Ao longo de sua vida útil, as estruturas civis, sejam metálicas ou de concreto, apresentam falhas em seu desempenho relacionadas a falhas de projeto, problemas construtivos, questões operacionais do entorno e/ou por falta de manutenção.

Vários fatores podem impactar nas condições de durabilidade, funcionalidade e estabilidade das estruturas, como a ação de intempéries, esforços ou impactos mecânicos, desgastes e vibrações, entre outros. Para atender aos requisitos mínimos de qualidade – como segurança à ruptura, desempenho em serviço e capacidade de resistir às influências ambientais previstas e definidas em projeto -, as estruturas devem passar por ciclos de inspeção e manutenção, evitando que anomalias venham a prejudicar seu desempenho e, em um estágio mais avançado, a comprometer a sua segurança.

Desta forma, é necessário que sejam realizadas inspeções minuciosas e, quando necessários, ensaios de campo e/ou laboratoriais para detecção de falhas e identificação das suas causas e respectivos mecanismos de degradação, permitindo a definição dos planos e metodologias de recuperação e, em casos críticos, a elaboração de projetos de reforço estrutural.

A área de GIA-O&M possui equipe especializada e equipamentos necessários à realização de inspeções, ensaios, avaliação e diagnóstico sobre as condições de durabilidade e funcionalidade das estruturas, assim como o fornecimento de especificações técnicas e orçamento para os serviços de recuperação.

Para a análise da estabilidade das estruturas, realizamos os levantamentos em campo para reconstituição da geometria da estrutura, ensaios para caracterização dos materiais e monitoramento para identificação da frequência natural da estrutura – atividades estas necessárias para a elaboração de modelo matemático através de softwares de elementos finitos, visando analisar a capacidade de carga, a readequação operacional e/ou o atendimento a normas técnicas.

Fluxo Padrão de Atuação na Área

Objetivando proporcionar uma gestão mais eficiente de ativos físicos, a área de GIA-O&M realiza também a implantação e a customização do sistema de gestão de manutenção de ativos. Atualmente também está em desenvolvimento uma nova plataforma integrada com o BIM para gestão de obras de arte especiais.

Integridade

Existem diversas formas de realizar uma avaliação de estrutura para determinação de sua integridade:

Inspeções

O objetivo de uma inspeção é identificar os danos e riscos existentes em uma determinada estrutura de tal forma a permitir elaborar o diagnóstico / prognóstico e, com base neles, realizar a análise das condições existentes com base numa matriz GUT (gravidade, urgência e tendência), gerando, ao fim, a elaboração dos planos de manutenção a curto, médio e longo prazo, bem como as metodologias de recuperação e/ou proteção que se fizerem necessárias para devolver a estrutura condições normais de operação e vida útil.

As inspeções podem ser realizadas com o auxílio de máquinas fotográficas de alta resolução, drones, andaimes, plataformas de acesso e rapel, entre outras. Veja a seguir os tipos de inspeções:

– Inspeção cadastral:
inspeção com o objetivo de realizar uma primeira classificação de risco e priorização entre um parque de ativos.

– Inspeção rotineira:
inspeção realizada de acordo com periodicidade pré-definida no plano de gestão de ativos do cliente, visando acompanhamento do quadro patológico.

– Inspeção especial:
inspeção minuciosa e detalhada da estrutura, identificando cada uma das anomalias existentes com foco no plano de manutenção e posterior contratação das obras de recuperação.

A partir das inspeções e, quando necessário, de acordo com os resultados dos ensaios realizados, a equipe técnica da Concremat produz uma série de produtos que embasará seus clientes nas tomadas de decisão. Veja abaixo alguns deles:

» Emissão de laudo técnico contendo as condições de durabilidade e funcionalidade.

» Elaboração das metodologias de recuperação e/ou proteção.

» Determinação dos níveis de alerta e prioridades de intervenções.

» Elaboração de planos de manutenção a curto, médio e longo prazo.

» Elaboração de orçamento de execução das obras de recuperação / reparo.

A área também realiza outras avaliações e gera produtos mais específicos de acordo com as necessidades do cliente e a natureza do projeto.

Ensaios

O emprego de ensaios em inspeções de estruturas diminui a subjetividade e, consequentemente, melhora os resultados obtidos nas análises das estruturas. Os ensaios auxiliam na identificação dos mecanismos de deterioração e possibilitam analisar o grau de desgaste da estrutura.

A partir de uma primeira análise dos danos existentes, nossa equipe define os ensaios necessários, que podem ser, entre outros:

» Identificação das armaduras e verificação da espessura de cobrimento de concreto por pacometria.

» Determinação da profundidade de carbonatação do concreto e do cobrimento das armaduras.

» Verificação do potencial de corrosão das armaduras.

» Verificação da homogeneidade do concreto.

» Verificação da resistividade elétrica do concreto.

» Determinação da resistência a compressão (fck) do concreto.

» Determinação de características físico-químicas do concreto.

» Determinação do teor de íons cloretos e sulfatos.

» Determinação de Reação Álcali-Agregados – RAA.

» Líquido penetrante e/ou partículas magnéticas.

» Medição de perda de espessura de armadura e/ou elementos metálicos.

» Ultrassom para determinação de irregularidades em solda e elementos metálicos.

» Provas de carga estáticas e dinâmicas.

A partir das inspeções e, quando necessário, de acordo com os resultados dos ensaios realizados, a equipe técnica da Concremat produz uma série de produtos que embasará seus clientes nas tomadas de decisão. Veja abaixo alguns deles:

» Emissão de laudo técnico contendo as condições de durabilidade e funcionalidade.

» Elaboração das metodologias de recuperação e/ou proteção.

» Determinação dos níveis de alerta e prioridades de intervenções.

» Elaboração de planos de manutenção a curto, médio e longo prazo.

» Elaboração de orçamento de execução das obras de recuperação / reparo.

A área também realiza outras avaliações e gera produtos mais específicos de acordo com as necessidades do cliente e a natureza do projeto.

Capacidade de Carga

Os principais motivos que levam à necessidade de se verificar a capacidade de carga da estrutura são quadro patológico agressivo e avançado, mudanças de utilização da estrutura, adequação e atendimento a normas vigentes.

Nesta etapa, através de modelos matemáticos de elementos finitos, a estrutura é modelada e avaliada quanto a deformações, estado, limites de serviço (ELS) e estado limite último (ELU).

Infelizmente não se tem a cultura de armazenamento dos projetos originais, bem como das intervenções realizadas ao longo do tempo. Desta forma, faz-se necessário reconstituir primeiro a estrutura.

As atividades realizadas neste tipo de trabalho são:

» Levantamento geométrico manual e/ou laser scanner.

» Reconstituição / conferência do projeto original.

» Modelagem numérica para verificação de capacidade de carga e resistência.

» Monitoramento dinâmico para calibração do modelo matemático.

» Emissão de laudo técnico contendo as condições de estabilidade.

» Determinação dos coeficientes de segurança e prioridades de intervenções.

» Elaboração de projetos de reforço estrutural.

» Elaboração de orçamento de execução das obras de reforço estrutural.

Barragens

Para estruturas do tipo barragens (de acúmulo ou de rejeitos), requer-se a realização de atividades técnicas mais específicas. Atualmente existe uma normatização técnica que define premissas e exigências que os proprietários dos ativos devem realizar. Nossas equipes estão aptas à realização as atividades a seguir:

» Inspeção regular.

» Inspeção especial multidisciplinar.

» Realização das campanhas de leitura da instrumentação existente.

» Verificações dos níveis de alerta da instrumentação.

» Análise do comportamento da instrumentação.

» Análise de estabilidade.

» Elaboração do Plano de Segurança da Barragem (PSB).

» Elaboração da Revisão Periódica de Segurança da Barragem (RPSB).

» Elaboração do Plano de Atendimento a Emergência (PAE).