RECUPERAÇÃO DE PLACAS DE CONCRETO DE PRAÇA DE PEDÁGIO E REVESTIMENTO DE OBRAS-DE-ARTE COM LIBERAÇÃO DO TRÁFEGO APÓS 12 HORAS RECOVERY OF CONCRETE PLATES OF TOLL SQUARES AND BRIDGES STRUCTURES COVERING WITH LIBERATION OF THE TRAFFIC IN 12 HOURS José Eduardo de Aguiar (1); Geraldo Caetano Dadalto (2); (1) Engenheiro Civil M.Sc, Recuperação Engenharia Rua Paulo Afonso 225 – 30350-060 Belo Horizonte, Brasil e-mail [email protected] tel: (31) 3297-8964 (2) Engenheiro Civil, Concessionária Rodovia do Sol Praça do Pedágio 10 – 29050-365 Vitória, Brasil e-mail [email protected] tel: (27) 3334-7850 Resumo A substituição de placas de concreto de cimento Portland danificadas nas praças de pedágio e sobre obras-de-arte especiais é um procedimento relativamente comum para os órgãos e empresas que trabalham com manutenção de rodovias. Trata-se de um trabalho criterioso e de alto risco, pois interfere diretamente com o tráfego, exigindo um planejamento muito bem elaborado. Dentro dos diversos itens que compõem esta logística se destacam a qualidade do serviço e o prazo para a liberação do tráfego. Este trabalho apresenta a tecnologia desenvolvida por uma empresa concessionária de rodovia para a substituição de suas placas de concreto em um tempo reduzido, permitindo a liberação do tráfego 12 horas após o término da concretagem, utilizando concreto convencional, sem lançar mão de argamassas especiais. São apresentados os procedimentos para demolição e remoção das placas, o preparo do subleito, a concretagem, o acabamento e a cura, além do traço desenvolvido para atender a este objetivo. Esta técnica está sendo adotada para a substituição de placas de concreto das praças de pedágio, construídas sobre o solo, e para as placas de revestimento dos tabuleiros de obras-de-arte especiais que precisam estar aderidas ao substrato da estrutura. Este trabalho tem como objetivo dar uma contribuição técnica à comunidade da construção civil, mostrando experiências bem sucedidas na manutenção de placas de concreto com elevado padrão de qualidade e um prazo reduzido de execução, usando material que pode ser dosado em obra. palavras chaves: ponte; placas de concreto; manutenção; patologias; reparos; Summary The substitution of the damaged concrete plates of Portland cement at toll squares and bridges it’s a procedure relatively common for the organs and companies that work with maintenance of highways. This is a high risk work and needs diligence, because it interferes directly with traffic, demanding a well elaborated planning. Among several items that compose this logistics, the job quality and the period of traffic hold can be highlighted. This paper presents the technology developed by a concessionary company of highway for the substitution of their concrete plates in a reduced time, allowing the traffic liberation 12 hours after the end of the concrete application, using conventional concrete, but allowing the use of special mortars. It also presents the procedures for demolition and removal of the plates, the preparation of the sublayer, the concrete application, the covering and the concrete curing, including the concrete composition developed to accomplish the objective. This technique is being adopted for the replacement of concrete plates of toll squares, built on the soil, and ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ for the plates covering special large structures panels that need to be adhered to the structure’s substrate. This work objective is to give a technical contribution to the community of the Civil Engineering, showing succeeded experiences in the maintenance of concrete plates, with high quality and a reduced period of execution, using materials that can be produced in work sites. key words: rigid pavement; maintenance; pathologies; repairs; 1 Introdução A Concessionária Rodovia do Sol S.A. é a empresa responsável pela manutenção e melhorias da 3ª Ponte de Vitória, capital do Espírito Santo. Também faz parte integrante do Contrato de Concessão Pública o trecho rodoviário entre as cidades de Vila Velha e Guarapari, com uma extensão aproximada de 70 km. A 3ª Ponte de Vitória foi inaugurada em 1989, possuindo 3.339 metros de extensão. O trecho sobre o mar foi construído em caixão com balanços sucessivos e a parte sobre a terra através de lançamentos de vigas pré-fabricadas. A parte central da ponte possui 714 metros, sendo executado em estrutura metálica com vão livre de navegação de 260 metros. A ponte, uma das maiores do Brasil, utilizou em sua construção 94.400 m³ de concreto e 11.440 t de aço. Figura 1 – Vista do vão central da 3ª Ponte de Vitória (ES) A Concessionária Rodosol dispõe de duas praças de pedágio, sendo uma na entrada da 3ª Ponte, em Vitória, e outra no km 30 da rodovia. Na praça de pedágio de Vitória é onde se concentra a maioria dos trabalhos envolvendo a manutenção e a substituição das placas de concreto, em função de suas dimensões e do grande volume de tráfego. Anualmente é feita uma inspeção visual em todas as placas, e através de um inventário, são cadastradas todas as anomalias, como a ocorrência de fissuras, quebras de bordo, deficiência nas selagens, etc. ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ As placas que apresentam patologias que interferem no conforto e segurança dos usuários são reparadas, de forma parcial ou total. Os reparos parciais normalmente utilizam argamassas de pega rápida, disponíveis no mercado, permitindo a liberação do tráfego em até duas horas após o término do trabalho, sendo realizados para recuperar bordas quebradas ou outros pequenos reparos. Os reparos totais requerem a demolição e substituição completa das placas, causando, conseqüentemente, muito mais transtorno para os usuários. Quando os reparos das placas ocorrem sobre o tabuleiro da 3ª Ponte, a dimensão do problema é muito maior, por causa da interdição obrigatória de uma pista de rolamento, sendo que a ponte possui duas faixas de rolamento em cada sentido e hoje a média diária de tráfego são 60.000 veículos. Quando há necessidade de substituição de alguma placa é feito com antecedência um planejamento visando reduzir ao máximo os transtornos aos usuários. É escolhida uma data mais adequada, procurando-se fazer o trabalho durante um feriado, se possível, um prolongado. Para garantir a qualidade do trabalho, mas dentro de um prazo reduzido, foi desenvolvida pela Rodosol uma tecnologia para minimizar os transtornos causados pela interrupção do tráfego, quando da substituição das placas que precisam de reparo total. O grande objetivo é reduzir o tempo de interdição, liberando o tráfego após 12 horas do término da concretagem, utilizando para isto um concreto de alto desempenho, podendo ser dosado na obra, sem uso de argamassas especiais de reparo que são bem mais caras. A seguir são mostrados alguns trabalhos realizados, sendo que os procedimentos abrangem tanto a substituição de placas de concreto na praça de pedágio, quanto sobre o tabuleiro da 3ª Ponte. 2 Tecnologia adotada 2.1 Dosagem do concreto Para se obter um concreto de alta resistência em poucas horas foram desenvolvidos diversos estudos em campo e em laboratório, tendo como objetivo alcançar uma resistência à compressão de 20 MPa em 12 horas. Abaixo o consumo de materiais por m3 de concreto da dosagem adotada. Massa espec. (kg/dm3) 2,98 2,63 Materiais Cimento CP V ARI Areia Volume (l) 161 Peso (kg) 480 276 726 ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ 2,80 1,00 1,17 1,18 Brita 1 Água Aditivo super plastificante Aditivo plastificante acelerador 403 160 6,72 1128 160 7,86 2,88 3,398 Gráfico 1 - Traço do concreto O fator a/c é 0,33 e são adicionadas fibras de polipropileno na proporção de 300g/ m 3. 2.2 Demolição das placas As placas localizadas sobre tabuleiro de ponte devem ser demolidas sem risco de comprometer as placas adjacentes e, principalmente, a superestrutura da ponte. Para isto as placas danificadas devem ser recortadas com disco provido de diamante, transformando a placa maior em várias pequenas, para facilitar a demolição e a remoção (Figura 2). A demolição é feita com rompedores pneumáticos (Figura 3), de forma criteriosa, para não atingir o substrato, sendo a remoção feita manualmente. O material demolido é colocado em caçambas de entulhos, com o auxílio de uma retro escavadeira, para serem enviadas à bota-fora adequado. ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ Figura 2 – Corte de placa danificada no tabuleiro da ponte com disco diamantado Figura 3 – Demolição da placa com rompedores pneumáticos Para a demolição das placas da praça de pedágio, portanto construídas sobre solo, pode ser utilizada uma retro-escavadeira dotada de rompedor hidráulico, conhecido como picão (Figura 4). Também devem ser tomados os cuidados necessários para não danificar as placas adjacentes. O mesmo equipamento é utilizado para recolher os entulhos e colocá-los em uma caçamba de caminhão, para serem levados ao bota-fora (Figura 5). Figura 4 – Demolição de placa danificada na praça do pedágio com rompedor hidráulico (picão) ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ Figura 5 – Retirada dos entulhos com a retro-escavadeira 2.3 Preparo do substrato A falta de aderência entre as placas de concreto e o tabuleiro da ponte é uma das principais causas da quebra das placas do revestimento. Por causa disto as novas placas localizadas sobre o tabuleiro devem ser concretadas aderidas ao substrato, ou seja, devem ser incorporadas na superestrutura. Para isto será necessário remover todas as partículas soltas e pó existentes no local (Figura 6). O substrato deverá estar saturado, sem água empoçada, e sobre ele deverá ser aplicada uma fina calda de água e cimento, imediatamente antes da concretagem. Para garantir a fixação com o tabuleiro devem ser instalados conectores metálicos de 10 cm de comprimento, aderidos ao substrato com resina epóxi, utilizando-se em média 4 unidades por metro quadrado (Figura 7). Figura 6 – Limpeza do substrato, com retirada das partículas soltas e pó ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ Figura 7 – Instalação de conectores metálicos no substrato, aderidos com resina epóxi As novas placas que forem construídas sobre solo da praça de pedágio deverão ter o subleito regularizado através de compactação mecanizada (Figura 8). Sobre o subleito regularizado deverá ser colocado um filme plástico sobre toda a superfície, evitando contato do novo concreto com o solo. Este procedimento evita que a água do concreto, que é muito pouca, seja absorvida pelo solo e não permite que haja a aderência da placa com o subleito, deixando-a livre para as movimentações térmicas. As barras de transferência e de ligação existentes nas placas adjacentes devem ser re-alinhadas, principalmente as de transferência, que necessitam estar paralelas entre si e engraxadas. Figura 8 – Regularização do subleito através de compactação mecanizada ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ 2. 3 Concretagem Antes da concretagem deve ser instalada na altura mediana da placa uma tela soldada tipo Telcon Q196, suspensa por suportes metálicos (Figura 9). O objetivo desta tela é evitar o surgimento de fissuras por retração hidráulica na superfície. O concreto usinado é transportado por caminhões betoneira e lançado diretamente sobre o substrato (Figura 10), sendo espalhado manualmente e convenientemente adensado com vibradores de imersão de 45 mm, em posição vertical (Figura 11). Figura 9 – Detalhes do filme plástico, da tela soldada e das barras de transferência Figura 10 – Lançamento do concreto usinado no tabuleiro da ponte ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ Figura 11 – Espalhamento do concreto e adensamento com vibradores de imersão O acabamento é realizado manualmente. Inicialmente é feito um sarrafeamento utilizando-se uma régua metálica, de forma a deixar a pista de rolamento com o maior conforto possível para os usuários (Figura 12). Após o sarrafeamento, os pedreiros, ajoelhados por sobre uma passarela de madeira apoiada nas placas adjacentes, continuam o acabamento utilizando desempenadeiras de madeira. A textura final da superfície do pavimento é feita através da passagem de uma vassoura de piaçava sobre a superfície, utilizando-se também a passarela de madeira (Figura 13). Figura 12 – Sarrafeamento da superfície com régua metálica ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ Figura 13 – Textura final feita através da passagem de uma vassoura de piaçava 2.4 Cura O processo de cura é muito importante neste trabalho, evitando o surgimento de fissuras de retração plástica devida à rápida evaporação da água de amassamento do concreto. A cura é feita em duas etapas. Na primeira deve-se aspergir sobre a superfície, ainda úmida, uma película de cura química logo após o término do acabamento, utilizando uma taxa de no mínimo 200 g/m² (Figura 14). Tão logo a superfície resista ao contato sem marcar, deve-se colocar sobre ela uma manta de fibras sintéticas, tipo Bidim, que deverá permanecer encharcada até a liberação do tráfego (Figura 15). Figura 14 – Aspersão da cura química sobre a superfície recém acabada ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ Figura 15 – Colocação de manta Bidim sobre a superfície da nova placa 2.5 Liberação do tráfego O tráfego é liberado imediatamente após o rompimento de corpos de prova em laboratório, quando se obtém a confirmação que a resistência em 12 horas já atingiu o mínimo de 20 MPa. ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________ 3 Conclusão do trabalho Adotando a tecnologia que permite liberar o tráfego após 12 horas do término da concretagem, utilizando concreto convencional que pode ser dosado em obra, a Rodosol já substituiu com sucesso diversas placas de concreto, tanto na praça de pedágio quanto sobre o tabuleiro da 3ª Ponte. Os procedimentos mostrados neste trabalho já tiveram sua eficiência comprovada em várias oportunidades, que garantiram além da qualidade e durabilidade do concreto, o conforto aos usuários e uma significativa redução nos transtornos do tráfego. 4 Referências Bibliográficas AGUIAR, J.E – Métodos executivos de pavimentos de concreto. Associação Brasileira de Pavimentação. 18° Reunião Anual de Pavimentação. Porto Alegre /1983. AGUIAR, J.E – Técnicas modernas de recuperação de pavimentos de concreto. ANEOR. 7° Encontro Nacional de Conservação Rodoviária. Vitória/2002 ANAIS DO 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2008 – 50CBC0741 ______________________________________________________________________