ANA CAROLINA VIRMOND PORTELA GIOVANNETTI

AVALIAO DO ESTADO DE CONSERVAO DE PONTES -

ESTUDO DE CASO

Dissertao submetida Universidade Federal de Santa Catarina como requisito parcial exigido pelo Programa de Ps-

Graduao em Engenharia Civil PPGEC, para obteno do Ttulo de MESTRE em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. Dr. Roberto Caldas de Andrade Pinto.

Florianpolis

2014

Ficha de identificao da obra elaborada pelo autor, atravs do

Programa de Gerao Automtica da Biblioteca Universitria da UFSC.

Giovannetti, Ana Carolina V. P. AVALIAO DO ESTADO DE CONSERVAO DE

PONTES ESTUDO DE CASO / Ana Carolina V. P. Giovannetti; orientador, Roberto Caldas de A. Pinto - Florianpolis, SC, 2014. 130 p.

Dissertao (mestrado) - Universidade Federal de Santa

Catarina, Centro Tecnolgico. Programa de Ps-Graduao em

Engenharia Civil.

Inclui referncias.

1. Engenharia Civil. 2. Obras de Arte Especiais. 3. Inspeo.

4. Avaliao. 5. Manifestaes Patolgicas. 6. Pontes. I. Pinto, Roberto Caldas de A.. II. Universidade Federal de Santa Catarina.

Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil. III. Ttulo.

Ana Carolina Virmond Portela Giovannetti

AVALIAO DA CONDIO DE CONSERVAO DE UMA

PONTE - ESTUDO DE CASO

Esta Dissertao foi julgada adequada para a obteno do Ttulo de

MESTRE em Engenharia Civil e aprovada em sua forma final pelo Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil PPGEC da Universidade Federal de Santa Catarina UFSC.

Florianpolis, 15 de abril de 2014.

______________________________________________________

Prof. Roberto Caldas de Andrade Pinto, Ph.D. Coordenador do PPGEC

Banca Examinadora:

______________________________________________________

Prof. Roberto Caldas de Andrade Pinto, Ph.D.

Orientador Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC

__________________________________________ Prof. Dr. Ivo Jos Padaratz

Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC

__________________________________________

Prof. Dr. Moacir Kripka Universidade de Passo Fundo - UPF

_________________________________________ Prof. Dr. Leandro F. Fadel Miguel

Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC

Ao meu noivo, ao meu pai e a

minha me, ao meu irmo e demais

familiares, amigos e colegas. A vocs dedico este trabalho. Obrigada!

AGRADECIMENTOS

Agradeo primeiramente a Deus, pois, sem Ele, eu no teria che-

gado at aqui. Agradeo em especial minha famlia, meus pais, ao meu irmo e

ao meu noivo que sempre me incentivaram, apoiaram, aconselharam e me

ajudaram em todos os sentidos. Essa conquista tambm de vocs! Agradeo ao meu orientador, professor Dr. Roberto Caldas de An-

drade Pinto, pela aprendizagem, pelas reflexes, pelo exemplo e por me

transmitir tranquilidade em meio s dificuldades que apareciam. Aos demais familiares e amigos agradeo por estarem torcendo por

mim. Agradeo tambm aos colegas do GRUPEX e GEPEND, com os

quais muito aprendi e pude dividir experincias e opinies. O companhei-

rismo e a amizade de vocs foram muito importantes durante todo o pro-cesso.

Agradeo tambm a Universidade Federal de Santa Catarina

(UFSC), ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil (PPGEC), bem como ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tec-

nolgico (CNPq), por contriburem para meu aperfeioamento profissio-nal. secretaria do PPGEC, em especial s secretrias do programa, agra-deo por toda a ajuda e excelente trabalho que desempenham.

Agradeo aos colegas de projeto, ao Departamento Nacional de In-fraestrutura e Transporte (DNIT) e a Fundao de Amparo Pesquisa e Extenso Universitria (FAPEU), por me ajudarem e possibilitarem a re-

alizao dessa pesquisa e do estudo de caso, agradeo tambm aos colegas do ZAG que me receberam com muito apoio e solidariedade.

banca examinadora, agradeo por todas as contribuies para

aperfeioamento da pesquisa.

Muito Obrigada!

Nem todo conhecimento provm dos livros.

Autor desconhecido

RESUMO

GIOVANNETTI, Ana Carolina V. P. Avaliao da Condio de

Conservao de uma Ponte - Estudo de Caso. f. Dissertao (Mestrado em Estruturas) - Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil - PPGEC, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianpolis, 2014.

Pontes e viadutos, assim como as demais estruturas, esto sujeitas a degradao que dependendo de sua natureza e intensidade podem vir a

afetar o seu comportamento estrutural. Tendo em vista a importncia destas obras designadas tecnicamente como Obras de Arte Especiais OAE, percebe-se a grande necessidade da realizao de vistorias sistemticas de forma a avaliar o seu estado de conservao. A partir destas vistorias, pode-se planejar aes de forma a minimizar seu

processo de deteriorao, a ocorrncia de acidentes graves ou at mesmo o colapso da estrutura. Levando em conta que os recursos materiais e financeiros so finitos, ressalta-se a importncia da avaliao e

classificao das Obras de Arte Especiais existentes, utilizando um sistema confivel e integrado para que possa selecionar corretamente e

priorizar as OAE que necessitem de reparo ou manuteno com maior urgncia, otimizando as despesas. No h entretanto um consenso entre os procedimentos especficos para a avaliao e classificao de pontes

rodovirias e viadutos em concreto armado utilizados no Brasil e em outros pases. Com este foco, essa dissertao avalia e classifica uma ponte no interior do Estado de Gois de acordo com duas metodologias

diferentes: a metodologia utilizada atualmente no DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, e a utilizada na Eslovnia. Esta ltima foi escolhida, pois representa um modelo europeu de avaliao e

classificao de OAE, que difere grandemente do modelo utilizado no Brasil. Por meio da comparao da classificao de ambas as

metodologias, foi possvel analisar as vantagens e desvantagens de cada mtodo.

Palavras-chave: Obras de Arte Especiais, Inspeo, Avaliao, Manifestaes Patolgicas, Pontes.

ABSTRACT

GIOVANNETTI, Ana Carolina V. P. Bridge Assessment - Case Study.

f. Dissertation (Masters in Structures) - Program of Postgraduate in Civil Engineering - PPGEC, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianpolis, 2014.

All bridges, as other structures, are subject to degradation that,

depending on the nature and intensity of it, could affect their structural

behavior. Given the importance of these constructions, it is possible to realize the great need of conducting systematic access of the bridges condition. From these assessments, it is possible to plan actions to minimize their deterioration process, the occurrence of serious accidents or even the collapse of the structure. Taking into account that the material

and financial resources are finite, it is emphasize the relevance of the evaluation and the classification of the existing bridges, using a reliable and integrated system. In this way, it is possible to properly select and

prioritize the urgency to repair or maintain each bridge, so it is possible to optimize the costs. There is not however, a consensus among specific

procedures for the assessment and classification of bridges in Brazil and other countries. With this focus, this dissertation evaluates and classifies a bridge in the state of Gois according to two different methodologies:

the methodology currently used in DNIT - National Department of Transport of Infrastructure and the one used in Slovenia. The model used in Slovenia was chosen because it is a European model for assessment

and classification of bridges, which greatly differs from the model used in Brazil. By comparing the rating of both methods, it was possible to analyze the advantages and disadvantages of each method.

Keywords: Bridges, Inspection, Assessment, Pathologies.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Elementos da superestrutura (LENCIONI, 2005). ............... 24 Figura 2 Lei de Sitter (HABITAPLUS, 2013). ................................... 25 Figura 3 Etapas da construo e uso das obras da construo civil

(Adaptado de DEGUSSA, 2003). .......................................... 30 Figura 4 Fissura no encontro (NBREGA, 2007).............................. 34 Figura 5 Carbonatao por lixiviao ................................................. 34 Figura 6 Desagregao do concreto devido corroso das armaduras

................................................................................................ 35 Figura 7 Corroso de armadura ........................................................... 36 Figura 8 Irregularidades da Pista de Rolamento (DNIT, 2004).......... 45 Figura 9 Caminho do tipo Munk, com braos articulados (DNIT,

2004). ..................................................................................... 50 Figura 10 e-Bridge (e-Bridge) ............................................................. 57 Figura 11 - Fluxograma da metodologia ................................................ 59 Figura 12 - BR 101 Esprito Santo (LABTRANS, 2014) ...................... 61 Figura 13 - BR 101 Esprito Santo (LABTRANS, 2014) ...................... 62 Figura 14 - BR 381 Minas Gerais (LABTRANS, 2014) ....................... 63 Figura 15 - BR 101 Bahia e Sergipe (LABTRANS, 2014) ................... 63 Figura 16 - BR 153 Gois e Tocantins (LABTRANS, 2014) ............... 64 Figura 17 - Ponte sobre o Rio Lambari - Vista superior ........................ 67 Figura 18 - Canin+, Esclerometro, Ultrassom e Profometer ................. 68 Figura 19 - Vista lateral .......................................................................... 69 Figura 20 - Corte transversal .................................................................. 70 Figura 21 - Ensaio de pacmetria ........................................................... 71 Figura 22 - Ensaio de potencial de corroso utilizando sonda de roda . 72 Figura 23 - Ensaio de potencial de corroso utilizando sonda pontual . 72 Figura 24 - Ensaio de ultrassom ............................................................. 73 Figura 25 - Nicho de concretagem na laje ............................................. 75 Figura 26 - Fissura com infiltrao de gua na laje ............................... 76 Figura 27 - Umidade e desagregao do concreto na laje ..................... 76 Figura 28 - Fissura na longarina sobre pilar .......................................... 77 Figura 29 - Armadura exposta com presena de nicho de concretagem e

corroso. ................................................................................. 77 Figura 30 - Longarina com baixo cobrimento ....................................... 78 Figura 31 - Infiltrao de gua na transversina. ..................................... 78 Figura 32 - Desnvel no encontro da ponte. ........................................... 79 Figura 33 - Fissura do lado montante da proteo do talude do lado sul

................................................................................................ 80 Figura 34 - Fissura do lado jusante da proteo do talude do lado sul .. 80

Figura 35 - Drenagem - Tubulao entupida ......................................... 81 Figura 36 - Margem sul do rio ............................................................... 81 Figura 37 - Ala a jusante do lado sul apresentando fissura ................... 82 Figura 38 - Barreira quebrada ................................................................ 82 Figura 39 - Barreira danificada .............................................................. 82 Figura 40 - Fissura no guarda roda ........................................................ 83 Figura 41 - Buraco no pavimento .......................................................... 83 Figura 42 Sistema WIM para pontes (DNIT, 2007). ........................ 108 Figura 43 Transdutor de deformao instalado (DNIT, 2008). ........ 108 Figura 44 Pavimento da ponte: o SiWIM invisvel ao trfego (FAVAI,

2006 apud DNIT 2008). ....................................................... 109 Figura 45 Sensores SiWIM instalados sob a ponte (FAVAI, 2006 apud

DNIT 2008). ......................................................................... 109 Figura 46 Linha de influncia na seco central de uma viga biapoiada

.............................................................................................. 110 Figura 47 - Rio Passa Trs - Placa de sinalizao ............................... 113 Figura 48 - Rio Passa Trs - Vista superior ......................................... 113 Figura 49 - Rio Passa Trs - Vista Lateral ........................................... 114 Figura 50 - Ponte sobre o Crrego Mato Grosso - Vista superior ....... 114 Figura 51 - Ponte sobre o Crrego Mato Grosso - Viso geral ........... 115 Figura 52 - Ponte sobre o Crrego Vai e Vem - Vista superior .......... 115 Figura 53 - Ponte sobre o Crrego Vai e Vem - Vista inferior ........... 116 Figura 54 - Ponte sobre o Crrego Itinguijada Vista superior .......... 116 Figura 55 - Ponte sobre o Crrego Itinguijada Vista Inferior ........... 117 Figura 56 - Ponte sobre o Rio do Ouro - Vista superior ...................... 117 Figura 57 - Ponte sobre o Rio do Ouro - Vista geral ........................... 118 Figura 58 -Ponte sobre o Crrego do Funil - Vista superior ............... 118 Figura 59 - Ponte sobre o Crrego do Funil - Vista geral ................... 119 Figura 60 - Ponte sobre o Rio Cana-Brava - Vista superior ................ 119 Figura 61 - Ponte sobre o Rio Cana-Brava- Vista geral ...................... 120 Figura 62 - Velocidade da onda de ultrassom na laje - Ensaio 1......... 126 Figura 63 - Velocidade da onda de ultrassom na laje - Ensaio 2......... 127 Figura 64 - Ensaio de Carbonatao, P1 Sul ....................................... 128 Figura 65 - Ensaio de carbonatao, V1 Sul ........................................ 128 Figura 66 - Ensaio de carbonatao, V1 Norte .................................... 129

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Probabilidade de ocorrer corroso da armadura ................... 48 Tabela 2 - Velocidade da onda ultrasnica X Qualidade do concreto (NBR

8802, 2013) ............................................................................ 49 Tabela 3 Atribuies do Inspetor (DNIT, 2004) ................................. 51 Tabela 4 Descrio das notas de avaliao dos elementos estruturais

(DNIT, 2004) ......................................................................... 55 Tabela 5 Sistema de classificao utilizado na Eslovnia (COST 345,

2007). ..................................................................................... 56 Tabela 6 ndice K2 .............................................................................. 58 Tabela 7 Pontes Inspecionadas ............................................................ 65 Tabela 8 - Cobrimento nos pilares (mm) ............................................... 84 Tabela 9 - Cobrimento na longaria V1 (mm) ......................................... 84 Tabela 10 - Valores do potencial de corroso na V1-S (mV) ................ 85 Tabela 11- ndices Escleromtricos nos Pilares ..................................... 86 Tabela 12 - ndices Escleromtricos nas vigas ...................................... 86 Tabela 13 - Leitura do Ultrassom, lado Sul ........................................... 87 Tabela 14 - Leitura do Ultrassom, lado Norte ....................................... 87 Tabela 15- Profundidade de Carbonatao ............................................ 88 Tabela 16 - Notas de acordo com o mtodo do DNIT ........................... 89 Tabela 17 - Classificao de acordo com o mtodo do ZAG ................ 92 Tabela 18 - Classificao de acordo com adaptao do mtodo da

Eslovnia ................................................................................ 98 Tabela 19 Cobrimento dos Pilares .................................................... 121 Tabela 20 - ndices escleromtricos dos pilares................................... 124 Tabela 21 - ndices escleromtricos das vigas ..................................... 124 Tabela 22 - ndices escleromtricos das lajes ...................................... 124 Tabela 23 - Leitura do Ultrassom, lado Sul ......................................... 125 Tabela 24 - Leituras do Ultrassom na laje, ensaio 1 ............................ 125 Tabela 25 - Leituras do Ultrassom na laje, ensaio 2 ............................ 126 Tabela 26 - Leitura do Ultrassom, lado Norte ..................................... 127 Tabela 27 - Temperaturas sobre a ponte .............................................. 129 Tabela 28 - Temperaturas na superestrutura ........................................ 129 Tabela 29 - Umidade na superestrutura do lado Sul ............................ 130 Tabela 30 - Umidade na laje do lado Norte ......................................... 130

SUMRIO

1. INTRODUO ............................................................................... 23

1.1 JUSTIFICATIVA ..................................................................... 27 1.2 OBJETIVOS ............................................................................. 27

1.2.1 Objetivo Geral .............................................................. 27 1.2.2 Objetivos Especficos ................................................... 27

1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAO ....................................... 28

2. MANIFESTAES PATOLGICAS EM PONTES E VIADUTOS...................................................................................... 29

2.1 ORIGEM DAS MANIFESTAES PATOLGICAS .......... 29

2.1.1 Defeitos de Projeto ....................................................... 30 2.1.2 Defeitos de Materiais ................................................... 31 2.1.3 Defeitos de Execuo ................................................... 32 2.1.4 Defeitos de Utilizao................................................... 33

2.2 MANIFESTAES PATOLGICAS USUAIS EM PONTES DE CONCRETO ARMADO NO BRASIL ............................. 33

3. INSPEES DE OBRAS DE ARTE ESPECIAIS ..................... 37

3.1 TIPOS DE INSPEO ............................................................ 37

3.1.1 Inspeo Cadastral ...................................................... 38 3.1.2 Inspeo Rotineira ....................................................... 39 3.1.3 Inspeo Especial ......................................................... 40 3.1.4 Inspeo Extraordinria ............................................. 41 3.1.5 Inspeo Intermediria ............................................... 41

3.2 PLANEJAMENTO DAS INSPEES ................................... 42 3.3 PROCEDIMENTO DAS INSPEES ................................... 43

3.3.1 Procedimentos Particulares ........................................ 43

3.4 EQUIPAMENTOS DE INSPEO ........................................ 46

3.4.1 Equipamentos Comuns ............................................... 46 3.4.2 Equipamentos Especiais e Ensaios No Destrutivos 47 3.4.3 Mtodos de Acesso ....................................................... 49

3.5 CAPACITAO DOS INSPETORES .................................... 50 3.6 RESPONSABILIDADES E DEVERES DO INSPETOR DE

PONTES ................................................................................... 52

3.7 APLICAO DAS INFORMAES COLETADAS ........... 53

3.7.1 Avaliao do Estado das Obras de Arte Especiais ... 53

4. METODOLOGIA ........................................................................... 59

4.1 DEFINIO DO TRECHO E PONTE UTILIZADA COMO ESTUDO DE CASO ................................................................ 60

4.2 INSPEO DETALHADA DA PONTE ESCOLHIDA ........ 67

4.2.1 Deteco do cobrimento das armaduras ................... 71 4.2.2 Potencial de corroso ................................................... 71 4.2.3 Esclerometria ............................................................... 73 4.2.4 Ultrassom ...................................................................... 73 4.2.5 Carbonatao ............................................................... 74

4.3 AVALIAO DA PONTE POR AMBOS OS MTODOS ... 74

5. ESTUDO DE CASO ....................................................................... 75

5.1 INSPEO DETALHADA DA PONTE SELECIONADA ... 75

5.1.1 Laje: .............................................................................. 75 5.1.2 Longarinas e transversinas: ........................................ 77 5.1.3 Encontro ....................................................................... 79 5.1.4 Proteo do talude ....................................................... 79 5.1.5 Drenagem ...................................................................... 79 5.1.6 Margem do Rio ............................................................ 81 5.1.7 Ala.................................................................................. 81 5.1.8 Barreira ......................................................................... 82 5.1.9 Guarda Roda ................................................................ 82 5.1.10 Pavimento ..................................................................... 83

5.2 RESULTADO DOS ENSAIOS ............................................... 83

5.2.1 Medida do cobrimento das armaduras ..................... 84 5.2.2 Potencial de Corroso ................................................. 85 5.2.3 Esclerometria ............................................................... 86 5.2.4 Ultrassom ...................................................................... 87 5.2.5 Carbonatao ............................................................... 88

5.3 AVALIAO DA CONDIO DA PONTE SELECIONADA................................................................................................... 89

5.3.1 Mtodo DNIT ............................................................... 89 5.3.2 Mtodo Utilizado pelo ZAG ........................................ 91

6. DISCUSSO DOS RESULTADOS .............................................. 95

6.1 ARMAZENAMENTO DAS INFORMAES ...................... 95 6.2 INSPEES ............................................................................. 95 6.3 CAPACITAO DOS INSPETORES .................................... 95 6.4 UTILIZAO DE ENSAIOS NO DESTRUTIVOS PARA

INSPEO E AVALIAO DE OAE ................................... 96 6.5 AVALIAO E CLASSIFICAO DA CONDIO ......... 96 6.6 ESTUDO DE CASO ................................................................. 97

6.6.1 Adaptao da metodologia eslovena .......................... 98

7. CONSIDERAES FINAIS ....................................................... 101

7.1 RECOMENDAES PARA TRABALHOS FUTUROS .... 101

REFERNCIAS ................................................................................. 103 APNDICES ....................................................................................... 107 APNDICE A - AVALIAO ESTRUTURAL COM

UTILIZAO DA PESAGEM EM MOVIMENTO ................ 107

A.1. PESAGEM EM MOVIMENTO EM PONTES ..................... 107 A.2. AVALIAO DA SEGURANA ........................................ 111

APNDICE B - PONTES AO LONGO DO TRECHO SELECIONADO ........................................................................... 113

B.1. PONTE SOBRE O RIO PASSA TRS ................................. 113 B.2. PONTE SOBRE O CRREGO MATO GROSSO................ 114 B.3. PONTE SOBRE O CRREGO VAI E VEM ........................ 115 B.4. PONTE SOBRE O CRREGO ITINGUIJADA ................... 116 B.5. PONTE SOBRE O RIO LAMBARI ...................................... 117 B.6. PONTE SOBRE O RIO DO OURO ...................................... 117 B.7. PONTE SOBRE O CRREGO DO FUNIL .......................... 118 B.8. PONTE SOBRE O RIO CANA-BRAVA .............................. 119

APNDICE C - RESULTADOS DOS ENSAIOS REALIZADOS NA PONTE SOBRE O RIO LAMBARI .................................... 121

C.1. DETECTOR DE COBRIMENTO DE ARMADURA........... 121 C.2. ESCLEROMETRIA ............................................................... 123 C.3. ULTRASSOM ........................................................................ 125 C.4. CARBONATAO ............................................................... 127 C.5. TEMPERATURA SUPERFICIAL ........................................ 129 C.6. UMIDADE SUPERFICIAL ................................................... 130

23

1. INTRODUO

A Norma do Departamento Nacional de Infraestrutura de transportes (DNIT) 010/2004 - Inspees em pontes e viadutos de

concreto armado e protendido Procedimento (2004) conceitua ponte como estrutura, inclusive apoios, que sustenta uma pista para passagem de veculos e outras cargas mveis, construda sobre uma obstruo, tais

como gua, rodovia ou ferrovia e possui um vo livre de mais de seis metros. O DNIT inclui nesta definio viadutos, passagens superiores e passagens inferiores. Pontes so conhecidas tecnicamente como obras de

arte especiais (OAE). De acordo com o Manual do DNIT (2004), as pontes podem ser

divididas em trs partes: estrado, superestrutura e infraestrutura:

Estrado - elemento da ponte no qual a carga mvel atua diretamente, possui funo estrutural de transferir as cargas a outros elementos da ponte. Usualmente,

composto por lajes e um sistema estrutural secundrio. Em alguns tipos de pontes, como as pontes em laje de concreto

armado, o estrado e a superestrutura so um nico elemento que transfere as cargas diretamente aos apoios.

Superestrutura - o elemento da ponte que suporta o estrado e todas as cargas nele aplicadas, possui funo

estrutural de transmitir as cargas do estrado, ao longo dos vos, para os apoios. Alguns elementos da superestrutura,

alm do tabuleiro, esto mostrados na Figura 1. o Elementos Secundrios da superestrutura: so os elementos estruturais transversais, projetados para

contraventar a superestrutura ou distribuir as cargas entre as diversas vigas longitudinais.

Infraestrutura - componente que engloba todos os elementos que suportam a superestrutura, possui a funo de transmitir as cargas da superestrutura, e a sua prpria carga, s fundaes, diretas ou profundas. H dois

elementos bsicos nas infraestruturas: encontros e pilares. o Encontros: elementos que suportam as extremidades das pontes, ao mesmo tempo em que arrimam os acessos

rodovirios; o Pilares: isolados, macios ou aporticados, so os apoios intermedirios.

24

Figura 1 Elementos da superestrutura (LENCIONI, 2005).

As primeiras normas brasileiras relacionadas ao clculo e execuo de estruturas de concreto armado abrangiam obras com diferentes geometrias transversais, calculadas para solicitaes causadas por

diferentes carregamentos e dimensionadas e detalhadas seguindo os critrios utilizados na poca da realizao de seus projetos, critrios esses no mais aceitos (DNIT, 2004).

Deste modo, no Brasil existem pontes de diferentes idades, projetadas e dimensionadas segundo diferentes critrios, portanto, o perfil

das pontes da maioria das rodovias, seno da totalidade, bastante heterogneo.

Em estudo realizado no municpio de Pato Branco-PR, verificou-

se que, no total de 58 pontes vistoriadas, 22% delas esto em situaes precrias e 17% em situao sofrvel (MILANI, KRIPKA e PRAVIA, 2012).

Levando em conta que os recursos materiais e financeiros so finitos, ressalta-se a importncia da conservao das OAE existentes,

utilizando-se para isso um sistema confivel e integrado de fiscalizao, avaliao e manuteno destas obras.

Este conjunto de obras, envelhecidas e degradadas, deve ser

cuidadosa e regularmente inspecionado, para que sejam avaliadas a capacidade de carga, segurana e conforto que oferecem aos usurios alm da necessidade de manuteno e melhoramento.

25

Quanto mais se demorar em realizar a manuteno de uma obra

mais os reparos sero trabalhosos e onerosos. A Lei de Sitter, Figura 2, mostra que os diferentes custos, relacionados com as etapas de projeto,

execuo, manuteno preventiva e manuteno corretiva, crescem segundo uma progresso geomtrica de razo cinco.

Figura 2 Lei de Sitter (HABITAPLUS, 2013).

Helene (1992) interpreta essas etapas como:

Projeto: as medidas tomadas em nvel de projeto com o objetivo de aumentar a proteo e durabilidade da

estrutura so associadas a um baixo custo. Exemplos dessas medidas so aumentar o cobrimento, reduzir a

relao gua/cimento, especificar tratamentos superficiais.

Execuo: as medidas executadas durante a execuo possuem um custo cinco vezes maior que as medidas

realizadas na etapa de projeto para obter-se um mesmo grau de durabilidade.

Manuteno preventiva: Para obteno do mesmo grau de durabilidade e proteo, medidas tomadas com antecedncia para prevenir o surgimento de defeitos tm

26

um custo vinte e cinco vezes superior que o custo das

medidas na etapa de projeto.

Manuteno corretiva: Envolve os trabalhos de diagnstico, prognstico, reparo e proteo das estruturas

que j possuem manifestaes patolgicas. Essa manuteno apresenta um custo cento e vinte e cinco vezes superior aos custos das medidas que poderiam ter

sido tomadas na etapa de projeto. Portanto destaca-se a importncia da realizao de inspees nas

OAE para que se possa detectar quando uma estrutura de obra de arte especial encontra-se deteriorada (corroso de ao, concreto em mau estado, etc.) e precisa de interveno.

Segundo o DNIT (2004) outros conceitos so importantes quando se fala de inspeo e patologia, tais como:

Manuteno: atividades com o objetivo de manter o estado atual

da obra como atividades de limpeza, pintura substituio de drenos. Recuperao: o conjunto das atividades realizadas com o intuito de

eliminar os defeitos e diminuir a velocidade de degradao e, como consequncia, aumentar a vida til.

Reforo: conjunto de atividades que envolvam acrscimo ou

substituio de materiais estruturais para restituir ponte suas condies iniciais e sua capacidade de carga.

Reabilitao: o conjunto de atividades que, alm de recuperar e

reforar introduz alteraes, como por exemplo, aumento da capacidade de carga, alargamento, passeios laterais.

Este trabalho faz parte de uma pesquisa maior envolvendo o Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), o Departamento Nacional de Infraestrutura e

Transporte (DNIT) e o ZAG - Instituto Nacional Esloveno de Construo e Engenharia Civil. Neste convnio, esto sendo realizadas pesquisas utilizando-se a Pesagem em Movimento em Pontes (Bridge Weigth in

Motion BWIM) como ferramenta para a avaliao estrutural. Esta ferramenta utiliza o comportamento real verificado da ponte

frente aos carregamentos para avaliar a segurana estrutural apurada.

Nesta verificao, alm de medies de deformao e de carga realizadas in loco, necessria uma inspeo prvia detalhada da ponte de forma a

incluir o seu possvel estado de degradao na avaliao estrutural final. Este trabalho tem como foco principal esta etapa prvia de inspeo, estudando-se os mtodos de inspeo de pontes do DNIT e do

ZAG. Essas duas metodologias utilizam procedimentos bem diferentes para se classificar as pontes avaliadas e, por conseguinte, pode-se

27

comparar a metodologia de classificao de ambos os mtodos para,

ento, analisar as vantagens e desvantagens de cada um. Para a realizao deste trabalho foi selecionado um trecho de

rodovia federal no privatizada e que possusse um fluxo intenso e significativo de veculos pesados. As pontes presentes nesse trecho foram visualmente inspecionadas e uma delas selecionada para a realizao do

estudo de caso aqui apresentado.

1.1 JUSTIFICATIVA

No Brasil e em outros pases, existem vrias normas e manuais

tratando sobre inspeo e avaliao das condies de pontes, especificando a periodicidade e maneira de se realizarem as inspees

assim como a capacitao dos inspetores. A metodologia utilizada na Europa difere da utilizada no Brasil.

Tomando como exemplo a utilizada na Eslovnia, a classificao do

estado de conservao de uma ponte leva em considerao todos os danos observados ponderando-se as suas intensidades e naturezas diversas. No Brasil, por outro lado, avalia-se a OAE a partir do elemento estrutural

mais degradado. Comparando-se essas duas metodologias pode-se chegar a um aprimoramento das tcnicas e ferramentas utilizadas.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 OBJETIVO GERAL

Estudar os mtodos de avaliao e classificao da condio

estrutural de pontes de concreto armado utilizados no Brasil e na Eslovnia e aplic-los em um estudo de caso com o intuito de aprimorar as tcnicas de inspeo e avaliao de OAE.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Estudar as principais manifestaes patolgicas existentes em OAE.

Estudar sobre planejamento e procedimento de inspees para se aplicar no estudo de caso.

Pesquisar sobre a utilizao de ensaios no destrutivos para avaliar estruturas.

28

Estudar sobre o mtodo de avaliao das condies de conservao

de pontes e viadutos utilizado pelo DNIT e pelo instituto ZAG. Aplicar esses estudos na avaliao de uma ponte no Brasil para que

se possa examinar a utilizao de ambos os mtodos.

1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAO

Esta dissertao est estruturada em 7 captulos, incluindo a

introduo e as referncias bibliogrficas, acrescidos de 3 apndices. O Captulo 2 apresenta a reviso bibliogrfica referente as

Manifestaes Patolgicas, suas origens, os defeitos mais tpicos

encontrados em pontes. A reviso bibliogrfica referente s Inspees em Pontes

apresentada no Captulo 3. Esse captulo trata dos tipos de inspees existentes, do planejamento e procedimento das mesmas, abordando tambm os equipamentos utilizados assim como uma breve explicao de

alguns ensaios no destrutivos que podem auxiliar na deteco dos mesmos. Alm disso, apresenta-se uma reviso sobre a capacitao dos inspetores e as metodologias de avaliao de pontes utilizadas nesse

trabalho. No Captulo 4 inicia-se a explicao da metodologia utilizada

desde a definio do trecho, inspeo visual de todas as pontes, seleo da ponte para a realizao do estudo, inspeo detalhada da mesma e sua avaliao.

O estudo de caso apresentado no Captulo 5, mostrando os resultados obtidos das inspees e ensaios realizados, alm da avaliao da ponte por ambos os mtodos estudados.

Finalmente, no Captulo 6, so apresentadas as discusses e no Captulo 7 as consideraes finais, sugestes e recomendaes para trabalhos futuros.

29

2. MANIFESTAES PATOLGICAS EM PONTES E VIADUTOS

Patologia a rea da engenharia que estuda os sintomas, os

mecanismos de ocorrncia, as causas e as origens dos defeitos das obras da construo civil, sendo considerada o estudo das partes componentes do diagnstico (DEGUSSA, 2003).

Defeito conceituado na Norma do DNIT (2004) como falta de conformidade com qualquer das condies especificadas no projeto ou em condies preestabelecidas. Esta norma ainda classifica defeitos em

trs tipos.

Defeito tolervel o Defeito que no diminui substancialmente o desempenho da obra.

Defeito grave o Defeito que pode afetar, em parte, o comportamento da obra.

Defeito crtico o Defeito que pode afetar, de forma acentuada, o comportamento da obra.

A condio de uma Obra de Arte Especial pode ser afetada por diversos fatores, seja atuando isoladamente ou combinados. Um

julgamento confivel dos defeitos e de suas causas essencial para avaliar a condio de uma estrutura, a sua capacidade de carga, tempo de servio remanescente, utilidade e funcionalidade, bem como para a determinao

de reparos necessrios.

2.1 ORIGEM DAS MANIFESTAES PATOLGICAS

A carncia de um detalhe do projeto, uma falha na fase de

construo, o desconhecimento do operrio, o descuido do engenheiro, um detalhe que foi esquecido, todos esses fatores podem levar ao

surgimento de defeitos que, se no forem devidamente tratados e corrigidas, podem trazer problemas maiores para a construo, ou at mesmo lev-la a runa.

As manifestaes patolgicas podem ter origem em, pelo menos, uma das cinco grandes etapas do processo de construo e uso de uma obra, como mostrado na Figura 3.

30

Figura 3 Etapas da construo e uso das obras da construo civil (Adaptado

de DEGUSSA, 2003).

2.1.1 DEFEITOS DE PROJETO

Diversas falhas podem ocorrer durante a etapa de projeto da estrutura. Sousa e Ripper (1998) citam exemplos de falhas de projeto que podem gerar defeitos estruturais:

Modelizao estrutural inadequada Avaliao incorreta das caractersticas da estrutura, como aes, materiais constituintes e comportamento estrutural. Um dos erros

mais comuns a considerao de engastamento total ou parcial de vigas e lajes.

M avaliao das cargas Na grande parte das estruturas, a observao correta das Normas que regem as

consideraes de carregamento nos projetos estruturais assegura que, durante a vida til da estrutura, no haver

cargas que excedam as cargas previstas.

Satisfao do Usurio

Planejamento

Projeto

MateriaisExecuo

Utilizao

31

Detalhamento errado ou insuficiente Este fator acarreta srios erros que podem levar ao aparecimento de manifestaes patolgicas srias na estrutura. A falha do detalhamento das armaduras por no conhecimento do

projetista ou utilizao de escala inadequada muitas vezes ocasiona comprimentos de ancoragens insuficientes, espao insuficiente para a vibrao do concreto entre

outros problemas.

Inadequao ao ambiente O exemplo mais corriqueiro seria o cobrimento insuficiente, assim como a ausncia de

pingadeiras.

Incorreo na interao solo-estrutura Por vezes o ensaio de sondagem colocado em segundo plano ou seus

resultados so erroneamente interpretados, o que pode levar a utilizao de fundaes no adequadas, com dimenses insuficientes, apoiarem-se em solos com

deformabilidade incompatvel com a rigidez da superestrutura, gerando recalque de apoio.

2.1.2 DEFEITOS DE MATERIAIS

O uso de materiais de baixa qualidade ou a insuficincia de materiais pode produzir estruturas com resistncias inferiores s

especificadas e, portanto, aumentar as despesas com as obras de reparo. O relatrio da ao COST 345 (2007)1 cita que defeitos e

deteriorao podem ocorrer, com causa devido aos materiais, quando:

As propriedades dos materiais no foram testadas, so desconhecidas ou no foram bem compreendidas durante a execuo da obra.

Baixo controle de qualidade durante a construo. Alguns dos casos mais comuns de utilizao incorreta dos

materiais de construo so mencionados por, Sousa e Ripper (1998):

Utilizao de concreto com resistncia inferior ao especificado, seja por erro na encomenda, fornecimento ou mistura na obra;

1A ao COST 345 envolveu especialistas de 16 pases europeus,

sendo realizada com o intuito de definir os procedimentos para avaliao das

estruturas de rodovias.

32

Utilizao de ao com categorias ou bitolas diferentes das especificadas;

Camada do solo, de assentamento da fundao, com resistncia inferior a especificada;

Uso de agregados reativos, possibilitando reaes expansivas e potencializando a degradao e fissurao do concreto;

Inadequada utilizao de aditivos;

Dosagem incorreta do concreto.

2.1.3 DEFEITOS DE EXECUO

Sousa e Ripper (1998) apresentam algumas causas de patologia devido a falhas humanas durante a construo, na maioria das vezes

causada pela deficincia da qualificao profissional:

Deficincia de concretagem As manifestaes patolgicas mais comuns so segregao entre agregado

grado e argamassa, ninhos de concretagem e cavidades no concreto, esto relacionadas com a falha no transporte, lanamento, adensamento e cura do concreto.

Inadequao de formas e escoramentos Falta de limpeza e de aplicao de desmoldante, insuficincia de estanqueidade, retirada prematura de formas e

escoramentos, retirada incorreta dos escoramentos.

Deficincia nas armaduras M interpretao dos projetos, insuficincia de armadura, mau posicionamento

das armaduras, cobrimento de concreto insuficiente, dobramento inadequado das barras, deficincia nas ancoragens, deficincia nas emendas, m utilizao de

anticorrosivos.

Utilizao incorreta dos materiais de construo resistncia a compresso caracterstica inferior ao

especificado, ao diferente do especificado, solo com caractersticas diferentes, utilizao de agregados reativos, utilizao inadequada de aditivos, dosagem

inadequada do concreto.

Inexistncia de controle de qualidade Maior de todas as causas relacionadas a falhas humanas na construo,

33

portanto de fundamental importncia durante a fase de

execuo a assistncia de um engenheiro tecnologista.

2.1.4 DEFEITOS DE UTILIZAO

Defeitos de utilizao relacionados com causas inerentes s estruturas esto diretamente ligadas falta de manuteno, os demais fatores so extrnsecos estrutura (SOUSA E RIPPER, 1998).

Sousa e Ripper (1998) citam causas extrnsecas que podem gerar defeitos devido ao uso das estruturas:

Alteraes estruturais em casos nos quais, sem algum estudo prvio, submete-se a estrutura a mudanas no seu comportamento esttico e/ou resistente;

Sobrecargas exageradas;

Alteraes das condies do terreno de fundao Ausncia de cuidado entre novas construes e construes j existentes;

Choque de veculos; Alm dessas causas, carregamentos ocasionados por eventos

naturais, como inundaes, terremotos, deslizamentos de terra e fogo podem danificar as estruturas. Estes danos podem ser evidentes somente

muitos anos aps o evento (COST 345, 2007).

2.2 MANIFESTAES PATOLGICAS USUAIS EM PONTES DE CONCRETO ARMADO NO BRASIL

De acordo com Vitrio (2002) os principais defeitos encontrados em pontes e viadutos so:

Fissuras - causadas pela baixa resistncia do concreto trao podem ser classificadas como passivas - estveis - ou ativas - em movimentao. A Figura 4 exibe uma fissura encontrada no encontro de uma ponte.

Carbonatao - transformao do hidrxido de clcio, com alto pH, em carbonato de clcio, que tem um pH mais neutro. A reduo do pH do concreto um problema, pois

facilita a corroso das armaduras. A Figura 5 apresenta o tabuleiro de uma ponte com a presena de carbonatao por lixiviao;

34

Figura 4 Fissura no encontro (NBREGA, 2007).

Figura 5 Carbonatao por lixiviao

Desagregao - separao de fragmentos de concreto, ocasionada, geralmente, pela expanso gerada devido oxidao das armaduras, conforme apresentado na Figura

35

6. Outras causas possveis so s movimentaes

estruturais e choques;

Figura 6 Desagregao do concreto devido corroso das armaduras

Disgregao - ruptura do concreto, em especial nas regies proeminentes da estrutura.

Segregao - separao entre os componentes do concreto - a brita e a argamassa - em seguida ao lanamento;

Perda de aderncia - entre a armadura e o concreto ou entre dois concretos;

Corroso das armaduras - a regio oxidada da armadura aumenta o seu volume em aproximadamente oito vezes causando uma fora de expanso que expele o concreto do

cobrimento, expondo a armadura ao do meio, conforme apresenta a Figura 7. Se esse fenmeno persistir, pode acarretar na total destruio da armao;

Corroso do concreto os principais fatores destrutivos do concreto so os agentes cidos, os sulfatos, o cloro e seus compostos, os nitratos e nitritos. At mesmo a gua

pura, como o caso das guas de chuvas nas pontes, pode ocasionar problemas no concreto devido infiltrao e ao

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acmulo ocasionado pela ausncia de pingadeiras e

deficincias nas juntas e na drenagem;

Figura 7 Corroso de armadura

Movimentaes estruturais - ocasionadas, entre outros motivos, por recalques diferenciais, vibraes excessivas, variaes de temperatura;

Calcinao - ressecamento das camadas superficiais do concreto acarretado por incndios.

As principais manifestaes patolgicas visualizadas nos

elementos da superestrutura de 58 pontes de concreto analisadas em um estudo no estado do Paran foram (MILANI, KRIPKA, 2012):

83% com armadura exposta;

70% com falhas no sistema de drenagem;

67% com abraso no concreto do tabuleiro;

67% com falhas de concretagem.

37

3. INSPEES DE OBRAS DE ARTE ESPECIAIS

Denomina-se inspeo ou vistoria o conjunto de procedimentos tcnicos, realizados de acordo com um planejamento prvio, o qual

fornece informaes sobre a obra em um determinado instante. De acordo com Vitrio (2002), esta a etapa na qual so realizadas

as anotaes com base no roteiro adotado, de maneira que no se esquea

de qualquer detalhe que possa vir a ser til para a interpretao do comportamento estrutural, bem como para o diagnstico final da vistoria. Esta tambm a ocasio de se efetuarem as fotografias que iro compor

o relatrio e que sero importantes no esclarecimento das anomalias que possam existir na obra.

A COST 345 (2007) apresenta as seguintes razes para inspecionar uma estrutura:

Confirmar que a estrutura est apta para a devida finalidade e permanecer assim no futuro imediato - isto

, a taxa de deteriorao aceitavelmente baixa;

Identificar quaisquer defeitos bvios ou casos de mau uso, tais como a sobrecarga dos veculos, que pode afetar a

segurana do pblico.

Estabelecer planos e oramentos para a realizao de obras de interveno.

3.1 TIPOS DE INSPEO

A Norma do DNIT (2004) apresenta cinco tipos de inspees: cadastral, rotineira, especial, extraordinria e intermediria.

De acordo com a COST 345 (2007), o procedimento de inspeo utilizado na maioria dos pases europeus recomenda trs tipos bsicos de inspeo Superficial, Principal e Especial - mas, na prtica, a Principal geralmente subdividida em Geral e Detalhada. Apesar da grande uniformizao nos procedimentos adotados em vrios pases, h

diferenas, por exemplo, na frequncia da inspeo e nos detalhes da investigao.

Alm dessas inspees citadas, existe a inspeo submersa, que

uma inspeo mais cara, pois precisa de equipamentos e pessoal especializados.

38

3.1.1 INSPEO CADASTRAL

Logo aps a construo realizada a Inspeo Cadastral, quando ainda se encontram disponveis os elementos de projeto e os relatrios da

fiscalizao ou superviso. Essa inspeo servir de referncia para todas as inspees posteriores, portanto deve ser minuciosa e realizada por uma equipe comandada por um inspetor.

A Inspeo Cadastral tambm deve ser realizada quando houver uma modificao na configurao estrutural de uma OAE (alargamento, reforos para mudana de classe, bloqueio de articulaes etc.).

Para realizar esta inspeo necessrio coletar alguns documentos: Os elementos de projeto, topogrficos,

geotcnicos, hidrolgicos e outros; O detalhamento do projeto e sua respectiva

aprovao pelo proprietrio da obra; Memoriais

justificativos, descritivo e de clculo; Planos de trabalho de execuo, abrangendo planos de

execuo de fundaes, cimbramentos,

concretagens, descimbramentos e desformas; Os relatrios de fiscalizao e/ou superviso da obra;

O contrato de construo e o termo de recebimento da obra; O contrato de fiscalizao ou de

superviso da obra; Os registros de controle de

execuo das fundaes; As referncias topogrficas, deixadas na estrutura, para controle

de deformaes a longo prazo; O final do perodo

de garantia. (DNIT, 2004).

As informaes mais importantes para trabalhos de inspeo e manuteno das obras so os seguintes:

Os desenhos do projeto aprovado, com as eventuais alteraes ocorridas na fase construtiva;

A completa caracterizao dos materiais

utilizados; a comparao entre as resistncias especificadas e as ensaiadas para os diversos tipos

de ao e de concreto; Para obras em concreto

protendido, a comparao entre os alongamentos medidos e os alongamentos estimados em projeto,

para os cabos de protenso e o controle da injeo dos cabos de protenso. (DNIT, 2004).

Os resultados da Inspeo Cadastral sero registrados em fichas especficas que constam no anexo da norma. Uma Inspeo Especial deve

ser solicitada caso sejam observados defeitos que possam afetar o comportamento da obra, defeitos crticos ou graves.

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Em alguns pases europeus existe um tipo especfico de inspeo

detalhada, que se assemelha a inspeo cadastral, como a de Aceitao e Inspees de Garantia. Uma inspeo de aceitao realizada em uma

nova estrutura antes de ser aberta ao trfego, tem o objetivo de identificar e registrar todo o trabalho que ainda est em dvida em relao ao contrato antes que a responsabilidade por estes trabalhos no executados passe

para a manuteno. A Inspeo de Garantia deve ser realizada antes do final do perodo de garantia.

3.1.2 INSPEO ROTINEIRA

As Inspees Rotineiras so peridicas, devendo ser realizadas a cada dois anos. Nessas inspees verifica-se visualmente a evoluo de

falhas detectadas nas inspees anteriores, anotam-se novos defeitos e ocorrncias, tais como reparos, reforos, recuperaes e qualquer modificao de projeto, realizadas no perodo. As Inspees Rotineiras

registram os defeitos visualizados no exterior das estruturas. As avaliaes de alinhamento, prumo e deformaes podem ser feitas visualmente.

No caso de no existir ou no ser encontrada a Inspeo Cadastral, a primeira Inspeo Rotineira deve ser transformada em Inspeo

Cadastral, seguindo-se todos os procedimentos j explicitados. Analogamente, modificaes substanciais na estrutura da ponte, determinam uma nova Inspeo Cadastral.

Os resultados da Inspeo Rotineira sero registrados em fichas especficas que constam no anexo da Norma. Se forem observados defeitos crticos ou graves dever ser requerida uma Inspeo Especial.

A Inspeo Geral, que realizada em alguns pases europeus, se assemelha a esta inspeo. Este tipo de inspeo composto por um exame visual de todos os elementos da estrutura que podem ser acessados

sem a necessidade de equipamentos especializados. Os objetivos da inspeo so detectar todos os defeitos que podem ser vistos a partir do

solo e para avaliar a condio da estrutura. A inspeo realizada por tcnicos que podem ter algum treinamento especifico em patologia das estruturas, mas o treinamento devido experincia no trabalho tambm

comum. Em estruturas particularmente complexas pode ser necessrio a presena de inspetores qualificados ou experientes. A frequncia recomendada desse tipo de inspeo de dois a trs anos - desde que as

inspees superficiais tambm sejam realizadas. Os resultados da

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inspeo devem conter, se necessrio, uma descrio dos defeitos e

recomendaes para uma inspeo mais detalhada. A inspeo superficial, mencionada acima, tambm realizada em

alguns pases europeus, geralmente realizada por pessoal sem conhecimento especializado em estruturas de rodovias. A inspeo praticamente uma verificao superficial: pode ser feita a partir do solo

ou de uma passarela ou plataforma construda. Os objetivos so avaliar o estado geral da estrutura para observar qualquer alterao no estado e identificar os defeitos na estrutura e no seu entorno que podem representar

perigo para o pblico ou levar a altos custos de manuteno. Em alguns pases, esse tipo de inspeo realizada anualmente, mas na maioria ela

realizada continuamente pelo pessoal da manuteno das estradas.

3.1.3 INSPEO ESPECIAL

As Inspees Especiais so essencialmente inspees visuais

pormenorizadas. Essas inspees so realizadas em intervalos no superiores a cinco anos e comandadas por um inspetor snior. As partes que forem difceis de acessar devem ser examinadas por meio de lunetas,

andaimes ou veculos especiais dotados de lana e gndolas. Ainda pode ser necessrio complementar as informaes com medidas de flechas e

deformaes, efetuadas com instrumental de preciso. As Inspees Especiais devem ser realizadas quando:

A Inspeo Cadastral ou a Inspeo Rotineira

revelar defeitos graves ou crticos na estrutura da

obra; Em pontes que se distinguem por seu formato ou complexidade, em intervalos regulares e no

ultrapassando o perodo de cinco anos e em substituio s Inspees Rotineiras;

Em ocasies especiais, como antes e durante a

passagem de cargas excepcionais. (DNIT, 2004).

No caso de pontes em caixo, imperativa uma inspeo

meticulosa no seu interior, com a utilizao de iluminao artificial e, s vezes, at de ventilao; o acesso ao interior do caixo j deve ter sido aprovisionado, devido recomendao de inspeo rotineira anterior.

A descrio minuciosa dos motivos que ocasionaram a necessidade da Inspeo Especial, bem como as medidas dela decorrentes e um documentrio fotogrfico devero constar de um relatrio.

O relatrio da COST 345 (2007) apresenta a inspeo Detalhada, a qual pode ser relacionada com a inspeo especial. A inspeo

Detalhada compreende um exame visual prximo de todas as partes

41

acessveis da estrutura, terraplenagens adjacentes e vias navegveis: em

alguns pases, pode incluir alguns testes. Equipamentos ou instalaes especializadas podem ser necessrios para que o inspetor possa chegar

perto o suficiente da estrutura. Em alguns pases a inspeo deve ser realizada a uma distncia na qual o inspetor possa tocar o objeto, mas outros permitem o uso de cmeras com aproximao ptica. Um

engenheiro devidamente treinado em patologia das estruturas deve realizar ou gerenciar a inspeo. A frequncia recomendada desse tipo de inspeo de cinco a dez anos, mas um intervalo mais longo pode ser

adotado de acordo com fatores como a condio estrutural, capacidade de carga, deflexo. O relatrio da inspeo deve fornecer os detalhes de

todos os defeitos observados, uma avaliao da condio da estrutura e recomendaes para novas inspees e trabalhos de reparo. A extenso e gravidade dos defeitos devem ser descritos em detalhes suficientes para

permitir que o engenheiro estime o custo de todos os trabalhos de reparo.

3.1.4 INSPEO EXTRAORDINRIA

A Inspeo Extraordinria solicitada para avaliar um dano

estrutural excepcional, que tenha como causa o homem ou a natureza. Dependendo do dano, o inspetor dever avaliar se necessrio

limitar as cargas de trfego ou at mesmo interromper o trfego. Em seguida, dever avaliar as providncias e servios indispensveis para a recuperao da obra e restabelecimento do trfego bem como a

necessidade ou no de uma Inspeo Especial. A descrio detalhada do episdio que exigiu a Inspeo

Extraordinria, bem como as providncias dela derivadas e um

documentrio fotogrfico devero constar de um relatrio.

3.1.5 INSPEO INTERMEDIRIA

Inspeo recomendada para acompanhar a evoluo de uma

deficincia suspeitada ou j detectada (um leve recalque de fundao, um incio de eroso, etc.).

A descrio minuciosa da deficincia j detectada ou suspeitada e de sua possvel evoluo, bem como as medidas necessrias devero constar em um relatrio especfico, no qual se recomendar a que as

inspees continuem ou no. A Inspeo Especial, mencionada no relatrio da COST 345

(2007), pode ser relacionada tanto com a inspeo intermediria como

42

com a extraordinria. Este tipo de inspeo realizado onde h

necessidade de informaes mais detalhadas. Pode envolver uma investigao de um defeito especfico encontrado durante uma inspeo

da estrutura ou de outras estruturas semelhantes. As inspees tambm so realizadas em estruturas que necessitam de um acompanhamento regular: estruturas com restries de trfego ou que possuem uma carga

anormalmente pesada. Essa inspeo pode tambm ser realizada devido a um evento incomum, que pode afetar o desempenho da estrutura como inundaes, um deslizamento de terra, um acidente grave, um

derramamento qumico ou incndio nas proximidades da estrutura. Embora a inspeo possa ser realizada em toda a estrutura, geralmente

realizada em algum componente ou elemento particular e, geralmente, envolve a tomada de medies no local e testes laboratoriais.

3.2 PLANEJAMENTO DAS INSPEES

O sucesso de uma inspeo est amplamente ligado ao seu planejamento.

Segundo a Norma DNIT (2004), os requisitos mnimos para

desempenhar uma inspeo segura e completa so o planejamento e a programao adequada, atividades as quais devero abordar os seguintes

aspectos: O motivo da inspeo; O tipo da inspeo; O

dimensionamento da equipe; Os equipamentos e as ferramentas; A existncia de projetos e de

relatrios de inspees anteriores; O perodo do ano mais favorvel inspeo. (DNIT, 2004).

O manual americano BIRM (2012), apresenta as seguintes atividades bsicas para o planejamento das inspees:

Determinao do tipo de inspeo;

Seleo da equipe de inspeo;

Avaliao das atividades necessrias (por exemplo, ensaios no destrutivos, controle de trfego, licenas,

etc.);

Estabelecimento de uma programao que inclua a durao de inspeo;

Reviso dos projetos da ponte;

Identificar os componentes e elementos;

Desenvolver uma sequncia de inspeo;

Preparar e organizar as notas, formulrios, e esboos;

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Organizar o controle de trfego temporrio;

Rever as precaues de segurana;

Organizar as ferramentas e equipamentos;

Organizar as atividades especiais de subcontratao.

3.3 PROCEDIMENTO DAS INSPEES

Segundo o BIRM (2012), o primeiro passo no processo de inspeo

estabelecer a orientao do local e da ponte. Incluir as direes cartesianas, a direo do fluxo fluvial e a direo da estrada na orientao.

Registrar tambm os membros da equipe de inspeo, a temperatura do ar, as condies climticas, e o horrio.

As inspees podem envolver (COST 345, 2007):

Inspeo visual da estrutura.

Ensaios in situ e/ou amostragem e ensaios de laboratrio.

O uso de equipamentos de acesso.

Gesto do trfego.

Avaliao de risco para os usurios da estrada e inspetores.

Avaliao de risco da estrutura durante as inspees de campo e testes.

O preenchimento de formulrios e/ou a produo de relatrios.

Os procedimentos relatados no Manual de Inspees do DNIT, (2004) informam que a inspeo de uma ponte deve garantir o exame de todos os elementos estruturais. Deve possuir um documentrio

fotogrfico abrangente e completo com um mnimo de seis fotos registrando as vistas superior, inferior, laterais e detalhes de apoios,

articulaes, juntas, etc. Alm disso, os defeitos encontrados devem ser verificados e anotados para permitir avaliar suas causas. Se possvel, a ponte deve ser observada durante a passagem de cargas pesadas, para que

se possa verificar a existncia de vibraes ou deformaes excessivas. Pode ser necessrio limpar algumas reas da ponte, para possibilitar a verificao de trincas, corroses ou outros defeitos.

3.3.1 PROCEDIMENTOS PARTICULARES

Segundo o Manual do DNIT (2004), a inspeo deve incluir, mas

no necessariamente se limitar nas observaes a seguir:

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Geometria e Condies Virias

Verificar o alinhamento da obra, assim como, a existncia de deformaes ou vibraes excessivas, se o trfego flui livremente e em

segurana e a existncia de passeios para trnsito de pedestres. Acessos

Verificar o estado da pavimentao dos acessos, pois a existncia de defeitos pode causar impactos indesejveis de veculos na entrada da ponte.

Verificar se existe ou no placas de transio, o seu estado e funcionamento. Carece tambm se examinar as juntas entre os acessos e

a ponte, assim como as saias de aterro, a drenagem e a ininterrupo das barreiras na rodovia e na ponte.

Cursos dgua Analisar se a seo de vazo disponvel suficiente, avaliando se

detritos e matrias flutuantes podem escoar livremente durante as cheias

e se existe manifestao ou indicativos de eroso.

Encontros e fundaes Verificar, nas pontes com fundaes diretas e superficiais, se existe

evidncias de eroses ou descalamentos. Um exame apropriado apenas

poder ser executado em poca de guas baixas. Nas fundaes em estacas deve-se verificar o estado das estacas, especialmente no trecho de variao do nvel d'gua.

As paredes dos encontros devem ser verificadas para apurar a possvel existncia de trincas ocasionadas por assentamentos, desalinhamentos ou desaprumos provocados por presses dos aterros de

acesso. Irregularidades no concreto e corroso de armaduras necessitam ser examinadas.

Apoios Intermedirios Avaliar os pilares, macios, parede ou isolados, assim como as

vigas de contraventamento para apurar os sinais de degradao e corroso de armaduras. Particularmente importantes e perigosas so as trincas e quebras de cantos nos topos dos pilares e a degradao do concreto e das

armaduras nas suas bases.

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Aparelhos de Apoio

Analisar os aparelhos de apoio para verificar seu estado, seu funcionamento, se esto bem arranjados e alinhados e se podem mover-

se livremente. Aparelhos de apoio metlicos precisam estar sem ferrugem, bem

lubrificados e seus chumbadores devem estar em bom estado. Os

aparelhos de apoio de elastmetro no podem estar achatados, com faces abauladas ou muito distorcidos.

Superestrutura Examinar irregularidades no concreto, como fissuras,

desplacamentos, desagregaes, infiltraes e eflorescncias, verificando suas possveis causas. Investigar a existncia de cobrimentos insuficientes, de exposio de armaduras e de armaduras corrodas. Deve

ser confirmada, tambm, a existncia de drenos em nmero suficiente e localizados em pontos baixos da laje inferior.

Pista de Rolamento Apurar se proporciona um trfego fluente e seguro, assim como, se

est ntegra ou incompleta, desgastada e trincada, se as declividades e a drenagem so suficientes, se h acmulo de gua na sua superfcie e se a pista escorregadia.

A Figura 8 mostra um exemplo de irregularidade da pista de rolamento.

Figura 8 Irregularidades da Pista de Rolamento (DNIT, 2004).

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Juntas de Dilatao

Verificar seu tipo, sua integridade e capacidade de vedao e se funciona livremente, no estando prejudicadas por acmulo de detritos.

Necessita-se medir suas aberturas, concomitantemente com o registro da temperatura ambiente.

Barreiras Guarda-Corpos Verificar se as barreiras so as padronizadas, tipo New Jersey, ou

se so similares e proporcionam proteo satisfatria; registrar a

existncia de anomalias no alinhamento, no estado do concreto e no cobrimento, assim como o estado das armaduras.

Sinalizao Averiguar e anotar a existncia ou no de sinalizao na entrada da

ponte e de sinalizao da pista. Instalaes e Utilidades Pblicas

Constatar se os dutos esto corretamente fixados, se existe vazamentos de gua ou gs e se os dutos de eletricidade esto bem

isolados.

3.4 EQUIPAMENTOS DE INSPEO

Para que a inspeo seja completa e confivel h necessidade de

serem utilizados equipamentos auxiliares que, basicamente, se alinham em dois grupos:

3.4.1 EQUIPAMENTOS COMUNS

Equipamentos de Limpeza o Escovas, vassouras, palhas-de-ao, lixas.

Equipamentos de Inspeo o Canivete, faco, martelo, chave de fenda, cinto suporte de ferramentas.

Equipamentos de Melhoria de Viso o Binculo, luneta, lente com iluminao, espelho de inspeo, lanterna, lquido penetrante.

Equipamentos de Medio

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o Trena, paqumetro, fissurmetro, fio de prumo, nvel de pedreiro, termmetro.

Equipamentos de Documentao o Prancheta, fichas cadastrais, lpis, borracha, esquadros, giz, cmera fotogrfica.

Equipamentos Complementares o Estojo de primeiros socorros, repelentes e materiais de higiene pessoal.

3.4.2 EQUIPAMENTOS ESPECIAIS E ENSAIOS NO DESTRUTIVOS

Os equipamentos citados a seguir no so, geralmente, utilizados

em inspees rotineiras e nem em pontes de pequeno porte; a necessidade de alguns deles poder implicar em contrataes com empresas especializadas.

Algumas tcnicas avanadas de inspeo, utilizadas como complemento da inspeo visual podem envolver diferentes testes, que

devem ser realizados por profissionais devidamente treinados. Pacmetro

O pacmetro um aparelho que utiliza ondas magnticas para determinar a posio das armaduras. Serve para, por exemplo, detectar regies com cobrimentos inadequados, regies propcias deteriorao

do concreto por corroso das armaduras. Esse aparelho sofre interferncia de armaduras muito prximas

umas das outras, podendo fornecer resultados imprecisos nesses casos. Medidor de Potencial de Corroso

O potencial de corroso do ao pode ser medido pela diferena de potencial entre o ao e um eletrodo de referncia. Com a utilizao de aparelhos que medem esse potencial, pode-se identificar se a rea

examinada est com corroso ou no. De acordo com a ASTM C 876 (2013), a probabilidade de ocorrncia de

corroso baseada nos valores de potencial, conforme indica a Tabela 1.

Esclermetro

O aparelho de esclermetro consiste basicamente em um mecanismo de massa mola que realiza um impacto na estrutura e mede-

se o retorno dessa massa, obtendo-se um ndice escleromtrico que pode

48

ser relacionado com a dureza superficial do material e correlacionado com

a sua resistncia. Desta forma pode-se verificar a uniformidade da resistncia dentre

os diferentes elementos estruturais de uma obra.

Tabela 1 - Probabilidade de ocorrer corroso da armadura

Potencial de corroso relativo

ao eletrodo de referncia de cobre-sulfato de cobre (mV)

Probabilidade de

corroso (%)

Ecorr< -350 90

-200 >Ecorr> -350 Incerteza

Ecorr> -200 10

Ultrassom

O mtodo de avaliao de propagao de onda ultrassnica consiste em medir o tempo de percurso para que esta onda atravesse o

concreto (NBR 8802/94). Este mtodo possibilita a deteco de reas internas fissuradas e de

concreto deteriorado, pois a velocidade das ondas de ultrassom depende

do meio que se propagam, sendo reduzidas em regies fissuradas. A Tabela 2 abaixo mostra, como referncia, a relao da

velocidade da onda ultrassnica em relao qualidade do concreto.

Profundidade de Carbonatao

A carbonatao reduz a proteo do ao contra a corroso e ocasionada pela reao do xido de clcio do concreto com dixido de carbono. A profundidade da carbonatao pode ser medida com a

exposio do concreto a solues de fenolftalena, pois concretos sem carbonatao mudam de cor enquanto que concretos com carbonatao permanecem com a mesma cor.

Alm desse, ainda so utilizados:

Equipamentos de Levantamentos Topogrficos

Equipamentos de Inspeo Submersa

Equipamentos de Jateamento de Ar, gua e Areia.

49

Tabela 2 - Velocidade da onda ultrassnica X Qualidade do concreto (NBR

8802, 2013)

Velocidade (m/s) Qualidade

> 4500 Excelente

3500 4500 Boa

3000 3500 Duvidosa

2000 3000 Pobre

< 2000 Muito pobre

3.4.3 MTODOS DE ACESSO

A finalidade dos mtodos de acesso garantir que o Inspetor possa alcanar com segurana uma rea a ser inspecionada e com uma proximidade tal que permita que esta rea possa ser tocada com as mos.

Os dois principais meios de alcanar reas de difcil acesso de uma ponte so atravs de equipamentos de acesso e veculos de acesso.

Equipamentos de Acesso Equipamentos comuns de acesso incluem escadas, andaimes

apoiados ou suspensos, plataformas apoiadas em torres tubulares e barcos ou balsas.

Veculos de Acesso Os veculos especiais de acesso proporcionam um ligeiro e seguro

acesso a todas as reas de difcil alcance de uma ponte, entretanto dependem de sua disponibilidade e da real necessidade de seu emprego, tendo em vista que seu aluguel possui um alto custo. Os veculos de

acesso so quase imprescindveis nas pontes de grandes vos e de altura elevada, e apropriados quando um grande nmero de obras de um mesmo trecho deve ser inspecionado.

Dentre os veculos especiais de acesso esto os caminhes tipo Munck que possuem braos articulados e cestas, e os "snoopers", veculos

com braos articulados e cestas, que permitem alcanar toda a parte

50

inferior do estrado ou, pelo menos, grande parte dela; os caminhes tipo

Munck, Figura 9, em geral, no tm alcance para inspecionar toda a parte inferior do estrado, mas apenas suas faces laterais e trechos contguos da

parte inferior.

Figura 9 Caminho do tipo Munck, com braos articulados (DNIT, 2004).

3.5 CAPACITAO DOS INSPETORES

Em um sistema de gerenciamento de OAE, o fator humano o elo

mais fraco, mais suscetvel a erros. Desta forma ressalta-se a importncia de contar com profissionais qualificados.

Todos os pases envolvidos na COST 345 (2007) possuem padres

para a qualificao e formao dos inspetores. As diversas abordagens tm alguns elementos comuns, porm possuem diferentes requisitos em relao aos conhecimentos e experincia necessrios para os inspetores:

por exemplo, alguns pases exigem que o inspetor tenha qualificao formal, enquanto outros exigem apenas que o inspetor tenha alguma

formao ou experincia prtica relevante. A ao COST 345 (2007) defende que para maior eficincia e

eficcia, um inspetor deve ter conhecimento de cincia dos materiais,

comportamento estrutural e das prticas e tcnicas de construo. Assim, deveriam existir cursos de formao e educao de inspetores de forma contnua e que abrangessem:

O uso de novos materiais para a construo e reparo;

51

O uso de novas formas estruturais - em particular, as suas vulnerabilidades;

O uso de tcnicas de investigao mais eficazes e confiveis;

A alterao na carga de trfego em relao ao tempo;

As mudanas no ambiente - particularmente aquelas que possam afetar a segurana e a durabilidade da estrutura;

A identificao de novos defeitos e/ou um aumento sbito na incidncia de defeitos especficos.

De acordo com a Norma do DNIT 010/2004, as Inspees Cadastrais, Rotineiras e Intermedirias devem ser realizadas por Inspetores assessorados, se necessrio, por tcnicos de nvel mdio. J as

Inspees Extraordinrias e Especiais devem ser realizadas por Inspetores Seniores auxiliados, se preciso, por Consultores e Auxiliares Tcnicos.

No Brasil, o Inspetor ser, sempre, um Engenheiro Diplomado, registrado no CREA; dependendo das responsabilidades que lhe sero atribudas, devero ser comprovados os dados presentes na Tabela 3. Essa

tabela mostra a capacitao necessria para cada obra.

Tabela 3 Atribuies do Inspetor (DNIT, 2004)

Inspetor Inspetor snior

Para inspecionar uma nica obra

de comprimento igual ou inferior a

duzentos metros e que no inclui

nenhuma estrutura no

convencional.

Para inspecionar uma estrutura

especial, ou de comprimento superior a duzentos metros, ou supervisionar a

inspeo de um conjunto de obras.

Mnimo de cinco anos de

experincia em projeto de pontes.

Mnimo de cinco anos de experincia

em projeto, execuo, recuperao,

reforo e reabilitao de pontes.

Mnimo de cinco anos de

experincia em inspeo de pontes.

Mnimo de dez anos de experincia em inspeo de pontes.

Perfeito conhecimento do Manual

de Inspeo de Pontes.

Perfeito conhecimento do Manual de

Inspeo de Pontes.

A capacitao necessria para os Auxiliares Tcnicos, segundo a

Norma do DNIT 010/2004, :

Ter completado o segundo grau;

52

Possuir bom nvel de inteligncia e vivacidade, assim como boas condies fsicas - podendo subir e descer em estruturas elevadas, respeitando as normas vigentes de segurana do trabalho;

Ter habilidade para desenhar a mo livre esquemas de obras, apoios etc., com as respeitantes dimenses;

Possuir habilidade para ler os desenhos do projeto estrutural, verificando se a obra foi construda de acordo

com os desenhos;

Ser apto para tirar fotografias e gravar imagens digitalizadas;

Saber utilizar instrumentos de medidas e de visualizao, tais como rguas, trenas, paqumetros, rguas comparadoras, termmetros, mquinas fotogrficas,

binculos etc.;

Possuir perfeito conhecimento do Manual de Inspeo de Pontes.

3.6 RESPONSABILIDADES E DEVERES DO INSPETOR DE PONTES

De acordo com o Manual de Inspees do DNIT (2004), as

responsabilidades do inspetor de pontes so:

Registrar detalhadamente e fielmente os itens que carecem de reparos ou servios de manuteno.

Zelar pelo patrimnio pblico.

Garantir a confiana do usurio e conservar a segurana e a funcionalidade das obras.

O manual tambm apresenta os seguintes deveres do inspetor de pontes:

Planejar as Inspees.

Realizar as Inspees.

Preparar os Relatrios.

Identificar os itens que necessitam de reparos e quantificar seus custos.

O Bridge Inspectors Reference Manual (2012) BIRM -atribui algumas responsabilidades aos inspetores, como:

Realizar inspees minuciosas identificando as condies e os defeitos da ponte.

53

Elaborar relatrios que documentem os defeitos e alerte os supervisores e engenheiros de quaisquer concluses que podem afetar a segurana do usurio da estrada ou a integridade da estrutura.

Estar continuamente atento para pequenos defeitos que podem se agravar e necessitar de reparos caros.

Reconhecer os componentes da estrutura que necessitam de reparo, a fim de manter a segurana da ponte.

Recomendar o fechamento de uma ponte, se necessrio.

3.7 APLICAO DAS INFORMAES COLETADAS

Os dados obtidos a partir de uma inspeo so utilizados para

determinar a prxima ao a ser tomada: esta pode ser uma ao imediata ou que se segue a partir de uma avaliao da condio da estrutura.

importante que os trabalhos de reparo sejam regularmente

inspecionados e avaliados, e os resultados gravados de uma forma sistemtica. Estes dados podem ser utilizados para avaliar a eficcia do trabalho de reparo realizado em um local particular, e comparar a relao

custo, eficcia e durabilidade dos diferentes trabalhos realizados em outros locais com diferentes condies de servio.

Os dados sobre a taxa de deteriorao da condio de uma estrutura, ou dos seus componentes e elementos, so essenciais para decises sobre o tipo e intervalo das atividades de manuteno e reparo.

O intervalo pode ser baseado em uma anlise de custo-benefcio. Tais dados podem ser utilizados para ajudar a priorizar os trabalhos de manuteno em relao a gama de estruturas e tambm podem ser

utilizados para desenvolver modelos novos ou aprimorados para prever a taxa de deteriorao e o custo de vida.

3.7.1 AVALIAO DO ESTADO DAS OBRAS DE ARTE ESPECIAIS

A avaliao do estado realizada para fornecer informaes sobre:

A condio geral de uma estrutura e/ou dos seus componentes ou elementos;

A intensidade e extenso dos defeitos e as zonas de deteriorao - e tambm sua natureza e causa;

O efeito dos defeitos e reas de deteriorao na estabilidade e manuteno da estrutura - este ltimo

54

abrange, por exemplo, esttica, durabilidade e segurana

no trnsito. Os principais objetivos de uma avaliao so:

Identificar os processos de deteriorao;

Fornecer uma indicao da condio de uma estrutura e/ou dos seus componentes ou elementos;

Identificar quais trabalhos so necessrios, tais como inspeo, manuteno e/ou reparo - e tambm o custo

provvel e tempo de tais obras;

Possibilitar a classificao de uma estrutura de acordo com a necessidade de novos trabalhos;

Proporcionar uma indicao da condio de um grupo de estruturas a partir de uma srie de avaliaes;

Otimizar as despesas com novas obras.

Para o DNIT (2004), a avaliao subjetiva, mas o inspetor deve seguir recomendaes para a emisso da nota de um elemento estrutural, de acordo com a Tabela 4, especificando as caractersticas deste elemento.

Ao final atribuda uma nota para a ponte referente menor nota conferida aos elementos da ponte.

No Instituto ZAG da Eslovnia, a avaliao da condio de uma ponte/ou dos seus componentes segue a equao abaixo (COST 345, 2007):

= = 1 2 3 4 ( 1)

em que:

VD - Valor de classificao para o tipo de dano. Bi - o valor deste fator reflete o efeito potencial de um tipo

particular de dano (i) sobre a segurana e / ou a durabilidade do elemento

estrutural afetado. Os valores de Bi variam de 1 a 5. K1i - este fator define a importncia do componente ou membro

estrutural para a segurana de toda a estrutura. Por exemplo, uma trinca na calada menos importante do que uma trinca na viga. Os valores de K1 so 0,3, 0,7 ou 1,0.

K2i - o valor deste fator, que varia de 0,4 a 1, reflete a intensidade do dano, sendo classificada em um de quatro tipos: I leve (0,4), II- mdio (0,6), III grave (0,8), IV - muito grave (1,0). Normalmente, o valor do fator atribudo a um tipo particular de dano.

K3i - o valor deste fator, que varia de 0,5 a 1 descreve a extenso dos danos principal, sendo classificada de acordo com a percentagem dos

55

elementos ou a rea da superfcie afetada como elementos individuais

(0,5), vrios elementos (0,8), ou sobre a maior parte da ponte (1.0). Normalmente, o valor do fator atribudo a um ou mais componentes da

ponte ou a toda a ponte.

Tabela 4 Descrio das notas de avaliao dos elementos estruturais (DNIT, 2004)

56

K4i - o valor desse fator reflete a urgncia de um trabalho de

interveno: os valores variam entre 0 e 10 (COST 345, 2007). O valor depende do tipo de estrutura, do risco e consequncias de um possvel

colapso da ponte ou de partes dela. Os valores utilizados so: 1 - As medidas corretivas no possuem carter urgente, pois o dano

no afeta a segurana, utilidade ou durabilidade da estrutura;

3 - Medidas corretivas devem ser realizadas num perodo inferior a cinco anos;

5 - Medidas corretivas devem ser realizadas imediatamente;

10 - O dano afeta seriamente a segurana da ponte, estando em risco de um colapso.

Com o valor de R pode-se classificar a ponte de acordo com a Tabela 5.

Tabela 5 Sistema de classificao utilizado na Eslovnia (COST 345, 2007).

Classe Descrio R

1 Critica 20

2 Ruim 14-22

3 Satisfatria 8-17

4 Boa 3-12

5 Muito Boa 0-5

Portanto dois inspetores que avaliem uma mesma ponte numa

mesma poca podero classific-las com ndices diferentes. O mtodo

utilizado na Eslovnia utiliza parmetros mais quantitativos, como o coeficiente K1i, que avalia a extenso do dano, portanto diminui a

dependncia de fatores humanos que possibilitem avaliaes distintas. Com a utilizao do coeficiente K3i, esse ltimo mtodo,

diferentemente do mtodo do DNIT, avalia o elemento estrutural em

relao a sua importncia para a segurana total da estrutura, dando maior importncia para elementos que possam levar ao colapso da estrutura.

O mtodo do DNIT mais simples, deixando a avaliao da ponte

com maior influncia dos critrios utilizados pelo inspetor, sendo que somente um valor atribudo para cada elemento estrutural e a nota final

o menor dentre esses valores. J o mtodo esloveno utiliza cinco

57

coeficientes para cada dano, multiplicando-os e posteriormente somando

esses resultados para atribuir a nota final da ponte. O Instituto ZAG utiliza o software e-Bridge que possibilita o

armazenamento das principais caractersticas tcnicas e do histrico de inspees de pontes, de uma forma simples e otimizada. O instituto tambm faz uso de uma metodologia que utiliza os dados de pesagem em

movimento aliados com os dados do software. Com base nas inspees obtm-se ndices de deteriorao da estrutura, que so utilizados para melhor estimar a real capacidade resistente da estrutura, de forma similar

ao apresentado nos apndices no item Apndice A -. O software apresenta uma lista de A a H para ser preenchida com

a descrio e quantificao dos danos encontrados. A Figura 10 apresenta a tela do e-Bridge na qual se possvel preencher as listas de A a H.

Figura 10 e-Bridge (e-Bridge)

Cada um desses itens apresenta uma lista de opes, j definidas,

para serem selecionadas. A. Elemento estrutural;

58

A1. Parte ou a localizao do elemento;

B. Dano; C. Local da estrutura, onde o dano se localiza, por exemplo, em

qual vo da estrutura; D. Local do dano, por exemplo, distncia do incio do vo; E. Grau do dano;

F. Extenso do dano; G. Proposta de reparo. H. Observaes, por exemplo, ampliao do dano.

Tendo em vista que os ndices B e K1 so definidos automaticamente quando se preenche a lista A e B, isso facilita a

uniformidade das avaliaes de diferentes inspetores. O Instituto ZAG segue uma recomendao para a avaliao do

ndice K2, intensidade do dano, mostrada na Tabela 6.

Tabela 6 ndice K2

Dano Intensidade do Dano

I II III IV

Fissuras

(Concreto

armado e

protendido)

20 mm

Baixo

cobrimento [c] c creq c creq

10 c < creq, estribos

aparentes

c < creq, armadura

principal aparente.

Profundidade

de

carbonatao

[pc]

pc c pc c pc na mesma profundidade

dos estribos

pc na mesma

profundidade da

armadura principal

Desagregao

[d]

d

Cobrimento

d

Cobrimento

d de mesma profundidade

das

armaduras

d profundidade maior que a das

armaduras

Corroso das

armaduras

Corroso

superficial,

at 5% da seo.

Corroso at 10%

da seo.

Corroso entre 10% e

20% da seo

Corroso > 20%

da seo

59

4. METODOLOGIA

Para a realizao desse trabalho, inicialmente definiu-se o trecho a ser estudado, no qual as pontes de concreto armado seriam avaliadas, com

o objetivo de se selecionar a que estivesse mais danificada e que fosse vivel de se inspecionar detalhadamente sem a necessidade de equipamentos de acesso especiais. Em seguida realizou-se uma inspeo

detalhada da ponte selecionada e com as informaes dessa inspeo avaliou-se a ponte pela utilizao do mtodo do DNIT e da Eslovnia para ento comparar a metodologia e os resultados de ambos os mtodos.

O fluxograma mostrado pela Figura 11 apresenta a metodologia utilizada.

Figura 11 - Fluxograma da metodologia

Definio do TrechoInspeo visual de todas as pontes do

trecho

Anlise das inspees e escolha

da ponte

Inspeo detalhada da ponte escolhida

Avaliao da ponte pelo mtodo do

DNIT e da Eslovnia

Comparao dos mtodos e sugesto

de melhorias

60

4.1 DEFINIO DO TRECHO E PONTE UTILIZADA COMO ESTUDO DE CASO

Para a definio do trecho foi necessrio verificar uma rodovia que

fosse federal, sem concesso e que tivesse um fluxo intenso de veculos pesados, alm de possuir vrias pontes ou viadutos.

Inicialmente foram identificados os cinco principais corredores

logsticos e selecionado o corredor mais representativo, levando em conta os quesitos (LABTRANS, 2014):

Fluxo de veculos pesados;

Fluxo das Autorizaes Especiais de Trnsito AETs;

Presena de Portos;

Dados do Comrcio Exterior Importao, exportao e total;

Dados quantitativos e qualitativos sobre a produo agrcola;

Postos de contagem e de pesagem. Estes cinco principais corredores logsticos se encontram na

BR 101 Esprito Santo (Entr. ES 245(A)/248 (Linhares) Carapina), ilustrado na Figura 12; BR 101 Esprito Santo (Entr. BR 262(B) Div. ES/RJ), apresentado na Figura 13; BR 381 Minas Gerais (Entr. BR 458/MG 232 - Entr. BR 262(A)), apresentado na Figura 14; BR 101 Bahia e Sergipe (Fim pista dupla/Incio obras duplicao - Entr. BR 110(A)),

ilustrado na Figura 15 e BR 153 Gois e Tocantins (Entr. TO 483 (Figueirpolis) - Entr. BR 080(A)/GO 237 (Uruau)), ilustrado na Figura 16.

O trecho selecionado localiza-se na BR-153, no estado de Gois, entre os quilmetros 197 e 44, como mostrado na Figura 16. O trecho possui oito pontes, com uma mdia diria de veculos de

aproximadamente 4800 veculos dos quais 3500 veculos pesados. O estado de Gois apresenta um clima predominantemente

tropical, com vero mido, nos meses de dezembro a maro, e inverno seco, predominante no perodo de junho a agosto. A temperatura mdia varia entre 18C e 26C, com amplitude trmica significativa

(GOVERNO DE GOIS, 2013).

61

Figura 12 - BR 101 Esprito Santo (LABTRANS, 2014)

62

Figura 13 - BR 101 Esprito Santo (LABTRANS, 2014)

Inicialmente, as oito pontes foram inspecionadas visualmente

anotando-se algumas informaes como comprimento do vo, caractersticas estruturais, nmero de vigas, pilares e vos, assim como as principais manifestaes patolgicas encontradas. Para isso utilizou-se

uma trena metlica, prancheta, papel e caneta, assim como uma cmera fotogrfica para registrar os defeitos encontrados assim como as

caractersticas estruturais da ponte.

63

Figura 14 - BR 381 Minas Gerais (LABTRANS, 2014)

Figura 15 - BR 101 Bahia e Sergipe (LABTRANS, 2014)

64

Figura 16 - BR 153 Gois e Tocantins (LABTRANS, 2014)

Para a realizao desta inspeo levou-se praticamente um dia, percorrendo o trecho e parando em cada uma das pontes para a realizao

da inspeo visual. Informaes importantes como facilidade de acesso e de realizao

de uma inspeo detalhada com a realizao de ensaios, sem a necessidade de equipamentos de acesso muito caros, como caminho Munck tambm foram anotadas.

A Tabela 7 apresenta as pontes inspecionadas, iniciando-se na ponte mais prxima a cidade de Uruau e seguindo o sentido norte da rodovia. Mais detalhes sobre as pontes no Apndice B -.

65

Tabela 7 Pontes Inspecionadas

Km -

Rio/Crrego

Extenso

Total (m)

Km da

rodovia

Foto

Passa Trs 104,69 197

Mato Grosso 20,84 162

Vai e Vem 28,86 148

Itinguijada 28,83 147

66

Km -

Rio/Crrego

Extenso

Total (m)

Km da

rodovia

Foto

Lambari 22,67 135

Ouro 99,58 86

Funil 30,7 50

Cana-Brava 60,85 44

67

Selecionou-se a Ponte sobre o Rio Lambari, observada na Figura

17, para a realizao da continuao dos estudos. Essa ponte apresenta um relativo fcil acesso, por no ser muito alta, no possuir uma mata

fechada, que dificultasse a aproximao e visualizao dos elementos da estrutura, por ser possvel chegar beira do rio e ter acesso aos pilares sem a necessidade da utilizao de equipamentos especiais.

Figura 17