Avaliação da variação da densidade do concreto compactado com rolo (CCR) com base nas anomalias da gravidade : estudo de caso : Barragem da Usina Hidrelétrica de Mauá

Abstract

Resumo : Nesta pesquisa avaliou-se a variação da densidade do Concreto Compactado com Rolo (CCR) na barragem da Usina Hidrelétrica de Mauá, rio Tibagi, no estado do Paraná. Devido à característica porosa do CCR e às fissuras provocadas pelo calor de hidratação do cimento e movimentações higrotérmicas (retração e expansão) e, considerando também o contato permanente da água com a face de montante da barragem, admite-se a possibilidade de infiltração da água, que gradualmente poderá provocar variações na densidade do concreto. Estas variações podem ser detectadas e mapeadas pelas anomalias da gravidade, haja vista, estas resultarem de contrastes de densidades entre um corpo rochoso e sua vizinhança. Assim, foi utilizado o método gravimétrico para avaliar as variações da densidade do CCR e o método da eletroresistividade (caminhamento elétrico 2D) para estimar a extensão e profundidade das anomalias, bem como, para comparar os resultadosdeste, com os do método gravimétrico. Os resultados mostram que avaliando a densidade do CCR, as anomalias negativas na região nordeste (NE) da barragem podem configurar baixas densidades influenciadas pela presença de água em partes do túnel do desvio. Na região central, os baixos gravimétricos devem refletir principalmente a presença de água no vertedouro e, secundariamente, o concreto saturado. Por fim, os altos gravimétricos podem ser explicados pelo concreto menos saturado, ou por uma maior espessura de soleira de diabásio situado no maciço rochoso da fundação da barragem e também pelos diques de diabásio associados ao Arco de Ponta Grossa. Outra conclusão evidenciada nesta pesquisa refere-se à variação do nível do reservatório que influencia diretamente no valor da gravidade. Assim, a diminuição do valor da gravidade está relacionada com massa atrativa menor decorrente da diminuição do nível d’água no reservatório.

Abstract: In this research the density variation of the Roll Compacted Concrete (RCC) was evaluated in the hydroelectric dam of Mauá, on the Tibagi River, in the state of Paraná. Due to the porous characteristic of RCC and the cracks caused by the cement hydratation heat and higrotermics movements (retraction and expansion), and also considering the permanent contact of the water with the dam upstream, there is a possibility of water infiltration, which gradually may cause variations in the density of the concrete. These variations can be detected and mapped by the gravity anomalies, probably; these are the result of densities contrasts between a rocky body and its neighbourhood. Thus, the gravimetric method was used to evaluate the CCR density variations and the electro resistivity method (2D electrical tracking) to estimate the extent and depth of the anomalies, as well as, to compare these results with those of the gravimetric method. The results show that by evaluating the RCC density, the negative anomalies in the nordest region (NE) on the dam can configure low densities by the presence of water in some locations of the deviation tunnel. In the central region, the low gravity should reflect mainly the presence of water in the spillway and, secondarily, the saturated concrete. Finally, the high gravity can be explained by the less saturated concrete, or for a greater thickness of the diabase sill situated on the rocky massif of the foundation of the dam and alsoby the diabase dykes associated with the Arc of Ponta Grossa. Another conclusion evidenced in this study refers to the variation of the reservoir level that directly influences the gravity value. Thus, the decrease in the value of the gravity variation is related with the less attractive mass caused by the decrease inside the reservoir water level.