Superestrutura

3.2.1.1 _{Danos na juntas de dilatação e de encontro}

Umas das principais causas de danos nas pontes têm sua origem no isolamento de lajes de pavimento. Tal isolamento permitiu a existência de juntas que atenuam os efeitos da temperatura e da retração, assim como os efeitos dinâmicos do tabuleiro. A água escorre através das juntas, degradando muitas vezes não somente os elementos da infra-estrutura, como também elementos da superestrutura, como

vigas longarinas (RADOMSKI, 2001). Em caso de pontes protendidas o dano é ainda maior, uma vez que, a oxidação das cabeças de ancoragem ocasiona a relaxação dos cabos de pro tensão e, consequentemente, perda de tensão dos cabos.

Segundo o DNIT (2004), uma boa solução para este tipo de problema seria o uso de uma junta elastomérica de compressão a qual consiste em um bloco retangular de neoprene com aberturas alveolares. Estas aberturas possibilitam que o neoprene, inserido sob pressão e trabalhando sempre comprimido, possa acompanhar os movimentos de expansão e contração da ponte. A junta elastomérica deve ser encaixada entre cantoneiras de aço ou berços especiais de concreto armado. Na Figura 3.2 mostra-se um detalhe da junta. Ultimamente as cantoneiras de aço estão sendo substituídas por lábios poliméricos devido a que estes últimos oferecem melhor desempenho.

Figura 3.1 - Junta elastomérica de compressão (Fonte: DNIT, 2004).

A função da junta, conforme Jeene (2007) é torná-la impermeável, evitar a infiltração de líquidos e o acúmulo de materiais sólidos. A penetração de líquidos pode causar o mau funcionamento da junta e deteriorar elementos da estrutura. O acúmulo de sólidos pode comprometer o comportamento estrutural da obra por transmitir esforços não previstos.

3.2.1.2 _Drenagem

Segundo o DNIT (2004) a finalidade dos sistemas de drenagem é remover rapidamente as águas pluviais da pista, evitando acidentes de tráfego e as danosas

consequências de sua permanência, pois, a água acumulada infiltra pelas fissuras do pavimento e da laje, causando lixiviação e consequentemente a eflorescência. É recomendável que as pontes tenham declividade longitudinal, assim como sobrelevação, onde a drenagem da pista pode ser natural, sem necessidade de drenos ou outro dispositivo especial. Os drenos não são padronizados mas muitas vezes são de material PVC com Ø 4”. Estes drenos comumente conhecidos como buzinotes, quando são curtos, acabam descarregando a água na face da viga longarina de borda, podendo prejudicar a durabilidade do concreto (BRÜCKEN, 2010).

3.2.1.3 _{Pavimentação}

A principal função do pavimento da ponte é de suportar as pistas de rolamento por onde o tráfego possa fluir livremente e com segurança. Estas transferem as cargas dos veículos para os elementos estruturais da ponte (DNIT, 2010).

Segundo o DNIT (2004) entre os distintos tipos de pavimentos, os de asfalto, apresentam a vantagem de ser de fácil aplicação e substituição. Entretanto, seus componentes podem ser carregados através de trincas ou fissuras que aparecem na laje de concreto, trazendo futuros danos ao próprio concreto. Uma forma de evitar o excesso de água no pavimento é a construção de canaletas no tramo de aproximação, evacuando as águas pluviais da pista antes de entrarem na obra. A Figura 3.3 mostra detalhes dos diferentes processos de deterioração do pavimento.

Figura 3.2 - Causas físicas apresentadas na pavimentação (Fonte: DNIT, 2010).

Baseado no gráfico da figura 3.2, Radomski cataloga os distintos tipos de danos no pavimento, os quais são identificados através da seguinte numeração:

1–Trincas transversais; 2 – Contaminação junto às barreiras; 3 – Falhas e defeitos; 4 – Trincas junto às juntas de dilatação; 5 – Trincas longitudinais; 6 – Deterioração e vazamentos junto às barreiras; 7 – Deformação do pavimento; 8 – Deformação do pavimento, na forma de impressões das rodas; 9 – Deterioração do pavimento, resultante da fraqueza do material; 10 – Rugosidades do pavimento nas regiões de transição aterro-ponte, por falta de laje de transição e por assentamento do aterro de acesso (RADOMSKI, 2001).

3.2.1.4 _Lajes

As lajes suportam o tráfego de veículos e fissuram, permitindo a passagem de água pluvial. Como consequência, manchas de umidades e as leves lixiviações na face inferior de lajes aparecem, em decorrência desta infiltração. A Figura 3.4 mostra os possíveis tipos de fissuras nas lajes (DNIT, 2010).

Figura 3.3 - Tipos de fissuras apresentadas nas lajes (Fonte: DNIT, 2010).

Além das fissuras, um dos mecanismos de degradação fortemente influenciados pelos fatores ambientais é a lixiviação do concreto. O produto lixiviado interage com o dióxido de carbono presente no ar e resulta na precipitação superficial de crostas brancas de carbonato de cálcio, fenômeno este conhecido por eflorescência (Figura 3.5).

(a) Vazamento de água pluvial através da junta

(b) Inícios de lixiviação

3.2.1.5 _{Vigas Longarinas}

Segundo o DNIT (2004), a maioria das pontes com superestrutura moldada no local tem suas vigas longitudinais com seção “T”. Estas vigas estão monoliticamente ligadas às lajes, podendo ser isostáticas e contínuas, de dois ou mais vãos. Também há a possibilidade de dispor várias vigas em cada tramo isostático denominando-se de estrutura em grelha.

As vigas longarinas de borda são as que se encontram mais expostas ao ambiente, as quais podem apresentar regiões com lixiviações nas faces externas, carbonatação ou problemas causados por ação da chuva ácida (BRÜCKEN, 2010). Segundo Lencioni (2005), a chuva ácida é um típico agente que degrada as obras de concreto que estão expostas a ações atmosféricas. Esta chuva contém compostos ácidos, os quais em contacto com o concreto, dissolvem e removem os compostos mais solúveis. Um claro exemplo pode ser entendido no fato dos ácidos sulfúricos da chuva reagir com o C3A do cimento, cristalizando-se e formando um sal chamado de Candlot´s. Este fenômeno induz o efeito de inchaço e a destruição da estrutura de concreto. Outro efeito, de certa forma, é a diminuição do pH do concreto exposto, comprometendo também, a durabilidade do concreto

As vigas longarinas podem apresentar fissuras por flexão, devido ao peso próprio e as solicitações do tráfego, assim como também fissuras de retração, pela perda de água para o ambiente gerando tensões internas de tração (Figura 3.5).

Fissuras devido à flexão Fissuras devido à retração

3.2.1.6 _{Vigas Transversinas}

Os principais danos encontrados nas vigas transversinas são as fissuras, decorrentes dos próprios efeitos dinâmicos da própria estrutura ou por efeitos de retração hidráulica do concreto. De acordo com Lencioni (2005), elas ocorrem durante a fase construtiva, quando ainda no estado fresco, não apresentam resistências iniciais à tração, suficientes para resistir aos esforços advindos da perda acelerada de água e da reação exotérmica de hidratação do cimento. Estas fissuras são passivas, ou seja, não sofrem variações de sua abertura ao longo do tempo e não representa comprometimento estrutural, devendo ser tratadas apenas para o combate a penetração de agentes agressivos.

Segundo Radomski (2001), é necessário saber as causas que levam o concreto a fissurar, a fim de avaliar se estas comprometem a durabilidade da ponte. As causas da fissuração dependem principalmente de três fatores:

• Tempo de sua formação depois da construção da ponte; • Sua aparência externa ou padrão;

• Sua largura e número.