laudo cagece reser ETA Cascavel 2009 -...
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CAGECE/ETA CASCAVEL
Av. Desembargador Moreira, 2020 S/904, Aldeota CEP: 60.170-002 - fone: (085) 3261-1740 e-mail [email protected]
Fortaleza - Ceará
LAUDO TÉCNICO
CAGECE – COMPANHIA DE ÁGUA E ESGOTO DO CEARÁ
UM – BME – UM BACIA METROPOLITANA FIL 11
FORTALEZA – CEARÁ
RESERVATÓRIO APOIADO DA ETA DE CASCAVEL
Dezembro de 2009
CAGECE/ETA CASCAVEL
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LAUDO TÉCNICO
CONTRATANTE:
CAGECE – COMPANHIA DF EÁGUA E ESGOTO DE CEARÁ
Rua Lauro Vieira Chaves 1030 Vila União
Fortaleza - Ceará
CNPJ 07.040.108/0001-57
OBJETIVO DO LAUDO
Avaliação da estrutura da Estação Elevatória EE-1 e elaboração de projeto de
recuperação.
CONTRATO
CARTA-CONTRATO Nº 178/2009 – PROJUR – CAGECE
DESCRIÇÃO DA OBRA
O reservatório apoiado de Cascavel é feito em concreto armado com 24,40 m de
largura, 35,90 m de comprimento e 3,00 m de altura, exceto no canal de adução das
bombas, onde tem 3,80 de altura, pois o canal tem 80 cm abaixo da laje de piso.
Internamente tem 12 pilares de 20x20 cm, sobre sapatas de 1,60x1,60, invertidas, que
suportam as 4 vigas transversais de 15x55 cm e 3 vigas longitudinais, também de 20x55
cm. A laje do piso tem 10 cm de espessura e a da tampa tem 15 cm de espessura. As
paredes têm 20 cm de espessura. O concreto tem Fck de 20 MPa.
O terreno é inclinado de modo que, atualmente, está cerca de 1,50 m acima do
piso junto à parede nascente e é nivelado como piso na parede poente, que é onde se
localizam os filtros e a entrada da ETA.
A capacidade é de 2.100 m3 de água, ou seja, 24,00x35,00x2,50 m. Como a
vazão na captação é de 220 m3/hora, são necessárias 10 horas para enchê-lo.
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PROBLEMÁTICA
De um modo geral a superestrutural de concreto armado do reservatório está em
boas condições para o tempo de uso desde a sua construção, embora existam alguns
ferros expostos na laje do teto que precisam ser cuidados.
Porém o principal problema que se deve resolver são os vazamentos que existem
na parte inferior do reservatório e como é o único reservatório que recebe água que vem
da captação para abastecer a cidade de Cascavel não pode permanecer sem água por
mais do que três ou quatro dias.
Os vazamentos precisam ser eliminados, pois, além do desperdício de água,
deterioram o concreto armado por lixiviação dos óxidos e hidróxidos de cálcio, criando
porosidades e oxidação do aço da armadura.
Quanto à recuperação do teto (fotos 2 e 3), é possível fazê-la sem secar
totalmente o reservatório, mas os vazamentos pelas fissuras das paredes e pela laje
inferior, não podem ser corrigidos sem secá-lo por um tempo muito superior.
É imperioso, portanto, fazer a divisão interna, criando duas células,
intercomunicantes, para que se possa ter uma parte seca pelo tempo que for preciso para
a impermeabilização, a recuperação do teto e, de eventuais e prováveis, danos nos
pilares e laje de piso.
Fotos 2 e 3. Ferragens expostas na parte interna da laje do teto do reservatório (cetidas
pela CAGECE).
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DIVISÃO INTERNA
A parede que irá dividir o reservatório em duas células deve ser feita no sentido
longitudinal para que os todos os seis filtros e as bombas de recalque possam continuar
sendo usados tanto como o reservatório integral como quando se estiver apenas uma das
células.
Esta parede deve ser construída em apenas quatro dias para não causar um
desconforto muito grande para a população da cidade.
Bem planejada e executada com uma logística adequada é possível ser executada
neste prazo.
A parede que deverá suportar a pressão de 3,00 m de coluna de água foi
projetada em blocos de concreto com vergalhões fixados na laje de piso e do teto e
preenchidos com concreto fluido.
Deverá ser deixada uma janela de comunicação entre as duas células que deverá
terá uma escotilha metálica – padrão CAGECE, que possa ser movimentada
externamente, de cima da laje do teto.
Metodologia de execução da parede interna:
1. Abrir furos na laje superior com antecedência
2. Secar o reservatório, começando à meia-noite.
3. Primeiro dia:
a. Fazer 4 furos para cada bloco de concreto de 19x19x39 cm, Serão
476 furos de 14 mm de diâmetro e 50 mm de profundidade, a cada 15
cm. Tempo disponível: 4 horas. Usando 6 furadeiras elétricas com
broca SDS Max de 14x340 mm ponta de aço duro (videa), serão 3
minutos por furo.
b. Fixar vergalhões de aço CA-50 φ 12,5 mm – 3,20 m com adesivo à
base epóxi (para diminuir a perda com as barras, pode-se emendar
com 30 cm de traspasse).
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c. Fixar tela metálica com finca-pinos à pólvora nas paredes do
reservatório para fazer a amarração dos blocos com as duas paredes
de 24,40 m (testa), em todas as 15 fiadas de blocos.
4. Segundo dia:
a. Colocar os “blocos, uns sobre os outros com argamassa apenas na
‘testa” dos blocos para se obter a vedação da parede. Os blocos
devem ser encaixados nos vergalhões, deixando a abertura (1,00 x
1,00 m) da escotilha. Não precisa colocar argamassa de assentamento
nas fileiras horizontais dos blocos porque o grauteamento com
concreto irá fixá-los. Além disso, a argamassa horizontal poderá
desequilibrar os blocos. Poderá haver a necessidade de escorar a nova
parede, enquanto o concreto não endurecer.
b. Preencher os buracos dos blocos com concreto Fck = 30 Mpa, com
consistência fluida. Esta operação pode ser feita em duas etapas: até a
metade da altura e em seguida até o topo.
5. Terceiro dia:
a. Fixar a escotilha na parede, que deverá ser fornecida peã CAGECE,
porém deixando a janela aberta.
6. Quarto dia:
a. Encher lentamente ambas as células do reservatório para não haver
pressões horizontais na parede recém-construída
7. Deixar o adesivo epóxi e o concreto curar e adquirir resistência, por sete (7)
dias.
8. Décimo dia:
a. Fechar a escotilha ou vedar provisoriamente a abertura da parede com
alvenaria.
b. Secar um lado do reservatório.
9. Décimo primeiro dia:
a. Trabalhar na parte seca, fazendo a recuperação estrutural e reparando
as arestas parede/parede e parede/piso
b. Aplicar a manta nas partes recuperadas
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c. Fazer a proteção mecânica (cimentado) no piso.
Observações importantes:
a) Paralelamente, a CAGECE deverá providenciar a adaptação da tubulação
de alimentação e adução para que se possa usar o reservatório de forma
integral ou cada uma das células separadamente, quando for necessário
fazer manutenção ou conserto.
b) O projeto de adaptação das instalações hidráulicas não faz parte deste
contrato e deve ser feito por projetistas especializados ou pelo Setor de
Projetos próprio da empresa.
Memória de cálculo da parede divisória:
A parede divisória deve suportar o momento fletor e as barras de aço que a fixa
na laje de piso, ao esforço cortante devido à força lâmina de água que vai de zero a
3.000 kg no encontro da parede com o piso, como na Figura 1, abaixo.
Resultante das forças
Cortante
Parede interna
Figura 1 esquema de força sobre a parede interna
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Dimensionamento da armadura considerando a metade da espessura do bloco (ora
pressão de um lado, ora do outro, assim:
Altura da lâmina d água 2,50 m
Altura da parede 3,00 m
Resultante das forças 3,00x3,00x0,50x1.000 = 4.500 kg
Posição da resultante 1/3 H = 1/3x3,00 = 1,00 m do piso
Reação de apoio no piso 4.500 x2/3 = 3.000 kg
Momento fletor máximo 3.000x1,00 = 3.000 Kg.m
Esforço cortante máximo 3.000 kg
Aço CA – 50
Concreto Fck = 25 MPa
Espessura da parede 19 cm
Como laje H= 14,8 cm
Armadura da laje 476 Φ 12,5mm c 15 – compr. 3,20
Cortante sobre φ 12,5 3.000/127 = 23,6 kg/mm2 > 50 kg/mm2
Dimensionamento
Bloco de concreto 190x190x390 com os quatros ferros Φ 12,5 mm por bloco
Momento fletor:
R0 = h / M^1/2 = 14,8/54,77 = 0,27
Para Fck = 220 kg/cm2, CA 50 > α = 28,78 e ω = 0,058 (Aderson M. Rocha)
25 150 25 150 25
32 126 32
Figura 2 Bloco de concreto com ferros
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Momento resistente = 0,058x14,8x14,8x300 = 3.811 kg*m > 3.000
Sf = 3000/ (28,79x14,8) = 7,04
7,04/1,27 = 5,54 > 6 ferros de 12,5mm a cada 15 cm, ou seja, 476 ferros com 3,20 m de
comprimento unitário.
Esforço Cortante
Qmax = 3.000 kg Aço CA-50 diâmetro do ferro 12,5 mm Sf = 1,27 mm2
3.000/127 = 23,6 kg/mm2 > 50
A armadura com vergalhões de aço CA-50 φ 12.5 mm suporta o momento fletor
e ao esforço cortante devido à pressão da água, calculada para a altura de 3,00 m,
embora não deva passar de 2,50 m de altura.
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35,90 m
24,40 m
Figura 3 Planta baixa do reservatório ETA Cascavel
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35,90 m
Abertura 1,00x100 m
Parede divisória em blocos de concreto
24,40 m
3,00 m
Parede divisória
Figura 4 corte transversal do reservatório ETA Cascavel
Figura 4 Corte longitudinal do reservatório ETA Cascavel
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RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL
Os serviços de recuperação estrutural constam basicamente de corte do concreto
fissurado, exposição dos forros oxidados para a desoxidação e aplicação de elementos
que proporcionam proteção catódica à armadura e seu posterior recobrimento com
argamassa, conforme a seqüência abaixo:
Metodologia de execução da recuperação estrutural:
1. Montagem de andaimes para acesso as vigas e a laje.
2. Delimitação das áreas para recuperação com corte da camada de concreto que
cobre as barras de aço afetadas pela corrosão eletroquímica e galvânica.
3. Corte do concreto em torno das barras de aço oxidadas.
4. Desoxidação com jatos de areia úmida, com escova metálica acionada por
furadeira elétrica ou mesmo, manualmente com escovas de cerdas metálicas.
o que for mais conveniente para as condições do local.
5. Pintura da barras de aço com tinta rica em zinco, para proteção catódica.
como o Armatec Zn da Vedacit, Nitoprimer Zn da Anchortec ou similar.
6. Se alguma barra de aço estiver com desgaste devido à corrosão, superior a
10% da seção transversal deve ser reforçada com a colagem nova barra de aço
que recomponha com folga aquela seção. A colagem deve ser feita com
adesivo á base de resinas epóxi como Compound Adesivo da Vedacit,
Sikadur 31 da Sika, Concressive 228 Poxy da Basf, Nitobond EPD da
Anchortec ou similar.
7. Recobrimento com argamassa polimérica, própria para reparos estruturais,
como Argamassa Estrutural 250 da Vedacit, Sikamonotop 622 BR da Sika,
Emaco S 168 da BASF, Viaplus ST da Viaplus, Renderoc SC 2 da Anchortec,
ou similar.
8. Pintura com Vedajá da Vedacit ou Vadatop da Basf, nas superfícies de
concreto aparente (todo o interior do reservatório).
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IMPERMEABILIZAÇÃO
A impermeabilização de cada célula deve ser feita com manta asfáltica
modificada com polímeros elastoméricos e armada com poliéster de 4 mm de espessura,
aderida ao piso e às paredes com primer a base de asfalto e fixada no alto das paredes
com perfis de alumínio aparafusados a cada 1,50m de altura.
Antes da colocação da manta deverá será feita a limpeza interna com jato de
água para remoção do biofilme e substâncias precipitadas ou aderidas provenientes do
tratamento da água.
Se forem notadas trincas ou outros danos nas paredes, no piso ou nas junções,
deverão ser vedadas externamente com adesivos epóxicos tixotrópicos e internamente
com injeções de adesivos epóxicos de baixíssima viscosidade ou metacrilato.
Observação:
Os encontros de paredes e destas com a laje de piso devem ser chanfrados para
reforçar as arestas internas e para não trincar a manta. Nos encontros das paredes com o
piso, a CAGECE, há algum tempo atrás, fez este chanfro buscando eliminar os
vazamentos, porém devem ser examinados e se necessário, refeitos. Nos encontros
verticais entre paredes, não existem.
Estes chanfros devem ser feitos com concreto Fck = 20 MPa, tendo como
armadura, fios de aço CA 50 diâmetro de 5 mm, a cada 15 cm, colados com adesivo à
base de epóxi.
Metodologia de execução da impermeabilização com manta:
1. Lavar as superfícies do piso e paredes.
2. Fazer a imprimação com primer a base de asfalto
3. Colocar a manta com 10 cm de sobreposição nas emendas
4. Aquecer toda a manta com maçarico para obter aderência ao concreto
imprimado
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5. A cada 1,50 m de altura (à meia-altura e no topo), prender a manta nas paredes
com chapa de alumínio de 50x5 mm com parafusos e bucha de nylon a cada 50
cm, em todo o perímetro das paredes.
6. Cobrir a cabeça dos parafusos com manta.
7. Fazer a proteção mecânica no piso com argamassa de cimento e areia, traço 1:4 e
2 cm de espessura.
8. Encher a célula e observar a existência de vazamentos.
PRAZOS DE EXECUÇÃO
O prazo de execução da parede divisória deve ser de apenas quatro dias. O prazo
para a recuperação estrutural e impermeabilização de cada célula pode ser de 30 dias
cada. Antes, será necessário fazer as instalações provisórias e no fim a desmobilização
da equipe, assim o prazo total deve ser de 90 dias.
Fortaleza, dezembro de 2009
José Emidio Alexandrino Bezerra. M. Sc
Engenheiro Civil Crea-Ceará 2672 D
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Custo global
ORÇAMENTO DETALHADO
CAGECE - RESERVATÓRIO APOIADO DE CASCAVEL
serviços un quant. pr.unitário preço total
1. SERVIÇOS PRELIMINARES 1.1 Almoxarifado u 1 2.700,00 2.700,00 1.2 Instalação elétrica provisória vb 1 1.350,00 1.350,00 1.3 Placa de Obra m2 12 98,70 1.184,38 1.4 Registros vb 1 1.350,00 1.350,00 1.5 Fretes e passagens vb 1 2.700,00 2.700,00 1.6 mobilização e desmobilização de equipe vb 1 2.700,00 2.700,00
sub-total 11.984,38
2. PAREDE DIVISÓRIA 2.1 furos na laje superior m2 7 202,50 1.417,50 2.2 furos em concreto de 1/2 a 1" u 476 12,41 5.905,49 2.3 adesivo estrutural para colar as novas barras kg 25 71,34 1.783,48 2.4 aço para concreto kg 476 10,62 5.056,46 2.5 concreto estrutural fc=25 mpa m3 13 418,13 5.435,73 2.6 alvenaria bloco concreto.arg mista esp 19
cm m2 106,5 58,89 6.271,33
sub-total 18.546,99
3. RECUPERAÇÃO DE CONCRETO ARMADO
3.1 andaimes para acesso aos locais de trabalho
vb 1 675,00 675,00
3.2 corte de concreto deteriorado ou trincado m2 255,6 25,52 6.523,79 3.3 aço para recompor a armadura do concreto kg 255,6 10,62 2.715,19 3.4 adesivo estrutural para colar as novas barras kg 25,56 71,34 1.823,43 3.5 desoxidação de armadura m2 255,6 15,96 4.078,82 3.6 proteção catódica através de pintura rica em
zinco m2 255,6 33,80 8.640,09
3.7 Recobrimento com argamassa polimérica m2 255,6 114,69 29.315,00 3.8 tratamento superficial de fissura m 119 68,85 8.193,15 3.9 injeção de resina epoxica kg 23,8 211,19 5.026,34 3.10 reconstituição c/argamassa cimento e areia m2 255,6 23,31 5.958,65 3.11 proteção concr.apar. interno argam
polimérica 1 demão m2 1056 9,45 9.977,78
3.12 remoção de entulhos só materiais construção
cont 1 133,52 133,52
sub-total 83.060,76
4. IMPERMEABILIZAÇÃO 4.1 lavagem e limpeza de superfície m2 1422 1,35 1.919,70
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4.2 impermeabilização com manta asfáltica 4mm m2 1422 29,51 41.962,31 4.3 proteção mecânica m2 852 20,59 17.541,52 4.4 barra para fixação da manta em alumínio m 238 32,70 7.782,49
sub-total 69.206,02
5. DIVERSOS 5.1 instalação da portinhola forneceda pela
CAGECE vb 1 1.350,00 1.350,00
5.2 remoção de entulhos variados cont 1 268,52 268,52 sub-total 1.618,52 VALOR GLOBAL DA PROPOSTA RS 153.885,30
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REFERÊNCIA DE PRODUTOS
• Adesivo epóxi
Adesivo bicomponente formado por resinas epóxi para colagem estrutural de aço e
concreto, nas diversas consistências
Fabricados pela Vedacit, Sika, Basf.
• Graute:
Argamassa cimentícia, pré-dosada, autonivelante, não retrátil, isenta de cloretos e
componentes metálicos para serviços de grauteamento em geral. Resistência à
compressão de 20 MPa com 1 dia e 40 Mpa aos 28 dias.
Fabricados pela SikaGrout 250 V-1, Grauth S, Masterflow 490 grout ou similar.
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Projetos Originais acrescidos da parede divisória
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Posição da parede divisória