AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS DE DURABILIDADE DE ELEMENTOS DE CONCRETO DE VIADUTOS FERROVIÁRIOS

Marcelo Botelli de Souza Almeida

Orientador: Luiz Augusto C. Moniz de Aragão Filho Tutor: João Francisco Alves Junqueira Especialização de Transporte Ferroviário de Carga

Instituto Militar de Engenharia RESUMO Obras de artes especiais tem grande importância à operação ferroviária, principalmente em se tratando de um país em desenvolvimento como o Brasil, em que a cultura de manutenção de ativos com foco na durabilidade não é madura o suficiente. Este trabalho tem como objetivo analisar um viaduto ferroviário da MRS Logística S.A., com infraestrutura e mesoestrutura em concreto armado, para apontar possíveis causas de anomalias recorrentes em vários ativos da ferrovia por esta empresa arrendada. As análises da inspeção do viaduto, em conjunto com os ensaios técnicos empregados na caracterização da estrutura objeto do estudo, confirmaram como eficiente metodologia para identificação e acompanhamento de patologias e integridade estrutural. ABSTRACT Special art works have great importance to the rail operation, especially in a developing country such as Brazil, where the culture of asset maintenance focused on durability is not mature enough. This work aims to analyze a railway overpass of MRS Logística S.A., with infrastructure and mesostructure in reinforced concrete, to point out possible causes of recurrent anomalies in several railroad assets by this leased company. The analysis of the viaduct inspection, together with the technical tests used to characterize the structure of the study, confirmed as an efficient methodology for the identification and follow - up of pathologies and structural integrity. 1 INTRODUÇÃO A MRS Logística S.A. detém concessão da malha ferroviária na região Sudeste do Brasil, na qual opera predominantemente o transporte de minério de ferro em veículos com até trinta e seis toneladas por eixo, sendo utilizados principalmente vagões GDT e GDU. O trecho denominado Ferrovia do Aço, entre as cidades de Itabirito-MG e Barra Mansa-RJ, foi construído entre os anos 1970 e 1980, como alternativa para o transporte de cargas, predominantemente de minério de ferro, ligando as jazidas da região central de Minas Gerais aos portos dos estados do Rio de Janeiro e São Paulo. O traçado moderno desta ferrovia se desenvolve em cerca de 350 quilômetros, com altitudes variando de 1030 a 400 metros acima do nível do mar, fazendo com que o seu projeto seja constituído de obras de arte especiais (OAEs) em aproximadamente 30% de sua extensão, tais como viadutos e túneis, de forma a vencer os acidentes geográficos. Os viadutos são estruturas de grande importância à operação ferroviária, em especial neste trecho. Existem cento e onze viadutos na Ferrovia do Aço (FA) sendo eles constituídos por infra e mesoestruturas em concreto armado com até 96 metros de altura. As superestruturas são predominantemente em concreto protendido com vãos médios de 32 metros de extensão. Os tabuleiros são lastrados e sua estrutura em concreto armado. Em inspeções rotineiras nestas obras de arte especiais, constatou-se que quarenta e dois viadutos possuem blocos de fundação com abertura de fissuras excessivas e aleatórias, podendo vir a comprometer a sua resistência mecânica e durabilidade em longo prazo.

De forma geral, através de inspeção visual simplificada, verifica-se que essas fissurações podem estar relacionadas com reações do tipo álcali-agregado e etringita tardia, ou ainda a problemas executivos, sendo necessária a utilização de outros métodos para esta caracterização. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo avaliar os parâmetros de durabilidade dos elementos de concreto com foco no desempenho e durabilidade dos blocos de fundação e pilares dos viadutos ferroviários, de forma a subsidiar qualitativamente e quantitativamente o monitoramento e diagnóstico da integridade estrutural, os projetos executivos e demais intervenções futuras. 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Concreto O controle de qualidade no dimensionamento e construção de uma obra de arte especial deve ser parte do projeto, uma vez que seu emprego eficaz trará maior durabilidade dos elementos e, consequentemente, menores valores atrelados a sua manutenção. Segundo a norma ABNT 6118:2014, que trata de projeto de estruturas de concreto, a durabilidade consiste na capacidade da estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em projeto. A norma define ainda que estruturas de concreto devem ser dimensionadas para que, sob condições ambientais previstas em projeto, conservem sua segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o prazo correspondente à sua vida útil. Segundo a ISO 2394:2015, que trata dos princípios gerais de confiabilidade para estruturas, a vida útil de projeto de uma ponte deve atender os prazos relacionados na Tabela 1 abaixo:

Tabela 1: Vida útil de projeto conforme ISO 2394:2015

Classe Vida útil de projeto para estruturas (anos) Exemplos

1 1 a 5 Estruturas temporárias

2 25 Substituição de elementos estruturais

3 50 Estruturas comuns que não estejam listadas abaixo

4 100 Estruturas monumentais ou especiais e grandes pontes

Fonte: Adaptado da ISO 2394:2015 Contudo, é imperativo afirmar que as estruturas de concreto não estão imunes aos processos de deterioração e anomalias impostas por diversas causas, tais como: mecânicas, físicas, químicas, biológicas e eletromagnéticas (Lapa, 2008). Entende-se como anomalia a descaracterização de um elemento ou sistema integrante da OAE em relação a sua concepção original (ABNT, 2016). Ou seja, os processos de deterioração acima descritos causam danos nas estruturas em função das interações entre seus elementos construtivos. Desta forma, denomina-se como patologia, o estudo técnico e especializado do fator (ou conjunto de fatores) que gera determinada anomalia, bem como as alterações por esta imposta ao elemento em análise e à OAE (ABNT, 2016).

2.2 Manutenção de ativos Durante a vida útil, a estrutura deve garantir a permanência das características da construção a um custo razoável de manutenção. Em condições normais de utilização, a construção não deve ter aparência que cause inquietação aos usuários e ao público geral, nem apresentar falsos sinais de alarme que lancem suspeitas sobre sua segurança. Em situações não previstas de utilização ou manutenção, a estrutura deve apresentar sinais visíveis de advertência de eventuais estados perigosos, ou seja, propiciar a ruína segura. Estas são as principais nuances da segurança estrutural em relação à vida útil. Desta forma, existem estudos, normas nacionais e internacionais que interagem na busca da melhor relação entre projetos técnicos e economicamente viáveis, mas que garantam a durabilidade nas condições segurança esperadas. Contudo toda e qualquer estrutura de concreto deve passar por manutenções preventivas e corretivas como intuito de atender as premissas de projeto quanto à durabilidade, uma vez que a deterioração dos materiais é um fenômeno intrínseco. O fib (2010) apresenta, conforme Figura 1, os estágios de monitoração da estrutura para conservação das construções.

Figura 1: Estágios de monitoração da estrutura para conservação das construções.

Fonte: Adaptado do FIB – Model Code for Concrete 2010.

Quando se emprega de intervenções em elementos estruturais em longo prazo, trata-se na verdade na garantia do nível de desempenho das estruturas, seja ela constituída de quaisquer materiais. O entendimento de “aumento de vida útil” é equivocado neste caso, uma vez que as intervenções preventivas ou corretivas zelam apenas pela estabilidade e durabilidade. Quando se busca este aumento da vida residual, é necessária uma obra de reforço e recapacitação da estrutura, dando nova estimativa de vida útil após a sua conclusão.

2.3 Principais patologias As normas ABNT NBR 6118:2014 e ABNT NBR 12655:2015 descrevem os mecanismos preponderantes na deterioração das estruturas de concreto, tais como lixiviação, expansão, reações deletérias, corrosão devido à carbonatação, ações mecânicas e etc. Estas patologias são atreladas diretamente a durabilidade das estruturas de concreto, uma vez que são agentes

causadores de anomalias, e que, sem a devida intervenção preventiva ou corretiva, afetará significativamente a vida útil do concreto. Metha e Monteiro (2008) exploram minuciosamente o estudo da microestrutura do concreto afirmando que a degradação do concreto dificilmente está atrelada a fatores isolados, e sim pela combinação destes fenômenos, ou seja, há uma interligação entre patologias que afetam a durabilidade dos elementos em concreto. No presente trabalho destacam-se, entre as patologias comumente encontradas em OAEs, aquelas advindas das reações álcali-agregado (RAA). Estas reações são fenômenos químicos que ocorrem quando há a combinação de três fatores, sendo eles: álcalis presentes no cimento, agregado reativo ou potencialmente reativo e umidade. Segundo Lapa (2008), RAA são reações químicas que podem criar fissuras nos elementos de concreto, resultantes da expansão do gel gerado pela reação química de sílica, potássio, sódio e hidróxido de cálcio, criando aumento de tensões internas. Este aumento exarcebado de tensões geram fissuras em torno dos agregados. Existem três classificações de RAA: reação álcali-sílica, álcali-silicato e álcali-carbonato. Torna-se, portanto, importante o estudo avançado das propriedades químicas e físicas dos agregados para melhor caracterização das reações e os processos patológicos desenvolvidos a partir destas. Outra patologia que merece destaque, até pela correlação com a RAA, são as corrosões das armaduras. Primeiramente, é notório afirmar que uma patologia não é dependente da outra, contudo são eventos que se potencializam. As corrosões do aço ocorrem pelo contato com oxigênio e umidade, gerando aumento de volume das armaduras e gerando fissuras no concreto. A correlação entre estas patologias se dá justamente pela fissuração, que facilita a entrada de umidade no concreto, sendo este elemento base para o desenvolvimento destas patologias. 2.4 Inspeções de ativos A norma ABNT NBR 9452:2016, que trata de inspeções de pontes, viadutos e passarelas de concreto, tem como escopo definir os procedimentos técnicos de inspeção que municiem de informações das estruturas os responsáveis por estes ativos, visando subsidiá-los de forma que seja mantida e/ou reestabelecida a segurança estrutural (ABNT, 2016). A MRS Logística possui o arrendamento de mais de 631 estruturas de pontes e viadutos ferroviários distribuídos ao longo dos 1673 km da malha sob sua concessão. Portanto, o programa de inspeção de ativos da MRS deve ser maduro e consistente a ponto de subsidiar os diagnósticos e decisões quanto à manutenção destas obras de arte especiais. Desta forma, a equipe de Engenharia da MRS elaborou procedimentos operacionais, baseados nas principais normas vigentes, nacionais e internacionais, orientando as atividades de inspeções e manutenção em toda a malha ferroviária. O procedimento POP-INF-0742/01.00 “Procedimento de inspeção e testes de obras de arte

especiais” foi concebido para definir as atividades, termos e condições necessárias para a realização de inspeções, testes e ensaios a serem seguidos e respeitados, desde a caracterização do projeto, fabricação das estruturas, a completa execução de Obras de Artes Especiais ao longo da malha sob concessão da MRS Logística, inclusive o acompanhamento (monitoramento) da vida útil da Estrutura. Esse procedimento visa ainda à garantia de que os serviços, materiais e equipamentos empregados, e seus desempenhos, estarão em conformidade com as especificações técnicas, projetos e normas pertinentes. Outro procedimento elaborado é o POP-INF-1242/01.00 “Plano de manutenção de pontes e passarelas (OAEs)”, que estabelece as diretrizes necessárias para a execução do plano de manutenção de OAEs, visando garantir a confiabilidade da operação ferroviária, preservação do meio ambiente, segurança das comunidades e preservação patrimonial. A partir destas documentações, as equipes técnicas inspecionaram todas as estruturas sob responsabilidade da MRS, identificando patologias em diversas OAEs. Este trabalho apresentará as atividades desenvolvidas na inspeção em 2017 pela MRS. 3 APRESENTAÇÃO DE DADOS 3.1 Inspeções de ativos MRS Em posse das informações levantadas em campo, a Engenharia da MRS busca identificar as causas dos danos apontados e projetar soluções técnicas e economicamente viáveis. Contudo, há poucos registros documentais das estruturas, como projetos, memórias de cálculo e etc. Isto torna as análises prejudicadas, já que não há documentos que subsidiem de informações os técnicos da Cia. A seguir, serão apresentados os dados das inspeções de um ativo, no qual foram desenvolvidos trabalhos de investigação das patologias, que respaldarão as recomendações a serem adotadas em estruturas com características semelhantes. Este viaduto, apesar de não se encontrar na Ferrovia do Aço, possui características estruturais que se assemelham principalmente no que tange as soluções em concreto armado. Este trabalho restringirá à análise das patologias dos blocos de fundação e pilares. 3.2 Inspeção do Viaduto Guritinha, km 480+949 no Ramal Aço Minas. O Viaduto Guritinha, mostrado na Figura 2, possui infraestrutura com fundações em tubulão, ligados em blocos de fundação de concreto armado. A mesoestrutura é composta por oito apoios, sendo dois encontros e seis pilares intermediários, todos em concreto armado. Os encontros são constituídos por aterro compactado contido por cortinas e muros de ala, com paredes de fechamento de concreto nas laterais das vigas travessas. A superestrutura do viaduto é composta por sete vãos com duas vigas longarinas de concreto protendido em seção do tipo “I”. Estas estruturas são interligadas por cinco transversinas cada vão e lajes maciças. As vigas possuem aproximadamente 32 metros de extensão. Estes

elementos são apoiados em aparelhos de apoio de elastômetro fretado. Os tabuleiros, também em concreto armado, são separados por juntas de dilatação, tornando-os independentes. Desta forma, a OAE apresenta vão vencido de 228,10 m, largura total de 6,56 m e largura de tabuleiro 4,96m.

Figura 2: Vista geral do Viaduto Guritinha.

A inspeção dos elementos estruturais constatou diversas anomalias. Na Tabela 2, destacam-se as anomalias relacionadas nesses elementos, conforme documento REL-INF-0714480.949.18.001-2016-00 “Relatório Técnico de Inspeção” elaborado pela empresa L.A. Falcão Bauer Centro Tecnológico de Controle de Qualidade LTDA., contratada pela MRS Logística para inspeção detalhada de obras de artes especiais.

Tabela 2: Quadro resumo de anomalias identificadas

Elementos estruturais Anomalia Destaque

Fundações Os elementos estruturais encontram-se aterrados, desta forma não foram realizadas escavações e inspeções. -

Blocos de fundação

Fissuras com posicionamento aleatório em quase todas as faces dos elementos, com destaque para as faces superiores Figura 3

Fissuras com posicionamento aleatório associada com eflorescência em dois blocos de fundação Figura 4 Presença de vegetação -

Encontros

Fissuras com posicionamento aleatório nas faces frontal, lateral esquerda e alas inferiores Figura 5 Armadura exposta e corroída na face frontal do encontro inferior - Concreto segregado na face frontal - Mancha de umidade na face frontal do encontro inferior - Defeito no revestimento na face superior das alas inferiores -

Pilares

Fissuras com posicionamento aleatório e abertura variando até 3,0mm Figura 6 Concreto disgregado nas faces Figura 7 Concreto segregado nas faces (Figura 6) - Mancha de umidade em todas as faces - Mancha de eflorescência nos pilares P1 e P3 Figura 8 Junta de concretagem deficiente nos pilares P2, P3 e P4 - Armadura exposta e corroída na face frontal - Trincas nas faces laterais direitas e laterais esquerdas -

Vigas longarinas

Fissuras com posicionamento aleatório e abertura variando até 3,0mm - Concreto segregado em algumas longarinas - Concreto disgregado em algumas longarinas - Restos de forma na face lateral direita - Manchas de umidade na face inferior -

Figura 3: Fissura com posicionamento

aleatório e associado com eflorescência na face posterior do bloco de fundação BLC5.

Figura 4: Fissura com posicionamento

longitudinal e abertura de 1,0mm na face superior do bloco de fundação BLC5.

Figura 5: Fissura com posicionamento aleatório e mancha de umidade na face

frontal da viga travessa TR1.

Figura 6: Fissura com posicionamento

aleatório na face lateral direita do Pilar P1.

Figura 7: Concreto segregado na face

lateral esquerda do pilar P1.

Figura 8: Fissura com posicionamento

aleatório e associado com eflorescência na face lateral direita do Pilar P5.

3.3 Ensaios técnicos realizados no Viaduto Guritinha A equipe técnica de engenharia da MRS realizou ainda ensaios técnicos no referido viaduto, de forma a, por amostragem, caracterizar a atual situação da estrutura. Foram realizados os ensaios de resistência à compressão do concreto de acordo com a Norma ABNT NBR 7680:2015 “Concreto - Extração prepara e ensaio de testemunhos de concreto” e NBR 5739:2007 “Concreto - Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos”, onde se obteve os seguintes resultados, mostrados na Tabela 3 (Falcão Bauer LTDA., 2017):

Tabela 3: Resultados dos ensaios de resistência à compressão do concreto. Resultados de Resistência à Compressão do Concreto

Corpos de Prova nº Elemento Tensão de Ruptura

Corrigida (MPa)

CP-01 Viga Longarina VL1 - Face Lateral Esquerda (Vão 6) 43,1

CP-02 Pilar P6, Face Lateral Direita. 76,4

CP-03 Pilar P5, Face posterior. 25,2

CP-04 Viga Longarina VL2 - Face Lateral Direita (Vão 6) 37,5

CP-05 Pilar P4, Face Lateral Direita. 54,9

CP-06 Pilar P3, Face posterior. 61,7

CP-07 Pilar P2, Face posterior. 75,2

CP-08 Pilar P1, Face Lateral Direita. 44,3

CP-09 Viga Longarina VL1 - Face Lateral Esquerda (Vão 1) 32,8

Foram realizados, também, ensaios de avaliação do potencial de corrosão das armaduras, com o objetivo de determinar a diferença de potencial entre o aço da armadura em relação a uma semi-célula de referência, posicionada na superfície do concreto. Estas medições, mostradas na Tabela 4 (Falcão Bauer LTDA., 2017), podem detectar áreas que possuem grande risco de corrosão, diante da avaliação da extensão dos processos já instalados nos elementos estruturais, podendo inclusive ser extrapolados às estruturas semelhantes ou com mesmas condições de exposição.

Tabela 4: Síntese dos dados obtidos nos ensaios de avaliação de potencial de corrosão das armaduras (Falcão Bauer LTDA., 2017).

Ensaio Elemento Identificação

Porcentagem de resultados contidos na faixa de tensão

Mais negativo -350 mV

-350 mV a -200 mV

Mais Positivo -200 mV

EP-01 Travessa TR2 Face Posterior - - 100%

EP-02 Viga Longarina VL1 – Vão 7 Face Lateral Esquerda - - 100%

EP-03 Pilar P1 Face Posterior - - 100%

EP-04 Pilar P4 Face Lateral Esquerda - - 100%

EP-05 Bloco 5 Face Posterior 8,33% 66,66% 25%

EP-06 Viga Longarina VL2 – Vão 7 Face Lateral Direita - - 100%

EP-07 Bloco 1 Face Frontal - 50% 50%

Ensaio Elemento Identificação

Porcentagem de resultados contidos na faixa de tensão

Mais negativo -350 mV

-350 mV a -200 mV

Mais Positivo -200 mV

EP-08 Pilar P1 Face Lateral Direita - - 100%

EP-09 Pilar P2 Face Posterior - - 100%

Realizaram-se ainda ensaios laboratoriais com o objetivo de determinar o teor de cimentos e analisar a presença de cloretos e sulfatos no concreto, uma vez que os íons de cloretos no concreto são considerados um dos principais elementos causadores e/ou desencadeadores de processos de corrosão, devido ao potencial eletronegativo em relação ao aço, participando como íon eletronegativo no eletrólito da pilha de corrosão formada. Após a coleta, as amostras foram encaminhadas ao laboratório e ensaiadas, conforme prescrito na Norma NBR 10908:2008 “Aditivos para argamassa e concreto – Ensaios de caracterização”. A Tabela 5 (IPT, 2017) apresentada e sintetiza os resultados obtidos nos ensaios.

Tabela 5: Resultados do ensaio de avaliação química do concreto (IPT, 2017).

Amostra Elemento Teor de

Cimentos (%)

Análise de Cloretos (%)

Análise de Sulfatos (%)

L-0225193 AM1- Travessa TR2 - Face Posterior – 0 a 3cm 30,48 0,05 0,38

L-0225194 AM1- Travessa TR2 - Face Posterior – 3 a 6 cm. 28,21 0,03 0,32

L-0225195 AM2 – Pilar P5 – Face Lateral Esquerda – 0 a 3 cm 26,29 0,05 0,39

L-0225196 AM2 – Pilar P5 – Face Lateral Esquerda – 3 a 6 cm 25,23 0,05 0,72

L-0225197 AM3 – Pilar P6 – Face Lateral Direita – 0 a 3 cm 25,57 0,05 0,39

L-0225198 AM3 – Pilar P6 – Face Lateral Direita – 3 a 6 cm 20,84 0,04 0,37

L-0225199 AM4 – Travessa TR2 - Face Frontal – 0 a 3 cm 26,64 0,06 0,16

L-0225200 AM4 – Travessa TR2 - Face Frontal – 3 a 6 cm 28,43 0,04 0,50

Por fim, foram realizados ensaios de análise petrográfica do concreto com intuito de caracterizar a estrutura quanto a possíveis reações álcali-agregado. Foram extraídos nove corpos de provas da estrutura, sendo cinco deles provenientes dos blocos de fundação. Como amostragem, apresenta-se na tabela e figuras de 9 a 12 os resultados dos corpos de prova CP4 (bloco cinco) retirado na face superior do bloco.

Figura 9: Foto do corpo de prova (bloco 5) serrado ao meio, com aproximadamente 20 cm de altura. A porção externa do corpo de prova encontra-se no topo (parte de cima). A porção faltante na banda direita corresponde ao local amostrado para a lâmina petrográfica (IPT, 2017).

Figura 10: Amostra LMCC 230-17 (CPP 4 bloco 5, face superior, viaduto Guritinha). Lâmina IPT no 12.118. Gel de álcali-sílica, em pequena quantidade, na interface pasta-agregado (IPT, 2017).

Figura 11: Amostra LMCC 230-17 (CPP 4 bloco 5). Bolha de ar preenchida por gel de reação álcali-sílica, na interface pasta-agregado (IPT, 2017).

Figura 12: Amostra LMCC 230-17 (CPP 4 bloco 5, face superior, viaduto Guritinha). Lâmina IPT no 12.118. Gel de álcali-sílica, em pequena quantidade, na interface pasta-agregado (IPT, 2017).

4 ANÁLISE DOS RESULTADOS 4.1 Análise de resultados da inspeção do Viaduto Guritinha Diante do exposto na seção 3 deste trabalho, quanto aos resultados das inspeções e ensaios realizados no Viaduto Guritinha, pode-se afirmar que a estrutura apresenta anomalias relacionadas com a presença sistemática de fissuras em longarinas, pilares e blocos de fundação. Neste trabalho, os blocos de fundação são os elementos foco da análise, uma vez que, conforme informado anteriormente, existem outras estruturas de mesmas características com anomalias semelhantes. Nos resultados dos ensaios de compressão do concreto, constatou-se que os corpos de prova

(CPs) indicados na tabela 3, apresentam valores discrepantes (entre 25,2 MPa e 75,2 MPa), indicando possível falta de homogeneidade do concreto lançado, bem como do controle tecnológico à época da construção. Apesar de considerada a idade do viaduto, este fato não representa, a princípio, deficiências na estrutura. Ressalta-se a existência de reações químicas nas amostras ensaiadas do concreto, conforme Tabela 5. Apesar das amostras não apresentarem presença de cloretos, os sulfatos estão presentes ao menos na amostra AM-02, conforme parâmetros da NBR 11578:1997 “Cimento Portland Composto”, que estabelece o valor máximo admissível de 4% para o trióxido de enxofre (SO3 - sulfeto), fazendo uma correlação entre as massas moleculares. Para o sulfato, tem-se que o valor admissível é de 4,8%. Utilizando-se o consumo de cimento aproximado através da média da análise de teor de cimentos, temos 320 kg/m³ (consumo obtido nos projetos existentes) e massa específica de 2.200 kg/m³, sendo o valor aceitável em relação à massa de concreto é de 0,69% (Falcão Bauer LTDA., 2017). A formação de novos compostos químicos dentro do concreto tem como consequência a desagregação do concreto, perda de seção dos elementos, queda da alcalinidade e ataque das armaduras inseridas. Ao analisar as inspeções e relatos técnicos que apontam a presença de fissuras aleatórias em quase todas as faces dos blocos, é possível correlacionar essa patologia com o ensaio de potencial de corrosão das armaduras, cujos resultados estão na Tabela 4. Considerou-se a norma ASTM C-876/91 “Standard Test Method for Half Cell Potentials of Reinforcing Steel in Concrete” para a análise dos resultados, seguindo os parâmetros (Falcão Bauer LTDA., 2017): • Para valores mais negativos que -350mV há 90% de probabilidade de ocorrência de

corrosão; • Para valores entre -200mV e -350mV há 10% de probabilidade de ocorrência de corrosão; • Para valores mais positivos que -200mV a probabilidade de ocorrência de corrosão é

incerta. Isto posto, é possível afirmar que os corpos de prova EP-05 e EP-07 possuem alta probabilidade de corrosão de armadura. A segregação no concreto em si é prejudicial, uma vez que proporciona o aparecimento de vazios na peça e consequente perda de monoliticidade no material, e a depender da intensidade, pode levar a perda na capacidade portante do elemento estrutural. A disposição das fissuras nos blocos de fundação denota ter sua origem relacionada a reações internas do concreto, causadas por reações químicas, resultando em expansão, fissuração e/ou desagregação do concreto. Após análise dos resultados foi observado uma correlação entre a inspeção visual, ensaios de resistência à compressão, potencial de corrosão e avaliação química do concreto, como se pode verificar nos elementos estruturais do Pilar 5 e Bloco de Fundação 5. Locais estes que possuem a fissuração característica das patologias, que atreladas à baixa resistência (25,2 MPa do pilar 5), a alta probabilidade de ocorrência de corrosão e a comprovação da existência de

RAA, corroboram a correlação de potencialização das anomalias, afetando a durabilidade das estruturas de concreto. Portanto os ensaios quantitativos ratificaram as patologias identificadas pela inspeção visual, apontando uma nítida correlação entre esses indicadores, bem como no avanço do estado de deterioração, necessitando de atenção especial. 4.2 Recomendações com foco nas estruturas similares Ao considerar a relevância para o transporte ferroviário e a quantidade de obras de arte especiais com conceitos estruturais e patologias similares à analisada no Viaduto Guritinha, entende-se a importância da extrapolação dos resultados obtidos. Tomando como base os levantamentos de campo, realizados em inspeções rotineiras dos cento e onze viadutos da Ferrovia do Aço, na malha ferroviária da MRS Logística, constatou-se que os blocos de fundação e pilares de quarenta e duas estruturas possuem anomalias danosas a sua durabilidade, tais como fissuramento aleatório, eflorescências, concreto segregado e manchas de umidade. Em virtude das variáveis possíveis para as causas das anomalias encontradas, a presença de reações álcali-agregado no Viaduto Guritinha, e considerando a falta de informações técnicas pertinentes para futuras análises do universo de obras de arte especiais da malha ferroviária, recomenda-se que seja feito um estudo dos viadutos ferroviários identificados com anomalias semelhantes nas inspeções rotineiras, focando na inspeção detalhada dos ativos, inclusive com ensaios técnicos para caracterização estrutural e do quadro patológico. A análise detalhada destes ativos é uma etapa de suma importância para definição de prioridades, planejamento e estratégias de manutenção, uma vez que os valores envolvidos nas futuras intervenções corretivas são de grande vulto, sendo necessária a definição de soluções adequadas e proporcionais para cada tipo de causa identificada. 5 CONCLUSÕES A partir da discussão apresentada neste trabalho, pode-se concluir a necessidade de criar uma cultura de inspeção de ativos, já recomendadas em normatizações técnicas, e de manutenção preventiva, uma vez que a infraestrutura do país, que hoje é notoriamente deficitária, pode tornar-se inviável ao longo do tempo. Quanto às estruturas de concreto armado já inspecionadas na malha ferroviária sob concessão da MRS Logística, recomenda-se que seja mantida a periodicidade de inspeção prevista na norma ABNT NBR9452:2016. Conclui-se ainda que os ensaios de resistência à compressão, avaliação de potencial de corrosão das armaduras e ensaio de avaliação química do concreto, se mostraram eficazes na confirmação da identificação visual do quadro patológico dos elementos de concreto dos viadutos ferroviários. Desta forma, os procedimentos de inspeção detalhada e ensaios realizados no Viaduto Guritinha se mostraram eficazes e devem ser adotados no processo de diagnóstico, caracterização e acompanhamento das patologias identificadas em inspeções visuais nos

demais viadutos da Ferrovia do Aço. A partir da implementação destas ações e informações obtidas é possível desenvolver estudo de recuperação destas estruturas, permitindo a garantia da durabilidade das obras de arte especiais e, consequentemente, da segurança da operação ferroviária. 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT. (2008). NBR 10908:2008. Aditivos para argamassa e concreto - Ensaios de caracterização . ABNT. (1997). NBR 11578:1997. Cimento Portland composto - Especificação . ABNT. (2015). NBR 12655:2015. Concreto de cimento Portland - Preparo, controle, recebimento e aceitação - Procedimento . ABNT. (2007). NBR 5739:2007. Concreto - Ensaios de compressão de corpos-de-prova cilíndricos . ABNT. (2014). NBR 6118:2014. Projeto de estruturas de concreto — Procedimento . ABNT. (2015). NBR 7680:2015. Concreto - Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto . ABNT. (08 de 04 de 2016). NBR 9452:2016. Inspeções de pontes, viadutos e passarelas de concreto - Procedimento . Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Alves Junqueira, J. F., de Souza Almeida, M. B., & Alvarado Montoya, R. C. (28 de 07 de 2015). Procedimento de inspeção e testes de obras de artes especiais. POP-INF-0742/01.00 . Juiz de Fora, MG, Brasil. ASTM. (1991). ASTM C-876/91 . Batista da Silva Lima, R., Ramos da Silva, A. S., & Nepomuceno Costa, F. (s.d.). Reação Álcali Agregado e seus Efeitos na Construção de Edifícios. Brandão, A. M. (1998). Qualidade e durabilidade das estruturas de concreto armado - aspectos relativos ao projeto. São Carlos, SP. de Souza Almeida, M. B., Alves Junqueira, J. F., & Alvarado Montoya, R. C. (2016). POP-INF-1242/01.00 – Plano de manutenção de pontes e passarelas (OAEs). Juiz de Fora, MG. Falcão Bauer LTDA. (2017). REL-INF-0714/480.949.18.001-2016-00 - Relatório Técnico Inspeção Detalhada. São Paulo-SP. Farias de Medeiros, M. H., de Oliveira Andrade, J. J., & Helene, P. (2011). Durabilidade e Vida Útil das Estruturas. IBRACON. fib. (2010). fib Model Code for Concrete Structures 2010. The Ernst & Sohn Publishing House . Gonçalves, E. A. (2015). Estudo de Patologias e suas causas nas estruturas de concreto armado de obras de edificações. Rio de Janeiro, RJ. IPT. (2017). Relatório de ensaio Nº 1 091 263-203. São Paulo, SP. Junqueira, J., & S. Almeida, M. B. (2016). Estudo de Caso Ponte Cachoeira da Fumaça. Juiz de Fora, MG, Brasil. Lapa, J. S. (2008). Patologia, recuperação e reparo das estruturas de concreto . Belo Horizonte, MG, Brasil: Universidade Federal de Minas Gerais. Metha, P. K., & Monteiro, P. J. (2008). Concreto: Microestrutura, propriedades e materiais. São Paulo: IBRACON. Thomaz, E. C. (s.d.). Fonte: http://aquarius.ime.eb.br/~webde2/prof/ethomaz/ Wikipedia. (s.d.). Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ferrovia_do_A%C3%A7o