Melhores Praticas CCR Parte 3

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    5.4 LANAMENTO E COMPACTAO

    5.4.1 Procedimentos Operacionais

    O processo de aplicao do CCR extremamente simples, mas a repetio de

    variadas atividades, embora pequenas, por centenas de vezes exige uma grandesincronia timmig sem a qual a produtividade e a qualidade do produtoacabado podem ser comprometidas.

    Deve-se promover o constante treinamento da equipe operacional envolvida -encarregados, oficiais e ajudantes. A participao de representantes do projetista,do controle da qualidade e do Cliente tambm altamente desejvel, pois permitea percepo, a induo e o nivelamento de todos quanto aos aspectosfundamentais considerados pelo projeto.

    Para tal, os cineminhas como os da Figuras 56e 57, utilizados em repetidas

    obras, e Procedimentos Operacionais no mbito do Sistema da Qualidade, soferramentas facilitadoras e de grande utilidade pelo dilogo propiciado entre osmembros da equipe.

    Figura 56: Cineminha sobre lanamento do CCR, clssico no treinamento de equipes.

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    Figura 57: Cineminha do lanamento junto face, para treinamento de equipes.

    A equipe operacional deve estar consciente de que o CCR no seu estado fresco um produto de pequena vida til, e que deve ser lanado e compactado em nomximo 45 minutos aps sua fabricao, principalmente nos locais prximos afundao, ombreiras, elementos embutidos e veda juntas, pois so nestes locaisonde ocorrero as maiores concentrao de tenses na fase de servio daestrutura.

    vlido repetir sempre o jargo norte-americano para o CCR: "The faster you gowith RCC, the better the quality". Na Figura 58observa-se a desejvel sincroniaentre as diversas atividades na praa de uma barragem: espalhamento da

    argamassa de ligao, espalhamento e compactao do CCR e insero da juntade contrao.

    Figura 58: Sincronia na praa de lanamento do CCR. Barragem de Miel I.

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    5.4.2 Lanamento em Camadas Horizontais (Camada Estendida)

    A primeira providencia a ser tomada antes de iniciar o lanamento de umacamada dotar a praa de diversas referncias de nvel indicando a espessuraacabada, o que feito mediante pintura de faixas nos diversos elementos de

    contorno, bem como a utilizao de gabaritos mveis no interior da praa. Adota-se um caimento de 0,5 a 1,0% para jusante, permitindo o escoamento das guasde chuva e facilitando a limpeza.

    Deve-se iniciar uma praa de CCR sempre pelo paramento de montante, com olanamento de concreto de face, se assim determinar o projeto, vide Figura 59.

    Figura 59: Lanamento do concreto de face (E). Notar faixas de nivelamento pintadas nos diversos

    elementos de contorno, bem como o substrato limpo. Barragem de Capanda. O concreto de face deve ser pr-adensado at atingir o nvel da camada acabada.Segue-se o espalhamento de concreto ou argamassa de bero, o que em geral feito manualmente, conforme Figuras 60(Capanda) e 61 (UHE Picada).

    Outras obras adotam processos mecanizados de maior produtividade, como nabarragem de Miel I, conforme ilustrado na Figura 62.

    Figura 60: Lanamento e espalhamento do concreto de bero em Capanda.

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    Figura 61: Lanamento de concreto de face e de bero na UHE Picada.

    Figura 62: Espalhamento do concreto de bero na barragem de Miel I.

    A opo pelo uso de argamassa ou concreto de bero irrelevante, pois ambospropiciam as propriedades de ligao desejadas pelo projeto. Sua escolha funo de preferncias do Cliente ou da equipe executora. A argamassa oferece avantagem de ser isenta de segregao. Mas um concreto adequadamente dosadotambm o ser, bastando adotar um teor de argamassa superior ao normalmentedosado para concretos bombeados.

    Empregando-se concreto de bero, o tamanho mximo do agregado no devesuperar 19 mm, pois a espessura da camada passar a ser determinada pelotamanho do agregado, aumentando o seu volume na unidade de rea tratada.Alguns especialistas preferem o uso de concreto tendo em vista que o mesmoescoa e compacta-se menos do que a argamassa sob os pneus de caminhes,o que parece ter importncia relativa.

    Uma recomendao vlida tanto para concreto como para argamassa de ligao a dosagem com elevado teor de ar incorporado da ordem de 6 a 10%, poisconfere sensvel melhoria na trabalhabilidade, reduzindo a segregao eprincipalmente facilitando o espalhamento manual. Devido ao manuseio e a

    elevada exposio aps o espalhamento, as bolhas de ar so eliminadas e o teorde ar ser naturalmente reduzido para 3 a 5%. Outro aspecto relevante, mas

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    pouco observado, que o custo unitrio do aditivo incorporador de ar cerca dametade de um aditivo plastificante normal, e at um sexto de umsuperplastificante. Entretanto, no retardam a pega, o que pode ser relevanteconforme o clima do local da obra.

    Aps o espalhamento, a camada de ligao deve ser imediatamente coberta como CCR, utilizando-se convencionalmente um trator de esteiras do porte do Cat D6.Um equipamento ligeiramente menor (do porte do Cat D4 ou D5) uma timaindicao, porm raramente so disponveis nas grandes construtoras.

    A Figura 63E ilustra o CCR sendo estendido com Cat D6 na barragem deCapanda, onde se nota tambm o concreto de ligao sendo espalhadoimediatamente sua frente.

    Figura 63: Lanamento de CCR em Capanda, observando ausncia de segregao.

    Equipamentos maiores tm sido utilizados em determinadas obras, como nabarragem de Urugua- (Argentina), onde foi empregado um Cat D7, porm sembenefcios mensurveis de produtividade. A benefcio do maior peso doequipamento de espalhamento na compactao questionvel, principalmenteem camadas com espessura acima de 20 cm.

    O CCR deve sempre ser basculado na extremidade de outra poro de CCR jespalhado, conforme ilustrado nas Figuras 63D, 64E e 65E, pois este artifcioalm de reduzir a segregao, permite tambm absorver pequenas ocorrncias

    durante o espalhamento com trator, sem a necessidade de interferncia manualcom ps padejamento.

    As esteiras dos tratores empregados no espalhamento devem ter perfil o maisraso possvel, para evitar danos ao trafegar sobre camadas j compactadas. AFigura 64D mostra o equipamento empregado em Capanda, cuja esteira jdesgastada nos trabalhos de terraplenagem foi recondicionada mantendo poremas sapatas gastas. Observa-se nesta mesma figura que nas extremidades dalamina frontal foram soldadas pequenas chapas para direcionar o CCR frente,minimizando fugas laterais.

    A Figura 65 mostra a praa de lanamento de CCR em Cana Brava, onde notransporte foi empregado foras-de-estrada RK 430 e no espalhamento trator D65.

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    Figura 64: Basculamento (E) e espalhamento (D) com CAT D6 com esteira lisa - Capanda.

    Figura 65: Lanamento de CCR em Cana Brava.

    A Figura 66 ilustra danos indesejveis causados por esteiras com arestas vivasnas obras de Candonga e Itapebi, resultando em retrabalho e perda de material.

    Figura 66: Danos em camada j acabada em Candonga (E) e Itapebi (C e D).

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    Na barragem de Miel I o espalhamento foi realizado em camadas com 33 cm deespessura solta, empregando-se 2 tratores: Cat D5M (280 m3/h) e Fiat FD-9 (180m3/h), conforme mostrado na Figura 58.

    Para compactao do CCR, os rolos lisos vibratrios em tandem so os mais

    indicados, como os utilizados nas barragens de Nova Olinda (Figura 67E),Capanda e Miel I (Figura 67D), entre outras.

    Entretanto, rolos de tambor simples tambm so empregados com sucesso, comoem Cana Brava, Itapebi, Picada e muitas outras, preferindo-se os rolos pesadosdesenvolvidos para enrocamento, acima de 12 toneladas.

    Figura 67: Compactao do CCR com rolo tandem, em Nova Olinda (E) e Miel I(D).

    No incio da construo de Capanda, as camadas lanadas com 44 cm deespessura eram pr-compactadas com rolo vibratrio de tambor simplescorrugado, e em seguida com rolo vibratrio liso simples para compactao final,conforme Figura 68. O objetivo do rolo corrugado era propiciar a compactao emprofundidade, na base das camadas, devido sua alta espessura. Posteriormenteambos foram substitudos por um rolo vibratrio tandem Dynapac CC-43, similarao modelo empregado em Nova Olinda. Ensaios comparativos com os doisprocedimentos no evidenciaram benefcios importantes do primeiro processo,muito provavelmente pelo fato da mistura do CCR no ser coesiva.

    Figura 68: Compactao de CCR com rolos corrugado e liso, no incio de Capanda.

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    5.4.3 Lanamento com Camadas Inclinadas - Mtodo Chins Rampado

    Na execuo das camadas de CCR horizontalmente, de um extremo ao outro dabarragem, o intervalo de tempo entre a finalizao de uma camada e o inicio deseu recobrimento genericamente excede 6 horas, o que invariavelmente

    estabelece uma junta fria, que deve ser limpa e tratada com aplicao deconcreto ou argamassa de ligao.

    Outra ocorrncia tpica a necessidade de desmontagem e elevao das frmasdo paramento de montante, aproximadamente a cada 2 m de altura, o que implicana paralisao das atividades prximas ao paramento de montante e numademanda concentrada por guindastes para iamento.

    O mtodo de lanamento Chins Rampado um artifcio criativo que permitesubstancial reduo no tratamento das juntas de construo e no volume doconcreto de ligao. Permite ainda otimizar mo de obra e equipamentos para

    manuseio das frmas.

    Este mtodo veio ao conhecimento do meio tcnico brasileiro atravs do consultorWalton Pacelli, aps sua participao num simpsio sobre CCR na China, ondefoi relatada a aplicao deste processo na barragem chinesa de Jiangya em 1997,da o apelido de Chins Rampado. No Brasil, foi aplicado pela primeira vez aofinal de 2000 na UHE Lajeado, seguindo-se em Cana Brava e Peixe .

    Conforme Figura 69, a configurao em rampa entre 5 e 20% neste mtodoresulta em sub-camadas curtas e de pequeno volume, o que permite rpidorecobrimento - em no mximo 4 horas - no caracterizando assim uma junta-fria.O uso da camada de ligao restringe-se ao contato entre as super-camadas,com altura de 2,0 m no caso de Lajeado.

    A definio da declividade da rampa varia de obra para obra. Rampas maissuaves tendem a se aproximar no lanamento horizontal, o que exige maiorvelocidade de produo para evitar as juntas-frias. O lanamento e oadensamento dos concretos convencionais nos paramentos externos sofacilitados com rampas mais suaves, assim como a execuo das juntas decontrao. J as rampas mais acentuadas e curtas exigem menor produtividadedo CCR, porm o adensamento dos concretos convencionais requer maiorateno devido ao desconfinamento da extremidade em avano. A operao doscompactadores no CCR muito inclinado tambm dificultada, assim como aexecuo das juntas de contrao.

    Conforme ser visto no Capitulo 5.4.5, a execuo das juntas de contrao peloprocesso de insero de chapa metlica ou lona plstica ainda no foi possvelpelo mtodo rampado, devido elevada espessura da camada acabada, alm doendurecimento das sub-camadas mais profundas. Assim, usualmente emprega-seo processo do gabarito com filme plstico.

    Outra limitao do mtodo rampado que a largura da praa no deve ser

    demasiado grande, pois haveria necessidade de uma produtividade enorme paraevitar uma junta-fria. No caso do lanamento em camadas horizontais possvel

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    subdividir a praa em diversas faixas e compactar suas bordas, conformeilustrado nas Figuras 50, 51 e 93. J com o mtodo rampado a junta deconstruo vertical temporria exigiria o uso de frmas, o que no atrativo.

    As fotografias das Figuras 70a 73 ilustram a aplicao do mtodo rampado nas

    obras da UHE Lajeado e UHE Peixe.

    Figura 69: Esquema de lanamento Chins Rampado, aplicado na UHE Lajeado.

    Figura 70: Aplicao do concreto de face e do CCR rampado na UHE Peixe.

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    Figura 71: Adensamento do concreto de face e rolagem do CCR rampado na UHE Peixe.

    Figura 72: Aspecto da rampa acabada pelo mtodo Chins Rampado, na UHE Peixe (E) e Lajeado (D).

    Figura 73: Aspecto de estrutura em execuo pelo mtodo Chins Rampado - UHE Peixe.

    Conforme j tratado no Captulo 3.1 (Estabilidade), o grande nmero de juntas deconstruo horizontais conduzem a estratificao da estrutura, o que um fator

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    crtico no projeto de barragens em CCR. O procedimento executivo em camadasrampadas reduz significativamente estas descontinuidades, aumentado aintegridade estrutural da obra. No caso de Lajeado, o uso de super-camadascom 2,00 m de altura propicia uma reduo superior a 6 vezes no numero decamadas horizontais equivalentes com 0,33 cm de altura.

    A tcnica de construo com camada inclinada tambm foi utilizada em 2000 nabarragem de Tannur - Jordnia, conforme Figura 74. Neste caso, adotou-sesuper-camadas com 1,20 m de altura, executadas em sub-camadas de 0,30 m.

    Figura 74: Esquema construtivo com super-camada rampada na barragem de Tannur - Jordnia.

    A frma do paramento de montante de Tannur tinha 3,00 m de altura,reposicionada a cada duas super-camadas. O segmento restante de 0,60 mproporcionava o guarda-corpo necessrio para segurana da equipe operacional.A Figura 75E ilustra a praa de lanamento rampado, notando-se tambm oespalhamento do concreto de ligao no topo da etapa anterior. Na Figura 75Dtem-se a obra acabada, com 60 m de altura.

    Figura 75: Lanamento rampado na barragem de Tannur, onde foram aplicados 220.000 m3

    de CCR.

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    5.4.4 CCR Enriquecido com Calda

    Uma alternativa muito promissora e econmica para o acabamento dosparamentos de barragens em CCR o enriquecimento da sua prpria misturamediante adio calda de cimento. Neste processo, o CCR lanado e espalhado

    diretamente contra as frmas, porm deixado sem compactar numa faixa comlargura da ordem de 50 cm do paramento.

    Antes de compactar o CCR adjacente a esta faixa, aplica-se nela a calda decimento, seguido do adensamento com vibradores de imerso. O aspecto ser ode um concreto convencional. Em seguida compacta-se o CCR adjacente, sendoa superfcie de interface arrasada e compactada com placa vibratria, de modoidntico ao procedimento adotado com o concreto de face convencional.

    No caso da barragem de Miel I, cujo paramento de montante impermeabilizadopor uma membrana de PVC Carpi, este processo substituiu o concreto

    convencional de face e propiciou um bom acabamento para posterior aplicao damembrana. A largura da faixa enriquecida em Miel I foi de 40 cm, na qual eraaplicado cerca de 10 litros de calda com fator gua:cimento 0,80 por metro lineartratado. A adio de tal calda equivale a acrescentar cerca de 7,2 kg de cimentopor metro linear. Como o prisma tratado contm 0,12 m3/m, a calda agrega cercade 60 kg de cimento por m3 ao teor do concreto do paramento.

    Em Miel I este procedimento foi tambm utilizado no tratamento contra asombreiras rochosas, nas paredes das galerias e no paramento de jusante. Asuperfcie total de paramento e paredes tratados com concreto enriquecido foi de37.000 m. A sequencia de fotos da Figura 76ilustra o procedimento.

    Figura 76: Aplicao de CCR enriquecido com calda na barragem de Miel I.

    O paramento de montante da barragem de Olivenhain tambm foi executado comCCR enriquecido com calda, sobre o qual foi instalada uma membrana de PVCnuma filosofia de projeto idntica a de Miel I. Nesta barragem o CCR enriquecidotambm foi aplicado no paramento de jusante e no contato com a rocha das

    ombreiras. Na Figura 77 observa-se o caminho empregado para preparo decalda junto ao paramento de jusante (E) e de montante (D).

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    Figura 77: Aplicao de CCR enriquecido com calda na barragem de Olivenhain-EUA.

    Na fotografia da Figura 78Etem-se a imprimao com calda da superfcie rochosada ombreira antes da sua cobertura com CCR. O adensamento do CCRenriquecido foi efetuado com grupo de vibradores de imerso montados em umaretro-escavadeira, conforme mostrado na Figura 78D.

    Figura 78: Aplicao de CCR enriquecido com calda na barragem de Olivenhain-EUA.

    Procedimento idntico foi adotado na barragem de Jiangya, conforme Figura 79.

    Figura 79: Adensamento mecanizado do CCR enriquecido com calda em Jiangya - China.