Controle da Qualidade

O núcleo de concreto asfáltico é responsável pela vedação da barragem, portanto o controle dos materiais utilizados na sua composição é de extrema importância, sendo necessário seu controle antes, durante e após a aplicação, conforme descrito a seguir.

2.3.5.1 Controle da Qualidade Antes da Construção

Os ensaios utilizados para analisar os componentes do concreto asfáltico de núcleo de barragens (CAP e agregados) são praticamente os mesmos utilizados em obras rodoviárias. Antes da construção devem ser avaliadas as propriedades dos agregados que influenciam na mistura (forma, resistência, adesividade, durabilidade e a composição granulométrica) e deve ser definido o tipo de CAP.

Definido o tipo de CAP e as propriedades e composição granulométrica dos agregados, deve-se realizar a dosagem do concreto asfáltico, objetivando obter a mistura ideal para o projeto. A dosagem do concreto asfáltico é feita com o método de dosagem Marshall, utilizando-se 30 golpes de cada lado do corpo-de-prova, ou seja, energia diferente da normalmente usada em misturas para pavimentação (50 ou 75 golpes de cada lado).

Após a definição da mistura que provavelmente será utilizada, deve-se verificar as propriedades mecânicas e hidráulicas das mesmas. Höeg (1993) recomenda a realização dos seguintes ensaios:

• triaxial: realizado em corpos-de-prova de 100 mm de diâmetro por 200 mm de altura, obtidos utilizando-se a compactação Marshall. Os ensaios normalmente são executados com deformação controlada (2%/h) e em uma determinada temperatura (5ºC);

• permeabilidade: normalmente realizado em corpos-de-prova moldados com método Marshall e utilizando-se o princípio indicado na Figura 2.11. A amostra é submetida a uma pressão de

10 bar (1.000 kPa) por duas horas e a água que passa pelo corpo-de-prova é medida na bureta/proveta;

• resistência à fissuração sob flexão: um corpo-de-prova com 300 mm de diâmetro e 60 mm de espessura é colocado em uma câmara de pressão. O ensaio consiste na aplicação de uma pressão no topo da amostra e na medida da deformação no centro da amostra em função do tempo até a ruptura do corpo-de-prova. A Figura 2.12 apresenta o princípio do ensaio.

(a) (b)

Figura 2.11 Ensaio de Permeabilidade: a) Esquema do Ensaio (HÖEG, 1993), b) Detalhe do Sistema (SAXEGAARD, 2009).

Figura 2.12 Ensaio de Resistência à Fissuração sob Flexão (HÖEG, 1993).

2.3.5.2 Controle da Qualidade Durante a Construção

Durante a execução da obra, todos os materiais devem ser testados antes de serem utilizados na produção do concreto asfáltico. O CAP deve ser certificado pelo fornecedor e todo o carregamento deve ter as seguintes propriedades verificadas: penetração, viscosidade e Água sob pressão Selo de CAP Corpo-de- prova Pedra porosa Água sob pressão Selo de CAP Corpo-de-prova Pressão

densidade. Os agregados devem ter sua granulometria testada diariamente e os ensaios descritos no Item 2.3.5.1 deverão ser repetidos sempre que houver variações quanto à origem e à natureza dos materiais.

Na usina, devem ser checadas as temperaturas dos silos de armazenagem de agregados e CAP e do concreto asfáltico produzido. Essas temperaturas podem ser definidas utilizando-se ensaios de viscosidade do CAP em diferentes temperaturas. O CAP não deve ser aquecido acima de 177ºC.

O controle da mistura deverá ser realizado utilizando-se a compactação Marshall e posterior determinação da densidade aparente e do teor de vazios. Dois parâmetros utilizados em obras rodoviárias, estabilidade e fluência, não são utilizados em barragens.

Após a compactação Marshall, devem ser verificados o teor de betume e granulometria através da extração ou método similar. Segundo Höeg (1993), o teor de CAP deve apresentar uma variação máxima de ± 0,3% em relação ao teor especificado e a granulometria deve ficar dentro da faixa de variação a seguir:

• ± 6% para grãos > 2 mm;

• ± 4% para grãos entre 0,25 e 1 mm;

• ± 3% para grãos entre 0,125 e 0,25 mm;

• ± 2% para grãos menores que 0,075 mm.

No campo, deve-se controlar a temperatura antes do lançamento e da compactação. Os limites de temperatura para aplicação são função da viscosidade do CAP que será utilizado na obra. Normalmente compactações abaixo de 140ºC prejudicam o resultado final. Breth & Arslan (1990) recomendam temperaturas entre 160ºC e 200ºC. As normas brasileiras (DNIT) recomendam que a temperatura não deve ultrapassar 177ºC.

Deve ser controlada a geometria (espessura e largura) das camadas. A geometria é controlada por levantamento topográfico e por nível a laser instalado na máquina distribuidora. Segundo Höeg (1993), deve ser verificada também a deformação lateral do núcleo devido à compactação desigual, utilizando-se escavações nos dois lados em uma pequena seção do núcleo.

Além desses controles, deve-se ter alguns cuidados na aplicação do núcleo:

• contaminação do núcleo: todos os cuidados deverão ser tomados, de modo a evitar a contaminação do núcleo asfáltico. Caso haja necessidade de transposição do núcleo por equipamentos, tal transposição deverá ser realizada através de ponte metálica móvel colocada em local pré-determinado;

• execução sob chuva: o núcleo asfáltico não poderá ser executado na ocorrência de chuvas com intensidade tal que não se consiga a completa secagem e aquecimento da superfície da camada inferior, promovidos, na passagem da máquina acabadora, pelo aquecedor de raios infravermelhos;

• juntas de construção: a execução das camadas do núcleo asfáltico deverá ser contínua e sem juntas. Segundo Höeg (1993), normalmente os equipamentos produzem de 1 a 3 m por minutos e, em caso de paradas superiores a 10 a 15 minutos, devem ser feitas juntas de construção (extremidade deverá ser acabada manualmente de modo a se obter um talude com inclinação de cerca de 1V:2H). No prosseguimento do serviço, devem ser tomados cuidados especiais para o aquecimento da superfície da junta, de modo a garantir a perfeita ligação da camada interrompida com a sua complementação.

2.3.5.3 Controle da Qualidade Após a Construção

Após a compactação do núcleo, devem ser extraídos testemunhos com cerca de 10 cm de diâmetro e 50 cm de comprimento. Os testemunhos são os principais indicadores de qualidade do serviço executado. Geralmente a extração é executada a cada 25 ou 30 camadas construídas. Para realizar a extração dos testemunhos do núcleo, deve-se aguardar o resfriamento do mesmo. Normalmente esse resfria após 5 dias de paralisação da construção.

Os testemunhos extraídos são utilizados na verificação da adequabilidade da junta entre camadas e a integridade do núcleo (material homogêneo e sem fissuras). Os locais de extração devem ser limpos e preenchidos com concreto asfáltico e compactados em camadas de 50 cm de espessura (HÖEG, 1993).

Após a avaliação da integridade do núcleo, os testemunhos são cortados e os corpos-de- prova obtidos são utilizados na determinação da densidade aparente, consequentemente volume de vazios, teor de CAP e granulometria.

O volume de vazios é o parâmetro mais importante na avaliação dos corpos-de-prova. Normalmente é especificado volume de vazios médio inferior a 2,5%. Segundo Höeg (2007), nas barragens construídas utilizando-se a metodologia DACC, conseguem-se núcleos com volume de vazios médio menor que 1,5%.

A granulometria e o teor de CAP obtidos nos corpos-de-prova devem atender às recomendações especificadas para o controle durante a construção. Normalmente são adotadas as recomendações descritas no Item 2.3.5.2, ou seja, variação máxima para o teor de CAP de ± 0,3% e granulometria dentro de uma faixa especificada.