JOAO CLIMERIO DE TOLEDO HIDRELETRICA PORTO PRIMAVERA COM SOLO CIMENTO DO TALUDE DE MONTANTE.pdf ·...
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PROTE O DO TALUDE DEMONTANTE__-DA BARRAGEMDE TERRA DA USINAHIDRELETRICA PORTO PRIMAVERA COM SOLO CIMENTO
JEFERSON LUIZ RODRIGUES GONCALVES - Engenheiro Civil - CompanhiaEnergetica de Sao Paulo
CLIMERIO DE TOLEDO PEREIRA - Engenheiro Civil - CompanhiaEnergetica de Sao Paulo
JOAO TARALLO JUNIOR - Engenheiro Civil - Companhia Energetica deSao Paulo
PEDRO CORRADI NETO - Engenheiro Civil - Companhia Energetica deSaco Paulo
RESUMO: 0 present.e trabalho tem como escopo demonstrar os
materiais utilizados, procedimentos executivos e 0
controle tecnol6gico necessArios pars a execuc o do
solo-cimento como protec%o do talude a montante da
barragem de terra da Usina Hidreletrica Porto
Primavera. Esta soluc%o foi adotada ap6s
constatacNo da inexistOncia de rocha em quantidade
e qualidade suficientes no local para aplicacAo
como rip-rap. Outras solucbes, como por exemplo
laje de concreto, blocos articulados e gabibes,
tiveram seus custos estimados superiores ao do solo
cimento.
I - INTRODLJf R0
A Usina Hidreletrica Porto Primavera estA situada no rio
ParanA no Estado de Seto Paulo, fazendo divisa com o Estado do
Mato Grosso do Sul (Figura 1 anexa). Sua Barragem de Terra possui
uma extensNo de 10.200 metros, cujo talude de montante estA sendo
protegido com solo-cimento, entre as cotas 254,00 e 260,20 m,
perfazendo um volume total compactado de 156.390 m= nests
proteq o, conforme mostra a figura 2 anexa.
Esta solurao foi adotada, ap6s constataq&o da inexistOncia derocha em quantidade e qualidade suficientes no local parsaplicac&o como rip-rap, bem como o custo de outras solugbes (lajede concreto , blocos articulados e gabibes ) em comparagao ao dosolo-cimento , as quais estimam-se superiores. Esta 6 a segunda emaior Hidrelttrica da CESP que est6 sendo construida utilizando-
Tema 131
se solo-cimento como proteq%o de talude na Barragem de Terra,sendo a primeira a de Rosana , situada no rio Paranapanema poucoantes da conflu@ncia com o rio ParanA , concluida em margo de1.987.
2 - MATE R I AI S UT I L I ZADOSPAR A .__E XECUCAO DO SOLO-C IMENTO
2.1 - Solo
0 solo utilizado para execuc%o da mistura 6 o coluvio areno-
argiloso proveniente da Area de emprestimo da Margem Direita, que
segundo a classificac&o H.R.B (Highway Research Board)
corresponde ao A2-6 . 0 solo deve ser isento de materias organicas
e outras impurezas , bem como tratado previamente atraves de
gradeamento e correrao de umidade.
2.2 - Cimento
Para execuq o da mistura , o cimento utilizado e o Portland comfiller ( CPII F ) classe 32.
2. 3 - Agues
A Agua utilizada 6 a de mananciais pr6ximos que deve ser
isenta de teores nocivos de sais , Alcalis e com ph neutro ou
proximo da neutralidade.
PROCEDIMENTOS CONSTRUTIVOS E CONTROLS TECNOLOGICO
3.1 - Mistura do Solo-Cimento
A mistura do solo-cimento estA sendo realizada em uma usina do
tipo PS 600 ( marca Fago Bolliden Allis) de produgNo continua, com
capacidade de produc o de 200 ton/hora ( ver figura 3 anexa,
esquema tipico da mistura ). 0 teor de cimento misturado ao solo 6
em torno de 6 / a 7 %. 0 tempo de mistura na usina, estA sendo de
no minimo 30 segundos , ou o tempo necessArio para produzir uma
mistura homogenea com um minimo de 90 % de pulverizaq&o e com
umidade em torno de 11,5 %. Durante a execuc&o da mistura, s&o
realizados ensaios para verificaq&o da umidade , teor de cimento e
gran de pulverizac&o que apresentamos na tabela i anexa.
Tema 1 32
3.2 - Trans_porte e Lanramento
Apbs mistura do solo-cimento na usina, o mesmo a carregado emcaminhbes basculantes de forma que sua porgao menos pulverizada,ou seja, com a presenca de pequenos torrbes heterog@neos, seconcentre numa lateral de cagamba que serA devidamenteposicionada no langamento , visando adequar sua localizaq&o com omenor comprometimento possivel . Durante o transporte , o solo-cimento @ protegido por uma lona Para que no perca umidade,sendo seu langamento feito na prata por mein de um distribuidormetAlico tracionado pelo prbprio veiculo que o transportou, emcamadas com espessura de 15 a 20 cm e largura variando de 2,0 a5,0 m, conforme mostra figura 4 anexa.
3.3 - Co_ pataa o,
A compactac^co do solo-cimento estA sendo executada por rolovibratbrio de patas e posteriormente com rolo liso pneumAtico,propiciando uma superficie acabada lisa e com pe .queno gradiente
do gran de compactaq o entre topo e base da camada. 0confinamento lateral e x terno da camada a realizado por uma roda
lateral com inclinaC o entre 45° a 60° adaptada ao rolo
pneumAtico (Figura 5 anexa ) e o confinamento lateral interno por
meio de argila compactada conjuntamente com a protecZ(o . A camada
compactada apresenta uma espessura final em torno de 20 cm.Na compactacAo , sAo realizados ensaios Para controle da
execuC o, que consiste na verificaq o da umidade, grau de
compactac&o e gradiente de compactacNo (tabela 2 anexa) e ensaios
Para controle do produto acabado , que consists na extra; o de
amostras "in situ" Para verificamo da resist@ncia a compressaosimples aos 7, 28, 90 e 180 dias ( tabela 3 anexa ) e Para ensaiosde durabilidade ( molhagem-secagem e gelo-degelo - tabela 4anexa).
De acordo com os resultados obtidos, verificamos que a
compactagao estA sendo executada rigorosamente dentro doespecificado , sendo observado um grau de compactagao medio minimode 98,8 %, ou seja, 2,8 % superior ao minimo aceitAvel, que a de96 bem como um gradiente de compactar o medio de 0,8portanto inferior ao mAximo aceitAvel (2 %). Para a resist@ncia acompressao , observamos que os cp's extraidos apresentaram um
minimo de 79 % da resist @ncia em relaQNo aos cp's moldados em
laboratbrio. As perdas de peso nos ensaios de molhagem -secagem e
gelo-degelo sao de 6 % e 8 % respectivamente , segundo criteriosda PCA (Portland Cement Association ), sendo verificado nosensaios uma perda de peso media de 2,8 % Para molhagem -secagem e
4,6 7 Para gelo-degelo.
3.4 - Juntas
Imediatamente antes do lanramento de uma nova camada sobre uma
j1 compactada , 6 executada uma junta de sobreposiCIIo atraves de
espargimento de calda de cimento ( relac%o egua/cimento = 1,0) com
espessura de 1 mm e consumo de cimento de 1 kg /mm de area
Tema 1 33
recoberta ( Figura 6 anexa ). Ap6s aproximadamente 20 dias, s9oextraldos corpos de prova da camada compactada contendo a juntaentre camadas, para posterior ensaio de tragND da mesma ( tabela 5anexa ). A extrarao dos corpos de prova 6 feita atraves de umasonda rotativa com barrilete tipo copo e coroa de diamantesint6tico de 6 polegadas.
A moldagem dos corpos de prova em laborat6rio, no contem ajunta de calda de cimento . De acordo com a tabela 5 anexa,verificamos que a eficiPncia da junta 6 em media de 48 %. Ap6svArios ensaios da resistencia a trarao, observamos que a junta decalda de cimento apresenta uma maior resist@ncia quando saturamosa superficie da camada antes do seu lanramento.
3.5 - Cura
As superficies das camadas sAo mantidas Omidas permanentementepor borrifamento de Agua em intervalos de tempo regulares, ate aretomada dos trabalhos , ou no caso de ficarem expostas por longoprazo , as mesmas sbo mantidas umidas por um periodo minimo de 7dias . 0 umidecimento para a cura se inicia I hora ap6s o terminoda compactar&o da camada.
4 - CONS IDERAC ES_FINAIS
Ate a presente data jA foi executado 29 % da proterao do
talude em solo-cimento da Barragem de Terra da Usina Porto
Primavera. Observamos que as procedimentos executives e 0
controle tecnol6gico nos apontam um produto final de acordo com
as especificarbes e consequentemente com as exigtncias da obra.
Acreditamos ter alcanrado um avanro tecnol6gico em proterZ(o de
barragens com solo-cimento, haja visto a pouca utilizaq%o deste
material no Brasil. Em obras onde no exista rocha em qualidade e
quantidade suficentes para aplicagNo como rip-rap, concluimos que
o solo-cimento torna-se uma solucZ(o totalmente viAvel.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos todos as empregados da CESP que contribuiramdireta ou indiretamente para realizagNo deste trabalho.
REFERENCIAS
CESP-Relat6rios Internos.CARVALHO, P.A; HELLVIG, A.JR; KUBO, P. - " Solo-Cimento : ControleTecnol6gico de Construrao e Avaliarao de Desempenho - Obra do
Aproveitamento Hidrelbtrico de Rosana".THEMAG - Especificaroes T6cnicas.
Tema 1 34
ENSAIOS N X S(±) Cv
(%)
TEOR DE CIMENTO (%) 1929 6 ,3 0,4 6,3
GRAU DE PULVERIZA4,&O (%) 1929 94,4 0,5 0
Tabela 1 : Resumo dos Dodos de Controle do Misturo.
BORDO EXTERNO EIXO BORDO INTERNO
ENSAIOSN X S( ± )
(/o ) N X S(±)(%)
N X S(-)(%)
UMIDADE NATURAL (%) 418 10 ,7 0,7 6,5 219 10,7 0,8 7,5 220 10, 6 0,7 6,6
UMIDADE 6TIMA (%) 418 10,9 0 , 5 4,6 219 10,9 0,5 4 ,6 220 10,9 0,5 4,6
GRAU DE COMPACTACk (9'0) 418 98,8 1,8 1,8 219 98,9 2,0 2,0 220 997 1,8 1,8
DESVIO DE UMIDADE (%) 418 -0,2 0,6 - 219 - 0,3 0,6 - 220 -0,2 0,6 -
GRA IIENTE DE' ^111^NY :1 A '0" 14 8 9? 0,4 - -
Tabela 2 : Resultodo dos Ensoios poro Controle do Execug6o
IDADE CORPOS DE PROVA MOLOADOS CORPOS DE PROVA EXTRAIDOS
( Dios) N S(±)(%)
N X S(±) (% )
7 8 30 36 ,5 7,2 19 ,7 695 31,2 8,2 26,3
28 772 52,2 9,5 18,2 637 43,5 9,9 22,8
90 54 63 ,9 14p 21,9 45 50 , 2 13,9 27,7
180 30 58 ,4 14,7 25,2 27 5310 19,2 36,2
Tabela 3 : Resultodo dos Ensoios de Compressao ( Kgf/cmt).
Tema 1 35
I
CONOlg6ES DOSOURA81LOAOE POR MOLKAMM -SECAGEM (P.P. %) DURABIUDADE POR GELD- DEGELD (P. P•% )
C ORPOS DE PROVAN x S(+
CvN X S (t)
c v
(%) (%)
MOLDADOS 91 2,7 1,2 44,4 91 4,6 1,7 370
EXTRA IOOS Be 2,8 1,7 60,7 89 3,7 1,9 51,4
Tobelo 4 : Resultodo dos Ensoios de MolhoQem-Seco9ern a GNo - DegWo.
CORPOS DE PROW MOLOAOOS CORPOS DE PROVA EXTRAIDOS
ENSAIO
IDAOE N X S ({) (%) IDADE N X S
RESIST NCIA A 2TRAtA028 34 04 1 4 35 28 18 1 9 1 1 957( K o f / cm ) , , A , , ,
Tobelo 5 : Resultodo dos Ensoios de Tragao do Junto .
Nomenclature dos Tobelos :
N - Numero de Ensoios
X : Medio Aritmetica
S(±) : Desvio Podroo
CV% : Coeficiente de vbriopoo
PP (% = Perdo de Peso
Tema 1 36
L
266
E•6
236
230
Protecoo Com Solo
Figuro 1
263.0
E6TM 1- LR
1 l
Figuro 2 Secao Tiplco do Borrogem de Terro
SILO DE CIMENTO MURO DECONTENcAO
11 MISTURADOR CONTIMIO "PUG-MILL
OE ROSCAS PARALEL ASROSCAS PARALEL AS
Locolizoc`oo do Borrogem
DA 6ARRAGEM
SOLO ARMAZENADO
ALIMENTACAOCE sow
Figuro 3 : Esquemo Tipico do Misturo no Usino