Ao longo da história, as pontes sempre representaram estruturas importantes e valiosas. Por definição, são construídas em locais onde a topografia, o solo ou outras infraestruturas existentes tornam inviável a construção de estradas, caminhos ou linhas ferroviárias. Por isso, as pontes são essenciais, mesmo nos ambientes mais exigentes.
Soluções Plus Knowhow
A Sika oferece apoio aos proprietários, arquitetos, engenheiros e empreiteiros com o aconselhamento técnico e assistência necessários para garantir o sucesso do projeto. Para novas construções, a Sika pode oferecer apoio para projetar estruturas com uma longa vida útil.
A experiência da Sika contribui para reduzir significativamente o custo total do projeto ao longo do seu ciclo de vida. Atualmente, a Sika fornece uma gama completa de produtos e sistemas inovadores especialmente desenhados para resolver todos os requisitos desafiadores em diferentes projetos de pontes em qualquer parte do mundo.
Aditivos para betão
Sistemas de juntas estanques
Membranas de impermeabilização líquidas
Sistemas de reparação de betão
Inibidores de corrosão
Sistemas de pré-esforço
Exposições de Pontes
A água pode penetrar naturalmente através das estruturas de poros capilares do betão armado. Em áreas de betão carbonatado, ou em zonas com elevado teor de cloretos na superfície das armaduras, pode ocorrer corrosão da armadura, fissuras ou delaminação na superfície.
O aumento de sobrecarga devido ao aumento das cargas de tráfego, erros de projeto, danos na estrutura, falhas por tensão/fadiga, efeitos de sismos ou qualquer outro impacto mecânico, como o impactos de veículos, pode reduzir a capacidade de carga da estrutura.
Pela sua natureza e localização, as pontes estão sujeitas a uma ampla variação de temperaturas entre o dia e a noite, condições de inverno e verão, ou entre diferentes partes da estrutura. Estes ciclos frequentes resultam em tensões térmicas e movimentos na estrutura de betão, que também podem levar à formação de fissuras.
O Dióxido de Carbono (CO2) reage com o Hidróxido de Cálcio (Ca(OH)2) no líquido dos poros da matriz de cimento das estruturas de betão e forma carbonato de cálcio (CaCO3). Este processo, conhecido como carbonatação, reduz a proteção das armaduras no interior do betão, quando o processo atinge as mesmas.
Os cloretos provêm de sais de descongelamento utilizados no inverno ou de água salgada em ambientes marinhos. Podem penetrar na estrutura de betão e, uma vez que atingem as armaduras, podem destruir localmente o filme de passivação, provocando corrosão localizada e acelerada.
O processo de gelo-degelo cria tensões na matriz de betão devido à expansão da água livre nos poros capilares durante as condições de congelamento; isto pode resultar na delaminação da superfície de betão de má qualidade. Esta ação é também fortemente acelerada pela presença de cloretos na água.
Elementos estruturais em betão submersos, como os pilares das pontes, estão continuamente expostos à erosão e abrasão das suas superfícies. Os danos ocorrem devido à ação da água em rápida corrente e às partículas de areia ou outros materiais sólidos presentes na água.
Incêndios devido a acidentes de trânsito, por exemplo, podem comprometer a integridade estrutural de qualquer um dos elementos de betão, incluindo pilares, tabuleiros ou segmentos pré-fabricados, entre outros.
O que Causa Danos e Degradação nas Pontes?
| Tipo de Degradação | Causa Raiz |
|---|---|
| Corrosão das Armaduras |
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| Corrosão do Tabuleiro (tabuleiro de betão armado ou de aço) |
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| Lixiviação / Eflorescência |
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| Ciclos Gelo-Degelo |
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| Fissuração Estrutural |
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| Fissuração Não Estrutural |
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| Delaminação da superfície do betão |
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1. Tecnologia do Betão
As estruturas de betão, como as pontes, estão sujeitas a uma grande variedade de forças e tensões. Estas começam internamente, com as tensões mecânicas inerentes ao tipo de construção, e estendem-se a agressões externas. Temperaturas extremas, água, produtos químicos agressivos, tensões contínuas, abrasão e, em casos extremos, impactos de fogo, exercem uma enorme pressão sobre o betão. Por isso, é essencial utilizar betão de elevada durabilidade, seja na construção ou na reparação de uma ponte.
Aumentar a durabilidade do betão através do uso de:
SikaControl® SRA para minimizar a retração do betão.
SikaControl® AER para aumentar a resistência aos ciclos de gelo–degelo.
SikaFume® fumos de sílica para aumentar a densidade da matriz.
Sika® FerroGard® inibidor de corrosão para prevenir a corrosão das armaduras de aço.
Sika® Antisol® para cura controlada do betão, melhorando significativamente a durabilidade.
SikaFiber® para aumentar a ductilidade, resistência à tração e resistência à desintegração do betão a altas temperaturas.
O betão de alta resistência inicial para reduzir os tempos é alcançado através de:
Redução de água com adjuvantes plastificantes de alto desempenho com a tecnologia Sika® ViscoCrete® e SikaPlast®, para melhorar o desenvolvimento da resistência e uma trabalhabilidade do betão controlada com precisão.
Aceleração do endurecimento para otimizar o processo de hidratação com a tecnologia SikaRapid®.
Betonagem com uma máxima fluidez durante períodos específicos de tempo, sem a necessidade de vibração, através da adição de:
A tecnologia Sika® ViscoCrete® e Sika ViscoFlow® para betão fluido e trabalhável, com utilização otimizada de matérias-primas, baseada na redução eficaz de água com tempo de trabalhabilidade prolongado.
Sika® Stabilizer VMA para melhorar a estabilidade do betão auto-nivelante.
SikaFume® sílica de fumo para proporcionar maior densidade e durabilidade da matriz, com estabilidade melhorada no betão fresco.
Agente epóxi estrutural de dois componentes Sikadur®-32+ para colagem entre betão fresco e betão endurecido.
2. Reparação de Betão
A reparação de betão danificado é uma das principais necessidades na manutenção de pontes. A desagregação das superfícies de betão deve ser reparada com materiais duráveis. Um suporte de betão sólido e corretamente reparado é fundamental para a aplicação de sistemas adicionais de impermeabilização, proteção ou reforço.
Sistema de reparação em camada fina para tabuleiros de pontes:
Primário de colagem para reparações de grandes áreas (se necessário): SikaTop® Armatec®-110 EpoCem®
Argamassas de reparação semifluídas para reparações de grandes áreas: Sika MonoTop®-432 N
Argamassas de reparação tixotrópicas para reparações localizadas: Sika MonoTop®-412
Argamassas autonivelantes à base de cimento, modificadas com epóxi: Sikafloor®-81/-82 EpoCem®
Sistema de reparação de betão estrutural para colunas e vigas:
Primário de colagem (quando relevante): Sika MonoTop®-910 N ou SikaTop® Armatec-110 EpoCem®
Argamassas de reparação aplicadas à mão ou com máquina de spray húmido: Série Sika MonoTop®-412 /-352
Argamassas de nivelamento e alisamento de superfícies: Sika MonoTop®-723 N ou Sikagard®-720 EpoCem®
Sistemas de reparação de betão estrutural para superfícies inferiores e outras superfícies sujeitas a carga dinâmica:
Primário de colagem para pontes: SikaTop® Armatec®-110 EpoCem®
Argamassa de reparação aplicada à mão ou com máquina: Série Sika MonoTop®-412
Argamassa de nivelamento de superfícies: Sika MonoTop®-723 N
Com a aplicação para instalação e teste de desempenho de argamassas de reparação sob carga dinâmica ao vivo, o SikaTop® Armatec®-110 EpoCem® e o Sika MonoTop®-412 N cumprem os requisitos da Norma Alemã ZTV-SIB, TL BE-PCC, 1999.
3. Reforço Estrutural
Se a armadura de aço existente tiver a sua capacidade reduzida devido à corrosão, se as cargas de tráfego aumentarem (por exemplo, com o incremento dos pesos por eixo permitidos) ou se for necessário reforçar o projeto estrutural ou a resistência a ações sísmicas, então as pontes de betão armado devem ser adequadamente reforçadas.
Sistemas para o reforço de cisalhamento de vigas e colunas, consistindo em adesivos epóxi estruturais Sikadur® e:
Placas em L pré-fabricadas – Sika CarboShear L para aplicação em vigas T retangulares.
Sistema de reforço em tecido SikaWrap® baseado em fibras de carbono e vidro unidireccionais, para aplicação em vigas e juntas viga-coluna.
Sistemas de reforço estrutural para o aumento da capacidade à flexão de tabuleiros de pontes, vigas e vigas de suporte, utilizando adesivos epóxi estruturais Sikadur®, incluindo:
Sika CarboDur®: sistema de placas pultrudadas em polímero reforçado com fibra de carbono, disponível com diferentes módulos de elasticidade e várias dimensões, destinado a aplicações externas.
Sika CarboDur® NSM: sistema em polímero reforçado com fibra de carbono para aplicação em fendas próximas da superfície do betão.
Sistema de reforço estrutural para o reforço por pré-esforço de tabuleiros de pontes e vigas, consistindo em:
Tendões baseados em placas CarboDur® e cabeçotes de ancoragem especiais CarboStress®.
Soluções de ancoragem final baseadas nas necessidades do projeto.
Sistema de reforço para o reforço axial de colunas (confinamento das colunas), consistindo em adesivos epóxi Sikadur® e:
SikaWrap®: tecidos técnicos unidireccionais em fibra de carbono e vidro, disponíveis em diferentes gramagens.
4. Impermeabilização
As pontes são componentes essenciais da infraestrutura moderna e estão frequentemente expostas a condições climáticas extremas. Para garantir a durabilidade ao longo do tempo, é fundamental reforçar a impermeabilização e a proteção dos elementos expostos.
Devido ao movimento constante, o sistema de impermeabilização do tabuleiro deve conseguir acomodar tanto as cargas dinâmicas do tráfego como eventuais fissuras na ponte, mantendo simultaneamente uma forte aderência ao substrato e à superfície asfáltica. A perda de aderência pode provocar o descolamento ou enrugamento do pavimento, permitindo que a água, os cloretos e outros produtos químicos danifiquem a estrutura, diminuindo a sua vida útil prevista.
A nova tecnologia da membrana de impermeabilização Sikalastic®-851, uma membrana líquida híbrida à base de poliuretano/poliureia, em conjunto com o inovador sistema de pellets Sikalastic®-827, que garante elevada aderência e resistência ao corte (ver Colagem de Sobreposições de Asfalto), oferece um sistema fiável para a proteção do tabuleiro da ponte.
As membranas betuminosas SikaShield® distinguem-se pela elevada resistência à perfuração, durabilidade e compatibilidade térmica, sendo adequadas para sistemas sujeitos a tráfego. Estão certificadas de acordo com a EN 14695 – membranas betuminosas reforçadas para impermeabilização de estruturas de betão em pontes e outras superfícies de betão expostas ao tráfego.
Os inovadores pellets Sikalastic®-827 colam a camada de asfalto aos sistemas de impermeabilização da Sika, expandindo-se e fundindo-se para formar uma ligação simultaneamente mecânica e química na interface. Este processo aumenta as resistências ao corte e à tração, reforçando a segurança.
Sistemas impermeáveis e antiderrapantes para tabuleiros de pontes:
Sistema epóxi-poliuretano: Sistema que consiste num primário de substrato apropriado com uma camada de desgaste impermeável, elástica e resistente SikaCor® Elastomastic TF. Aprovado e certificado de acordo com a regulamentação alemã ZTV-RHD-ST para tabuleiros em aço ortotrópicos, rebitados e soldados, directamente transitáveis, com tráfego baixo a médio. Com um primário adequado, o sistema também pode ser utilizado para impermeabilização e proteção de pontes pedonais e de bicicleta em betão.
Sistema de poliureia pura aplicado por spray: Membrana de poliureia pura de cura rápida com sistema de injeção de agregado, de acordo com a regulamentação alemã ZTV-RHD-ST, consistindo em um primário e no sistema Sikalastic® One Shot, adequado para impermeabilização e proteção de tabuleiros de betão.
Camadas de acabamento coloridas estáveis, da gama Sikafloor®, são adequadas para ambos os sistemas.
Colagem estrutural e sistemas de injeção flexíveis e estanques para selagem de fissuras em estruturas de betão:
SikaInject® - Selagem de superfícies de tabuleiros de pontes: sistemas de injeção à base de poliuretano flexível e resinas acrílicas.
Sikadur®-52 Injection 451 - Fissuras estruturais e reparação de vazios: sistemas à base de resina epóxi de baixa viscosidade.
5. Selagem de Juntas
As pontes são estruturas complexas e exigentes, desde juntas de fissuração induzida até juntas de movimento. Estas juntas estão sujeitas a movimentos provocados por variações térmicas, vibrações contínuas, condições climáticas extremas, impactos mecânicos, ciclos de gelo/degelo e agentes químicos.
Os selantes devem garantir de forma fiável a prevenção da entrada de água na estrutura, evitando a degradação do betão e a corrosão das armaduras de aço.
Sistemas de selagem de juntas de alto desempenho para tabuleiros de pontes, parapeitos e outros elementos:
Sikadur® Combiflex® SG – para impermeabilização de juntas em fachadas e parapeitos.
Sika® Dilatec® B, R e E – sistema multifuncional para selagem de juntas e ligação entre diferentes tipos de membranas de impermeabilização.
Selantes Sikaflex® – para impermeabilização de juntas em fachadas.
A rápida conclusão da obra tem sido um motor de inovação ao longo dos anos, com avanços como tempos de cura reduzidos do betão, aplicação em faixas de temperatura mais amplas, aplicação em substratos húmidos e cura acelerada de selantes, adesivos e revestimentos.
A cura rápida de um selante pode ser conseguida através da utilização de um acelerador. O Sikaflex®-406 KC é um selante monocomponente que, em conjunto com o acelerador Sikaflex®-406 KC Booster, combina as vantagens dos sistemas monocomponente e bicomponente.
O sistema Sikaflex®-406 KC com o Booster é indicado para:
- Juntas de ligação entre aço, determinados tipos de asfalto, betão, granito e sistemas de carris (comboios e metros de superfície).
- Juntas de movimento em pavimentos de estradas e aeroportos, placas de manobra de aeronaves, acessos, áreas pedonais e de tráfego rolante.
- Dimensões de juntas de 10 a 70 mm.
Vantagens:
- Abertura rápida ao tráfego: juntas rebaixadas e polvilhadas com areia podem ser utilizadas após apenas 3 horas.
- Elevada capacidade de movimento: ±25%
- Alta resistência mecânica e química.
O Sikasil®-728 SL é concebido para selar juntas cortadas a serra e juntas de expansão em pavimentos em autoestradas, aeroportos, pontes, garagens e tabuleiros de parques de estacionamento, bem como em acessos. A aplicação pode ser realizada em condições de temperatura fria e quente. O Sikasil®-728 SL suporta exposições de -40°C a +150°C, alta radiação UV e condições climáticas severas.
Vantagens:
- Capacidade de movimento elevado
- Excelente adesão, especialmente ao betão
- Maior vida útil devido à resistência UV excecional
- Boa flexibilidade para utilização em temperaturas extremamente altas e baixas
O EMSEAL BEJS é uma junta de expansão para pontes e estradas, concebida para suportar tráfego intenso e oferecer uma vedação estanque primária, ajudando a reduzir os custos de manutenção das estruturas de apoio da ponte. É adequada tanto para novas construções como para a reabilitação.
A sua instalação, não invasiva, permite uma execução rápida e facilita futuras reparações.
O EMSEAL BEJS é concebido para:
- Substratos de betão para betão
- Faces de juntas reconstruídas, onde a demolição e remoção dos ângulos metálicos embutidos existentes não são acessíveis
- Como uma substituição duradoura para todas as juntas de selagem líquida
Vantagens:
- Permite juntas de expansão estanques em todos os tipos de substratos, garantindo a continuidade da vedação para a conservação de pontes e autoestradas.
- Capacidade de se ajustar a diferentes larguras de fendas de juntas.Instalação fácil, uma vez que o sistema é entregue em forma pré-comprimida, menor do que a fenda.
- A instalação em etapas preserva o fluxo de tráfego.
6. Proteção de Betão
Para aumentar o desempenho e a durabilidade do betão armado, especialmente em projetos de reabilitação, são necessários sistemas de proteção adicionais. Estes sistemas podem incluir impregnações hidrofóbicas, selantes, revestimentos de superfície ou inibidores de corrosão. Podem ser aplicados individualmente ou em combinações específicas, com o objetivo de reduzir significativamente os danos no betão, retardar ou impedir a corrosão da armadura de aço.
Sika® FerroGard®-903 Plus - Inibidor de corrosão líquido aplicado na superfície.
Ânodos galvânicos Sika® FerroGard® - Sistemas de proteção galvânica.
Sikagard®-705 L / Sikagard®-706 Thixo - Impregnações hidrofóbicas de penetração profunda.
Para uma proteção discreta do betão aparente, a Sika disponibiliza soluções eficazes e económicas que não alteram a estética da estrutura. Para fachadas, vigas, colunas e todas as áreas da superestrutura da ponte, oferecemos impregnações hidrofóbicas duráveis e de penetração profunda:
Sika® FerroGard®-903 Plus - Inibidor de corrosão.
Sikagard®-706 Thixo (silano em creme) e Sikagard®-705 L (silano líquido) - Impregnações hidrofóbicas.
Revestimentos protetores de superfície de betão rígidos, de formação de filme contínuo:
Sikagard®-680 S BetonColor - Revestimento de resina acrílica de alto desempenho, disperso em solvente.
Sikagard®-675 W ElastoColor® - Revestimento protetor de resina acrílica, disperso em água.
Sistemas de revestimento protetor de betão de alta espessura com capacidade de ponte de fissuras:
Sikagard®-545 W Elastofill® – Revestimento elástico à base de resina acrílica e água, de alta espessura, indicado para nivelamento intermédio e de superfície.
Sikagard®-550 W Elastic – Revestimento protetor colorido, elástico, de alta espessura, com capacidade de ponte de fissuras, à base de água.
Sikagard®-555 W Elastic – Revestimento protetor à base de água, com elevada capacidade de ponte de fissuras dinâmicas e estáticas, mesmo a temperaturas negativas, sem necessidade de camada intermédia.
7. Injeção e Fixação
Nas obras de reparação de estruturas de pontes em betão, é frequentemente necessário recorrer a materiais de elevada fluidez para preenchimento de vazios, fixação, selagem, assentamento e injeção. Além disso, argamassas de resina e de cimento fluídas são utilizadas para fixar caixas de visita ou outros quadros e equipamentos de aço, sendo comum recorrer a materiais de endurecimento rápido para reduzir os tempos de espera.
Materiais para injeção sob placas de apoio de pontes, preenchimento de vazios, buracos e cavidades, ou para embutir tubos de drenagem e outros elementos:
SikaGrout®-300 – Produto de injeção à base de cimento, de alta precisão.
Sikadur®-42 – Produto de injeção à base de resina epóxi, de endurecimento rápido e alta resistência, indicado para uso sob carga dinâmica.
Sikadur®-12 Pronto – Produto de injeção à base de resina PMMA, para aplicação a baixas temperaturas até -10 °C.
Sistemas Sika® FastFix® para obras de construção e manutenção de estradas:
Sika® FastFix®-138 TP ou Sika® FastFix®-4 – Fixação e assentamento de caixas de visita e mangueiras de juntas mecânicas.
Sika® FastFix®-1 TP – Assentamento e execução de juntas em bordos de betão.
Sika® FastFix®-133 TP – Assentamento e execução de juntas em pavimentos de blocos e pedras.
Soluções de fixação, amortecimento e assentamento para todos os tipos de sistemas de carris de comboio em tabuleiros de pontes:
Gama Icosit® KC – Soluções de fixação discretas.
Gama Icosit® KC – Soluções de fixação e assentamento direto de carris de comboio.
8. Colagem Estrutural
Os adesivos estruturais são utilizados em diversas aplicações de colagem, tanto em novas construções como em reabilitações. A ligação deve permitir a transferência de cargas elevadas sem deformação nem fluência. A principal função dos adesivos estruturais é colar materiais semelhantes ou diferentes, como betão-aço, aço-compósitos, entre outros.
As pontes segmentares são construídas em secções curtas (denominadas segmentos), uma de cada vez, enquanto os métodos tradicionais erguem a ponte em secções muito grandes. Estas pontes utilizam betão pré-fabricado, fabricado num local diferente e posteriormente transportado para o local da obra, onde é colocado para formar a estrutura completa. São particularmente económicas para vãos longos (superiores a 100 metros), especialmente quando o acesso ao local de construção é limitado, e permitem ainda incorporar características de design especiais que realçam a estética da estrutura.
A Sika disponibiliza o Sikadur®-31 SBA, uma gama de adesivos estruturais tixotrópicos bicomponentes, especialmente formulada para a construção de pontes segmentares. Está disponível em diferentes versões, adaptadas a diversas aplicações e condições ambientais. Todas as versões apresentam vantagens, incluindo: conformidade ou mesmo superação de normas internas e internacionais (FIP, BS, AASHTO, ASTM, etc.), elevada resistência, alto módulo de elasticidade, dispensa de aplicação de primário, entre outras.
Com elevada resistência mecânica e durabilidade, sem retração, boa resistência química e à fadiga, entre outras características, o adesivo epóxi Sikadur®-30 é adequado para a colagem estrutural de elementos pré-fabricados em betão de ultra alto desempenho (UHPC).
Adesivos epóxi para colagem de diferentes elementos ou componentes a betão, aço ou substratos betuminosos:
Sikadur®-30 - colagem de alto desempenho de placas de aço sobre betão.
Sikadur®-31 CF - colagem multifuncional, adequada para bordos de betão pré-fabricado ou pedra natural sobre superfícies de betão ou asfalto.
Adesivos estruturais especiais, testados de acordo com normas europeias ou americanas, para ancoragem de todos os tipos de acessórios e equipamentos a estruturas de pontes:
Sika® AnchorFix®-2 - adesivo de ancoragem estrutural à base de resina, aprovado pela ETA e AC, para instalação de varões roscados e armaduras a temperaturas até -5 °C.
Sika® AnchorFix®-2+ - adesivo de ancoragem estrutural à base de resina, aprovado pela ETA, para instalação de varões roscados e armaduras, incluindo betão fissurado e testes sísmicos. Disponível em diferentes graus de endurecedor (versão ártica e tropical), adequado para temperaturas de -10 °C/-25 °C até 40 °C.
Sika® AnchorFix®-2020 - adesivo de ancoragem estrutural à base de resina, aprovado pela AC, para instalação de varões roscados e armaduras, incluindo betão fissurado e testes sísmicos.
Sika® AnchorFix®-3001/-3030 - adesivo de alto desempenho à base de resina epóxi, aprovado pela ETA e AC, para instalação de varões roscados e armaduras mesmo em substratos húmidos, incluindo betão fissurado e testes sísmicos.
Argamassas epóxi especiais para assentamento, colagem e preenchimento “a seco” de diversos tipos de acessórios e fixações, incluindo estruturas de aço, corrimãos de parapeito, entre outros:
Sikadur®-41 CF e Sikadur®-43 HE - Argamassas à base de resina epóxi, de três componentes e sem retração.
9. Reparação de Pontes de Madeira ou Alvenaria
Geralmente, as pontes em madeira ou alvenaria são estruturas antigas que podem apresentar degradações ao longo do tempo, muitas vezes devido à ausência de impermeabilização do tabuleiro ou a falhas noutros elementos estruturais. Em alguns casos, a carga do projeto já não cumpre as normas de tráfego atuais, tornando necessário um reforço estrutural.
As antigas estruturas de alvenaria devem preservar a sua aparência visual, e qualquer tratamento aplicado não deve comprometer a permeabilidade ao vapor das construções.
Sikagard®-703 W - Emulsão líquida de siloxano
Sikagard®-730 Thixo - Creme de siloxano de alto desempenho
A funcionalidade e durabilidade de pontes de alvenaria ou madeira podem ser aumentadas através de reforço estrutural, preservando a aparência exterior da estrutura.
Sika CarboDur® CFRP - Sistema de reforço colado externamente ou aplicado próximo da superfície (NSM).
argamassa reforçada com tecidos técnicos para reforço de alvenaria.
A durabilidade das pontes de alvenaria pode ser melhorada através de injeções:
Sika InjectoCem®-190 para preenchimento da junta
Sika Injection®-304 para tratamento de humidade ascendente
