Estudo de deslocamentos na tomada d'água da UHE Jaguari devidos à reação álcali-agregado

Abstract

A reação química que ocorre no concreto entre os álcalis oriundos predominantemente do cimento e a sílica amorfa proveniente do agregado gera um produto higroscópico e expansivo que pode causar sérios danos à estrutura. Este processo é conhecido como reação álcaliagregado (RAA). A expansão provocada pelo produto da reação pode levar uma estrutura a apresentar elevados deslocamentos diferenciais e ao surgimento de fissuras com movimentações evolutivas, entre outros tipos de problemas operacionais. A Usina Hidrelétrica (UHE) de Jaguari, pertencente à Companhia Energética de São Paulo (CESP), tem apresentado problemas relacionados à ocorrência de RAA desde a década de 80, aproximadamente dez anos após o término da sua construção, o que torna imprescindível monitorar os deslocamentos, avaliar a intensidade e a duração do fenômeno e verificar a necessidade de intervenções antecipadas para que seu perfeito funcionamento não fique comprometido. Diante disto, fez-se necessário e oportuno investigar o concreto da usina e realizar a implantação de um sistema de monitoramento para acompanhamento do fenômeno expansivo. Este trabalho contempla o relato do desenvolvimento de um projeto para o monitoramento das estruturas da tomada d’água da UHE Jaguari, demonstrando detalhadamente as justificativas e particularidades das técnicas utilizadas e das instalações no local e faz uma análise preliminar dos resultados das medições verificados por um período de tempo relativo ao projeto e suas indicações para a tomada d’água. O sistema de monitoramento implantado contemplou a observação das principais movimentações causadas pela RAA, por meio de equipamentos tradicionais, adaptados para o local e o desenvolvimento de dois aparatos de medição de movimentos relativos entre paredes, com equipamentos de princípio de funcionamento ótico e indutivo

The chemical reaction that occurs in concrete, between predominantly alkalis from the cement and amorphous silica arising from the aggregate generates a hygroscopic, expansive product, which may severely damage the structure. This process is known as Alkali- Aggregate Reaction (AAR). The expansion caused by the product of the reaction may lead a structure to present large differential displacements and cracks with evolution motion, among other types of operational problems. Jaguari Hydroelectric Power Plant owned by Companhia Energética de São Paulo - CESP, has been having problems related to the incidence of AAR since 1980s, approximately ten years after its construction was completed, what turns indispensable to monitor displacements, assess the intensity and duration of a phenomenon and check the need for interventions beforehand so that perfect operation is not committed. Therefore, it has become necessary and timely to investigate the concrete and carry out the implantation of a monitoring system to follow up the expansive phenomenon. This project contemplates the report of development the monitoring project of Jaguari water intake structure, detailing the techniques used for the installation of the instrumentation, besides a preliminary investigation of the measurements results checked by a period of relative time to the project and their indications for water intake structure. The monitoring system implanted has contemplated the observation of the main motions caused by AAR, by means of traditional equipment adjusted to the place and the development of two devices for measuring the relative motion between walls, with equipment based on optical and inductive principle of operation equipment