Ancoragem em cut-off de concreto

A ancoragem da geomembrana em cut-offs pode ser feita por meio de colagem (Figura 4.28a) ou fixada entre o concreto e uma placa metálica (Figura 4.28b).

Legenda:

1. Fundação impermeável;

2. Reaterro compactado de baixa permeabilidade; 3. Geomembrana;

4. Corpo da barragem; 5. Geotêxtil de proteção; 6. Drenagem e coleta; 7. Terreno natural.

Figura 4.28 – Conexão da geomembrana a um cut-off de concreto (ICOLD, 1991).

A geometria do cut-off deve ser preferencialmente inclinada na região de apoio da membrana e paralela ao talude onde a geomembrana será apoiada para não haver mudanças bruscas de ângulos. Giroud e Soderman (1995b) apresentam um estudo sobre os problemas de recalques diferenciais em geomembranas conectadas a estruturas rígidas e propõem que a conexão da geomembrana seja feita dessa forma de modo a minimizar as tensões e deformações na geomembrana. A superfície de contato entre a geomembrana e o concreto deve ser a mais lisa possível.

A ancoragem da Figura 4.28a é feita pela colagem da geomembrana à estrutura com solvente ou adesivo, preferencialmente espesso e flexível (corpo solvente, borracha ou betume). A compatibilidade química do material colante com a geomembrana deve ser checada pelo projetista. Outra opção é colar a geomembrana em uma faixa de membrana previamente embutida no concreto ou em perfis metálicos recobertos por plástico. Na ancoragem por fixação (Figura 4.28b) em estruturas de concreto, a vedação é alcançada pela compressão da geomembrana contra o concreto, usualmente obtida com suportes metálicos. A estanqueidade é garantida com a preparação prévia da superfície do concreto, que é aplainada com resina antes da colocação de uma borracha entre esta e a membrana. Os veda-juntas utilizados são, em geral, de aço inoxidável, rígidos o suficiente para transferir as cargas da membrana ao suporte por meio das ancoragens (Scuero,1997). A Figura 4.29 mostra um detalhe da ancoragem de pé da Barragem de Odiel, na Espanha. A barragem de enrocamento tem altura máxima de 27 m e foi concluída em 1974. O talude apresenta inclinação de 1V:1,3H e foi impermeabilizado com uma geomembrana interna de PVC (1,5 mm) protegida por areia.

Figura 4.29 – Detalhe de ancoragem da GM no pé da Barragem de Odiel, Espanha (ICOLD, 1991). A barragem de Bovilla, na Albânia teve o seu liner fixado ao longo do perímetro do talude de montante de uma maneira não muito usual. O critério de fixação adotado em Bovilla originou-se da experiência adquirida por Scuero e Vaschetti (1996) na impermeabilização de diversas barragens de concreto.

O projeto de ancoragem teve que assegurar o bom comportamento da geomembrana frente aos recalques do enrocamento e da linha de fixação periférica. Assim, o substrato foi moldado de modo a permitir que a geomembrana fizesse uma dobra aberta (Figura 4.30). A areia depositada sobre a geomembrana teve a função de permitir que a geomembrana ficasse livre e pudesse deformar para suportar as deflexões esperadas da face.

A conexão mecânica da geomembrana ao plinto (Figura 4.31) foi feita por meio de um placa inoxidável de 8 mm de espessura, fixada por chumbadores de 10 mm de diâmetro, embutidos no concreto a cada 15 cm. Antes da fixação, a superfície é regularizada com uma pasta polimérica (resina epóxi), para colocação da geomembrana, e superposta por uma borracha sintética. A geomembrana, instalada entre a camada de regularização e a borracha, é comprimida pela placa de aço contra o concreto por meio de porcas apertadas segundo torque especificado, utilizando um torquímetro (Scuero et al., 1999).

A Figura 4.32 mostra a preparação do plinto para a ancoragem do geocomposto na Barragem de Bovilla, na Albânia. O projeto previu um recalque diferencial entre a junta perimetral e o plinto de 50 cm. Precauções adicionais para evitar infiltrações podem ser consideradas ao longo da junta perimentral (Figura 4.33). Legenda: 1. Placa de aço; 2. Chumbador de ancoragem; 3. Membrana auxiliar (400 mm de largura); 4. Membrana auxiliar (500 mm de largura); 5. Membrana de impermeabilização; 6. Borracha 5 mm (140 mm de largura); 7. Cut-off em concreto.

Figura 4.30 – Ancoragem ao plinto na Ba

rragem de Bovilla (Semben

elli, 199

Figura 4.31 – Detalhe da fixação do geocomposto na ancoragem de pé (Sembenelli, 1995).

Figura 4.32 – Preparação para ancoragem da geomembrana no plinto – Barragem de Bovilla (Catálogo Carpi, S/D).

Figura 4.33 – Proteção adicional ao longo da junta perimetral (Catálogo Carpi, S/D).

4.4.4 Emendas

As emendas em geomembranas podem ser feitas de várias maneiras, por meio de solventes ou soldagem, segundo o tipo de polímero-base da membrana. A Tabela 4.1 apresenta alguns tipos de emendas e a aplicabilidade para as geomembranas de poli-cloreto de vinila (PVC) e polietileno (PE). Uma descrição dos tipos de emendas mais usuais é apresentada em seguida.

Tabela 4.1 - Tipos de soldagem frequentemente empregados em geomembranas (modificado - Frobel, 1994).

Tipo de Emendas PVC Várias PE

Solda química (solvente) X

Solda química (corpo solvente) X

Solda química (adesivo solvente) X

Solda por termo-fusão (ar quente) X X

Solda por termo-fusão (cunha quente) X X

Dielétrico X Ultrasom X Elétrica X X Extrusão X Mecânica X Nota: X – aplicável.

¾ Solda química (solvente) – neste tipo de emenda um líquido solvente é pincelado entre

duas camadas de geomembrana, que são pressionadas para um completo contato. Neste processo, uma porção da geomembrana é dissolvida, resultando em fases líquida e gasosa. Grande quantidade de solvente enfraquece a emenda, enquanto que pouco solvente resulta em fraca junção. A quantidade apropriada de solvente deve ser avaliada em função do tipo e espessura da geomembrana. O tempo antes da colagem também deve ser apropriado, assim como a pressão empregada e a duração deste processo.

¾ Solda por termo-fusão (ar quente) – é feita por meio de um equipamento que transfere

calor à geomembrana por suflamento de ar a temperatura controlada, fazendo a fusão entre as superfícies. Usualmente, são requeridas temperaturas acima de 260º C e um rolinho exercendo pressão sobre a emenda simultaneamente à fusão das superfícies.

¾ Solda por termo-fusão (cunha metálica) – consiste de um elemento de resistência elétrica

na forma de uma lâmina que é passada entre duas camadas a serem seladas. As superfícies se fundem pelo aquecimento e pela aplicação de uma certa pressão. Neste tipo de solda, pode-se optar por uma dupla faixa de emenda, com um canal vazio entre elas. O teste de estanqueidade da emenda é realizado subseqüentemente injetando-se ar ou água sob pressão para dentro do canal formado. Comprimentos de 100 m ou mais podem ser testados em campo em uma única vez.

¾ Solda por alta freqüência (ultra-som) - utiliza uma onda de 40 kHz transmitida via lâmina

que passa entre as duas geomembranas e que produz uma agitação mecânica na superfície da geomembrana. A fusão completa é obtida pela aplicação de uma certa pressão exercida por um rolinho sobre a emenda.

No sistema de impermeabilização, as emendas são freqüentemente o ponto fraco e merecem especial atenção durante a execução e inspeções. As superfícies a serem emendadas devem estar limpas, os trabalhos devem ser suspensos no caso de chuvas ou ventos fortes e quando a temperatura ambiente estiver fora da faixa de variação em torno do valor aceitável para o material em questão. No caso das geomembranas termoplásticas deve-se atentar para as temperaturas mínima e a máxima admissíveis.

O trespasse mínimo nas emendas (Figura 4.34) depende do tipo de material (polímero) e de uma inspeção rigorosa em campo, de modo a assegurar que os valores de projeto sejam obedecidos. O

geotêxtil sob a geomembrana é útil, pois evita sujeira na geomembrana e conseqüente contaminação da junta. No caso dos geocompostos, a faixa na extremidade do geotêxtil deverá ser removida para se efetuar a emenda na geomembrana. O ICOLD (1991) traz algumas recomendações quanto ao trespasse mínimo em geomembranas:

¾ Geomembranas betuminosas: 15-20 cm; ¾ PVC e CPE: 5 cm (soldada) e 10 cm (colada); ¾ Borracha butílica, EPDM, CSPE, HDPE: 10 cm.

Outras recomendações se baseiam no tipo de solda utilizada para a emenda, como a da IGSBR IGMT 01 (IGS, 2003) que diz que os trespasses entre painéis devem ser de aproximadamente 10 cm para as soldas por termo-fusão, de 7,5 cm (mínimo) para soldas por extrusão nas geomembranas de HDPE e de 15 cm para as soldas químicas em PVC.

Todas as emendas devem ser inspecionadas visualmente e equipamentos de teste também devem ser empregados para verificação da estanqueidade das emendas. Recomenda-se ainda a retirada de amostras para ensaios de resistência ao cisalhamento e ao descolamento (Figura 4.35). Alguns materiais termoplásticos são adequados para emendas duplas, permitindo que água ou ar seja bombeado através do canal formado entre elas para testar se há vazamentos. Geomembranas translúcidas vêm sendo inseridas no mercado e têm a vantagem de permitir uma checagem visual à medida que são executadas.

Figura 4.35 – Ensaio de descolamento em geomembrana (ICOLD, 1991).