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sexta-feira, 30 de abril de 2010

Microcimento: nova tecnologia na manutenção e reparo de pisos

A tecnologia de reabilitação de pisos com a utilização de microcimentos é relativamente nova no Brasil, mas muito utilizada no exterior com grande sucesso e custo altamente competitivo frente às tecnologias convencionais

Qualquer manutenção ou reparo em pisos industriais deve ser realizada de maneira criteriosa, iniciando pela observância das condições de uso e vida útil estabelecida no projeto deste piso. Dessa maneira, uma avaliação prévia das condições estruturais de um piso deve ser feita considerando os dados estabelecidos em projeto e as condições de execução do mesmo e, na falta destes dados, esta avaliação deve ser realizada com base em técnicas recomendadas para avaliação.

As patologias mais comuns que acometem os pisos são as perdas de suporte por recalque de fundação resultando em degraus, movimentação vertical de placas, esborcinamento de juntas, bombeamento de finos da base (mais comum em pavimentos rodoviários e eventuais pisos externos), empenamento de placas, quebras localizadas, trincas e fissuras, delaminação superficial, desgaste por abrasão, empoeiramento, dentre outros.

Uma vez determinada a anomalia do piso, estuda-se as alternativas cabíveis de reabilitação, que devem considerar as causas que originaram tais patologias.

Dentre as mais recentes tecnologias para manutenção e recuperação de um piso industrial, destaca-se a utilização de microcimentos “in natura” ou compósitos a base de microcimentos, dependendo do tipo de patologia, ou até mesmo uma associação dos processos.

Tecnologia

A tecnologia de reabilitação de pisos com a utilização de microcimentos é relativamente nova no Brasil, mas muito utilizada no exterior com grande sucesso e custo altamente competitivo frente às tecnologias convencionais.

Basicamente, o microcimento é um material cimentício à base de clínquer finamente micronizado com diâmetro médio de partículas menor que 6 µm, resultando uma finura em torno de 5 vezes menor do que a de um cimento comum, o que lhe confere alta injetabilidade, excelente reologia de calda quando em estado fresco, alta aderência química, maior formação de gel e cristais de hidratação, e maior embricamento dos micros grãos.

Figura 1. Microscopia eletrônica do microcimento

Entretanto, todo material de granulometria reduzida (produzido com partículas ultrafinas) tem uma forte tendência à interação de partículas o que implica numa maior atração eletrostática das mesmas. Desta maneira, para o preparo de uma calda coloidal de microcimento, se faz necessário a utilização de aditivos dispersantes produzidos exclusivamente para serem utilizados com microcimento e o emprego de um misturador coloidal para romper mecanicamente a força de interação que age sobre as partículas do microcimento. A figuras 2 e 3 mostram com detalhes este tipo de equipamento.

Figura 2. Unidade móvel de injeção e mistura coloidal

Figura 3. Central coloidal de alta pressão

Manutenção e reabilitação de pisos com microcimento

A reabilitação propriamente dita precede de um estudo detalhado da causa do problema, sua correção prévia e por fim a correção com o emprego do microcimento. Como podemos utilizar esta tecnologia em uma série de patologias (reservando entretanto as limitações que deverão ser estudadas isoladamente), vamos salientar algumas como empenamento, recalques diferenciais, empoeiramento superficial, fissuras, delaminação e desgaste por abrasão.

Empenamento Excessivo

Uma patologia muito comum em pisos é o empenamento de placas ou distorção das bordas. Este fenômeno provocado pela variação de temperatura e/ou umidade entre a superfície exposta da placa de piso e seu dorso em contato com o subleito, associada ao seu índice de esbeltez traz muitos inconvenientes ao usuário. Não seria extremo dizer que todo piso empena em menor ou maior intensidade. O que ocorre na realidade é que dependendo da intensidade do empenamento, pode resultar em problemas sérios como perda de apoio com a base e conseqüente quebra dos cantos com um esforço atuante, movimentação das placas com o trânsito de veículos, mau funcionamento das juntas, além do desnivelamento do piso.

A reabilitação de um piso empenado com a utilização de microcimento pode ser considerada

simples e eficaz, uma vez que consiste no grauteamento do vazio causado pelo empenamento com calda de microcimento. O maior desafio neste caso é não alterar o modelo estrutural do piso, para isso é necessário que se conheça o que foi considerado no projeto quanto à aderência ou não da base para que, inadvertidamente se altere este comportamento. Outro ponto a ser considerado é a qualidade do grauteamento com a calda coloidal de microcimento e a garantia do perfeito calçamento da placa com a sub-base, o que pode ser observado pelas “janelas” de grauteamento durante a execução do trabalho, que são obturadores especiais cuidadosamente instalado em pontos estratégicos do piso que permite ao profissional acompanhar a evolução do grauteamento com calda de microcimento. A utilização da calda coloidal de microcimento se faz necessária por ser totalmente estável em termos volumétricos e compressivos, preenchendo todos os vazios de forma uniforme e eficaz, resultante de seu alto grau de injetabilidade. Caso necessite uma regularização superficial, esta deve ser realizada após a injeção da calda coloidal de microcimento, com auxílio de fresas e lixadeiras mecânicas, corrigindo-se a superfície com Microcapa* ou micropintura* posteriormente, se houver necessidade.

Figura 4. Placa de piso empenada

Figura 5. Injeção de calda coloidal de microcimento em empenamento

Figura 6. Injeção com janelas de grauteamento ao fundo

Figura 4. Placa de piso empenada

Figura 5. Injeção de calda coloidal de microcimento em empenamento

Figura 6. Injeção com janelas de grauteamento ao fundo

Recalque de fundação

De acordo com Rodrigues et all, um piso industrial transmite esforços ao solo de maneira que se faz necessário ter o conhecimento da camada superficial do solo. Entretanto, isso nem sempre é considerado, uma vez que os solos são constituídos por um conjunto de partículas que retêm ar e água nos espaços intermediários. Estas partículas estão livres para movimentar entre si e isso pode ocorrer imediatamente (solo previamente preparado), mas em geral ocorre ao longo do tempo, uma vez que ao aplicar-se uma pressão ao solo (peso próprio do piso acrescido de cargas acidentais e permanentes), ocorre uma variação do volume por redução dos vazios em maior ou menor intensidade em função das condições deste solo (umidade, compacidade, etc), resultando em recalque ou afundamento. Dependendo da velocidade desta ocorrência, o resultado são patologias sérias no piso, como desnivelamento de placas, afundamento de piso, movimentação de placas, esborcinamento e quebra de juntas e degraus acentuados. Neste caso, a injeção de calda coloidal de microcimento pode restabelecer a estrutura piso-subleito quando injetado na interface destas camadas ou até mesmo reforçar o solo quando injetado nos vazios existentes, no caso de solos colapsíveis, arenosos e não coesivos. Esta tecnologia pode devolver a capacidade de suporte do solo ao piso sem a necessidade de remoção e quebra da placa, alem de também restabelecer o nivelamento do piso através da injeção fazendo o mesmo retornar ao nivelamento de projeto.

Figura 7. Injeção para correção de recalque diferencial

Figura 8. Injeção para calçamento de piso

Figura 9. Detalhe de um piso com recalque de fundação

Figura 10. Controle de nivelamento do piso, por injeção

Figura 11. Piso após nivelamento por injeção

Figura 12. Ensaio de controle de fluidez da calda, em campo

Desgaste por abrasão / Empoeiramento / Delaminação

Segundo Chodounsky & Viecili, o desgaste acentuado da superfície do piso, com a formação de pó e o aparecimento de buracos pode gerar diversos problemas ao usuário final que vão desde o desconforto estético até problemas de utilização, limpeza, higiene, etc. Estes tipos de patologia podem ser originados por diversos fatores tais como, dosagem inadequada do concreto, deficiência de cura, problemas executivos, utilização inadequada etc.

A reabilitação desta patologia com a utilização da tecnologia Microinjet, consiste na aplicação da micropintura a base de microcimento. A micropintura é uma calda coloidal de microcimento preparada com resinas especiais e, eventualmente alguma adição de componentes minerais visando buscar desempenho adequado à solicitação. Este compósito atinge resistência mecânica de até 80 MPa aos 28 dias de idade, conferindo, desta maneira um bom desempenho a abrasão, uma vez que estudos mostram certa proporcionalidade entre as resistências a compressão e abrasão.

A aplicação da micropintura pode preceder de um preparo prévio do piso visando a remoção da camada superficial mais comprometida até buscar uma camada mais estável quanto a abrasão.

Figura 13. Poeira levantada ao varrer piso

Figura 14. Piso com acentuado desgaste e empoeiramento

Figura 15. Início do preparo do piso com lixamento

Figura 16. Início da aplicação da Miicropintura

Figura 17. micropintura recém aplicada

Figura 18. micropintura em serviço, após 1 semana

Quando o problema de abrasão é mais acentuado com o surgimento do agregado graúdo, desprendimento de concreto e desconforto acentuado de rolamento, é sinal que o piso tem um acentuado grau de desgaste que pode ter sido provocado por solicitação excessiva de pneus, rodas maciças, arraste de ferramentas ou equipamentos, impactos ou qualquer dispositivo capaz de provocar severos ataques por abrasão.

Outro fator relevante para o surgimento desta patologia pode ser a dosagem inadequada do concreto, uma vez que a resistência à compressão tem correspondência com a resistência à abrasão, o concreto para execução de um piso deve ter uma resistência a compressão compatível com a solicitação deste piso.

Quando um piso atinge acentuado dano por abrasão, sua recuperação pode ser um pouco dificultada, chegando até mesmo ao extremo de se quebrar toda a placa e ser refeita com uma nova concretagem, uma vez que uma nova camada de concreto pode implicar em diferença de nível do piso antigo com o recuperado.

Outra patologia que não é rara e traz muito desconforto aos usuários é a delaminação, que é o desplacamento superficial de uma pequena área do piso provocada por um selamento prematuro da camada superficial em virtude de um diferencial de pega ou endurecimento, dificultando a fuga da água de exsudação e eventual ar aprisionado sob a superfície do concreto, fazendo com que estes componentes exerçam uma pressão sob a superfície ,soltando uma pequena camada do piso, resultando áreas desplacadas de tamanhos variados. Este tipo de patologia também tem um certo grau de dificuldade para ser reparada, entretanto a solução proposta pelo Sistema Microinjet para consertar tanto a delaminação quanto a abrasão mais acentuada, é a aplicação da Microcapa, que é um compósito a base de microcimento, adições minerais controladas granulométricamente, aditivos e resinas especiais. Este produto que depois de aplicado tem espessura entre 3 e 7 mm, pode recompor a camada superficial do piso de maneira a voltar aos aspectos de projeto em termos de superfície de rolamento e capacidade de resistir aos agentes agressivos.

Obviamente, em função da natureza das patologias potencialmente tratáveis com a Microcapa, se faz necessário um tratamento prévio do piso geralmente com o emprego de fresas e discos diamantados visando nivelar o piso total ou parcialmente, uma vez que a microcapa tem capacidade de preencher a variação volumétrica provocada por esta aplicação.

Figura 19. Delaminação

Figura 20. Desgaste acentuado no piso

Figura 21. Preparo inicial com fresamento e lixamento

Figura 22. Preparo da microcapa com misturador coloidal

Figura 23. Aplicação da microcapa

Figura 24. Microcapa recém aplicada, em serviço

Fissuras

De acordo com Chodounsky & Viecili, fissuras em pisos e pavimentos normalmente estão relacionadas a recalques de fundação, erros de projeto, execução inadequada, falha de materiais, mau uso, além das fissuras por retração plásticas, hidráulica e autógena.

Fissuras estruturais podem comprometer o desempenho do piso e devem ser estudadas criteriosamente para propor qualquer tipo de intervenção. Recuperação de um piso com fissuras não é tarefa fácil, pois é necessária uma análise criteriosa do motivo da formação desta patologia para poder realizar um projeto de reparo. Fissuras estáticas são mais fáceis de serem reparadas com o Sistema Microinjet, podendo ser realizado uma injeção e calda coloidal de microcimento com auxílio de bomba de injeção adequada e obturadores especiais que podem ser de superfície ou de cravação, dependendo do tipo de piso e fissura a ser recuperada.

Quando a fissura é de natureza estrutural (por perda de capacidade de suporte de fundação, por exemplo) ou é provocada por algum impedimento de trabalho das juntas, se faz necessária uma recomposição da capacidade portante do piso e tratamento das juntas de maneira a fazer que as mesmas voltem a trabalhar antes de qualquer ação direta com as fissuras. Uma vez resolvida a causa das fissuras, sua recuperação eventualmente pode vir associada a utilização da tecnologia “cross-stitch” aliado a tecnologia Microinjet, ou seja, pode ser necessário promover a costura do piso com inserções de barras de aço devidamente dimensionadas e posicionadas a um ângulo distinto sendo as mesmas “coladas” com calda de microcimento. Após este processo, procede-se a injeção da calda coloidal de microcimento nas fissuras propriamente dita para recomposição total da placa de piso.

Figura 25. Fissura preparada para ser injetada

Figura 26. Preparo para injeção associada ao "cross-stitch"

Esta associação de tecnologia só deve ser utilizada após um criterioso detalhamento e diagnóstico da patologia, uma vez que na maioria dos casos a injeção de calda de microcimento simplesmente é necessária para a recomposição do piso. É importante salientar que fissuras ativas e dinâmicas não devem ser tratadas com material com rigidez elevada. A calda coloidal de microcimento apesar de ter um módulo de deformação muito semelhante ao concreto dos pisos, é considerado rígido após sua cura. Entretanto, quando a fissura seguramente não apresenta movimentação, sua reabilitação com a injeção criteriosa da calda coloidal de microcimento pode devolver a monoliticidade ao piso em termos de desempenho mecânico, além da correção arquitetônica.

A figura 27 ilustra uma fissura sendo tratada através da injeção da calda coloidal de microcimento, e a figura 28 mostra uma extração de corpo de prova sobre esta mesma fissura, após 7 dias passado este tratamento seno o corpo de prova extraído detalhado na figura 29. Este corpo de prova, quando submetido em ensaio de compressão apresentou uma resistência mecânica equivalente a 99% do valor de referência do pavimento, ou seja, o valor de resistência a compressão do corpo de prova extraído do piso íntegro e o valor da resistência do corpo de prova extraído sobre a fissura tratada foram praticamente os mesmos. Esta verificação ratifica a eficiência da injeção da calda coloidal de microcimento no tratamento de fissuras estáticas.

Figura 27. Injeção em fissura de piso

Figura 28. Extração de corpo de prova sobre fissura injetada

Figura 29. Corpo de prova extraído sobre fissura

Análise e considerações

A tecnologia Microinjet disponível no mercado nacional a partir de meados de 2005, é na realidade uma ferramenta muito interessante para tratamento de patologias mais comuns encontradas nos pisos industriais e pavimentos rodoviários de uma maneira geral. O que diferencia esta tecnologia é sua grande versatilidade de soluções oferecidas, uma vez que não se apresenta como um “pacote pronto” previamente dosado. Esta tecnologia permite o dimensionamento ou dosagem de solução muito personalizada a cada situação, ou seja, esta tecnologia permite dimensionar a solução, dosagem de calda, dosagem dos componentes minerais, enfim, todos os compostos para elaboração de uma solução tecnológica mais adequada à necessidade do cliente, sendo que na grande maioria dos casos a solução em termos de tipo e propriedade de uma calda, por exemplo, é totalmente diferente para duas aplicações aparentemente semelhante.

Figura 30. Medição da abertura de fissura com o fissurômetro

Outro fator relevante quando se considera uma solução ou alternativa tecnológica para uma reabilitação de estrutura é o custo envolvido nesta operação. Tem de se considerar todos os fatores envolvidos, como tempo gasto para o reparo, mobilização, interferência com o entorno, prazo de liberação, dentre outros. A tecnologia apresentada oferece na maioria dos casos uma solução rápida, economicamente viável e com prazo de liberação da estrutura envolvida muito curto, propiciando o mínimo transtorno e movimentação para o cliente.

José Vanderlei de Abreu

Engenheiro Civil e Mestre em Engenharia

José Vanderlei de Abreu
Engenheiro Civil e Mestre em Engenharia

Fonte: http://www.pisosindustriais.com.br/materias/noticia.asp?ID=165

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