BRPI0718570A2

BRPI0718570A2 - Processo para tratamento de fissuras em estruturas de concreto

Info

Publication number: BRPI0718570A2
Application number: BRPI0718570-7A
Authority: BR
Inventors: Abreu Jose Vanderlei De
Original assignee: Holcim Technology Ltd
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2014-03-11
Also published as: WO2008056215A3; WO2008056215A2; EP2079890A2; CR10853A; US20100065978A1; CA2669189A1; EP2079890B1; BRPI0604778A; MX2009004996A

Description

“PROCESSO PARA TRATAMENTO DE FISSURAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO”

Campo de aplicação

Refere-se a presente invenção à manutenção corretiva de estruturas de concreto e, mais particularmente à correção de fissuras em pisos, lajes, vigas e colunas, dentre outras.

Resumo do estado da técnica

Seja qual for o ramo de atividade que vivenciamos em nosso dia a dia, a globalização, cercada de altas tecnologias, visa incessantemente superar determinados problemas técnicos/científicos nos mais variados setores da indústria e do comércio.

Até o presente momento, questões atinentes à construção civil, notadamente as relacionadas a correção das fissuras, trincas, falhas, vazios, etc., ocasionadas pela deterioração e pelos esforços absorvido pelas estruturas internas e externas de viadutos, lajes, edifícios, pavimentos, túneis, dentre outros, acarretam complicações acerca do preenchimento das mesmas, em virtude de apresentarem superfícies irregulares e profundas, além de ramificações, as quais dificultam a aplicação e a eficácia de determinados produtos.

Com o escopo de solucionar e aperfeiçoar tais manutenções, uma gama de produtos e técnicas tem sido desenvolvida, focando alta tecnologia e baixo custo de produção, aumentando progressivamente a performance em termos de reologia de injeção, resistência a ambientes extremamente agressivos, além de propiciar grande injetabilidade em quaisquer que sejam as aplicações, preenchendo desta maneira, as lacunas neste mercado de alta tecnologia.

Diversas tentativas para solucionar o problema de correção de trincas tem sido objeto de uma grande quantidade de patentes referentes ao assunto tais como: PI9302194-1, US3102829, W02006038858, etc. O documento PI9302194-1 descreve um processo compreendendo a abertura por abrasão de uma calha por meio de um rebolo diamantado, na qual se encaixa sob pressão um perfil elastomérico; nesse perfil introduz-se uma pluralidade de bicos injetores através dos quais se 5 injeta uma resina polimérica que penetra nas trincas e fissuras. Este processo funciona para colmatar fissuras visando sua impermeabilização descendente, contudo, requer operações adicionais, tais como a abertura da calha e o uso do perfil elastomérico, onerando significativamente o processo. No caso de fissuras não retilíneas, a abertura de dita calha requer maior habilidade do 10 operador.

O documento US 3102829 descreve um processo somente aplicável a peças de concreto com superfície lisa, à qual são justapostas duas placas laterais que são presas à superfície do concreto por meio de vácuo, e uma placa alongada central, de menores dimensões, dotada de uma guarnição 15 que é pressionado sobre a trinca deixando apenas um orifício de entrada para esta, através do qual é injetada uma resina polimérica (a base de aplicação é mesma utilizada para aplicação de epóxies, metacrilato e poliuretano). Além de ser utilizável apenas em superfícies planas e lisas, o alto custo da resina onera o processo.

O documento WO 2006038858 ao contrário dos anteriores,

descreve um processo onde a trinca é preenchida com materiais à base de cimento, retirando-se o ar da fissura antes de injetar o dito cimento. A região da trinca é contornada por uma placa e uma guarnição, que formam um sistema hermeticamente vedado, na qual aplica-se uma bomba de vácuo para 25 retirada parcial do ar de dentro da trinca. Posteriormente injeta-se o material à base de cimento na trinca. O controle computadorizado da operação é complexo onerando o custo do processo.

Objetivos da invenção

Em vista do exposto, a presente invenção tem como objetivo prover a colmatação de fissuras com materiais e técnicas de baixo custo.

Constitui outro objetivo da invenção permitir o preenchimento de fissuras em superfícies com formas não planas.

Constitui outro objetivo da invenção permitir o preenchimento de fissuras independente das condições da superfície.

Outro objetivo da invenção é dispensar a necessidade de equipamentos de alto custo, tal como rebolos diamantados e computadores para o controle do processo.

Constitui outro objetivo da invenção prover um aumento da resistência mecânica na região da fissura além de preencher os espaços vazios.

Finalmente outro objetivo da invenção é o prover meios de assegurar o completo preenchimento dos espaços vazios.

Descrição resumida da invenção Os objetivos supracitados, bem como outros, são atingidos

pela invenção mediante a utilização de caldas de microcimento, material este dotado de grande versatilidade que se deve à sua adequação aos mais variados processos de injeção e às suas propriedades hidráulicas, isto é, ao reagir na presença de água, cristaliza-se tomando-se um produto rijo com alta 20 resistência. Esta propriedade proporciona ao microcimento a capacidade de fixar-se entre as fissuras de pequenas cavidades, além de ser utilizado como principal matéria prima no caso de ponte de aderência, sendo ele próprio o agente ativo de todas as aplicações que o empregam.

De acordo com outra característica da invenção as fissuras e trincas são tratadas por meio de um processos adequados à orientação das superfícies nas quais se encontram, sejam estas horizontais, verticais ou inclinadas.

De acordo com outra característica da invenção as fissuras em superfícies horizontais são preenchidas por gravidade após limpeza prévia. De acordo com outra característica da invenção as fissuras em superfícies verticais ou inclinadas são preenchidas mediante injeção da calda através de bicos injetores.

De acordo com outra característica da invenção, os ditos bicos injetores são inseridos obliquamente à superfície com o auxilio de cravadores, após fiaração prévia.

De acordo com outra característica da invenção, as ditas fissuras verticais ou inclinadas são fechadas e tampadas superficialmente com material de endurecimento rápido.

Descrição das figuras

As demais vantagens e características do processo de colmatação de fissuras com microcimento sob pressão controlada ora apresentado, serão mais bem entendidas mediante a descrição de concretizações preferidas e das figuras que a elas se referem, nas quais:

A figura 1 ilustra o processo de tratamento de fissuras em superfícies horizontais, através de um fluxograma.

A figura 2 ilustra o processo de tratamento de fissuras em superfícies verticais ou inclinadas, através de um fluxograma.

A figura 3 ilustra, de forma esquemática em perspectiva, a inserção dos bicos injetores.

A figura 4 ilustra, mediante uma vista em corte, a injeção da calda numa fissura.

Descrição detalhada da invenção

Em termos gerais, o processo de injeção de microcimentos em fissuras compreende duas situações distintas, diferenciadas pela orientação da superfície a ser tratada (superfícies horizontais e verticais/inclinadas) e, principalmente, pela utilização de bicos injetores, os quais não são utilizados no tratamento de superfícies horizontais. A identificação da área objeto de tratamento pode ser realizada de duas formas básicas, a saber, inspeção visual e utilização de deflectômetros.

Na primeira, quando se tratar de empenamento de pisos, um instrumento de percussão poderá ser utilizado. O deflectômetro é utilizado no tratamento de estruturas especificas, tais como pisos, afim de identificar o recalque diferencial.

No caso de superfícies horizontais, os bicos injetores não são utilizados, sendo o preenchimento feito por gravidade, vertendo-se a calda com o auxilio de um “pset”. Estes são frascos de plástico flexível com formato cilíndrico e escala graduada, a fim de controlar o volume de líquido 10 acondicionado e aplicado. E composto também por uma tampa de plástico rosqueável ao corpo e um prolongador flexível que permite direcionar e afunilar a saída do líquido em formato de filete, facilitando sua aplicação sobre as fissuras.

Segundo indicado no fluxograma da Fig. 1, a fissura é 15 inicialmente limpa por hidrojateamento, de tal forma que a sua superfície interna é lavada com jato de água a pressões elevadíssimas, com o escopo de eliminar os materiais indesejáveis existentes no seu interior, visando a sua total descontaminação, seguida de sua secagem superficial com ar comprimido.

A água e a calda de microcimento quando comparadas,

apresentam densidades e viscosidades diferentes, o que permite a eliminação da água residual contida nas fissuras ao se fazer a injeção da calda. A dita eliminação é possibilitada pelo fato de a calda de microcimento ser mais densa e viscosa do que a água, ocupando desta forma a área de tratamento, 25 expulsando a água contida na fissura sem que ocorra a contaminação e comprometimento do processo.

O referido preenchimento ocorre após a dita limpeza, vertendo-se a calda de microcimento por gravidade sobre a fissura, verificando visualmente o expurgo através do transbordamento na fissura. Com o escopo de assegurar o seu total preenchimento, o processo pode ser repetido uma ou mais vezes, até a total colmatação da fissura.

No tratamento de superfícies verticais ou inclinadas, o processo de injeção de microcimentos compreende as seguintes etapas:

(a) preparar previamente a área a ser tratada;

(b) demarcar os locais para a inserção dos bicos injetores e perfurar o concreto;

(c) inserir os ditos bicos injetores com o auxílio de cravadores apropriados;

IO (d) limpar e saturar a fissura com água;

(e) injetar a calda seqüencialmente através dos bicos injetores;

(f) verificar o expurgo da calda através dos bicos injetores.

A possibilidade do tratamento ora apresentado está relacionada com as características da área a ser tratada, sendo inviável a sua utilização no caso de fissuras com largura inferior a 0,3mm. Dito tratamento passa a ser viável com larguras superiores.

De acordo com a invenção e conforme o fluxograma da Fig. 2, são demarcados os locais para a furação e posterior inserção dos bicos injetores (obturadores), os quais são instalados obliquamente à superfície de 20 tratamento, sendo o ponto de inserção não coincidente com a fissura. A Fig. 3 mostra, de forma esquemática, o posicionamento dos bicos injetores 13 com relação a uma fissura 11 localizada numa superfície vertical 12. Conforme ilustrado, estes bicos não estão cravados perpendicularmente à dita superfície, mas formam um ângulo com esta, sendo a profundidade dos respectivos furos 25 suficiente para atingir a fissura a uma profundidade 14.

O espaçamento 15 dos ditos furos e correspondentes bicos injetores depende da largura da fissura. Para fissuras com largura 0,3mm este espaçamento é de 20cm, aumentando proporcionalmente até 60cm para fissuras não superiores a 2,0mm. Acima deste valor, é necessário o prévio tamponamento superficial com material cimentício ou químico, de endurecimento rápido podendo-se, em tal caso, aumentar a distância entre os furos até 80cm.

Após o referido processo de demarcação, furação e cravação dos bicos a área de tratamento é submetida a um processo de limpeza e saturação interna, utilizando-se água.

No tratamento de fissuras por injeção sob pressão com a

cravação dos bicos injetores, a limpeza é feita injetando-se água sob pressão

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moderada (normalmente entre 2,5 kgf/cm e 4,0 kgf/ cm ) através dos mesmos antes de injetarmos a calda previamente preparada.

A preparação da calda inicia-se colocando a água e o aditivo dispersor em um misturador coloidal. A seguir despeja-se gradualmente o microcimento, sempre mantendo o misturador acionado.

O dito aditivo dispersor é um superplastificante líquido à base de resinas melamínicas com densidade variável de 1,19 a 1,23 g/cm3, possuindo um teor de sólidos de 35 a 39%. Sua utilização proporciona elevadas resistências finais e iniciais, bem como baixa permeabilidade e alta durabilidade. Dentre os aditivos disponíveis o presente processo emprega, preferencialmente, o Rheobuild 2000PF, produzida pela Degussa.

A relação água microcimento utilizada depende em parte da largura da fissura e oscila entre 0,45 e 0,55, sendo a fluidez da calda ajustada com auxílio do aditivo dispersor; contudo, a fluidez ideal para fissuras de pouca abertura varia entre 25 a 35 segundos com o cone de Marsh modificado.

Inicia-se a injeção da calda, utilizando inicialmente uma pressão de 2 kgf/ cm2 e durante a qual os expurgos são verificados através dos bicos injetores adjacentes ou pela saída da calda na superfície da fissura, segundo referenciado com 16 na Fig. 4. Caso necessário, a pressão poderá ser aumentada até ocorrer o expurgo. Para verificação através dos bicos adjacentes a válvula de retenção situada no interior de tais bicos deve ser desbloqueada, a fim de prover a liberação da pressão do fluxo no sentido contrário (de dentro para fora), de modo a constatar o preenchimento da fissura. A ausência da saída da calda por um bico injetor adjacente, indicará a existência de obstrução na fissura entre os bicos injetores.

Ao término do processo no último bico injetor, procede-se à re-injeção ao longo das fissuras, com o escopo de assegurar e corrigir eventuais falhas, propiciando uma total colmatação da fissura.

Claims

1. Processo para tratamento de fissuras em estruturas de concreto, mediante sua colmatação com materiais à base de microcimento, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: preparação da área a ser tratada; preenchimento da fissura com calda de microcimento; verificação visual do preenchimento e re-injeção da calda.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da preparação da área em superfícies horizontais compreender o hidrojateamento sob pressão, seguido de secagem superficial com ar comprimido.

3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de dito preenchimento da fissura ser gravitacional vertendo-se a calda sobre a fissura com o auxílio de um “pset”.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita preparação nas fissuras situadas em superfícies verticais ou inclinadas compreender a inserção de bicos injetores após a prévia demarcação e furação da área de tratamento.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da distância entre as demarcações variar de 20 a 60cm para fissuras não tamponadas, com aberturas entre 0,3 e 2,0mm.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato das fissuras com aberturas superiores a 2,Omm serem tamponadas superficialmente, com material de endurecimento rápido.

7. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato dos ditos bicos injetores serem inseridos obliquamente à superfície de tratamento.

8. Processo de acordo com as reivindicações 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato da dita preparação compreender ainda a injeção de água sob pressão através dos bicos injetores.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender o preenchimento da fissura mediante a injeção da calda sob pressão através dos ditos bicos injetores.

10. Processo de acordo com as reivindicações 1, 3 ou 9, caracterizado pelo da verificação do preenchimento ser feita pela observação do expurgo da calda.

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de dita verificação ser feita visualmente pelo transbordamento da fissura nas superfícies horizontais.

12. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do expurgo ser verificado pela saída da calda através dos bicos injetores adjacentes àqueles através do qual esta calda está sendo injetada.