Júlio Appleton

Dia do Betão 2018Vila Franca de Xira 24 de Maio 2018

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Introdução

Conceitos básicos

Apresentação de um conjunto de obras para ilustrar

AnomaliasTécnicas de reparaçãoEvolução do estado das obras após reabilitação

Conclusões

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INTRODUÇÃO

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Ponte de Vila Franca de Xira e viadutos de acesso, 1951

Estas obras requerem reabilitaçãoInspecção de 2001

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Obras do nó de Vila Franca de Xira, 1992

INTRODUÇÃO

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Júlio Appleton

As primeiras estruturas de betão armado foram construidas em 1848 (170 anos)

INTRODUÇÃO

1848

1907

1898 1910

1911

Hennebique

(1842–1921)

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DURABILIDADE

Aptidão de uma estrutura para desempenhar as funções para que havia sido concebida

durante o período de vida de projecto, sem que tal implique custos de manutenção e

reparação desproporcionados

CONCEITOS BÁSICOS

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Anomalias

Corrosão das armaduras

Reacções expansivas no betão

Inspecção e Ensaios

Inspecção visual

Extracção de carotes para ensaio de resistência e avaliação de reacções ASR/RSI

Medição de recobrimentos.

Profundidade de carbonatação e contaminação por cloretos

Avaliação e propostas de intervenção

Prevenção

Reparação

Reforço

CONCEITOS BÁSICOS

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Anomalias

Corrosão das armaduras

Causas:

Recobrimento reduzido

Betão de fraca qualidade

Defeitos de execução

Falta de conservação

Reacções expansivas no betão

Causas:

Utilização de agregados reactivos

Deficiente controlo da temperatura no interior do betão durante o

endurecimento

CONCEITOS BÁSICOS

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Júlio Appleton 8

CONCEITOS BÁSICOS

CORROSÃO DE ARMADURAS _ FASE DE INICIAÇÃO

Cmin [mm]

t i(y

ears

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e de

terio

raçã

o

tempoiniciação propagação

ti tp

1

3

4

2

1 despassivação2 fendilhação3 delaminação4 rotura

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CORROSÃO DAS ARMADURAS

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CONCEITOS BÁSICOS

Júlio Appleton 10

CONCEITOS BÁSICOS

CORROSÃO DE ARMADURAS – FASE DE PROPAGAÇÃO

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CONCEITOS BÁSICOS

As reacções expansivas no interior do betão causam fendilhação de grande abertura (mm)

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Inspecção e ensaios. Modelação estrutural

Avaliação das condições de segurança

(Consideração dos efeitos estruturais da deterioração)

Decisão sobre o tipo de intervenção

PREVENÇÃO, REPARAÇÃO E REFORÇO DE ESTRUTURAS

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Júlio Appleton

Apresentação de 8 exemplos de obras de betão armado

para ilustrar anomalias e técnicas de reparação

Corrosão de armaduras - 5 Exemplos

Reacções expansivas – 3 Exemplos

PREVENÇÃO, REPARAÇÃO E REFORÇO DE ESTRUTURAS

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Exemplo 1 – Reabilitação de fachada de edifício de betão à vista

Exemplo 2 – Substituição/Demolição de estrutura de betão armado em

ambiente maritimo por estrutura com armaduras em aço inoxidável

Exemplo 3 – Medidas de prevenção e controlo da corrosão em estrutura sujeita

a ambiente maritimo

Exemplo 4 – Substituição geral do betão de recobrimento de estrutura

contaminada por cloretos, com betão autocompactável

Exemplo 5 – Substituição geral do betão de recobrimento de estrutura

contaminada por cloretos, com betão projectado. Ilustração de

hidrodemolição para corte do betão e preparação das superficies

EXEMPLOS DE CORROSÃO DE ARMADURAS EM OBRAS DE BETÂO ARMADO

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Exemplo 1 - Edifício em Lisboa

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Construção 1976

Reabilitação das fachadas 2006

Anomalias – corrosão local dasarmaduras

Intervenção – reparação localcom argamassas pré-doseadas

- protecção geral por pintura

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Edifício em Lisboa - Anomalias

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corrosão local das armaduras

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Edifício em Lisboa - Reparação

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Edifício em Lisboa – Protecção superficial

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Em 2013

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Exemplo 2 - Estrutura sobre o mar em Marrocos

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Zona envolvente de Mesquita(sobre o mar)

Construção – 1986

Reabilitação 2006

Anomalias – corrosão generalizada dasarmaduras(betão de má qualidade)

Intervenção – reconstrução total em betãoarmado com aço inoxidável

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Estrutura sobre o mar – efeitos estruturais da deterioração

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Efeitos estrurais da deterioração e da pormenorização das armaduras

Júlio Appleton

Estrutura sobre o mar – efeitos estruturais da deterioração

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Efeitos estrurais da deterioração e da pormenorização das armaduras

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Estrutura sobre o mar - Demolição e protecção com dique

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Estrutura sobre o mar - anomalias

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Corrosão generalizada das armadurasdevida à acção de cloretos

Delaminação do betão em secção de pilares,vista após demolição

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Estrutura sobre o mar - reconstrução

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Reconstrução em betão com aço inox

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Exemplo 3 - Ponte Vasco da Gama - Prevenção

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Construção 1998 Ambiente marítimoIntervenções preventivas no Viaduto Sul

2004 sistema de encapsulamento de pilares APEpor o recobrimento medido ser inferior ao especificado ( 7cm )

2005 prevenção catódica ( projecto de investigação )

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Ponte Vasco da Gama - viaduto sul - recobrimentos

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Ponte Vasco da Gama – viaduto sul – sistema APE

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Teste em estaleiro

Obra

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Ponte Vasco da Gama – viaduto sul – sistema APE

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Controlo de qualidade

Em 2010

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Ponte Vasco da Gama - viaduto sul – sistema APE

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Ponte Vasco da Gama – viaduto sul – prevenção catódica

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Projecto de investigação Catódica – Prevenção catódica por corrente impostaist/zetacorr/a2p e ânodos de fitas de titânio

Pilar SV39D

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Ponte Vasco da Gama – viaduto sul – prevenção catódica

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Monitorização anual do sistema

Em 2010

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Exemplo 4 - Ponte Cais

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Construção 1982Reabilitação 2004

Anomalias – corrosão de armaduras

Intervenção – Encamisamento das vigascom betão autocompactável

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Ponte Cais - anomalias

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Anomalias – corrosão de armaduras

Situações mais gravosas :face inferior das lajesvigas mais baixas

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Ponte Cais - anomalias

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Anomalias

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Ponte Cais - intervenção

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Estudos preliminares

Agregados pré-colocados

Microbetão autocompactável

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Ponte Cais - intervenção

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Reabilitação com BAC

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Ponte Cais - intervenção

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Reabilitação com BAC

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Ponte Cais - estado da obra em 2012

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Em 2012 ( após 8 anos da intervenção)

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Exemplo 5 - Lisnave - doca 22

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Construção 1973Reabilitação 2000

AnomaliasCorrosão das armaduras

IintervençãoReposição integral da camadaexterior do betão com microbetão moldadoCorte do betão por hidrodemolição

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Lisnave doca 22 - anomalias

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Lisnave doca 22 - intervenção

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Reabilitação das paredes

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Lisnave doca 22 - anomalias

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água sob pressão

infiltração

segregação

waterstop

Rotura localJuntas

Infiltrações através das juntas

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Lisnave doca 22 – estado da obra

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Em 2013

Após a conclusão da obra

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Lisnave - docas 20 e 21

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Construção 1973Reabilitação 1991

AnomaliasCorrosão de armaduras

Intervenção ( em várias fases)Reparação integral da camada exteriorcom betão moldado ou com betão projectado ( via seca )

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Lisnave - docas 20 e 21 - anomalias

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Má qualidade do betãoa/C=0,7

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Lisnave docas 20 e 21 – corte do betão e preparação das superficies

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Corte do betão e preparação das superfícies

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Lisnave docas 20 e 21 – reparação com betão projectado

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Reparação

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Lisnave docas 20 e 21 – estado da obra

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Em 2013Doca 20

Doca 21

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Exemplo 6 – Reabilitação de viaduto deteriorado por RAS, incluindo reconstrução

local

Exemplo 7– Protecção e reforço em tabuleiro pré-esforçado fendilhado por

reacções RAS/RSI

Exemplo 8– Substituição de pilares de viadutos deteriorados por reacções

RAS/RSI. Monitorização

EXEMPLOS DE REPARAÇÃO DE OBRAS DE BETÃO ARMADODETERIORADAS PELOS EFEITOS DE REACÇÔES EXPANSIVAS

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Exemplo 6 – RAS no Viaduto Duarte Pacheco

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Construção 1944Reabilitação 2003

Anomalias – Reacções expansivas no betão ASRCorrosão localizada.Esmagamento entre elementos estruturais

Intervenção – Reparação localReconstrução de alguns elementosProtecção geral

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Viaduto Duarte Pacheco - anomalias

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Júlio Appleton

Viaduto Duarte Pacheco - anomalias

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Viaduto Duarte Pacheco – reparação local

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Reparação local

Injecção de fendas Reparação do reboco

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Viaduto Duarte Pacheco - intervenção

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Reconstrução da laje do passeio

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Viaduto Duarte Pacheco - intervenção

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Reforço do tabuleiro após aumento da faixade rodagem, reduzindo os passeiosAs vigas laterais que estavam no passeio tinham metade das armaduras das outras vigas

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Viaduto Duarte Pacheco - intervenção

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Esmagamento de topo de vigas

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Viaduto Duarte Pacheco – outras intervenções

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Substituição de apoios

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Viaduto Duarte Pacheco – estado da obra

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Em 2013

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Exemplo 7 – RAS em Viaduto corrente com tabuleiro em laje vigada pré-esforçada

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Construção 1980Anomalias – corrosão de armaduras

_Fendilhação horizontal nas vigasdo tabuleiro ( RAS)

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Viaduto corrente com tabuleiro em laje vigada pré-esforçada

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Júlio Appleton

Viaduto corrente com tabuleiro em laje vigada pré-esforçada

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Júlio Appleton

Viaduto corrente com tabuleiro em laje vigada pré-esforçada

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Exemplo 8 – RAS em pilares localizados em albufeira

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Construção 1983Anomalias – fendilhação vertical em pilares

Júlio Appleton

Exemplo 8 - Ponte com pilares localizados em albufeira

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Construção 1983Anomalias – fendilhação vertical em pilares

PONTE SÃO JOÃO DAS AREIAS - PILARES E FUNDAÇÕES

PROJECTO DE REABILITAÇÃO - Pilares P2 a P4 - 2017Intervenção I1 – introdução de 6 novas estacas de 1,2m de diâmetro interligadaspor um maciço à cota 117m-119mIntervenção I3 – Encamisamento e amacissamento do pilar até à cota 126,6

CONCLUSÕES

A durabilidade e a boa imagem das estruturas de bet ão depende do contributo de todos

Dono de obra institucional e Proprietário/Promotores

Projectista

Construtor

Fiscalização

Dono de obra/Utilizador