Injeção de caldas

A injeção de caldas é uma técnica que consiste na emissão de uma calda fluida sobre estrutura, com o objetivo de preencher fendas ou cavidades e reintegrar as componentes de uma estrutura, que pode ser isolado ou complementar com um sistema mecânico (Avrami et al, 2008).

Esta técnica é irreversível e pode comprometer o desempenho da estrutura se forem utilizados materiais incompatíveis com a estrutura original (VanRickstall, 2000).

Segundo Van Rickstal et al (2003), as caldas devem ser compatíveis em termos químicos, mecânicos e históricos.

Em termos químicos, a calda deve ter capacidade para formar fortes ligações químicas, mediante reações irreversíveis com o material o material original. Deve ser resistente a sais de sulfato para evitar a formação de produtos expansivos e ter baixo teor de alcális.

A compatibilidade mecânica inclui resistência à compressão, resistência à tração e à flexão, de ductilidade, o encolhimento e a aderência ao substrato, devem ser similares às características mecânicas da estrutura original.

Em termos de compatibilidade histórica, o material utilizado na calda deve ser compatível com o material original.

Existem três métodos diferentes de injeção que variam em função do tipo de reparação: injeção sob pressão, injeção por gravidade e injeção sob vácuo (Roque, 2002).

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 A injeção sob pressão é utilizada em paredes de alvenaria e consiste em injetar calda através de tubos de adução, por norma, de baixo para cima e dos extremos em direção ao centro (Roque 2002).

 A injeção por gravidade destina-se à reparação de paredes fortemente degradadas, e consiste na emissão de caldas através de tubos de adução inseridos nas fissuras. (Roque, 2002).

 A injeção por vácuo é utilizada no reforço de pequenos elementos arquitetónicos, consiste na ascensão da calda provocada pela aspiração do ar nos tubos superiores, enquanto se injetam os tubos inferiores. (Roque, 2002)

Na Tabela 2.3 apresentam-se os requisitos principais de uma calda de injeção de acordo com Valluzi (2000):

Tabela 2.3 - Requisitos das caldas

Requisitos Descrição

Reológicos

- Fluidez: pretende-se fluidez durante tempo suficiente e capacidade de penetração uniforme, de modo a que os vazios sejam preenchidos de igual forma.

- Injetabilidade: baixa viscosidade, baixo ângulo de contacto - Segregação: ausência de segregações evitando heterogeneidades - Exsudação: a exsudação deve ser mínima de forma a diminuir os vazios da mistura quando esta estiver no seu estado endurecido

Químicos

- As ligações químicas devem ser fortes e irreversíveis

- Deverá ser resistente aos sais de sulfato, de maneira a evitar a formação de produtos expansivos como a estringite e a eflorescência - O teor de alcalis deve ser mínimo

Físicos

- O tempo de início de presa deve ser o adequado para o tempo de execução da injeção

- Pretende-se que a calda tenha uma retração baixa (embora a retração autogénea seja inevitável)

- Deverá ter as seguintes propriedades higroscópicas: insolubilidade em água e estabilidade volumétrica na presença de humidade

Mecânicos

- Deverá ter características mecânicas e de rigidez iguais ou ligeiramente superiores às do material original.

- As caldas deverão ter boa aderência para que haja um funcionamento conjunto

Térmicos

- A calda deverá ter baixo calor de hidratação a fim de evitar o desenvolvimento dos gradientes térmicos e com isso prejudicar a aderência ao suporte

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 Injeção de caldas em estruturas de terra

Como se tem vindo a demonstrar, as construções em terra apresentam mau desempenho na presença quer da água quer de sismos. Os danos aprecem sob a forma de fendas, que podem comprometer a integridade estrutural, e por isso necessitam de ser reparados. As técnicas tradicionais de reparação de fendas de construções em terra consistem em remover partes da parede original e substitui-las por um material novo que estabeleça a ligação estrutural ou alternativamente, por um sistema mecânico para proporcionar um reforço estrutural (Avrami et al 2008). Estas técnicas são muito intrusivas enquanto a injeção de calda é uma solução menos intrusiva é mais prática (Silva, 2009).

 Estudos realizados em caldas de injeção na reparação de construções em terra Alguns estudos foram realizados para reparar fendas através de injeção de caldas. Vargas et al. (2008) estudou vários tipos de injeção de caldas em paredes de adobe. Foram testadas caldas de terra estabilizadas com cimento (5%, 7%, 10%), com cal (5%,7%,10%), com gesso (5%, 10%, 20%) e caldas não estabilizadas. O ensaio consistiu em testar uma parede em adobe à compressão diagonal e repará-la com as várias caldas e testado novamente de forma a medir a eficácia da injeção. Após a análise dos resultados obtidos, Vargas chegou à conclusão que a reparação feita com caldas sem estabilizantes foi eficaz para recuperar as paredes danificadas, e que uma boa qualidade de injeção é processo crucial para uma reparação eficaz. Em contrapartida as caldas de terra estabilizadas com cimento ou cal não produziram bons resultados. O gesso foi aquele que produziu melhores resultados, no entanto a sua utilização é questionável uma vez que o gesso aumenta a dificuldade de reparação (Vargas et al, 2008) Um estudo efetuado por Lee (2009) sobre analise reológica de um conjunto de caldas compostas por vários materiais, incluindo caldas de terra, demonstrou que uma calda à base de terra é uma solução viável para colmatar o problema de compatibilidade entre a calda e o material a reparar. Contudo será necessária uma calibração da quantidade de terra, de forma a evitar problemas de fluidez, coagulação, segregação e exsudação. Nesse mesmo estudo, Lee (2009) demonstrou que o efeito de retração foi reduzido com o uso de terra na calda.

Recentemente Martins (2011) efetuou um estudo sobre eficiência das caldas na reparação em edifícios em terra. Um dos problemas observados nesse estudo foi a fluidez inconstante. Esse problema foi colmatado com adição nas devidas proporções de um desfloculante de argilas Hexametafosfato (HMP), obtendo resultados satisfatórios. A calda utilizada na reparação de

17 vigas de pequeno porte, era composta por: caulino, pó de calcário, HMP e água. Os resultados obtidos neste estudo foram promissores, em termos de eficiência de reparação.

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3 CARATERIZAÇÃO DE UM SOLO DO ALENTEJO