Estudo da influência de grandes variações sazonais de temperatura e de tensão no desenvolvimento das expansões do betão em barragens. Aplicação à barragem do Covão do Meio

• Autor(a) principal: Ferra, Samuel Alexandre Branco Gomes
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/136009
• topic: Expansões do betão; Barragens; Comportamento estrutural e térmico; Método dos elementos finitos; Influência de variações sazonais do nível da albufeira; Barragem do Covão do Meio; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

Em Portugal existe um número muito significativo de barragens de betão afetadas por reações expansivas de origem interna (cerca de um terço das grandes barragens com observação continuada), nomeadamente por reações álcalis-agregado e reações sulfáticas. Estas reações ocorrem entre os minerais presentes nos agregados e os constituintes da pasta de cimento e resultam na formação de produtos expansivos, como geles silico-alcalinos e etringite retardada, respetivamente, que aumentam de volume ao absorverem água, originando a deterioração do betão. Se as reações forem severas, podem conduzir à depreciação significativa das propriedades mecânicas do betão, ao aparecimento de fendilhação generalizada e à diminuição das condições de segurança das obras. O desenvolvimento das expansões é condicionado pela temperatura e humidade interna do betão e pelo estado de tensão instalado. Os abaixamentos das albufeiras nas estiagens podem aumentar as taxas de expansão, devido ao aumento da temperatura no paramento de montante (que fica exposto à temperatura do ar e à radiação solar) e à diminuição das tensões de compressão. Com esta dissertação pretende-se contribuir para melhorar o conhecimento sobre a importância destes fatores na evolução das expansões, que atualmente ainda é muito limitado, usando como caso de estudo a barragem do Covão do Meio, cuja albufeira esvazia no verão e está cheia no inverno. A análise apoiou-se em modelos numéricos, baseados no método de elementos finitos, para representar o comportamento térmico e estrutural da barragem, e também o desenvolvimento do processo expansivo, considerando a evolução das propriedades dos materiais e das principais ações. Os modelos foram calibrados e validados, através da comparação dos resultados da observação com os valores calculados, e usados para interpretar o comportamento da obra, estabelecer cenários de evolução do seu comportamento futuro, e avaliar o efeito da descida sazonal do nível da albufeira no desenvolvimento das expansões e nos seus efeitos estruturais, que se verificou serem significativos.