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1 Introduo

A execuo de uma cortina de concreto armado, ou no, moldadas no solo em painis sucessivos, denominada parede diafragma, com profundidades e espessuras variveis, alm de fundaes estruturais de estacas barrete com o emprego de calda ou lama bentonitica, s so possveis devido s propriedades provenientes desta, as quais desempenham funes essenciais ao sucesso da escavao e da substituio da lama pelo concreto na vala. A parede diafragma foi concebida por C. Veder e Marconi, em torno de 1938 em Milo, Itlia, e sua tcnica desenvolvida gerando os seus diversos tipos. O grande trunfo dessa operao reside na rapidez executiva e na maleabilidade da programao dos servios. A escolha das misturas das solues e dos materiais que constituiro as paredes moldadas so tarefas primordiais, que est diretamente relacionada aos conhecimentos de mecnicas dos solos e das rochas, e tambm ao fim a que se destina. So inmeros os campos de aplicaes prticas no setor da construo civil para esse sistema construtivo, os quais correspondem fundamentalmente a trs tipos de elementos, tais como: Elementos tipo parede, fundamentalmente concebido com fins resistentes; Elementos de fundao de estruturas; Elemento impermeabilizante, concebido com o fim de cortar gua.

A tcnica de escavao de valas em solo sem a entivao possvel graas s funes exercidas pelas propriedades da lama bentonitica. Funes essas que so capazes de manter a estabilidade das paredes da vala escavada querem os terrenos sejam coesivos ou no, quer haja ou no lenol fretico. Isso possvel devido s propriedades, tais como: grande estabilidade da suspenso de bentonita em gua, que se faz manter suspensos os detritos da escavao impedindo a sua deposio no fundo da vala; a presso hidrosttica exercida pela lama sobre as paredes da vala devido a sua maior densidade que a da gua; a formao do cake, pelcula impermevel de argila, que atua como cortina impermevel sobre as paredes da escavao, que alm de evitar perdas significativas de material, cria uma cortina impermevel sobre a qual se exercer a dita presso hidrosttica pelo fluido; a tixotropia, que a propriedade que faz a lama comportar-se como fluido pouco viscoso quando sujeita a uma agitao forte, o que facilita o seu bombeamento, e adquirir propriedades de certa rigidez quando deixada em repouso.

As tcnicas de execuo de cortinas de estacas de concreto armado, secantes ou tangentes, foram utilizadas durante vrios anos e executadas em variados casos, para resolver problemas de fundaes profundas, de cortina de impermeabilizao, ou de

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contenes de terrenos, em que a utilizao de estacas-prancha cravadas no era praticvel, seja por implicaes econmicas ou tcnicas. Ao se desenvolver as tcnicas de perfurao no entubada, com a utilizao de fluidos tixotrpicos, a tcnica das cortinas de estacas evoluiu-se atravs do emprego de equipamentos de suco ou aduo (circulao inversa ou direta) dos fluidos e das mquinas de perfurao. Isso deu maior versatilidade nas formas geomtricas a se escavar, possibilitando a abertura de valas contnuas a partir de furos isolados. Os tipos de paredes diafragma em que surgiram foram tais, como:

o o o

Moldadas in loco, de concreto armado ou no; De concreto armado em placas pr-moldadas Ver figura 1; Constitudas de uma mistura de cimento, bentonita e gua em propores convencionais, conhecida como coulis, formando uma parede diafragma impermeabilizante (plstica);

o

Mista.-Ver figura 15..77 e figura 2.

Origem do Livro Fundao Teoria e Prtica

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Figura 15.77

Origem do Livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa

Figura 1

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Origem do Livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa

Figura 2

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possvel realizar escavaes de maneira rpida, mesmo a grandes profundidades, sem a utilizao de escoramentos ou revestimentos do terreno, graas ao simultneo preenchimento com lama bentonitica. Tambm, diversos painis podem ser feitos de forma contnua ou alternada, dando assim grande agilidade, alm de muita mobilidade para alteraes futuras da seqncia executiva.

As paredes moldadas podem ser constitudas por diversos materiais, desde que eles possam ser utilizados no enchimento de valas juntamente com o auxlio dos fluidos tixotrpicos, de acordo com a funo a serem desempenhadas por elas. As que desempenham funo de resistncia so de concreto armado com cimento Portland comum, alm de agregados granulometricamente reduzidos em suas dimenses, em torno de 2 a 2,5 cm em mdia. Porm, importantes fazer antes o estudo do concreto mais conveniente para obras submersas em gua, e tambm uma anlise da gua de onde ser executada a obra, uma vez que neste caso elas condicionam o tipo do concreto, dos agregados, ou mesmo do cimento a ser empregado. As paredes que desempenham a funo impermeabilizante devem ser contnuas, com misturas plsticas, considerando principalmente a permeabilidade e a deformabilidade do concreto. s vezes, pode-se substituir o emprego da bentonita pela mistura de argila e cimento, buscando sempre obter as propriedades que a bentonita deve ter. s vezes, ao prprio fluido de escavao, lama bentonitica (com argila ou sem), adiciona-se o cimento, o que torna toda a mistura em parede diafragma impermeabilizante, aps algumas horas.

Essa tcnica executiva utilizada para confeco de estacas barrete, que um elemento de fundao de estruturas capaz de suportar elevadas cargas e os mais diversos tipos de solicitaes de esforos. Tambm empregada para se fazer cortinas de concreto armado no solo, conhecida como paredes diafragma. Estas paredes podem exercer a funo de impermeabilizao do fundo de lagos e de canais, alm de proteger a estrutura do concreto contra a penetrao de gua e fluidos agressivos. Tambm, pode ser empregada em escavaes profundas, junto a edificaes preexistentes na funo de conter taludes e evitar o desconfinamento de terrenos, o que provocaria recalques diferenciais. Isto tudo sem a necessidade de um rebaixamento do lenol fretico. E tambm, pode ser empregadas na construo de tneis, passagens subterrneas, estacionamentos subterrneos, galerias para esgoto, barragens de terras fundadas em solos permeveis, diques e outras aplicaes mais.

A descoberta desse mtodo executivo, graas explorao das propriedades tecnolgicas da lama bentonitica, foi uma inovao, principalmente para o setor da

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construo civil. As escavaes do solo, mesmo a grandes profundidades, seguidas de concretagem feita de forma rpida e segura, com muito menor risco de desabamentos do terreno, caso no falte em momento algum o fluido tixotrpico utilizado na escavao da vala.

2 Caracterizao das propriedades da microestrutura da lama bentonitica, relacionandoa com a performance final da lama para o mtodo construtivo de paredes diafragma

O interesse em pauta em entender, segundo a sua constituio e natureza, o comportamento do fluido utilizado pela indstria da construo civil em escavaes de terrenos, no que diz respeito s propriedades do argilomineral que o constitui e o torna capaz de conter, sem escoramentos ou revestimentos do terreno, as valas escavadas, at serem totalmente preenchidas com concreto.

A bentonita o principal mineral argiloso, do subgrupo das montmorilonitas- Ver figura 3-, que uma vez em suspenso em gua forma o fluido de perfurao de terrenos, chamado por lama bentonitica ou calda bentonitica. So argilas que conferem grande riqueza coloidal s misturas aquosas, com respectivas partculas muito finas(da ordem de milsimo de milmetro), praticamente desprovidas de impurezas, que comportam-se, nessas disperses em estreita dependncia das aes eltricas recprocas, segundo s leis dos corpos colides.As suas propriedades atendem muito bem s exigncias impostas pelo mtodo construtivo, seja para construo de contenes como paredes diafragma, ou de fundaes com estacas barrete. A sua mais precisa definio : A bentonita uma rocha constituda essencialmente por um argilomineral montmorilontico (esmecttico) formado pela desvitrificao e subseqente alterao qumica, em meio mido, de um material vtreo, de origem gnea, usualmente um tufo ou cinza vulcnica, cida de preferncia. E como todos os minerais argilosos, um mineral cristalino formado por partculas lamelares de muito reduzidas dimenses.

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Origem do Livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa

Figura 3

Para o uso na indstria, h dois tipos de bentonitas: As que incham e as que no incham. As que incham so constitudas pelo argilomineral montmorilonita sdico, naturais ou sintticas, cujo ction adsorvido predominantemente o sdio(ou ltio). Estas so as nicas montmorilonitas que se dispersam espontaneamente (incham espontaneamente) em presena de gua,como se pode ver na figura 4, gerando gis

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tixotrpicos a partir da concentrao de 2%, que tem um valor industrial diretamente ligado formao desses gis, e que apresenta um poder ligante elevado no estado cru. Esta argilomineral sdica, tem como padro a bentonita de Wyoming e Dakota do Sul (EUA), que so as mais utilizadas na indstria da construo civil. Porm, existem outras bentonitas sendo utilizadas por causa de seu timo rendimento- Ver figura 5. Agora, as bentonitas que no incham so constitudas pelo argilomineral montmorilonita, cujo ction adsorvido o clcio, podendo ser tambm, isolado ou conjuntamente o magnsio, o hidrxido, o potssio, o ferro e o alumnio. Expostas unidade atmosfrica, as bentonitas clcicas adsorvem gua at uma quantidade correspondente a trs camadas moleculares; em meio aquoso, a adsoro de mais camadas de molculas de gua no ocorre. Assim, este inchamento desconsiderado, por ser muito pequeno, e as partculas se depositarem (flocularem e precipitarem) rapidamente, quando em disperses aquosas. Na indstria, essas argilas so largamente utilizadas como descorantes de leos minerais, animais e vegetais; porm, o seu uso para auxiliar nas escavaes de solo s possvel aps o tratamento com carbonatato de sdio. As bentonitas clcicas tm como padro a bentonita da regio de Mississipi (EUA).

Origem do livro Tecnologia das Argilas volume 2 - Autor Prsio de Souza Santos

Figura 4

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Origem do livro Tecnologia das Argilas volume 2 - Autor Prsio de Souza Santos

Figura 5

Durante algum tempo usou-se bentonita clcica de Mississipi em escavaes, por dar maior viscosidade aparente que a sdica. Ento, por tratamento qumico, chegou-se a transformar a bentonita sdica em clcica, para assim obter esse aumento de viscosidade aparente. S, que isso foi abandonado porque a bentonita clcica, apesar de maior viscosidade, tem maior volume de filtrado e maior espessura da parede de filtrao, sendo abandonada por causa desses valores inadequados. Hoje, em pases que no existe a montmorilonita sdica natural, que a mais indicada para o uso na indstria da

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construo civil e em outras mais, prtica usual tratar a montmorilonita clcica ou magnesiana por carbonato de sdio e assim obter uma montmorilonita sdica sinttica (obtida em indstria qumica, por reao de dupla troca inica), cujas propriedades tecnolgicas so iguais ou prximas s da bentonita sdica de Wyoming. Isso s possvel, dada a semelhana entre o reticulado cristalino dos vrios argilomonerais montmorilonticos. Por isso, as propriedades fsico-qumicas e tecnolgicas dos argilominerais so especficas deste subgrupo de montmorilonita, independente de sua origem geolgica.

Na constituio dos diversos minerais argilosos h a considerar dois tipos de estruturas. So elas as camadas tetradricas e as camadas octadricas. Estas so estruturas cristalinas, onde os tomos se arranjam segundo um padro que se repete tridimensionalmente. As camadas tetradricas so formadas pela associao de unidades tetradricas de ((Si O4)elevado a 4) nas quais o tomo de silcio se situa no centro de um tetraedro cujos vrtices so ocupados pelos quatro oxignios. Estas unidades ligam-se entre si de modo a ficarem todas com uma das faces sobre um mesmo plano e o vrtice oposto a essa face orientado sempre no mesmo sentido. J as camadas octadricas so constitudas por associao de unidades em forma de octaedro nas quais os ons de Mg2+ ou de Al3+ ocupam o centro e os oxidrilos (OH)- se situam nos vrtices.

No caso da bentonite o conjunto que se repete para a constituio do cristal formado pela associao de duas camadas tetradricas com uma camada octadrica colocada entre aquelas. Acontece, porm, que se verificam algumas substituies isomrficas do silcio por alumnio no tetraedro, e de alumnio ou magnsio, dos octaedros, por outros elementos tais como o ferro, o cromo e o zinco(com diferena de valncia ou de carga eltrica). Isto gera como resultado o aparecimento de cargas eltricas negativas no equilibradas no reticulado cristalino, ocasionando um desbalanceamento que equilibrado pela fixao, na superfcie das partculas slidas e insolveis do argilomineral, de ctions como o sdio, o clcio e o potssio existentes no meio os quais, dadas as suas dimenses, no penetram na rede cristalina, ficando dispostos junto ao contorno exterior. Ento, dependendo do ction fixado reversivelmente, tem-se montmorilonita cida ou de hidrognio, sdica, potssica, clcica ou magnesiana; todas elas isomrficas entre si e com a mesma reflexo basal(001). Dadas as fracas ligaes existentes entre estes ctions e a estrutura primitiva, eles so facilmente substitudos por outros, o que resulta da a designao de ctions permutveis ou trocveis. Esses ctions trocveis dos argilominerais montmorilonticos so os fatores determinantes para os usos industriais especficos das argilas montmorilonticas. As camadas tetradricas e

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octadricas, com os respectivos ctions permutveis, ligam-se umas s outras por intermdio das foras de atrao eltrica (ligao inica), originada pelos ctions permutveis, e ainda pela ao da foras de Van der Waals.Trata-se, contudo, de foras de reduzido valor, pois como se observa, o calor produzido no decurso de uma reao qumica de troca inica da ordem de 2Kcal/mol, o que muito pequeno. por isso que se torna relativamente fcil a separao das camadas e a fcil reversibilidade da troca inica. Assim, a industrializao de uma argila montmorilontica, ao usar a reao qumica de troca de ctions, quer seja a ativao cida para a produo de uma argila descorante, quer para formar as formas sdicas, leva a uma indstria de processo. exatamente a este fato que a bentonita deve as suas caractersticas de expansibilidade quando em contato com a gua. Com efeito, as foras de ligao entre camadas so relativamente fracas, especialmente quando comparadas com as que se desenvolvem no sentido de se produzir adsoro de molculas de gua. Deste modo, estas so atradas e foram a estrutura a separar-se ao longo dos planos potencialmente fracos, que so os de ligao entre camadas. Surgem, deste modo, partculas de menores dimenses resultantes da diviso dos agregados iniciais. Este processo de separao pode ser incrementado e ativado mediante processos mecnicos, tais como agitao, podendo atingir-se suspenses de partculas de pequenssimas dimenses, e de geometria fundamentalmente lamelar, constituindo-se assim uma suspenso com uma dada viscosidade. Devido constituio inica das redes cristalinas, as partculas em suspenso apresentam cargas eltricas no equilibradas, distribudas pela sua superfcie, verificando-se que ao longo das faces essas cargas so negativas enquanto ao longo dos bordos elas so normalmente positivas, se bem que possam tambm ser negativa, dependendo muitas vezes do seu sinal de imperfeies da rede inica e at mesmo da natureza do meio onde esto mergulhadas.

Enquanto mantiver um estado de agitao no meio aquoso em que esto mergulhadas essas partculas em suspenso, esse conjunto de partculas, com as cargas eltricas que acabam de serem referidas, permanecem em suspenso. Cessando esta agitao, verifica-se que as mesmas partculas tendem a formar agregados mediante o seu arrumo em estruturas cuja orientao espacial depende da distribuio das cargas eltricas nas partculas, adquirindo uma estrutura rgida que s pode ser quebrada pela agitao. Graas a essa rigidez possvel manter em suspenso as areias escavadas sem que as mesmas se depositem no fundo da vala. Se voltar a introduzir movimentao mecnica forte no meio, o arranjo estrutural desfaz-se e volta-se a ter novamente uma suspenso.

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A este fenmeno d-se o nome de tixotropia, que caracterstico das suspenses desta argila mineral montmorilonita sdica.

importante ressaltar-se que, embora tecnicamente a tixotropia seja uma propriedade comum a todas as argilas, ela s expressiva no caso da bentonita sdica. Isso verdade devido ao tempo necessrio formao da estrutura, desde que cesse a agitao, ser relativamente pequeno para esta bentonita. Em argilas mdias a geleificao pode levar alguns dias.

As bentonitas expostas umidade adsorvem gua formando uma espessa camada de gua entre camadas, ou interlamelar, com se pode ver na letra c da figura 3,que varia com a natureza do ction adsorvido e de acordo com a quantidade de gua disponvel. Assim, as bentonitas formadas pelos ctions monovalentes, divalente e trivalente de potssio, clcio, magnsio, alumnio e ferro adsorvem gua at determinada quantidade, fato esse relacionado com o ndice de coordenao do metal, provocando um espaamento basal mximo, j que as partculas hidratadas continuam rigidamente unidas umas s outras, no rompendo a fora de Van der Waals; em suspenso aquosa, mesmo aps agitao violenta, as argilas saturadas com esses ctions se apresentam floculadas, com uma camada de gua lmpida sobre a camada de argila floculada no fundo de um recipiente. A montmorilonitas propriamente dita, mostram que a espessura da camada basal varia com o ction presente, encontrando para a distncia d(001) os valores 12,0 e 12,9, respectivamente, para o ction de potssio e o de brio com uma camada de gua. Agora, as bentonitas sdicas, que so as que adsorvem os ctions de sdio e o de ltio (ctions saturantes) em presena de gua, apresentam um inchamento intermicelar e intramicelar que varia desde 11,9 e 13,4, at uma quantidade muito grande, como ocorre no caso das camadas unitrias e isoladas e dispersas na gua. Porm, por causa da presena especfica do sdio que se adsorve mais molculas de gua por cela unitria, de modo que as folhas unitrias Si-Al-Si vo se distanciando cada vez mais at atingir a uma distncia de 40. Depois dos 40, as camadas estruturais no tm mais praticamente fora de atrao entre si suficiente para formar o empilhamento das camadas basais. Assim, as folhas estruturais no tm mais fora de atrao aprecivel entre si e, se estiverem dentro de um recipiente contendo gua ( com concentrao inferior a 2% ), a agitao cintica do fluido provoca um desfolhamento das camadas basais at ocupar todo o volume da gua dando um sol estvel-Ver figura 6. O aumento da solvatao ou hidratao das camadas basais, como foi exposto, implica que

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as camadas estruturais com ction de sdio e molculas de gua adsorvidas esto em constante movimento de difuso entre si. Este movimento conhecido como movimento browniano das partculas coloidais. At os 40 de espaamento basal, as camadas lamelares de cargas eltricas, so atradas umas s outras pelas foras de Van der Waals. Acima dos 40, o movimento browniano devido ao choque entre as molculas do fluido dispersante vence as foras de Van der Waals, as camadas lamelares se

desprendem espontaneamente e se dispersam no lquido Ver figura 6. Entre os 20 e os 40, o sistema gua+argila forma um gel-tixotrpico; o inchamento macroscpico da bentonita sdica natural, onde um fragmento umedecido pode crescer de 20 a 40 vezes o volume inicial - Ver figura 4. Se adicionarmos mais gua, fazendo com que as camadas lamelares se distanciem mais e se separem, teremos a formao de um sol. Nas montmorilonitas sdicas, o sol com mais de 2% de slidos pode isotermicamente se transformar em gel com repouso, e o gel em sol, pela agitao: o j mencionado fenmeno da tixotropia ( transformao sol-gel isotrmica reversvel). As bentonitas

sdicas so as nicas em que a tixotropia aparece em concentraes to pequena.

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Origem livro tecnologia das argilas vol. 2 autor Prsio de Souza Santos Figura 6

A filtrao da suspenso da bentonita nos terrenos da parede da vala a escavar faz gerar, por diminuio da velocidade, a criao de uma rigidez da suspenso que fica transformada em gel entre as partculas, conferindo ao terreno maior coeso; por outro lado, a dissipao de gua atravs do terreno origina um filtrado chamado de cake que, por ser impermevel, transmite aos terrenos a suportar o correspondente diferencial de presses. A formao deste cake outra propriedade exibida pela suspenso de bentonita em gua, que de muita importncia na execuo de paredes moldadas. Esta pelcula impermevel forma-se, ao entrar a lama bentontica em contato com o solo, e totalmente estanque, funcionando como uma membrana sobre

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a qual se exerce uma presso hidrosttica, possibilitando a distribuio uniformemente da presso sobre o terreno, o que mantm a sua estabilidade. importante que essa membrana seja contnua de forma a evitar fugas exageradas de calda para o interior do terreno. Tais fugas so indesejveis no s pela perda de calda em si, mas tambm pelos efeitos instabilizadores que provocam, na medida que originam aumentos de tenso neutra. Tambm, deve-se garantir que o nvel da lama dentro da escavao esteja acima do lenol fretico (cerca de 1,5m), de modo a garantir a sua estabilidade Ver figura 7- O Cake formado devido os fenmenos eltricos de atrao entre as partculas do solo e as partculas de bentonita da suspenso, conferindo ao terreno maior coeso. No caso de solos finos, a suspenso no penetra profundamente no solo por no existirem vazios de dimenso elevada. Ento, a pelcula que se forma superficial. Se a granulometria do solo envolvente grosseira, a calda vai penetrando em profundidade maior ou menor, e, graas s propriedades tixotrpicas, vo-se criando estruturas de agregados de bentonita que vo obturando os canais de circulao. Neste caso, a superfcie da membrana onde se exerce a presso hidrosttica no h diferenas apreciveis. O que se verifica a zona contaminada pela suspenso ter uma maior espessura. Esta pelcula impermevel implica na estabilidade das paredes da vala escavada, devido possibilitar uma transferncia contnua e constante de presso hidrosttica as paredes do solo. Esta constitui, com efeito, a principal ao estabilizadora existente embora no seja a nica. Na realidade, por si s ela no justifica teoricamente o equilbrio, sendo tambm causado pelo efeito arco que originam transferncias de tenses para zonas fora da rea em escavao (assunto muito debatido quando se trata de estudo do dimensionamento).

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Origem do livro Fundaes Teoria e Prtica Figura 7

As propriedades intrnsecas e to evidentes da bentonita sdica a torna capaz e precisa em atender s exigncias do sistema construtivo empregado na construo de contenes ou impermeabilizaes com paredes diafragma, ou de fundaes com estacas barrete, ao proporcionar uma escavao do terreno sem que seja necessrio o uso de revestimentos ou escoramentos. Esta bentonita est presente no fluido utilizado em perfuraes de terrenos denominado de lama bentonitica, o qual permite e facilita todo o processo de limpeza da vala e remoo do material escavado, devido a sua importante funo de servir de veiculo de transporte para estes. O sucesso desse mtodo construtivo completado, aps finalizao da escavao da vala, que esta toda

preenchida pela lama, ao tornar possvel a troca ou substituio da lama pelo concreto, at concretar toda a vala.

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3 Caracterstica mnimas que a lama betontica deve apresentar para garantir as propriedades desejadas

As propriedades mais importantes de um fluido bentonitico so a densidade ( que depende da percentagem utilizada ), a viscosidade, a tixotropia e o valor de PH. Quando se trata de reutilizar a lama, o que importa o teor de areia (contaminao), que quando excede a valores da ordem dos 2 ou 3%, reduz as propriedades bsicas do fluido. Essas propriedades devem ser controladas, ao se elaborar a lama e principalmente durante a concretagem das valas, dentro de valores pr-determinados em estudos laboratoriais, que definem quais devem ser as caractersticas dos materiais constituintes da lama bentonitica.

Segue-se, logo abaixo, segundo a NBR-6122, as caractersticas bsicas que a lama bentonitica deve apresentar no incio da escavao, ao utilizar-se concentraes da ordem de 3 a 6%, que o que na prtica acontece:

o

Densidade Os valores tolerveis partem desde 1,02 g/cm3, e geralmente no atingem 1,10 g/cm3. Porm, a densidade corrente em paredes-diafragma situa-se em torno de 1,05 g/cm3. O mtodo de ensaio utilizado o Densmetro;

o

Viscosidade As suspenses aquosa de bentonite no so fluidos newtonianos, que como nos corpos simplismente viscosos, os esforos de corte so proporcionais ao gradiente das velocidades. Nestes fluidos bentonticos ( semelhantes aos corpos de Bingham)existe uma tenso inicial de corte a necessria para quebrar a rigidez que preciso vencer para se fazer iniciar o movimento viscoso. A viscosidade deve ser controlada para facilitar o bombeamento e a circulao da lama, diminuir as perdas de carga e tambm permitir a regenerao (eliminao de areias) processada a partir da centrifugao em ciclones e decantao. Esta necessidade impe limites prticos viscosidade, que segundo a NBR-6122, faz-se situar entre os valores de 30 a 90 segundos, medido

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pelo viscosmetro Cone Marsh, segundo o mtodo de ensaio de Funil Marsh. Essa viscosidade pode variar conforme os casos. So correntes valores mdios iniciais aproximados da ordem dos 35 segundos, que podem subir para 45 segundos por efeito de contaminao ligeira por silte. Fluidos no contaminados, com bentonitas de boa qualidade e boa percentagem na suspenso aquosa, podem atingir valores de viscosidade Marsh da ordem dos 60 segundos.O equipamento trata-se de um funil com medidas normalizadas, onde se mede o tempo de escoamento de uma determinada quantidade do fluido (946 cm3), comparando-a com o da gua, que a 20C de 26 segundos;

o

Teor de areia Pode-se variar de acordo com os casos. Porm, normalmente uma percentagem de silte ou areia no deve ultrapassar os 3%. Caso isto ocorra, obriga-se a fazer uma restituio ou substituio do fluido. A eliminao dos fluidos pode ser feita em cones (ciclones) com purgas de eliminao de areia seguida de decantao em tanque. O mtodo de ensaio o Baroid Sand Content

o

PH Este valor deve situar-se entre 7 a 11. Uma elevao do PH para alm de 11 indica uma contaminao pelo cimento e possibilidades de floculao por ruptura do equilbrio eletrosttica do sistema.

o

Cake A espessura da pelcula impermeabilizante, formada na parede da vala escavada, deve situar-se entre 1,0 a 2,0 mm. O mtodo de ensaio o Filter Press

Alm dessas caractersticas mnimas inerentes s caldas bentoniticas, exige-se outras correes a fazer-se nelas como necessidade de reduzir o poder de filtrao em solos muito permeveis, utilizando colmatantes diversos de ao obstrutiva, ou aumentando a viscosidade por incorporao de argilas, o que obriga a correes com produtos qumicos dispersantes como fosfatos, tanato e metabisulfito de sdio.

Devemos tambm evitar a contaminao por gua salgada ou gesso. Na perfurao, em presena de gua salgada ou de mar, deve-se utilizar bentonitas especiais que podem causar perdas por filtrao elevadas, mas o cake pode ser

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melhorado pela incorporao, embora dispendiosa, de suspenses coloidais orgnicas base de fculas e seus compostos.

Ocorre a necessidade de fabricar previamente os fluidos de bentonita, pelo menos com um dia de antecedncia de utilizao, para que a hidratao da bentonita se possa fazer em melhores condies. Agora, devido ao surgimento de modernos misturadores de alto poder de agitao e das bombas de grande turbulncia, permite-se reduzir esse perodo, caso seja necessrio.

4 Materiais constituintes das paredes diafragma

A fim de determinar os materiais constituintes das paredes moldadas em solo, elas so classificadas em dois grandes grupos, tais como:

I. Paredes resistentes;

II. Paredes impermeabilizantes.

As paredes moldadas resistentes so aquelas constitudas, normalmente, por concreto armado, cuja funo de conter taludes ou absorver os impulsos provenientes de diferenas de cota (como no caso de obras martimas), alm de simplesmente servir como fundao de estruturas. Para isso, utilizam-se o concreto de cimento Portland comum com inertes de granulometria de reduzidas dimenses (2,00 a 2,5 cm de dimenso mxima). Porm, antes se deve fazer um estudo em laboratrio ou centrais de concreto para a determinao dos materiais mais viveis, seja por motivos tcnicos ou econmicos. Para a concretagem segundo a tcnica de concretos submersos, como ocorre em obras fluviais e martimas, normalmente so exigidos os concretos de 18 a 22,5 MPa. O concreto usado deve ter um consumo de

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cimento entre 350 a 400 Kg por metro cbico, ser confeccionado com brita 1 e 2, alm de slump variando entre 18 e 22 centmetros. Deve-se tambm, fazer a analise da gua do meio onde vo ser executadas as paredes moldadas, pois estas condicionam os tipos de concreto, de inertes, ou mesmo do cimento a se empregar.

J as paredes moldadas contnuas impermeabilizantes, com a inteno de formar cortinas mais ou menos estanques que constituam obstculos a percolao ou funcionem como cortinas de conteno de terrenos ou de solos altamente saturados de gua. So normalmente utilizadas em obras fluviais ou martimas, desde obras de regularizao ou proteo da marginal dos cursos de gua at impermeabilizaes de barragens em leitos aluvionares. Estas utilizam concretos, diferentes dos exigidos para fins de resistncia, com misturas plsticas, devido as deformaes que as obras vo sofrer, que devem levar em conta dois parmetros : A permeabilidade e a deformabilidade, obtidos por meio de ensaios de laboratrio. Estas misturas so formadas por materiais diversos, desde conglomerados de granulometria diversa, at misturas de bentonita geleificada com argila e estabilizadas com cimento e aditivos dispersantes ( silicato de sdio, por exemplo ), em propores bem definidas e de maneira a obter-se por meio de ensaios em laboratrios. Quando se utilizam argilas com boa tixotropia, podem-se dispensar as bentonitas, utilizando-se apenas a mistura de argila-cimento. Ento, devem-se determinar, nas argilas, as mesmas propriedades que as bentonitas devem possuir. Geralmente, conforme os diversos casos, podem empregar-se conglomerados de cimento-betonita-argila e inertes finos(areia ou seixo). As escolhas destes materiais dependem dos materiais disponveis no local e outros considerados de ordem tcnica que imponham uma cortina com caractersticas tcnicas bem determinadas e que so funo da obra. Normalmente, as misturas mais utilizadas so as de argila-cimento, com ou sem areia e as de cimento-bentonita igualmente com ou sem areia. Muitas vezes, emprega-se como material de estanqueidade, uma mistura de cimento-bentonita (com ou sem argila). Muitas vezes, ao prprio fluido de perfurao, como lama bentonitica, adiciona-se cimento em quantidades tal que permita a mistura adquirir, algumas horas depois, a compacidade requerida. Tambm, correto o prprio fluido de escavao ser j a mistura de cimento mais bentonita. Estes concretos so conglomerados plsticos submetidos a esforos de compresso que se apresentam com possibilidades de deformao lenta e resistncias compresso baixas. As paredes diafragma impermeabilizantes, normalmente, so executadas sem que se tenha de recorrer aos tubos-junta, criandose assim uma melhor estanqueidade a cortina. E, nestes tipos de paredes moldadas com concretos plsticos, tem de se ter um especial cuidado com todas as operaes,

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pois que, concretagem e juntas mal executadas, vo corresponder locais de eventuais passagens de gua e, uma vez iniciado o movimento, a eroso progride, as velocidades vo aumentando com novo aumento da eroso, e todo o fenmeno se avoluma rapidamente, levando toda obra runa em curto espao de tempo. Tem-se de estar atento tambm, ao grau de permeabilidade, que no pode ser superior a calculada, pois induz a distrbios na obra e, se ela for pontual, numa zona ou noutra, por defeito na execuo da mistura plstica ou na sua colocao em obra, podem provocar rupturas que por eroso do material, que se iro agravando com o passar do tempo, pelo aumento das infiltraes, podendo levar ao colapso da obra. E a resistncia dos materiais constituintes da parede moldada deve ser escolhida de acordo com as deformaes a que ficaro sujeitos, devido a interao cortina-terreno, acompanhando-as sem fissurao ou ruptura. Assim, a fissurao ou ruptura pode originar um aumento da permeabilidade com risco de runa da obra. Para cada caso particular, a escolha detalhada das misturas e dos materiais que devem constituir as paredes uma tarefa primordial, que implica recorrer continuamente aos conhecimentos de mecnica dos solos e rochas.

5 Campos de aplicaes

Os

campos

de

aplicaes

das

tcnicas

de

paredes-

diafrgma, de acordo com as suas funes, correspondem fundamentalmente a trs tipos de elementos estruturais, tais como:

I. Elementos tipo parede, fundamentalmente concebido com fins resistentes;

II. Elementos tipo parede, fundamentalmente concebido com fins de impermeabilizao;

III. Elementos de fundao de estruturas.

As paredes moldadas, fundamentalmente concebidas para fins de resistncias dependem do tipo de terreno onde sero implantadas, e do tipo de obra que est sendo requerida. Este tipo de paredes poder ser engastado no solo do fundo da valas (chamado de ficha), trabalhando com a consola livre (que so as paredes auto-portantes,

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que suportam por si s os impulsos ativos do terreno e do lenol fretico, logo que se inicia a escavao, at o final da obra), ou engastadas no solo do fundo da vala e tambm escorada ou atirantada no topo ou em outros nveis, como se pode ver na figura 8. A sua construo iniciada com a construo da parede moldada enterrada no solo, ao longo de todo o contorno, em planta, a se construir. Em seguida, comea a escavar at um nvel compatvel com a capacidade que a parede possui de, por si s, fazer face aos impulsos mobilizados, atravs de uma ficha. A fim de suportar tais impulsos, em alturas superiores a 5 ou 6 metros, dependendo do tipo do terreno e obra, as estruturas das paredes auto-portantes comeam a ser anti-econmicas. Para fugir de tais desperdcios, recorre-se a outros mtodos executivos na construo de paredes moldadas para tais finalidades, tais como: Escoramento com taludes provisrios; Escoramentos com lajes do edifcio; Construo simultnea descendente e ascendente; Paredes com linhas de ancoragens travadas com vigas de coroamento, como se pode ver nas figuras 9, 10 e 11. Ento, para alturas maiores que 5 ou 6 metros, dependendo do caso, pode-se recorrer, por exemplo, a instalao de uma linha de ancoragens, que ao finalizar, prossegue-se com a escavao j iniciada, a partir desta linha de ancoragem. Os elementos de ancoragem so obtidos furando o terreno e introduzindo cabos de ao especial, nas extremidades dos quais sero injetados argamassa a presso determinada em projeto. Observa-se ainda, que na maioria dos casos, estas ancoragens so provisrias, pois, uma vez construdo todo o edifcio, podem ser abandonadas ou cortadas. Tambm, observou-se que, normalmente, o estabelecimento de ancoragens nos terrenos vizinhos no oferecem problemas de danos aos elementos vizinhos j existentes, pois, a furao para a ancoragem vai ser feita, em via de regra, abaixo das profundidades destas fundaes, dos coletores de gua ou canalizaes. Ento, conjugando nveis de escavao e instalao de fiadas de ancoragens, o desmonte do material vai sendo levado at a cota desejada, deixando o interior do recinto completamente livre para execues, no condicionada, de estruturas internas e suas fundaes, pilares e placas, os quais so totalmente independentes da parede diafragma. Podem-se citar casos tpicos de paredes moldadas para fins de resistncia realizada com a utilizao dos processos executivos acima citados, que so as construes com o desenvolvimento linear como o caso de tneis, passagens subterrneas, parques de estacionamentos subterrneos, galerias de esgoto, e outras similares, como se pode ver nas figuras 11, 13 e 14 . De um modo geral, nesses casos, a prpria parede moldada comea por servir como estrutura de suporte que permite a realizao de escavao, acabando por ser integrada na estrutura global, e constituindo elemento resistente da construo em questo. Porm, na execuo dessas citadas obras, uma vez executadas as paredes moldadas, se distncia entre estas no permitir a construo de lajes

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vencendo o vo completo, sero executadas, com o mesmo equipamento das paredes, escavaes para colocao de pilares metlicos ou pr-moldados que sero concretados em sua parte inferior, constituindo-se, assim, uma espcie de estaca. Seguidamente, e com apoio na parede, e nesses pilares intermedirios, construda a primeira laje, cerca do piso trreo. A concretagem desta placa deixar, no entanto, espaos por concretar, a fim de que seja possvel a escavao das terras subjacentes. Ao mesmo tempo, poder iniciar-se a construo em elevao, prosseguindo a escavao, e sucessivas concretagens dos vrios pisos das caves. A concretagem destes pisos pode fazer-se, comeando por escavar o terreno (depois de construda a primeira placa cerca da cota zero) at a profundidade de cerca de 4 a 5 metros, aps o que, montado o molde, com estrutura suficiente e com taipais pr-fabricados, suspensos por meio de cabos da placa anteriormente executada. Montada a armadura, procede-se ento a concretagem, deixando abertas para que a escavao subjacente prossiga de novo. Atingida a cota suficiente para nova placa, procede-se a descofragem da placa superior, antes executada, fazendo simplesmente baixar o cimbre e o molde, operao que feita facilmente, desde que a descida por meio dos cabos seja feita por guincho ou outros aparelhos semelhantes. Entretanto, os trabalhos de construo em elevao prosseguem normalmente, medida que, sucessivamente, prosseguem os trabalhos descendentes, sempre com o mesmo molde, e com montagens e desmontagens rpidas. Ao efetuar a concretagem das placas, h que deixar livres as zonas dos cabos, envolvendo-as com moldes de meio-tubos de ao, cortia, poliestireno expandido, etc.

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Origem: Livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 8

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Origem: Livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 9

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 10

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Origem da Revista Tcne n 37 de Nv/Dez 1998 Figura 11

Origem: Livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 12

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 13

Dentre outros processos de construo de paredes moldadas auto-portantes com fins de resistncia, cabe ressaltar o processo com contrafortes, como se pode ver na figura 8. Este evita, em muitos casos, escoramentos ou tirantes, e permite uma escavao franca e total do interior.

Outro processo de execuo de paredes moldadas com o fim de resistncia, cabe ressaltar, so as paredes escoradas com taludes provisrios , como se pode ver na figura 9, que logo ao iniciar-se a escavao em torno de todo comprimento da parede, ou parcialmente, sero deixados prismas de terreno que funcionam como escoras. Isso reduz a carga a ser suportada pela parede diafragma. Ento, a construo do edifcio poder seguir-se sem problemas, sendo retirados os prismas de terreno, uma vez que se tenham j construdo lajes do edifcio, que possam funcionar como escoras dessa parede.

Seja qual for maneira de levar a efeito a construo das paredes moldadas e o conjunto da obra, haver, em terrenos com gua, que prever o modo de funcionamento da laje de fundo, pois, achando-se esta submetida a presses hidrostticas que originam

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impulsos de baixo para cima, haver que prever amarraes especiais, podendo funcionar indiferentemente como estaca ou tirante. O mesmo acontece quando o projeto prev pilares interiores, pois s a determinada altura da obra, quando o peso prprio das estruturas for maior que o impulso, os apoios comeam a trabalhar compresso, sendo, pois, igualmente, necessrio prev-los fundados sobre ancoragem-estaca, na sua fase inicial, como se pode ver na figura 14, que mostra um edifcio construdo sobre estaca Tubfix.

Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 14

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bom saber, que necessrio garantir a ligao dos vrios elementos de concreto armado, lajes e vigas, parede moldada armada, j construda, em todos processos de construo referidos acima.

Agora, para o segundo tipo de aplicao citado, concebe-se a parede moldada para fins unicamente de cortar a percolao de gua num dado terreno, sendo impermeabilizante e no armada, como relata o texto de estudo de caso da barragem de Quiminha, que segue-se neste trabalho de monografia. Trata-se de um elemento de construo que vai funcionar encaixado no solo, aonde construdo. Para esses casos, nos que no se exige elevada resistncia mecnica, recorre-se com freqncia a misturas de cimento e argila com auto-endurecimento. Assim, todo material da mistura de perfurao constituir a parede diafragma. A construo de barragens de terra em solos permeveis um caso tpico de paredes moldadas como corta-guas.Tambm, pode-se obter uma parede desempenhando as duas funes, de resistncia mecnica e de impermeabilizao. Estes tipos de paredes moldadas so encontrados em obras hidrulicas, audes ou barragens, e ficam, normalmente, submetidas a presses horizontais provenientes de diferenas entre as cotas de armazenamento ou de montante e a cota de jusante. Devido igualmente aos assentos, e embora mesmo no se apoiando no firme rochoso ou em camadas consistentes, as paredes ficam igualmente submetidas a compresses, com problemas suplementares de flexes parasitas (encurvadura essencial). Estes assentamentos implicam deslocamentos verticais e horizontais (estes com valores da ordem de 0,4 a 0,5 dos valores verticais) e a formao de flechas alm do admissvel, originando-se fissurao e possibilidade de percolao perniciosa que pode levar a situaes de ruptura graves. Naturalmente, as paredes moldadas no podem ser consideradas, nestes casos, como um rgo independente que possua as caractersticas de uma placa apoiada, em cima e em baixo, em suportes rgidos. Uma parede moldada impermevel submetida aos esforos referidos, ter que se adaptar ao conjunto formado pelo corpo da barragem e pelo solo de fundao devendo ter a capacidade para suportar as deformaes gerais criadas pelo novo diagrama triaxial de tenses, no s durante as vrias fases de construo da obra, at concluso, como ainda durante os vrios regimes de carga hidrulica proveniente das variaes de nveis a montante e jusante, o que implica que todo o comportamento da parede deva ser analisado pelos mtodos da mecnica dos solos, de maneira a avaliar o regime de tenses e escolher a resistncia dos materiais de enchimento ou constituio da cortina, em funo destas informaes.

E por fim, um terceiro tipo de elemento estrutural em cuja construo se recorre tcnica das paredes moldadas o que se relaciona com a execuo de elementos de

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fundaes de estruturas, denominadas estacas barretes, que tm as dimenses na ordem de 0,4 a 0,8 metros de largura e 2 a 5 metros de comprimento, permitindo a construo de geometrias mais complexas como em T , L,I,H,U,etc, como se pode observar na figura 16. Trata-se de elementos de grande rigidez e de grande momento de inrcia. So, portanto, uma estaca com formas variadas, que podem transmitir ao terreno cargas apreciveis, da ordem de vrios milhares de toneladas, sejam as cargas verticais, horizontais ou mesmo momentos, desde que eles sejam convenientemente orientados. Essa grande capacidade de carga acontece devido ao atrito lateral destes elementos de fundao, que possuem uma grande rea lateral de atrito com o solo. Estes elementos tm grandes vantagens em certos casos, quando em comparao com as estacas convencionais que tm grande comprimento e so esbeltas, e tm uma pequena rea em contato com o solo, proporcional ao seu comprimento total. Assim, estas estacas esbeltas trabalham por atrito de ponta (neste caso, o atrito lateral insignificante e no , portanto, determinante). Ento, h casos em que, devido s elevadas cargas, no se torna vivel fundar sobre estacas, o que obrigaria a construo de um grande nmero delas e com macios de ligao maiores que a rea de construo. H casos, em que, somente com elementos de parede moldados no solo, estacas barretes, se tem conseguido suportar as cargas elevadas advindas de estruturas industriais, como ilustra a figura 16.

Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 15

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 16

6 Paredes-diafragma pr-moldadas

As placas pr-moldadas de concreto armado so executadas em unidade industrial, fora da obra, podendo obter assim uma melhor qualidade do concreto, uma maior preciso do posicionamento da armadura e uma melhor aparncia e acabamento do que as paredes contnuas moldadas ``in loco``. Isso proporciona menores gastos com concreto, por serem menos espessas e poderem ser mais eficientemente dosados que nas paredes moldadas ``in loco``.

Outras vantagens das paredes pr-moldadas so:

Melhores possibilidades de se executar juntas que possam resolver de maneira praticamente absoluta os problemas de impermeabilizao. A geometria das juntas, muitas vezes com endentados, com ou sem meias-canas, permite, se for necessrio, proceder a injees suplementares de produtos suficientemente impermeabilizantes. Tambm h que se dizer que a calda auto-endurecida com que se enche a vala depois da colocao dos painis por si s um produto impermeabilizante, que envolve toda a parede Ver figura 1;

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Possibilidade de incorporar a parede, com todo o rigor, todos os dispositivos que sirvam a arquitetura da construo;

Possibilidade de, com todo o rigor, trazer j, convenientemente terminadas, as cabeas e placas de apoio de eventuais ancoragens a serem executadas;

Facilidade em serem decoradas com relevos, desenhos ou figuras que quebrem a monotonia das superfcies lisas.

As desvantagens so que necessitam de transportes muito dispendiosos e de equipamentos de descarga possantes. Alm disso, existem limitaes com relao ao comprimento das placas pr-moldadas. Ento, quando a altura de escavao for muito grande, pode-se executar a parede diafragma mista, onde o trecho inferior moldado no terreno e o trecho superior pr-moldado, para assim proporcionar as vantagens de melhor aparncia e acabamento, como se pode ver na figura 1.

7 Sistemas de perfurao

Existem basicamente dois tipos de equipamentos que executam a escavao das valas das paredes moldadas. Um deles utiliza a tcnica de escavao por circulao inversa, e outro a tcnica de baldes de maxilas suspensos ou guiados.

7.1 Escavao por circulao inversa

A tcnica de abertura de valas por circulao inversa realizada com a utilizao de um trpano, ou de uma broca rotativa, ou de um aparelho misto, os quais provocam o desmonte do terreno. J a remoo dos produtos da escavao feita por um sistema de circulao forada. Uma vez removidos todos os produtos da escavao, parte-se para separao entre a calda e os produtos da escavao, seguida de sua posterior reutilizao.

O trpano, geralmente circular, trabalha suspenso de dois cabos, executando um desmonte por percusso. Ele ligado a uma haste tubular integrada nos sistema de circulao forada. J a broca executa o desmonte do solo por rotao, podendo a ferramenta variar desde um conjunto simples de dentes e ps, para terrenos brandos, at

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sistemas complexos de roletes de dentes durssimos que podem perfurar camadas rochosas. O sistema de broca rotativa mais eficiente e mais rpido que o trpano, no entanto, tem maiores dificuldades de concretizao e manuteno, j que exige mesas rotativas e juntas mveis perfeitamente estanques. Existem tambm os sistemas mistos, que incluem percusso e rotao, usufruindo parcialmente das vantagens e desvantagens dos dois sistemas.

Atravs do sistema de circulao forada, os produtos da escavao so retirados da vala por uma corrente forada, aps o seu desmonte. E h sempre um aparelho de corte ligado a extremidade da barra tubular, por onde entra o fluido de perfurao e tambm saem este mesmo fluido somado aos produtos da escavao, como o caso da circulao inversa. J na circulao direta, o fluido mais os produtos da escavao saem por outro campo, que no o da barra tubular de entrada do fluido de perfurao. O critrio de escolha de um mtodo de circulao forada direta ou inversa fundamentalmente a comparao das velocidades de escoamento do fluido no interior da barra tubular e no exterior desta. Os mtodos que provocam a circulao forada so fundamentalmente dois, tais quais:

O emulsor de ar comprimido (conhecido como air-lift );

Por bombeamento.

No primeiro caso, provoca-se a injeo de ar comprimido junto a boca inferior da barra tubular. Esta injeo emulsiona a calda bentonitica contida na coluna, baixando a sua densidade. O desequilbrio entre as presses da calda leve no interior da coluna, e a calda pesada no exterior provoca uma corrente de circulao. Este sistema s proporciona bom resultado a partir de uma certa profundidade, quando a diferena de densidade origina uma fora ascensional de certo valor, como ilustra na figura 17. Para profundidades no excessivas, o bombeamento, que visto na figura 18, gera melhores rendimentos. A partir deste ponto, as perdas de carga do circuito comeam a exigirem grandes potncias para as bombas. Tem como inconvenientes a necessidade de um sistema complexo ( bomba de vcuo e depsitos auxiliares) e a dificuldade de manter a estanqueidade do circuito hidrulico. A resoluo destes produtos est, entretanto, bastante avanada, a ponto de o bombeamento ser atualmente, o sistema mais utilizado.

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 17

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 18

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A separao da calda e dos produtos da escavao se d pelos sistemas mecnicos denominados crivos e desarenadores de ciclone, como se v nas figuras 19, 20 e 21 para que possa realizar a separao da calda e dos produtos da escavao. Estes sistemas so complementados por tanques de decantao onde a calda sofre uma limpeza adicional.

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 19

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 20

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 21

7.2 Escavao com Baldes de Maxilas

E o equipamento mais utilizado, composto de uma s ferramenta para desmonte e remoo do terreno escavado das valas das paredes moldada. Existem diversos modelos e tipos de baldes de maxilas, diferindo quanto ao sistema de manobra, a forma geomtrica das maxilas e ao sistema de guiamento do balde de maxilas.

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa. Figura 22

7.3 Sistemas de Manobras

7.3.1 Manobra por meio de cabos

Este sistema exige que a maquina de suspenso seja provida de dois cabos independentes. Um para suspender o balde e outro para comando das maxilas. Estes equipamentos so pesados, porm as mquinas tm a capacidade suficiente para suspender tais cargas pelos cabos, atravs de dois guinchos. Estes baldes tm a vantagem da sua robustez, sendo um equipamento forte e resistente para escavar, com pouca possibilidade de avaria. Alm disso, serve para demolir e transportar o material escavado para fora da vala. A desvantagem surge por ter a calda bentonitica uma certa quantidade de areia em suspenso, que atua como material abrasivo que desgasta os cabos e os sistemas de roldanas e articulaes correspondentes, provocando avarias.

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7.3.2 Manobra por meio de baldes hidrulicos

So baldes, atravs dos quais a manobra das maxilas efetuada por meio de macacos hidrulicos, acionados por uma bomba, comandada do exterior. Exige-se apenas um cabo para suspenso do balde, reduzindo-se, portanto, as avarias ocasionadas pela eroso da areia. No entanto, menos robusta que o balde suspenso por dois cabos. Apresenta uma desvantagem,que surgimento de problemas relacionados com a alimentao de leo aos macacos hidrulicos.

7.3.3

Manobra por meio de baldes eletro-hidrulico

So baldes com sistemas de manobras mais complexos, possuindo-o no prprio corpo da bomba hidrulica. So muito mais sensveis na manobra do que os sistemas anteriores. Podem ser dotadas de placas laterais que, movidas por macacos hidrulicos, se apiam nas paredes da vala, facilitando o guiamento e permitindo bloquear o balde durante o fecho das maxilas.

7.4 Sistema de Guiamento

Todas as paredes da vala devem estar com o prumo perfeito, para boa execuo da parede-moldada. Se o balde de maxilas no for dotado de um sistema de guiamento, ter tendncia para procurar os caminhos mais fceis.

7.4.1 Guiamento geomtrico

o tipo de guiamento em que o balde de maxilas se guia a si prprio ou guiado pela parte da vala j aberta. Significa que os baldes so livres.

7.4.2 Guiamento por barra rgida :

o sistema em que o balde guiado por uma barra de nome Kelly, de grande rigidez, que trabalha no guiamento ligado a maquina de suspenso. A manobra neste sistema muito mais fcil do que no dos baldes

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livres Guiamento geomtrico-, porm as deformaes do Kelly e deslocamentos da prpria mquina de suspenso no evitam os desvios, particularmente em valas profundas.

7.4.3 Guiamento por peas pr-posicionadas

o sistema que faz o guiamento do balde de maxilas atravs de estacas de concreto previamente executadas ou perfis metlicos cravados, os quais sero incorporados na parede. Este sistema depende de uma correta implantao dos elementos de guiamento, permitindo obter vantagens interessantes, incluindo a construo de paredes inclinadas.

7.4.4

Outros

Existem outros sistemas como o tipo retro-escavadeira, escavadora frontal com mastro-guia, cadeia de baldes, serra circular, e outros mais.

7.4.5 Consideraes finais

Os rendimentos de perfurao dos vrios tipos de equipamentos de perfurao variam muito com a constituio do terreno. Em solos argilosos brandos ou areias, o rendimento horrio pode ultrapassar os 10 m de parede por hora e com estes valores que podem ser determinados o prazo de uma obra, j que as operaes de enchimento com lama ou concretagem de cada painel so operaes que, mais rpidas, no pertencem, normalmente, a linha crtica do programa. Porm, os sistemas de baldes de maxilas do melhores rendimentos e conduzem a menores custos na execuo de valas no muito profundas e em terrenos fceis. J a circulao inversa toma a vantagem em escavaes a grandes profundidades e em terrenos difceis, com intercalaes rochosas ou muito compactas. Os sistemas de circulao inversa permitem maior liberdade na fixao do comprimento das valas.

Tambm, importante lembrar que os dois sistemas fundamentais, circulao inversa ou baldes de maxilas guiados (Kelly) ou suspensos por cabos operados por gruas sobre lagartas, refere-se que as mquinas de circulao inversa so mquinas que

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se deslocam sobre carris, como se v na figura 44, paralelamente a parede moldada a construir; A execuo com recurso a baldes guiados Kelly-( ilustrado na figura 23) ou baldes pesados suspensos, necessita de plataformas de trabalho que permitam o movimento e o posicionamento da grua.

Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em LisboaA 1 figura, de cima para baixo, se refere balde guiado Kelly

Figura 23

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Fases construtivas das paredes diafragmas

8.1 Seqncia construtiva

1) Trabalhos preliminares

possvel esquematizar a seqncia das fases de execuo duma parede moldada, mesmo que pormenores sejam diferentes de caso para caso, de acordo com as condies particulares de cada obra.

Primeiro define-se em planta a localizao da parede moldada e depois se procura detectar todas as interferncias na obra, assinalando-se as possveis canalizaes existentes, condutores e cabos eltricos que atravessam o permetro da parede diafragma, e providenciar para que fiquem fora de servio e sejam desviadas ou desmontadas. Deve-se fazer o reconhecimento de todos os obstculos na zona de escavao da parede, especialmente no que diz respeito a fundaes antigas ou materiais constituintes de aterros. Ento, detectado o obstculo deve-se proceder com a demolio destes, recorrendo eventualmente a uma escavao prvia da obra. Tambm necessrio verificar a existncia de cabos eltricos areos que possam ser tocados pelas gruas ou equipamentos utilizados na escavao, providenciando o seu respectivo desvio. Normalmente, a cota necessria em altura deve ser igual ao valor da profundidade da parede diafragma acrescido de mais alguns metros (2 a 3 metros, conforme o equipamento).

Independentemente das iniciativas tomadas na fase de concepo do projeto, de boa prtica vistoriar os eventuais edifcios anexos, conhecer o respectivo tipo de construo e o seu estado de conservao. E tambm conveniente averiguar o tipo, estado de conservao, profundidade e forma das fundaes dos edifcios vizinhos. Esta averiguao pode ser feita atravs de poos de inspeo.

2) Escavao prvia eventual

Aps a definio do local, comea-se a executar uma pequena trincheira ao longo de todo o permetro da parede diafragma a ser executada, para facilitar a instalao dos muros-guia, os quais serviro para melhor direcionarem os equipamentos na escavao. Ento, torna-se necessrio ficar atento e preparado para encarar problemas de esgoto, de guas de chuva e outras, preparando a drenagem das guas subterrneas e de chuva. Tambm, deve-se estar atento para as dificuldades que elas criam para a

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movimentao dos equipamentos. E, a execuo desta operao pode originar problemas na execuo dos muros-guia, caso a superfcie do terreno escavado se apresentar depois muito remexida pelo equipamento de escavao.

A cota da escavao prevista deve ser condicionada pelo nvel de uma eventual superfcie fretica aqfera. E sempre de boa norma deixar a maior distncia possvel entre a cota do fluido e a cota da plataforma de trabalho que vai ser a cota do coroamento dos muros-guia. Em casos correntes conveniente que essa distncia no seja inferior a 1,00 metro. Quando se trata de aterros pouco consistentes ou de materiais com coeso reduzida, essa distncia ter de ser aumentada para 2 ou 3 metros, ou ainda para mais se houver escoamento da camada aqfera.

Nos casos de obras hidrulicas, fundaes de pilares ou cortinas de barragens em rios com leitos permeveis (areia), e em muitos outros casos em que o nvel fretico se apresenta elevado, a escavao prvia no tem sentido e o que h que procurar e estabelecer plataformas de trabalho a cotas suficientemente altas (2,50 a 3,50 metros a partir da cota mxima da gua), como garantia contra cheias e possibilidades de criar um diferencial de presso de bentonita-gua, dentro e fora da vala da parede moldada, suficiente para facilitar a filtrao da calda de perfurao e o estabelecimento do cake. Alturas muito reduzidas da plataforma de trabalho em relao ao nvel de gua, especialmente quando h percolao, podem levar a acidentes graves como desmoronamento de toda vala com afundamento do material de escavao e pessoal de operao.

3) Instalao das Muretas-Guia

Para definir o comprimento dos painis devem-se observar as seguintes condicionantes:

o

A geologia do terreno, as cargas do equipamento perfurante e das fundaes dos edifcios anexos definem a estabilidade da vala escavada;

o

O volume mximo do painel a ser escavado e condicionado ao volume de concreto que se pode colocar em obra. Ento, o volume da vala no dever ser superior a 3 ou 4 vezes o volume de concreto que possvel colocar na tremonha do tubo de concretagem;

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o

O peso da armadura, que tambm condiciona o comprimento do painel, pois o seu peso de acordo com a capacidade da grua, tanto no que diz respeito a altura como em relao a capacidade elevatrio e estabilidade no transporte com a carga suspensa.

Aps a escavao das trincheiras ao longo do permetro da parede diafragma, os taludes verticais desta escavao so protegidos com pequenos muros de concreto denominados de muretas-guia. Estas servem para definir o permetro da obra, e guiar o equipamento ( Clam-shell)na escavao e criar uma espcie de canal para conduo da suspenso bentonitica durante a operao de escavao.

A execuo dos painis dever ser feita alternadamente, segundo a tcnica usual. Dever assegurar periodicamente a verticalidade da perfurao. Nos equipamentos de mastro (Kelly), visto na figura 23, deve-se procurar que o equipamento assente sobre uma base relativamente firme e que o mastro seja aprumado recorrendo a fio de prumo ou nvel. Nos equipamentos que utilizam baldes pesados suspensos por cabos ou que utilizam circulao inversa, importa manobrar com os necessrios cuidados para assegurar a verticalidade da perfurao. So, no entanto, permitidos desvios da ordem de 1% para menos ou para mais, mas os limites exatos devem ser condicionados ao tipo de obra, existncia de paredes interiores suplementares, acabamentos das superfcies,etc. Durante a escavao imperioso observar atentamente o nvel do fluido de perfurao e assegurar-se que no h perda atravs da vala ou no contorno do muroguia. Em certas obras, onde a bentonita ou fluido de perfurao pode filtrar-se rapidamente para camadas mais profundas do solo, baixando rapidamente com o nvel deste fluido, poder ocasionar um acidente de propores inusitadas. Ento, durante a execuo da escavao dever proceder-se a observao do terreno escavado, confrontando-o com o relatrio de prospeco geotcnica. Ser muito til a recolha de amostras que sero conservadas at o final da obra. Sempre que precise proceder a perfurao de camadas duras, haver que recorrer ao emprego de trpano. As camadas duras ou obstculos (restos de fundaes antigas ou anexas) devem, de preferncia, serem demolidas e retiradas quando da execuo da escavao prvia ou da construo dos muros-guia.

Deve-se, tanto lateralmente como em profundidade, no remexer o terreno, evitando reposies de terras. Caso isso no seja possvel evitar, dever optar-se por formas de muros guia em formato L, no dispensando uma reposio de terras bem

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compactada e o recurso, muitas vezes, a materiais mais argilosos de maneira a obter melhores compactaes.

As superfcies pr-moldadas das muretas-guia devem ficar bem desempenadas e alinhadas, no sendo aceitvel diferenas superiores a 3 ou 5 cm. A distncia entre os muros-guia deve corresponder a espessura terica da parede, acrescida de poucos centmetros (2 a 3 cm) por banda ou face, para facilitar o trabalho da ferramenta.

A construo destes muros processar-se- por painis, procurando-se ainda manter um nivelamento rigoroso de todo o coroamento. medida que se vai procedendo a descofragem, as duas paredes dos muros-guia devem ser escoradas uma contra a outra a intervalos regulares. Este escoramento sempre mantido, at a execuo de cada parede moldada.

A altura das muretas-guia deve ser tal que impea que as flutuaes do nvel da calda originada pelas operaes de escavao, no provocando nem o seu transbordo e nem a sua descida para cotas inferiores da base dos muros. No primeiro caso, causaria uma perda de calda enquanto que no segundo, as sucessivas flutuaes em zona no protegida da escavao poderiam originar com facilidade desmoronamentos que acabariam por arrastar a runa dos prprios muros. Normalmente, a altura da mureta varia entre 1,00 a 1,50 metro.

4)Montagem do sistema de preparao, distribuio e de eventual recuperao da calda:

Inicialmente, devem-se fazer estudos laboratoriais prvios a fim de definir qual a constituio da calda que deve ser utilizada na escavao da vala. Para isso, no se pode perder de vista o tipo do terreno onde realizar-se- a escavao, alm da natureza dos materiais argilosos de emprstimos vizinhos, os quais podero eventualmente ser incorporados na prpria calda.

Para que as escavaes possam ser realizadas em boas condies necessrio que as lamas desempenhem satisfatoriamente funes, tais como:

o

Suportar a escavao;

o

Permanecer na escavao sem que se verifiquem perdas sistemticas para o interior do solo;

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o

Manter suspenso os detritos da escavao impedindo a sua deposio no fundo da escavao;

o

Permitir uma fcil substituio pelo concreto sem que restem no final qualquer camada ou bolsada no seu interior;

o

Permitir por peneirao, sedimentao ou qualquer outro processo a separao dos detritos de forma a tornar possvel posterior re-utilizao;

o

Ser facilmente bombeada.

A satisfao conjunta destes requisitos laboriosa, uma vez que alguns deles so opostos. Assim, por exemplo, as presses hidrostticas, com que se conta para efeitos estabilizadores da escavao, e a capacidade em manter suspensos os detritos, sero melhorados medida que as lamas se tornam mais densas. Porm, para melhor se processar, quer a sua substituio, quer as operaes de bombeamento, convm que elas sejam as mais fluidas possveis.

A escolha do tipo de bentonita deve ser feito em funo da natureza qumica da gua do terreno (ou da gua de utilizao) e das quantidades tixotrpicas respectivas.

Alm de estudos feitos preliminarmente para definir a mistura, h que se verificar periodicamente se os valores obtidos em estaleiro esto dentro das tolerncias admitidas para os valores pr-fixados. Esta verificao deve ser feita principalmente quando se quer re-utilizar as lamas, e tambm momentos antes do bombeamento do concreto para a vala, pois uma contaminao forte pode obrigar a substituio do fluido antes da concretagem. Tambm, um mesmo cuidado haver que ser tomado no decurso da concretagem, pois uma bentonita contaminada dificulta esta concretagem, ou gera sintomas de concretagem mal executada. Uma bentonita considerada contaminada quando, de entre outras perturbaes de ordem diversa, se apresentar com elevado teor de areia, PH alterado, densidade exagerada, baixa viscosidade e decantao rpida ( reduzida tixotropia ). Por estes motivos de praxe realizar, principalmente nesses ditos instantes, determinaes sistemticas de diversas grandezas, tais como:

-

Densidade;

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-

Viscosidade;

-

Resistncia do gel;

-

PH;

-

Percentagem de areia.

As exigncias para cada caso sero eventualmente diversas, de acordo com a particularidade de cada obra, cabendo aos responsveis a definio dos limites e valores exigveis dessas ditas grandezas. Se em algumas obras as determinaes referidas podem ser dispensadas, existem outras em que devem ser obrigatrias no todo ou em parte.

A freqncia com que se devem ser feitas os controles dessas grandezas a se efetuar depende ainda do sistema de perfurao utilizado.

No caso do emprego de fluidos ou misturas auto-endurecveis com base em cimento, os controles a efetuar sero definidos atravs dos ensaios laboratoriais que levaram ao estudo da mistura a aplicar. Este caso ocorre em paredes de conglomerados plsticos servindo de cortinas de impermeabilizao.

Pode-se dizer que o processo construtivo das paredes moldadas aplicvel a qualquer tipo de solo desde que o equipamento de escavao, e principalmente, e a natureza da lama de escavao sejam corretamente escolhidos. Para que se tenha uma idia da gama de variaes da constituio das lamas face natureza do terreno, podem-se verificar os exemplos descritos logo abaixo:

I. Para solos com permeabilidade at 0,1 a 0,01 cm/s suficiente adaptar suspenses de bentonita com concentraes da ordem de 4 a 6%;

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II. Para solos de permeabilidades superiores pode-se aumentar a concentrao da suspenso at 12%, no podendo ir alm disto;

III. Em casos excepcionais em que, mesmo para esta concentrao, a suspenso no retida na escavao, usam-se aditivos destinados a atuar por diversas formas, tais como:

-

Materiais destinados a provocar diretamente a obstruo dos poros do solo (argilas, siltes ou mesmo areias);

-

Materiais que provocam a floculao da bentonita(aluminato de potssio, cloreto de alumnio e clcio);

-

Materiais que por ligao s partculas do solo vo diminuindo os dimetros dos poros (cimento);

-

Materiais fibrosos que vo criando redes nos poros de maiores dimenses, a partir das quais se torna mais fcil obstruo (plantas fibrosas e fibras sintticas).

Ao definir-se a constituio da lama, necessrio dispor de todo o sistema de preparao da mistura. Ele formado fundamentalmente por reservatrios providos de agitadores mecnicos, misturadores, no interior dos quais so lanadas as quantidades previamente fixadas de cada material constituinte. Estes so em seguida, misturados mediante a ao dos agitadores de forma a constituirse uma suspenso homognea, e posteriormente armazenada em tanques. A capacidade dos tanques dever ser dimensionada de acordo com o volume de uma vala elementar, de maneira a poder dispor da quantidade necessria para perfurar e proceder a uma substituio completa da bentonita. Para evitar que as

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partculas de argila formem estruturas, o que prejudicaria a bombeamento e o papel a desempenhar pela suspenso no interior da escavao, mantm-se ininterruptamente a agitao da mistura at se proceder a bombeamento para a zona de escavao.

Para manter o nvel da calda sempre constante deve-se regular a alimentao de calda para o interior da escavao em funo do ritmo da prpria escavao.

Um outro sistema destinado recuperao da j utilizada calda na escavao habitual ser associado ao de preparao da calda, a fim de possibilitar a posterior re-utilizao da mesma. Trata-se de tanques, onde a calda j utilizada recolhida, para ento procurar fazer a separao dos detritos provenientes da escavao. Estes tanques regeneradores devem estar munidos de crivos, vrtices e decantadores que permitam eliminar eficazmente as areias suspensas. O custo da bentonita elevado, principalmente nos pases onde no existe esse material, justificando assim a sua re-utilizao. A no ser que no possa se dispor de espao suficiente para o depsito da lama j utilizada, como acontece em zonas urbanas com alta densidade demogrfica.

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Transparncia do professor Dalmo Figura 24

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5) Escavao com simultneo preenchimento com lama bentonitica at a profundidade de projeto:

Depois de construda as muretas-guia e posto para funcionar o sistema de alimentao da calda, parte-se para realizao da escavao, simultaneamente ao preenchimento com lama bentonitica. A escavao feita parceladamente, em painis de dimenses calculadas para cada caso em questo. Primeiramente, pode-se dizer que a altura da parede dado do problema fornecido ao construtor, em funo da natureza do terreno e a finalidade a que a parede se destina, podendo atingir profundidades de 45 metros, dependendo dos terrenos. Para o calculista, com auxlio de uma casa especializada em projetos e execuo de paredes moldadas, definir em projeto o modo de execuo das paredes moldadas, os locais dos furos e as profundidades a se atingir necessrio antes verificar as informaes sobre a geologia local onde ser implantada a obra. Dever, ento, a casa especializada mais o calculista, estabelecer um programa de sondagem. Ser tambm definido o tipo de montagem que dever ser contnua, a obter com sonda rotativa, e, para obras mais importantes, recolhendo amostras intactas que, em laboratrio, serviro para a execuo de ensaios com vista a determinao dos parmetros indispensveis ao estabelecimento das bases de clculo.

Tambm se fornece ao construtor dado como a largura da parede, que fixada em funo da finalidade a que se destina. Porm, preciso estar atento s dimenses dos equipamentos de escavao disponvel, pois, em funo dele que ser dimensionada a espessura da parede. Ento, os valores a serem adotados no so flexveis uma vez que est amarrada aos equipamentos comercializados, com valores que vai de 0,60 a 0,80 cm. Tambm, quanto espessura da parede, no se podem adotar valores maiores que 1,5 metros, uma vez que os equipamentos tornar-se-iam demasiadamente pesados e conseqentemente de difcil manobra. Tambm, no se poderiam adotar valores inferiores a 50 cm, porque o equipamento necessita de um mnimo de robustez e de peso. Alm disso, e para o caso de se tratar de paredes resistentes, a colocao das armaduras e as operaes de concretagem exigem espessuras abaixo das quais se torna difcil a realizao e elevado o risco de obter um a m qualidade de execuo.

Agora, para completar precisa definir o comprimento da parede. Quanto maior for o painel, menos juntas sero criadas. A junta sempre um ponto de

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potencial fraqueza da parede, particularmente no que diz respeito a estanqueidade. Tambm, quanto maior for o seu comprimento, menos juntas existiro e conseqentemente menor ser o risco de ocorrncia de deficincias de execuo. Para se definir o valor do comprimento, h tambm um outro fator a se considerar importante. que, alm do efeito estabilizador da escavao gerado pela ao da lama, o efeito arco pode contribuir para a estabilidade da escavao. Porm, este efeito diminui medida que o comprimento do painel aumenta. Ento, no se pode adotar comprimentos superiores a 2,5 metros em casos em que exista a possibilidade de, por acidente na construo, ocorrer o desabamento da escavao causando imensos danos a construes vizinhas, como o caso de zonas urbanas, onde as construes so muito prximas.

Outro fator importante a substituio da lama de escavao pela mistura definitiva. Sempre que se trata de construo de paredes resistentes, deve ter-se em ateno que a concretagem deve ser feita sem interrupes, o que poderia faltar material na vala ocasionando acidentes com desabamentos do terreno, e de tal modo que esteja concluda antes das primeiras camadas terem iniciado a pega.

Para realizao da escavao existem atualmente dois tipos fundamentais: equipamentos de escavao por circulao e equipamentos de escavao por baldes.Os do primeiro tipo, comeam por provocar a desagregao dos materiais e a sua mistura com a lama forando em seguida a circulao da suspenso que assim serve de veculo de transporte dos produtos de escavao. Dependendo da forma como se estabelece o movimento de circulao possvel distinguir ainda dois subtipos de escavao designados por circulao direta e circulao inversa. No primeiro caso, a lama injetada no interior da escavao e a sada, pela parte superior, que vai arrastando os produtos de escavao. No caso da circulao inversa, a lama lanada dentro da escavao e por suco retirada juntamente com os produtos da escavao.

Podem-se ainda considerar dois outros tipos, quanto ao modo como orientado o prosseguimento da escavao, tais como: por aplainamento e por furao vara- Ver Figura 25.

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 25

Na tcnica de aplainamento o equipamento de escavao desloca-se ao longo de todo comprimento do painel em consecutivos movimentos de vai-vem, em cada um dos quais se vo escavando sucessivas fatias de pequena espessura, como se v na figura 25. Uma vez escavado todo o solo dentro do campo de ao do comprimento do equipamento, acrescenta-se um a nova vara se repetido as operaes. Na tcnica de furao vara a escavao feita por sucessivas furaes de elementos verticais de altura correspondente ao comprimento duma vara. Quando todo o painel se encontra escavado para esse comprimento de equipamento acrescenta-se nova vara. Para qualquer um dos mtodos de circulao referidos habitual montar o equipamento de escavao sobre carris, o que permite o seu deslocamento de forma precisa e gil.

Agora, para a realizao da escavao pelo processo de escavao por baldes existe hoje uma vasta gama de equipamentos diferindo entre si na geometria dos baldes, no peso, no sistema de suspenso e de manuteno de verticalidade e ainda tipo de comando(mecnico, hidrulico e hidroeltrico).

Ento, importante considerar o tipo de solo onde vai ser executada a parede diafragma, a sua caracterstica e a gama de equipamentos disponveis, para assim escolher qual o equipamento mais apropriado para executar a escavao.

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6) Colocao da chapa-junta:

Trata-se de tubos metlicos recuperveis, de dimetro igual espessura da parede, os quais so colocados nas extremidades dos painis antes de proceder com a concretagem. Tambm existem os tubos-junta perdidos ou destrutveis, que so constitudos de poliestireno expandido, por exemplo, os quais passam a fazer parte da parede diafragma aps o termino da concretagem. Os tubos metlicos funcionam como moldes, criando juntas secas entre os painis do tipo macho/fmea. A sua posterior remoo d forma nas extremidades a superfcies semi-cilndricas de bom acabamento. Depois, quando se procede a concretagem do painel vizinho, essa prpria superfcie que passa a funcionar como molde formando-se uma junta de razovel qualidade, no s pelo acabamento do concreto do painel construdo em primeiro lugar, mas tambm pela prpria geometria do contato entre os dois painis. A retirada dos tubos-junta deve ser efetuada no tempo adequado, isto , no to cedo que o concreto ainda esteja demasiado fluido, nem to tarde permitindo que as reaes de pega criem ligaes muito fortes entre o concreto e o tubo, o que torna difcil a sua retirada (deve ser feita logo aps o concreto iniciar o seu processo de pega).

A seqncia de execuo dos painis pode ser: de forma contnua, como pode ser visto na figura 26, ou alternada, como pode ser visto tambm na figura 26 e na 27, logo abaixo. Os de forma contnua so executados uns a seguir aos outros sem que fique nunca nenhum painel intermedirio por realizar. J a de forma alternada, o trabalho conduzido de forma a construir primeiramente uma srie de painis alternados (painis primrios) e s posteriormente que a segunda srie de painis intermedirios (painis secundrios) executada. Como se pode facilmente observar, o primeiro dos dois mtodos de trabalho apontados obriga utilizao de um nico tubo-junta por painel. J o segundo obriga a utilizao de dois tubos para cada painel primrio enquanto que os painis secundrios so realizados sem nenhum.

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 26

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 27

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7) Colocao da armadura:

As armaduras devero ser executadas de acordo com as dimenses de cada painel. Dependendo da profundidade da parede e da capacidade elevatria da grua, a gaiola da armadura pode ser executada inteira ou por fraes, convindo evitar recorrer ao fracionamento. Quando, especialmente para paredes profundas, houver que recorrer ao fracionamento da armadura, deve-se prever a suspenso da primeira armadura a partir das paredes do muro-guia e a soldagem de todos ou alguns dos aos principais ( por sobreposio) da armadura ainda suspensa na grua. Uma eventual soldagem da armadura dever ter em conta o peso total a suportar e o convenientemente alinhamento, a fim de, quando da descida do conjunto, evitar descentralizao ou recobrimento desigual ou ainda evitar deteriorao das paredes de escavao . O recobrimento ser determinado em funo do calculo, mas fundamentalmente do tipo de obra, face as qualidades eventualmente agressivas do solo no que diz respeito a proteo das armaduras quanto a corroso. Em regra, o recobrimento mnimo e de 5 cm. A fim de garantir o recobrimento, as armaduras devero ser munidas de calos ou roletes de argamassa de medida apropriada e aramados ao conjunto metlico. O dimensionamento da armadura ter sempre em conta a capacidade de carga da grua e a operao de colocao da armadura na vala. Para solidarizar convenientemente a armadura, aumentando-lhe a rigidez, impe-se a execuo de uma soldagem por pontos em diversos cruzamentos. Igualmente devero ser estabelecidas barras de ao diagonais que exeram funes de travamento, a fim de evitar a deformao, em losango, do conjunto. A execuo da armadura (como concepo e clculo ) ter em conta o espaamento das barras de ao, de maneira a permitir uma concretagem perfeita. Igualmente a armadura dever prever o espao suficiente para introduo do tubo (ou tubos ) de concretagem. Tanto na execuo, como na concepo, deve-se estar atento a densidade (concentrao) das barras de ao horizontais da armadura ( armadura de distribuio ), pois esta que pode mais dificultar a subida do concreto dentro de cada vala, durante a operao de enchimento. Quando existirem elementos estruturais a ligar a parede, a armadura dever j conter os dispositivos que proporcionam a ligao da armadura a eles.

Logo que for concluda a realizao da escavao deve-se proceder colocao da respectiva armadura, quando est executando uma parede resistente. A armadura pronta suspensa por intermdio duma grua, atravs da qual colocada na vertical e ento descida de forma a mergulhar na calda que se encontra preenchendo completamente o respectivo painel.

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O reforo desta armadura torna-se necessrio, principalmente se as dimenses do painel so elevadas, a fim de conferir-lhe caractersticas que permitam a sua fcil suspenso e transporte. As dificuldades de manipulao das armaduras, devido ao seu peso e dimenses,como no caso de painis de grandes comprimentos, pode-se proceder com o seu o seccionamento. Quando se recorre a tal processo, a armadura montada por troos especialmente construdos para permitirem a ps-colocao a sobreposio de ferros considerada necessria por clculo. Na execuo das armaduras podem ser previstos pontos singulares como, por exemplo, os que correspondem ao atravessamento das ancoragens. Trata-se duma situao muito corrente, uma vez que a tcnica das ancoragens com muita freqncia utilizada em obras associada construo de paredes moldadas. Sempre que tal acontece armadura da parede preparada tendo em ateno esse fato. assim criado um espao livre de armadura atravs do qual passar posteriormente a ancoragem, ao mesmo tempo em que sua volta se procede ao adequado reforo com a armadura de distribuio para fazer face concentrao de tenses devidas atuao da ancoragem. O espao livre por onde passar a ancoragem ento obturado com materiais facilmente removveis, tais como contramolde contnuo de esferovite, a fim de evitar que na concretagem essas zonas sejam preenchidas com concreto.

Origem do site www.fundesp.com.br Figura 28

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Origem site www.fundesp.com.br Estao Elevatria da Sabesp -Praia da Enseada, Guaruj-SP Figura 29

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 30

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Origem do livro Paredes Moldadas do seminrio em Lisboa Figura 31

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Origem transparncia do professor Dalmo Figura 32

8) Concretagem submersa-Ver figura 32:

A operao de cocretagem vem imediatamente aps a colocao das armaduras e dos tubos-junta. Antes da colocao da armadura e execuo da

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concretagem devese averiguar o estado de contaminao da lama bentonitica (especialmente na zona mais profunda) e providenciar pela sua substituio. Uma bentonita contaminada dificulta a concretagem e pode originar misturas graves com material decantado ou incluses de fluido de perfurao na massa do material constituinte da parede moldada. Em caso de contaminao, dever proceder-se a substituio do fluido de perfurao ou recirculao que permita no s retirar o material decantado como simplesmente substituir o fluido por outros no contaminados. Antes de se proceder a concretagem de cada painel, importa ainda sondar cuidadosamente o fundo da vala, operao esta que se vai repetindo regularmente ao longo do enchimento com lama bentonitica, sondando a massa ou material de enchimento.O concreto lanado no fundo da escavao atravs de sucessivos tubos de concretagem - conhecido como tubo tremonha- de dimetro da ordem de grandeza dos 15 a 25 cm e de comprimento de 1 a 4 metros os quais vo sendo ligados uns aos outros at atingir o fundo da escavao. Na extremidade superior a coluna termina por uma zona alargada, que forma um funil, na qual lanado o concreto que desliza ao longo da coluna. Ao lanar o concreto no fundo da escavao, dado a sua maior densidade do que a da lama, este faz com que a lamaseja expulsa, por cima, para fora da vala, indo o concreto ocupar o seu lugar. O enchimento com concreto processa-se assim de baixo para cima ao mesmo tempo em que a lama estabilizadora da escavao vai sendo expulsa do interior do painel. medida que o concreto sobe, o tubo tremonha, que deve ter extremidade sempre imersa no concreto, vai tambm sendo levantado. Contudo, para facilitar o seu escoamento no aconselhvel criar grande desnvel entre a parte inferior da coluna do tubo, que deve estar imerso no concreto, e a superfcie superior do concreto (ponto de contato entre a lama e o concreto). Por essa razo, a coluna do tubo deve ir sendo sucessivamente elevada de forma a manter permanentemente um comprimento mergulhado no concreto da ordem de um a dois metros.

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Origem: site www.fundesp.com. Detalhe da concretagem com o tubo tremonha e o funil Figura 33

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No decurso da operao de concretagem torna-se imprescindvel a comparao entre as cotas do material de enchimento reais e as tericas, ao longo de vrios pontos de concretagem da vala, e de acordo com os volumes de concreto descarregados na tremonha, de maneira a tentar detectar incluses de areias, de fluidos de perfurao, ou de partes das paredes da vala que eventualmente desabem durante a operao, e assim passaram a fazer parte da massa formadora da parede diafragma. Como tambm pode ter ocorrido uma concretagem com concreto pouco fluido, de concretagem difcil, ou outra causa mais. Caso ocorram desabamentos ou incluses, o enchimento poder ter que ser interrompido e tomado as providencias necessrias. O concreto ou mistura de enchimento deve ser cuidadosamente estudado e cada massada convenientemente controlada.

Todo o concreto deve ser colocado antes de iniciada as reaes de pega, para que assim se crie uma monoliticidade no painel concretado. Este, portanto, um condicionamento que pode ter influncia bem marcada na fixao do comprimento mximo dos painis. Tambm, se existirem tubos-junta, estes devem ser puxados a intervalos regulares, de maneira a assegurar a sua presa e estabilidade da superfcie j moldada pelos tubos.

No caso de concretagem de paredes moldadas resistentes, com armao com grande concentrao de ao localizada em certos pontos, criam-se dificuldades de escoamento do concreto o que pode provocar incompleta substituio das lamas, exatamente nesses pontos crticos. Ento, preciso fazer a escolha de um concreto que tenha caractersticas de consistncia que permita uma fcil substituio da lama de escavao por ele. O concreto usado deve ter um consumo de cimento de 400 Kg/m3 , sendo confeccionado com brita 1 e slump variando entre 18 e 22, conforme especificado na NBR-6122. Ento, deve procurar-se uma fluidez suficiente para assegurar uma colocao em obra de acordo com as boas tcnicas do concreto submerso. O concreto ou mistura dever ainda obedecer aos diversos requisitos de resistncia, impermeabilidade, deformabilidade, etc., para que a obra foi concebida.

Existe tambm um outro fator que condiciona no valor do comprimento dos painis. que o comprimento no deve ultrapassar aos 3 ou 4 metros para uma concretagem com apenas um tubo tremonha, seno provocaria a segregao do concreto. Havendo interesse em se adotar maiores dimenses de painis, pode-se evitar esse problema utilizando mais de uma coluna de tubo tremonha ao longo de cada painel, convenientemente espaadas. Ento, ao recorrer a este procedimento a concretagem

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deve ser conduzida de forma a que em cada instante o nvel de concreto dentro do painel se mantenha o mais uniforme possvel, o que equivale a dizer que a quantidade de concreto a se descarregar em cada coluna deve ser aproximadamente igual em todas elas.

9) Tratamento de juntas:

Sempre que se empreguem tubos junta, a execuo de cada painel deve obrigar a uma determinada escarificaco da superfcie da junta a partir dos dentes do balde de escavao. Quando, por razes imperiosas for necessrio garantir uma certa ou absoluta estanqueidade, deve-se recorrer a outros processos no desenho ou constituio da junta. Eventualmente em casos especiais, haver que recorrer ao emprego de furao e injees ( na zona da junta ou exteriores a mesma ) de produtos impermeabilizantes diversos. Em casos de conglomerados plsticos, no existiro juntas propriamente ditas, devendo assegurar-se eficazmente a ligao entre os diversos painis a partir das qualidades aglutinantes deste tipo de misturas.

Nas pginas a seguirem ilustram algumas fases executivas da parede diafragma, tiradas do site: www.fundesp.com.br, como pode-se ver adiante:

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- Foto em 06/11/02 - Incio dos servios de parede diafragma, pelo fundo da obra.

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- Foto em 20/11/02 - Fechando a parede diafragma, no trecho dos fundos da obra.

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Foto em 16/01/03 - Parede diafragma, e barretes concludo