Juntas de dilatação com selantes pré-formados
Juntas de dilatação são aberturas que dividem uma estrutura para que as partes, separadas, possam movimentar-se, sem transmitirem esforços umas para as outras.
Esses esforços são causados pela deformação térmica dos materiais, retração do concreto, fluência ou deformação lenta do concreto, frenagem, aceleração, cargas de vento, recalque das fundações ou insolação, que atuam sobre a estrutura e revestimentos e provocam movimentações diferenciais sobre os materiais.
Juntas de dilatação são encontradas nas estruturas (concreto e aço) tais como:
pontes, viadutos, barragens, edifícios, shoppings, estádios, metrôs,
reservatórios, piscinas, galerias, muros de contenção, escadas hidráulicas, pavimentos rígidos, cais de porto, pátio de manobra de aeronaves, alvenaria estrutural, revestimentos cerâmicos e em pedra natural e outros.
Na maior parte dos casos essas juntas precisam ser seladas e
impermeabilizadas para evitar a penetração de líquidos e ou detritos que possam provocar a deterioração da estrutura e ou restringir a sua
movimentação e ocasionar patologias.
Existem juntas que são abertas e não necessitam de selagem. Essas juntas utilizam dispositivos metálicos que possibilitam o trânsito sobre elas (junta dentata ou finger joint ) mas não restringem a passagem de líquidos. Para a selagem das juntas existem diversos sistemas, entre eles:
- Selantes pré- formados elastoméricos, extrudados e vulcanizados acima de 150ºC em: EPDM , policloropreno (neoprene), butil, nitrílica,pvc, polivinil e outros elastômeros sintéticos, pressurizados ou não e aderidos com epóxi ou pu.
- Selantes pré-formados (compression seal), extrudados e vulcanizados e fixados sobre pressão
- Selantes pré-formados extrudados de PVC (water stop).
- Selantes moldados in loco – mástiques de poliuretano, alcatrão, silicone, polissulfeto e outros, que vulcanizam ao ar na temperatura ambiente
- Juntas modulares expansivas – confeccionadas com elastômeros sintéticos e aço
- Selante elastomérico instalado em garras, previamente engastada no concreto – tipo strip seal
Selantes pré-formados aderidos
A junta elástica expansível nucleada estrutural é uma técnica simples constituída de três elementos:
- Perfil elastomérico em EPDM/Neoprene/PVC/Polivinil - Adesivo epoxídico ou poliuretano bi-componente - Pressurização, vácuo ou nucleação
SEQUÊNCIA DE APLICAÇÃO DO PERFIL
Perfil elastoméricos
Os elastômeros possuem alta resistência química, mecânica e às intempéries.
São fabricados de acordo com a necessidade de cada obra, em EPDM (etileno propileno dieno monômero), neoprene (policloropreno), butil, borracha nitrílica, pvc, polivinil e outros.
A Norma NBR 12624/04 – Perfil de elastômero para vedação de junta de dilatação classifica os elastômeros em dois tipos:
Tipo 1 – Elastômeros resistentes a óleos parafínicos e aromáticos (ex.:
neoprene).
Tipo 2 – Não-resistentes a óleos parafínicos e aromáticos (ex.: EPDM).
Tabela 1 – Características de desempenho do adesivo bi-componente
Tabela técnica de selantes (Norma NBR 12.624)
Item Parâmetros Unidade Tipo 1 Tipo 2 Método de
Ensaio
1 Dureza Shore A A/pontos/1 55 a 65 60 a 70 7.2a
2 Tração Tensão de ruptura MPa 12 mín. 10 mín. 7.2b
Alogamento de ruptura % 350 mín. 350 mín. 7.2b
3 Envelhecimento acelerado em estufa, 70h/100°C
Variação da dureza Shore A A/pontos/1 +10 máx. +10 máx. 7.2c
Variação da Tensão de ruptura % -20 máx. -25 máx. 7.2c
Variação do alongamento de ruptura % -25 máx. -30 máx. 7.2c
4 Deformação permanente a compressão, 22h/100°C % 35 máx. Não exgível 7.2d
5 Deformação permanente a compressão, 22h/70°C % Não exigível 30 máx. 7.2d
6 Resistência ao óleo ASTM nº1, 70h/100h
Variação da dureza Shore A A/pontos/1 -5 a +10 Não exgível 7.2e Variação da Tensão de ruptura à
tração % -25 máx. Não exgível 7.2e
Variação do alongamento de ruptura
à tração % -40 máx. Não exgível 7.2e
Variação do volume % -10 a +15 Não exgível 7.2e
7 Resistência ao óleo ASTM nº3, 70h/100h Variação do volume % 120 máx. Não exgível 7.2f
8 Resistência ao rasgo kN/m 26 mín. 26 mín. 7.2g
9 Envelhecimento acelerado em ozônio, 100h/1ppm/40°C Fendas N/A N/A 7.2h
TABELA TÉCNICA NBR12.624
Especificação de selantes segundo a norma 12.624
Os perfis são extrudados através de matrizes especiais e vulcanizados, acima de 150ºC, na sua forma definitiva. O interior do perfil é configurado por uma ou mais cavidades e apresenta, na parte externa, rugosidades especialmente desenhadas para aumentar a superfície de aderência. São dimensionados para absorver as movimentações e a pressão hidrostática imposta.
CAMPOS DE APLICAÇÃO
Características e aplicações das juntas elásticas pré-formadas
Barragens
Interceptores
Pistas e pátios de aeroportos
Galerias Piers
Terminais de passageiros
Reservatórios Dutos
Fachadas de edifícios
Canais de irrigação Rodovias
Lajes
Condutor hidráulicos Túneis
Paredes
Piscinas e tanques Viadutos/pontes
Rampas e garagens
Campos de aplicação e exemplos de obras
Atualmente, a maior parte dos perfis é produzida em EPDM, PVC ou PVB, elastômeros amplamente utilizado na indústria automotiva por possuir boa tolerância a altas e baixas temperaturas, ótima resistência às intempéries e à água salgada, e por ser produzido no Brasil tem um custo menor.
Adesivo bicomponente
É de natureza epoxídica ou poliuretânica, bi-componente, tixotrópico, de alto desempenho e com características de aplicabilidade que se adaptam
perfeitamente ao substrato. Possui resistência química à oxidação e à corrosão; mecânica, à abrasão; e a flexão, às intempéries. O epóxi e
poliuretano são polímeros termofixo que, após endurecido, não se altera com a temperatura.
Tabela de especificação dos adesivos
Pot life 100 g a 25oC 30 minutos (ou + tempo) Tempo de pega a 25 oC 5 horas (conforme aplicação) Resistência a tração mínimo 24 MPa
Resistência a compressão axial 50 MPa
Dureza de carga 5 MOHS
Cura a 25 oC (total) 7 dias
Densidade 1,56 g/cm3 (conforme produto)
ESPECIFICAÇÃO DO ADESIVO EPOXI e/ou POLIURETANO.
Pressurização
É a técnica que obriga o perfil a dilatar-se contra as paredes da junta. Expande o perfil em todos os pontos, acomoda o perfil adaptando-o às imperfeições e irregularidades existentes nas paredes das juntas. Comprime o adesivo e garante a total aderência do perfil ao substrato. Evita que a colagem seja solicitada, mecanicamente, durante o prazo de cura do adesivo, caso haja contração da estrutura.
PRESSURIZAÇÃO DO PERFIL
Perfil instalado sem uso de recurso mecânico.
Dimensionamento e projeto
O dimensionamento dos selantes é baseado na combinação das
movimentações e deformações que a estrutura sofre ao longo de sua vida, devido à variação térmica, retração hidráulica do concreto, deformação lenta ou fluência; deformações diferencias nas estruturas com fundações distintas, cargas dinâmicas, vento, aceleração, frenagem, força centrífuga nas pontes em curva, abalos sísmicos, pressão hidrostática e outros. A especificação deverá obedecer às exigências das normas NBR 12.624, NBR 6118, NBR 7187 nas suas versões atuais.
Essas movimentações e deformações causam esforços combinados nas juntas de dilatação, como tração, compressão, cisalhamento, torção e recalque.
MOVIMENTAÇÕES QUE ATUAM NAS JUNTAS
Os selantes têm a função de impermeabilizar e absorver esses esforços e evitar a sua transmissão para a outra parte da estrutura.
Nas pontes, viadutos, locais de trânsito pesado e intenso é necessário o reforço das bordas do concreto com a utilização de lábios poliméricos ou elastoméricos( argamassa de base epoxídica ou poliuretânica), com finalidade de suportar as grandes tensões nas bordas, causadas pelo impacto dos pneus que provocam as suas quebras e danificam o selante.
SEQUÊNCIA PARA CONSTRUÇÃO DOS LÁBIOS POLIMÉRICOS
Legenda – cantoneira metálica para reforço das bordas
As cantoneiras metálicas para o reforço das bordas do concreto têm um bom desempenho. Porém, podem acarretar um efeito colateral, embora o
coeficiente de dilatação térmica linear do concreto seja bem próximo ao do aço e as cantoneiras sejam bem fixadas com grapas. O concreto não adere ao aço da cantoneira, gerando uma interface na ligação, por onde há infiltrações de água que provocam transtornos nas obras e deterioração da estrutura ao longo do tempo.
Os selantes pré-formados necessitam ser instalados em uma superfície resistente ou em perfis metálicos. Também podem ser instalados em pedras naturais e cerâmicas, porcelanato, madeira e etc.
Nas pontes e viadutos com pavimentos flexíveis – asfalto – é necessário uma transição em concreto que chamamos de “berços”. Essa transição é engastada na estrutura da ponte, geralmente nas lajes, nos apoios intermediários, e nas cortinas ou lajes de aproximação nos encontros. Uma das grandes causas de patologias em juntas de dilatação de pontes é a deterioração do concreto dos berços. Essa deterioração é causada por questões construtivas como:
Execução dos berços antes da pavimentação asfáltica, provocando desníveis causadores de grandes impactos que chegam a romper o concreto de apoio do berço.
Recuperação dos berços antes da recuperação do pavimento. Os berços serão nivelados com o pavimento antigo que apresenta
abaloamentos e deterioração. Quando, posteriormente ao executar a recuperação do pavimento, os berços estarão desnivelados com o pavimento novo.
Execução dos berços sem preparo das superfícies do concreto antigo para a aderência do concreto novo, não é utilizado ponte de aderência – saturação e aplicação de uma nata de cimento, com as mesmas
características do cimento do concreto novo, aditivada com um adesivo
de base acrílica, ou a aplicação uma ponte de aderência epoxídica/poliuretânica na superfície seca do concreto.
Concreto com resistência muito baixa.
Nas obras onde o trânsito é leve ou inexistente e as bordas do concreto apresentam esborcinamentos, quebra ou irregularidades de abertura,
procedemos a sua recuperação mediante a remoção, não menos que 5 cm de largura por 5 cm de profundidade, de cada lado da sede e recompomos as bordas com graute.
Processo básico de instalação do selante pré formado
Os perfis são enviados para a obra embalados em plásticos juntamente com os adesivos. Esses materiais deverão ficar em local abrigado e seco, abaixo de 30ºC.
Remover todos os detritos e resíduos das formas existentes na junta. Se necessário, recompor os bordes do concreto com graute ou argamassa epoxídica/poliuretâica e aguardar a sua cura.
Jatear ou lixar o concreto nas áreas de adesão do perfil para remover a nata de cimento, partes soltas ou contaminadas e oxidação, no caso de superfícies metálicas. Deixar as paredes rugosas para aumentar a superfície de aderência.
PREPARO DAS SEDES
Limpar as superfícies preparadas com ar comprimido ou vassoura.
As trincas em quaisquer direções próximas à junta podem ser potenciais pontos de vazamentos. Verificar com atenção as superfícies e reparar apropriadamente as trincas existentes.
Para a perfeita instalação do perfil, cuidar para que a sede esteja paralela, uniforme e a superfície do substrato sólida, seca e limpa.
Retirar o perfil de sua embalagem e estendê-lo sobre uma superfície limpa e plana. Cortá-lo ou emendá-lo de acordo com o comprimento da junta. Como o perfil é de material elástico, evitar esticá-lo para não cometer erros de medição.
Tamponar as extremidades do perfil e instalar a válvula de pressurização.
Quando a junta e o perfil estiverem totalmente prontos, preparar o adesivo.
Misturar, cuidadosamente, com uma espátula, uma embalagem do componente A com uma embalagem do componente B, até formar uma pasta homogênea.
O tempo disponível para trabalhar com o adesivo após a sua mistura (pot life) é de aproximadamente 30 minutos a 20°C. O Pot Life varia em função da
temperatura ambiente. Ele aumenta com o frio e diminui com o calor.
Aplicar uniformemente o adesivo nas paredes internas da junta e nas estrias do perfil. Não deixar nenhuma parte sem o adesivo.
APLICAÇÃO DO ADESIVO NA SEDE
APLICAÇÃO DO ADESIVO NO PERFIL
Instalar o perfil com a mão ou com ferramenta apropriada e posicioná-lo na profundidade desejada. Nunca usar faca, canivete ou qualquer outro
instrumento cortante.
POSICIONAMENTO DO PERFIL NA SEDE_2
Pressurizar lentamente e controlar o processo visualmente. Interromper a pressurização quando o adesivo começar a ser expulso das laterais do perfil.
Pressão em demasia expulsa o perfil para fora da junta ou expele excessivamente o adesivo.
Remover com espátula o excesso de adesivo da superfície em torno dos cantos da junta e do perfil. Limpar a superfície do perfil.
LIMPEZA DO PERFIL
Limpar e remover o entulho e todos os detritos produzidos durante o trabalho.
Após 24 horas, remover a válvula de pressurização e tamponar o seu orifício, se a temperatura ambiente for superior a 10°C. Nas temperaturas inferiores a 5°C, remover a válvula somente após dois dias.
Recomenda-se liberar a obra 24 horas após a instalação, com a remoção da válvula de pressurização.
Se necessário, liberar a obra ao uso logo após a pressurização do perfil.
Em casos especiais, onde o sistema será submetido a grandes esforços (como alta pressão hidrostática), deve-se liberar a obra somente após sete dias para assegurar a cura completa do adesivo.
BOX – Sistema pré-formado sem a pressurização para juntas serradas
Inspeção da sede
Revisão de toda extensão da junta antes da aplicação e solicitar à obra a recuperação quando forem observadas falhas nos cortes, aberturas ou profundidades diferentes do especificado.
Procedimentos gerais
• Limpar a sede serrada do pavimento de concreto com lixadeira para remoção de detritos e nata de cimento, que estiverem aderidos às bordas da junta.
Jatear com ar comprimido a área de aplicação do perfil para remoção de todos os materiais estranhos e poeira, de maneira que a superfície esteja adequada a aderência do perfil.
• Uma vez preparada a junta e o perfil, misturar cuidadosamente com espátulas os componentes A e B do adesivo até formar uma massa homogênea.
• Aplicar uniformemente o adesivo nas estrias do perfil, tomando os devidos cuidados de não deixar falhas na aplicação;
• Colocar o selante (perfil), na posição e pressioná-lo com auxílio de uma guia sobre a sede do pavimento de concreto.
• Antes da entrega dos serviços, será executada uma inspeção em todas as juntas aplicadas.
