Técnicas de inspeção visual (NDT) para avaliações

IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 Manifestações patológicas na construção Técnicas de inspeção visual (NDT) para avaliações de manifestações patológicas em função da ausência de manutenções preventivas na “Ponte Jockey Club” em São Carlos, Brasil Techniques of visual inspection (NDT) for assessment of pathological manifestations due to lack of preventive maintenance in "Jockey Club Bridge" in São Carlos, Brazil Leandro Dussarrat Brito (1); Carlito Calil Junior (2) (1) MSc. Doutorando em Engenharia de Estruturas, LaMEM/SET/EESC/USP
(2) Professor Titular do Departamento de Engenharia de Estruturas, LaMEM/SET/EESC/USP
[email protected] - Laboratório de Madeiras e de Estruturas de Madeira, LaMEM/SET/EESC/USP
Avenida do Trabalhador Sãocarlense, 400 Caixa Postal 359 - Centro - 13566-590 - São Carlos - SP - Brasil
Resumo Esse artigo apresenta os critérios utilizados na inspeções para avaliações de manifestações patológicas na ponte “Jockey Club” construída no município de São Carlos, São Paulo, Brasil. O sistema estrutural usado é o de ponte em placa com peças de madeira protendidas transversalmente, apoiada sobre os muros de arrimo de concreto armado. A ponte possui 4,5m de largura, 8,0 m de comprimento, com uma faixa de tráfego. Para a avaliação, foi utilizada a técnica não‐destrutiva (NDT) de inspeção visual. A metodologia utilizada visou identificar e avaliar as condições atuais dos elementos estruturais e da pavimentação asfáltica da ponte, que necessita passar por manutenções preventivas e corretivas, pois uma das defensas foi danificada em um choque de veículo. Observa‐se também que a passarela de pedestres, de estrutura de madeira roliça construída ao lado da ponte, encontra‐se em situação precária e necessita de emergenciais intervenções. De maneira geral, observa‐se a constatação da ausência de políticas públicas em manutenções preventivas em pontes no Brasil. As estruturas de pontes deveriam ter um acompanhamento mais rigoroso, pois os benefícios de tais ações seriam transmitidos aos projetistas, executores e principalmente à sociedade. Diante do contexto, fica evidente que é fundamental, realizar manutenções preventivas em estruturas de pontes de madeira, com acompanhamento de profissionais especialistas habilitados nesta área. Palavra‐Chave: estruturas, pontes, madeira, patologias, inspeção, avaliação, reabilitação Abstract This paper presents the criteria used in the inspections for assessment of pathological manifestations in bridge "Jockey Club" built in São Carlos, São Paulo, Brazil. The structural system is used in the bridge plate with pieces of timber prestressed transversely supported on the retaining walls of reinforced concrete. The bridge spans 4.5 m wide and 8.0 m length, with a lane of traffic. For assesment, we used the non‐destructive technique (NDT) visual inspection. The methodology aimed to identify and assess the current condition of the structural elements and paving of the bridge, you need to go through preventive and corrective maintenance because of the fender was damaged in a car crash. It is also observed that the pedestrian of roundwood structure built beside the bridge, is in a precarious situation and need emergency assistance. In general, there is a finding of lack of public policies on preventive maintenance on bridges in Brazil. The bridge structures should have stricter monitoring because the benefits of such actions would be communicated to designers, performers and especially to society. Given the context, it is evident that it is essential, perform preventive maintenance on timber bridges structures, with accompanying professional qualified experts in this area. Keywords: structures, bridges, timber, pathologies, inspection, assessment, rehabilitation Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 1 Introdução Esse artigo tem o intuito de apresentar a principais manifestações patológicas observadas nos elementos estruturais da “Ponte Jockey Club” e da passarela de pedestres de madeira (Fig. 1), em São Carlos, no Estado de São Paulo, Brasil, nas coordenadas GPS 21º59’25,50”S; 47º53’30,60”O, e 849 metros de altitude, [CALIL et al, 2006]. Fig. 1 – Vista geral da Ponte na época da construção. Fonte: [CALIL et al, 2006] 1.1
Considerações iniciais Recuperar estruturas existentes para mantê‐las em uso adequadamente é uma grande tendência mundial na questão da sustentabilidade. Com esta atitude é possível reduzir a geração de resíduos e o consumo de materiais, que certamente geraria durante o processo construtivo de uma nova estrutura no local da existente, [CÓIAS, 2011]. Na atualidade tem‐se observado a inconstância, ou ainda constatação de ausências de políticas públicas em manutenções preventivas e de controle de pontes, principalmente nas pontes tecnológicas de estruturas de madeira, construídas em diversos estados do Brasil. Para a mudança desse quadro, é fundamental a elaboração de metodologias de técnicas para inspeções periódicas e manutenções preventivas de estruturas de pontes de madeira. Como subsídio ao tema, diversas técnicas não destrutivas (NDT) para inspeções têm sido utilizadas em diversos países. Negligenciando‐se ou tornando‐se a manutenção irregular, predispõe‐se a estrutura da ponte ao desenvolvimento de deterioração ou desgaste dos elementos que à compõem, e implicarão na necessidade de reabilitações, com reforços e recuperações, para o uso em que se destina. Diante desse contexto, tem‐se pesquisado metodologias para técnicas de inspeção e reabilitação de estruturas de madeira no Laboratório de Madeiras e de Estruturas de Madeira (LaMEM), na Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo. 1.1.1 Objetivo Esse trabalho teve como objetivo principal, a realização de visitas técnicas, para avaliar pelas técnicas não destrutivas (NDT) de inspeção visual, dentre outras, as condições atuais dos elementos estruturais da “Ponte Jockey Club” sobre o “Rio Monjolinho”, a fim de identificar e avaliar as possíveis manifestações patológicas presentes. 1.1.2 Justificativa É fundamental realizar inspeções periódicas em estruturas de pontes, para avaliar e identificar indícios de possíveis manifestações patológicas, e indicar as possíveis soluções de manutenções preventivas e ou corretivas, a fim de assegurar os requisitos de durabilidade para prolongamento da vida útil e garantir a segurança destas estruturas diante das condições atuais de uso. E esse artigo subsidia como alerta nas necessidades de inspeções periódicas e manutenções preventivas Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 em pontes de vias urbanas públicas no Brasil. E uma atenção especial deve ser dada as magníficas pontes tecnológicas de madeira construídas no país. 2 Fundamentação teórica Para as inspeções e avaliações foram utilizadas metodologias e técnicas baseadas em fundamentações teóricas e científicas. 2.1
Deterioração da madeira A degradação de elementos de madeira surge como resultado da ação de agentes físicos, químicos, mecânicos ou biológicos em que esse material é sujeito ao longo da sua vida, [CRUZ, 2001]. A deterioração da madeira é um processo que altera desfavoravelmente as suas propriedades. De forma simplificada, pode ser atribuída por duas causas principais: agentes bióticos (vivos) e agentes abióticos (não vivos), [CALIL JR. et al, 2006; apud BRITO, 2010]. 2.1.1 Agentes bióticos Os agentes bióticos são seres vivos, tais como fungos, cupins, brocas e xilófagos marinhos. Estes organismos necessitam de certas condições para sobrevivência, tais como: temperatura, oxigênio, umidade e fonte adequada de alimento, geralmente a madeira. Embora o grau de dependência destes parâmetros seja variável, cada um precisa estar presente para ocorrer à deterioração, [CALIL JR. et al, 2006 / CALIL JR. & BRITO, 2010]. A gravidade do ataque por cupins de solo depende da perda de secção provocada, a qual pode ser pontualmente muito intensa, com consequências graves para a segurança da estrutura, [MACHADO et al, 2010]. 2.1.2 Agentes abióticos Os agentes abióticos são manifestações patológicas na madeira causada por agentes de não vivos, que incluem os condicionantes físicos, mecânicos, químicos e climáticos. Embora destrutivos, os agentes abióticos podem também danificar o tratamento preservativo, expondo a madeira não tratada ao ataque de agentes bióticos, [CALIL JR. et al, 2006 / CALIL JR. & BRITO, 2010]. A luz ultravioleta, por exemplo, a ação da luz ultravioleta do sol quimicamente degrada a lignina da superfície da madeira. A degradação ultravioleta causa escurecimento em madeiras claras e clareamento em madeiras escuras, mas este dano penetra somente em uma pequena espessura da superfície. Esta madeira danificada é levemente enfraquecida, mas a profundidade do dano tem pouca influência na resistência exceto onde esta camada é removida de forma contínua reduzindo as dimensões da peça, [MACHADO et al, 2010]. Outro exemplo, válido a ser citado são as fraturas incipientes, que podem ocorrer por acidentes ou ignorância como por exemplo sobrecargas. Felizmente são bastante raras. Entretanto podem não ser fáceis de detectar e, em caso de suspeita, deve ser solicitada a presença de um especialista, [CALIL JR. et al, 2006]. A perda de protensão é outro exemplo de manifestação que pode ocorrer em função de cargas cíclicas repetitivas de grande intensidade. 2.2
Técnica não destrutiva para inspeção e avaliação Técnica não destrutiva (NDT) para inspeção e avaliação é a ciência aplicada para identificar as propriedades físicas e mecânicas dos materiais sem alterar suas capacidades de uso final e então usar essas informações para tomar decisões sobre aplicações apropriadas [PELLERIN & ROSS, Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 2002]. As técnicas não destrutivas para inspeções em avaliações tecnológicas têm contribuído significativamente para detectar problemas em estruturas de madeira, [CALIL JR., 2011]. Os principais métodos não destrutivos disponíveis para inspecionar estruturas de madeira, normalmente não necessitam de ferramentas sofisticadas, e incluem a técnica de inspeção visual com registros de fotos (Fig. 2a); teste sonoro com martelo (Fig. 2b), teste de sondagem superficial com formão (Fig. 2c); medição do teor de umidade com medidor de umidade (Fig. 2d); microperfuração com Resistograph (Fig. 2e), e podem ser utilizados isoladamente ou em combinação [HIGHLEY & SCHEFFER, 1989 / RITTER & MORRELL, 1990/ PELLERIN & ROSS, 2002 / ARRIAGA, 2002]. a) Inspeção Visual. b) Teste sonoro. c) Sondagem c/ formão. d) Medidor de umidade. e) Resistografo. Fig. 2 ‐ Principais técnicas não destrutivas e equipamentos para inspeções. Fonte: [ARRIAGA, 2002]. Essas técnicas utilizadas para estimar o dano na madeira causado por agentes bióticos, como brocas, cupins e fungos, são geralmente simples e exigem o mínimo de equipamentos. As técnicas baseiam‐se principalmente sobre a inspeção visual da superfície, e complementada com ferramentas pontiagudas, como formão e ou punção, para descobrir camadas em regiões não visíveis, para detectar a extensão do ataque e encontrar as galerias (cavidades), a fim de determinar a gravidade do dano, [ARRIAGA, 2002]. No entanto, inspetores de estruturas de pontes de madeira tem a difícil tarefa de avaliar com precisão a condição de uma estrutura existente. Pois para isso é fundamental ter conhecimentos técnicos e científicos dos fatores bióticos e abióticos associados com a deterioração da madeira, assim como a velocidade relativa a que esses processos ocorrem em um determinado ambiente [RITTER & MORRELL, 1990].
Portanto, o conhecimento do inspetor com os agentes de deterioração de madeira é um dos aspectos mais importantes na inspeção de maneira eficaz. Com este conhecimento, a inspeção pode ser abordada com uma profunda compreensão dos processos envolvidos na deterioração e os fatores que favorecem ou inibem seu desenvolvimento, [RITTER & MORRELL 1990]. A técnica de inspeção visual consiste em levantamentos de anomalias visíveis a olho nu, através de inspeção detalhada, com o intuito de diagnosticar os sintomas de manifestações patológicas, tais como indícios de diferenças na coloração na madeira, como manchas causadas por fungos emboloradores e ou apodrecedores, presenças de defeitos, perfurações causadas por cupins e ou brocas, dentre outros [PELLERIN & ROSS, 2002 / BRITO & CALIL JR., 2012]. 3 Metodologia empregada Foram realizadas avaliações das condições atuais da estrutura da “Ponte Jockey Club” e da passarela de pedestres (Fig. 1), para identificar as possíveis patologias presentes, e avaliar as condições atuais dessas estruturas. Para este trabalho, dentre outras, foi utilizada a técnica não destrutiva (NDT) de inspeção visual para as avaliações das características visuais em função da presença de manifestações patológicas. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 3.1
Visita Técnica Para as avaliações, foram realizadas inspeções com visitas técnicas “in loco”, de maio a outubro de 2012, onde foram avaliados pela técnica de inspeção visual, e registrados com fotos os seguintes elementos da estrutura da ponte: tabuleiro protendido de madeira; pavimentação asfáltica; condições dos apoios; muros de contenções de terra; defensas; guarda‐rodas e ligações. E da estrutura da passarela de pedestres: vigas roliças de madeira; deck do tabuleiro de madeira; elementos que compõem os guarda‐corpos e ligações. 3.2
Descrição da Estrutura 3.2.1 Estrutura da ponte Essa ponte tecnológica, foi desenvolvida no LaMEM em um projeto temático da FAPESP, e foi publicada no “Manual de projeto e construção de pontes de madeira” by CALIL JR. et al (2006). Nesse item são apresentados detalhes gerais da estrutura da ponte, a fim de facilitar a identificação do posicionamento de cada elemento estrutural que compõe a mesma. As Figs. 3 e 4 apresentam o posicionamento dos elementos da ponte com a denominação das peças. O tabuleiro de madeira laminada protendida transversalmente é formado por peças de madeira serrada de dimensões comerciais, dispostas lado a lado, e apoiadas nas suas extremidades na fundação. No comprimento, as peças de madeira são unidas de topo para alcançar o vão requerido. O tabuleiro de madeira é responsável por suportar as ações permanentes e acidentais. O tabuleiro se comporta como uma placa ortotrópica, sendo mobilizando por completo quando submetido às ações concentradas. A solução aplicada foi a implementação de um novo sistema de transferência transversal nestes tabuleiros pela utilização de barras posicionadas transversalmente ao tabuleiro e submetidas a um tensionamento que comprime as vigas de madeira fazendo com que surjam propriedades de resistência e elasticidade na direção transversal, Figs. 3 e 4 [CALIL JR. et al, 2006]. Fig. 3 – Vista longitudinal da ponte em placa protendida transversalmente, [CALIL JR. et al, 2006]. O sistema de protensão constitui‐se de barras de aço de alta resistência e conjunto metálico de ancoragem. A força de protensão exercida pelas barras de aço sobre o tabuleiro de madeira permite o comportamento de placa. Manter a tensão de protensão em um patamar acima do mínimo permitido é essencial para durabilidade e o bom funcionamento da ponte. Os guarda‐
rodas e as defensas constituem nos itens de segurança da ponte, que foram dimensionados de maneira a evitar que o veículo possa sair da ponte, Figs. 3 e 4 [CALIL JR. et al, 2006]. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 Fig. 4 – Seção transversal da ponte em placa protendida transversalmente, [CALIL JR. et al, 2006]. As informações tecnológicas do sistema estrutural dessa ponte [CALIL JR. et al, 2006] são: Classe da ponte: TB 45 Sistema estrutural: Ponte em placa protendida transversalmente Tabuleiro: altura 25 cm Protensão: barras dywidag 15 mm cada 63 cm Geometria: esconsa em ângulo de 5⁰ graus Largura: 4,0 m Comprimento: 8,0 m Madeira: Eucalipto Citriodora tratado com CCA Fundações: muro de contenção Os sistemas de ancoragens dos cabos de protensão são compostos por placas discretas, com placa de distribuição e placa de ancoragem, conforme detalhes do “Projeto Original da Ponte” na Fig. 5. Fig. 5 – Detalhes do sistema de ancoragem da protensão do “Projeto Original da Ponte”: Placa de distribuição e Placa de ancoragem, [CALIL JR. et al, 2006]. 3.2.2 Estrutura da passarela de pedestres Essa passarela de pedestres, não foi projetada pelo LaMEM. Na Fig. 6 é apresentada uma visão geral da estrutura da passarela. a) Visão geral (Tabuleiro: deck de madeira) b) Longarias e transversinas com peças roliças. Fig. 6 – Visão geral da estrutura da passarela de pedestres. Fotos: Autores Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 4 Análises e resultados 4.1
Avaliações pela Técnica de Inspeção Visual (NDT) Conforme comentado anteriormente, para a inspeção “in loco”, foi utilizado à técnica não destrutiva (NDT) de inspeção visual, dentre outras. A Fig. 7 apresenta uma visão geral da estrutura da Ponte. E nos subitens a seguir serão apresentadas as condições observadas nos diversos elementos estruturais que compõem a estrutura da ponte. a) Vista superior da ponte (visita técnica: outubro/2012). b) Vista inferior do tabuleiro (Visita Técnica: abril/2012). Fig. 7 – Visão geral da “Ponte Jockey Club” (regiões com infiltrações). Fotos: Autores 4.1.1 Ponte: Tabuleiro Protendido de madeira Conforme já comentado, o tabuleiro dessa ponte é de madeira laminada protendida transversalmente é formado por peças de madeira serrada, de 25 cm de altura, dispostas lado a lado, e apoiadas nas suas extremidades nas cabeceiras das paredes de contenções de terra. O tabuleiro da ponte é revestido com pavimentação asfáltica. Nas Inspeções “in loco”, em abril de 2012, no tabuleiro da ponte, foram detectadas manifestações patológicas de degradações por abrasão mecânica, como ondulações, trincas e rachaduras, na pavimentação asfáltica (Fig. 8), decorridas por agentes físicos, que pode ser decorrente de vários fatores. O mais comum é a abrasão do veículo que produz gastos na superfície da pavimentação asfáltica, reduzindo a camada efetiva desse material, que é essencial para proteção física da madeira, contribui também na proteção biológica e de fatores de intemperismo. Esses danos severos da pavimentação asfáltica podem ser decorrentes de desgaste natural, frenagens de veículos, e em casos extremos de sobrecargas excessivas de veículos e com vibrações excessivas podendo ocorrer perdas de protensão e pequenas movimentações das peças de madeira. No entanto destaca‐se a falta de manutenção periódica, principalmente no recapeamento da pavimentação asfáltica. Trincas da pavimentação nas interfaces tabuleiro‐pista (seta laranja). Como ação preventiva a essas manifestações patológicas na pavimentação asfáltica, na interface do tabuleiro da ponte com a pista de rolamento, o uso da tecnologia de mantas geosintéticas associadas ao recapeamento com pavimentação asfáltica, contribuirão com o aumento da vida útil da madeira que compõem o tabuleiro, e dos muros de contenções de terra, das cabeceiras da ponte, pois o revestimento asfáltico contribui como fator impermeabilizante. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 a) Vista geral da pavimentação asfáltica. b) Pavimentação asfáltica lado norte da ponte. Fig. 8 ‐ Degradações por abrasão mecânica, como ondulações, trincas e rachaduras, na pavimentação asfáltica do tabuleiro. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012) Essas aberturas das rachaduras na pavimentação asfáltica do tabuleiro, são pontos favoráveis para infiltrações e concentrações de umidades de águas de chuva, entre as peças de madeira dispostas paralelamente. Durante essa inspeção, foram detectados pontos de umidades na parte inferior do tabuleiro (setas azuis, Fig. 9), principalmente nas regiões dessas aberturas, e nas regiões de apoios das cabeceiras da ponte, sobre os muros de contenções de terra, mais acentuada ao lado sul da ponte, onde o nível é mais baixo (Fig. 9a). No entanto, essas regiões de umidade, ao longo do tempo, são propensas a fontes geradoras ao aparecimento de agentes biodeterioradores na madeira, como os fungos apodrecedores, por exemplo. a) Tabuleiro e cabeceira ao lado sul da ponte. b) Tabuleiro e cabeceira ao lado sul da ponte. Fig. 9 – Pontos de manchas de umidade detectados na parte inferior da madeira do tabuleiro e nas cabeceiras dos muros de contenções de terra. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012) Analisando a Fig. 10a (seta azul), ao lado norte da ponte, onde o nível é mais alto, existe apenas um coletor de águas pluviais, situado a oeste da rua, e é visivelmente perceptível de que a cota de nível deste coletor está acima do nível do tabuleiro. Essa situação torna‐se favorável para a percolação de grande quantidade de água pluvial sobre o tabuleiro da ponte, na ocorrência de chuvas com grande intensidade de precipitação. Como pode ser observado nas Figs. 10, 11 e 12 as setas amarelas apontam para regiões com indício de umidade, acúmulo de resíduos e solos, colmatando as regiões de drenagem para escoamento de águas pluviais do tabuleiro. Com o acúmulo de resíduos orgânicos, umidade e solo têm germinado vegetações gramíneas próximas aos guarda‐rodas do tabuleiro. No entanto, esse material depositado associado à umidade e as Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 vegetações, também favorecem a regiões propensas como fontes geradoras ao aparecimento de agentes biodeterioradores na madeira. a) Único coletor de agua pluvial acima do nível da ponte. b) Sistemas de drenagens lado oeste, colmatadas. Fig. 10 – Sentido de escoamento de águas pluviais no tabuleiro da ponte. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012) Pode‐se observar que o solo com material orgânico, obstruindo os sistemas de drenagens do tabuleiro, são pontos críticos, pois além da geminação de gramíneas, pode‐se observar manchas superficiais com sinais com características de fungos manchadores (Fig. 11, setas verdes). Para evitar tais manifestações patológicas, é sempre recomendado limpezas periódicas do local, e manutenções preventivas, com tratamento superficial de pinturas com stain, por exemplo. Fig. 11 – Acúmulo de solo, vegetações e materiais orgânicos, nos sistemas de drenagens do lado oeste do tabuleiro, e manchas com características de fungos manchadores. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012). Conforme já mencionado, foram realizadas visitas técnicas “in loco” em Abril e Outubro de 2012, a fim de identificar e acompanhar a evolução de manifestações patológicas em função de ausência de manutenções preventivas, nessa ponte. Nas Inspeções de outubro, pôde‐se observar que a ponte não passou por nenhum processo de manutenção e se quer de limpeza do local, como pode ser observado na Fig. 12, os sistemas de drenagens de drenagens ao lado leste da ponte, ainda colmatados com solo e com vegetações (setas amarelas). Quanto aos sistemas de ancoragens dos cabos de protensão, compostos por placas discretas, com placa de distribuição e placa de ancoragem, não apresentaram sinais expressivos e manifestações patológicas visíveis. No entanto é recomendado, periodicamente verificar instrumentalmente os níveis de protensão, para verificar se têm ocorrido perdas de protensão, no sistema do tabuleiro. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 a) Sistemas de drenagens lado leste, colmatadas. b) Sistemas de drenagens lado leste, colmatadas. (Inspeções em Abril de 2012) (Inspeções em Outubro de 2012) Fig. 12 – Acúmulo de solo, vegetações e materiais orgânicos, nos sistemas de drenagens do lado leste do tabuleiro, e manchas com características de fungos manchadores. Fotos: Autores 4.1.2 Ponte: Defensas e guarda‐rodas Durante as Inspeções de abril de 2012, pôde‐se observar que o sistema de defensa do lado oeste da ponte (Fig. 13), foi substituído por um guarda‐corpo improvisadamente, e que é completamente ineficiente ao caráter de uso estrutural como defensa, e a madeira sem tratamento encontra‐se parcialmente deteriorada. Na Fig. 13, nas setas amarelas, pôde‐se observar regiões com acúmulo de sujeiras e entulhos, que são fatores favoráveis à concentração de umidade e susceptíveis à proliferação de agentes bióticos deterioradores de madeira. Nos guarda‐corpos da passarela foram detectados fendilhamentos paralelos às fibras em ligações, conforme ilustrado na seta laranja da Fig. 13b. a) acúmulos de solo, folhas e vegetações sobre a cabeceira. b) defensa improvisada da ponte ao lado oeste. Fig. 13 – Defensa do lado oeste da ponte, substituída por guarda‐corpo improvisado, e encontra‐se com madeira parcialmente deteriorada, e ineficiente ao caráter de uso estrutural como defensa. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012). Na inspeção do mês de abril, também foram observados que os parafusos e porcas das ligações da defensa do lado leste da ponte, encontravam‐se parcialmente soltos (Fig. 14). Isso é provável, ter ocorrido com colisão ou impacto lateral de veículo nesse lado da defensa, visto que as peças horizontais das defensas originais encontravam‐se flambadas lateralmente (Fig. 15 e Fig. 16). Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 a) parafuso parcialmente solto. b) porca solta de ligação da defensa com o guarda‐rodas. Fig. 14 – Parafusos e porcas parcialmente soltas, nas lidações da defensa do lado leste com o guarda‐
rodas. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012). a) Fenda na extremidade sudeste, e flambagem lateral. b) Fenda (through check, split) na extremidade sudeste. Fig. 15 – Defensas do lado leste, na extremidade sudeste, com flambagem lateral e fendas. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012). a) Fenda longitudinal (surface check) e flambagem lateral. b) Racha (shake) na extremidade nordeste da defensa. Fig. 16 – Defensas do lado leste, na extremidade nordeste, com flambagem lateral, fenda longitudinal e racha na extremidade. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012). Foram detectados mais de vinte orifícios de brocas (setas verdes), nas defensas ao lado nordeste, conforme pode ser observado na Fig. 17, mas que a priori, não afetam à resistência da madeira, por estar na fase inicial de ataque. E a inspeção que pode ser empregada para identificar a qualidade interna da madeira é a técnica não destrutiva, do teste sonoro com martelo. Em caso de Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 identificações de variações sonoras expressivas, aí sim é recomendável utilizar técnicas não destrutivas (NDT) com equipamentos de ultrassom e ou resistograph, por exemplo. a) Orifícios com características de brocas (beetles). b) Característica de orifícios de brocas (beetles). Fig. 17 – Detectados mais de vinte orifícios de brocas, nas defensas ao lado nordeste. Fotos: Autores (Inspeções em Abril e Outubro de 2012). O guarda‐rodas do lado nordeste apresentam sinais com características de indício de ataque de fungo de podridão branca (white rot) (Fig. 18), e desgaste por impacto de pneu. Ainda na Fig. 18, também percebe‐se o parafuso superior da ligação do sistema de defensa ao guarda‐rodas, que está parcialmente solto, conforme já abordado. Fig. 18 ‐ Ataque característico de fungo de podridão branca, e desgaste por impacto de pneu, no lado do guarda‐rodas leste situado à extremidade nordeste da ponte. Fotos: Autores (Inspeções em Abril de 2012). Na inspeção de Outubro de 2012, observou‐se que a defensa do lado leste, foi atingida de topo por uma colisão de veículo, no sentido de tráfego sul‐norte, conforme pode ser observado na Fig. 19. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 a) Colisão de topo na defensa (lado sudeste da ponte). b) Defensa leste deformada após colisão. Fig. 19 – Defensa leste atingida de topo por uma colisão de veículo, no sentido de tráfego sul‐norte. Fotos: Autores (inspeção em Outubro de 2012). Na colisão do veículo, a intensidade da carga de impacto dissipada foi suficiente para romper cinco de seis elementos suportes de madeira (Eucalipto Citriodora) da defensa leste (lado do impacto; sentido sul‐norte). As rupturas ocorreram por cisalhamento paralelo às fibras na linha de parafusos das ligações (Setas vermelhas, Fig. 20), e flexão nos demais parafusos (setas brancas) do lado oposto ao impacto (lado norte). No entanto, o sistema da defensa não se desprendeu do tabuleiro da ponte. Isso responde ao fato da NBR 7190:1997, preconizar por questão de segurança, o critério da não permissão do uso de ligações com apenas um pino. a) Impacto ocorreram rupturas em 5 de 6 elementos. b) ruptura da madeira por cisalhamento e flexão de pinos. Fig. 20 – Modo de rupturas dos elementos suportes da defensa. Fotos: Autores (inspeção em Outubro de 2012). 4.1.3 Passarela: Tabuleiro (Deck) As condições das peças de madeira do tabuleiro da passarela encontram‐se em situações precárias, causando desconforto aos usuários, e devem ser redimensionadas e substituídas. Foram detectados pontos de rachaduras e peças de degradações características de fungos de podridão branca (Fig. 21). Além disso, algumas peças de madeira do deck do tabuleiro apresentavam flechas acentuadas, arqueamentos, encurvamentos e torcimentos (Fig. 21a e Fig. 23b). Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 a) Passarela: faltam travessas no guarda‐corpo noroeste. b) rachaduras e deteriorações da madeira do deck. Fig. 21 – Deteriorações das peças de madeira do tabuleiro com características visuais de fungos de podridão branca (white rot). Fotos: Autores (inspeções: Abril/Outubro de 2012). 4.1.4 Passarela: Guarda‐corpos Foram detectadas no topo de três peças roliças verticais, que compõem os guarda‐corpos da passarela, deterioração do cerne desses elementos, por ataque de agentes biodeterioradores, que são típicos de ineficiências de processo de tratamento por impregnação em autoclave. A Fig. 22 evidencia essa ineficiência de tratamento efetivo de cerne. Foram detectadas também travessas soltas dos guarda‐corpos (Fig. 22a), e ausência de travessa ao lado noroeste da passarela (Fig. 22b). a) Inspeções em Abril de 2012. b) Inspeções em Outubro de 2012. Fig. 22 – Deteriorações de cernes, por infestações de agentes biodeterioradores, típicos de ineficiências de processo de tratamento em autoclave. Fotos: Autores (inspeções: Abril/Outubro de 2012) 4.1.5 Passarela: Transversinas e Longarianas A transversinas, apresentavam sinais de manchas com características de fungos manchadores. Por tanto é recomendado o uso de equipamentos não destrutivos, para sondagens das condições internas dessas peças, visto que em algumas peças roliças dos guarda‐corpos foram detectados deteriorações apenas no cerne (apresentado na Fig. 22). A transversina sobre a cabeceira de apoio apresentava fendas longitudinais e indícios de deterioração com características visuais de fungos de podridão branca (Fig. 23a). Já as longarinas também apresentavam sinais de manchas com características de fungos manchadores. Por tanto também é recomendado o uso de equipamentos não destrutivos, para sondagens das condições internas dessas peças (Fig. 23b). Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 a) Transversina norte: Fenda e Fungo de podridão branca. b) Fendas longitudinais nas longarinas. Fig. 23 – Manifestações patológicas nas peças roliças de madeira das transversinas e longarinas da passarela; fendas e características de fungos manchadores. Fotos: Autores (inspeções: Abril/Outubro de 2012). 5 Conclusões Durante a inspeção da “Ponte Jockey Club” e da passarela de pedestres, formam constatadas diversas manifestações patológicas na avaliação, que poderiam ser evitadas, desde que a mesma tivesse passado por manutenções preventivas e periódicas. As principais manifestações patológicas que poderiam ser evitadas são: apodrecimentos de elementos de madeira, por falta de processo de tratamento superficial, com aplicação de pinturas com stain, hidrofugante‐fungicida‐inseticida, tais como: Polisten (SAYERLACK), Osmocolor (MONTANA QUÍMICA), ou similar; fixar aparatos de chapins tipo “Capuz” com chapa de aço galvanizada no topo todos os elementos roliços de madeira, principalmente, de tal forma que não venha a acumular sujeira e umidade nestas regiões; recapeamento da pavimentação asfáltica associada com a tecnologia de mantas geosintéticas nas interfaces da ponte com a pista de rolamento, contribuindo com o aumento da vida útil da madeira que compõem o tabuleiro, e dos muros de contenções de terra, das cabeceiras da ponte, pois o revestimento asfáltico contribui como fator impermeabilizante; a realização de planos periódicos de limpezas e capinas próximo a ponte evitariam a proliferação de agentes biodeterioradores de madeira. Também devem ser redimensionados os sistemas de coletores de águas pluviais, de tal maneira a evitar carreamento de solo e materiais biodegradáveis, com escoamento das águas pluviais, sobre o tabuleiro da ponte, evitando assim colmatar as aberturas dos sistemas de drenagens do tabuleiro. No entanto, para a manutenção da “Ponte Jockey Club”, além das manutenções de tratamento de proteções superficiais, são primordiais as reabilitações da defensa (lado leste) e construção de nova defensa do lado oeste, com projeto tecnológico adequado, por profissional especialista na área. Com relação às longarinas e às transversinas da passarela, que apresentam sinais de manchas com características de fungos manchadores, é recomendado o uso de equipamentos não destrutivos de sondagens, para avaliar as condições internas dessas peças, como o Resistograph, por exemplo. No entanto, é evidente que a estrutura da passarela, necessita de passar por intervenções imediatas de reabilitações e reforços dos elementos estruturais, tabuleiro e guarda‐corpos, emergentes. As condições das peças de madeira do tabuleiro da passarela encontram‐se em situações precárias, causando desconforto aos usuários, e devem ser redimensionadas e substituídas. Os guarda‐corpos também estão em situações precárias, com peças soltas, e com ausências de travessas, e que também devem ser redimensionadas e substituídas. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 Portanto, vale ressaltar a proposta de adoção de políticas públicas de gestão, de maneira metódica, na defesa da hipótese de combinações de inspeções e manutenções periódicas preventivas, em pontes de estruturas de madeira, a fim de assegurar os requisitos de durabilidade para prolongamento da vida útil, e garantir a segurança destas estruturas diante das condições atuais de uso. Sugere‐se que essas inspeções e manutenções preventivas deveriam ter a periodicidade pelo menos anualmente. Conclui‐se que em inspeções para avaliações de elementos estruturais de madeira, pela técnica de inspeção visual, realizada por inspetores especialistas em patologias de estruturas de madeira, tem demonstrado muito eficiente para a detecção de anomalias superficiais, a fim de diagnosticar manifestações de patológicas, para estimar o dano na madeira causado por agentes abióticos, como fendas, rachas, flechas, abrasão mecânica; e por agentes bióticos, como brocas e fungos, e são geralmente simples, pois exigem o mínimo de equipamentos. Agradecimentos Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) pelo apoio financeiro desse trabalho e pela bolsa de doutorado. Referências [1] CÓIAS, V.. Qualificação dos profissionais e das empresas para a qualidade na reabilitação de estruturas de madeira. CIMAD 11 – 1º Congresso Ibero – Latino Americano da Madeira na Construção. Coimbra, Portugal, 2011. [2] CRUZ, H.. Patologia, avaliação e conservação de estruturas de madeira. II Curso Livre Internacional de Patrimônio. Associação Portuguesa dos Municípios com centro histórico: Fórum UNESCO Portugal. Santarém, Portugal, 2001. [3] CALIL JR., C. et al (2006). Manual de projeto e construção de pontes de madeira. ISBN: 85‐
98156‐19‐1. Suprema, São Carlos, 2006. Free download: <<<http://www.set.eesc.usp.br/ portal/pt/livros/361‐manual‐de‐projeto‐e‐construcao‐de‐pontes‐de‐madeira >>> [4] BRITO, Leandro Dussarrat. Recomendações para o Projeto e Construção de Estruturas com Peças Roliças de Madeira de Reflorestamento. Dissertação (Mestrado) – Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos, 2010. [5] CALIL JR., Carlito; BRITO, Leandro Dussarrat. Manual de Projeto e Construção de Estruturas com Peças Roliças de Madeira de Reflorestamento. Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. ISBN: 978‐85‐
8023‐000‐0. Editora EESC. São Carlos, 2010. Free download: <<<http://www.set.eesc.usp.br/ portal/pt/livros/371‐manual‐de‐projeto‐e‐construcao‐de‐estruturas‐com‐pecas‐rolicas‐de‐
madeira‐de‐reflorestamento >>> [6] MACHADO, J. S.; DIAS, A.; CRUZ, H.; CUSTÓDIO, J.. Avaliação, Conservação e Reforço de Estruturas de Madeira. ISBN: 9789896420659. Editora Verlag Dashöfer. Portugal, 2010. [7] PELLERIN, R. F.; ROSS, J.. Nondestructive Evaluation of Wood. Forest Products Society, Madison, WI, USA, 2002. [8] CALIL Jr., C. Assessment of Historic Timber Structures in Brazil. SHATIS'11 International Conference on Structural Health Assessment of Timber Structures. Lisbon, Portugal, 2011. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013 IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras IX International Congress on Pathology and Repair of Structures João Pessoa‐PB (Brasil), 2 a 5 de junho de 2013 [9] HIGHLEY, T. L.; SCHEFFER, T. Controlling decay in waterfront structures. Evaluation, Prevention, and Remedial Treatments. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. FPL‐RP‐494. Madison, WI, U.S.A., 1989. [10] RITTER, M. A.; MORRELL, J. J.. Timber bridges. Department of Forest Products, Oregon State University, 1990. [11] ARRIAGA, F.; PERAZA, F.; ESTEBAN, M.; BOBADILLA, I.; GARCÍA, F.. Intervención en estructuras de madera. ISBN: 8487381243. Editora AITIM Asociación de Investigación Técnica de las Industrias de la Madera, Madrid, España, 2002. [12] BRITO; L. D.; CALIL JR., C.. Evaluation by visual inspection technique of the pedestrian suspension bridge at Piracicaba in Brasil. ICDS12 ‐ International Conference Durable structures: from construction to rehabilitation. Lisbon, Portugal, 2012. [13] ABNT NBR 7190:1997. Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. Anais do IX Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas – CINPAR 2013