Reforço com concreto e adição de armaduras

Reforço é a correção de problemaspatológicos com aumento da resistência ouampliação da capacidade portante daestrutura.

O reforço de uma estrutura de concreto se faznecessário quando ela não é capaz de resistir comsegurança aos esforços solicitantes que lhe sãoimpostos.

São diversas as situações em que este fato se verifica:

Há o caso de estruturas dimensionadas para um fimespecífico que passam a abrigar cargas de maiormagnitude do que aquelas para as quais foram projetadas.O caso típico é o incremento da classe de um viaduto (ouponte) ou a transformação em uma biblioteca de umpavimento utilizado para encerrar salas de aula.

Erros de dimensionamento de estruturas, seja na fase deprojeto, seja na fase de execução, podem conduzir ànecessidade de reforço do concreto.

São diversas as situações em que este fato se verifica:

Choques em estruturas de edificações ou obras de artepodem danificar o concreto armado ou protendido,implicando na conveniência de reparar e reforçar em vez dedemolir e reconstruir.

Para cada caso, há de se avaliar a técnica a ser utilizada noreforço, levando em conta elementos de segurança, deestética, de lay-out e critérios econômicos:

O reforço pode ser feito pela adição de chapas metálicas àestrutura de concreto, em posições convenientes. Talprocedimento se justifica quando o reforço se destina acompensar esforços de tração, compressão, cisalhamento eflexão.

Quando se necessita apenas de resistência à tração, osistema de fibras de carbono tem ótima relação custo-benefício.

Saliente-se o fato de que a fibra de carbono não altera osaspectos estéticos originais da obra pois, via de regra, nãohá aumento de seção das peças a serem reforçadas.

Este sistema é muito utilizado quando se necessita ampliara resistência mecânica à compressão de pilares e se lançamão do reforço por cintamento.

Se a estrutura sofreu impacto e fissurou, pode-se recompô-la fisicamente por meio da injeção de epóxi estrutural nointerior das fissuras.

Quando o aumento de seção transversal da peça é possívelou desejável, pode-se utilizar o mecanismo de acrescentararmadura adicional à peça estrutural, encapsulando-a pormeio de grauteamento ou concreto projetado.

GENERALIDADES

ASPECTOS DE PROJETO

ASPECTOS CONSTRUTIVOS

ESTUDO DE CASO

A técnica de reforço com aumento de seção,também chamada encamisamento, consiste emenvolver a seção existente com concreto novo e aarmadura necessária para o reparo.

O aumento de número de barras existentes em umaestrutura pode ser:

Para reforço, casos em que se pretenderá adequarou ampliar a capacidade resistente da peça.

Para recuperação, quando, por corrosão, as barrasexistentes perdem parte de sua seção original enecessitam de complementação para que ascondições de segurança e desempenho sejamrestabelecidas.

É uma técnica bastante utilizada por ter preço mais acessíveldos materiais e mão de obra, podendo ser realizada,também, com concreto projetado;

A principal desvantagem é a interferência arquitetônica doaumento da seção dos elementos reforçados, e;

Em alguns casos, o tempo prolongado para que a estruturapossa ser liberada para utilização;

O sucesso do reparo depende da boa aderência entre oconcreto novo e o velho, e da capacidade de transferência detensões entre os mesmos;

A incompatibilidade entre o concreto velho e o material aser aplicado podem gerar falhas nos reparos, principalmentedevido a diferenças de deformação e retração.

A aderência entre os dois materiais pode ser melhoradacom aplicação de adesivo à base de epóxi na superfície deconcreto previamente preparada;

É comum admitir-se alguma redução na seção transversal daarmadura existente sem que isto implique, diretamente,haver necessidade de complementação;

Assim, é costume adotar-se o princípio de que anecessidade de adição de uma nova barra existe sempre quea redução da seção da barra corroída tiver ultrapassado15%, ou seja:

seq

scorrs

ou

AA

90,0

85,0,

Sendo ϕeq o diâmetro que teria uma barra

com a mesma As,corr

Os projetos de reforço devem conter os detalhamentospara:

cobrimento das armaduras;

espaçamento entre barras;

sistemas de ancoragem e emendas;

ângulos de dobramento e curvatura.

No caso de pilares, a avaliação deve considerartambém:

se não se estará introduzindo uma excentricidadereativa,

Sendo necessário julgar, criteriosamente, o que serámais conveniente: não colocar barra; adicionar uma; ou,ao invés disto, adicionar duas ou quatro (númerospares).

O comprimento de emenda deve ser suficiente para garantirque sejam transferidos para a barra de complementação osesforços que solicitam a barra corroída.

A emenda deverá ocupar o menor comprimento longitudinalpossível - para que não haja necessidade de remoçãoadicional de concreto.

Deverá ocupar o mínimo espaço transversal possível - mínimaobstrução para o material cimentício de complementação.

Nem sempre existirá a possibilidade de soldagem, quedependerá do tipo de aço das armaduras existentes.

Nos casos em que há espaço para se fazer o trespasse, esteserá sempre o tipo de emenda mais recomendável.

A transferência de esforços aço-concreto pode ser feita porresina epoxídica ou grout, quando a amarração é feita emfunção do concreto são.

Para reforço com adição de armadura, é necessário que oelemento a ser reforçado seja aliviado das cargas a que estásubmetido, para que as armaduras existentes não estejam pré-tensionadas em relação às armaduras adicionadas.

Logo que a superfície do concreto existente estiverpreparada, e as armaduras, se corroídas, tratadas, sãoadicionadas as armaduras de reforço no entorno do elemento.

A armadura de reforço deverá estar bem ancorada na regiãopróxima aos apoios.

Os estribos também deverão ser dimensionados parasuportar os esforços tangenciais que podem gerardeslizamento entre o substrato e o material de reforço.

Assim que as armaduras de reforço forem colocadas, sãofixadas as formas para concretagem.

Recomenda-se fazer furos de 20 mm para a passagemdos estribos, que devem ser preenchidos com pastade cimento com relação água-cimento (a/c) nãosuperior a 0,40;

As armaduras de reforço devem ser posicionadas omais próximo possível das barras existentes, paraassim minimizar as distâncias dos planos dosbaricentros das duas armaduras

CORTE EM VIGA ESTRUTURAL

O dano foi causado devido a demolição parcial de umtrecho da viga invertida, com intuito de executar umaabertura para a passagem de tubulação de esgoto.

Houve a ruptura das barras de aço longitudinais eestribos.

O dano ocorrido envolveu a retirada de parte da seçãode concreto da viga, em um trecho de aproximadamente25 cm de comprimento e;

O corte de três estribos da armadura transversal ede cinco barras de aço da armaduraprincipal longitudinal.

A ocorrência afetou 20% da seção transversal da viga,reduzindo seus coeficientes de segurança de projeto,conforme cálculo do ELU - Estado Limite Último da NBR6118.

Para retornar a condição inicial de projeto doscoeficientes de segurança é necessário substituiras barras de aço danificadas e recompor oconcreto.

O tipo de concreto recomendado é o micro fluido(graute) que possui características de altaresistência e alta trabalhabilidade.