Durante muitos séculos, as barragens desempenharam um papel essencial no armazenamento de água para diferentes fins, como irrigação, abastecimento de água, energia hidroelétrica e controle de cheias. Hoje, a irrigação agrícola e a energia hidroelétrica, também conhecida como geração de energia hídrica, são de longe as funções mais comuns das barragens. A Sika fornece soluções inovadoras para os projetos de barragens e centrais hidroelétricas mais grandes e tecnicamente complexos.
Capacidade Hidroelétrica Planeada por Região²
Sistemas Plus Knowhow
As barragens são estruturas que apresentam desafios e complexidades particulares. Os especialistas da Sika compreendem esses desafios e oferecem aconselhamento com soluções para resolução de problemas, de forma a atender de forma segura e eficaz a todos os requisitos necessários de design, construção e desempenho em serviço, tanto para novos projetos quanto para projetos de renovação. As soluções da Sika contribuem positivamente para o desempenho geral de todos os tipos de estruturas hidráulicas, ao mesmo tempo que podem reduzir os custos de construção e operação.
A Sika é a sua fonte única de soluções integradas e totalmente compatíveis para barragens e centrais hidroelétricas ao longo de todo o seu ciclo de vida nas seguintes áreas:
Aditivos para betão e betão projetado
Impermeabilização
Proteção e reparação de betão
Selagem e colagem
Pavimentos
Coberturas
Apoio técnico e serviços no local
1. Barragem Principal
As barragens podem estar expostas a uma ampla gama de tensões e deformações, começando internamente com a tensão térmica resultante da construção em betão maciço, as altas cargas estáticas e dinâmicas, a pressão hidrostática da água durante a construção e em serviço, além de forças sísmicas adicionais em muitas regiões. Os materiais de construção desempenham um papel essencial na capacidade de resistir a todas essas forças. As barragens de betão convencionais são, obviamente, mais fortes e estáveis do que as barragens de terra, mas, ao mesmo tempo, também são muito mais caras. A tecnologia de betão compactado a rolo (RCC) utiliza betão com consistência "sem abatimento", que geralmente fornece o material de construção mais rentável para a construção de barragens.
Requisitos para uma Construção de Barragens Bem-Sucedida
- Betão altamente durável com permeabilidade reduzida e excelente desempenho
- Trabalhabilidade prolongada e aumento do tempo de pega para concluir os procedimentos de colocação (essencial para RCC)
- Soluções de selagem corretamente projetadas e práticas para cada tipo de junta na estrutura
- Produtos de injeção altamente duráveis
- Soluções de proteção de aço para reduzir a corrosão em estruturas de CVC
Soluções Sika para Barragens de Betão Convencional (CVC) e Betão Compactado a Rolo (RCC)
Redução de água e plastificação com Sika® Plastiment® (recomendado para barragens RCC) e tecnologia Sika Plastocrete®, para aumentar o tempo de pega e melhorar a trabalhabilidade do betão
Redução de água de alta gama e plastificação com a tecnologia Sikament® (recomendado para barragens CVC), para proporcionar um desenvolvimento de resistência melhorado e uma trabalhabilidade controlada.
SikaControl® AER para aumentar a resistência ao gelo e ao ciclo de congelamento/descongelamento para barragens expostas a condições climáticas extremas.
Sika® Antisol® para cura controlada do betão, a fim de melhorar significativamente a durabilidade.
Inibidor de corrosão Sika® FerroGard® para prevenir a corrosão do aço de armadura.
Sika Waterbar® são barreiras de água flexíveis em PVC para a selagem integral de juntas de movimento e de construção em estruturas à prova d'água. Os produtos Sika Waterbar® estão disponíveis numa ampla gama de tipos, formas e tamanhos diferentes para se adequar a diferentes tipos de estruturas e aplicações de selagem de juntas.
Soluções Sika para Barragens de Terra
Redução de água e plastificação com Sika® Plastiment® (para barragens CFRD) e tecnologia Sika Plastocrete®, para aumentar o tempo de pega e melhorar a trabalhabilidade do betão.
Tecnologia Sika® ViscoCrete® para betão projetado altamente trabalhável, com melhor reologia e capacidade de bombeamento.
Série SikaGrout® para injeção em e ao redor de fundações, além de preencher vazios, buracos e cavidades no betão endurecido, ou para embutir tubos de drenagem e outras penetrações e elementos.
2. Estabilização de Taludes
Uma das muitas aplicações do betão projetado é o suporte de taludes. Os taludes são geralmente projetados de forma que a massa rochosa possa sustentar-se, mas frequentemente isso requer suporte adicional. O betão projetado é também ideal para a estabilização de taludes devido à sua facilidade de adaptação aos perfis e requisitos do local, à sua capacidade de aderir à rocha e à sua elevada resistência inicial. Como o betão projetado é aplicado por spray, o material é compactado contra a superfície, preenchendo também quaisquer fissuras e evitando que materiais soltos caiam. Assim, o betão projetado fornece uma camada protetora sobre a superfície do talude e também ajuda a consolidar e estabilizar ou "ancorar" a superfície. Além disso, sistemas de drenagem, como o Sika FlexoDrain, podem ser fixados no talude com betão projetado, o que é importante para garantir a estabilidade futura.
Soluções Sika para Estabilização de Taludes
Produtos, sistemas e soluções de equipamentos especializados em betão projetado utilizando: Sika® Sigunit®, Sika® ViscoCrete®, SikaTard®, SikaPump®, SikaTell®, SikaFiber®, SikaFume® e Sika® Shot.
Tecnologia de Injeção Sika® utilizando sistemas de injeção à base de poliuretano flexível e resina acrílica.
3. Estruturas de Vertedouro e Captação
Numa central hidroelétrica, as estruturas de captação e os vertedouros são algumas das estruturas secundárias associadas que são necessárias juntamente com a própria barragem principal. Estas estruturas são geralmente construídas em betão armado e são utilizadas para coletar água do reservatório. O tipo de estrutura de captação depende geralmente da sua localização e função, bem como das outras estruturas hidráulicas associadas que compõem a central, como as torres de betão e as margens artificiais.
Soluções Sika para Vertedouros e Estruturas de Captação
Para a construção das estruturas de betão armado associadas, a Sika produz uma grande variedade de aditivos para betão e produtos auxiliares para concretagem. Isso inclui:
Plastificantes, superplastificantes de alta gama para melhorar a trabalhabilidade, resistência e durabilidade, aceleradores de pega e endurecimento para um processo de produção mais rápido, além de agentes desmoldantes para facilitar a desmoldagem das formas in-situ.
O Sika Fiber® também pode ser utilizado; estas fibras especiais são incorporadas na mistura de betão para melhorar o desempenho e a durabilidade do betão e da argamassa. Elas podem aumentar especificamente a absorção de energia e a resistência ao fogo, ao mesmo tempo que reduzem a fissuração por retração, a formação de fraturas e a largura das fissuras.
Os compostos de cura Sika® Antisol® também são utilizados para alcançar uma maior durabilidade, pois protegem as superfícies horizontais de betão contra a evaporação excessiva e promovem a cura completa, especialmente na superfície.
As tecnologias de injeção da Sika incluem sistemas com ligantes à base de cimento, epóxi e resina de poliuretano. As argamassas de engenharia são projetadas para preencher completamente os vazios e transferir a carga diretamente dentro da estrutura de betão.
SikaGrout® e Sikadur® são ideais para preencher juntas verticais e horizontais entre elementos estruturais, bem como para selar vazios e áreas de favo de mel, por exemplo.
Proteger a superfície da barragem e das suas estruturas associadas prolonga a vida útil e pode prevenir danos e interrupções dispendiosos, ou a necessidade de reparações onerosas. Sistemas de revestimento protetores para betão também são utilizados para melhorar e manter a aparência visual, com produtos e sistemas da Sika desenvolvidos para atender a todas as regulamentações e condições de serviço relevantes da indústria da água e da energia hidroelétrica.
A gama Sikagard® inclui impregnações hidrofóbicas penetrantes, bem como sistemas de revestimento protetores rígidos e flexíveis, que demonstraram proteger superfícies de betão contra a infiltração de água e influências atmosféricas agressivas.
Elementos como unidades de betão pré-fabricadas devem ser colados estruturalmente para proporcionar uma ligação rígida entre eles, capaz de transferir a carga diretamente. Os adesivos epóxi Sikadur® são amplamente utilizados para colar de forma muito eficaz elementos de betão dessa maneira, incluindo pontes segmentares e estruturas de retenção de água, onde também proporcionam uma vedação estanque segura.
Os produtos e sistemas Sikadur® também têm muitas outras aplicações de colagem e vedação de betão, além de apresentarem excelente adesão a muitos outros materiais, podendo ser utilizados para colagem estrutural rígida em diversos substratos.
4. Trabalho Subterrâneo
Os túneis são geralmente necessários em projetos de construção de barragens onde as condições topográficas impedem uma construção simples em canal aberto. Por exemplo, túneis de desvio de água são frequentemente estruturas adicionais necessárias para grandes projetos de barragens. Quando uma barragem está prestes a ser construída, um túnel é frequentemente perfurado primeiro, a fim de desviar a água do local de construção da barragem propriamente dita, permitindo que a água o contorne.
A gama de produtos da Sika para túneis e construção subterrânea é absolutamente extensa e é o resultado de mais de 100 anos de experiência específica, melhoria contínua e inovação em tunelagem. Esta vasta gama de produtos abrange todas as tecnologias mais recentes para fornecer as melhores e mais rentáveis soluções para os seus projetos.
Soluções Sika para Trabalho Subterrâneo
Sika® ViscoCrete® Superplastificantes
Sika® ViscoFlow® Retentores de abatimento
SikaRapid® Aceleradores
Sika® Stabilizer Agentes de controlo de viscosidade
SikaPump® Aditivos para bombeamento
SikaPump® Start-1 Lubricante
SikaFume® Fumaça de sílica
SikaFiber® Fibras sintéticas micro e macro e fibras de aço
SikaCare Proteção de Equipamentos
Sika® ViscoCrete® Superplastificantes
SikaTard® Retardadores para Betão Projetado
SikaPump® Agentes de Bombeamento
FlexoDrain Sistema de Drenagem de Água
Sigunit® Aceleradores
SikaFiber® Fibras Sintéticas Micro e Macro e Fibras de Aço
Sika® Shot Betão Projetado Pronto a Aplicar
Sikaplan® WT Sistemas de Membranas de Impermeabilização em Lâminas à Base de TPO
Sikaplan® WP Membranas à Base de PVC
Sika® WT/WP/Dilatec Fitas Pré-formadas e Coladas para Ligações e Terminações Impermeáveis
Sika® Waterbars Sistemas de Impermeabilização de Juntas
SikaSwell® P Perfil Hidrofílico de Expansão para Selagem de Juntas
SikaFuko® Mangueiras Injetáveis para Selagem de Juntas e Impermeabilização Secundária / de Apoio
Sika® Injection Resinas para Impermeabilização Pós-Aplicada por Injeção
SikaInject® Produtos de injeção de reação rápida que se expandem com ou sem contato com a água, sendo principalmente injetados utilizando uma bomba de dois componentes. A gama SikaInject® é projetada para parar a água imediatamente em condições de alto fluxo de água e pressão hidrostática.
Sika® Foam TBM Gama completa de condicionadores de solo e polímeros para TBM
Sika® Stabilizers Selantes especiais para a unidade principal e para a cauda da TBM
Sika® Set Aceleradores para controlar a cura das argamassas de preenchimento
Sika® Retarder Para retardar e estabilizar as argamassas de enchimento
SikaGrout® Gama completa de sistemas de injeção cimentícia de alto desempenho
Sikadur® Gama completa de sistemas de injeção epóxi
Icosit® KC Range Argamassas de injeção de resina de poliuretano em duas componentes, especialmente projetadas para fixar trilhos de trem e maquinaria pesada, a fim de reduzir a vibração e a transmissão de ruído
SikaBond® R&B-100 Elastómero de duas componentes de alto desempenho para reparações rápidas e duráveis de correias transportadoras
SikaBond® R&B-200 Adesivo estrutural com um tempo de abertura curto para colagem de materiais de borracha
SikaBond® R&B-210 Adesivo estrutural com um longo tempo de abertura para colagem de materiais de borracha
5. Casa de Força
A casa de força principal abriga as turbinas, geradores e o equipamento auxiliar necessário, e o tamanho da estrutura depende, obviamente, do design da barragem e dos tipos, dimensões e número de unidades geradoras instaladas. O edifício é geralmente uma grande estrutura de betão armado, com três áreas distintas: a casa de força principal ou sala de geradores, a área de montagem para o enchimento e esvaziamento de transformadores, além da área de serviços, que geralmente inclui a sala de controle principal, escritórios e outras áreas para equipamentos auxiliares.
Soluções Sika para Casas de Força
As estruturas dos edifícios das casas de força são normalmente construídas em betão armado. A Sika oferece a mais ampla gama de aditivos e adições para betão, ajudando a garantir que o betão atenda aos requisitos do projeto e às várias normas.
Os aditivos típicos incluem Sika® ViscoCrete®, SikaControl®, SikaRapid® e outros.
As aplicações típicas incluem aditivos redutores de água, aditivos para controle de pega, aditivos para melhoria da trabalhabilidade, aditivos para durabilidade e essenciais para melhorar a qualidade do betão.
Os pavimentos nas casas de força precisam ser mecanicamente resistentes devido ao trabalho de manutenção ou ao tráfego de empilhadeiras, e, por vezes, há óleo nos pavimentos. Para essas exposições, normalmente utiliza-se pavimento epóxi específico para proteger os pisos. Para áreas de pavimento onde há vibrações fortes, o pavimento de poliuretano é mais adequado. A Sika é uma líder global em tecnologia e mercado de soluções de pavimentos duráveis e sem juntas.
Os sistemas típicos para os requisitos acima são Sikafloor® MultiDur ou Sikafloor® MultiFlex.
A Sika é um fornecedor de soluções de sistemas de coberturas que abrange uma ampla gama de aplicações e tecnologias de acordo com os mais recentes padrões. Com mais de 50 anos de história, as nossas soluções de coberturas são reconhecidas pela sua durabilidade e qualificações de alta qualidade.
Os sistemas típicos são os sistemas de membranas de camada única Sarnafil® e Sikaplan®, e os sistemas de membranas betuminosas SikaBit®.
6. Conduta Forçada e Portões
As condutas forçadas da barragem são grandes tubos que controlam e transportam água pressurizada para as turbinas da casa de força. Estas podem ser projetadas e posicionadas para correr ao nível do solo ou abaixo do solo como um tubo enterrado, dependendo principalmente da topografia e geologia do local. Existem dois layouts diferentes que são comumente projetados e utilizados: ter uma conduta separada para cada unidade geradora ou uma conduta maior com ramificações para cada uma das unidades geradoras, a partir de perto da casa de força. As condutas forçadas são geralmente feitas de aço, mas seções de plástico e betão também podem ser utilizadas. Portões poderosos e filtros mecânicos são essenciais para evitar que quaisquer materiais sólidos que possam ser captados entrem e danifiquem o equipamento de geração eletromecânica das turbinas.
Soluções Sika para Condutas Forçadas e Portões
Para a injeção de maquinaria pesada, equipamentos e placas de base com subsequente alta resistência a cargas dinâmicas, impactos pesados e vibrações, mesmo submerso, a Sika fornece:
SikaGrout® uma gama de sistemas de injeção cimentícios de alto desempenho
Sikadur® uma gama de sistemas de injeção epóxi
7. Reparação de Barragens
Garantir a segurança das barragens permite proteger a vida e a propriedade das pessoas e promover o desenvolvimento da sociedade. No entanto, as barragens existentes podem ser vulneráveis a perigos severos, como cheias e terremotos, e até mesmo pequenos defeitos nas barragens podem levar a danos significativos devido às condições de serviço e ambientais. A fissuração do betão é a deficiência mais frequentemente relatada. Outras áreas problemáticas importantes são a infiltração, o descascamento e a abrasão, especialmente nos vertedouros.
Uma vez que muitas das barragens existentes hoje estão a operar além da sua vida útil normal de 50 anos e terão de continuar a ser operáveis, há uma grande necessidade de soluções para a reparação e reabilitação dessas estruturas.
Problemas Típicos em Barragens
- Fissuras no corpo da barragem
- Infiltração no portão de captação
- Infiltração no tubo de descarga
- Infiltração na galeria de inspeção
- Abrasão nos vertedouros
- Cavitação nas paredes periféricas
- Danos aos blocos de deflexão
- Danos por abrasão e impacto no vertedouro e na bacia de amortecimento
Soluções Sika para Reparação de Barragens
Sikadur®-52, Sikadur®-451, Sikadur®-53
Materiais de injeção epóxi de baixa viscosidade para fissuras finas secas ou húmidas (0,2 mm); Argamassa epóxi deslocadora de água para fissuras (>0,5 mm) preenchidas com água (sem pressão).
Sika MonoTop®, SikaTop®
Gama completa de argamassas cimentícias modificadas com polímeros, para a reparação de estruturas de betão.
Sika MonoTop®-3400 Abraroc
Desenvolvida especialmente como argamassa resistente à abrasão em ambiente húmido para a reparação de vertedouros, bacias de amortecimento, canais de água, etc.
Sikagard®, Sika® FerroGard®
Uma gama de impregnações hidrofóbicas, revestimentos protetores rígidos e flexíveis para proteger estruturas de betão contra a infiltração de elementos prejudiciais; uma gama de inibidores de corrosão aplicados na superfície e ânodos galvânicos para prevenir/reduzir a corrosão do aço de armadura embutido.
Sika AnchorFix®-3001
Adesivos estruturais especiais para ancorar todos os tipos de acessórios e equipamentos a estruturas, como para a instalação de bandejas de cabos ou outros serviços, tubos de drenagem, equipamentos de acesso para inspeção, etc., de acordo com as normas europeias e americanas.
1Fonte: WRD (Registro Mundial de Barragens da ICOLD, Comissão Internacional de Grandes Barragens)
2Fonte: "2018 World Atlas and Industry Guide" por ICOLD
3Fonte: "2018 Hydropower Status Report" por IHA (Agência Internacional de Energia Hidroelétrica)
4Fonte: IEA (Agência Internacional de Energia)