Identificação da RAA e monitoramento
de estrutura afetada pela reação
Eng. Flávio Moreira Salles
Laboratório CESP de Engenharia Civil
Roteiro
Identificação da RAA
Monitoramento de estruturas afetadas
Condução do assunto // Estudo de caso
UHE Jaguari – SP
Eng. Flávio M. Salles - CESP
2
Investigação da RAA
Eng. Flávio M. Salles - CESP
3
USINA UHE JAGUARI
Localização:
Tomada D´ Água
Casa de força
Vertedouro
Enrocamento
Situação verificada na Tomada D’Água:
Fissurações laje
Fissurações contrafortes e paredes externas
USINA UHE JAGUARI
Situação verificada:
Intensa fissuração em mapa;
Lixiviação dos produtos da pasta cimento hidratada
com formação de precipitado branco;
Trincas no concreto com aberturas pronunciadas;
USINA UHE JAGUARI
Investigações implementadas:
Inspeção visual;
Extração de testemunhos de concreto;
Análise petrográfica;
Recuperação do traço de concreto;
Ensaios físicos em laboratório.
Inspeção visual
Fissuras características em diferentes estruturas
Inspeção visual
Fissuras características em diferentes estruturas
USINA UHE JAGUARI
Ensaio colorimétrico (mancha)
 Cobaltonitrito
USINA UHE JAGUARI
Ensaio colorimétrico (mancha)
 Rodamina
Extração de testemunhos de concreto
Análise petrográfica;
Microscopia estereoscópica;
Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV;
Características dos agregados.
Microscopia estereoscópica do testemunho
Microscopia estereoscópica e óptica
Porosidade
Poros vazios ou parcialmente preenchidos por material
branco (gel e/ou etringita)
Feições características da RAA – Gel exsudado
Microscopia eletrônica de varredura
 Investigação no concreto
Comprovação RAA pela identificação de gel expansivo, amorfo, gretado.
 Investigação no agregado graúdo
Mineralogia
Reativa/Deletéria
Quartzo e Feldspato com
extinção ondulante
Bordas de reação
Presentes
Tipo de rocha
Ígnea metamorfizada
Reatividade Potencial
Agregado Potencialmente Reativo
Estudos laboratoriais
Ensaio em barra de argamassa – NBR 15577-4
Estudos laboratoriais
Ensaio em prisma de concreto – NBR 15577-6
Ensaio ABNT NBR 15577-6/2008 – 38 0C
Estudos laboratoriais
Ensaio em prisma de concreto – Modificado
Considerações
Estudos petrográfico e mineralógico no material extraído
confirmam RAA;
Análise MEV identificação de produtos típicos da RAA;
Ensaio acelerado em barras de argamassa com agregado
granítico negativo para RAA no período observado;
Ensaio em prismas de concreto:
Normalizado – 38°C em 365 dias:  Negativo RAA
Acelerado – 60°C em 180 dias :  Positivo RAA
Monitoramento da tomada
d´água da UHE Jaguari
Eng. Flávio M. Salles - CESP
Fortaleza - 2010
Inspeção visual
Fissuras características em diferentes estruturas
Instrumentação recomendada na laje da tomada d’água:
Monitoramento das estruturas
Observações para plano de instrumentação:
Fase e taxa de expansão do concreto;
Evolução taxa de expansão do concreto nas três direções
ortogonais;
Evolução da deformabilidade do concreto com o tempo;
Modelo matemático de análise do comportamento da barragem;
Eficiência das obras de reparo.
Monitoramento das estruturas
Grandezas para o plano de instrumentação:
Alteamento da crista da barragem;
Deslocamentos horizontais da crista;
Deformações internas da estrutura;
Deslocamentos diferenciais entre blocos;
Deslocamentos angulares da barragem;
Subpressões na interface concreto/rocha e
Vazões de drenagem.
Medidor triortogonal
Posicionamento dos instrumentos na TA UHE Jaguari
INSTRUMENTAÇÃO - MEDIDORES
Recalque / Elevação
Abertura / Fechamento
Abertura / Fechamento
Avanço / Recuo
Base de tensotast
Medidor triortogonal
Disposição dos medidores na Tomada D’ Água
Projeção do
pórtico de carga
Projeção da plataforma (laje) - cota 627,50
13 14
Y
PAREDE IX
5
4
P2
PAREDE V
P2
Ponte de acesso
2
3
9
P4
1
24
15
16
P4
17
23
623,75
618,50
Câmara servomotor
18
Laje
22
21
11
8
P1
13
7
6
P1
20
19
PAREDE III
12
627,50
9
14
PAREDE VII
PAREDE VI
PAREDE VIII
PAREDE II
P3
P3
8
PAREDE I
12
Z
MG 1
10
10
11
nº
nº
Medidor triorgonal (MT)
Base para medição dos movimentos de fissuras (BT)
Medidor triorgonal existente
MG 2
X
•24 pares de bases de tensotast – BT;
•07 medidores triortogonais – MT.
Disposição dos medidores na Tomada D’ Água
MT-8
MT-11 e 12
MT-9
Disposição dos medidores na Tomada D’ Água
BT-4
BT-10
BT-14
BT-11 e 12
BT-13 e 14
BT-15
Monitoramento dos deslocamentos
horizontais e verticais relativos
Deslocamentos verticais relativos

Extensômetro de haste

Diferenças nas taxas de expansão do concreto por
tensões confinantes
Deslocamentos horizontais relativos

Pêndulo invertido

Deslocamentos cisalhantes na interface concreto/rocha
Extensômetro de haste
Fonte: Silveira (2003)
B
A
634,887
P2
3
PAREDE V
P4
618,50
8
PAREDE XI
11
SAPATA
12
PAREDE III
Furo 6”
MACIÇO
P1
8
PAREDE I
GRADE
EIXO DO TÚNEL ADUTOR
10
10
MG 1
MACIÇO
Furo 6"
13
ESCAVAÇÃO
PAREDE II
588,00
PAREDE VII
Furo 4"
MURO GUIA ESQUERDO
PAREDE V
Furo 4”
PAREDE VI
PAREDE VI
PAREDE IV
PAREDE III
CÂMARA DO
SERVOMOTOR
623,75
1
PAREDE VIII
PAREDE I
Câmara do
comando
hidráulico do
servomotor
PAREDE VII
EIXO DA COMPORTA
EIXO DOS PAINÉIS DE VEDAÇÃO
PAREDE IX
9
9
PAREDE IX
5
CÂMARA DO
SERVOMOTOR
4
Ponte de acesso
MURO GUIA DIREITO
PAREDE II
PAREDE X
627,50
PONTE DE ACESSO
Câmara do
comando
hidráulico do
servomotor
7
6
P3
MACIÇO
12
11
MG 2
567,00
564,50
B
CORTE AA
A
VISTA FRONTAL
CORTE BB
Instalação do extensômetro de haste
Pêndulo Invertido
Guia da comporta
Deslocamento diferencial
• Particularidades do aparato de medição
–Sensor de temperatura
» Desenvolvido no LCEC;
» Automatização de leituras;
» Interligado ao sistema de
aquisição de dados;
LASER
T1
Ponto de
fixação do
Laser
T2
T3
1500 mm
6201 mm
6270 mm
Termômetros
– Monitoramento dos deslocamentos relativos entre as
paredes do compartimento de armazenamento dos
painéis de vedação
– Medida oposta ao laser com LVDT.
• Detalhamento do aparato de medição
Ponte de acesso
5
P2
3
PAREDE V
P4
9
PAREDE VI
PAREDE VIII
1
Sistema de aquisição
de dados
Câmara de
comando
hidraulico do
servomotor
PAREDE VII
PAREDE IX
4
11
12
PAREDE III
8
PAREDE II
9
P1
8
10
MG 1 10
Compartimento de armazenamento
dos painéis de vedação
PAREDE I
13
7
6
P3
12
11
Extremidades engastadas
MG 2
Instalação do equipamento em campo
Sistema de aquisição de dados
Interface
homem/máquina
Fonte
Módulo de expansão
CLP
– Software de gerenciamento das leituras;
 Primeiras Leituras
 Medidores triortogonais
Eng. Flávio M. Salles - CESP
– Base para medição dos movimentos de
fissuras
 Extensômetros de hastes
– Aparato de medição com laser
– Aparato de medição com LVDT
Considerações finais
– As análises qualitativas dos deslocamentos medidos indicam
evolução do processo expansivo decorrente da RAA;
– Os instrumentos convencionais estão adequados às medições a
que foram programados;
– O aparato de medição eletrônica tem coerência nas leituras
demonstradas, variando linearmente com a temperatura;
– Os parâmetros de monitoramento e os locais determinados para as
instalações demonstraram ser representativos diante das
disponibilidades técnicas e econômicas.
Muito obrigado!
Eng. Flavio Moreira Salles
Laboratório CESP de Engenharia Civil
Ilha Solteira - SP
e-mail: [email protected]