As anomalias presentes nas obras de arte têm natureza variada e quando não são detetadas a tempo ou tratadas do modo mais indicado, podem comprometer a funcionalidade e segurança da estrutura. De modo a facilitar a análise, as anomalias podem ser divididas em três grandes grupos:
Anomalias de índole estrutural – tais como fissuras, resultam da rutura de elementos e podem conduzir ao mau funcionamento da estrutura. Também podem ser classificadas como anomalias geométricas;
Anomalias de índole não estrutural – tais como perdas de argamassa, não tendo implicação direta no funcionamento da estrutura. Também podem ser consideradas anomalias nos materiais que constituem a ponte;
Anomalias de índole funcional – tais como obstrução nos sistemas de drenagem, estando na maior parte das vezes relacionados com o meio envolvente, a exposição a agentes agressivos e à falta de manutenção. Algumas destas patologias são relacionadas com agentes exteriores.
4.2.1. ANOMALIAS GEOMÉTRICAS / DE ÍNDOLE ESTRUTURAL
Dentro deste tipo de patologias pode-se dar maior destaque a fissuras, erosão das fundações, danos nos muros de tímpano e movimentos dos apoios.
Relativamente às fissuras, estas podem ser causadas por inúmeros fatores, sendo que os principais são assentamentos diferenciais, presença de água na estrutura e ações dinâmicas. Estas fendas, normalmente, acompanham as juntas entre blocos e apresentam-se longitudinal ou transversalmente à ponte. Podem ainda provocar fratura em alguns elementos, principalmente nos elementos estruturais arcos e pilares, como se pode verificar na Fig. 64.
No que diz respeito aos danos nos muros de tímpano, estes podem ser provocados pelo incremento das cargas aplicados no tabuleiro que provocam assentamento no material de enchimento e também por problemas de drenagem, que provocam impulsos hidrostáticos no interior do enchimento. Com menor importância, o assentamento diferencial das fundações também pode originar anomalias nos muros de tímpano.
Os danos principais são (Fig. 65):
Inclinação;
Escorregamento;
Empolamento;
Fendilhação do arco e destacamento do muro de tímpano.
Fig. 65 – Danos nos muros de tímpano [23]
A erosão e o descalçamento das fundações são maioritariamente causada pela corrente do rio e pelos detritos por ele transportados e pela alteração do leito do rio provocada pela remoção de inertes ou por cheias. Para evitar este tipo de danos, são usados quebra-águas, ver Fig. 11, que desviam a corrente das fundações, impedindo a sua erosão, ver Fig. 66. Estes danos podem provocar a ocorrência de fissuras nos tímpanos, nos arcos e a ruína da ponte.
Fig. 66 – Erosão da fundação
Os movimentos de apoio têm como consequência grave a descompressão do arco, o que pode provocar o seu abatimento e, em casos mais extremos, a sua queda, ver Fig. 67. Os movimentos de apoio são causados, principalmente, pela falta de capacidade resistente de elementos da estrutura e por assentamentos diferenciais das fundações, ver Fig. 68. Estes fatores podem ser causados pelo aumento das cargas a que a ponte está sujeita, uma vez que, por exemplo, os veículos têm evoluído bastante no
decorrer dos últimos anos. Os assentamentos diferenciais podem ainda ser causados por modificações no terreno perto do local das fundações.
Fig. 67 – Movimentos de apoio [17]
Fig. 68 – Ruína do arco, Ponte Velha do Vouga [v]
4.2.2. ANOMALIAS NOS MATERIAIS / DE ÍNDOLE NÃO ESTRUTURAL
Dentro deste tipo de danos pode-se dar maior relevância à perda de argamassa nas juntas, à degradação do material pétreo e à corrosão no caso de existirem peças metálicas (por exemplo, guardas). Estas anomalias estão associadas aos processos de degradação dos materiais causados tanto pelo processo natural de envelhecimento como pela exposição a agentes erosivos e a ações meteorológicas e químicas e também pela falta de manutenção e má intervenção. Este tipo de patologias afeta a durabilidade da estrutura, e podem por vezes diminuir a sua segurança.
A perda de argamassa nas juntas, representada na Fig. 69, está relacionada com as condições externas a que a ponte está exposta. Os agentes biológicos, as matérias orgânicas e a existência de água no interior da estrutura, pode conduzir a uma alteração química da argamassa provocando a perda de coesão, o que em muitos casos implica que esta se desfaça e caia.
A ação do vento e da chuva, (ações mecânicas), provocam a erosão do material. A escolha da argamassa a usar nas juntas de determinada ponte, em situação de reparação, deve ser ponderada e ter em consideração as cargas a que a estrutura vai estar sujeita e ao meio envolvente.
O material pétreo está sujeito à ação dos mesmos agentes que a argamassa. Apesar de, em alguns casos, a fratura e a degradação da alvenaria não colocarem em causa a segurança da ponte, afeta a sua aparência.
4.2.3. ANOMALIAS RELACIONADAS COM AGENTES EXTERIORES / DE ÍNDOLE FUNCIONAL
Este tipo de anomalias é o mais comum e o que menos consequências graves pode acarretar para a estrutura. No entanto, estas patologias, se não forem tratadas corretamente e a tempo, podem evoluir para anomalias mais graves, tais como a diminuição da resistência da alvenaria.
Assim, destacam-se a circulação de água provocada pela obstrução dos sistemas de drenagem, a existência de vegetação e de micro-organismos e a deformação e deterioração dos passeios.
A obstrução dos sistemas de drenagem impede a circulação da água, provocando que esta fique estagnada em algumas zonas e acabe por ser absorvida. Após a sua infiltração, a água desloca-se pelo interior da estrutura provocando o seu desgaste. No caso de a água ser rica em sais minerais, estes vão- se depositando e formam eflorescências e cripto-florescências entre as juntas, ver Fig. 70.
Fig. 70 – Eflorescências [4]
A existência de vegetação e de micro-organismos impregnados nas juntas pode ser causada pelo vento, pois pode transportar sementes que deposita em pequenas aberturas já existentes. Ao desenvolverem- se, as raízes vão-se espalhando pela estrutura provocando erosão da argamassa.