Hidrodemolição

A hidrodemolição é um método usado principalmente para a remoção de betão deteriorado e consiste em usar jactos de água a alta pressão que vão remover o betão deteriorado deixando intacto o betão saudável rugoso, pronto a receber uma nova camada de betão. A água proveniente do jacto penetra no betão através da superfície porosa e origina pressões internas superando desta maneira a resistência à tracção do betão e extraindo-se do mesmo (Díaz, 2009). Segundo Hilmersson (1999), a fronteira entre a camada de preparação e o betão removido é fixada pela potência do motor (geralmente 150 KW) e pelo equipamento usado. Normalmente, a pressão da bomba varia de 250 bar (25 MPa) para uma simples remoção de resíduos até 2500 bar (250 MPa) para descasque e corte de material. O caudal também varia entre 15 l/min e 400 l/min consoante o tipo de trabalho a realizar.

Existem dois métodos de hidrodemolição, um método manual em que se utiliza uma lança para extracções pontuais e em volumes reduzidos de betão (Figura 53a). O outro método é robotizado e consiste na pressurização da água por equipamentos robotizados com sistema de controlo permanente (Díaz, 2009) (Figura 53b).

a) b)

Figura 53. Hidrodemolição (Díaz, 2009): a) método manual; b) método robotizado

De acordo com Hilmersson (1999), esta técnica tem como vantagens o alto rendimento, a inexistência de danos, a inexistência de poeiras, gases, vapores e escórias, a inexistência de percussões e vibrações, as insignificantes forças de reacção, a vasta gama de aplicações e de equipamentos, a utilização posterior do material removido e a qualidade final da superfície.

Este método de demolição costuma ser utilizado na reabilitação de centrais nucleares, como foi utilizado na central nuclear da Benchtel Power Corp. em que o objectivo era realizar aberturas numa cúpula contaminada. Para isso, foram usados aproximadamente 138 MPa de pressão na água para cortar 139 m2 (Keller, 2007). Também o Gotthard Tunnel na Suiça foi recentemente reabilitado utilizando uma torre de 11,5 m que suportava um robot da Aquacutter para remover betão danificado (Hilmersson, 2008).

Quanto a limitações existentes neste processo de demolição pode-se referir que o corte de elementos de betão com armaduras de reforço é difícil sendo necessário implementar outro método para corte das armaduras. As fendas presentes nos elementos a demolir podem diminuir o rendimento do processo. O pessoal deve ser especializado e experiente no manuseamento deste tipo de equipamentos.

Quando se planeia utilizar o método de hidrodemolição para reabilitação ou reparação de uma estrutura de betão armado deve-se ter em conta aspectos sobre o material a demolir e o equipamento a utilizar, como por exemplo, a capacidade de pressão da bomba, a resistência do betão, a profundidade de demolição, as dimensões e

espaçamentos da armadura de reforço, as características dos agregados utilizados no betão e o tipo de superfície.

Na Figura 54 apresenta-se um robot de demolição e em que algumas das suas características estão representadas na Tabela 3.

Figura 54. Robot de hidrodemolição Conjet 364 (Anzeve, 2009) Tabela 3. Dados técnicos de robot de demolição Conjet 364 (Anzeve, 2009)

Comprimento (mm) 3500

Altura (mm) 1500

Largura (mm) 2220

Largura de trabalho (mm) 2660

Altura de trabalho (mm) 2000

Caudal recomendado (l/min) 300

Pressão recomendada (MPa) 120

Peso (kg) 2500

Os robots de hidrodemolição possuem braços articuláveis de modo a poderem aplicar o jacto de água em pavimentos, muros ou paredes e em tectos (Figura 54). Este equipamento é capaz de aplicar ao material a demolir uma pressão máxima de 140 MPa, no entanto, a pressão recomendada de trabalho é de 120 MPa. Para gerar esta pressão, o caudal de água produzido pela máquina é de 300 litros por minuto. Este aspecto é uma desvantagem importante associada a este método, pois exige um grande e constante consumo de água, sobretudo a hidrodemolição robotizada. A necessidade de situar a

bomba de água em local perto do trabalho de demolição é também um inconveniente pois para locais de espaço reduzido é complicada a aplicação desta técnica.

De acordo com Díaz (2009), a utilização desta técnica tem como vantagens a perfeita aderência com que o betão saudável fica para ligar ao novo betão, a armadura de reforço não é danificada sendo que é totalmente limpa de impurezas permitindo uma extracção selectiva do betão danificado e a rapidez do processo associado a uma maior duração das estruturas e, consequentemente, um benefício económico.

Em comparação com outros métodos utilizados na reparação de superfícies de betão armado, como os martelos hidráulicos, pneumáticos ou a combustível a hidrodemolição é muito mais adequada e aplicável (Figura 55). Isto porque os martelos ao fragmentarem o betão danificam também a armadura de reforço enquanto a hidrodemolição deixa as armaduras intactas ao mesmo tempo que as limpa (Díaz, 2009).

a) b)

Figura 55. Comparação de resultados finais (Díaz, 2009): a) com martelo; b) com hidrodemolição

Como já referido anteriormente, este método oferece pouco rendimento no corte das armaduras de reforço presentes no betão armado. No entanto, de forma a aumentar o poder de desgaste da hidrodemolição perante as armaduras, existe a opção de adicionar partículas sólidas como areia com uma granulometria na ordem de 0.5 a 1.5 mm (Brito, 1999) que permite, ainda que com pouco rendimento, o corte de armaduras de reforço sendo, logicamente, um processo mais caro que o processo que utiliza apenas água.

3.4.2.1 Corte com jacto de água

No processo de corte com recurso ao jacto de água, a água é comprimida por uma bomba até pressões superiores a 400 MPa sendo conduzida por tubo onde na ponta a energia estática da água sob pressão é transformada em energia cinética formando um jacto de água que pode atingir velocidades de cerca de 800 m/s à saída do tubo (Momber, 1998) (Figura 56).

Foi realizada uma investigação acerca do comportamento do betão sob acção de um jacto de água (Momber, Louis, 1994), e concluiu-se que a destruição do betão é um processo de fractura mecânica. A interface entre o agregado e a pasta de cimento é o aspecto decisivo para a ocorrência de fractura do betão. Os factores que influenciam o rendimento deste processo são o tipo, o tamanho e a distribuição dos agregados no elemento de betão a cortar.

Visto este processo ser pouco eficiente com as armaduras de reforço do betão armado foi necessário adicionar partículas com características abrasivas. Com a adição dessas partículas, como por exemplo areia ou granalha de aço, no jacto de água aumenta- se o poder de corte de uma ampla gama de materiais metálicos e não-metálicos com uma excelente precisão de contorno (Momber, 1998).

Este método de demolição apresenta algumas vantagens tais como a ausência de deformações durante o corte, ausência de calor, de pó e de vibrações, permite a realização de pequenas incisões, perda de pouco material durante o corte, facilidade de operação pelo operador, corte a três dimensões e capacidade de furar o material (Momber, 1998).