de betão convencional.

As protecções dos paramentos (quando existem) destinam-se apenas a funções de protecção das variações de temperatura exterior.

Barragem de Les Olivettes

País Rio Alb. (106 m3)

Altura (m)

Comp. (m)

Vol. BCC

(103 m3)

Início BCC

Fim BCC

Cimento (kg/m3)

Cinzas (kg/m3)

FrançaLa

Peyne4 36 255 80 Dez. 86

Out. 87

(?) (?)

BCC na reabilitação de obras

•Tarbela (1976) colapso de um dos 4 túneis de descarga substituição de material rochoso e de aterro

envolvente:– colocação de 2,7 x 106 m3 de BCC;

– 350 000 m3 em 42 dias 8 400 m3/dia; máximo atingido = 18 000 m3/dia

• Barragem de Santa Cruz (1929) Abóbada em alvenaria

• Reabilitação (1987): Contrafortes e

descarregador de superfície em BCC

BCC na reabilitação de obras

Barragem de Pedrógão

•Rio Guadiana, 24 km a jusante da barragem de Alqueva

•Altura máxima: 43 m•Volume da albufeira: 54 hm3

•Dono da Obra: EDIA•Projecto: EDP Produção EM•Empreiteiro: Mota-Engil

PERFIL PELA JUNTA 7

1

2

2

1

BCC

91,80 (N.M.E.)

84,80 (N.P.A.)

80,00

78,00

93,00

2

1

1

0.8

51,00

54,00

42,00

61,00

56,00

11 59,50

Barragem de Pedrógão

•Colocação do betão

Barragem de PedrógãoBloco experimental

Barragem de PedrógãoBloco experimental

•A compactação

Controlo de segurança

• Instrumentação Instrumentos semelhantes aos utilizados em

barragens de betão convencional Adaptações no processo de instalação, de modo

a compatibilizá-lo com o processo construtivo

•Exploração do sistema de observação semelhante ao efectuado nas barragens de betão convencional

Barragem de Upper Stillwater

País Rio Alb. (106 m3)

Altura (m)

Comp. (m)

Vol. BCC

(103 m3)

Início BCC

Fim BCC

Cimento (kg/m3)

Cinzas (kg/m3)

EUARock Creek

37 91 815 1125 Set. 85Ago. 87

79 173