Onde já foi aplicado o vergalhão galvanizado por imersão quente no concreto armado?

Onde já foi aplicado o vergalhão galvanizado por imersão a quente no concreto armado?

Esta é a pergunta que todos, que não conhecem a fundo esta aplicação, fazem quando se deparam com a solução da corrosão da barra de aço para armadura de concreto, conhecida como vergalhão.

Neste artigo não vamos entrar no detalhe técnico da aplicação. Nosso propósito aqui é mostrar exemplos que esta aplicação é uma realidade mundial, inclusive no Brasil, mas principalmente no exterior, que já consagrou tecnicamente esta aplicação, inclusive com normas.

Exemplos de uso do vergalhão galvanizado por imersão a quente no concreto armado

Por mais de 50 anos, os revestimentos de zinco obtidos através de galvanização por imersão a quente têm sido usados ao redor do mundo para proteger da corrosão as barras de aço destinadas à armadura de concreto armado, de modo econômico, pois diminui o custo de manutenção, e eficaz, pelo aumento a vida útil das mesmas mesmo que ocorram falhas no cobrimento do concreto. Assim a integridade do concreto armado está garantida por mais tempo.

O uso das barras de aço para armadura de concreto galvanizada por imersão a quente galvanizadas e outros acessórios (incluindo parafusos, amarras, âncoras, barras de segurança e tubulações) está amplamente generalizado em diversas estruturas e elementos de concreto reforçado. Algumas das aplicações em que a galvanização das estruturas leva a uma decisão de engenharia rentável são as seguintes:

• infraestrutura de transporte, incluindo pisos de pontes, pavimentos de estradas e barreiras de segurança;
• os elementos de proteção pré-moldados leves para fachadas e outros elementos arquitetônicos de construção;
• vigas e pilares exteriores e forjados, expostos às intempéries;
• construções pré-fabricadas incluindo elementos tais como módulos de cozinhas e banheiros e barracões móveis;
• elementos submersos ou enterrados sujeitos aos efeitos da água subterrânea e às flutuações das marés;
• estruturas costeiras e marítimas;
• estruturas de alto risco instaladas em ambientes agressivos.

Existem muitos exemplos ao redor do mundo onde as barras galvanizadas têm sido usadas com sucesso em diversos tipos de edificações, estruturas e construções de concreto reforçado, incluindo:

• pisos e pavimentos de pontes em concreto reforçado;
• torres de resfriamento e chaminés;
• armazéns para armazenagem de carvão;
• revestimentos de túneis, tanques e instalações para armazenagem de água;
• cais, quebra-mares e plataformas marítimas;
• marinas e ancoradouros flutuantes;
• diques e balaustradas costeiras;
• fabricas de papel, plantas de saneamento e tratamento de águas residuais;
• instalações industriais e plantas de produtos químicos;
• equipamentos, fixações para autoestradas e barreiras de proteção;
• postes e torres de transmissão de energia feitos em concreto.

Alguns exemplos de países que possuem estruturas importantes utilizando o vergalhão galvanizado são: Austrália, Nova Zelândia, Índia, Japão, Estados Unidos, Canadá, Londres, Itália, Holanda.

Vejam os exemplos das aplicações do vergalhão galvanizado no concreto armado.

Obras de arte (pontes e viadutos)

Ponte Route 66, Kittanning PA (Pennsylvania) – 1973

Após 30 anos de exposição a altas concentrações de cloreto, não houve evidência de corrosão, apesar do teor de cloreto encontrado na superfície ser 5x o limite de corrosão para a moldura nu.

Não houve necessidade de renovação do pavimento, e a nova barreira foi preenchida com concreto em torno da estrutura com moldura galvanizada existente.

Dados:

• Teor de cloreto na superfície do vergalhão 3.0 kg/m³ – 5x o limite do vergalhão nu.
• Espessura média da camada de zinco: 247-270 micrometros.

New Watford Bridge

Construída entre as ilhas Somerset e Watford, nas Bermudas, a ponte foi construída, em 1982, de vigas de aço estrutural galvanizadas, apoiando um deck de concreto armado totalmente galvanizado.

Há 32 anos sem apresentar corrosão de corrosão das armaduras.

A Ponte Flutuante Al Maktoun – Dubai

De Dh115 m abrange o Riacho Dubai e foi inaugurada em julho de 2007, cerca de 300 dias após o início da construção.  A ponte total tem 360 m de comprimento com três faixas de tráfego em ambos os sentidos. Sua capacidade é de 3.000 veículos em cada sentido nos períodos de pico da manhã e da tarde.

Boca Chica, Florida Keys – EUA

Construída em 1972.

Ponte Ma Tsao, Montanha Yangming, Taipei – Taiwan

Construído em 1992 com 1500t de reforço de aço galvanizado. 

Tioga, Pennsylvania – EUA      

Spring Street, Vermont – EUA

Taipei-Linkou Bridge – Taiwan

A Ponte Linkou é uma ponte de viaduto de 8 pistas, 22,6 metros de largura e 1065 metros de comprimento, localizada em um ambiente não protegido adjacente à orla marítima na costa nordeste de Taiwan. 

Esta ponte do tipo vigas utilizou 7.300 toneladas de vigas galvanizadas de 2 metros, bem como 3.030 toneladas de reforço de aço galvanizado para fornecer proteção de corrosão a longo prazo na atmosfera carregada de sal do Estreito deTaiwan. A região experimenta ventos e tempestades de pulverização marinha predominantes.

Bridge construction –Baden Powell Drive – Africa do Sul

Todas as pontes sobre Baden Powel Drive a caminho de Muizenberg contêm reforço galvanizado: a Ponte Road, Ponte Eisleben e Ponte Rio Strandfontein. O ambiente local é extremamente corrosivo com os ventos predominantes para o sul soprando sal diretamente para as estruturas.

Tunel

Eurotúnel

Total de equipamentos provisórios: 3.000 toneladas galvanizadas na França. Espessura mínima: 70 μm de Zn SHG (cerca de 500g/m2).

Visando à proteção durante a construção dos túneis, a não liberação de gases tóxicos em caso de incêndio; à confiabilidade de um processo normatizado internacionalmente, à relação custo/benefício; à excelente resistência ao impacto e à facilidade de montagem no campo, foram galvanizados pequenos equipamentos, suporte de catenárias, eletrocalhas, centenas de acessórios, suporte de cabos de iluminação (equipamentos provisórios).

Os túneis, áreas técnicas, terminais e os acessórios (elementos permanentes) foram galvanizados por imersão a quente e pintados, posteriormente, com tinta epóxi orgânica – Sistema Duplex. Esta galvanização foi executada para uma permanência de construção (mínimo de 25 anos sem corrosão) e baixa manutenção ao longo do tempo. Além de resistência ao impacto durante a construção; da facilidade de montagem dos equipamentos definitivos com baixo índice de retoque; dos reparos de manutenção no galvanizado (somente após vários anos de exposição) e da excelente relação custo/benefício. 

Sydney’s Deepwater Ocean Outfalls

O reforço de aço galvanizado foi usado na construção de forros para três túneis de queda do oceano em North Head, Bondi e Malabar em Sydney.  Os túneis estavam entediados através de falésias costeiras e do fundo do mar a uma distância de cerca de 3 km da costa.    Os túneis foram forrados com uma combinação de painéis pré-moldados e concreto insitu, todos galvanizados reforçados para proteção de corrosão a longo prazo.

Concretando o forro do túnel

 Conectores de barras mecânicas

Sydney Opera House, Sydney, Australia

O trabalho começou em 1958, e aberto em 1973.

Conchas de concreto pré-moldadas reforçadas com malha de arame galvanizado, sem corrosão por 42 anos.

Fundação foi reformada duas vezes devido a vergalhões não revestidos.

Templo de Lótus, Índia: vergalhão galvanizado em painéis brancos pré-fabricados.

A EXPERIÊNCIA DAS BERMUDAS – Exposição marinha costeira severa

Bermudas é um grupo de pequenas ilhas oceânicas no noroeste do Atlântico a cerca de 1000 km a leste da Carolina do Norte, EUA.  As ilhas são de origem vulcânica com uma tampa de calcário de coral.  O clima é subtropical com uma umidade relativa alta média de 80%. Nenhum ponto nas ilhas fica a mais de 1 km do mar e o spray de sal e o ar carregado de sal é um desafio constante.

Durante um período de 50 anos, o Ministério das Obras e Engenharia das Bermudas especificou exclusivamente reforço galvanizado para todas as suas obras.  A presença de altos níveis de cloretos, tanto do meio ambiente quanto do uso de agregados de corais na fabricação de concreto, era conhecida por ser particularmente corrosiva não só para o aço exposto, mas também para o concreto armado convencional que muitas vezes mostrava corrosão e fragmentação dentro de 2-3 anos. Para combater isso, o reforço galvanizado tem sido muito amplamente em uma gama de construções concretas até agora.  Levantamentos periódicos dessas estruturas, com cerca de 40 anos ou mais de idade, têm mostrado consistentemente que a galvanização de reforço fornece proteção contra corrosão a longo prazo em concreto nessas condições agressivas.

Todos os cais, quebra-mares, pisos de pontes, subestruturas e outras infraestruturas nas Bermudas são regularmente construídos com barras de aço galvanizadas. Em 1995, uma inspeção com a retirada de material do interior da Ponte Longbird, que na ocasião tinha 42 anos, revelou que as armaduras de aço galvanizadas ainda tinham a espessura do revestimento de zinco muito além dos valores da nova especificação para revestimento galvanizado por imersão a quente, mesmo com níveis de cloreto no concreto entre 3 a 9 libras/jarda cúbica (1 a 4 kg/m3). Além disso, um exame detalhado das amostras do concreto dessas estruturas revelou que os produtos resultantes da corrosão do zinco migraram para uma distância considerável (cerca de 0,4mm), a partir da interface zinco/concreto, para o interior da matriz do concreto circundante, sem produzir nenhum efeito visível no concreto. Os estudos demonstram que em concreto de boa qualidade e que esteja bem compactado, bem conservado e com uma espessura adequada de recobrimento, as armaduras galvanizadas se conservam por períodos mais longos e são um método econômico de proteção à corrosão.

Em concretos de má qualidade, particularmente aqueles que contêm uma elevada proporção de água/ cimento e um recobrimento deficiente sobre a armadura, a galvanização retardará o aparecimento da corrosão do reforço provocada pela presença de cloreto, mas seus efeitos são mais limitados.

PIER NO ROYAL BERMUDA YACHT CLUB, CENTRAL DE ENERGIA DE TYNES BAY BERMUDAS

Tynes Bay instalação de Tratamento de Resíduos – Bermudas

A plante de tratamento de resíduos para energia de US$ 70,5 milhões foi inaugurada em 1994.

Escavação e fundações para a instalação. Foram utilizadas cerca de 3.000 t de reforço galvanizado em toda a construção. 

A experiência no Brasil

2008 – Museu Iberê Camargo – Porto Alegre/RS

100% em vergalhão galvanizado por imersão a quente.

2012 – Elevado da perimetral – projeto porto maravilha – RJ

1ª Especificação de vergalhão galvanizado para obra pública no Brasil 

2013 – MAR – Museu de Arte do Rio de Janeiro

Utilizado mais de 80 toneladas de vergalhão galvanizado para o concreto armado e 37 colunas em aço galvanizado, para sustentação da laje que simula uma marola.

2017 – Instituto Moreira Sales – São Paulo SP

100 % em vergalhão galvanizado por imersão a quente.

Aspectos econômicos das barras de aço para armadura de concreto galvanizada por imersão quenre

A galvanização por imersão a quente é um investimento pequeno, mas muito importante. É usada exaustivamente em todo o mundo, todos os anos, para proteger milhões de toneladas de aço contra a corrosão. A galvanização por imersão a quente é, portanto, um serviço amplamente disponível, com um custo muito competitivo em relação a outros sistemas de proteção dos vergalhões de aço. Quando comparado ao custo total da construção ou da edificação, e aos enormes custos potenciais associados à manutenção prematura do concreto danificado ou falhas da estrutura, o custo adicional pago pela moldura galvanizada é muito pequeno e plenamente justificado.

Estudos recentes apresentaram que considerando o custo total da obra, o aumento pela utilização de barras de aço para armadura de concreto galvanizadas por imersão a quente é da ordem de 1% a 3%.

Normalização do vergalhão galvanizado por imersão a quente no concreto armado

• Norma ASTM A767/A767M:2016: Standard Specification for Zinc-Coated (Galvanized) Steel Bars for Concrete Reinforcement
• ISO 14657 – Zinc-coated steel for the reinforcement of concrete.
• ABNT NBR 16300:2016: Galvanização por imersão a quente de barras de aço para armadura de concreto armado – Requisitos e métodos de ensaio.

* Por Ricardo Suplicy Goes, gerente executivo do ICZ.