ancoragens passivas e activas

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Controlo de Qualidade de Ancoragens Passivas e Activas Vítor Bruno Bodas Santa Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Júri Presidente: Prof. António Domingues Moret Rodrigues Orientador: Prof. Fernando António Baptista Branco Vogais: Profª. Teresa Maria Bodas de Araújo Freitas Setembro de 2010

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Page 1: Ancoragens Passivas e Activas

Controlo de Qualidade de Ancoragens Passivas e

Activas

Vítor Bruno Bodas Santa

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Civil

Júri

Presidente: Prof. António Domingues Moret Rodrigues

Orientador: Prof. Fernando António Baptista Branco Vogais: Profª. Teresa Maria Bodas de Araújo Freitas

Setembro de 2010

Page 2: Ancoragens Passivas e Activas
Page 3: Ancoragens Passivas e Activas

i

Resumo

Esta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação portuguesa no

controlo de qualidade na fase de projecto, construção e ensaios de ancoragens activas e

passivas (pregagens).

O trabalho foi dividido em duas partes fundamentais. Na primeira abordam-se ancoragens

passivas, vulgarmente denominadas por pregagens. Na segunda, ancoragens activas.

Pretende-se ainda estabelecer procedimentos de projecto e construtivos em conformidade

com a norma EN 1537 (1999), que abrange especificamente ancoragens em terreno, com o

objectivo de obter a qualidade desejável de modo a garantir a vida útil prevista das obras de

Engenharia.

Sendo a integridade física das ancoragens uma preocupação na garantia da vida útil, aborda-

se a problemática da corrosão, dos diversos tipos de corrosão e das classes de protecção das

ancoragens contra a corrosão.

É apresentada uma referência aos diferentes tipos de ensaios de carga, a realizar nas

ancoragens, bem como o número e tipo de controlo que as normas em vigor recomendam.

O trabalho teve como suporte, para além da bibliografia existente nesta matéria, todo o

acompanhamento de campo, registos de actividade e respectivos documentos de controlo de

qualidade da obra do Aproveitamento Hidroeléctrico do Baixo Sabor a cargo do consórcio

“Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.

Palavras-chave: ancoragens; pregagens; EN1537; controlo de qualidade.

Page 4: Ancoragens Passivas e Activas

ii

Abstract

The main purpose of this dissertation is to enlarge the knowledge of the actual Portuguese

situation in the quality control during the design, construction and testing of ground anchors and

soil nailing.

This work was divided in two major parts, soil nailing and ground anchors.

Another goal is also to establish the design and construction procedures compatible with the

European Standard EN 1537 (1999), which specifically embrace ground anchors, with the

purpose of achieve the desirable quality to ensure the design life time of engineering works.

In view of the fact that the physical integrity of anchors is a concern for guarantying their

lifetime, an evaluation is made of problems referred to corrosion, the types of corrosion and the

classes of protection of anchors against corrosion.

It’s presented reference to the different types of load tests, to be performed on anchors, as well

as the number and type of control required by the European Standards.

The present dissertation had as a support, in addition to the existing bibliography in this area,

field attendance (installation and testing phases) and quality control procedures in the

construction of Baixo Sabor Dam at the expense of “Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.

Keywords: ground anchors; soil nails; EN1537; quality control.

Page 5: Ancoragens Passivas e Activas

iii

Page 6: Ancoragens Passivas e Activas

iv

Índice

Capítulo 1 – Introdução ................................................................................................................. 1

1.1 – Enquadramento ................................................................................................................ 1

1.2 – Objectivos ......................................................................................................................... 1

1.3 – Organização...................................................................................................................... 2

PARTE I ......................................................................................................................................... 3

Capítulo 2 – Caracterização das ancoragens passivas ................................................................ 4

2.1 – Introdução ......................................................................................................................... 4

2.2 – Origens e evolução das ancoragens passivas ................................................................. 4

2.3 – Propriedades das Pregagens ........................................................................................... 5

2.4 – Investigação in situ e ensaio laboratoriais ........................................................................ 7

2.5 – Análise das Pregagens ..................................................................................................... 7

2.5.1 – Forças de Tracção nas Pregagens ............................................................................ 7

2.5.2 – Análise de Estabilidade .............................................................................................. 8

2.5.2.1 – Análise de Estabilidade Externa ............................................................................. 8

2.5.2.2 – Análise de Estabilidade Interna .............................................................................. 9

2.6 – Características das Pregagens ........................................................................................ 9

Capítulo 3 – Execução de Pregagens ......................................................................................... 11

3.1 – Fluxograma do processo de execução de pregagens ................................................... 15

Capítulo 4 – Controlo de Qualidade e Monitorização ................................................................. 16

4.1 – Introdução ....................................................................................................................... 16

4.2 – Objectivo do controlo de qualidade ................................................................................ 16

4.3 – Controlo de qualidade nos materiais .............................................................................. 16

4.4 – Controlo de qualidade nas actividades ........................................................................... 17

4.5 – Ensaio de Aferição .......................................................................................................... 17

4.5.1 – Metodologia do ensaio ............................................................................................. 18

4.5.2 – Sistema de aplicação de carga ................................................................................ 18

4.5.3 – Leitura de deformações e cargas de tracção .......................................................... 19

4.5.4 – Resultados dos ensaios ........................................................................................... 20

PARTE II ...................................................................................................................................... 21

Capítulo 5 – Caracterização das ancoragens activas ................................................................. 22

5.1 – Origens e evolução das ancoragens activas .................................................................. 22

5.2 – Constituição das ancoragens ......................................................................................... 24

5.3 – Classificação das ancoragens ........................................................................................ 24

5.4 – Componentes das Ancoragens ...................................................................................... 25

5.4.1 – Aspectos gerais ........................................................................................................ 25

Page 7: Ancoragens Passivas e Activas

v

5.4.2 – Armadura de Ancoragem ......................................................................................... 26

5.4.3 – Cabeça da Ancoragem ............................................................................................ 26

5.4.4 – Centralizadores e espaçadores ............................................................................... 28

5.4.5 – Composição da calda de injecção ........................................................................... 29

5.4.6 – Resinas .................................................................................................................... 29

Capítulo 6 – Protecção contra a corrosão nas ancoragens ........................................................ 30

6.1 – Introdução ....................................................................................................................... 30

6.2 – Tipos de corrosão no aço de pré-esforço ....................................................................... 30

6.3 – Requisitos do sistema de protecção contra a corrosão ................................................. 31

6.4 – Classes de protecção contra a corrosão ........................................................................ 32

6.5 – Sistemas de protecção contra a corrosão ...................................................................... 32

6.5.1 – Ancoragens provisórias ........................................................................................... 32

6.5.2 – Ancoragens definitivas ............................................................................................. 34

6.6 – Protecção dos componentes contra a corrosão ............................................................. 38

6.6.1 – Protecção do comprimento livre .............................................................................. 38

6.6.2 – Protecção da armadura ........................................................................................... 39

6.6.2.1 – Bainhas Plásticas .................................................................................................. 39

6.6.2.2 – Mangas termo-rectrácteis ..................................................................................... 39

6.6.2.3 – Junções das bainhas e selagens .......................................................................... 40

6.6.3 – Protecção do comprimento de selagem .................................................................. 40

6.6.3.1 – Calda de cimento .................................................................................................. 40

6.6.3.2 – Resinas epoxídicas ............................................................................................... 41

6.6.4 – Protecção da cabeça da ancoragem ....................................................................... 41

6.6.4.1 – Protecção da zona interior .................................................................................... 41

6.6.4.2. – Protecção da zona exterior .................................................................................. 41

Capítulo 7 – Execução de Ancoragens ....................................................................................... 43

7.1 – Furação ........................................................................................................................... 43

7.2 – Ensaio de Permeabilidade .............................................................................................. 44

7.3 – Impermeabilização com pré-injecções ........................................................................... 45

7.4 – Colocação de Armadura ................................................................................................. 46

7.5 – Injecções ......................................................................................................................... 46

7.5.1 – Injecção (injecção do bolbo de selagem) ................................................................ 47

7.5.2 – Reinjecções (injecção do bolbo de selagem) .......................................................... 48

7.6 – Controlo das caldas ........................................................................................................ 48

7.7 – Tensionamento ............................................................................................................... 49

7.8 – Acabamentos .................................................................................................................. 50

7.9 – Fluxograma do processo de execução de ancoragens .................................................. 52

Page 8: Ancoragens Passivas e Activas

vi

Capítulo 8 – Controlo de Qualidade ............................................................................................ 53

8.1 – Reconhecimento Geológico e Geotécnico ..................................................................... 54

8.2 – Ensaios de Sistema ........................................................................................................ 55

8.3 – Qualidade na fase de projecto ........................................................................................ 57

8.4 – Qualidade na fase de construção ................................................................................... 59

8.5 – Ensaios de controlo ........................................................................................................ 62

8.5.1 – Ensaios de caldas .................................................................................................... 62

8.5.2 – Ensaios de carga ..................................................................................................... 64

8.5.2.1 – Tipos de ensaios de carga .................................................................................... 65

8.5.2.2 – Cargas aplicadas nos ensaios .............................................................................. 66

8.5.2.3 – Métodos de ensaio de carga preconizados pela EN1537 (1999) ......................... 67

8.5.2.3.1 – Ensaio de carga com o método 1 ...................................................................... 67

8.5.2.3.2 – Ensaio de carga com o método 2 ...................................................................... 68

8.5.2.3.3 – Ensaio de carga com o método 3 ...................................................................... 70

8.5.2.3 – Características de fluência obtidas dos ensaios de carga.................................... 71

8.6 – Ensaios eléctricos ........................................................................................................... 72

8.6.1 – Medição da resistência eléctrica I (ERM I) .............................................................. 73

8.6.2 – Medição da resistência eléctrica II (ERM II) ............................................................ 75

8.7 – Registos de obra ............................................................................................................. 76

Capítulo 9 – Monitorização e manutenção .................................................................................. 77

9.1 - Monitorização .................................................................................................................. 77

9.1.1 – Programa de monitorização ..................................................................................... 78

9.2 – Manutenção .................................................................................................................... 79

Capítulo 10 – Considerações finais ............................................................................................ 80

Bibliografia ................................................................................................................................... 82

ANEXOS ........................................................................................................................................ 1

Anexo 1 – Ficha de controlo de partes diárias .......................................................................... 2

Anexo 2 – Estudo de composição de caldas de injecção ......................................................... 3

Anexo 3 – Ficha de controlo de caldas de injecção .................................................................. 5

Anexo 4 – Ficha de ensaios de tracção em pregagens ............................................................ 6

Anexo 5 – Ficha de ensaios de Lugeon .................................................................................... 7

Anexo 6 – Ficha de ensaio de aferição de ancoragem (EN1537, 1999)................................... 8

Anexo 7 – Ficha de ensaio de recepção de ancoragem (EN1537, 1999) .............................. 11

Anexo 8 – Ficha de acompanhamento e monitorização das células de carga ....................... 14

Anexo 9 – Ficha de controlo de qualidade de pregagens ....................................................... 15

Anexo 10 – Ficha de controlo de qualidade de ancoragens activas ....................................... 18

Page 9: Ancoragens Passivas e Activas

vii

Índice de Figuras

Figura 1 – Força axial das ancoragens (FHWA A0-IF-03-017). ................................................... 7

Figura 2 – Superfície sem contenção, potenciamente instável (FHWA A0-IF-03-017) ................ 8

Figura 3 – Exemplos de malhas de pregagens (FHWA A0-IF-03-017) ...................................... 10

Figura 4 – Equipamento de rotopercussão destrutiva (ROC D7) ............................................... 11

Figura 5 – Tubo de injecção enrolado em espiral no varão de aço da preagagem .................... 12

Figura 6 – Selagem dos varões .................................................................................................. 13

Figura 7 – Pormenor da cabeça da pregagem ........................................................................... 14

Figura 8 – Macaco hidráulico instalado em pregagem ............................................................... 19

Figura 9 – Instalação dos deflectómetros de medida das extensões ......................................... 20

Figura 10 – Macaco hidráulico utilizado no ensaio de tracção ................................................... 20

Figura 11 – Barragem do Cheufras, na Argélia: a) Planta; b) secção transversal tipo (Pinelo,

1980). .......................................................................................................................................... 22

Figura 12 – Encosta das portas do sol, em Santarém: a) perfil transversal; b) evolução da

tracção em 4 ancoragens instrumentadas. ................................................................................. 23

Figura 13 – Desenho esquemático, em corte, de uma ancoragem (Carvalho, 2004). ............... 24

Figura 14 – Cabeça de ancoragem Definitiva (de classe II) www.tensacciai.it ......................... 26

Figura 15 – Cabeça de ancoragem Provisória (classe I) www. Tensacciai.it ............................. 27

Figura 16 – Detalhe de cabeça de ancoragens para armadura constituída por cordões

(www.tensacciai.it) ...................................................................................................................... 28

Figura 17 – Corte transversal da armadura de ancoragem (FHWA-IF-99-015, 1999) ............... 28

Figura 18 – (a) e (b) - Exemplos de protecção contra a corrosão em cabeças de ancoragens e

zona de transição da cabeça-comprimento livre (FHWA-IF-99-015, 1999)................................ 36

Figura 19 – Exemplo de protecção contra a corrosão em ancoragens de cordões ................... 37

Figura 20 – Equipamento de furação à rotopercussão destrutiva – Klemm ............................... 43

Figura 21 – Furação com Klemm em zona de plataforma reduzida (banqueta) ........................ 44

Figura 22 – Foto de corte transversal da ancoragem com centralizadores e todos os

constituintes (www.tensacciai.it). ................................................................................................ 46

Figura 23 – Equipamento de injecção (www.heany.com) ........................................................... 47

Figura 24 – Sistema de ensaio de pré-esforço ........................................................................... 49

Figura 25 – Pormenor de cabeça de ancoragem protegida com betão...................................... 50

Figura 26 – Ensaio de sistema de uma ancoragem: a) ensaio de carga; b) desenterramento; c)

pormenor do bolbo de selagem; d) corte de provetes; e) secção transversal da selagem; f)

seccionamento com jacto de água em laboratório (ISQ) (Carvalho, 2009). ............................... 56

Figura 27 – Ensaios de sistema, exemplos de resultados inaceitáveis: a) secções transversais;

b) secções longitudinais (Carvalho, 2009). ................................................................................. 57

Figura 28 – Estrutura de metal de acondicionamento das ancoragens...................................... 59

Figura 29 – Etiqueta de identificação de uma ancoragem .......................................................... 60

Figura 30 – Viga de betão armado com os furos para as ancoragens já executados ................ 60

Figura 31 – Ensaio de carga de uma ancoragem ....................................................................... 65

Figura 32 – Aplicação de carga com o método 3 (EN1537): a) EP; b) EA; c) ERS ................... 70

Figura 33 – Medição da resistência electrica (Carvalho, 2009). ................................................. 73

Figura 34 – ERM I antes da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) ...................................... 74

Figura 35 – ERM I depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) .................................... 74

Figura 36 – ERM II depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999) ................................... 75

Figura 37 – Ensaio de carga de uma ancoragem ....................................................................... 77

Page 10: Ancoragens Passivas e Activas

viii

Índice de Tabelas

Tabela 1 – Patamares de carga para ensaio de tracção em pregagens .................................... 18

Tabela 2 – Normas europeias de aço para armaduras (EN1537,1999) ..................................... 26

Tabela 3 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens provisórias .................. 33

Tabela 4 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas ................... 35

Tabela 5 – Critérios de aceitação de produtos anticorrosivos (EN 1537,1999) ......................... 38

Tabela 6 – Divisão das actividades da responsabilidade do projecto geral e do construtor das

ancoragens. ................................................................................................................................. 58

Tabela 7 – Elementos mínimos presentes no relatório de trabalhos de ancoragens. ................ 61

Tabela 8 – Carga a aplicar nos ensaios de ancoragem e carga de blocagem (EN1537, 1999) 67

Tabela 9 – Ciclos de carga e tempo mínimo de observação para EP e EA: Métodos 1 e 2

(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 68

Tabela 10 – Tempo, períodos e critérios de aceitação de perdas de carga: Método 2 (EN1537,

1999) ........................................................................................................................................... 69

Tabela 11 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EP: Metodo 3

(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 71

Tabela 12 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EA: Metodo 3

(EN1537,1999) ............................................................................................................................ 71

Tabela 13 – Deslocamento de fluência e perda de carga acumulada: Critérios de aceitação de

ancoragens definitivas sujeitas a ensaios de carga (EN1537, 1999) ......................................... 72

Page 11: Ancoragens Passivas e Activas

1

Capítulo 1 – Introdução

1.1 – Enquadramento

A construção de ancoragens em obras geotécnicas tem presenciado um crescimento notável

face ao desenvolvimento dos centros urbanos e das redes ferroviárias e rodoviárias.

A construção de uma obra com este grau de complexidade requer um controlo de qualidade

objectivo e rigoroso, de modo a garantir o desempenho e a durabilidade esperada.

Nos últimos anos tem-se assistido a uma evolução que confere à qualidade um papel de cada

vez maior relevo.

A tecnologia das ancoragens passivas e activas foi desenvolvida maioritariamente por

empresas de construção da especialidade, que projectavam e construíram sistemas de suporte

provisórios.

A optimização das técnicas de injecção e furação aliado a uma inovação no fabrico do aço (aço

de alta resistência para os cordões ou barras) serviram como base para o desenvolvimento

posterior das ancoragens, sobretudo na França, Alemanha, Suíça e Suécia.

O trabalho teve como suporte, para além da bibliografia existente nesta matéria, todo o

acompanhamento de campo, registos de actividade e respectivos documentos de controlo de

qualidade da obra do Aproveitamento Hidroeléctrico do Baixo Sabor a cargo do consórcio

“Bento Pedroso Construções e Lena, ACE”.

1.2 – Objectivos

Esta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação portuguesa no

controlo de qualidade na fase de projecto, construção e ensaios de ancoragens activas e

passivas (pregagens).

Sendo a integridade física das ancoragens uma preocupação na garantia da vida útil, o

presente trabalho tem como principal objectivo desenvolver uma metodologia de controlo de

qualidade na execução das mesmas.

Para concretizar este objectivo, o controlo da qualidade terá de abranger todos os passos de

execução das mesmas:

Reconhecimento geológico e geotécnico;

Fase de projecto;

Recepção em obra;

Fase de execução;

Verificações finais (pré-esforço);

Monitorização e manutenção.

Page 12: Ancoragens Passivas e Activas

2

1.3 – Organização

Este trabalho é constituído por 10 capítulos, o primeiro e o ultimo correspondentes à introdução

e conclusão, respectivamente. Adicionalmente, a dissertação encontra-se subdividida em duas

partes, em que na primeira abordam-se as ancoragens passivas (capítulos 2 a 4) e na segunda

as ancoragens activas (capítulos 5 a 9).

O presente capítulo inclui um breve enquadramento geral do assunto, o objectivo e a

organização estrutural do trabalho.

PARTE 1

No capítulo 2 descreve-se o enquadramento histórico, no que diz respeito às origens e à sua

evolução. Aborda-se as propriedades das pregagens, bem como uma breve análise de

estabilidade e características.

No capítulo 3 descreve-se os aspectos construtivos das pregagens.

No capítulo 4 aborda-se o controlo de qualidade e a monitorização nas pregagens. São

apresentados os objectivos do controlo de qualidade e descritos os métodos de controlo de

qualidade a efectuar nos materiais, nas actividades e nos ensaios de tracção.

PARTE 2

No capítulo 5 apresenta-se um enquadramento histórico, relativamente às origens, evolução,

constituição, classificação e os vários componentes de ancoragens activas.

No capítulo 6 aborda-se a problemática da corrosão, dos diversos tipos de corrosão e das

classes de protecção das ancoragens contra a corrosão. Indica-se ainda os sistemas de

protecção contra a corrosão e a protecção dos componentes das ancoragens.

No capítulo 7 abordam-se diversos aspectos tecnológicos, construtivos e de controlo de

sistemas de ancoragens.

No capítulo 8 aborda-se o controlo de qualidade das ancoragens activas nas diversas fases

envolvidas pela especialidade, como é o caso do reconhecimento, caracterização, projecto de

viabilidade, fiscalização, ensaios e registos de obra.

No capítulo 9 descreve-se o programa de monitorização e manutenção.

Finalmente, no capítulo 10 apresenta-se as considerações finais da presente dissertação.

Page 13: Ancoragens Passivas e Activas

3

PARTE I

Page 14: Ancoragens Passivas e Activas

4

Capítulo 2 – Caracterização das ancoragens passivas

2.1 – Introdução

A contenção com recurso a pregagens consiste no reforço passivo (sem tensionamento) de

taludes de terreno natural aplicando varões de aço nervurado com as características

específicas, cortadas em bico num dos extremos, tendo no outro uma rosca adequada para

receber uma placa de ancoragem e uma porca de fixação. Serão totalmente ligadas à rocha

envolvente com calda de cimento ou com argamassa de cimento e areia quando se verificarem

dificuldades na selagem. As placas e as porcas terão um assento hemisférico de forma a

permitir a sua instalação satisfatória e a transferência de carga, mesmo em betão projectado ou

superfícies rochosas irregulares, sem criar tensões secundárias no varão da ancoragem.

Com o decorrer da escavação (de cima para baixo) pode ser aplicado betão projectado na

face do talude para conferir continuidade.

2.2 – Origens e evolução das ancoragens passivas

As origens das ancoragens passivas (pregagens) remetem-nos para um sistema de contenção

utilizado nas escavações subterrâneas em rocha, denominado como New Austrian Tunneling

Method (Rabcewicz, 1964, 1965). Este sistema baseia-se na aplicação de ancoragens

passivas seguido de uma camada de betão projectado. Esta combinação é utilizada na

estabilização de taludes deste o inicio dos anos 60 (Lang 1961).

Uma das primeiras aplicações de pregagens foi em 1972 num projecto ferroviário em

Versailles, França, onde um talude de 18 metros de material arenoso foi estabilizado (Rabejac

e Toudic, 1974). Alem de ser economicamente vantajoso, com a aplicação de pregagens a

construção era mais célere de que com outros métodos de contenção. Deste modo houve um

grande aumento do uso de pregagens em França e consequentemente em toda a Europa.

A primeira grande investigação deste método de contenção teve lugar na Alemanha em 1975

pela Universidade de Karlsruhe e a empresa de construção Bauer. Esta investigação envolveu

varias de paredes/taludes experimentais de diversas configurações e o seu comportamento

aos diversos procedimentos utilizados. (Gassler e Gudehus, 1981; Schlosser e Unterreiner,

1991). Em França, o “Clouterre research program”, envolvendo uma participação pública e

privada, foi iniciado em 1986 e abrangeu uma grande gama de ensaios, monitorização das

estruturas e simulações numéricas (Clouterre, 1991).

Nos Estados Unidos da América, a utilização de pregagens aumentou substancialmente ao

longo da última década não só devido à sua fiabilidade técnica e economia, mas

maioritariamente devido á celeridade na contenção de taludes (provisórios e permanentes) em

escavações (de cima para baixo).

Page 15: Ancoragens Passivas e Activas

5

2.3 – Propriedades das Pregagens

A adopção de pregagens como sistema de contenção deve ter como principal consideração os

seguintes factores:

I. Avaliação das condições geológicas/geotécnicas do terreno;

II. Vantagens e desvantagens da sua aplicação;

III. Comparação com sistemas alternativos de contenção (ex. Vigas ancoradas);

IV. Análise de custos.

I- Avaliação das condições geológicas/geotécnicas do terreno

As pregagens podem ser utilizadas em diversas condições e tipos de solo. Consoante a

avaliação das características do solo determina-se a sua viabilidade económica e funcional.

Solos favoráveis à aplicação de pregagens

Solos onde o talude mantém a geometria desejada após escavação de dois metros de

altura e mantém-na durante um dia ou dois sem suporte ou contenção;

Solos que após a furação para pregagem no talude, mantenham o furo aberto algumas

horas para a instalação do varão de aço.

II – Vantagens e desvantagens da sua aplicação

II.1 Vantagens

Aplicação:

Requer uma plataforma de trabalho menor que as ancoragens activas;

Menor impacto ambiental em comparação com outras técnicas de contenção;

Não necessita de nenhuma base estrutural;

A sua aplicação é relativamente rápida e requer menos meios e materiais que nas

ancoragens activas;

Malha de pregagens facilmente ajustável in situ de modo a contornar qualquer

obstáculo imprevisto;

Custo:

A utilização de pregagens é uma opção mais económica que a maioria dos restantes

métodos de contenção;

A aplicação de betão projectado na face do talude é mais económico que um muro de

betão armado necessário para as ancoragens activas.

II.2 Desvantagens

A utilização de pregagens não é apropriada para as estruturas que apresentem um

controlo rígido de deformação, uma vez que a sua aplicação necessita de alguma

deformação dos solos para garantir maior resistência;

Não convém utilizar pregagens quando temos um nível freático elevado, e as aguas

escoem para a plataforma de trabalho deixando-a sem condições para trabalhar;

Execução de pregagens requer pessoal e equipamento especializado.

Page 16: Ancoragens Passivas e Activas

6

III - Comparação com ancoragens activas

Equipamento de aplicação

Nas ancoragens activas, alem da furação para posterior inserção da ancoragem, temos o pré-

esforço aplicado na cabeça da ancoragem que necessita de um equipamento adicional

(macaco de tensionamento).

Densidade da pregagem/ancoragem

Em projectos similares, o número necessário de pregagens por unidade de área teria de ser

significativamente superior ao número de ancoragens activas por unidade de área. A aplicação

de um número superior de elementos individuais (pregagem ou ancoragem activa) de

contenção adiciona um grau de redundância que pode contribuir para a estabilização de um

talude. Consequentemente, a falha de elemento individual de contenção de um talude com

pregagens apresenta um risco muito menor que a falha de um elemento numa parede

ancorada. Por norma, apenas 5% das pregagens são sujeitas ao ensaio de tensão, enquanto

nas ancoragens activas, todo são sugeitas aos ensaios de recepção/aferição.

Distribuição da capacidade de carga

Nas pregagens a carga é distribuída ao longo de todo o comprimento do prego, por sua vez, as

ancoragens activas são projectadas para transferir a carga apenas na secção posterior da

potencial superfície de falha.

Mobilização

As ancoragens activas adquirem capacidade de carga depois de pré-esforçada, as pregagens

são passivas e só entram em tensionamento com a deformação do solo circundante.

Deformações do talude

Medições de campo em ancoragens activas indicam que o desvio máximo da parede/talude

acontecem geralmente a meio vão do mesmo. Nas pregagens, a máxima deformação tem

lugar no topo do talude. De realçar que as maiores deformações acontecem nos taludes com

ancoragens passivas.

IV – Análise de custos

O custo da aplicação de pregagens depende de vários factores, condições do solo,

acessibilidades, altura do talude, sistemas de protecção à corrosão, aplicação temporária ou

permanente, mão-de-obra especializada em pregagens e betão projectado e condições

atmosféricas (ex. Sismos, gelo).

O custo de aplicação está directamente relacionado com a altura dos taludes, tendo como

altura ideal para rentabilizar os meios (maquina de perfuração e robot de projecção) entre 5 e 7

metros.

Page 17: Ancoragens Passivas e Activas

7

2.4 – Investigação in situ e ensaio laboratoriais

Investigação in situ e ensaios laboratoriais são essenciais num projecto de engenharia

geotécnica para garantir que o tipo de pregagens a adoptar é o mais apropriado ás condições

que o terreno apresenta. As principais propriedades do solo necessárias para o

dimensionamento das pregagens são a classificação, peso específico, resistência ao corte e

compressibilidade. Os ensaios laboratoriais também nos fornecem informação do carácter

corrosivo do solo, característica relacionada com o tempo de vida útil da pregagem.

2.5 – Análise das Pregagens

2.5.1 – Forças de Tracção nas Pregagens

Para garantir a estabilidade do talude, as pregagens devem estender-se para além da

superfície potencial de deslizamento. Á medida que a deformação lateral aumenta devido á

consequente escavação, aumenta a força axial das pregagens instaladas previamente. Logo,

com o aumento da escavação aumenta também a quantidade de massa retida (a suportar)

(Figura 2.1).

Figura 1 – Força axial das ancoragens (FHWA A0-IF-03-017).

Pregagem N

Fase de Escavação 1

Fase de Escavação N

Fase de Escavação 2

Pregagem 1

Deflecção padrão no

final de cada fase

Superficie Crítica

de Escavação das

Fases de

Escavação 1,2,...,N

Page 18: Ancoragens Passivas e Activas

8

Enquanto as forças de tensão nos níveis intermédios e inferiores crescem com o aumento da

profundidade de escavação, a força de tensão nos níveis superiores diminui devido a uma

redistribuição da carga.

Com o aumento da largura e profundidade da superfície crítica, a contribuição das pregagens

superiores para a estabilização do talude diminui. Contudo, a sua utilidade não pode ser

considerada supérflua devido à sua importância na fase inicial da escavação e na redução de

deslocamentos laterais do talude.

Outra situação de especial importância acontece durante a escavação da última secção,

quando aquela faixa encontra-se temporariamente sem contenção e as pregagens e o betão

projectado ainda não foram aplicados Figura 2).

Figura 2 – Superfície sem contenção, potenciamente instável (FHWA A0-IF-03-017)

2.5.2 – Análise de Estabilidade

2.5.2.1 – Análise de Estabilidade Externa

A análise de estabilidade externa estuda o desenvolvimento/plano da potencial falha e calcula

o tipo e a malha de pregagens a adoptar de modo a garantir a estabilidade do talude. A altura

do talude, a estratosgrafia do talude e da base e o tipo de pregagem (comprimento, diâmetro,

malha) são os principais factores.

Faixa

potêncialmente

instável

Superficie Crítica

de Escavação

Page 19: Ancoragens Passivas e Activas

9

2.5.2.2 – Análise de Estabilidade Interna

Na análise de estabilidade interna, a rotura pode dar-se entre os três intervenientes das

pregagens, o solo, o varão de aço e/ou pela calda de cimento da injecção. Nas pregagens é

criado um elo de ligação entre a calda de cimento e o solo circundante à medida que este

último se deforma durante a fase de escavação, o que origina um aumento das forças de

tensão no varão de aço.

Rotura na interface entre o solo e a calda de cimento da injecção devido a uma

insuficiente resistência na união e/ou comprimento da pregagem insuficiente;

Deslizamento na interface do varão de aço com a calda de injecção, acontece

principalmente quando são utilizados varões lisos em detrimento de varões nervurados;

Rotura do varão dá-se quando são aplicados esforços para os quais a pregagem não

estava dimensionada;

As pregagens trabalham predominantemente á tracção, mas, também apresentam

esforços transversais e momentos (curvatura) na intersecção do plano de falha com a

pregagem.

2.6 – Características das Pregagens

A. Layout do Talude

A estabelecer o layout do talude temos de ter um consideração três factores, a altura do talude,

o comprimento do talude e a sua inclinação (geralmente entre os 0º e os 10º para o caso de

vias de comunicação). Adicionalmente temos de ter em consideração as condições da

plataforma de trabalho, nivelada e drenada, sem obstáculos e com as dimensões e

características tais que permita a circulação dos equipamentos e pessoal na frente de trabalho

em condições de segurança.

O aumento da inclinação do talude acresce estabilidade, uma vez que num talude mais

“deitado” são exercidas menores forças, logo requer pregagens mais curtas.

B. Espaçamento entre pregagens

O espaçamento horizontal (Sh) é em geral igual ao vertical (Sv). Este espaçamento é situa-se

geralmente entre 1.25 a 3 metros.

C. Disposição das pregagens

A malha das pregagens segue geralmente um dos seguintes padrões, malha rectangular,

malha quincôncio, pregagens isoladas (Figura 3).

Page 20: Ancoragens Passivas e Activas

10

Figura 3 – Exemplos de malhas de pregagens (FHWA A0-IF-03-017)

A malha rectangular resulta numa coluna alinhada de pregagens, o que facilita a construção de

juntas verticais num eventual muro de betão à face do talude e a aplicação de drenos

horizontais.

Na disposição em quincôncio, temos uma melhor distribuição de pressões. No caso da

drenagem, utilizam-se drenos na mesma malha aplicada no intervalo das pregagens.

D. Inclinação da pregagem

As pregagens apresentam usualmente uma inclinação entre 10 a 20 graus com a horizontal.

Recomenda-se este intervalo de modo a assegurar que a calda de cimento injectada no fundo

do furo, flua até ao final do mesmo preenchendo todos os vazios. Uma inclinação inferior a 10

graus não deve ser utilizada uma vez que os vazios afectam a capacidade de carga da

pregagem e reduzem a protecção á corrosão fornecida pela calda de cimento.

Pregagens dispostas em Malha Quincôncio

Drenagem

Drenagem

Pregagem P1

Fundo dos

Níveis de

Escavação

Fundo da

Escavação

Pregagens dispostas em Malha Rectangular

Page 21: Ancoragens Passivas e Activas

11

Capítulo 3 – Execução de Pregagens

Antes de se iniciar a furação deverá tomar-se em consideração os seguintes aspectos:

Verificar se os comprimentos e diâmetros de furação utilizados são os correctos;

Garantir que o material de furação não está dilatado, torcido, amolgado ou fissurado;

Criar condições para livre circulação de água e do ar no interior da coluna de furação;

Desobstruir todos os orifícios e cortes do material de furação;

Limpar e lubrificar todas as roscas de modo a facilitar o seu enroscar e desenroscar;

Arrumar devidamente todo o material de furação que não esteja a ser utilizado;

Construção prévia da plataforma de trabalho adequada ao tipo de tarefa a realizar.

Os comprimentos reais de furação poderão, caso se considere necessário, exceder em 20 cm

aqueles que estão previstos ao nível do projecto, de modo a possibilitar a recolha de detritos

que eventualmente possam surgir durante as operações de colocação da armadura de

pregagem e que se acumulam no fundo do furo.

O processo de furação previsto, face ao tipo de rocha existente em obra é a furação à

rotopercussão destrutiva, devendo dedicar-se especial atenção ao registo nas respectivas

“Partes Diárias” de qualquer anomalia que possa surgir durante a furação (Anexo 1 – Ficha de

controlo de partes diárias de pregagens).

Sempre que se registar a presença de água ou a intercepção do nível freático, deverão

adoptar-se medidas mitigadoras adequadas, de forma a evitar a ocorrência de eventuais

fenómenos de erosão interna.

Tendo em conta o diâmetro de varão que constitui a armadura (Ø25 mm a Ø32 mm), o

diâmetro de furação variará entre 76 mm e 89 mm, conforme o diâmetro, tipo de pregagens e

respectivos acessórios, cumprindo os requisitos do CE quanto ao recobrimento.

Figura 4 – Equipamento de rotopercussão destrutiva (ROC D7)

Page 22: Ancoragens Passivas e Activas

12

Após a conclusão da furação os furos deverão ser devidamente limpos de detritos de furação,

lamas e fragmentos.

A colocação das armaduras de pregagem nos furos, deverá processar-se o mais rapidamente

possível e, em qualquer circunstância, ser precedida de uma cuidadosa inspecção visual, com

o objectivo de se poderem detectar e, se for caso disso, reparar quaisquer danos ou defeitos

que as mesmas possam apresentar.

A centralização da armadura é garantida pelo tubo de injecção enrolado em espiral no varão da

pregagem (fixado com arame recozido) conferindo um recobrimento mínimo de calda, em cada

selagem, entre armadura e as paredes do furo.

Figura 5 – Tubo de injecção enrolado em espiral no varão de aço da preagagem

Durante o processo de introdução da armadura deverão evitar-se retorcimentos ou curvaturas

excessivas que possam danificar alguns dos componentes da pregagem.

Uma vez introduzida a armadura no furo de pregagem, esta não deverá ser deslocada de

forma a possibilitar o endurecimento da calda de injecção sem quaisquer perturbações, até

esta obter a resistência pretendida e exigível em projecto.

Dado que a extremidade superior do varão se apresenta roscada, esta deverá ficar saliente da

superfície da estrutura de suporte em cerca de 10 cm, onde será posteriormente apertada a

placa de distribuição, que quando aplicável será protegida com recobrimento de betão

projectado.

Page 23: Ancoragens Passivas e Activas

13

Após a colocação da armadura é efectuada a selagem da boca da pregagem com material

adequado, o qual é submetido previamente a aprovação.

Figura 6 – Selagem dos varões

A operação de injecção realiza-se preferencialmente de baixo para cima, por intermédio da

introdução de um tubo semi-rígido com cerca de 16mm de diâmetro (ou outro desde que

adequado à função), não podendo ser interrompida depois de ter sido iniciada. Caso se

verifique alguma situação inesperada que obrigue a uma interrupção de emergência deverá

efectuar-se, de imediato, a limpeza do furo de pregagem. O objectivo principal da operação de

selagem ou de injecção será, então, assegurar a livre saída da água e do ar, através do tubo

de respiro (tubo curto instalado junto à selagem), de modo a garantir o perfeito enchimento do

furo de pregagem. As manobras de injecção deverão processar-se de forma lenta, mas

contínua, até que a calda de cimento que saia pelo próprio furo de pregagem tenha a mesma

consistência que a calda de cimento produzida na central de injecção, após esta fase, o tubo

de respiro é bloqueado (dobrado), procedendo-se então à injecção final com pressão efectiva

de 2 bar. A relação água/cimento das caldas de injecção deverá ser de 0,50 para as caldas

com areia e 0,30 para caldas puras.

Nas situações em que as pregagens serão executadas com a cota de fundo superior à cota da

boca, além dos procedimentos já descritos as pregagens devem ser fixas, por exemplo, com

taco de madeira, e o tubo de respiro deve ser o tubo longo (instalado junto à extremidade do

furo) enquanto o tubo de injecção o tubo curto. Em casos onde exista circulação abundante de

água poderá ser necessário recorrer a materiais como o poliuretano para garantir a selagem da

boca do furo.

Page 24: Ancoragens Passivas e Activas

14

Na montagem da cabeça da pregagem (conjunto formado por placa de distribuição e porca de

aperto), é necessário regularizar a superfície de assento da placa de distribuição antes da

colocação da placa de distribuição, seguido da instalação da porca ate ao encosto e o aperto

com recurso de uma chave dinamométrica até se obter o esforço requerido.

Figura 7 – Pormenor da cabeça da pregagem

As operações de corte das pontas de varões que fiquem em excedente (caso se verifique

necessário, por exemplo quando a superfície da parede não for regular exigir um ajuste no

comprimento do varão para garantir o apoio da placa de distribuição) deverão efectuar-se com

recurso à utilização de rebarbadoras devidamente equipadas com discos de corte, estando

proibido o uso de maçarico.

Após o corte de pontas de pregagem (se necessário), deverá proceder-se ao recobrimento da

cabeça da pregagem com betão projectado, se definido no projecto.

Page 25: Ancoragens Passivas e Activas

15

3.1 – Fluxograma do processo de execução de pregagens

PIE Inspecção das actividades de acordo com o estabelecido no AHBS/PIE.003

Projecto de

Execução

Aprovado

Programação e

Aprovisionamento

Preparação da

Plataforma

Marcações

Colocação de

Armadura

Furação no

comprimento total

Selagem da “Boca

da Pregagem”

Injecção Sob

Pressão

(0,2 MPa)

Montagem

Cabeças

PIE

PIE

Page 26: Ancoragens Passivas e Activas

16

Capítulo 4 – Controlo de Qualidade e Monitorização

4.1 – Introdução

O controlo de qualidade tem um papel vital em taludes com pregagens porque a sua correcta

utilização e consonância com o projecto de execução resulta numa solução válida para o

tempo de vida útil esperado. O Controlo de qualidade envolve a conformidade dos

equipamentos e materiais; conformidade na execução dos procedimentos de construção;

controlo da monitorização.

4.2 – Objectivo do controlo de qualidade

Antes de iniciar a aplicação de pregagens num talude, as várias partes envolvidas têm de ter

sempre presente os seguintes itens:

Planeamentos, especificações e ensaios necessários;

Condições em obra para a correcta aplicação de pregagens (ex. Plataforma de

trabalho);

Requisitos dos materiais e as suas tolerâncias;

Sequência de execução;

Qualificações dos executantes.

As seguintes medidas de controlo de qualidade devem ser implementadas durante a aplicação

para garantir que:

A aplicação está a ser executada de acordo com o CE;

Alturas de escavação não são excedidas;

Furação dos drenos é correctamente executada, sem haver desmoronamento do furo;

Varões de aço de correcto tamanho e tipo (ex. comprimento, diâmetro, resistência);

Sistemas de protecção á corrosão;

Selagem, injecção, malha sol e betão projectado são aplicados de acordo com os

materiais e métodos previamente especificados;

Resultados dos ensaios de tensionamento dentro dos parâmetros definidos.

4.3 – Controlo de qualidade nos materiais

O controlo de todo o material utilizado é executado em campo pelos seguintes procedimentos:

Examinação visual de defeitos devido a mau fabrico, contaminação ou provenientes do

transporte;

Certificação do fabricante ou fornecedor que os materiais cumprem todos os requisitos;

Amostras de ensaios laboratoriais dos materiais entregues no campo.

Page 27: Ancoragens Passivas e Activas

17

Componentes metálicos (ex. varões, chapas, porcas, anilha), centralizadores, componentes da

calda de cimento, tubo PVC dos drenos, tubo de injecção, malha sol e aditivos são

recepcionados com base nos certificados de fabrico.

A mistura da calda de cimentos e do betão projectado são aprovados com base nos ensaios

laboratoriais e in situ realizados (Anexo 2 – Estudo de composição de caldas de injecção).

No final do mês, é necessário executar um relatório com os resultados dos ensaios obtidos até

ao final do mês anterior, de acordo com a amostragem definida (Anexo 3 – Ficha de controlo

de caldas de injecção).

No que diz respeito a armazenamento, os varões, chapas, porcas, cimento, e o material de

drenagem devem ser armazenados em local seco e seguro.

4.4 – Controlo de qualidade nas actividades

Os seguintes pontos asseguram que todas as actividades e respectivos ensaios são

executados de acordo com o caderno de encargos:

Verificar que os varões não estão danificados, têm o comprimento exacto e que o

certificado de fabrico comprova a classe de protecção á corrosão pretendida;

Verificar que a estabilidade do talude escavado é mantida em todas as fases da

contenção. Se a estabilidade do talude estiver em risco na escavação da primeira faixa,

deve reduzir-se a altura de escavação nas faixas seguintes e se necessário aplicar

betão projectado antes das pregagens;

Verificar que as pregagens são aplicadas com a correcta orientação, espaçamento e

comprimento;

Verificar que os centralizadores estão correctamente aplicados ao longo do varão de

modo a que este esteja na localização correcta;

No caso de não se conseguir inserir a totalidade do comprimento do varão no furo,

significa que o furo desabou e é necessário um novo furo;

Verificar que a injecção é realizada correctamente, a calda de cimento é injectada do

fundo para a boca do furo de modo a preencher a totalidade do mesmo, sem deixar

vazios;

Verificar que o betão projectado ficou com a espessura pretendida e foi aplicado

correctamente;

Verificar a correcta aplicação da chapa, desvios na perpendicularidade entre o varão e

a chapa devem ser colmatados com a anilha côncava anterior á porca;

Verificar a correcta instalação dos drenos, é essencial que o escoamento não seja

impedido;

Garantir que os cubos de calda de injecção e as caixas de betão projectado sejam

ensaiados em laboratório á compressão e resistência.

4.5 – Ensaio de Aferição

São efectuados ensaios de tracção a uma percentagem específica (geralmente um ensaio por

100 pregagens, do mesmo tipo) para averiguar adequação da metodologia e a capacidade de

Page 28: Ancoragens Passivas e Activas

18

carga das pregagens. As pregagens que falhem nos ensaios de arranque serão substituídas e

testadas novamente.

4.5.1 – Metodologia do ensaio

Os ensaios de aferição em pregagens pretendem atingir a carga de rotura, no presente caso a

carga de rotura definida no caderno de encargos é de 220 kN.

O ensaio consiste na aplicação no coroamento do varão de uma carga axial de tracção por

patamares até um valor máximo de 220 kN, conforme descrito abaixo.

Os ensaios foram realizados com um ciclo de carga e descarga, com patamares de carga de

25 kN e com estabilização da carga durante cinco minutos em cada patamar. Na tabela 1,

apresentam-se os patamares de carga de tracção previstos para a execução do ensaio.

Patamares de

carga

Tensões de

Tracção (kN)

Manutenção da

Carga em cada

Patamar (minutos)

P0 37 5

P1 45 5

P2 70 5

P3 95 5

P4 120 5

P5 145 5

P6 170 5

P7 195 5

P8 220 5

P9 37 -

Tabela 1 – Patamares de carga para ensaio de tracção em pregagens

O patamar P0 corresponde à carga inicial do ensaio, necessária para retirar as folgas do

sistema de tracção.

4.5.2 – Sistema de aplicação de carga

A superfície da rocha em volta da pregagem a testar foi preparada de forma a permitir a

instalação das chapas de aço onde apoia o macaco de tracção, minimizando assim eventuais

deformações relativas da base de apoio do macaco.

Page 29: Ancoragens Passivas e Activas

19

Na rosca do varão é copulado uma extensão de varão para permitir a instalação do macaco.

O macaco hidráulico utilizado no caso em estudo dispunha de êmbolo oco, permitindo o seu

atravessamento pelo varão, acoplador, extensão do varão e colocação de chapa e porca na

extremidade superior, garantindo assim a transmissão da carga mobilizada no macaco para o

varão de 25 mm testado.

Figura 8 – Macaco hidráulico instalado em pregagem

O macaco hidráulico utilizado deve estar sempre acompanhado do respectivo certificado de

calibração disponível para consulta.

4.5.3 – Leitura de deformações e cargas de tracção

As leituras das deformações axiais da pregagem e das cargas de tracção aplicadas durante os

ensaios, foram utilizados os seguintes instrumentos:

- Um deflectómetro analógico com haste colocada directamente sobre a placa de ancoragem

do varão 25mm, apoiado em tripé posicionado sobre a plataforma de trabalho existente, a

qual se deve admitir não ser influenciada pelos ciclos de carga do ensaio;

- Um deflectómetro analógico com haste colocada directamente sobre a chapa de aço onde o

macaco apoia na parede de rocha, suportado por tripé posicionado sobre a plataforma de

trabalho existente, a qual se deve admitir não ser influenciada pelos ciclos de carga do ensaio:

- Um manómetro hidráulico incorporado no circuito hidráulico de alimentação do macaco.

Page 30: Ancoragens Passivas e Activas

20

Figura 9 – Instalação dos deflectómetros de medida das extensões

Os instrumentos utilizados nas medições durante os ensaios foram calibrados no Instituto de

Soldadura e Qualidade (ISQ).

4.5.4 – Resultados dos ensaios

No final de cada mês, é necessário executar um relatório com os resultados dos ensaios

obtidos até ao final do mês anterior, de acordo com a amostragem definida (Anexo 4 – Fichas

de ensaios de tracção em pregagens).

Figura 10 – Macaco hidráulico utilizado no ensaio de tracção

Betão Projectado

Varão

Placa de Referência

Aríete

Chapa de

Distribuição

Cabo de Leitura

Deflectó-

metros de

medida das

extensões

Linha de óleo

hidráulico Célula de Carga

Page 31: Ancoragens Passivas e Activas

21

PARTE II

Page 32: Ancoragens Passivas e Activas

22

Capítulo 5 – Caracterização das ancoragens activas

5.1 – Origens e evolução das ancoragens activas

As primeiras aplicações de ancoragens datam do século XX, mais concretamente em 1934

como solução do reforço da barragem de Cheufras na Argélia desenvolvido por André Coyne

(Xanthakos, 1991).

Figura 11 – Barragem do Cheufras, na Argélia: a) Planta; b) secção transversal tipo (Pinelo, 1980).

.

Durante a década de 50 as ancoragens eram utilizadas em grande parte como suporte de

escavações profundas e nos maciços rochosos na construção ou recuperação de diversas

barragens. Ainda na década de 50 iniciou-se a construção de ancoragens como solução de

suportes provisórios, com capacidade de carga geralmente na ordem de 200 a 900kN.

As primeiras ancoragens na Europa foram executadas na Alemanha Ocidental em 1958 após a

guerra. O método de construção utilizado foi o sistema Bauer, que consiste na selagem de uma

haste de aço inserida no interior de um furo com 8 cm de diâmetro com uma mistura cimentícia

Page 33: Ancoragens Passivas e Activas

23

adequada, injectada no furo. Em 1965, Bauer refere que já tinham sido instaladas cerca de

30000 ancoragens.

Na Suíça, os sistemas de ancoragens VSL favoreceram a redução das diferenças associadas

aos sistemas aplicados às ancoragens para rochas e solos. Dividiu as ancoragens activas em

definitivas e provisórias, e reconheceu as exigências associadas à protecção contra a corrosão.

Na década de 60 Stump Bohr A. G. iniciou a construção de ancoragens activas com tubos de

protecção contra a corrosão de ancoragens de barras e com bolbo de selagem em compressão

(Ivering, 1981).

Em Portugal, as primeiras aplicações de ancoragens datam da década de 50 na escavação

dos aproveitamentos hidroeléctricos de Picote e de Miranda (Oliveira Nunes, 1961). A

construção de ancoragens definitivas em solos teve inicio na década de 60 em Santarém, na

consolidação da encosta das Portas do Sol (Figura 12).

Figura 12 – Encosta das portas do sol, em Santarém: a) perfil transversal; b) evolução da tracção em 4 ancoragens instrumentadas.

A norma que abrange especificamente as ancoragens em terreno foi introduzida em 1999 na

Europa (EN 1537 – Execution of special geotechnical work – Ground anchors)

Page 34: Ancoragens Passivas e Activas

24

5.2 – Constituição das ancoragens

A ancoragem é considerada um reforço activo, ou seja, com pós-tensionamento do terreno

através da instalação de um reforço normalmente em cordões em aço ou barras em aço que é

revestido com calda de cimento e posteriormente tensionado.

Podemos dizer que uma ancoragem é composta essencialmente por três partes: A cabeça da

ancoragem (conjunto formado por placa de distribuição, placa porta-cunhas, cunhas e

dispositivos de protecção definitiva); o comprimento livre (Troço de armadura compreendido

entre a parte superior da ancoragem e o bolbo de selagem, onde não é transmitida tensão ao

terreno); e o comprimento de selagem (Corresponde ao troço da ancoragem que se destina a

transmitir as tensões ao terreno). Sendo a capacidade de carga condicionada pela preservação

da resistência intrínseca de cada uma das suas componentes, pelas reacções mobilizadas no

terreno ao longo do comprimento de selagem e na zona da cabeça ao nível do suporte.

Figura 13 – Desenho esquemático, em corte, de uma ancoragem (Carvalho, 2004).

A constituição das ancoragens depende de vários factores como, o tempo de vida especificado

no projecto, as características construtivas e o meio envolvente, nomeadamente no que diz

respeito à protecção contra a corrosão e aos possíveis fenómenos de fluência.

5.3 – Classificação das ancoragens

As ancoragens podem agrupar-se em dois grupos distintos (Pinelo, 1980) de acordo com a

natureza do maciço onde a selagem da ancoragem vai ser realizada, ancoragem em solo ou

em rocha.

Page 35: Ancoragens Passivas e Activas

25

No que diz respeito ao tempo de vida útil, tem-se dois tipos de ancoragens, as ancoragens

provisórias (ou de curta duração) e as ancoragens definitivas (ou de longo prazo).

As ancoragens provisórias são elementos de natureza temporária, face à sua durabilidade

limitada, tornando-se desnecessários e inoperacionais após determinada fase dos trabalhos.

As ancoragens definitivas devem garantir de forma permanente a estabilidade da obra.

As obras que mais recorrem a ancoragens definitivas são as subterrâneas e as de estabilidade

de taludes.

De acordo com a vida útil prevista para a obra (de 50 anos de acordo com o RSA, 1982, art.º 6,

ou de 50 ou 100 anos para estruturas de classe 4 ou 5, respectivamente, de acordo com o

Eurocódigo 7, parte 1 EN1997-1,2004), a integridade e o comportamento das ancoragens com

carácter definitivo possui uma importância vital no comportamento global da obra a longo

prazo.

No que diz respeito a ancoragens provisórias, a vida útil destas é na maior parte dos caso de

dois anos.

Diversas normas europeias (SIA V191/1995, 1996 e BS8081, 1989) apresentam distinções

mais conservativas na distinção da vida útil, face ao respectivo risco de utilização. Dividem-se

nas seguintes subcategorias: Construções temporárias, onde o tempo de vida útil das

ancoragens é inferior a 6 meses, e como tal não é necessário qualquer tipo de protecção

contra a corrosão e/ou monitorização; Suportes semi-permanentes correspondem a uma vida

útil das ancoragens entre os 6 e 24 meses e apesar de não ser obrigatório medidas de

protecção contra a corrosão, é aconselhável uma monitorização do seu comportamento;

Contenções definitivas para sempre que esteja prevista uma vida útil superior a 24 meses,

neste ultimo caso, é exigida protecção contra a corrosão, planos de instrumentação e

monitorização, estabelecidos em função da longevidade, da instrumentação e das

características da obra.

Como factores adicionais condicionantes temos também o meio envolvente onde a ancoragem

está inserida (características e carga corrosiva do terreno envolvente) e as possíveis cargas de

serviço.

De acordo com o Eurocódigo 0 (EN1990, 2002) e o Eurocódigo 7, parte 1 (EN1997-1, 2004), as

condições ambientais e as recomendações relativas à durabilidade indicadas nas normas dos

materiais de construção dos materiais em contacto com o terreno devem ser consideradas no

projecto geotécnico.

5.4 – Componentes das Ancoragens

5.4.1 – Aspectos gerais

Todos os materiais aplicados nas ancoragens devem ser reciprocamente compatíveis,

particularmente no caso dos materiais em contacto directo entre si. As propriedades dos

materiais não devem sofrer alterações durante a vida útil prevista da ancoragem, de modo que

não interfira com o seu comportamento e capacidade (EN1537, 1999).

Page 36: Ancoragens Passivas e Activas

26

5.4.2 – Armadura de Ancoragem

A armadura de ancoragem pode ser constituída por fios, barras ou cordões que transmitem a

carga de tracção desde a parte superior da ancoragem até à zona do bolbo de selagem.

Segundo a EN1537 (1999), as armaduras têm de respeitar as seguintes normas europeias:

Aço para construção ENV 1993-1 : Eurocódigo 3, Parte 1

Aço de reforço ENV 1992-1-1 : Eurocódigo 2, Parte 1

Aço pré-esforçado prEN 10138

prENV 1992-1-5 : Eurocódigo 2, Parte 1-5

Tabela 2 – Normas europeias de aço para armaduras (EN1537,1999)

Outro tipo de armaduras só pode ser utilizado se for comprovada a sua adequabilidade como

parte da ancoragem, e se a fiscalização o aprovar.

5.4.3 – Cabeça da Ancoragem

A execução da cabeça da ancoragem inclui a aplicação do pré-esforço e a colocação de

cunhas e da chapa de distribuição, utilizada para transferir a carga para a estrutura de suporte.

Posteriormente deve ser aplicada uma protecção definitiva exterior, que pode ser realizada em

betão ou pela aplicação de uma caixa de protecção devidamente conforme.

Chapa de distribuição

Chapa de aço

Caixa de Protecção

Selagem

Tubo individual

Figura 14 – Cabeça de ancoragem Provisória (de classe II) www.tensacciai.it

Cordão de aço revestido

Page 37: Ancoragens Passivas e Activas

27

De acordo com a EN1537 (1999) a cabeça da ancoragem deve ser projectada de modo a

suportar desvios angulares relativamente à direcção normal à cabeça, num valor máximo de

3% para 97% da tracção característica da armadura.

Para o sistema ser projectado e detalhado em conformidade com os requisitos estabelecidos,

as exigências da cabeça das ancoragens devem ser previamente estabelecidas. A cabeça da

ancoragem tem de ter capacidade de se ajustar ás deformações previstas para a obra durante

a sua vida útil.

A cabeça da ancoragem deve permitir a aplicação de tracções, como as de ensaio e de

blocagem e, se assim for requerido, que se proceda a desblocagens e reblocagens. Deve

permitir que se atinja a tracção característica da armadura até 100% do seu valor

(EN1537,1999).

A figura abaixo, representa um esquema detalhado de um tipo de cabeça de ancoragem

corrente, destinada a ancoragens de cordões. A cabeça é blocada através de cunhas cónicas,

que fixam os elementos de aço. Os cordões são blocados individualmente depois de aplicado o

pré-esforço.

Caixa de Protecção

Chapa de distribuição

Chapa de aço

Cordão de aço revestido

Selagem

Figura 15 – Cabeça de ancoragem Definitiva (classe I) www. Tensacciai.it

Tubo corrugado

Tubo protector de aço

Page 38: Ancoragens Passivas e Activas

28

Figura 16 – Detalhe de cabeça de ancoragens para armadura constituída por cordões (www.tensacciai.it)

As cunhas devem ser projectadas de forma a impossibilitar a rotura prematura do aço de pré-

esforço.

5.4.4 – Centralizadores e espaçadores

De acordo com o EN1537 (1999), todas as armaduras instaladas devem ter garantido um

recobrimento mínimo de 10 mm de calda relativamente às paredes dos furos. Tal é alcançado

com recurso a centralizadores e espaçadores.

A correcta colocação de centralizadores e espaçadores no comprimento de selagem garante:

Centralizar a ancoragem relativamente ao furo, para que a calda na zona selada tenha

um a distribuição uniforme que conduz a uma eficiente protecção contra a corrosão;

Minimização do efeito de encurvadura da armadura entre os apoios;

Escoamento correcto da calda, permitindo que esta penetre os vazios existentes entre

a armadura e os diversos elementos;

Eficiência da transferência de carga do bolbo para o terreno.

Figura 17 – Corte transversal da armadura de ancoragem (FHWA-IF-99-015, 1999)

Centralizador

Espaçador

Tubo de

injecção

Cordão

Tubo

corregado

Page 39: Ancoragens Passivas e Activas

29

A norma EN1537 (1999) refere que qualquer componente instalado no interior do furo deve

estar devidamente espaçado e localizado de modo a que não reduza a capacidade resistente

da ancoragem.

O projecto dos centralizadores deve ter em consideração a geometria do furo.

A distância dos espaçadores no comprimento de selagem varia geralmente entre 0,5 m e 2,0

m. De acordo com o PTI (1996), o primeiro centralizador a colocar deve localizar-se a menos

de 1,5 m da boca do furo e o seguinte a 3m, ou menos, do centro.

5.4.5 – Composição da calda de injecção

Caldas de cimento são geralmente as mais utilizadas nos trabalhos de injecção de ancoragens,

compostas por cimento Portland, água e adjuvantes, e devem cumprir os requisitos das normas

prEN445, prEN446, prEN447. A totalidade A totalidade dos materiais utilizados deve

apresentar teores de cloretos na calda que não ultrapassem 0,1% da massa de cimento, na

totalidade. (EN1537,1999).

A quantidade de água presente na calda deve ser suficiente para conferir trabalhabilidade e

fluidez na injecção, contudo, não em demasia de modo a evitar a exsudação e retracção. É

fundamental uma relação a/c reduzida para se obter resistência elevada, continuidade

estrutural, características de impermeabilidade da calda e um bom funcionamento como

barreira contra a corrosão.

Na NP EN447 (2000) a precisão do doseamento das quantidades específicas deve ser de ±2%

para o cimento e os adjuvantes e de ±1% para a água.

Em relação aos aditivos, a norma EN1537 (1999) autoriza a aplicação de aditivos para

melhorar a trabalhabilidade e durabilidade, para reduzir a exsudação e a retracção, e para

aumentar a velocidade de presa. Os ligantes a aplicar devem estar previamente aprovados

pela fiscalização e isentos de produtos que possam danificar ou alterar o aço de pré-esforço ou

a calda.

5.4.6 – Resinas

Resinas e argamassas com ligantes resinosos podem ser utilizadas como alternativa à calda

de cimento se as suas características e aplicabilidade forem verificadas em ensaios de campo

e laboratório.

Page 40: Ancoragens Passivas e Activas

30

Capítulo 6 – Protecção contra a corrosão nas ancoragens

6.1 – Introdução

Nas ancoragens em terrenos (solo ou rocha), a sua capacidade de carga é condicionada pela

integridade da resistência de cada um dos seus componentes e pelas reacções na cabeça da

ancoragem e ao longo da interface do comprimento da mesma com o terreno.

Como tal, e de acordo com a EN1537 (1999) todos os elementos de aço sob tensão devem ser

protegidos contra a corrosão durante a vida útil de projecto. Todas as ancoragens definitivas

devem ser protegidas contra a corrosão e nas ancoragem provisórias de modo a garantir um

período de 2 anos em meios agressivos, é necessário incluir uma protecção adicional.

6.2 – Tipos de corrosão no aço de pré-esforço

A corrosão no aço de pré-esforço pode ser classificada de acordo com seis tipos principais (FIP

1996a):

Corrosão generalizada;

Corrosão localizada;

Corrosão sob tensão / fragilização por hidrogénio;

Corrosão por fadiga;

Corrosão por acção de correntes vagabundas;

Corrosão bacteriana.

Os últimos três tipos de corrosão apenas devem ser considerados sob cargas especiais ou

condições de singularidade do terreno.

A corrosão generalizada do aço de pré-esforço desprotegido, geralmente acontece na fase de

armazenamento. A corrosão generalizada se atempadamente solucionada, envolve perdas

insignificantes de material. Contudo, pode originar corrosão localizada ou corrosão sob

tensão/fragilização por acção do hidrogénio, que têm sido a maior causa de rotura

documentada sobre ancoragens (FIP, 1996a).

A corrosão generalizada ocorre formando-se uma camada fina uniformemente distribuída na

superfície desprotegida do aço de pré-esforço. Na maior parte dos casos, quando temos uma

corrosão generalizada muito ligeira, a camada fina pode actuar como camada protectora e a

armadura inserida no furo sem ser necessário proceder à sua remoção.

A corrosão localizada sob a forma de picadas ou fissuras, em uma ou mais das secções

desprotegidas do aço de pré-esforço, não ser reparada, nem com limpeza nem com aplicação

de revestimento. A armadura deve ser sempre rejeitada.

Page 41: Ancoragens Passivas e Activas

31

A corrosão sob tensão apresenta-se com aspecto de fissuras na zona das picadas e suscita

particular atenção em aços de alta resistência utilizados no fabrico de elementos pré-

esforçados. Esta concentração de tensões pode desenvolver a fendilhação, e propagar-se para

o aço não corroído ao nível do fundo da picada. Com tempo pode alastrar-se até uma

profundidade que resulte na rotura do elemento de aço pré-esforçado. Armaduras com picadas

ou fissuras na superfície devem ser sempre rejeitadas.

A corrosão por fadiga desenvolve-se sob acção de cargas cíclicas à medida que a corrosão

progride até causar a rotura do elemento de pré-esforço. Este tipo de corrosão é pouco comum

no aço de pré-esforço uma vez que a maior parte das ancoragens não estão sujeitas a cargas

cíclicas severas.

A corrosão por acção de correntes vagabundas desenvolve-se sob a forma de picadas no aço

de pré-esforço quando sujeito a correntes eléctricas vagabundas que podem circular no

terreno, como resultado de fugas de corrente ou roturas no isolamento de cabos eléctricos.

Estas correntes resultam da descarca de corrente eléctrica contínua a partir de fontes de

energia como caminhos-de-ferro, sistemas de transmissão eléctrica e operações de soldadura.

Este tipo de corrosão é particularmente danoso em ambientes marítimos.. Fontes de energia a

uma distância de 30 a 60 m das ancoragens não causam correntes vagabundas

suficientemente intensas para gerar corrosão (FHWA-SA-96-072, 1995). A protecção das

ancoragens contra correntes vagabundas geralmente envolve um isolamento eléctrico total do

aço de pré-esforço relativamente ao terreno envolvente, com uma barreira não condutora,

como o plástico.

Os ataques bacterianos ocorrem como picadas no aço de pré-esforço desprotegido. Nos

terrenos a cotas inferiores ao nível freático deve ser considerado o risco de ataque bacteriano,

nomeadamente em terrenos margosos ou argilosos com sulfatos. Estes terrenos são

considerados agressivos, logo as ancoragens devem ser encapsuladas.

6.3 – Requisitos do sistema de protecção contra a corrosão

Os sistemas de protecção contra a corrosão protegem as ancoragens da corrosão conferindo

uma ou mais barreiras físicas que envolvem a armadura, e devem satisfazer os seguintes

critérios:

Assegurar que a vida útil efectiva da ancoragem no que diz respeito à corrosão é no

mínimo igual à requerida para a ancoragem;

Não deve produzir efeitos adversos no meio envolvente ou reduzir a capacidade da

ancoragem;

Permitir os movimentos do comprimento livre para que a carga total seja transferida

para o comprimento de selagem;

Compreender materiais quimicamente estáveis e não reactivos com os os materiais

adjacentes;

Não necessitar de manutenção ou substituição (salvo raras excepções) durante a vida

útil da ancoragem;

Page 42: Ancoragens Passivas e Activas

32

Ter resistência e flexibilidade suficiente para resistir ás deformações induzidas pelo

ensaio de carga;

Resistir ao manuseamento sem se danificar durante a fase de fabrico, transporte

armazenamento e construtiva.

6.4 – Classes de protecção contra a corrosão

A solução de projecto para o classe de protecção contra a corrosão deve seleccionar-se de

acordo com a agressividade do terreno, a vida útil da ancoragem, as consequências de rotura

do sistema ancorado e os custos.

Em terrenos agressivos ou com agressividade não determinada é aconselhável adoptar-se o

nível mais exigente de protecção contra a corrosão. Ou seja, classe I para ancoragens

definitivas e classe II para ancoragens provisórias.

Existem três níveis de protecção contra a corrosão, protecção de classe I (protecção dupla),

protecção de classe II (protecção simples) e sem qualquer protecção.

Na protecção simples, temos uma barreira física aplicada na armadura antes da aplicação da

ancoragem entre a própria armadura e o terreno.

Na protecção dupla, é aplicada uma segunda barreira exterior com o objectivo de proteger a

interior de possíveis danos durante a aplicação.

A corrosão é na maior parte das vezes realçada pela exposição ou combinações das acções

do oxigénio e de cloretos, condições anaeróbicas na presença de sulfatos, elevadas variações

de carga e por elevados níveis de tensão quando aplicadas em rochas duras ou de baixa

permeabilidade.

De acordo com a EN1537 (1999), o nível mínimo exigido de protecção contra a corrosão da

armadura de pré-esforço em ancoragens definitivas é a aplicação prévia de material

anticorrosivo a envolver cada elemento do aço, em toda a sua extensão.

6.5 – Sistemas de protecção contra a corrosão

6.5.1 – Ancoragens provisórias

Por vezes temos a necessidade de prolongar o tempo de vida útil de uma ancoragem

provisória por mais de dois anos ou se a ancoragem encontra-se em terrenos caracterizados

por ambientes mais agressivos, com graus de humidade elevados, percolação de água,

podendo haver soluções que contenham agentes corrosivos, nomeadamente de cloretos.

Nesse caso, é necessário aplicar medidas de sistemas de protecção contra a corrosão,

aprovadas pela fiscalização.

Page 43: Ancoragens Passivas e Activas

33

A tabela abaixo (adaptado da EN1537,1999) descreve exemplos de sistemas de protecção

contra a corrosão para ancoragens provisórias:

1. Comprimento de selagem da armadura

Todos os tirantes da armadura devem conferir um revestimento de calda de cimento de pelo menos

10mm à parede do furo. Quando o terreno apresentar características de natureza agressiva, é

importante, para garantir a protecção adequado a aplicação de um tubo corrogado a envolver a

armadura.

2. Comprimento livre da armadura

O sistema de protecção deve desenvolver pouco atrito e permitir o movimento da armadura dentro do

furo. Esta característica é alcançada por uma das seguintes alternativas:

a) Uma bainha plástica a envolver individualmente cada tirante, com a extremidade selada

evitando o ingresso de água;

b) Uma bainha plástica a envolver individualmente cada tirante, completamente preenchida com

um produto anticorrosivo;

c) Uma bainha plástica ou de aço ou um tubo comum a envolver todos os elementos da

armadura, com a extremidade selada evitando o ingresso de água;

d) Uma bainha plástica ou de aço ou um tubo comum a envolver todos os elementos da

armadura, completamente preenchida com um produto anticorrosivo.

A alínea (b) ou (d) é apropriada para ancoragens provisórias com maior tempo de serviço ou a

terrenos de condições de maior agressividade.

3. Transição entre a cabeça da ancoragem e o comprimento livre

A bainha ou tubo de protecção da zona de comprimento livre deve ser selado ou soldado à chapa de

distribuição/cabeça da ancoragem. A bainha ou tubo de protecção da zona de comprimento livre deve

ter sobreposição. Para ancoragens provisórias com maior tempo de serviço, deve preencher-se com

um produto anticorrosivo, cimento ou resina, o que tiver sido aplicado na cabeça da ancoragem.

4. Cabeça da ancoragem

Quando a cabeça da ancoragem está acessível para trabalhos de inspecção e é possível a aplicação

de novo revestimento de protecção, são aceitáveis as protecções seguintes:

a) Um revestimento de um produto anticorrosivo que não seja fluido; ou

b) A combinação de um produto anticorrosivo com uma fita adesiva impregnada com um produto

anticorrosivo.

Quando a cabeça da ancoragem não está acessível, é aplicada uma caixa protectora de metal ou

plástico preenchido com um produto anticorrosivo para garantir maior tempo de serviço à ancoragem.

Em terrenos de condições de maior agressividade, a aplicação de uma caixa de metal ou plástico

preenchida com um produto anticorrosivo é necessária.

Tabela 3 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens provisórias

Page 44: Ancoragens Passivas e Activas

34

6.5.2 – Ancoragens definitivas

Segundo a EN1537 (1999), os requisitos mínimos de protecção contra a corrosão da armadura

de pré-esforço em ancoragens definitivas é a aplicação prévia de material anticorrosivo a

envolver cada elemento de aço, em toda a sua extensão. As características desse material não

se devem degradar durante a vida útil de projecto.

De acordo com a mesma norma, a armadura das ancoragens definitivas deve estar provida de

uma das seguintes soluções:

Protecção dupla contra a corrosão (Classe I) para no caso de uma das protecções seja

danificada durante a instalação ou no pré-esforço da ancoragem, a segunda barreira

permaneça intacta;

Protecção simples contra a corrosão (Classe II), devendo neste caso realizar-se em

cada ancoragem ensaios de medição de resistência eléctrica (mede a resistência

eléctrica entre a ancoragem e a estrutura de suporte para determinar a eficácia do

sistema de protecção contra a corrosão aplicado) que permitam avaliar se a protecção

permanece intacta;

Protecção contra a corrosão do sistema conferida por um tubo metálico de manchetes

ou por um tubo plástico corrugado;

Protecção contra a corrosão do sistema conferida por um tubo de aço (tubo á

compressão).

Exemplos de sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas estão

descritos na tabela abaixo:

Verificação do nível de protecção instalada

a) Todos os sistemas de protecção contra a corrosão devem ser sujeitos a ensaios para verificar

a sua competência. Os resultados de todos os ensaios devem ser documentados;

b) A Fiscalização deve realizar uma avaliação técnica dos resultados dos ensaios do sistema de

protecção contra a corrosão, de modo a verificar que a eficácia de cada uma das protecções

do sistema é alcançada. De realçar que em alguns sistemas a integridade da protecção

interior depende da manutenção da integridade da exterior;

c) Quando é aplicado apenas uma protecção contra a corrosão no comprimento de selagem da

armadura, a integridade dessa protecção deve ser verificada realizando ensaios de campo,

como o de resistividade eléctrica.

Page 45: Ancoragens Passivas e Activas

35

1. Comprimento de selagem da armadura

A selagem pode realizar-se das seguintes formas:

a) Um tubo único de plástico corrugado onde é introduzida a armadura e a calda de cimento;

b) Dois tubos concêntricos de plástico corrugado onde é introduzida a armadura, injectando

previamente na totalidade (com cimento ou resina) o núcleo e o espaço entre tubos da

armadura;

c) Um tubo único de plástico corrugado onde é introduzida a armadura e injectado com calda de

cimento. O recobrimento mínimo da armadura no tubo é de 5mm. A fendilhação da calda de

cimento de recobrimento, não deve exceder 0,1mm à tracção de serviço.

d) Um tubo de machetes metálico ou de plástico corrugado de espessura superior a 3mm,

circundado com calda de cimento com um recobrimento mínimo de 20mm, injectada com uma

pressão superior a 500 kPA, através do tubo de machetes em intervalos inferiores a 1 metro.

O recobrimento mínimo da armadura no tubo é de 5mm. A fendilhação da calda de cimento de

recobrimento, não deve exceder 0,2mm à tracção de serviço.

e) Um tubo único de metal corrugado (tubo à compressão) envolvendo a armadura de aço

lubrificado. O tubo e a capa de plástico na porca de contenção são protegidos pela calda de

cimento, com uma espessura de pelo menos 10mm. A fendilhação da calda de cimento de

recobrimento, não deve exceder 0,1mm À tracção de serviço.

2. Comprimento livre da armadura

O sistema de protecção permite o movimento livre do tendão dentro do furo. Isto pode ser alcançado

por uma das seguintes alternativas:

a) Uma bainha a envolver individualmente cada elemento da armadura, completamente

preenchida por um produto anticorrosivo flexível, incluindo o referido abaixo em A, B, C ou D;

b) Uma bainha a envolver individualmente cada elemento da armadura, completamente

preenchida por calda de cimento, mais o que se refere em A ou B;

c) Uma bainha plástica comum a envolver todos os elementos da armadura, completamente

preenchida por calda de cimento, mais o que se refere em B;

A. Bainha plástica comum ou tubo preenchido com um produto anticorrosivo flexível;

B. Bainha plástica comum ou tubo selado nas extremidades impedindo o ingresso da água;

C. Bainha plástica comum ou tubo preenchido com calda de cimento;

D. Tubo metálico comum preenchido com calda de cimento densa.

Para garantir o movimento livre da armadura durante a aplicação do pré-esforço, é aplicado um

lubrificante ou uma ligação livre de contacto no interior das bainhas ou de uma bainha comum.

3. Transição entre a cabeça da ancoragem e o comprimento livre

Uma película de revestimento, ou um recobrimento, ou mangas metálicas, ou tubo de plástico fixo é

selado ou soldado à cabeça da ancoragem. É selada a bainha ou tubo à extremidade do comprimento

livre e preenchido com um produto anticorrosivo, cimento ou resina.

4. Cabeça da ancoragem

Uma camada de revestimento e/ou uma caixa metálica de aço galvanizado com uma espessura

mínima de 3mm ou uma caixa de plástico rígido com uma espessura de 5mm é aplicada na chapa de

distribuição, e se removida, é preenchida com produto anticorrosivo flexível e selada com um vedante.

No caso de a caixa não ser removível, pode ser preenchida com cimento ou resina.

Tabela 4 – Sistemas de protecção contra a corrosão para ancoragens definitivas

Page 46: Ancoragens Passivas e Activas

36

Figura 18 – (a) e (b) - Exemplos de protecção contra a corrosão em cabeças de ancoragens e zona de transição da cabeça-comprimento livre (FHWA-IF-99-015, 1999).

Page 47: Ancoragens Passivas e Activas

37

Figura 19 – Exemplo de protecção contra a corrosão em ancoragens de cordões

(FHWA-IF-99-015, 1999).

Page 48: Ancoragens Passivas e Activas

38

6.6 – Protecção dos componentes contra a corrosão

6.6.1 – Protecção do comprimento livre

O problema mais frequente no comprimento livre é a ocorrência de zonas que possibilitem a

entrada de água e o seu escoamento ao longo do eixo da bainha.

As bainhas devem ser preenchidas com um produto inibidor de corrosão ou com calda de

modo que não fiquem vazios. Os cordões por sua vez, devem ser revestidos individualmente

com um produto inibidor de corrosão, sem vazios entre os fios.

A protecção do comprimento livre da armadura obtém-se com a aplicação prévia na armadura

de um produto anticorrosivo flexível e de pelo menos um tubo de revestimento ou a

combinação de ambos (depende da classe de protecção).

Nas ancoragens de cordões com protecção classe I utiliza-se uma bainha lisa para encapsular

toda a armadura, já envolta com bainhas individuais preenchidas com massas anticorrosivas

aplicadas sobre os cordões.

De acordo com a EN1537 (1999) os produtos utilizados como barreira permanente à corrosão

devem ser acondicionados dentro de uma bainha robusta à prova de água, tubos ou caixas que

também devem ser resistentes à corrosão.

A tabela abaixo apresenta os critérios de aceitação dos produtos viscosos de protecção contra

a corrosão relativos aos ensaios dos materiais.

Ensaios Unidades Valores

aceitáveis

Teor de enxofre livre, sulfatos e sulfuretos mg/L ≤50

Teor de cloretos, nitritos, nitratos e rodanitos mg/L ≤50

Resistividade *cm ≥109

Absorção de água a 0,1N KOH após 30 dias % ≤2

Saponificação (alcalinidade) mg KOH/g ≤5

Desolidificação, num papel de filtro a 50C, 24h: diâmetro de mancha

de óleo

mm

(diâmetro) ≤5

Profundidade de penetração no ensaio de desolidificação em calda de

cimento endurecida, com 5mm de espessura a 50C depois de 7 dias mm ≤2

Estabilidade térmica, 24h sem gotejar no peneiro com incrementos de

temperatura de 10C cada 2h

C

Gotejamento

≥40

Ponto de gota C ≥60

Protecção contra a ferrugem – nevoeiro salino: 5% NaCl – 168h a

35C Visual Corrosão

nula

Sangrar a 40C % ≤5

Tabela 5 – Critérios de aceitação de produtos anticorrosivos (EN 1537,1999)

As propriedades destes produtos devem apresentar estabilidade contra a acção do oxigénio,

resistência ao ataque de bactérias e dos microrganismos.

Page 49: Ancoragens Passivas e Activas

39

6.6.2 – Protecção da armadura

O revestimento da armadura deve ser sempre aplicado em condições fabris, onde sejam

garantidas condições de limpeza, salubridade e um ar limpo e seco.

6.6.2.1 – Bainhas Plásticas

As bainhas e tubos plásticos devem respeitar o disposto pelas normas europeias, ou seja,

devem ter continuidade, ser impermeáveis, não devem fragilizar-se com o tempo e devem

ainda apresentar resistência às radiações ultravioletas durante o armazenamento, transporte e

construção. As ligações entre as diversas componentes de plástico devem ser completamente

seladas e inviabilizar o ingresso de água. No caso de se recorrer a PVC, este deve resistir ao

envelhecimento e não deve libertar cloretos.

A eficácia das bainhas depende do preenchimento da sua secção anelar interna durante o

processo de fabrico, nomeadamente com resinas adequadas ou massas anticorrosivas que

excluam o ar atmosférico e criem uma envolvente electroquímica adequada.

De acordo com a EN1537 (1999), a espessura mínima da parede exterior do tubo corrugado,

quer seja individual ou comum a diversos elementos da armadura é a seguinte:

1,0 mm para diâmetros interiores ≤ 80 mm;

1,5 mm para diâmetros interiores entre 80 mm e 120 mm;

2,0 mm para diâmetros interiores 120mm.

A espessura mínima da parede de um tubo ou de uma bainha lisa comum em contacto com o

exterior, relativamente à espessura exigida para o tubo corrugado, deve ser acrescida de

1,0mm ou, como alternativa, o tubo deve ser reforçado.

A espessura mínima da parede de uma bainha interior é de 1,0mm e no caso de o tubo

corrugado interior a sua espessura mínima é de 0,8 mm.

6.6.2.2 – Mangas termo-rectrácteis

Segundo a norma EN1537 (1999), as mangas termo-rectráteis podem ser utilizadas para vedar

as zonas onde se aplicam os produtos anticorrosivos. O calor a aplicar na manga deve ser

dado para que os restantes elementos de protecção contra a corrosão, nomeadamente os da

vizinhança, permaneçam com as características definidas, ou seja, que não se deformem, não

se queimem durante a aplicação do calor ou que não se danifiquem, resultando algum prejuízo

da sua capacidade de serviço. A velocidade de retracção deve ser tal que impeça a ocorrência

de aberturas ou folgas a longo prazo. A espessura da parede da manga após retracção deve

ser de pelo menos 1,0 mm. As mangas termo-retracteis não se devem considerar como um dos

elementos de protecção do sistema de protecção dupla, com selantes.

Page 50: Ancoragens Passivas e Activas

40

6.6.2.3 – Junções das bainhas e selagens

A norma EN1537 (1999) refere que as juntas mecânicas devem ser seladas com O-rings,

vedantes ou mangas termo-rectráteis. A selagem, ou equivalente, deve evitar a fuga de

material ou qualquer intrusão de água a partir do exterior, quaisquer que sejam os movimentos

relativos entre os elementos adjacentes selados.

Nas juntas deve haver pelo menos uma sobreposição de 25mm, combinada com a aplicação

de colas solventes adequadas ao material que constitui a bainha. No caso de bainhas não

rígidas a sobreposição deve ser de pelo menos 50 mm e deve facilmente ajustar-se sobre o

revestimento básico, permanecendo com um afastamento que permita a injecção ou a saída do

material de selagem da junta.

6.6.3 – Protecção do comprimento de selagem

A classe de protecção do comprimento de selagem tem de ser a mesma que foi adoptada no

comprimento livre. Adicionalmente, os elementos de protecção têm que ter capacidade de

transferir para o terreno as tensões elevadas que se desenvolvem na armadura.

6.6.3.1 – Calda de cimento

As caldas de cimento são utilizadas para transmitir a carga da zona selada da ancoragem para

o terreno. A calda de cimento encontra-se ligada à armadura e, invariavelmente, apresenta

fissuras que surgem na sequência do alongamento da armadura durante as solicitações

introduzidas pela aplicação do pré-esforço.

De acordo com a norma EN 1537 (1999), a calda de cimento injectada no furo pode considerar-

se protecção temporária, desde que o recobrimento sobre a armadura não seja inferior a 10

mm ao longo do comprimento da ancoragem.

A calda cimentécia espessa proveniente da central, ou equivalente após ensaiada, pode ser

considerada com uma das protecções de um sistema de classe I. Para tal, deve garantir-se um

recobrimento superior a 5,0 mm entre a armadura e a protecção exterior, e deve ser

comprovado que a abertura das fissuras corresponde à carga de serviço não excede 0,1 mm

(EN 1537,1999).

Segundo o EN 1537 (1999), no caso de o tubo de manchetes a partir do qual se realizam as

injecções de calda for considerado uma barreira de protecção, concluídas as injecções deve

ser demonstrado que as manchetes não permitem o ingresso de água através dele. Neste caso

se o tubo for de plástico corrugado ou de aço, a espessura da parede deve ser de pelo menos

3,0 mm, devendo as injecções da calda realizar-se com pressões superiores a 500 kPa, e

garantir 20 mm para o recobrimento mínimo exterior da calda. A capacidade do bolbo e a

integridade da protecção anticorrosiva devem verificar-se com ensaios de sistema. A dimensão

das fissuras da calda que ocorrem entre a armadura e o tubo deve ser inferior a 0,2 mm à

carga de serviço.

Page 51: Ancoragens Passivas e Activas

41

6.6.3.2 – Resinas epoxídicas

A norma EN 1537 (1999) refere que as caldas resinosas injectadas, ou colocadas de forma

controlada, com um revestimento mínimo de 5,0 mm podem ser consideradas como umas das

protecções permanentes contra a corrosão. Contudo, deve ser garantido o seu confinamento e

que as mesmas não são sujeitas a tensões nem se verifica, fissuras.

6.6.4 – Protecção da cabeça da ancoragem

A principal causa de danos ocorridos em obra nas ancoragens em serviço é a corrosão no

interior da cabeça e em zonas localizadas nos dois primeiros metros do comprimento livre, que

corresponde à zona de transição.

Dado que no processo de blocagem é necessário que todos os fios, cordões ou barras estejam

descarnados, obriga à remoção das protecções anticorrosivas aplicadas na fábrica. Esta

necessidade resulta da exposição da armadura em duas zonas: à frente da chapa de

distribuição e no seu tardoz (zona exterior e interior da cabeça, respectivamente).

6.6.4.1 – Protecção da zona interior

A protecção da zona interior é geralmente garantida com recurso a uma trompete, que consiste

num tubo de aço soldado a uma chapa de encosto ao maciço de apoio.

Este tubo é preenchido na extremidade com um selante anelar a envolver a protecção do

comprimento livre, sendo o seu interior preenchido com uma substância anticorrosiva. Desta

forma inviabiliza-se o acesso de fluidos a esta zona. O comprimento do trompete deve garantir

uma sobreposição com a protecção do comprimento livre de pelo menos 100 mm.

A calda de cimento não pode ser considerada válida, uma vez que com os movimentos da

cabeça junto da estrutura a calda pode fissurar. Logo, é aconselhável proteger esta área com

materiais dúcteis, deformáveis e impermeáveis à água.

6.6.4.2. – Protecção da zona exterior

Quando não é necessário reaplicar pré-esforço, podem ser utilizadas resinas ou outros

selantes endurecedores, não sendo necessário haver ligações mecânicas entre a caixa e a

chapa de distribuição. Nestes casos, não é necessário que as protecções e a caixa sejam

removíveis, podendo a parte exterior da cabeça ser revestida com betão (EN 1537,1999).

De acordo com a EN 1537 (1999), caso seja necessária a reaplicação do pré-esforço, os

componentes da caixa de protecção da cabeça e o seu conteúdo devem ser removíveis para

permitir o acesso adequado à armadura. Deve ser sempre possível voltar a preencher a caixa

de protecção da cabeça com substâncias anticorrosivas.

A chapa de distribuição e os restantes elementos de aço da cabeça da ancoragem devem ser

protegidos de acordo com as normas europeias de revestimento de estruturas metálicas antes

de transportados para a obra.

Page 52: Ancoragens Passivas e Activas

42

Segundo o EN 1537 (1999), as caixas de aço para a protecção exterior das cabeças de

ancoragens definitivas devem ter uma espessura mínima de 3,0 mm. No caso de a fiscalização

aprovar a utilização de caixas plásticas reforçadas, a espessura mínima é de 5,0 mm.

As caixas de protecção devem tar completamente preenchidas no seu interior, com caldas ou

com um produto inibidor da corrosão.

A aplicação de protecção exterior da cabeça da ancoragem com revestimento de betão deve

ter pelo menos 50 mm de espessura.

Page 53: Ancoragens Passivas e Activas

43

Capítulo 7 – Execução de Ancoragens

7.1 – Furação

A velocidade de furação e a eficiência do processo determinam a produtividade, afectando

custos totais. A selecção do método de furação adequado maximiza a eficiência. Nesta

selecção teve ter-se em consideração o tipo de terreno, a acessibilidade, a geometria e

dimensões do furo, tipo e capacidade das ancoragens e aplicabilidade do meio de limpeza dos

furos.

O método de furação a adoptar não deve influenciar a integridade de estruturas existentes ou

localizadas à superfície.

Os comprimentos reais de furação poderão, caso se considere necessário, exceder entre 50 e

70 cm aqueles que estão previstos ao nível do projecto, por forma a possibilitar a recolha de

detritos que eventualmente possam surgir durante as operações de colocação da armadura de

ancoragem e que se acumulam no fundo do furo.

A inclinação das ancoragens, relativamente ao eixo horizontal deverá ser controlada devendo

fixar-se a direcção e a inclinação da torre do equipamento de furação de acordo com o definido

no projecto, as quais devem ser verificadas com o auxílio de um nível graduado.

Antes de se iniciar a furação deverão tomar-se em consideração os seguintes

aspectos:

Verificar se os comprimentos e os diâmetros de furação utilizados são os correctos;

Garantir que o material de furação não está dilatado, torcido, amolgado ou fissurado;

Criar condições para a livre circulação da água e do ar no interior da coluna de furação;

Desobstruir todos os orifícios e cortes do material de furação;

Limpar e lubrificar todas as roscas de modo a facilitar o seu enroscar e desenroscar;

Arrumar devidamente todo o material de furação que não esteja a ser utilizado;

Construção prévia da plataforma de trabalho adequada ao tipo de tarefa a realizar.

A escolha do processo de furação depende em grande escala da rocha existente, no caso das

figuras 20 e 21 onde o tipo de rocha existente é o granito, adoptou-se a furação à

rotopercussão destrutiva, devendo dedicar-se especial atenção ao registo nas respectivas

partes diárias de qualquer anomalia que possa surgir durante a furação.

Figura 20 – Equipamento de furação à rotopercussão destrutiva – Klemm

Page 54: Ancoragens Passivas e Activas

44

Figura 21 – Furação com Klemm em zona de plataforma reduzida (banqueta)

Sempre que se registar a presença de água ou a intercepção do nível freático, deverão

adoptar-se medidas mitigadoras adequadas, de forma a evitar a ocorrência de eventuais

fenómenos de erosão interna.

O método de furação adoptado deverá garantir a completa eliminação dos detritos

provenientes da furação de modo a deixar o furo perfeitamente limpo em todo o seu

comprimento; caso contrário, a calda de cimento utilizada na selagem dificilmente poderia

apresentar a espessura regular e uniforme especificada em projecto, potenciando a

consequente ocorrência de problemas de falta de uniformidade das tensões aplicadas, bem

como eventuais rupturas dos diferentes elementos de fundação.

7.2 – Ensaio de Permeabilidade

Atingido comprimento total previsto para a furação, deverá ser executado um ensaio de

absorção de água sob pressão do tipo Lugeon, no trecho final furado, para avaliar as

características de estanqueidade da zona de selagem a instalar (ver Anexo 5 – Ficha de ensaio

de Lugeon).

Na execução dos ensaios Lugeon é utilizado um obturador com as características adequadas à

obturação dos respectivos furos, uma bomba de injecção de água e um sistema de registo

automático com controlo das pressões, caudais e tempos de injecção.

Os ensaios são executados seguindo os passos descritos abaixo:

a) Instalação do obturador no topo do furo correspondente à extremidade superior do

bolbo de selagem da ancoragem, tendo o operador o cuidado de registar a cota do

terreno, a profundidade do troço ensaiado, a inclinação do furo, a altura do manómetro,

o diâmetro do furo, posição do nível freático (se existir) e data e hora do ensaio;

Page 55: Ancoragens Passivas e Activas

45

b) Injecção de água em 5 patamares de pressão com 10 minutos de injecção para cada

patamar (1,25 bar, 2,5 bar, 5 bar, 2,5 bar, 1,25 bar), sendo registada a absorção de

água em cada patamar;

c) Tratamento e interpretação dos resultados, para quantificação da absorção em

unidades de Lugeon.

Uma unidade de Lugeon corresponde ao valor médio da absorção de 1 litro por minuto e por

metro de furo, para um patamar de injecção com a duração de 10 minutos em que a pressão

de injecção da água se mantém estabilizada no valor de 1 MPa.

Na contabilização do número total de ensaios de Lugeon a realizar, para efeitos de

planeamento, é aconselhável a multiplicação por um factor de 1.3 , visto a percentagem

aproximada de ensaios de Lugeon superiores a 2 unidades de Lugeon ser de 30%.

7.3 – Impermeabilização com pré-injecções

Caso se verifique que a absorção registada ultrapasse as duas unidades de Lugeon, é

necessário proceder á injecção de impermeabilização do bolbo de selagem com caldas

cimentícias de modo a reforçar o terreno adjacente à zona de selagem das ancoragens, para

aumentar a resistência. Para reduzir o consumo de caldas pode recorrer-se a argamassas, de

areia e cimento. Estas argamassas são geralmente utilizadas em maciços rochosos e em

formações argilosas rijas a muito rijas, com fissuras abertas ou parcialmente preenchidas

(EN1537, 1999).

O controlo de qualidade das caldas passa pela medição da viscosidade e exsudação, de

acordo com o definido no Plano de Inspecção e Ensaio, a temperatura das caldas deverá

situar-se idealmente entre 10º e 25º.

A injecção das caldas atrás descritas deverá ser executada da seguinte forma:

a) Instalar um tubo de injecção de calda até á extremidade inferior do furo;

b) Injectar calda A/C=1 até perfazer um volume de 210 litros;

c) Instalar o obturador à mesma profundidade definida para o ensaio Lugeon;

d) Injectar a calda A/C=1 a uma pressão entre 2 e 3 bar, até um volume máximo de 300

litros ou até atingir uma pressão de 6 bar. Se o volume máximo for injectado a uma

pressão inferior a 6 bar a injecção deve continuar de acordo com o passo seguinte;

e) Injectar calda A/C=0,5 a uma pressão entre 2 e 3 bar até um volume máximo de 110

litros ou até atingir a pressão de 6 bar. Caso o volume tenha sido atingido sem que a

pressão de 6 bar tenha ocorrido, a injecção será ainda assim interrompida. E nessa

altura o obturador deverá ser retirado e o furo deverá ser preenchido com calda de

cimento até que esta saia à boca do furo;

f) Após a conclusão da injecção, o obturador deverá ficar posicionado em carga, cerca de

15 minutos antes da sua remoção;

g) Após, no mínimo 48 horas o furo deverá ser reperfurado e repetido o ensaio Lugeon;

A injecção deve ser lenta (caudais de injecção baixos) e contínua, o operador deve ter em

atenção a regulação da bomba para garantir uma injecção lenta.

Page 56: Ancoragens Passivas e Activas

46

7.4 – Colocação de Armadura

A colocação das armaduras de ancoragem nos furos, deverá processar-se o mais rapidamente

possível e, em qualquer circunstância, ser precedida de uma cuidadosa inspecção visual, com

o objectivo de se poderem detectar e, se for caso disso, reparar quaisquer danos ou defeitos

que as mesmas possam apresentar.

Durante o processo de introdução da armadura deverão evitar-se retorcimentos ou curvaturas

excessivas que possam danificar alguns dos componentes da ancoragem.

Uma vez introduzida a armadura no furo de ancoragem, esta não deverá ser deslocada de

forma a possibilitar o endurecimento da calda de injecção sem quaisquer perturbações, até

esta obter a resistência pretendida e exigível em projecto.

Figura 22 – Foto de corte transversal da ancoragem com centralizadores e todos os constituintes (www.tensacciai.it).

7.5 – Injecções

O processo de selecção do tipo de calda e do sistema de injecção a adoptar depende das

características do terreno e da calda em si (tempo de presa e resistência). De acordo com a

EN1537 (1999), a selecção da calda deve precaver a presença de elementos agressivos na

envolvente (ex. sulfatos e ácidos carbónicos).

As principais funções das caldas são de assegurar a aderência da armadura da ancoragem

com o material envolvente, criando uma zona de transferência de carga, que corresponde ao

comprimento de selagem (bolbo de selagem); conferir a ligação entre a armadura e o

Espaçador

Tubo de injecção

interno

Tubo de injecção

externo

Tubo Corrugado

Cinta

Page 57: Ancoragens Passivas e Activas

47

tubo/bainha; preencher os vazios na envolvente da armadura e no interior das bainhas do

comprimento livre de modo a proteger contra a corrosão.

A injecção da calda deve sempre iniciada a partir da extremidade mais profunda do furo, para

garantir o total preenchimento da ancoragem, deve-se contemplar a saída da água e do ar

(purga do furo). A injecção deve ser contínua até se verificar que a consistência da calda que

sai do furo é a mesma que a da calda injectada.

No caso de haver uma interrupção das injecções superior ao tempo de presa, a ancoragem e a

calda devem ser retiradas do furo. A calda pode ser retirada lavando o furo ou perfurando-o de

novo.

De acordo com a NP EN446 (2000), o equipamento de mistura é constituído por:

Misturador;

Reservatório de armazenamento;

Bomba;

Manómetros de pressão, conexões, válvulas;

Dispositivos de medição;

Equipamentos de ensaio.

Figura 23 – Equipamento de injecção (www.heany.com)

Este equipamento deve ter capacidade para produzir calda com uma distribuição do cimento e

dos aditivos homogénea e de acordo com as exigências dispostas na secção 5 da NP EN447

(2000), relativas às propriedades das caldas.

Ainda segundo a NP EN446 (2000), o misturador deve ter um reservatório de armazenamento

adicional com um agitador para manter a calda em movimento continuado até ser injectada.

Existem dois métodos de injecção do comprimento global da ancoragem, numa fase de

injecção, ou em duas fases.

Seguidamente vamos abordar a metodologia da injecção em duas fases.

7.5.1 – Injecção (injecção do bolbo de selagem)

Após a instalação da armadura, será efectuada a injecção do bolbo de selagem com recurso a

uma bomba de injecção equipada com uma célula de pressão que garanta o escoamento

contínuo da calda e uma pressão mínima de 1 MPa, considerando um volume de calda máximo

Page 58: Ancoragens Passivas e Activas

48

estimado de 100 l por cada 1,5 m de comprimento de bolbo. Estima-se um caudal de injecção

médio entre 8 e 16 l/min.

A relação água/cimento das caldas de injecção deverá ser de 0,30 a 0,55 devendo todos os

componentes ser doseados em massa, excepto a água de amassadura que pode ser doseada

em massa ou em volume. No entanto, para algumas formações, como depósitos aluvionares

arenosos, pode adoptar-se valores mais elevados.

7.5.2 – Reinjecções (injecção do bolbo de selagem)

Deverá ser deixado um tempo suficiente para a injecção anterior, de modo a que a calda

previamente injectada apresente uma consistência pastosa, indiciando o início da presa, sem

contudo se ter alcançado o estado de endurecimento. Este intervalo de tempo variará entre as

2 e as 8 horas (a confirmar conforme os ensaios iniciais) dependendo de factores tais como a

razão A/C, existência ou não de água no terreno, enquadramento geológico, eventuais aditivos,

etc.

As operações de reinjecção ao nível do bolbo de selagem são realizadas em duas fases, a

partir de dois tubos em PEAD Ø16 mm com válvulas dispostas na zona de selagem (1 válvula

por cada 1,4 m a 1,5 m).

Na primeira fase, a ser executada cerca de 2 a 8 horas após a realização do bolbo, a calda de

cimento será injectada a partir de um dos tubos em PVC, onde as duas válvulas previstas

estão localizadas entre a segunda metade do bolbo de selagem. Após a abertura das válvulas,

operação que poderá requerer pressões da ordem dos 80 a 90 bar, a injecção será

interrompida ao atingir uma pressão de injecção de 30 a 40 bar (volume estimado máximo de

injecção por válvula de cerca de 100 litros; caudal de injecção estimado entre 8 e 12 l/min).

Na segunda fase, a ser executada logo após o fim da primeira fase de injecção, a calda de

cimento será injectada a partir do segundo tubo, onde as duas manchetes previstas estão

localizadas na primeira metade do bolbo. Após a abertura das válvulas, operação que poderá

requerer pressões da ordem dos 80 a 90 bar, a injecção será interrompida ao atingir uma

pressão de injecção de 30 a 40 bar (volume estimado máximo de injecção por válvula de cerca

de 100 litros; caudal de injecção estimado entre 8 e 12 l/min).

7.6 – Controlo das caldas

Os métodos para os ensaios de fluidez, de exsudação, de variação de volume e de resistência

à compressão estão preconizados na NP EN445 (2000). Estes ensaios visam a determinar as

propriedades das caldas de injecção especificadas na NP EN447 (2000) de modo a garantir-se

a conformidade da calda.

A qualidade da calda é afectada se houver uma injecção inadequada, variações nos

constituintes da calda ou nas metodologias dos ensaios.

O controlo de qualidade da calda inclui os seguintes ensaios:

Ensaios de controlo de fluidez e do peso específico na fase fluida da calda;

Page 59: Ancoragens Passivas e Activas

49

Controlo do tempo de presa e medição da exsudação durante a fase de cura;

Ensaios de rotura em provetes para determinar a resistência aos 7, 14 e 28 dias;

Medição dos valores do pH para avaliar a contaminação química da calda.

A frequência dos ensaios varia consoante as condições locais e as exigências do trabalho.

7.7 – Tensionamento

Todas as ancoragens terão, obrigatoriamente, que ser tencionadas, independentemente do seu

tempo de vida útil ou das tensões exigíveis ao nível do projecto.

As actividades de tensionamento de ancoragens, bem como o seu registo (ver anexo 6 e 7 –

Fichas de ensaios de aferição e recepção de ancoragens), deverão ser realizadas por

profissionais experientes, sob supervisão de um técnico qualificado.

Para o ensaio recorre-se a um sistema de pré-esforço constituído por um macaco hidráulico

para aplicação de cargas, mangueiras, electrobomba de pressão e manómetros (Figura 24).

Figura 24 – Sistema de ensaio de pré-esforço

O processo de tensionamento a adoptar é o especificado na norma EN1537 (1999), assim

como o respectivo ensaio de recepção, no qual se estabelecem as verificações a realizar e os

critérios de aceitação de cada ancoragem executada.

O equipamento de pré-esforço e as células de carga devem ser calibrados num intervalo de

seis meses, quando usadas com regularidade. Os certificados de calibração devem

acompanhar os equipamentos e estar sempre acessíveis para consulta (EN1537, 1999).

Page 60: Ancoragens Passivas e Activas

50

O ensaio de carga não deve ser executado antes que a calda do bolbo de injecção do bolbo de

selagem ganhe a resistência necessária, geralmente 7 dias. Em solos argilosos sensíveis pode

ser necessário um período superior.

7.8 – Acabamentos

Após a aceitação da ancoragem por parte dos responsáveis, deve cortar-se a extremidade da

armadura de acordo com as recomendações efectuadas pelo fabricante. As operações de corte

das pontas de cabos ou barras que fiquem em excedente, após o tensionamento das

ancoragens, cujo comprimento dependerá do sistema de pré-esforço adoptado, deverão

efectuar-se com recurso à utilização de rebarbadoras devidamente equipadas com discos de

corte, estando proibido o uso de maçarico, para não enfraquecer a estrutura do aço.

Após conclusão das operações de tensionamento e de corte de pontas da ancoragem, deverão

efectuar-se as protecções finais da parte superior da ancoragem, tanto no que se refere à

protecção contra a corrosão como de danos mecânicos e a agressões externas, as quais terão

que garantir permanentemente e durante todo o período de vida útil da ancoragem.

Segundo o PTI (1996), a chapa de distribuição e a chapa da cabeça da ancoragem (porca)

devem ser colocadas na perpendicular relativamente à armadura, com uma variação máxima

de ±3.

Os furos para as cunhas e as próprias cunhas devem encontrar-se isentos de ferrugem, caldas

ou poeiras.

Figura 25 – Pormenor de cabeça de ancoragem protegida com betão

As ancoragens expostas ao meio ambiente devem ser cobertas com calda ou com um produto

inibidor de corrosão dentro da caixa de protecção. Nas ancoragens que permitem a reaplicação

de pré-esforço deve usar-se também um produto inibidor de corrosão.

Page 61: Ancoragens Passivas e Activas

51

Nas cabeças das ancoragens definitivas deve proteger-se as chapas de apoio e os restantes

elementos de aço que se encontrem expostos. As protecções aplicadas devem respeitar o

disposto nas Euronormas relativas aos revestimentos de estruturas de aço, que sejam

aplicáveis e considerando que os materiais são transportados previamente para a obra.

Page 62: Ancoragens Passivas e Activas

52

7.9 – Fluxograma do processo de execução de ancoragens

PIE Inspecção das actividades de acordo com o estabelecido no AHBS/PIE.003

Projecto de

Execução

Aprovado

Programação e

Aprovisionamento

Preparação da

Plataforma

Marcações

Ensaio

Lugeon

Furação no

comprimento total

Colocação de

Armadura

Injecção

Espera 2 a 8

horas

PIE

PIE

U.L. ≤ 2?Injecção com

calda de cimentoN PIE

Paredes furo

contêm mat.

Argiloso c/ água?

S

Pré-InjecçãoS

N

Re-Injecção

Pinj.≥30 bar e/ou ≥100 l calda/1,5m bolbo selagem?

Montagem

Cabeças

S

Pré-Esforço

Pinj.≥30 bar e/ou ≥100 l calda/1,5m

bolbo selagem

N

PIE

Após resistência da Calda à

compressão simples ≥ 27 Mpa

(a definir durante ensaios iniciais)

Page 63: Ancoragens Passivas e Activas

53

Capítulo 8 – Controlo de Qualidade

A adaptabilidade e a qualidade do projecto, bem como o comportamento adequado de uma

ancoragem baseiam-se no reconhecimento geológico e geotécnico realizado atempadamente.

Um relatório objectivo e claro, optimiza o projecto, a obra e os seus custos.

O dono-de-obra (DO) deve antes do concurso promover métodos efectivos para a pré-

qualificação das empresas de construção para trabalhos inovadores e de dificuldade acrescida,

com o objectivo de realizar uma obra final com qualidade. O tempo de experiência e a

quantidade de trabalho, aliado a uma consulta empresarial da especialidade (descrição do seu

sistema de ancoragem ao projectista) é garantias para uma boa execução dos trabalhos.

Quando o trabalho está adequadamente definido, os projectistas são responsáveis pelo

projecto estrutural e o empreiteiro pelos materiais utilizados, métodos construtivos e

capacidade de carga das ancoragens, sempre sujeito a aprovação prévia da fiscalização ao

serviço do DO. Uma correcta e clara definição dos elementos que caracterizam as ancoragens,

permite ao empreiteiro realizar o trabalho de forma adequada e deste modo, responsabilizar-se

pelo trabalho.

Todos os trabalhos relativos a ancoragens devem ser controlados e acompanhados para

detectar rapidamente os problemas que eventualmente surjam. Deve haver uma prévia

definição dos parâmetros de controlo de execução e de qualidade dos materiais.

O comportamento de uma ancoragem depende directamente da qualidade da mão-de-obra

inerente a cada uma das operações da construção da mesma. Uma mão-de-obra inexperiente,

que tenha apenas como base regras empíricas e de referência tende a apresentar resultados

enganadores.

A fiscalização no papel de representante do DO deve avaliar a competência da mão-de-obra,

com especial ênfase em operações de manuseamento de equipamentos como a injecção e o

pré-esforço.

Nos terrenos de características não uniformes, eventualmente não detectadas anteriormente

na fase do reconhecimento, temos variações que podem afectar o funcionamento da

ancoragem. Logo, é fulcral incluir na fase construtiva exigências de controlo de qualidade, de

ensaios, critérios de acompanhamento e aceitação, regras de instrumentação, de

monitorização e de observação durante a construção e a vida útil das ancoragens em obra.

Page 64: Ancoragens Passivas e Activas

54

8.1 – Reconhecimento Geológico e Geotécnico

A correcta investigação e avaliação das características do terreno são elementos vitais nos

trabalhos de ancoragens.

O reconhecimento geológico-geotécnico é divido em três fases, estudo de campo e trabalho de

gabinete, ensaios de campo e de laboratório e para finalizar a análise construtiva.

Na definição das situações de dimensionamento para o projecto e dos seus estados limites,

deverá considerar-se os seguintes factores definidos na norma NP EN 1997-1 (2007):

Estabilidade global e movimentos do terreno;

Natureza e dimensão da estrutura e dos seus elementos;

Sismicidade regional;

Condições da água do terreno e do terreno em si;

Condições relativas à vizinhança (ex. tráfego, estruturas próximas).

De acordo com a mesma norma, os estados limites podem ocorrer no terreno, na estrutura, ou

envolvendo conjuntamente a estrutura e o terreno.

Deve realizar-se uma distinção entre o material rochoso, observado a partir de amostras

recolhidas no terreno, e o comportamento do maciço rochoso a uma escala maior, que inclui

superfícies de descontinuidade estruturais, como planos de estratificação, diáclases, zonas de

rotura por corte e cavidades produzidas por dissolução.

Segundo a norma NP EN 1997-1 (2007) as características das diáclases a considerar são:

espaçamento;

orientação;

abertura;

continuidade;

rugosidade;

condutividade hidráulica;

enchimento.

Todos os trabalhos de reconhecimento e caracterização geotécnica devem ser realizados de

acordo com as exigências e recomendações do Eurocódigo 7 (NP EN1997-1, 2007) e têm

como finalidade obter informações necessárias para o correcto dimensionamento da

ancoragem, planeamento dos métodos construtivo e precaver dificuldades que possam surgir

durante a execução dos trabalhos de ancoragens.

É recomendável realizarem-se os seguintes ensaios de avaliação e classificação do terreno,

tanto em solos como em rochas:

a) Em solos:

Classificação (granulometria, peso volúmico, teor em água, densidade, limites

de Atterberg, etc.);

Resistência ao corte, índice de compressibilidade e de rigidez;

Permeabilidade;

Índice de corrosão e de águas do terreno.

Page 65: Ancoragens Passivas e Activas

55

b) Em rochas:

Classificação (geometria das descontinuidades, peso volúmico, grau de

alteração, etc.);

Estratificação da rocha;

Resistência à compressão uniaxial da rocha intacta;

Resistência ao corte e deformabilidade da rocha;

Permeabilidade;

Índice de corrosão e de águas no terreno.

Com base nesta informação, é possível determinar algumas dificuldades relativas com as

potenciais obstruções na furação das ancoragens e a consequente estabilidade do furo.

Conforme disposto pelo Tiebacks (FHWA/RD-82/047, 1982), deve incluir-se no relatório

geotécnico as propriedades e os resultados dos ensaios de acordo com os logs de furação

(velocidade de furação e recuperação, níveis de água e observações realizadas durante a

furação), resistência à compressão não confinada e o pH da água do terreno.

8.2 – Ensaios de Sistema

Para verificar a capacidade e o comportamento dos diferentes sistemas de ancoragens, deve

realizar-se ensaios. De acordo com a EN 1537 (1999), todos os elementos de protecção contra

a corrosão devem ser sujeitos a pelo menos um ensaio de sistema (in situ ou em laboratório),

que permita comprovar a eficácia dessa protecção e a analise do comportamento mecânico

das ancoragens.

Estes sistemas de protecção contra a corrosão devem estar em consonância com os métodos

a adoptar de modo a garantir a sua qualidade e uma adequada protecção oferecida por cada

barreira de protecção nas interfaces críticas (cabeça da ancoragem-comprimento livre e

comprimento livre-comprimento de selagem).

Devem ser verificadas as propriedades das caldas de injecção como a resistência e a

exsudação, bem como, durante a injecção realizar-se o controlo de pressões, de qualidade e

do volume injectado. Todos estes resultados devem ser analisados e posteriormente elaborado

um documento onde constem todos os aspectos relevantes.

Nos ensaios de sistema, os ensaios de carga devem ser realizados num ambiente equivalente

ao do local onde vão ser aplicadas em obra. Durante os ensaios deve simular-se condições de

confinamento do bolbo de selagem que existem no terreno, quer seja rocha ou solo.

Depois de realizado o ensaio de carga, a ancoragem deve ser cuidadosamente desenterrada

do modo a permitir a análise do efeito que os estados de tensão produziram sobre o sistema de

protecção contra a corrosão e sobre a calda de selagem.

Page 66: Ancoragens Passivas e Activas

56

Figura 26 – Ensaio de sistema de uma ancoragem: a) ensaio de carga; b) desenterramento; c) pormenor do bolbo de selagem; d) corte de provetes; e) secção transversal da selagem; f)

seccionamento com jacto de água em laboratório (ISQ) (Carvalho, 2009).

De acordo com a norma EN1537 (1999), as propriedades do sistema de protecção contra a

corrosão a inspeccionar e medir são:

espessura e integridade da tubagens plásticas;

integridade das juntas e das selagens;

comportamento dos espaçadores e centralizadores e o respectivo revestimento da

calda;

localização e espaçamento das fendas na calda de cimento;

preenchimento da calda e dos produtos anticorrosivos dentro dos tubos;

grau de ligação ao longo das interfaces;

deslocamento dos componentes durante a construção e aplicação de cargas;

excentricidade da armadura.

Page 67: Ancoragens Passivas e Activas

57

É recomendável que se efectue um seccionamento completo (corte transversal e longitudinal)

em diversas zonas de selagem, para deste modo verificar em diversas secções a integridade

do sistema de protecção.

Figura 27 – Ensaios de sistema, exemplos de resultados inaceitáveis: a) secções transversais; b) secções longitudinais (Carvalho, 2009).

8.3 – Qualidade na fase de projecto

Os pormenores de dimensionamento das ancoragens em terreno devem estar em

conformidade com a norma EN1537 (1999). O projecto de ancoragens deve incluir uma

avaliação da exequibilidade das ancoragens e dos seus riscos e consequências de rotura, o

tipo de ancoragens e a sua capacidade de carga, comprimento (livre e total), sistema de

protecção contra a corrosão, ensaios a realizar e planos de monitorização.

No que diz respeito aos processos construtivos, o projecto deve apresentar as folgas e

tolerâncias de furação, a qualidade da calda de injecção e as suas pressões de injecção.

Page 68: Ancoragens Passivas e Activas

58

A tabela abaixo (adaptada da EN1537,1999) divide as actividades da responsabilidade do

projecto geral e as do construtor das ancoragens.

Projecto Geral Construtor das ancoragens

1. Reconhecimento e recolha de elementos do

local onde vão ser aplicadas as ancoragens

2. Tipo de ancoragens, necessita ensaios,

testes e preparação das especificações

3. Obtenção de autorização legal e

documentação para selagem em

propriedades de terceiros

4. Dimensionamento da estrutura ancorada e

definição dos factores de segurança a aplicar

5. Definição do tempo de vida útil das

ancoragens (permanentes/definitiva) e

exigências de protecção contra a corrosão

6. Definição do espaçamento entre

ancoragens, inclinação, tracção de serviço e

restantes exigências de estabilidade global

7. Definição da distância mínima da estrutura à

secção média da selagem de modo a

garantir a estabilidade da estrutura

8. Definir as características do elemento de

transferência de carga da ancoragem para a

estrutura

9. Definir as sequências de pré-esforço

admitidas pela estrutura e os níveis de carga

adequados

10. Definir sistemas de monitorização e

interpretar os seus resultados

11. Fiscalização dos trabalhos

12. Definir o tipo de manutenção

13. Instruir todas as partes envolvidas dos

pontos chaves da filosofia do projecto que

requerem especial atenção

1. Analisar o reconhecimento local para

definir as características do projecto

2. Selecção dos componentes das

ancoragens e os seus pormenores

3. Definição das dimensões das

ancoragens

4. Pormenores do sistema de protecção

contra a corrosão das ancoragens

5. Encomenda e aplicação das

ancoragens

6. Encomenda e aplicação dos sistemas

de monitorização das ancoragens

7. Trabalhos de controlo de qualidade

8. Realização dos ensaios nas

ancoragens

9. Análise dos resultados dos ensaios de

obra

10. Manutenção das ancoragens

conforme instruído

Tabela 6 – Divisão das actividades da responsabilidade do projecto geral e do construtor das ancoragens.

Page 69: Ancoragens Passivas e Activas

59

Antes de encomendar as ancoragens e iniciar os trabalhos de aplicação das mesmas, devem

estar disponíveis os seguintes elementos:

Pormenores do projecto de execução das ancoragens, bem como a sua sequência

construtiva e planeamento;

Relatório geológico e geotécnico da envolvente de onde as ancoragens vão ser

construídas;

Cadastro da zona da obra, incluindo estruturas de saneamento subterrâneo, fundações

existentes, etc.

Informação relativa ao terreno da zona da obra (expropriações, acordos de utilização,

etc.).

8.4 – Qualidade na fase de construção

Em obra todos os materiais são devidamente acompanhados e controlados, desde a sua

recepção e descarga, passando pelas transladações em obra, até ao seu armazenamento e

posterior aplicação.

As armaduras armazenam-se em bobines (Figura 28), não devendo ser enroladas com raios

inferiores aos recomendados pelos fabricantes (EN1537,1999).

Figura 28 – Estrutura de metal de acondicionamento das ancoragens

Quando as ancoragens são recepcionadas em obra, deve verificar-se que todos os seus

componentes e documentação encontra-se conforme. Todos os elementos devem estar

identificados e acompanhados pelos respectivos documentos de certificação e caracterização.

Page 70: Ancoragens Passivas e Activas

60

Figura 29 – Etiqueta de identificação de uma ancoragem

No que diz respeito á conformidade das caldas de cimento, ensaia-se a mesma com os

materiais previamente aceites, utilizando o pessoal e equipamento proposto para o trabalho em

consonância com o descrito nas normas NP EN447 (2000) e NP EN445 (2000) e de acordo

com os procedimentos e métodos de injecção aprovados. Durante a injecção da ancoragem,

também são retirados provetes (cubos) para ensaios da qualidade da calda.

Depois de executado o furo para inserir a ancoragem, é necessário verificar se o comprimento,

diâmetro e inclinação do furo respeitam o preconizado pelo projecto, se a localização da

ancoragem é correcta e está de acordo com as tolerâncias de projecto e se os dispositivos de

fixação da cabeça respeitam a inclinação da ancoragem relativamente à estrutura a ancorar

(ex.: viga de betão armado).

Figura 30 – Viga de betão armado com os furos para as ancoragens já executados

Page 71: Ancoragens Passivas e Activas

61

Tendo em conta que nos trabalhos de ancoragens, todos os trabalhos são acompanhados,

controlados e registados em boletins apropriados (ex.: partes diárias, boletins de inspecção de

actividade, etc.) e devem conter os seguintes dados de cada ancoragem:

Dados gerais Identificação da obra e da zona da obra

Fiscalização e dono-de-obra

Empresa de construção das ancoragens

Elementos sobre as ancoragens

Localização, número de identificação da ancoragem do projecto

Tipo de ancoragem, fabricante, classe de protecção contra a corrosão

Tipo de armadura, secção e módulo de elasticidade

Valor da resistência última interna

Resistência mínima exigida para a ancoragem

Carga máxima de ensaio, carga de serviço e de blocagem

Geometria o Comprimentos

Total Livre de selagem Suplementar

o Orientação e inclinação o Diâmetro máximo da ancoragem

Dispositivo de injecções o Em bloco ou por fases o Simples ou repetida

Data e hora da introdução de cada ancoragem

Tolerâncias e folgas de posicionamento

Registos da furação Data e hora do início e conclusão do furo

Tipo de equipamento de furação, com água ou ar

Tipo de fluido para estabilização do furo, quando necessário

Identificação, diâmetro e inclinação do furo

Comprimento do revestimento do furo, quando necessário

Tipo de terreno das camadas atravessadas o Perfil geológico aproximado do furo o Obstáculos encontrados o Perdas ou ganhos de água

Informações relativas a medições e ao levantamento do furo

Registos das injecções e dos possíveis tratamentos de impermeabilização

Resultados dos ensaios de permeabilidade

Injecções de impermeabilização o Data, hora e duração o Troço o Pressão o Tipo de cimento o Traço e adjuvantes utilizados

Diâmetro de reperfuração

Registos das injecções de selagem

Data, hora, pressão, caldas, comprimento injectado, consumos e duração da injecção

Dados do pré-esforço Tipo de ensaio, programas de ensaio e datas de realização

Tabela 7 – Elementos mínimos presentes no relatório de trabalhos de ancoragens.

Page 72: Ancoragens Passivas e Activas

62

Todas as operações na construção de ancoragens devem ser acompanhadas pela fiscalização

e os respectivos boletins de actividade validados pela mesma. A fiscalização deve também

verificar a análise dos resultados e os critérios estabelecidos pelo empreiteiro, para no caso de

haver uma não-conformidade dos resultados face aos valores limites estipulados, promover de

imediato medidas necessárias. Na maioria dos casos, deve realizar-se trabalhos/ensaios

adicionais para avaliar as medidas a implementar.

Tendo em conta a importância do sistema de protecção contra a corrosão na vida útil das

ancoragens, a fiscalização deve garantir que após o pré-esforço, se asseguram as medidas de

protecção na zona da cabeça de acordo com o projecto.

8.5 – Ensaios de controlo

8.5.1 – Ensaios de caldas

Os ensaios devem ser realizados por pessoal especializado, a uma temperatura padrão de

20C (±2C) e humidade relativa superior a 65%. Qualquer alteração destas condições deve

ser referida no boletim de ensaios apropriado.

Para averiguar a conformidade da calda e de acordo com a NP EN447 (2000) as propriedades

das caldas de injecção a avaliar e os respectivos ensaios são os seguintes:

Fluidez:

o Durante a injecção deve garantir-se o preenchimento dos vazios;

o Fluidez baixa para garantir a expulsão do ar e da água;

o Resultados dos ensaios de acordo com o quadro abaixo.

Método de ensaio de

acordo com a NP

EN445 (2000)

Após a mistura

(segundos)

30 min após a mistura

ou no final da injecção

(segundos)

À saída da bainha

(segundos)

Imersão ≥30 ≤80 (200)* ≥30

Cone ≤25 (50)* ≤25 (50)* ≥10

* - Na preparação em misturadoras de alta velocidade de rotação, previamente aprovadas

pelas entidades competentes, pode aumentar-se os limites superiores.

Ensaio de fluidez:

o Método de imersão: tempo que uma sonda demora a atravessar

uma determinada quantidade de calda de injecção colocado num

tubo;

o Método do cone: tempo que determinada quantidade de calda de

injecção demora a passar através do orifício do cone de ensaio.

Page 73: Ancoragens Passivas e Activas

63

Exsudação:

o Reduzida, evitando segregação e sedimentação;

o Decorridas 3 horas deve ser inferior a 2% do volume inicial da calda de

injecção (NP EN445,2000).

Ensaio de exsudação: Quantidade de água que reflui à superfície na calda

de injecção que se deixou em repouso, com impedimento de evaporação.

Variação de volume:

o -1% ≤ Δ ≤ 5% (NP EN445,2000);

o Caldas com agentes expansivos não podem diminuir de volume.

Ensaio de variação de volume: Expresso em percentagem do volume de

calda entre o início e o final do ensaio; o ensaio permite determinar a

variação de volume causado por sedimentação ou expansão:

o Método da proveta cilíndrica;

o Método do recipiente.

Resistência à compressão:

o Inferior a 30 Mpa aos 28 dias ou a 27 Mpa aos 27 dias;

o Quantificada segundo o quadro abaixo.

Geometria do provete Dimensões do provete (mm) Procedimentos de ensaio,

especificados na EN445,2000

Prisma 40x40x160 Secção 3.6

Cilindro* ≤25 (50)* Secção 3.7

*- No caso de se utilizarem cubos, o que deve ser devidamente autorizado, para determinar a

resistência à compressão, a dimensão máxima da aresta deve ser de 100 mm e seguir o

exposto na secção 3.6 da EN445 (2000)

Ensaio de resistência à compressão:

o Com provetes prismáticos: É determinada com ensaios em seis

meios prismas, obtidos por rotura à flexão de três prismas;

o Com provetes cilíndricos: É determinada com ensaio de três

discos, obtidos a partir de provetes cilíndricos.

Conforme disposto na NP EN447 (2000), listo abaixo considerações a ter conta no fabrico da

calda de injecção:

A temperatura da calda no fim da mistura deve ficar registada no boletim;

Uma relação máxima recomendável de água e cimento (a/c) de 0,44;

Os materiais doseados em massa (exceptuado a água que pode ser doseada em

volume);

A variação das quantidades:

±2% para o cimento;

±1% para a água;

Page 74: Ancoragens Passivas e Activas

64

Amassadura realizada por meios mecânicos até se obter uma calda homogénea e

estável;

A calda deve manter-se em movimento até ao momento de ser injectada;

As propriedades da calda respeitem as condições ambientais do local.

Os ensaios da calda de injecção a realizar nas diferentes fases devem ser, de acordo com a

NP EN446 (2000), efectuados:

Pelo menos 24 horas antes de iniciar os trabalhos;

Durante a injecção com a seguinte frequência:

o Fluidez: 3 ensaios em cada 8 horas;

o Exsudação: 2 ensaios por dia, sendo um realizado em amostra retirada do

misturador e outro na saída do tubo de injecção;

o Variação de volume: 1 ensaio por dia;

o Resistência à compressão: 1 ensaio em cada 7 dias, com um mínimo de 2

ensaios por trabalho, escolhendo o maior número;

Sempre que se verificarem alterações significativas dos materiais fornecidos.

No final da injecção da calda, deve proceder-se a uma inspecção visual da ancoragem.

8.5.2 – Ensaios de carga

Os comprimentos de selagem, as quantidades de calda de injecção e as reinjecções a realizar

são da responsabilidade do projecto, ou da empresa de construção, dependendo dos acordos

preestabelecidos. No entanto as seguintes regras devem ser respeitadas:

A transferência da carga da ancoragem para o terreno deve ocorrer a partir do

comprimento de selagem;

O comportamento mecânico das ancoragens para as cargas previstas, deve encontrar-

se dentro dos limites, permitindo obter o comprimento livre efectivo.

De acordo com o disposto na norma EN1537 (1999) o sistema de medição de forças deve

apresentar:

Uma exactidão melhor que 2% do valor máximo da força a aplicar durante o ensaio de

carga da ancoragem;

O sistema de medição deve ter uma resolução melhor que 0,5% da carga de ensaio,

para medir perdas de carga da ancoragem durante os patamares de fluência;

O equipamento de medição dos deslocamentos deve ter uma resolução e exactidão

melhor que 10 m e 50 m, respectivamente, durante os patamares de carga;

A exactidão das medições dos deslocamentos deverá ser melhor que 500 m, durante

os ciclos de carga e descarga.

Page 75: Ancoragens Passivas e Activas

65

Consuante os resultados obtidos nos ensaios de carga realizados nas ancoragem deverá

estabelecer-se:

O Dimensionamento definitivo das ancoragens;

Os critérios de realização dos ensaios de recepção e os respectivos programas;

O comprimento de selagem, os volumes de injecção e programa de reinjecção para as

ancoragens da obra, em concordância com a entidade responsável pela construção.

Figura 31 – Ensaio de carga de uma ancoragem

8.5.2.1 – Tipos de ensaios de carga

A EN1537 (1999) reconhece duas classes de ensaios, os de conformidade (EP e EA) e os de

aceitação (ERS):

Ensaios prévios (EP);

Os EP permitem avaliar, antes da construção da ancoragens em obra, os seguintes elementos:

o A capacidade resistente ao arrancamento, Ra, da ancoragem na interface

calda-terreno;

o As características de fluência da ancoragem;

o O comprimento livre aparente da ancoragem, Lapp.

A realização desde ensaios objectiva viabilizar a definição adequada da carga correspondente

à capacidade resistente ao arrancamento, face às características do terreno e ao sistema de

Page 76: Ancoragens Passivas e Activas

66

ancoragens a aplicar. Tem também como objectivo avaliar o know-how do empreiteiro e/ou

avaliar o comportamento de um novo sistema de ancoragens, nomeadamente sujeitando a

ancoragem à rotura na interface da selagem calda-terreno.

Ensaios de adequabilidade (EA);

Segundo a EN1537 (1999), antes de realizar os EA, deve analisar-se os resultados dos EP

dísponiveis. Caso não se tenham realizado EP, as ancoragens a ensaiar na fase inicial com EA

devem ter armaduras com resistência superior à prevista para as ancoragens da obra.

Com disponibilidade de dados do EP, o EA objectiva-se a avaliar se o valor da fluência é

aceitável ou verificar as características de perda de carga durante o ensaio, fornecer elementos

para análise dos resultados dos ensaios futuros e avaliar a carga crítica de fluência.

Sem EP ou sem disponibilidade de resultados de EP obtidos em ancoragens semelhantes

construídas em terreno com características equivalentes, o EA tem como objectivo avaliar as

características acima referidas e definir também os critérios de aceitação da fluência e das

perdas de carga a considerar para os ERS.

Ensaios de aceitação ou de recepção simplificados (ERS).

Todas as ancoragens devem ser sujeitas a ERS com excepção das que já tenham sido sujeitas

a outro ensaio de carga.

Objectiva-se a demonstrar que a carga de ensaio pode ser suportada pela ancoragem e

assegurar que a carga de blocagem aplicada é adequada para garantir a carga de projecto,

excluido o atrito.

8.5.2.2 – Cargas aplicadas nos ensaios

Define-se como carga a que aplicada na cabeça da ancoragem se transfere para o solo através

do bolbo de selagem. Assim, apresentam-se os seguintes conceitos:

Carga inicial ou de referência, Pa: Corresponde à carga de alinhamento do sistema de

pré-esforço;

Carga limite do ensaio, ou carga máxima de ensaio, Pp: Corresponde à carga máxima

a aplicar à ancoragem para a qual ainda se verifica a estabilização dos deslocamentos;

Carga de blocagem, P0: Pré-esfoço a aplicar para incorporar a ancoragem na estrutura;

Carga de serviço, P: Representa o valor da carga de pré-esforço que objectiva

assegurar o nível de segurança necessário para o deslizamento da armadura, o

arrancamento do bolbo de selagem e as deformações por fluência.

Page 77: Ancoragens Passivas e Activas

67

Carga a aplicar nos ensaios de ancoragem e carga de blocagem:

Norma Tipo de

ensaio/ancoragem Carga máxima de ensaio (Pp)

Carga de blocagem (P0)

Carga inicial (Pa)

EN1537 (1999)

Métodos 1 e 2

EP Ra ou ≤ 0,80 Ptk e ≤ 0,95 Pt0,1k

≤ 0,60 Ptk , respeitanto os limites

de fluência e de perdas de carga

10 % Pp

EA ≥ 1,25 P0 ; ≥ Rd ; ≤ 0,95 Pt0,1k

ERS ≥ 1,25 P0 ; ≤ 0,90 Pt0,1k

Método 3

EP Ra ou < 0,80 Ptk e ≤ 0,95 Pt0,1k

EA ≥ 1,25 P0 ; ≤ Pc ; ≤ 0,90 Pt0,1k ; ≤ Rd

ERS > 1,25 P0 ; ≤ Rd

Nota: Rd – Capacidade de carga de dimensionamento; Ra – Capacidade de carga ao

arrancamento; Ptk – Carga característica da armadura; Pt0,1k – Carga característica com

deformação permanente de 0,1%.

Tabela 8 – Carga a aplicar nos ensaios de ancoragem e carga de blocagem (EN1537, 1999)

8.5.2.3 – Métodos de ensaio de carga preconizados pela EN1537 (1999)

A EN1537 (1999) preconiza 3 métodos alternativos de ensaios de carga, para avaliar as

características de resistência e de deformação das ancoragens. A carga deve ser aplicada e

aliviada de forma gradual em todos os métodos de ensaio. O objectivo é não sujeitar a

ancoragem a choques ou a cargas dinâmicas que possam interferir nos resultados. Durante os

ensaios a ancoragem deve ser solicitada por incrementos faseados de carga até atingir a carga

máxima de ensaio, Pp de acordo com os procedimentos de ensaio requeridos.

O Valor inicial de pressão, que corresponde à carga inicial Pa, aplicada pelo macaco hidráulico

antes de se iniciar a sequência de aplicação de cargas assume grande relevância. Com a

aplicação de Pa objectiva-se equilibrar todo o sistema, ajustar os elementos, absorver folgas

iniciais e verificar a posição geométrica e o estado de cada componente.

Deve considerar-se todas as contigências e exigências de cada ensaio, para se garantir

representatividade dos resultados obtidos com os ensaios. Por exemplo, devem ser

devidamente salvaguardadas questões associadas à excentricidade do macaco hidráulico, das

chapas de distribuição de carga e da célula de carga.

8.5.2.3.1 – Ensaio de carga com o método 1

Ensaios prévios, EP

As tracções aplicam-se incrementalmente, num ou mais ciclos que decorrem desde a carga

inicial até à máxima de ensaio, Pp. Deve medir-se os deslocamentos da cabeça e a

respectiva carga durante um intervalo de tempo, à carga máxima de cada ciclo. A carga Pp

deve ser distríbuida, no mínimo, em seis ciclos de carga. Os tempos de monitorização são:

1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60 minutos.

Page 78: Ancoragens Passivas e Activas

68

Aplicação de carga com o método 1 (EN1537, 1999)

Nível de carga, em % Pp (%) Tempo mínimo de observação (min) Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6

10 10 10 10 10 10 1

25 40 55 70 85 1

25 40 55 70 85 100 15 (60 08 180*)

10

25 40 55 70 85 1

10 10 10 10 10 1

* - No método 2, quando Pp = P0 aumenta-se o tempo de observação, ver tabela 10.

Tabela 9 – Ciclos de carga e tempo mínimo de observação para EP e EA: Métodos 1 e 2 (EN1537,1999)

Ensaios de adequabilidade, EA

A carga máxima de ensaio, Pp, deve ser distribuída, no mínimo, em cinco ciclos de carga,

omitindo o primeiro cliclo de carga da tabela 9.

Ensaios de recepção simplicados, ERS

A carga deve ser aplicada na ancoragem, até à carga máxima de ensaio, Pp, no mínimo com 3

incrementos iguais. Atingida a carga Pp a ancoragem deve ser descarregada até à carga inicial

de referência, Pa, seguindo-se novamente uma aplicação de cargas até à tracção de blocagem,

P0.

8.5.2.3.2 – Ensaio de carga com o método 2

Ensaios prévios, EP

A aplicação das tracções à ancoragem é incremental, em ciclos que decorrem desde a carga

inicial até à de ensaio, Pp, ou até à de rotura. A perda de carga na cabeça da ancoragem

Page 79: Ancoragens Passivas e Activas

69

regista-se, mantendo o deslocamento constante, durante um determinado intervalo de tempo à

carga máxima de cada ciclo incremental, nomeadamente ao nível da carga de blocagem. A

carga Pp a aplicar deve ser distribuída, no mínimo, por seis ciclos de carga.

Aplicação de carga com método 2 (EN1537, 1999)

Tempo de observação (min)

Número do período de tempo

Perda de carga acumulada Kl, admissível (% de carga aplicada) (%)

5 1 1

15 2 2

50 3 3

150 4 4

500 5 5

1 500 (cerca de 1 dia) 6 6

5 000 (cerca de 3 dias) 7 7

15 000 (cerca de 10 dias) 8 8

Tabela 10 – Tempo, períodos e critérios de aceitação de perdas de carga: Método 2 (EN1537, 1999)

Se decorridos 7 períodos de tempo, isto é, 3 dias, a perda de carga acumulada para a tracção

de blocagem proposta não excerder os valor admissível e as perdas de carga por intervalo de

tempo não aumentarem, pode terminar-se o ciclo e prosseguir com o ensaio até atingir Pp ou a

rotura. Se a perda de carga admissível for excedida e/ou se a perda de carga aumentar por

intervalo de tempo, poderá aumentar-se o tempo de observação para 8 períodos, isto é, 10

dias ou mais até estabilizar.

Ensaios de Adequabilidade, EA

A ancoragem pode ser solicitada até à carga máxima de ensaio, Pp, com dois ciclos de carga

com a sequência de 10%Pp, 25%Pp, 50%Pp, 75%Pp, 100%Pp, 75%Pp, 50%Pp, 10%Pp,

aumentando-se seguindamente a carga até à tracção de blocagem, P0. A perda de carga (K1)

registada à carga de blocagem, P0, não deve exceder os limites definidos para sete períodos

de tempo, isto é, de 3 dias.

Page 80: Ancoragens Passivas e Activas

70

Ensaios de recepção simplificada, ERS

A ancoragem deve ser solicitada, até à carga máxima de ensaio, Pp, no mínimo em 3

incrementos de carga iguais, após o que se alivia a carga da ancoragem até ao valor inicial, Pa,

e se tracciona novamente até P0. O comportamento da ancoragem observa-se durante 3

períodos de tempo, isto é, 50 minutos, ao nível de P0, não devendo a perda de carga exceder

os valores acumulados indicados na tabela 10. Caso as perdas excedam esses valores, o

ensaio deve prolongar-se até estabilizarem as perdas com valores considerados aceitáveis.

8.5.2.3.3 – Ensaio de carga com o método 3

Ensaios prévios, EP

A ancoragem é solicitada incrementalmente, desde a carga inicial de referência, Pa, até à carga

máxima de ensaio, Pp. Os deslocamentos da cabeça de ancoragem registam-se a carga

constante, em cada incremento de carga. A carga máxima de ensaio, Pp, deve distribuir-se, no

mínimo, em seis patamares de carga. (Figura 32.a)). Na tabela 11 apresentam-se os

incrementos de carga e os tempos de observação mínimos. Caso os valores de fluência sejam

pouco relevantes, o tempo de monitorização pode reduzir-se para 30 minutos.

Figura 32 – Aplicação de carga com o método 3 (EN1537): a) EP; b) EA; c) ERS

Page 81: Ancoragens Passivas e Activas

71

Incrementos de carga %Pt0,1k

Carga inicial (Pa) 1 2 3 4 5 6 7 8 Incremento número

10 20 30 40 50 60 70 80 90 %Pt0,1k

0 60 60 60 60 60 60 60 60 Período de monitorização

(min) (30) (30) (30) (30) (30) (30) (30) (30) Nota: Começa com carga inicial Pa=0,1 Pt0,1k

Tabela 11 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EP: Metodo 3 (EN1537,1999)

Ensaios de adequabilidade, EA

A ancoragem deve ser solicitada até Pp pelo menos em cinco patamares de carga.

Incrementos de carga %Pp

Carga inicial (Pa) 1 2 3 4 5 6 Incremento número

10 25 40 55 70 85 100 %Pp

0 60 60 60 60 60 60

Período de monitorização (min) (30) (30) (30) (30) (30) (30)

Nota: Começa com carga inicial Pa=0,1 Pp

Tabela 12 – Incrementos de carga e tempo mínimo de monitorização dos EA: Metodo 3 (EN1537,1999)

Ensaios de recpção simplificada, ERS

A ancoragem deve ser traccionada desde a carga inicial, Pa, até à carga máxima de ensaio, Pp,

pelo menos em 4 incrementos de carga. A carga de ensaio deve manter-se constante durante

um período mínimo de 15 minutos.

8.5.2.3 – Características de fluência obtidas dos ensaios de carga

Os deslocamentos de fluência são movimentos dependentes do tempo que se verificam ao

nível da selagem através do solo, do progressivo deslocamento da armadura relativamente à

calda e da fluência da armadura.

O coeficiente de fluência, Ks, calcula-se com uma taxa de deslocamentos contante em dois

intervalos de tempo consecutivos, através da equação:

ks – coeficiente de fluência, (mm);

δ1 – deslocamento na cabeça no tempo t1, (mm);

δ2 – deslocamento na cabeça no tempo t2, (mm);

ti – tempo após a aplicação do incremento de carga, (minutos).

Page 82: Ancoragens Passivas e Activas

72

O objectivo dos ensaios, onde se avalia a fluência, é determinar os movimentos de fluência da

ancoragem ao nível do bolbo de selagem do terreno. Esses movimentos devem respeitar os

critérios de aceitação previamente definidos. O coeficiente de fluência limite corresponde ao

valor máximo inidicado para o respectivo nível de carga, em conformidade com o disposto para

o respectivo tipo de ensaio.

Deslocamentos de fluência e perda de carga acumulada: Critérios de aceitação

Norma Método

de ensaio Tipo de ensaio

Critério

Notas Limite admissível

Tempo de observação

EN1537 (1999)

Método 1

EP Ks ≤ 2 mm(1)

≥ 15 minutos(2)

(1)

Valor associado à rotura por fluência

≥ 60 minutos(3)

(2)

para cargas < Pp

≥ 180 minutos(4)

(3)

solos argilosos: para Pp

EA com EP Ks ≤ 1 mm(5)

≥ 15 minutos(2)

(4)

solos arenosos: para Pp

EA sem EP Ks ≤ 0,8 mm(5)

≥ 60 minutos

(3)

(5) valores para Pp

≥ 180 minutos(4)

ERS para Pp Ks ≤ 0,8 mm ≥ 5 minutos No ERS ks pode atingir 1mm para Pp caso os EP documentem a sua aceitabilidade

ERS para P0 Ks ≤ 0,5 mm ≥ 5 minutos

Método 2

EP K1 ≤ 7% P' ≥ 3 dias (7 períodos) P' - carga do patamar

EA K1 ≤ 7% P' ≥ 3 dias (7 períodos) k1 - perda de carga a deslocamento constante

ERS para P0

K1 ≤ 3% P' ou

≥ 50 minutos (3 períodos)

k1 admissivel é de 1% da carga aplicada em cada período, sendo o total do valor acomulado.

K1 ≤ 6% P0 1 dia (6 períodos)

Método 3

EP - ≥ 60 minutos

EP realizam-se até ocorrer rotura ou atingir Pp.

(≥ 30 minutos) No caso dos EP e dos EA pode reduzir-se o tempo para 30 minutos caso os solos não apresentem fluência significativa.

EA com EP Ks ≤ 1 mm ≥ 60 minutos

EA sem EP Ks ≤ 0,8 mm (≥ 30 minutos)

ERS com EP K1 ≤ 1,5 mm(6)

≥ 15 minutos

(10) em ancoragens provisórias

ks ≤ 1,8 mm. ERS sem EP K1 ≤ 1,2 mm

Tabela 13 – Deslocamento de fluência e perda de carga acumulada: Critérios de aceitação de ancoragens definitivas sujeitas a ensaios de carga (EN1537, 1999)

8.6 – Ensaios eléctricos Para avaliar a eficácia do sistema de protecção contra a corrosão utilizado, mede-se a

resistência eléctrica entre a cabeça da ancoragem e o terreno circundante ou a estrutura

(EN1537,1999). Neste contexto apresenta-se uma descrição dos dois ensaios, o primeiro mede

o isolamento da ancoragem relativamente ao solo (ERM I), o segundo o isolamento da cabeça

de ancoragem relativamente á estrutura (ERM II).

Page 83: Ancoragens Passivas e Activas

73

Figura 33 – Medição da resistência electrica (Carvalho, 2009).

8.6.1 – Medição da resistência eléctrica I (ERM I)

Para a execução do ensaio de ERM I deve utilizar-se equipamento com as seguintes

especificações:

Medida de tensão: 500 V d.c;

Intervalo de medida: 10 k (0,01 M)

Durante a medição, a ancoragem deve ser conectada ao pólo positivo enquanto a pólo

negativo ligado à terra. Usualmente, na ligação terra recorre-se ao solo local.

Também se pode utilizar para a ligação à terra tubo metálicos enterrados no terreno ou

pregagens aplicadas em solo ou rocha.

Durante a medição é importante que os pontos de contacto permaneçam limpos.

O ensaio ERM I deve ser executado em duas fases distíntas:

Fase A

É avaliada a integridade da bainha plástica no comprimento livre e no bolbo de selagem,

depois de instalada a ancoragem e antes da blocagem da ancoragem, isto é, logo após o

ensaio de carga (de recepção ou aferição).

Uma medição de resistência eléctrica (RI) entre a armadura e o terreno com valores iguais ou

superiores a 0,1 M demonstram uma integridade aceitável da bainha plástica. Uma bainha

plástica sem defeitos e impermeável apresenta valores de RI superiores a 100 M.

É recomendável que estas medições sirvam para observar os efeitos das distintas fases,

durante a construção da ancoragem, da integridade da bainha plástica.

Page 84: Ancoragens Passivas e Activas

74

Legenda:

1. Ohmimetro

2. Estrutura (betão)

3. Terreno

4. Bainha

5. Armadura

Fase B

Esta fase ensaia o isolamento eléctrico total da ancoragem relativamente ao terreno e à

estrutura, e inclui as seguintes etapas de medição:

Após a blocagem da ancoragem;

Após a injecção da cabeça da ancoragem;

Em qualquer altura da vida útil da ancoragem.

O valor da resistência RI entre a ancoragem, e o terreno e a estrutura, igual ou superior a 0,1

M comprova o isolamento eléctrico total da ancoragem relativamente ao terreno e à estrutura.

Legenda:

1. Ohmimetro

2. Estrutura (betão)

3. Terreno

4. Bainha

5. Armadura

6. Trompete

7. Chapa de destribuição ou descarga

8. Chapa de blocagem ou porta-cunhas

9. Chapa de isolamento

Nota: O topo do tubo da bainha deve

estar sempre limpo

Figura 34 – ERM I antes da blocagem da ancoragem (EN1537,1999)

Figura 35 – ERM I depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999)

Page 85: Ancoragens Passivas e Activas

75

8.6.2 – Medição da resistência eléctrica II (ERM II)

Esta medição é apenas executada se RI após a blocagem da ancoragem (fase B do ERM I) for

inferior a 0,1 M, o que prova não existir contacto directo entre a armadura da ancoragem e a

armadura de pré-esforço da estrutura ancorada. O ensaio ERM II é executado com a

ancoragem pré-esforçada.

O equipamento a utilizar deve ter as seguintes características:

Medida de tensão: na ordem de 40 V a.c;

Intervalo de medida: 0 – 200 k (0 – 0,2 M)

Geralmente utiliza-se a chapa de distribuição como ligação à terra. Se a chapa estiver

revestida por um material isolante eléctrico, pode recorrer-se à armadura da estrutura

ancorada.

Durante a medição a cabeça da ancoragem, e em particular a chapa de isolamento entre a

cabeça da ancoragem e a chapa de distribuição, deve permanecer seca. Os contactos

eléctricos devem manter-se limpos e o metal descoberto. De modo a assegurar bons contactos

eléctricos são utilizados grampos ou electroímanes potentes. Pinos não são aconselháveis

neste tipo de medições.

As medições durante o ensaio ERM II são sensíveis ás condições climatéricas como a

existência de humidade na zona da cabeça da ancoragem e de correntes vagabundas no

terreno.

Se são efectuadas várias medições numa ancoragem, adopta-se para valor da resistência o

mais elevado.

O valor da resistência RII entre a cabeça da ancoragem e a chapa de distribuição ou o aço de

reforço da estrutura superior a 100 k comprova não haver contacto directo entre a cabeça da

ancoragem e a chapa de apoio ou aço de reforço da estrutura.

Legenda

1. Ohmimetro

Figura 36 – ERM II depois da blocagem da ancoragem (EN1537,1999)

Page 86: Ancoragens Passivas e Activas

76

8.7 – Registos de obra

De acordo com a EN1537 (1999) e o Eurocódigo 7 (ENV1997-1-1), os elementos de

construção das ancoragens devem compilar-se para permitir futura consulta. Os seguintes

elementos devem estar incluídos no documento:

A sequência de entrega de todos os materiais cimentícios, resinas de injecção e

aditivos;

O reconhecimento geotécnico;

Técnicas de furação;

Faseamento construtivo e geometria das ancoragens;

Data de instalação de cada ancoragem;

Para ancoragem com injecções: materiais, pressão, volume injectado, comprimento

injectado, tempo de injecção;

Sistema de protecção contra a corrosão adoptado;

Faseamento da injecção;

Aplicação do pré-esforço: tipos de ensaios, programas de ensaios e datas de

realização;

Blocagem das ancoragens e data de realização.

Para cada ancoragem terminada, deve ser elaborado um documento autentificado por

assinatura do construtor e fiscalização.

O local de arquivo de ser o mesmo para todos os documentos, devendo também ser

arquivados os registos de obra, ensaios das ancoragens e respectivas análises.

Adicionalmente, devem fazer parte do arquivo de obra os certificados de aceitação emitidos

pelas entidades competentes, relativos aos materiais e equipamentos utilizados na construção

de ancoragens.

Todos estes elementos devem estar disponíveis para futuras consultas.

Page 87: Ancoragens Passivas e Activas

77

Capítulo 9 – Monitorização e manutenção

9.1 - Monitorização

As ancoragens são na maior parte das vezes monitorizadas. Particularmente, se estiver

previsto um comportamento estrutural sensível a alterações de carga ou movimentos do

terreno.

O número de ancoragem a ser monitorizado, bem como o sistema de observação a

implementar e a sua periocidade de monitorização deverá adequar-se a cada caso tendo em

conta a sua localização e o tipo de obra. Estes factores ser definidos antes do inicio da

construção da obra, ou seja, na fase de projecto.

O comportamento de longo prazo das ancoragens pode ser avaliado monitorizando a evolução

da carga instalada e os movimentos da estrutura ancorada ou do próprio talude.

No caso da monitorização da carga instalada, pode realizar -se por observação dos valores

obtidos na medição de células dinamométricas instaladas nas ancoragens, ou com ensaios de

levantamento que consistem em ensaios de carga com o macaco hidráulico até se verificar o

levantamento ou o deslocamento da cabeça da ancoragem relativamente à chapa de

distribuição de carga (pode ser realizado 1 a 3 dias depois de realizado o ensaio de carga).

Nos movimentos da estrutura ancorada, são observadas as deformações da estrutura com

recurso a medições em extensómetros (que podem ser ancorados para além da zona de

selagem) ou por controlo topográfico (alvos topográficos na estrutura ancorada e no talude e/ou

marcos topográficos nos terrenos circundantes).

As células dinamométricas podem manter-se permanentemente instaladas. Podem aplicar-se

células de resistência eléctrica, de cordas vibrantes, hidráulicas, de transdutores eléctricos, etc.

A observação do valor obtido pode ser efectuada por leitura directa ou por leitura remota em

estação de leitura. O mais usual é termos células de resistência eléctrica com leitura directa.

O dispositivo de medição das cargas deve possuir uma fiabilidade superior a 2% do valor

máximo da carga aplicada durante os ensaios e uma resolução de 0,5% da tracção de ensaio

para registar-se as perdas de carga durante os ensaios (EN1537,1999).

Figura 37 – Ensaio de carga de uma ancoragem

Page 88: Ancoragens Passivas e Activas

78

De acordo com a publicação FHWA-IF-99-015 (1999), a razão mais comum de movimentos

inesperados no terreno é a sobrescavação dos taludes sem previamente ter havido uma

contenção adequada do talude já “aberto” (previamente escavado). Adicionalmente,

movimentos do talude e o aumento da carga na ancoragem podem indicar que o solo contido é

mais fracturado que o previsto, resultando num aumento de carga no talude. Quando a

capacidade de carga da ancoragem aproxima-se do seu valor limite, a ancoragem deve ser

destensionada e a causa de tal aumento apurada (Ver Anexo 8 – Ficha de acompanhamento e

monitorização de células de carga).

Em alguns casos, o inverso também pode acontecer, devido às movimentações estruturais,

pode ser necessário novos tensionamento das ancoragens de modo a manter a força residual

da mesma acima dos limites mínimos requeridos.

O número de ancoragem a instrumentar é definido pelo projectista. No entanto, como valor de

referência deve-se instrumentar pelo menos 10% do número total de ancoragens, com um

mínimo de 3 ancoragens instrumentadas. Em projectos com mais de 100 ancoragens deve

monitorizar-se apenas 5% das restantes ancoragens (FIP, 1996b). No caso de o sistema

ancorado ter como finalidade o controlo de movimentos do terreno, e desde que este seja

uniforme, pode-se instrumentar 5 % das ancoragens ou 3 ancoragens, seleccionando o maior

número.

Uma vez que os terrenos da obra se comportam como um todo, é importante que se analise

em conjunto os resultados obtidos da instrumentação das células de carga das ancoragens

com os resultados dos deslocamentos do terreno/estrutura resultantes do controlo topográfico.

9.1.1 – Programa de monitorização

O programa de monitorização inclui indicações e descrição pormenorizada dos dispositivos de

medição aptos a assegurar os objectivos propostos durante o período da sua utilização, ou

seja, objectiva-se a avaliar se as ancoragens estão a ser alvo de cargas excessivas e a

eventual necessidade de incluir ancoragens adicionais.

São estabelecidos valores limites e no caso de excedidos são implementadas medidas de

excepção, geralmente divididos em duas etapas. Alcançando os valores limites da primeira

etapa, aumenta-se a frequência de observação e faz-se medições suplementares. No caso de

se atingir os valores limites da segunda etapa é realizada uma inspecção especial, colocando

em vigor restrições de utilização ou de intervenção na obra.

A FIP (1996b) recomenda a implementação de medidas correctivas, que podem envolver o

alívio parcial do pré-esforço ou a construção de ancoragens adicionais, quando os valores das

forças excederem 120% P e 140% P em ancoragens provisórias e definitivas, respectivamente.

Page 89: Ancoragens Passivas e Activas

79

Na maior parte dos casos, nos primeiros 6 meses após a construção da ancoragem, é usual

uma redução da carga da ancoragem de 10 a 20%. Essa redução deve-se ao funcionamento

do sistema estrutura-ancoragem para atingir o equilíbrio e à relaxação inicial da ancoragem.

A monitorização no início deve ter intervalos de tempo menores (3 a 6 meses), depois, de

acordo com os resultados obtidos, aumentar-se os intervalos de tempo entra as campanhas.

Na análise dos valores obtidos, deve ter-se em conta alterações externas, como as condições

climáticas, variações nas marés, sobrecargas aplicadas nos terrenos circundantes e

escavações que afectem o estado de tensão do terreno.

9.2 – Manutenção

De acordo com a norma Suíça (SIA V161/1995, 1996) deve criar-se documentos que incluam

as regras de utilização, o programa de observação, os relatórios periódicos e o programa de

manutenção. Estes documentos devem integrar o dossier a entregar ao dono-de-obra no final

da obra.

A norma EN1537 (1999) refere que a protecção contra a corrosão das partes acessíveis da

cabeça da ancoragem deve ser alvo de inspecções periódicas e deve ser renovada quando

necessário.

Existem dois métodos para avaliar o risco de corrosão, inspecção directa ou indirecta.

Dentro dos métodos indirectos, não destrutivos, temos os seguintes ensaios e as suas

finalidades:

Ensaio eléctrico para verificar o isolamento;

Ensaio ultra-sónico por reflexão para registar a perda de energia e deste modo avaliar

qualitativamente a qualidade da calda de injecção dentro de uma tubagem;

Ensaios de radiação, com raio-X ou gama, para detecção de anomalias na calda, para

efeitos de concentração de corrosão ou roturas do aço de pré-esforço.

Como alternativa, utilizam-se métodos directos, como por exemplo a remoção da protecção

exterior e tentar vias alternativas de acesso à cabeça da ancoragem para posterior inspecção,

reparação ou aplicação de materiais de protecção.

Page 90: Ancoragens Passivas e Activas

80

Capítulo 10 – Considerações finais

O principal objectivo desta dissertação é a compatibilização das normas e procedimentos de

projecto e construtivos, com a qualidade desejável da construção de ancoragens, em

conformidade com a norma europeia EN1537 (1999), que abrange especificamente

ancoragens em terreno.

Com o objectivo de um melhor e mais expedito acompanhamento em obra dos vários passos

de execução de ancoragens, foram criadas fichas de controlo de qualidade de ancoragens

passivas e activas.

Uma vez que o comportamento da uma ancoragem depende directamente da qualidade da

mão-de-obra inerente a cada uma das operações da construção da mesma, com especial

ênfase em operações de manuseamento de equipamentos como a injecção e o pré-esforço,

um correcto e cuidadoso acompanhamento de todas as operações é fundamental para a

garantia de uma boa execução dos trabalhos.

Pelos requisitos constantes nas tabelas de verificação de cada actividade integrante deste

trabalho, pode observar-se que existe uma enormidade de pontos de verificação que devem ter

lugar de modo a garantir o desempenho e a durabilidade pretendida.

De realçar que os apertados prazos que cada vez mais são uma constante no universo da

construção pode condicionar a correcta aplicação das técnicas de execução, com especial

incidência nos tempos de espera entre actividades (exemplo: tempo de presa da calda de

injecção).

Com o objectivo de desenvolver uma metodologia de controlo de qualidade na execução de

ancoragens, o controlo de qualidade terá de abranger as diversas fases envolvidas pela

especialidade, como é o caso do reconhecimento geológico e geotécnico, da fase de projecto,

da recepção em obra, da fase de execução, dos ensaios e da monitorização e manutenção.

O adequado conhecimento das condições geotécnicas e geológicas do terreno está

directamente relacionado com a eficiência do dimensionamento e do projecto de ancoragens.

Uma situação frequente em obra é a insuficiência da caracterização geotécnica, que impedirá o

projectista de definir com rigor a resistência disponível no terreno, nomeadamente na zona do

bolbo de selagem, e desta forma não explorar todo o potencial oferecido pelo sistema de

ancoragens preconizado.

As responsabilidades de todas as entidades envolvidas devem constar do projecto.

Inclusivamente, devem as actividades associadas a essas responsabilidades ser identificadas,

nomeadamente as de construção, as de realização e análise dos ensaios, instrumentação e

monitorização.

Todos os materiais em obra devem ser acompanhados e controlados, desde a sua recepção e

descarga, passando pelas transladações em obra, até ao seu armazenamento e posterior

aplicação.

Na fase de execução, todas as operações devem ser acompanhadas, controladas e registadas

pela fiscalização e os respectivos boletins de actividade validados pela mesma. Este

acompanhamento permite detectar e esclarecer atempadamente questões e problemas que

surjam durante a obra.

Page 91: Ancoragens Passivas e Activas

81

É necessário realizar ensaios de carga em todas as ancoragens activas da obra,

nomeadamente ensaios de adequabilidade e simplificados, de modo a validar o projecto de

dimensionamento das ancoragens.

Para cada ancoragem activa construída é necessário elaborar um documento, autenticado por

assinatura, onde devem constar todos os elementos, incluindo ocorrências singulares que se

verifiquem durante a construção.

Concluída a obra devem arquivar-se adequadamente todos os elementos de modo a que

futuramente seja viável a sua consulta.

O número de ancoragens a ser monitorizado, bem como sistema de observação a implementar

e a sua periocidade de monitorização deve ser definido na fase de projecto, tendo em conta a

localização e tipo de obra.

A protecção contra a corrosão das partes acessíveis da cabeça de ancoragem deve ser alvo de

inspecções periódicas e renovada quando necessário.

Page 92: Ancoragens Passivas e Activas

82

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Page 95: Ancoragens Passivas e Activas

A1

ANEXOS

Page 96: Ancoragens Passivas e Activas

A2

Anexo 1 – Ficha de controlo de partes diárias

Page 97: Ancoragens Passivas e Activas

A3

Anexo 2 – Estudo de composição de caldas de injecção

ESCALÃO MONTANTE

CALDAS DE INJECÇÃO

INTRODUÇÃO

O presente relatório foi elaborado com base em resultados obtidos em produção efectiva

referentes ao mês de Junho/09.

O cimento usado é ensacado e foi o CEM II B/L 32,5 N da Cimpor.

O adjuvante é o Sika Viscocrete 3003.

A água utilizada é proveniente da rede.

COMPOSIÇÃO DA CALDA E RESULTADOS OBTIDOS

A composição da calda consta do quadro 1.

Quadro 1

Cimento 100 kg

Água 30 kg

Viscocrete 3003 1,7 kg

Nos quadros 2 e 3 apresentam-se as características da calda; a tensão de rotura foi

determinada em cubos de 10 cm de aresta.

Page 98: Ancoragens Passivas e Activas

A4

Quadro 2

Temperatura da calda

(ºC)

Viscosidade inicial

(seg)

Exsudação

(%)

Variação de Volume

(%)

Máximo 15.0 1 0

Mínimo 11.0 0 -1

Média 31.7 13.0 0 -0.5

Desvio Padrão

1.2 0 0.5

Quadro 3

Idade Tensão de rotura média

(MPa)*

24 h

34.5

7 d

48.8

28 d

54.3

* Valores médios referentes aos resultados das caldas de injecção aplicadas em obra durante o mês de

Junho/09 (Quadro n.º 4 do Relatório Mensal de Caldas de Injecção de Junho/09 – AHBS/RMCI.04.00)

CONCLUSÃO

Os valores dos resultados do ensaio de compressão simples da calda produzida com 1.7% de

Viscocrete 3003 cumprem os requisitos do Caderno de Encargos.

Porto, 22 de Setembro de 2009

Page 99: Ancoragens Passivas e Activas

A5

Anexo 3 – Ficha de controlo de caldas de injecção

Page 100: Ancoragens Passivas e Activas

A6

Anexo 4 – Ficha de ensaios de tracção em pregagens

Page 101: Ancoragens Passivas e Activas

A7

Anexo 5 – Ficha de ensaios de Lugeon

Page 102: Ancoragens Passivas e Activas

A8

Anexo 6 – Ficha de ensaio de aferição de ancoragem (EN1537, 1999)

Page 103: Ancoragens Passivas e Activas

A9

Page 104: Ancoragens Passivas e Activas

A10

Page 105: Ancoragens Passivas e Activas

A11

Anexo 7 – Ficha de ensaio de recepção de ancoragem (EN1537, 1999)

Page 106: Ancoragens Passivas e Activas

A12

Page 107: Ancoragens Passivas e Activas

A13

Page 108: Ancoragens Passivas e Activas

A14

Anexo 8 – Ficha de acompanhamento e monitorização das células de carga

Page 109: Ancoragens Passivas e Activas

A15

Anexo 9 – Ficha de controlo de qualidade de pregagens

Page 110: Ancoragens Passivas e Activas

A16

RECEPÇÃO EM OBRA Conforme Não

Conforme Observações

Recepção

Componentes

Documentação

Examinação visual

Identificação

Certificação

Amostras de ensaios lab.

Descarga

Transladações

Armazenamento Local

FURAÇÃO Conforme Não

Conforme Observações

Acessibilidade

Preparação da Plataforma Nivelada

Limpa

Marcações Verificação Topográfica

Furação

Verificações pré-furação

Componentes do Equip.

Diâmetro

Inclinação

Anomalias Presença de Água

Residuos

Verificações pós-furação

Localização

Diâmetro

Comprimento

Inclinação

Estabilidade do Furo

Limpeza do Furo Ar / Água

COLOCAÇÃO DA ARMADURA E SELAGEM

Conforme Não

Conforme Observações / Data

Inspecção visual da ancoragem

Inspecção visual do furo

Introdução da Ancoragem

Selagem

FICHA DE CONTROLO DE QUALIDADE DE PREGAGENS

Frente de Trabalho: Nível:

DATA / /

Page 111: Ancoragens Passivas e Activas

A17

INJECÇÃO Valores Padrão

Valores Registados

Conforme Não

Conforme Observações

Injecção Inicial

Caudal contínuo Continuo

Pressão Mínima 1 Mpa

Pressão Máxima 3 Mpa

Calda expelida pelo tubo de respiro

Tubo de respiro bloqueado

Injecção Final

Pressão efectiva 2 bar

Relação a/c 0,30 (calda com areia)

0,50 (calda pura)

MONTAGEM DA CABEÇA Conforme Não Conforme Observações

Regularização da superfície de assento da placa de distribuição

Aperto da porca com recurso a chave dinamométrica

NOTAS:

Page 112: Ancoragens Passivas e Activas

A18

Anexo 10 – Ficha de controlo de qualidade de ancoragens activas

Page 113: Ancoragens Passivas e Activas

A19

FURAÇÃO Conforme Não

Conforme Observações

Acessibilidade

Preparação da Plataforma Nivelada

Limpa

Marcações Verificação Topográfica

Furação

Verificações pré-furação

Componentes do Equip.

Diâmetro

Inclinação

Anomalias Presença de Água

Residuos

Verificações pós-furação

Localização

Diâmetro

Comprimento

Inclinação

Estabilidade do Furo

Limpeza do Furo Ar / Água

ENSAIO DE PERMEABILIDADE Resultado Conforme Não

Conforme Observações / Data

1º Ensaio de Lugeon U.L. ≤ 2 U.L. 2

2º Ensaio de Lugeon* U.L. ≤ 2 U.L. 2

* Na condição de o resultado do primeiro ensaio ser superior a duas unidades de Lugeon

IMPERMEABILIZAÇÃO DO BOLBO DE SELAGEM* Observações / Data

1ª Impermeab.

Calda de Cimento (lt) 2ª

Impermeab.

Calda de Cimento (lt)

Traço A/C Traço A/C

Reperfuração (m) Reperfuração (m)

* Na condição de o resultado do primeiro ensaio ser superior a duas unidades de Lugeon

COLOCAÇÃO DA ARMADURA Conforme Não

Conforme Observações / Data

Inspecção visual da ancoragem

Inspecção visual do furo

Introdução da Ancoragem

FICHA DE CONTROLO DE QUALIDADE DE ANCORAGENS

ANCORAGEM Nº

DATA / /

Page 114: Ancoragens Passivas e Activas

A20

INJECÇÃO Valores Padrão*

Valores Registados

Conforme Não

Conforme Observações / Data

Pressão Mínima 1 Mpa

Pressão Máxima 3 Mpa

Velocidade de Injec. 5 a 15 m/min

Relação a/c 0,30 a 0,55

Temperatura da Calda máx 35C

Volume Injectado 100 l por cada

1,5 m de comp.

* Valores sujeitos a confirmação pelo CE ou fichas técnicas das ancoragens

REINJECÇÃO* Valores

Registados Conforme

Não Conforme

Observações / Data

Pressão

Velocidade de Injecção

Relação a/c

Temperatura da Calda

Volume Injectado

* Tempo de espera entre a Injecção e a Reinjecção de 2 a 8 horas (conforme os ensaios

iniciais)

ENSAIOS DE CALDAS Valores Padrão

Valores Registados

Conforme Não

Conforme Observações

Condições Ambiente Temperatura C ≤ Δ ≤ 30C

Humidade > 65 %

Fluidez Ver Quadro A

Exsudação Decorridas 3h: < 2% do Vinicial

Variação de Volume -1% ≤ Δ ≤ 5%

Calda Temperatura 10C ≤ Δ ≤ 25C

Relação a/c < 0,44

Mistura Tempo 2 a 3 minutos

Homogénea e Uniforme

Os ensaios da calda de injecção a realizar nas diferentes fases devem ser, de acordo com a NP EN446 (2000),

efectuados:

Pelo menos 24 horas antes de iniciar os trabalhos;

Durante a injecção com a seguinte frequência:

o Fluidez: 3 ensaios em cada 8 horas;

o Exsudação: 2 ensaios por dia, sendo um realizado em amostra retirada do

misturador e outro na saída do tubo de injecção;

o Variação de volume: 1 ensaio por dia;

o Resistência à compressão: 1 ensaio em cada 7 dias, com um mínimo de 2

ensaios por trabalho, escolhendo o maior número;

Sempre que se verificarem alterações significativas dos materiais fornecidos.

No final da injecção da calda, deve proceder-se a uma inspecção visual da ancoragem.

Page 115: Ancoragens Passivas e Activas

A21

PRÉ - ESFORÇO

Precisão do Equipamento Valores Padrão

Valores Registados

Conforme Não

Conforme

Medição de Forças

Exactidão 2% do valor máximo da força aplicada

Resolução 0,5% da carga de ensaio

Medição de Deslocamentos

Exactidão > 0,05 mm

Resolução > 0,01 mm

Carga a aplicar nos ensaios de ancoragem e carga de blocagem:

Norma Tipo de ensaio/ancoragem Carga máxima de ensaio (Pp) Carga de blocagem (P0) Carga inicial

(Pa)

EN1537 (1999)

Métodos 1 e 2

EP Ra ou ≤ 0,80 Ptk e ≤ 0,95 Pt0,1k

≤ 0,60 Ptk , respeitanto os limites de fluência e

de perdas de carga 10 % Pp

EA ≥ 1,25 P0 ; ≥ Rd ; ≤ 0,95 Pt0,1k

ERS ≥ 1,25 P0 ; ≤ 0,90 Pt0,1k

Método 3

EP Ra ou < 0,80 Ptk e ≤ 0,95 Pt0,1k

EA ≥ 1,25 P0 ; ≤ Pc ; ≤ 0,90 Pt0,1k ; ≤ Rd

ERS > 1,25 P0 ; ≤ Rd

Nota: Rd – Capacidade de carga de dimensionamento; Ra – Capacidade de carga ao arrancamento;

Ptk – Carga característica da armadura; Pt0,1k – Carga característica com

deformação permanente de 0,1%.

Deslocamentos de fluência e perda de carga acumulada: Critérios de aceitação

Norma Método

de ensaio Tipo de ensaio

Critério

Notas Limite admissível

Tempo de observação

EN1537 (1999)

Método 1

EP Ks ≤ 2 mm(1)

≥ 15 minutos(2)

(1)

Valor associado à rotura por fluência

≥ 60 minutos(3)

(2)

para cargas < Pp

≥ 180 minutos(4)

(3)

solos argilosos: para Pp

EA com EP Ks ≤ 1 mm(5)

≥ 15 minutos(2)

(4)

solos arenosos: para Pp

EA sem EP Ks ≤ 0,8 mm(5)

≥ 60 minutos

(3)

(5) valores para Pp

≥ 180 minutos(4)

ERS para Pp Ks ≤ 0,8 mm ≥ 5 minutos No ERS ks pode atingir 1mm para Pp caso os EP documentem a sua aceitabilidade ERS para P0 Ks ≤ 0,5 mm ≥ 5 minutos

Método 2

EP K1 ≤ 7% P' ≥ 3 dias (7 períodos) P' - carga do patamar

EA K1 ≤ 7% P' ≥ 3 dias (7 períodos) k1 - perda de carga a deslocamento constante

ERS para P0

K1 ≤ 3% P' ou

≥ 50 minutos (3 períodos)

k1 admissivel é de 1% da carga aplicada em cada período, sendo o total do valor acomulado. K1 ≤ 6% P0 1 dia (6 períodos)

Método 3

EP - ≥ 60 minutos

EP realizam-se até ocorrer rotura ou atingir Pp.

(≥ 30 minutos) No caso dos EP e dos EA pode reduzir-se o tempo para 30 minutos caso os solos não apresentem fluência significativa.

EA com EP Ks ≤ 1 mm ≥ 60 minutos

EA sem EP Ks ≤ 0,8 mm (≥ 30 minutos)

ERS com EP K1 ≤ 1,5 mm(6)

≥ 15 minutos

(10) em ancoragens provisórias ks ≤ 1,8

mm. ERS sem EP K1 ≤ 1,2 mm

Page 116: Ancoragens Passivas e Activas

A22

PROJECTO Dísponivel Não

Dísponivel Observações

Projecto de Execução

Sequência Construtiva

Planeamento

Pormenores

Relatório Geológico e Geotécnico

Estabilidade Global

Movimentos de Terreno

Dimensão da Estrutura

Sismicidade Regional

Água no Terreno

Cadastro da Zona

Estruturas Existentes Saneamento Subterrâneo

Fundações

Trafego

Informações do Terreno

Expropriações

Acordos de Utilização

RECEPÇÃO EM OBRA Conforme Não

Conforme Observações

Recepção

Componentes

Documentação Identificação

Certificação

Descarga

Transladações

Armazenamento

Bobines

Raio Recomendado

Local

Registos de obra e documentos para arquivo (EN1537, 1999)

- Reconhecimento geotécnico

- a sequência da entrega dos materiais cimentícios, resinas de injecção e aditivos

- técnicas de furação

- faseamento construtivo e geometria das ancoragens

- data e hora do início e de conclusão da construção de cada a ancoragem

- injecções: materiais, pressão, volumes injectados, comprimento injectado e hora de injecção

- fases de injecção e identificação dos elementos mencionados no ponto anterior

- sistema de protecção contra a corrosão seleccionado

- aplicação de pré-esforço: tipo de ensaios, programas de ensaios e datas de realização

- blocagem das ancoragens e datas de realização

Page 117: Ancoragens Passivas e Activas

A23

Elementos mínimos presentes no Relatório de Trabalho de Ancoragens:

Dados gerais

Identificação da obra e da zona da obra

Fiscalização e dono-de-obra

Empresa de construção das ancoragens

Elementos sobre as ancoragens

Localização, número de identificação da ancoragem do projecto

Tipo de ancoragem, fabricante, classe de protecção contra a corrosão

Tipo de armadura, secção e módulo de elasticidade

Valor da resistência última interna

Resistência mínima exigida para a ancoragem

Carga máxima de ensaio, carga de serviço e de blocagem

Geometria o Comprimentos

Total Livre de selagem Suplementar

o Orientação e inclinação o Diâmetro máximo da ancoragem

Dispositivo de injecções o Em bloco ou por fases o Simples ou repetida

Data e hora da introdução de cada ancoragem

Tolerâncias e folgas de posicionamento

Registos da furação

Data e hora do início e conclusão do furo

Tipo de equipamento de furação, com água ou ar

Tipo de fluido para estabilização do furo, quando necessário

Identificação, diâmetro e inclinação do furo

Comprimento do revestimento do furo, quando necessário

Tipo de terreno das camadas atravessadas o Perfil geológico aproximado do furo o Obstáculos encontrados o Perdas ou ganhos de água

Informações relativas a medições e ao levantamento do furo

Registos das injecções e dos possíveis tratamentos

de impermeabilização

Resultados dos ensaios de permeabilidade

Injecções de impermeabilização o Data, hora e duração o Troço o Pressão o Tipo de cimento o Traço e adjuvantes utilizados

Diâmetro de reperfuração

Registos das injecções de selagem

Data, hora, pressão, caldas, comprimento injectado, consumos e duração da injecção

Dados do pré-esforço Tipo de ensaio, programas de ensaio e datas de realização

Verificações a efectuar para apurar causa de não satisfazer as exigências no projecto:

- cada operação que esteve associada ao projecto e controlo construtivo

- se ocorreram deficiências de operacionalidade ou de mão-de-obra

- qualidade dos materiais aplicados, como a das caldas de injecção

- adequabilidade dos elementos utilizados (características do terreno e capacidade de carga das ancoragens)

- se ocorreram eventuais alterações do sistema de ancoragens aplicado

- se o tempo de espera mínimo, definido entre a conclusão das injecções e a aplicação da carga, foi respeitado

- se houve eventuais alterações ao projecto