Muros de contenção da plataforma rodoviária da EN6, Gibalta

Devido à elevada extensão do muro (cerca de 110m de largura e uma altura média de 12m), este foi dividido em várias zonas de modo a facilitar a análise dos resultados obtidos pelas diferentes técnicas de ensaio in-situ. Esta divisão está evidenciada nas Figuras 4.6 e 4.7.

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Figura 4.6 - Localização das Zonas 4, 5, 6 e 7 (imagem cedida por H Tecnic – Construções).

Figura 4.7 – Localização das zonas 3, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 15 (imagem cedida por H Tecnic – Construções).

Este muro, que se encontra sob a plataforma rodoviária da EN6, devido à sua idade (cerca de 40 anos), apresenta um considerável estado de degradação, que é agravado pelo ambiente em que se insere (junto ao rio Tejo). O suporte deste muro é em alvenaria de pedra, sendo revestido por argamassas de cal, com propriedades hidráulicas. Notam-se em algumas zonas, como se discutirá de seguida, algumas acções de manutenção (reparação com outras argamassas).

4.2.2.1 Inspecção visual e técnicas auxiliares

No Quadro 4.5, apresenta-se uma síntese dos resultados obtidos, onde são apresentadas as anomalias detectadas durante a inspecção visual.

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Quadro 4.5 - Síntese das anomalias identificadas durante a inspecção visual realizada no muro de contenção da EN6.

Zona Fissuração Manchas de

Humidade Sujidade Perda de aderência/Descasque Colonização biológica 3 Em todas as direcções, não mapeada (Ab<1mm). Alguma presença nas zonas onde a

humidade superficial é mais elevada (A=15%). Presença de graffiti, deposição e lixiviação (A=20%). Perda de aderência na parte central da zona

analisada (A=25%). Muito pouco significativa (A=10%). 4 Em todas as direcções, não mapeada

(Ab<1mm). Perda de aderência na

parte inferior do paramento (A=30%). Parte inferior do paramento (A=35%). 5 Em todas as direcções e mapeada (Ab<1mm). Pouco significativa (A=30%) Deposição e lixiviação (A=35%). Em todo o paramento (A=65%). 6 Aparentemente não existe. Algumas por todo o paramento (A=40%). Não se verificou. Em todo o paramento (A=45%). 7 Em todo o paramento (A=75%). 8 Em todas as direcções, não mapeada. Pouco significativa (A=5%). Não se verificou. 9 Em todas as direcções e mapeada. Mais evidentes na parte superior (A=35%). Alguma perda de aderência e descasque na parte superior (A=35%).

Possíveis colonizações na parte superior do muro (A=35%). 10 Mapeada. Possivelmente na parte superior (A=25%). Descasque na parte superior do muro (A=35%). 11 Mapeada. Pouco significativa (A=15%). Perda de aderência na zona central (A=25%).

Não se verificou. 12 Em todas as direcções, não mapeada. Algumas junto às aberturas (A=35%). Descasque em todo o lado esquerdo (A=45%).

Em todo o paramento (A=55%). 13 Aparentemente não existente. Sob a abertura (A=10%). 14 Não se verificou. Presença de graffiti, deposição e lixiviação (A=25%). Alguma perda de aderência (A=35%). Não se verificou. 15 Pouco significativas (A=15%). Deposição e lixiviação (A=35%). Elevada perda de aderência e descasque (A=65%). Algumas por cima do arco da entrada (A=20%). Legenda: Ab – abertura das fissuras, A – percentagem de área da anomalia.

51 Tal como foi efectuado na campanha experimental na EENRevPa do LNEC, este muro também foi alvo de uma inspecção visual, numa primeira fase, com o intuito de identificar as anomalias que o afectam.

Na Zona 3 (Figura 4.8a), situada no penúltimo contraforte do lado oeste, onde a vegetação oferece pouca protecção contra os vários agentes agressivos (vegetação nesta zona é rasteira), principalmente aos cloretos (ambiente marítimo) e às condições atmosféricas, foi possível identificar vários tipos de anomalias. Destacam-se a fissuração, sujidade/manchas de humidade/alterações cromáticas e perda de aderência. A perda de aderência localiza-se na parte superior da zona analisada, avaliada qualitativamente com o martelo de borracha.

a) b)

c)

Figura 4.8 – Aspecto geral das zonas ensaiadas no muro de contenção da EN6: a) Zona 3, b) Zona 4 e c) Zona 5.

A Zona 4 (Figura 4.8b), também se encontra bastante exposta aos agentes agressivos. As anomalias que se verificaram através da inspecção visual foram: fissuração vertical, horizontal e diagonal; sujidade/alteração cromática/manchas de humidade; perda de aderência e colonização biológica na parte inferior do paramento. Com o martelo de borracha, detectou-se uma zona mais aderente no centro do paramento, no local onde foi feito o ensaio de pull-off, realizado no âmbito de outro estudo.

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Contrariamente ao verificado nas Zonas 3 e 4, na Zona 5 (Figura 4.8c), a vegetação existente é mais alta oferecendo alguma protecção ao paramento face aos agentes agressivos. As anomalias que se verificam nesta zona são fissuração em todas as direcções, incluindo fissuração mapeada, manchas de humidade/sujidade/alterações cromáticas, perda de aderência, erosão e colonização biológica.

Pela observação visual da Zona 6 (Figura 4.9a), foi possível identificar algumas anomalias: sujidade/manchas de humidade/alterações cromáticas e colonização biológica. A utilização do martelo de borracha permitiu concluir que não existem zonas com perda de aderência. Esta é uma zona onde a presença de vegetação é mais abundante, o que cria uma barreira contra os agentes agressivos.

a) b)

Figura 4.9 - Aspecto geral das zonas ensaiadas no muro de contenção da EN6: a) Zona 5 e b) Zona 6.

A Zona 7 (Figura 4.9b), encontra-se bastante protegida pela vegetação existente. Como tal, não aparenta estar em deficientes condições de desempenho mecânico. No entanto, devido ao facto de estar mais abrigada, esta zona torna-se mais húmida, o que se traduz por uma grande presença de manchas de humidade e colonização biológica em toda a sua superfície. Ainda na Zona 7, aquando da inspecção visual, foram ainda detectadas algumas eflorescências, sujidades e alterações cromáticas. Na análise com recurso ao martelo de borracha não foram detectadas zonas com perda de aderência. No restante muro de contenção, é possível identificar anomalias relacionadas com descasques, sujidade/escorrências, fissuração e colonização biológica. Nesta zona do muro de contenção, apenas foram realizados ensaios com a câmara de termografia, devido à altura considerável do muro (altura média de 12m), o que tornou difícil o acesso para a realização de ensaios de ultra-sons e esclerómetro. Por este mesmo motivo, a inspecção visual foi realizada apenas com recurso à observação visual do paramento, não sendo possível a utilização dos outros meios auxiliares.

4.2.2.2 Termografia

Pela observação visual da Zona 3 (Figura 4.10a), e com recurso ao martelo de borracha, foi possível identificar uma área do paramento com perda de aderência, assinalada no termograma da Figura 4.10b.

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a) b)

Figura 4.10 – Análise da Zona 3: a) aspecto geral e b) termograma da zona assinalada em a).

Nesta área, verifica-se um acréscimo de temperatura de cerca de 2ºC. Esta diferença pode estar associada ao aquecimento do ar confinado entre o revestimento e o suporte, criando o efeito de caixa- de-ar/estufa. Através do humidímetro, consegue facilmente concluir-se que esta é uma área menos húmida do que o resto do paramento (decréscimo de cerca de 15% no valor de humidade superficial). O termograma obtido para a Zona 4 (Figura 4.11b), e te dent f ca a á ea e fo a de “T” mais aderente e com uma diferença de temperatura de 1,5ºC para a zona onde existe alguma perda de aderência (detectada durante a inspecção visual através do martelo de borracha), que apresenta uma temperatura mais elevada. A Figura 4.11 apresenta este fenómeno.

a) b)

Figura 4.11 - Análise da Zona 4: a) aspecto geral e b) termograma da zona assinalada em a).

A utilização da câmara termográfica na Zona 5 (Figura 4.12), permitiu concluir que as zonas onde existe colonização biológica apresentam temperaturas mais elevadas. Isto deve-se ao facto de ser uma zona mais escura, que possui um valor de emissividade mais elevado do que o considerado na câmara (0,90) para o cálculo da temperatura superficial apresentado no termograma (ver capítulo 2 – Equação 2.1 - Stefan-Boltzmann), aumentando a sua temperatura superficial.

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a) b)

Figura 4.12 - Análise da Zona 5: a) aspecto geral e b) termograma da zona assinalada em a).

Como referido, a análise ao restante muro apenas foi efectuada com recurso à termografia. Foram analisadas as zonas referenciadas durante a observação visual. A análise com recurso à termografia não foi efectuada nas Zonas 6 e 7, devido à interferência com outros ensaios.

Nas Figuras 4.13 e 4.14, correspondentes às Zonas 8 e 9, respectivamente, é possível identificar duas zonas distintas, uma mais clara e outra mais escura (Figuras 4.13b e 4.14b). Esta diferença de tonalidade deve-se essencialmente à passagem de água, provocando deposições e lixiviação. A aparente utilização de materiais de reparação com diferentes características, também pode estar relacionada com a origem da diferença de tonalidades. Na zona mais clara, são visíveis bastantes fissuras originadas pela retracção do material de reparação.

a) b)

Figura 4.13 – Análise da Zona 8: a) aspecto geral, b) e c) termogramas da zonas assinaladas em a).

A análise dos termogramas obtidos mostra que existe uma diferença de temperatura da ordem de 2ºC entre as zonas com diferente tonalidade. A razão mais provável para esta diferença relaciona-se com a diferença de emissividade das duas zonas, pois a temperatura mais elevada verifica-se na zona mais escura (com maior emissividade), onde existem manchas de sujidade. Estas manchas não serão

55 devidas à presença de humidade, pois, nessa situação, a sua temperatura seria inferior. A fissuração não é visível nos termogramas, provavelmente devido a não estar associada a outras anomalias (sujidade, colonização biológica, humidade), o que impossibilita a sua identificação através da termografia.

Na Zona 9 (Figura 4.14), é visível uma zona que apresenta descasque. Esta é uma zona de ligação entre o contraforte e o tabuleiro da via rodoviária e, por esse motivo, mais sujeita às acções provocadas pela sua utilização (ex.: vibrações).

Pela análise do termograma (Figura 4.14b), constata-se que, na zona com descasque, existe um decréscimo de temperatura de cerca de 4ºC, comparando com a zona mais quente. Tal diferença de temperatura relaciona-se com a diferente emissividade dos materiais, suporte de pedra (zona de descasque) e a argamassa de revestimento.

a) b)

Figura 4.14 - Análise da Zona 9: a) aspecto geral, b) termograma da zona assinalada em a).

Na Zona 10 (Figura 4.15), facilmente se identificam escorrências através do termograma. Nesta zona, a presença de humidade é significativa, podendo observar-se um decréscimo de 2ºC relativamente a zonas onde não se verifica este fenómeno.

Esta zona também apresenta dois tipos de revestimento. Contudo, a faixa mais clara, revestimento à base de cal, apresenta temperaturas mais elevadas, quando comparadas com o restante paramento, devido à possível presença de humidade na faixa mais escura e à incidência directa do Sol naquela zona.

No mesmo local, é visível o destacamento entre a laje do pavimento e o muro de contenção (assinalado no termograma da Figura 4.5b). Este fenómeno é visível no termograma pelo aumento de temperatura, de cerca de 3ºC, que pode ser justificado pelo acréscimo do fluxo de calor no sentido descendente que atravessa essa ligação, que constitui uma ponte térmica linear.

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a) b)

Figura 4.15 – Análise da Zona 10: a) aspecto geral, b) termograma da zona assinalada em a).

Pela inspecção visual e com recurso ao martelo de borracha, foi detectada uma zona com perda de aderência na Zona 11 (Figura 4.16). Pela análise termográfica, esta zona apresenta uma temperatura mais elevada, da ordem de 3ºC, quando comparada com as zonas onde não existe perda de aderência. Tal facto pode ser explicado pelo aquecimento do ar confinado entre o revestimento e o suporte, aumentando a temperatura da superfície.

a) b)

Figura 4.16 – Análise da Zona 11: a) aspecto geral, b) termograma da zona assinalada em a).

Na Figura 4.17, é apresentada a Zona 12. Pela observação visual, é possível detectar manchas de sujidade devidas a escorrências, descasques e alguma erosão do próprio muro. Pela análise do termograma, constata-se que a zona que apenas apresenta escorrências, é uma zona com uma temperatura mais elevada do que o restante paramento.

O motivo desta diferença de temperaturas, cerca de 4ºC, pode estar relacionado com a diferença de emissividade, pois esta zona é mais escura devido à sujidade, e como é uma zona sob incidência directa do Sol, já se encontra menos húmida. A zona mais escura na parte superior do termograma

57 com temperatura mais baixa (cerca de 20,4ºC), é uma zona onde a incidência da radiação solar não é muito significativa e a presença de humidade aparenta ser mais expressiva.

a) b)

Figura 4.17 – Análise da Zona 12: a) aspecto geral, b) termograma da zona assinalada em a).

Uma parte do muro de contenção delimita umas galerias existentes sob a laje do pavimento. Na Figura 4.18a, mostra-se uma abertura que permite o fluxo de ar entre o interior e o exterior dessas galerias. Esta zona de infiltração e exaustão de ar é facilmente identificada no termograma (Figura 4.18b), onde se pode identificar uma zona mais fria em torno dessa abertura, possivelmente devido à presença de humidade e ao fluxo de ar que origina o arrefecimento da área envolvente da abertura. Observou-se, ainda, alguma perda de coesão e fissuração do revestimento, que não são visíveis no termograma.

a) b)

Figura 4.18 – Análise da Zona 13: a) aspecto geral, b) termograma da zona assinalada em a).

Na Zona 14, com o auxílio do martelo de borracha, foram identificadas algumas zonas que apresentam perda de aderência (Figura 4.19a). Recorrendo à termografia (Figura 4.19b), foi possível concluir que as zonas com perda de aderência possuem uma temperatura mais elevada, pelas razões já apresentadas anteriormente. Esta diferença de temperatura é da ordem dos 4ºC, quando comparada com as zonas

58

onde o revestimento se encontra aderente, zonas mais escuras do termograma (com temperatura de cerca de 26ºC).

a) b)

Figura 4.19 – Análise da Zona 14: a) aspecto geral, b) termograma da zona assinalada em a).

Na Zona 15, correspondente à parte superior da entrada para as galerias (Figura 4.20), através da observação visual, facilmente se identifica uma zona com descasque de revestimento e a restante área com perda de aderência e empolamentos. Analisando o termograma da Figura 4.20b, constata-se que a zona de descasque apresenta uma temperatura de 19ºC, 2 a 3ºC mais reduzida que as zonas adjacentes, devido à sua cor mais clara, que corresponde a uma menor emissividade.

a) b)

Figura 4.20 – Análise da Zona 15: a) aspecto geral, b) termograma da zona assinalada em a) e zona relevante.

A zona assinalada na Figura 4.20b apresenta uma temperatura ligeiramente mais elevada que a zona de descasque, mas mesmo assim inferior que a restante área analisada, que apresenta uma temperatura média de 21ºC. Tal facto pode ser explicado pela aparente melhor aderência da zona em questão, quando comparada com a área envolvente que se encontra empolada. A zona mais clara presente no termograma (lado esquerdo), apresenta uma temperatura de 23ºC está directamente relacionada com a incidência directa do Sol.

59 4.2.2.3 Esclerómetro

Os resultados obtidos com o esclerómetro no muro de contenção da EN6 apresentam-se sintetizados no Quadro 4.6.

Quadro 4.6 – Síntese dos resultados obtidos com esclerómetro nos ensaios realizados no muro de contenção da EN6 (resultados individuais apresentados nos Anexos A3 a A7).

Zona Média Desvio padrão Coeficiente de

variação (%) Valor mínimo Valor máximo 3 67 12 18 49 (P3) 89 (P6) 4 89 10 11 73 (P1) 102 (P5) 5 72 12 16 45 (P11) 86 (P3) 6 78 22 28 34 (P6) 94 (P5) 7 95 11 12 76 (P4) 111 (P10)

Legenda: (PX) – ponto onde foi verificado o valor mínimo ou máximo.

Os valores obtidos pelo esclerómetro foram semelhantes em todo o paramento referente à Zona 3 (Figura 4.21), com um valor médio de 67 e coeficiente de variação de 18%. Tendo em conta o valor do coeficiente de variação, pode concluir-se que o valor médio é um valor representativo da dureza superficial de todo o paramento.

a) b)

Figura 4.21 – Localização dos ensaios com esclerómetro na Zona 3: a) aspecto geral e b) localização aproximada dos ensaios e áreas relevantes.

Sendo este muro constituído por um suporte de alvenaria de pedra revestido por argamassa tradicional à base de cal mas com compostos que conferem propriedades hidráulicas, o valor esperado não seria tão elevado como o das argamassas tradicionais de base cimentícia. Além disso, é um muro com idade considerável, cerca de 40 anos. Tendo em conta estes aspectos, pode considerar-se que a zona

60

analisada apresenta boas condições de desempenho mecânico, quando comparada com estudos anteriores. Flores-Colen (2009) concluiu que, para argamassas tradicionais de base cimentícia, um desempenho mecânico adequado reflecte-se em valores de índice esclerométrico superiores a 75. Galvão (2009) chega à mesma conclusão para valores entre 64 e 75.

Na Figura 4.21b, na zona A existe perda de aderência, apresentando valores para o índice esclerométrico inferiores aos da zona B, zona com boas condições de aderência. Este decréscimo de cerca de 9 unidades é pouco significativo, relacionando-se apenas com a perda de aderência daquela zona, pois o estado do revestimento é idêntico em todo o muro.

Relativamente à Zona 4 (Figura 4.22), o valor médio obtido para o índice esclerométrico foi de 89, com um coeficiente de variação de 11%. Tendo em conta os aspectos referidos anteriormente, este valor de índice esclerométrico revela que o revestimento apresenta um desempenho mecânico adequado, quando comparado com valores obtidos em estudos anteriores (Flores-Colen, 2009; Galvão, 2009).

a) b)

Figura 4.22 – Localização dos ensaios com esclerómetro na Zona 4: a) Aspecto geral e b) Localização aproximada dos ensaios e áreas relevantes.

Apesar de o coeficiente de variação apresentar um valor reduzido (11%), existe um pequeno decréscimo de cerca de 8% no valor do índice esclerométrico (7 a 10 unidades), das zonas com boa aderência para as zonas com fraca aderência, representadas na Figura 4.22b, zona A e B, respectivamente, evidenciando, desta forma, a perda de aderência na referida zona.

O mapeamento efectuado na zona 5 (Figura 4.23), permitiu concluir que as zonas onde existe colonização biológica apresentam valores da ordem dos 50. As restantes zonas apresentam um valor médio de 72. A justificação deste decréscimo de cerca de 30%, relaciona-se com o facto de a presença de colonização biológica degradar a superfície do paramento, amortecendo o impacto do pêndulo, provocando uma diminuição do ressalto e, deste modo, do valor do índice esclerométrico. Apesar

61 desta diferença, o valor do coeficiente de variação é reduzido, concluindo-se que a degradação atinge toda a superfície do paramento.

a) b)

Figura 4.23 – Localização dos ensaios com esclerómetro na Zona 5: a) aspecto geral e b) localização aproximada dos ensaios.

Os valores obtidos para a Zona 60 (Figura 4.24), são inferiores aos valores obtidos em estudos anteriores. Para rebocos cimentícios e bastardos aplicados em alvenaria de pedra, Flores-Colen (2009) obteve valores médios de 100, para o índice esclerométrico, com um coeficiente de variação de 19%. A mesma autora conclui que o suporte tem alguma influência no resultado deste ensaio, provocando valores de ressalto mais elevados.

a) b)

Figura 4.24 – Localização dos ensaios com esclerómetro na Zona 6: a) aspecto geral e b) localização aproximada dos ensaios.

No ponto P6 da Zona 6, o índice esclerométrico foi de 34. Esta discrepância para o resto dos valores pode ser justificada pelo facto de neste local a presença de colonização biológica amortecer o impacto do pêndulo (devido à desagregação que provoca no revestimento), reduzindo o seu ressalto. Este é também o motivo pelo qual o coeficiente de variação se revela mais elevado do que nas restantes

62

zonas avaliadas, evidenciando a falta de homogeneidade devido à presença de colonização biológica (possivelmente a desagregação atinge as camadas mais internas do revestimento em algumas zonas). Com recurso ao esclerómetro pendular, foi efectuado um mapeamento de toda a superfície da Zona 7 (Figura 4.25). Os resultados obtidos apresentam uma média de 95 para o índice esclerométrico e um coeficiente de variação de 12%. Este valor de coeficiente de variação é baixo e por isso indica que a média representa uma boa estimativa do índice esclerométrico de toda a zona, evidenciando a homogeneidade do paramento.

a) b)

Figura 4.25 – Localização dos ensaios com esclerómetro na Zona 7: a) aspecto geral e b) localização aproximada dos ensaios.

4.2.2.4 Ultra-sons

Na análise efectuada ao muro de contenção, apenas foram realizados ensaios de ultra-sons nas Zonas 4, 5 e 7. Nas Zonas 3 e 6 a realização deste ensaio não se proporcionou devido a interferências com outros ensaios (pull-off e tubo de Karsten) realizados no âmbito de outras dissertações. No Quadro 4.7 é apresentada uma síntese dos valores obtidos durante a campanha no muro de contenção da EN6. Para a Zona 4 (Figura 4.26), foram analisados dois percursos, L1 e L2, recorrendo à técnica de ultra- sons, sendo efectuada uma medição no sentido directo e outra no sentido indirecto. Como esperado, a presença de fissuração (abertura média a rondar 1mm, no troço L1) diminuiu a velocidade de propagação das ondas ultra-sónicas, verificando-se um decréscimo de cerca de 14%. O coeficiente de variação é elevado em todas as medições efectuadas nesta zona (variando entre 27 e 36%), mostrando a falta de homogeneidade do revestimento.

A análise dos resultados obtidos através dos ultra-sons para a Zona 5 (Figura 4.27), mostra que, ao contrário do verificado na Zona 4, a velocidade de propagação é mais elevada no local onde se verifica a presença de fissuração (L2) (abertura média 1mm). Este acréscimo de velocidade de cerca de 32%, pode estar relacionado com a presença de humidade na zona onde foi realizado o ensaio (cerca de 45%

63 de humidade superficial). A presença de humidade superficial no paramento apresenta um valor médio de 55%, com um coeficiente de variação de 21%. O valor do coeficiente de variação é elevado e ajuda na justificação da diferença da velocidade de propagação em zonas com e sem fissuração.

Quadro 4.7 - Síntese dos resultados obtidos com ultra-sons nos ensaio realizados no muro de contenção da EN6 (os resultados individuais são apresentados nos Anexos A3 a A5 e A7).

Zona Presença de fissuração Média (km/s) Desvio padrão (km/s) Coeficiente de variação (%) 3 Ensaio não realizado devido a interferência com outros ensaios em curso.

4 L1 directo Percurso aparentemente sem fissuração. 1,60 0,57 36 L1 inverso 1,68 0,61 36

L2 directo _{Percurso atravessado}

por fissuração. 1,29 0,34 27 L2 inverso 1,43 0,45 32 5 L1 directo Percurso aparentemente sem fissuração. 1,20 0,46 39 L1 inverso 1,20 0,56 47

L2 directo _{Percurso atravessado}

por fissuração.

1,71 0,60 35

L2 inverso 1,81 0,42 23

6 Ensaio não realizado devido a interferência com outros ensaios em curso.

7 L1 directo Percurso aparentemente sem fissuração. 2,43 0,67 28 L1 inverso 2,15 0,50 23 L2 directo Percurso aparentemente sem fissuração. 2,53 0,38 15 L2 inverso 3,38 0,78 23 a) b)

Figura 4.26 – Localização dos ensaios com ultra-sons na Zona 4: a) aspecto geral e b) localização aproximada dos ensaios e áreas relevantes.

64

a) b)

Figura 4.27 - Localização dos ensaios com ultra-sons na Zona 5: a) aspecto geral e b) localização aproximada dos ensaios.

Na Zona 7 (Figura 4.28), foram efectuadas medições por ultra-sons em duas zonas distintas. Em cada uma dessas medições, foi efectuado o percurso directo e indirecto. Nenhuma das medições abrangeu zonas fissuradas pois, aparentemente, não se verifica a presença de fissuração na Zona 7.