Upload
paulogmr
View
568
Download
11
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
Fábio Luís Heiss
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS
DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA
Curitiba - PR
2008
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
Fábio Luís Heiss
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS
DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado ao
Curso de Pós-Graduação em Patologia nas Obras
Civis da Universidade Tuiuti do Paraná, como
requisito para obtenção do título de Especialista
em Patologias das Obras Civis.
Professor Orientador: Luis César De Luca, M.Sc.
Curitiba - PR
2008
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ Fábio Luís Heiss
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS
DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA
Este trabalho foi julgado e aprovado para a obtenção do título de Especialista em
Patologias nas Obras Civis do Curso de Pós-Graduação em Patologias nas Obras
Civis da Universidade Tuiuti do Paraná.
Curitiba, 13 de Agosto de 2008.
Programa de Pós-Graduação Lato-Sensu Patologias nas Obras Civis Universidade Tuiuti do Paraná
Luis César De Luca, M.Sc. Universidade Tuiuti do Paraná
César Henrique Daher, Esp. Universidade Tuiuti do Paraná
Thomas Carmona, M.Sc. Universidade Tuiuti do Paraná
Armando Edson Garcia, Dr. Universidade Tuiuti do Paraná
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ 6
LISTA DE TABELAS ................................................................................................ 10
LISTA DE SÍMBOLOS .............................................................................................. 11
RESUMO ............................................................................................................... 12
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 13
1.1JUSTIFICATIVA .................................................................................................. 13
1.2 PROBLEMA DE PESQUISA .............................................................................. 14
1.3 OBJETIVOS ....................................................................................................... 14
1.3.1 Objetivo Geral ................................................................................................. 14
1.3.2 Objetivos Específicos ...................................................................................... 15
1.4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ........................................................... 15
1.5 APRESENTAÇÃO DO TRABALHO ................................................................... 15
2 ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA ........................................................................... 17
2.1 DEFINIÇÃO ........................................................................................................ 17
2.2 HISTÓRICO ....................................................................................................... 17
2.3 EQUIPAMENTOS E APLICAÇÕES ................................................................... 18
2.4 METODOLOGIA EXECUTIVA ........................................................................... 23
2.4.1 Perfuração ....................................................................................................... 24
2.4.2 Concretagem ................................................................................................... 24
2.4.3 Colocação da armação .................................................................................... 25
2.4.4 Preparo da cabeça da estaca .......................................................................... 29
2.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS ................................................................... 32
2.5.1 Adequação ...................................................................................................... 32
2.5.2 Segurança ....................................................................................................... 32
2.5.3 Velocidade ....................................................................................................... 33
2.5.4 Economia ........................................................................................................ 33
2.6 CAPACIDADE DE CARGA ................................................................................ 34
2.6.1 Métodos de cálculo para capacidade de cálculo ............................................. 36
2.6.1.1 Método Décourt-Quaresma ......................................................................... 36
2.6.1.2 Método Antunes e Cabral ............................................................................ 39
2.6.1.3 Método de Alonso ....................................................................................... 39
3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA .......... 42
3.1 PATOLOGIAS DO CONCRETO ........................................................................ 42
3.2 EXCENTRICIDADE ............................................................................................ 48
3.3 PRUMO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA ....................................................... 49
3.4 SECCIONAMENTO DO FUSTE ......................................................................... 49
3.5 ARMADURA ....................................................................................................... 52
4 ENSAIOS PARA O CONTROLE DE QUALIDADE .............................................. 57
4.1 EXAME DE INTEGRIDADE ............................................................................... 57
4.1.1 Exame de fuste ............................................................................................... 57
4.1.2 Sondagem rotativa .......................................................................................... 58
4.1.3 Ensaio de PIT (Pile Integrity Tester) ............................................................... 59
4.1.4 Prova de Carga Estática .................................................................................. 62
4.1.5 Prova de carga à tração .................................................................................. 65
4.1.6 Prova de carga à compressão ......................................................................... 66
4.1.7 Prova de carga transversal ............................................................................. 67
4.1.8 Ensaio dinâmico ou prova de carga dinâmica ................................................. 67
4.1.9 ENSAIO “CROSS-HOLE” - TOMOGRAFIA DE ESTACAS ..................................... 71
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS TRABALHOS ........................................................................................................ 74
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 74
5.2 RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS TRABALHOS ...................................... 75
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 76
7 REFERÊNCIAS CONSULTADAS ........................................................................ 78
6
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – EQUIPAMENTO DE HÉLICE CONTINUA MONITORADA. ................ 18
FIGURA 2 – MICRO COMPUTADOR DE BORDO .................................................. 19
FIGURA 3 – GRÁFICA DE CONTROLE DE CADA ESTACA .................................. 20
FIGURA 4 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO
COM TIRANTES ................................................................................. 21
FIGURA 5 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO
SEM TIRANTES .................................................................................. 21
FIGURA 6 – PROJETO EM PLANTA DA ESTACA SECANTE ................................ 22
FIGURA 7 – FASES DA EXECUÇÃO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA ............... 23
FIGURA 8 – COLCAÇÃO DE ARMADURA MANUALMENTE COM AÇÃO DA
GRAVIDADE ....................................................................................... 26
FIGURA 9 – INTRODUÇÃO DE ARMADURA COM PILÃO ..................................... 28
FIGURA 10 – DETALHES DA ARMADURA ............................................................. 29
FIGURA 11 – FALTA DE LIMPEZA NA CABEÇA DA ESTACA ............................... 30
FIGURA 12 – CABEÇA DA ESTACA PREPARADA PARA RECEBER O BLOCO .. 30
FIGURA 13 – PREPARAÇÃO DA CABEÇA DA ESTACA ....................................... 31
FIGURA 14 – FATOR DE CAPACIDADE DE CARGA SEGUNDO DIVERSOS
AUTORES .......................................................................................... 35
FIGURA 15 – TRANSFERÊNCIA DE CARGA DE UMA ESTACA ISOLADA .......... 36
FIGURA 16 – SEGREGAÇÃO NO TOPO E NAS BORDAS DA AMOSTRA DE
CONCRETO HETEROGÊNIO ............................................................ 42
FIGURA 17 – DETALHE DO CONCRETO SEGREGADO NAS BORDAS DO
ENSAIO DE ABATIMENTO (“SLUMP TEST”) .................................. 43
FIGURA 18 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA ......... 43
7
FIGURA 19 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA ......... 44
FIGURA 20 – EXSUDAÇÃO CONSTATADA NO CORPO DE PROVA
ENDURECIDO. ................................................................................. 44
FIGURA 21 – ESTACA COM ARGAMASSA DE BAIXA RESISTÊNCIA NOS SEUS
2,20M DE EXTENSÃO A PARTIR DO TOPO ................................... 45
FIGURA 22 – CONSTATAÇÃO DE BAIXA RESISTÊNCIA À 1,5M DE
PROFUNDIDADE EM RELAÇÃO AO TOPO.DA ESTACA ............... 45
FIGURA 23 – DETALHE DO CORPO DE PROVA QUE APRESENTA CONCRETO
POROSO COM VISUALIZAÇÃO DOS AGREGADOS ...................... 46
FIGURA 24 – AFUNDAMENTO CENTRAL NO TOPO DA ESTACA: EFEITO DA
ARMAÇÃO NO APRISIONAMENTO DO CONCRETO,
CONSTATAÇÃO DE MATERIAL POROSO E FRACO NOS SEUS
PRIMEIROS 1,5M A PARTIR DO TOPO ........................................... 46
FIGURA 25 – DETALHE DE CRAVAÇÃO DO PIQUETE ........................................ 48
FIGURA 26 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E CURVATURA
VISÍVEL ............................................................................................. 49
FIGURA 27 – SECCIONAMENTO DE FUSTE OCASIONADO POR
CONCRETAGEM NÃO PRESSURIZADA ......................................... 50
FIGURA 28 – EXECUÇAO DE ESTACAS PRÓXIMAS COM CONCRETO FRESCO
........................................................................................................... 52
FIGURA 29 – EXCENTRICIDADE DE ARMADURA ................................................ 53
FIGURA 30 – DIFICULDADE DE COLOCAÇÃO DE ARMADURA DA ESTACA
HÉLICE CONTÍNUA .......................................................................... 53
FIGURA 31 – PROBLEMAS DE ARMADURA: (A) COLOCAÇÃO CORRETA E
INCORRETA DE ESPAÇADORES NA ARMADURA; (B) PRESENÇA
DE ENRIJECEDORES DE ARMADURA BEM E MAL POSICIONADOS
8
.......................................................................................................... 54
FIGURA 32 – (A) ARMADURAS DE FRETAGEM DE SEÇÃO CIRCULAR E
RETANGULAR; (B) POSIÇÃO INCORRETA; (C) AUSÊNCIA DE
ARMADURA DE FRETAGEM ........................................................... 55
FIGURA 33 – COTA DE ARRAZAMENTO DIFERENTE DA COTA DE PROJETO 56
FIGURA 34 – BARRILETE DUPLO GIRATÓRIO ..................................................... 58
FIGURA 35 – EXTRAÇÃO DE TESTEMUNOS DE CONCRETO DAS ESTACAS .. 58
FIGURA 36 – ILUSTRAÇÃO DO ENSAIO PIT ......................................................... 59
FIGURA 37 – EXECUÇÃO DO ENSAIO PIT ........................................................... 60
FIGURA 38 – VARIAÇÃO DA SEÇÃO DO FUSTE .................................................. 61
FIGURA 39 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E ARMADURA
APARENTE ....................................................................................... 61
FIGURA 40 – TRAJETÓRIA DE EQUILÍBRIO DA ESTACA (CURVA CARGA VS.
RECALQUE) ..................................................................................... 63
FIGURA 41 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR
TIRANTES ......................................................................................... 64
FIGURA 42 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR
CHUMBADORES .............................................................................. 64
FIGURA 43 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR
CARGUEIRAS ................................................................................... 65
FIGURA 44 – SISTEMAS DE REAÇÃO PARA PROVAS DE CARGA .................... 66
FIGURA 45 – SISTEMA BÁSICO DE REAÇÃO COM CARGUEIRA ....................... 67
FIGURA 46 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA DINÂMICA .......................... 68
FIGURA 47 – CONDIÇÕES BÁSICAS PARA PROVA DE CARGA DINÂMICA ...... 69
FIGURA 48 – TELA DO PDA MODELO PAK ........................................................... 70
FIGURA 49 – INSTRUMENTOS INSTALADOS NA ESTACA DO ENSAIO PDA .... 70
9
FIGURA 50 – SEÇÃO DA ESTACA POR TOMOGRAFIA ....................................... 73
FIGURA 51 – VISTA EM 3D DA ESTACA POR TOMOGRAFIA .............................. 73
10
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DAS ESTACAS (2006) .................. 22
TABELA 2 – BITOLAS MÍNIMAS PARA ARMADURAS COM MAIS DE 6M (1998) 28
TABELA 3 – VALORES DE α E β (1996) ................................................................ 38
TABELA 4 – VALORES DE β1 E β2 (ANTUNES E CABRAL 1996) ......................... 39
11
LISTA DE SÍMBOLOS
H:V – relação entre medida horizontal e medida vertical;
Fck – resistência característica à compressão do concreto;
Ø – diâmetro;
rl - atrito lateral;
N - número de golpes do ensaio SPT;
Rp - resistência de ponta;
Np - média entre os valores de N na profundidade da ponta da estaca;
PR - carga de ruptura;
PP - parcela de carga resistida pelo solo da ponta da estaca;
PL - parcela de carga resistida por atrito lateral ao longo do fuste da estaca;
P - carga admissível;
rp - resistência de ponta;
fs - adesão calculada a partir do torque máximo (em kgf.m);
£ - penetração total (em cm) do amostrador, no ensaio tradicional de SPT;
Tmín(1) - média aritmética dos valores do torque mínimo (em Kgf.m) no trecho 8D,
medido para cima, a partir da ponta da estaca;
Tmín(2) - média aritmética dos valores do torque mínimo (em Kgf.m) para o trecho 3D,
medido para baixo, a partir da ponta da estaca.
12
RESUMO
Este trabalho apresenta os principais conceitos sobre estacas do tipo hélice
contínua, com o objetivo de um entendimento geral deste tema para melhor
relacionarmos como as técnicas executivas podem originar manifestações
patológicas a este tipo de estaca e como poderemos identificá-las. Para isso foi
realizada pesquisa em bibliografia específica, como artigos, teses, livros
aprofundados neste tema, normas, como também se levou em consideração as boas
técnicas executivas usadas em obra.
Assim, este material serve como fonte de consulta aos responsáveis pela
execução deste tipo de fundação para que se tenha um melhor controle da
qualidade do serviço prestado evitando a ocorrência de manifestações patológicas a
estacas do tipo hélice contínua.
Palavras-Chave: fundações; estacas, manifestações patológicas.
13
1 INTRODUÇÃO
A temática principal deste trabalho são as patologias referentes à execução
de estacas tipo hélice contínua, objetivando levantar os agentes que possam
interferir no desempenho destas estacas, no intuito de se obter uma fundação
segura, atingindo a capacidade de carga a ela imposta. Pretende este trabalho trilhar
pelos aspectos mais relevantes já explorados pela bibliografia consagrada.
Serão abordados neste trabalho: a definição deste tipo de estaca,
equipamentos necessários para a sua execução, aplicações, métodos de execução,
vantagens, desvantagens, capacidade de carga, patologias e ensaios referentes ao
tipo de estaca de hélice contínua para maior qualidade deste tipo de fundação.
As estacas hélice contínua, introduzidas no Brasil em 1987, tiveram uma
utilização crescente nos últimos anos. Os estudos do comportamento dessas
estacas têm crescido na mesma proporção, com a realização de inúmeras provas de
carga e de eventos técnicos específicos, tratando desse assunto. Historicamente,
após passados duas décadas da introdução da estaca tipo “hélice-contínua”
persistem certos questionamentos acerca do projeto, execução, controle e
resultados.
1.1 JUSTIFICATIVA
A escolha deste tema deveu-se à pretensão de se extinguir os problemas
de manifestações patológicas referentes à execução da estaca tipo hélice contínua,
já que este tipo de estaca pode ser utilizado em terrenos de baixa resistência ou
submersos; possibilita a execução de estacas próximas a prédios vizinhos não
causando a descompressão do terreno, ruídos e vibrações.
14
Oferece maior segurança e maiores capacidades de carga e possibilita
centrar o eixo da perfuração sobre o pilar com precisão milimétrica, o que elimina
solicitações adicionais não previstas; permite operar em qualquer superfície de solo,
requerendo pequenos espaços para manobras.
O equipamento permite maior velocidade, reduz as preocupações do
construtor na administração da compra de materiais e controle do preparo do
concreto para fundações. A velocidade de escavação e a concretagem imediata sob
pressão, evita a desestruturação do solo pelo alívio de tensões.
A velocidade diminui os custos, e é mais barata do que as similares
executadas usando processos convencionais, principalmente em solos submersos,
também dispensa o uso de lama bentonítica para a concretagem nas estacas
submersas.
São muitas as vantagens referentes a esse tipo de estaca, e deve-se tomar
conhecimento de suas principais manifestações patológicas para uma perfeita
execução.
1.2 PROBLEMA DE PESQUISA
Quais são as manifestações patológica nas estacas tipo hélice contínua?
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo Geral
Identificar todas as manifestações patológicas em estacas hélice contínua,
observando a relação entre os processos executivos e a patologia relacionado e
eles.
15
1.3.2 Objetivos Específicos
• Identificar os procedimentos executivos que geram manifestações patológicas em
estacas tipo hélice contínua;
• Levantar ensaios para a identificação das manifestações patológicas em estacas
tipo hélice contínua.
1.4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
A pesquisa é notoriamente exploratória e também se enquadra nos
propósitos definidos pelas pesquisas descritivas e explicativas, pois há variáveis de
monitoramento assim como universo amostral definido e também, por se tratar de
uma pesquisa sem o objetivo de justificar as razões pelas quais as técnicas foram
aplicadas.
São importantes e imprescindíveis os estudos baseados em livros, trabalhos
científicos, visando o embasamento da pesquisa, o trabalho será baseado
exclusivamente em função de publicações, documentos impressos e manuscritos
devido à necessidade de observações de campo, relatório fotográfico, análise
documental entre outros. Desta forma, a pesquisa bibliográfica e documental se
adequa aos objetivos definidos.
1.5 APRESENTAÇÃO DO TRABALHO
Alem deste primeiro capítulo, o capítulo 2 trata do tema estacas hélice
contínua, apresentando sua definição, histórico, equipamentos, aplicações,
metodologia executiva, vantagens, desvantagens e a capacidade de carga destas
estacas.
No capítulo 3 são abordadas as manifestações patológicas em estacas
16
hélice contínua.
Já o capítulo 4 apresenta os ensaios para o controle de qualidade das
estacas tipo hélice contínua para averiguar sua integridade.
E por fim o capítulo 5 apresenta as considerações finais e as
recomendações para futuros trabalhos.
17
2 ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA
Neste capítulo aborda-se definição das estacas hélice contínua, os
equipamentos necessários para sua execução, a aplicação destas estacas, os
métodos executivos, suas vantagens, desvantagens e capacidade de carga para
esse tipo de fundação.
2.1 DEFINIÇÃO
A estaca tipo “hélice-contínua” tem sido uma vantajosa alternativa para
obras de médio a grande porte que requerem rapidez, versatilidade e minimização
dos impactos de vizinhança comparada com outros tipos de estacas a percussão.
A estaca hélice contínua é uma estaca de concreto moldada "in loco",
executada por meio de trado contínuo ou segmentado e injeção de concreto através
da haste central do trado simultaneamente a sua retirada do terreno.
A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um
tubo central, equipada com bitz de vídia ou tungstênio na extremidade inferior que
possibilitam a sua penetração no terreno, colocando-se a armação após a sua
concretagem. (ALONSO, 1998)
2.2 HISTÓRICO
Foi desenvolvida nos E.U.A., na década de 80 foi difundida em toda Europa
e Japão, e foi executada pela primeira vez no Brasil em 1987 com equipamentos
desenvolvidos aqui, montados sob guindastes de esteiras, com torque de 35KN e
hélices com 275mm, 350 e 425mm de diâmetro, executando estacas de até 15m de
profundidade.
O mercado brasileiro foi invadido por máquinas européias a partir da década
18
de 90, principalmente da Itália com torque de 90KNm a mais de 200KNm, diâmetros
de hélice de até 1000mm, executando estacas de até 24m de profundidade
(HACHICH et al, 1998).
Hoje no mercado podemos encontrar equipamentos com capacidade para
executar estacas de até 30m de profundidade.
2.3 EQUIPAMENTOS E APLICAÇÕES
O equipamento empregado pelas empresas para cravar a hélice no terreno
é constituído de um guindaste de esteiras (Figura 1), sendo nele montada a torre
vertical de altura apropriada à profundidade da estaca, equipada com guias por onde
corre a mesa de rotação de acionamento hidráulico. Os equipamentos disponíveis
permitem executar estacas de no máximo 30m de profundidade e inclinação de até
1:4 (H:V).
Esses equipamentos destacam-se pela alta produtividade e versatilidade e
possuem todos os itens tecnológicos e operacionais das perfuratrizes de grande
porte.
FIGURA 1 – EQUIPAMENTO DE HÉLICE CONTINUA MONITORADA.
Fonte: Exata Engenharia (2008).
19
Isento de vibrações e com baixo nível de ruído, executa trabalhos em locais
em difícil acesso ou em obras internas com pé direito de 8,50m e com distancia
mínima de 0,35cm da divisa ao eixo da estaca.
Para se controlar a pressão de bombeamento do concreto, a Fundesp
possui instrumento medidor digital, que informa todos os dados de execução da
estaca, tais como: inclinação da haste, profundidade da perfuração, torque e
velocidade de rotação da hélice, pressão de injeção, perdas e consumo de concreto.
Os parâmetros indicados no mostrador digital são registrados e fornecidos a um
microcomputador para aplicação de software que imprime o relatório da estaca com
as informações obtidas no campo.
Tem-se também, o monitoramento por Micro Computador de bordo (figura 2)
que permite o registro em software e posterior impressão de relatórios.
FIGURA 2 – MICRO COMPUTADOR DE BORDO.
FONTE: (BRASFOND..., 2006)
Este relatório contém o gráfico de controle de cada estaca, indicando a
inclinação da haste, profundidade de perfuração, pressão de injeção-vazão e
consumo de concreto, velocidade de subida do trado, desenho do provável perfil da
estaca, torque e velocidade de rotação da hélice, data/horário de início e término dos
serviços executados (figura 3).
20
FIGURA 3 – GRÁFICO DE CONTROLE DE CADA ESTACA.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
As estacas tipo hélice continua oferecem uma solução técnica e
economicamente interessante nos seguintes casos:
Em centros urbanos, próximos a estruturas existentes, escolas, hospitais e
prédios históricos, por não produzir distúrbios ou vibrações e de não causar
descompressão do terreno.
Em obras industriais e conjuntos habitacionais onde, em geral, há um
grande numero de estacas sem variar o diâmetro, pela produtividade alcançada.
Lembrando que a resistência de ponta de uma estaca varia de uma de grande
diâmetro para uma de menor diâmetro, logo se tivermos muita variação de seção em
21
uma obra, a variação de recalques proporcionará danos à estrutura (MILITITSKY,
2005).
Como estrutura de contenção associado ou não a tirantes protendidos
(figuras 4 e 5), próximos a estruturas existentes, desde que os esforços transversais
sejam compatíveis com os comprimentos de armação permitidos, respeitando as
fichas mínimas.
FIGURA 4 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO
COM TIRANTES.
FONTE: Metro Linha 2 estação Klabin, São Paulo/SP (BRASFOND..., 2006)
FIGURA 5 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO
SEM TIRANTES.
FONTE: (HACHICH et al, 1998)
22
Outra aplicação das estacas hélice contínua é chamada de estaca secante,
onde são executadas uma ao lado da outra com uma certa sobreposição, formando
uma parede de conteção contínua estanque hidraulicamente (figura 6).
FIGURA 6 – PROJETO EM PLANTA DA ESTACA SECANTE .
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
Devido à alta capacidade estrutural das estacas com pequenos diâmetros de
(25cm a 50cm), profundidade de até 20m e cargas de 20ton/f a 100ton/f, tornando-
se uma opção interessante quando comparado aos métodos executivos de outras
estacas. As características destas estacas podem ser observadas na tabela 1.
TABELA 1 – CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DAS ESTACAS (2006).
FONTE: (BRASFOND..., 2006)
23
2.4 METODOLOGIA EXECUTIVA
As fases de execução da estaca tipo hélice contínua são: perfuração,
concretagem simultânea a extração da hélice do terreno e colocação da armação. O
preparo da cabeça da estaca não faz parte da execução da estaca, mas será
abordado neste trabalho por ser uma fase importante para o desempenho da estaca.
As fases executivas poderão ser visualizadas na figura 7.
FIGURA 7 – FASES DA EXECUÇÃO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA.
FONTE: (ALONSO, 1998)
24
2.4.1 Perfuração
A perfuração consiste em fazer a hélice penetrar no terreno por meio de
torque apropriado para vencer a sua resistência.
A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um
tubo central, equipada com dentes na extremidade inferior que possibilitam a sua
penetração no terreno.
A metodologia de perfuração permite a sua execução em terrenos coesivos
e arenosos, na presença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solos
resistentes com índices de STP`s acima de 50 dependendo do tipo de equipamento
utilizado.
A velocidade de perfuração produz em média 250m por dia dependendo do
diâmetro da hélice, da profundidade e da resistência do terreno.
2.4.2 Concretagem
Alcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado através do tubo
central, preenchendo simultaneamente a cavidade deixada pela hélice que é
extraída do terreno sem girar ou girando lentamente no mesmo sentido da
perfuração.
Segundo a ABEF (Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de
Fundações e Geotecnia), o concreto normalmente utilizado apresenta resistência
característica fck de 20 Mpa, é bombeável é composto de areia e pedriscos, o
consumo mínimo de cimento é de 400 Kg/m3, sendo facultativa a utilização de
aditivos. O cimento utilizado é o CP III, sem adição de escoria.
O abatimento ou "Slump" é mantido entre (22±2)cm, o slump flow é de 48 a
53 cm, fator água cimento entre 0,53 a 0,56, exsudação ≤ 1,0%, teor de ar
25
incorporado ≥ 1,5% e início de pega ≥ 3,0 horas (Manual...,2008). Normalmente é
utilizada bomba de concreto ligada ao equipamento de perfuração através de
mangueira flexível. O preenchimento da estaca com concreto é normalmente
executado até a superfície de trabalho sendo possível o seu arrastamento abaixo da
superfície do terreno, guardadas as precauções quanto a estabilidade do furo no
trecho não concretado e a colocação da armação.
Para uma perfeita concretagem é recomendado que se uma limpeza da
calda da "rede de concretagem" antes de se executar a primeira estaca. Ao final de
um dia de trabalho, o cocho é limpo com aplicação de óleo. Antes de se começar a
primeira estaca do dia seguinte a rede precisa ser "Iubrificada" para permitir uma
fluência do concreto. Para esta lubrificação costuma-se misturar 2 sacos de cimento
(de 50 kg) em cerca de 200 l de água (calda de lubrificação) dentro do cocho. Esta
calda se misturará com o óleo remanescente da limpeza do dia anterior. Se a estaca
for de pequeno diâmetro (abaixo de 50 cm), o volume por metro será pequeno em
comparação ao volume da calda de lubrificação. Se esta não for lançada fora, antes
de se iniciar a estaca, na sua ponta poderá ficar parte desta calda que, além de ser
de baixa resistência, ainda possui resto de óleo. Por isso, antes de se iniciar a
primeira estaca, o trado deve ser levantado e a seguir começa-se a lançar a calda e
o concreto. Quando toda a calda tiver sido lançada fora e estiver garantido de que
toda a rede já está com concreto, interrompe-se o lançamento do mesmo, tampa-se
o trado e inicia-se a perfuração da estaca (é o que se chama "limpeza de rede")
(VELLOSO, 2000).
2.4.3 Colocação da armação
O método de execução da estaca hélice contínua exige a colocação da
26
armação após a sua concretagem.
A armação, em forma de gaiola, é introduzida na estaca por gravidade
(figura 8) ou com o auxílio de um pilão de pequena carga ou vibrador.
FIGURA 8 – COLOCAÇÃO DE ARMADURA MANUALMENTE COM AÇÃO DA
GRAVIDADE.
FONTE: (BRASFOND..., 2006)
As estacas submetidas a esforços de compressão levam uma armação no topo,
em geral de 2 a 5,5m de comprimento. Embora a NBR 6122 permita não armar as
27
estacas comprimidas, quando a tensão máxima de compressão for de 5 MPa,
neste tipo de estacas, sempre se deve dispor de armadura, recomenda-se um
mínimo de 4Ø12,5mm para estacas de até 40 cm de diâmetro, 6 Ø l6mm para 50
cm, 8 Ø l6mm para 60 e 70 cm, 6 Ø 20mm para 80 cm, 8 Ø 20m para 90 cm e 10
Ø 20mm para 100cm de diâmetro. O comprimento mínimo (abaixo da cota de
arrasamento) é de 3 m para as estacas com diâmetro de até 50 cm e 5 m para as
demais.
Em estacas com arrasamento profundo, deve-se concretar até as imediações
do nível do terreno e, a seguir, instalar a armadura, neste caso dotada de estribos
e enrijecida que será instalada até seu topo atingir o terreno e a seguir empurrada
pelo trado do equipamento (ou outro procedimento similar) até atingir a cota
especificada no projeto (VELOSO, 2000).
No caso de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração,
somente será possível para comprimentos de armações de no máximo 16m, em
função do método construtivo. No caso de armações longas, as "gaiolas" devem ser
constituídas de barras grossas e estribo espiral soldado na armação longitudinal
para evitar a sua deformação durante a introdução no fuste da estaca.
A armadura longitudinal deve ser adequadamente projetada de modo a ter peso e
rigidez compatíveis com seu comprimento, permitindo introdução ao concreto. A
introdução manual da armadura, deve obedecer a requisitos acima mencionados,
além de utilizar concreto com abatimento mínimo de 22cm e diminuir ao máximo de
5 min o tempo entre o final da concretagem e o início da instalação da armadura,
podendo-se introduzir nesse caso, até 12m de comprimento. Acima deste
comprimento, aconselha-se o uso de pilão (figura 9), sendo este mais eficiente que
vibradores recomendados por normas internacionais (ALONSO, 1998).
28
FIGURA 9 – INTRODUÇÃO DE ARMADURA COM PILÃO.
FONTE: (ALONSO, 1998)
As bitolas sugeridas à estas estacas estão referidas na tabela 2 e o detalhe
da armadura com seus devidos recobrimentos e os espaçadores utilizados neste
tipo de estaca: “bico de sapato” e ”sky” podem ser observados na figura 10, a seguir:
TABELA 2 – BITOLAS MÍNIMAS PARA ARMADURAS COM MAIS DE 6M (1998)
FONTE: (ALONSO, 1998)
29
FIGURA 10 – DETALHES DA ARMADURA.
FONTE: (ALONSO, 1998)
2.4.4 Preparo da cabeça da estaca
A cabeça da estada deve ser limpa e preparada para vinculação da mesma ao
bloco, pois a falta desse procedimento pode gerar deformações durante o
carregamento. Deve-se verificar a o preparo da cabeça da estaca em casos de
demora na execução da concretagem do bloco, em locais onde pode haver
contaminação ou presença de sujeira na interface como mostra a figura 11.
A preparação da cabeça da estaca não faz parte da execução da estaca,
30
mas é parte importante para o seu perfeito desempenho, na figura 12 podemos
observar uma cabeça de estaca já preparada para a execução do bloco.
FIGURA 11 – FALTA DE LIMPEZA NA CABEÇA DA ESTACA.
FONTE: (MILITITSKY, 2005)
FIGURA 12 – CABEÇA DA ESTACA PREPARADA PARA RECEBER O BLOCO.
FONTE: (PENNA et al, 1999)]
31
Logo, antes da execução do bloco, para a eficiência adequada deste tipo de
fundação, deve-se remover o excesso de concreto acima da cota de arrasamento
utilizando-se um ponteiro, trabalhando-se com pequena inclinação para cima
conforme figura 13. Para estacas com diâmetro superior a 40cm é permitido o uso
de martelete leve (com peso na ordem de 10Kg). Não é permitido o uso de
rompedores de concreto, vulgarmente chamados de “picão”.
FIGURA 13 – PREPARAÇÃO DA CABEÇA DA ESTACA.
FONTE: (HACHICH et al, 1998)
Caso o concreto apresente qualidade insatisfatória ao se chegar à cota de
arrasamento, deve-se continuar o corte até encontrar concreto são e emendar a
estaca. Prosseguindo o processo, observar se a estaca trabalha apenas à
compressão e/ou se é tracionada ou submetida a esforços transversais para o
dimensionamento da armadura de reforço e garantir um transpasse adequado entre
a ferragem da estaca e a complementar. Podem ser adotados procedimentos
rotineiros de emendas de barras por luvas prensadas ou rosqueadas. As emendas
por soldas devem ser evitadas, pois normalmente não se dispõe de pessoal
qualificado para este serviço em campo, e as condições para a sua execução não
são favoráveis (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008).
32
2.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS
Serão abordadas neste tópico as vantagens e desvantagens referentes as
fundações utilizando estacas tipo hélice contínua.
2.5.1 Adequação:
- É o método adequado para ser utilizado em terrenos de baixa resistência
ou submersos;
- O ruído e as vibrações são extremamente baixos, este método tem se
mostrado particularmente eficiente em áreas densamente populadas, onde os ruídos
e vibrações podem afetar seriamente os prédios vizinhos (BRASFOND..., 2006).
Segundo Antunes e Tarozzo, a hélice contínua oferece uma solução técnica e
econômica em centros urbanos próximo a estruturas existentes e edifícios históricos
por não produzir distúrbios ou vibrações e de não causar descompressão do terreno
(HACHICH et al, 1998).
2.5.2 Segurança:
- O concreto é bombeado para o interior da perfuração ao mesmo tempo em
que se retira a hélice, preenchendo os espaços vazios e evitando o
desmoronamento das paredes da perfuração, e conseqüentemente o seccionamento
da estaca (BRASFOND..., 2006).
- O concreto é bombeado sob pressão (aprox. 10 kg/cm2), o que aumenta o
atrito lateral e, portanto confere à estaca uma capacidade de carga maior do que as
executadas por processos convencionais;
- Oferece maior segurança, pois ultrapassa camadas resistentes a outros
tipos de fundações, o que permite transferir as cargas para camadas de maior
33
suporte, resultando em maiores capacidades de carga;
- A perfuração rotativa elimina a percussão, possibilitando a execução de
estacas próximas a prédios vizinhos, que não são afetados por vibrações;
- O equipamento possui recursos hidráulicos que possibilitam centrar o eixo
da perfuração sobre o pilar com precisão milimétrica. Iniciada a perfuração, um piloto
automático garante a perfeita verticalidade das estacas, o que elimina solicitações
adicionais não previstas;
- Por estar montado em equipamento sobre esteiras permite operar em
qualquer superfície de solo, requerendo pequenos espaços para manobras;
2.5.3 Velocidade:
- O equipamento permite maior velocidade, colocando as fundações à
disposição do cliente mais rapidamente, influenciando no cronograma de obra e
antecipando a sua conclusão;
- É um sistema industrializado para produção de fundações, por operar como
numa linha de montagem. Utilizando concreto pré-misturado bombeável, reduz as
preocupações do construtor na administração da compra de materiais e controle do
preparo do concreto, ficando o mesmo liberado para suas atividades específicas;
- A velocidade de escavação e a concretagem imediata sob pressão, evita a
desestruturação do solo pelo alívio de tensões que ocorre nos processos mais
lentos;
2.5.4 Economia:
- A velocidade diminui os custos, pois as características do sistema
permitem grande produtividade diária, e isto resulta num preço menor por metro
34
escavado e um menor tempo de execução. A estaca é mais barata do que as
similares executadas usando processos convencionais, principalmente em solos
submersos.
-Nas estacas submersas, dispensa o uso de lama bentonítica para a
concretagem.
Mas é importante lembrar que para que a obra fique mais econômica deve-
se fazer uma análise de carga para que a carga do pilar fique próxima à carga da
estaca.
2.6 CAPACIDADE DE CARGA
A estimativa do comprimento das estacas era feita de maneira empírica até
princípios da década de 70, pois não existiam os procedimentos de cálculo que re-
tratassem a experiência brasileira.
As fórmulas teóricas, para a previsão da carga admissível, como por
exemplo as de Terzaghi, Meyerhof e outros, conduziam a valores muito discrepantes
entre si, conforme se pode ver na figura 14 .
Somente em 1975 houve o surgimento do primeiro método brasileiro de
estimativa da transferência de carga de estacas num trabalho dos engenheiros
Nelson Aoki e Dirceu de Alencar Velloso, que, por assim dizer, impôs uma
sistemática para os outros métodos que vieram a seguir.
Tanto o método de Aoki e Velloso, como os demais que se
seguiram, usam o esquema de transferência de carga de uma estaca ilustrado na
figura 15 como ponto de apoio (VELLOSO, 2000).
35
FIGURA 14 – FATOR DE CAPACIDADE DE CARGA SEGUNDO DIVERSOS
AUTORES.
FONTE: (VELLOSO, 2000)
É necessário atentar para a obtenção por correlações com
ensaios de penetração, de valores de capacidade de carga de fundações profundas
sem observar números limites para atrito lateral e resistência de ponta, pela
extrapolação para valores elevados ou profundidades dos elementos de fundação
impossíveis de serem atingidos.
36
FIGURA 15 – TRANSFERÊNCIA DE CARGA DE UMA ESTACA ISOLADA.
FONTE: (VELLOSO, 2000)
Os resultados obtidos acabam sendo incompatíveis com os reais e
provocam o mau comportamento das fundações submetidas a cargas mais
elevadas, superiores àquelas que podem ser transferidas ao solo (MILITITSKY,
2005).
2.6.1 Métodos de cálculo para capacidade de cálculo
Existem três métodos de cálculo específicos para estacas hélice contínua: o
de Décourt, os de Antunes e Cabral e o método de Alonso (1996).
2.6.1.1 Método Décourt-Quaresma
Segundo Décourt-Quaresma, o atrito lateral rl é obtida pela eq. (5.1) abaixo:
(5.1) )/(1
3Nr 2
l mtf+=
37
Onde:
rl é o atrito lateral;
N é número de golpes do ensaio SPT.
Não se adotando valores de N inferiores a 3 nem superiores a 15, e não se
considerando os valores de N que serão utilizados na avaliação da resistência de
ponta rp.
A resistência de ponta é estimada por:
(5.2)
em que :
Rp é a resistência de ponta;
C = 12 tf/m2 para as argilas;
C = 20 tf/m2 para os siltes argilosos;
C = 25 tf/m2 para os siltes arenosos e;
C = 40 tf/m2 para as areias;
Np = média entre os valores de N na profundidade da ponta da estaca, o
imediatamente acima e o imediatamente abaixo.
Décourt introduz os coeficientes α e β na fórmula de capacidade de carga
(Tabela 3):
(5.3)
Onde:
PR é a carga de ruptura;
α e β são coeficientes da tabela B;
PP é a parcela de carga resistida pelo solo da ponta da estaca;
PL é a parcela de carga resistida por atrito lateral ao longo do fuste da
estaca.
pNC.R p =
PLPPR βα +=P
38
Décourt propõe a utilização de coeficientes de segurança parciais para as
parcelas de atrito (CS = 1,3) e para a parcela de ponta (CS = 4). Assim, a carga
admissível deve atender, simultaneamente a: (VELLOSO, 2000).
(5.4)
e
(5.5)
Onde:
P é a carga admissível;
α e β são coeficientes da tabela B;
PL é a parcela de carga resistida por atrito lateral ao longo do fuste da
estaca.
PP é a parcela de carga resistida pelo solo da ponta da estaca;
PR é a carga de ruptura.
TABELA 3 – VALORES DE α E β (1996)
Nota: Com exceção dos valores de α da 1a e 2a colunas, todos os demais são, segundo Décourt,
orientativos, diante do reduzido número de dados disponíveis.
FONTE: (VELLOSO, 2000)
43,1P PPPL αβ
+=
2P PR=
39
)/(.r 21l cmKgfNβ=
22p /40.r cmKgfN ≤= β
KPaf s 002£.65,0rl =
2.6.1.2 Método Antunes e Cabral
Este método utiliza os ensaios SPT, propondo os autores as seguintes
correlações, valores de β1 e β2 na tabela 4: (VELLOSO, 2000).
(5.6)
(5.7)
Onde:
rl é o atrito lateral;
rp é a resistência de ponta;
β1 e β2 são coeficientes da tabela 4;
N é número de golpes do ensaio SPT.
TABELA 4 – VALORES DE β1 E β2 (ANTUNES E CABRAL 1996)
FONTE: (VELLOSO, 2000)
2.6.1.3 Método de Alonso
Este método foi estabelecido usando-se os ensaios SPTT (sondagens à
percussão com medida de torque, Ranzini, 1988 e 1994). Segundo este autor:
(5.8)
40
)/(032,0.41,0
100f 2
s cmKgfh
Tmáx
−=
)(032,0.41,0
100fs KPa
hTmáx
−=
)/(18
f 2s cmKgf
Tmáx=
)(18
fs KPaTmáx=
Em que:
rl é o atrito lateral;
fs é a adesão calculada a partir do torque máximo (em kgf.m);
£ a penetração total (em cm) do amostrador, no ensaio tradicional de SPT.
Neste ensaio, normalmente a penetração total do amostrador é 45 cm, a não
ser em solos muito moles (onde a penetração é maior que 45 cm) e em solos muito
resistentes (onde a penetração total é menor que 45 cm). Esta observação é
importante, porque a aplicação do torque só deve ser feita após se contar o número
de golpes para as 3 penetrações de 15 cm. Por falta de uma diretriz de execução
deste ensaio, já tivemos a oportunidade de ver o sondador aplicar o torque a cada
penetração de 15 cm, o que, convenhamos, é um absurdo, pois para cada SPT, ele
obtinha 3 torques. Ainda bem que ele só lia o torque máximo, senão, seriam 6
leituras para cada SPT.
(5.9)
(5.10)
Para a penetração total h do amostrador igual a 45 em, a expressão acima
assume a forma:
(5.11)
(5.12)
41
2r
)2()1(
pmínmín TT +
= β
Para o cálculo de rp o autor usa o modelo de De Beer.
(5.13)
Em que:
Tmín(1) = média aritmética dos valores do torque mínimo (em Kgf.m) no trecho
8D, medido para cima, a partir da ponta da estaca, adotando-se nulos os Tmín, acima
do nível do terreno, quando o comprimento da estaca for menor que 8D.
Tmín(2) idem, para o trecho 3D, medido para baixo, a partir da ponta da
estaca.
Os valores de Tmín superiores a 40 kgf.m devem ser adotados iguais a 40
kgf.m. Os valores b (em kPa/kgf.m) = 200 para as areias; 150 para os siltes e 100
para as argilas.
Seguindo a tradição dos demais métodos semi-empíricos, Alonso
apresentou correlações estatísticas (Tmáx = 1,2N e Tmín = N) para o caso de não se
dispor de ensaios SPTT. Entretanto, cabe ressaltar que estas correlações foram
obtidas para os solos da Bacia Sedimentar de São Paulo, devendo serem usadas,
com reserva, para outras localidades. Lembra-se que as correlações acima
propostas apresentaram grande dispersão. Na própria Bacia de São Paulo obteve-
se 1,00N < Tmáx < 1,48N. Para os solos residuais que se encontram nesta mesma
Bacia a correlação é da ordem de Tmáx = 1,8 N.
É por esta razão que Alonso já alertava em seu trabalho que antes de se aplicar o
método em outros locais, onde não se disponha de ensaios SPTT, devia-se
inicialmente obter essas correlações e, aí sim, usar o SPT, com essas correlações,
para outras obras da região, onde não se disponha de ensaios SPTT (VELLOSO,
2000).
42
3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS TIPO HÉLICE CONTÍNUA
Neste capítulo serão abordadas as manifestações patológicas referentes à
estaca tipo hélice contínua:
3.1 MANIFESTAÇÕES PATOLOGICAS DO CONCRETO
Podem ocorrer diversas manifestações patologicas no concreto, tais como
segregação, exsudação, efeito parede que serão abordados a seguir:
A Segregação trata-se da separação da argamassa em relação aos outros
agregados. Pode-se detectar a segregação do concreto no teste “slump”, em dois
casos: quando os agregados graúdos se mostram separados no topo e na borda da
amostra (figura 16) e quando a base da amostra não é regular (figura 17).
FIGURA 16 – SEGREGAÇÃO NO TOPO E NAS BORDAS DA AMOSTRA DE
CONCRETO HETEROGÊNIO.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
43
FIGURA 17 – DETALHE DO CONCRETO SEGREGADO NAS BORDAS DO
ENSAIO DE ABATIMENTO (“SLUMP TEST”).
FONTE: (PENNA et al, 1999)
A exsudação do concreto, que é caso especial de segregação onde ocorre a
separação da água do traço das partículas finas do concreto, pode ser observada
por um “borbulhamento” de água com carregamento de finos no topo da estaca
recém executada, formando uma lâmina de água que pode ser verificada nas figuras
18 e 19.
FIGURA 18 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
44
FIGURA 19 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
Este fenômeno pode ser observado no topo dos corpos de prova que
diminuem sua altura na ordem de 3,5 a 5% em média (figura 20).
FIGURA 20 – EXSUDAÇÃO CONSTATADA NO CORPO DE PROVA
ENDURECIDO. NOTA-SE DIMINUIÇÃO SIGNIFICATIVA DO VOLUME DE
CONCRETO.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
45
No concreto seco há presença de uma grande quantidade de bolhas e
apresenta baixa resistência observada nas figuras 21, 22 e 23.
FIGURA 21 – ESTACA COM ARGAMASSA DE BAIXA RESISTÊNCIA NOS SEUS
2,20M DE EXTENSÃO A PARTIR DO TOPO.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
FIGURA 22 – CONSTATAÇÃO DE BAIXA RESISTÊNCIA À 1,5M DE
PROFUNDIDADE EM RELAÇÃO AO TOPO.DA ESTACA.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
46
FIGURA 23 – DETALHE DO CORPO DE PROVA QUE APRESENTA CONCRETO
POROSO COM VISUALIZAÇÃO DOS AGREGADOS.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
Outro fenômeno de segregação é o efeito parede, que ocorre próximo à
superfície lateral das paredes da estaca, devido à elevada taxa de armadura o
agregado graúdo é peneirado pela armadura, fazendo com que a parede da estaca
fique com um concreto mais argamassado, de pouca resistência e mais poroso.
(figura 24).
FIGURA 24 – AFUNDAMENTO CENTRAL NO TOPO DA ESTACA: EFEITO DA
ARMAÇÃO NO APRISIONAMENTO DO CONCRETO, CONSTATAÇÃO DE
MATERIAL POROSO E FRACO NOS SEUS PRIMEIROS 1,5M A PARTIR DO
TOPO.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
47
Essas manifestações patologicas são provocadas pelo erro do traço do
concreto, na falta de homogeneidade e qualidade dos agregados; inadequado fator
água-cimento; entre outras causas descritas a seguir:
- Falta de finos no concreto, em especial abaixo da peneira 0,3 mm, causada
pela presença de areia artificial grossa no traço. Neste caso, o consumo de cimento
de 400 kg/m3 pode ser insuficiente.
-O não emprego de um aditivo incorporador de ar para correção da
granulometria dos agregados.
- O emprego de cimentos fabricados com escórias “vitrificadas“, que
agravam os efeitos da exsudação do traço de concreto.
- O consumo efetivo de cimento no traço inferior a 400kg/m3. Muitos
fornecedores de concreto se balizam apenas no fck de 20 MPa e considerando o
consumo de cimento de 400kg/m3 elevado, optam por reduzir este consumo, sem
informar ao contratante.
- O descontrole da adição de água no ato do recebimento do concreto no
campo no momento de ajuste da trabalhabilidade “slump teste”.
Recomendações para evitar manifestações patológicas no concreto:
- Não empregar pó de pedra;
- Teor de ar incorporado no traço – máximo 4,5%;
- Exsudação máxima 1,0%;
- Emprego de aditivos plastificantes incorporadores de microbolhas de ar;
- Não permitir redosagem de aditivos, a não ser o autorizado pelo fabricante;
- Dar preferência aos cimentos sem adição de escórias de auto forno,
especialmente o cimento CP III.
- Empregar finos totais no traço em valor não inferior a 650 kg/m3 (passante
48
na peneira n 200), sendo que pelo menos 400 kg/m3 destes seja de materiais
cimentícios.
- Não usar aditivos superplastificantes, pois são incompatíveis com os
tempos do processo de estacas hélice contínua, pois elevam a trabalhabilidade do
concreto por período de apenas 20 a 30minutos, iniciando a pega em seguida
(BOLETIM..., 2008; MILITITSKY, 2005).
3.2 EXCENTRICIDADE
Excentricidade é a medida do deslocamento entre o centro da estaca
projetada e a estaca executada. Por normal, se limita à 10 % do diâmetro da estaca.
Uma vez ultrapassado este limite, o projetista deverá ser informado para
providencias como reforçar o bloco ou criar vigas de reforço, alavancar ou relocar
uma estaca, ou até projetando nova configuração para o conjunto de estacas deste
apoio. (BOLETIM..., 2008).
Para se evitar a excentricidade ao locar a obra, é recomendado que ao se
executar o gabarito e a marcação da estaca, deve-se cravar o piquete 20cm abaixo
da cota do terreno e colocar cal para evitar erros de locação.(FIGURA 25)
FIGURA 25 – DETALHE DE CRAVAÇÃO DO PIQUETE.
49
3.3 PRUMO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA
Em terrenos moles ou em aterros recém executados há uma grande
probabilidade de desvio do prumo da estaca devido ao desnivelamento do
maquinário de perfuração (figura 26).
FIGURA 26 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E CURVATURA VISÍVEL
FONTE: Marcos Carnaúba - Engenheiro Civil Consultor
Para se evitar esta manifestação patologica, recomenda-se a retirada do
solo mole, na profundidade de pelo menos 2 metros, colocação de seixo rolado em
seu lugar e compactação do mesmo. Após este processo inicia-se o procedimento
padrão de execução de estacas.
3.4 SECCIONAMENTO DO FUSTE
Os problemas de integridade das estacas de hélice contínua se restringem,
50
na maioria dos casos, ao trecho superior da estaca, por se ter menor pressão de
terra. Uma das causas da variação de seção ao longo do comprimento deste tipo de
fundação se dá pelo desconfinamento de solo pela ação do trado e pela diminuição
de pressão de concreto na concretagem desta estaca (figura 27). A remoção do solo
durante o processo de introdução do trado, aliviando as tensões horizontais
existentes quando da execução da estaca e reduzindo consideravelmente a
resistência lateral antes verificada (MILITITSKY, 2005).
FIGURA 27 – SECCIONAMENTO DE FUSTE OCASIONADO POR
CONCRETAGEM NÃO PRESSURIZADA.
FONTE: (MILITITSKY, 2005)
Para se evitar o desconfinamento de solo, segundo PENNA et al, (1999,
p.75), deve-se retirar o menor volume de terra possível, fazendo com que o trado
penetre, a cada volta, o inferior ao seu passo de volta, para se evitar que o trado
51
funcione como um transportador vertical do solo. O trado deve ter torque suficiente e
haste compatível ao comprimento da estaca, caso contrário a estaca com menor
comprimento também terá menor resistência (MILITITSKY, 2005).
Para se verificar se ocorreu ou não desconfinamento do solo, geralmente é
feita uma prospeccção antes e depois da perfuração.
Já durante a concretagem, a velocidade de subida da haste está
diretamente relacionada com a pressão e o consumo de concreto. O operador deve
atentar para a pressão do concreto que deve está sempre positiva. Não deixando
apresentar vazios entre a retirada da hélice do terreno e o preenchimento da
cavidade, evitando possíveis estrangulamentos ou seccionamento do fuste. Sendo
assim os operadores menos experientes tem a tendência de retirar o trado com
maior velocidade, reduzindo a pressão de injeção do concreto. Quando o concreto
começa a sair pelo lado do trado, o operador equivocadamente desliga a bomba de
injeção de concreto, mesmo abaixo da cota de arrasamento. O procedimento correto
seria deixar a bomba de injeção do concreto em operação e a pressão de
concretagem positiva até, pelo menos, a cota de arrasamento, quer esteja ou não
saindo concreto pelo lado do trado (BOLETIM..., 2008; MILITITSKY, 2005;
VELLOSO, 2000).
A execução de estaca próxima a outro elemento recentemente concretado,
em solos instáveis ou pouco resistentes, afeta sua integridade, ocorrendo alteração
do fuste da estaca e alteração da posição do topo da estaca, caso que pode ser
verificado na figura 28. (MILITITSKY, 2005) A boa técnica recomenda o
espaçamento entre estacas na ordem de 2 a 3 diâmetros de distância entre elas,
mas por garantia de execução recomenda-se de 3 a 4 diâmetros de distância o
espaçamento entre as estacas.
52
FIGURA 28 – EXECUÇAO DE ESTACAS PRÓXIMAS COM CONCRETO FRESCO
FONTE: (MILITITSKY, 2005)
3.5 ARMADURA
O processo de colocação de armadura também é um fator que gera
manifestações patologicas na estaca, como é o caso de dano da estaca provocado
pela colocação de armadura de forma inadequada com uso de equipamento
inadequado ou choques na armadura. Em solos moles pode ocorrer a posição da
armadura fora do corpo da estaca devido a procedimentos impróprios de colocação.
Podemos observar um exemplo de excentricidade na figura 29.
53
FIGURA 29 – EXCENTRICIDADE DE ARMADURA
FONTE: Edifício Maria Radavelli (2008)
A dificuldade ou impossibilidade da colocação da armadura (figura 30) se
deve ao mal detalhamento de projeto, baixa trabalhabilidade do concreto ou demora
entre concretagem e colocação da armadura (MILITITSKY , 2005).
FIGURA 30 – DIFICULDADE DE COLOCAÇÃO DE ARMADURA DA ESTACA
HÉLICE CONTÍNUA
FONTE: (MILITITSKY, 2005)
54
Em estacas de grande diâmetro, deve-se ter cuidado especial quando é
colocado enrijecimento em sua armadura, estes podem dificultar ou prejudicar a
concretagem (figura 31) (MILITITSKY, 2005).
FIGURA 31 – PROBLEMAS DE ARMADURA: (A) COLOCAÇÃO CORRETA E
INCORRETA DE ESPAÇADORES NA ARMADURA; (B) PRESENÇA DE
ENRIJECEDORES DE ARMADURA BEM E MAL POSICIONADOS.
FONTE: (MILITITSKY, 2005)
Deve-se verificar se não há ausência ou posição incorreta de armadura de
fretagem de projeto no bloco (figura 32), que é utilizada quando há mudança de
seção entre elementos estruturais evitando danos à estaca (MILITITSKY, 2005).
55
FIGURA 32 – (A) ARMADURAS DE FRETAGEM DE SEÇÃO CIRCULAR E
RETANGULAR; (B) POSIÇÃO INCORRETA; (C) AUSÊNCIA DE ARMADURA DE
FRETAGEM.
FONTE: (MILITITSKY, 2005)
56
Em algumas situações o prolongamento do corpo da estaca, é executado
elemento em concreto simples, sem vinculação de qualquer natureza. A ausência de
armadura ao se prolongar a estaca quando a cota de arrasamento é diferente do
essencial resultando em necessidade de emenda ou perda de espera de pilar é uma
manifestação patológica grave (figura 33). Essa situação pode ser instável ou
produzir solicitações que as peças envolvidas não suportam com segurança.
FIGURA 33 – COTA DE ARRAZAMENTO DIFERENTE DA COTA DE PROJETO.
FONTE: (MILITITSKY, 2005)
57
4 ENSAIOS PARA O CONTROLE DE QUALIDADE
Estacas moldadas in loco se constituem em uma solução freqüente na
engenharia de fundações. Muitas vezes, os elementos assumem grandes
dimensões e um número reduzido de estacas tende a ser utilizado para absorver os
carregamentos, de modo que a garantia da qualidade da concretagem é
fundamental para o sucesso de um projeto. A avaliação da integridade de fundações
profundas tem seguido internacionalmente uma tendência do uso de métodos
indiretos e não-destrutivos.
Existem diversos ensaios para averiguação da perfeita execução deste tipo
de fundação, estes ensaios serão explorados a seguir:
4.1 EXAME DE INTEGRIDADE
Existem vários métodos para verificar a integridade da estaca, como por
exemplo o exame de fuste, a retirada de testemunhos utilizando-se sondagens
rotativas, ensaio pile integrety tester (P.I.T.), para a verificação da integridade do
fuste. Já os ensaios de carga estática e o de carga dinâmica, além de verificar a
integridade do fuste ainda avaliam a capacidade de carga da estaca. (PENNA et al,
1999)
4.1.1 Exame de fuste
Como geralmente a manifestação patológica deste tipo de estaca está
próximo á superfície, escava-se a parte superior da estaca para se verificar a
integridade. Para se realizar este exame, utiliza-se uma retro-escavadeira para a
escavação do topo da estaca e completada manualmente por operários,
principalmente nas primeiras estacas, quando esta escavação deve ser aprofundada
58
ao máximo, porém sem ultrapassar 1/3 do comprimento da estacam para não
comprometer sua capacidade de carga. (PENNA et al, 1999)
4.1.2 Sondagem rotativa
Para a realização desta sondagem, é recomendado o barrilete duplo
giratório (figura 34), a ancoragem da sonda rotativa deverá ser feita evitando-se
trepidações durante a perfuração, que deve ser paralela ao eixo da estaca, evitando-
se que atinja o fuste da estaca antes de chegar à ponta da mesma.
FIGURA 34 – BARRILETE DUPLO GIRATÓRIO
FONTE: (PENNA et al, 1999)
Podemos observar os testemunhos da estaca na figura 35.
FIGURA 35 – EXTRAÇÃO DE TESTEMUNOS DE CONCRETO DAS ESTACAS.
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
59
4.1.3 Ensaio de PIT (Pile Integrity Tester)
Também chamado de “Low Strain Method” – Teste de Integridade com
Impacto de baixa Deformação. O teste se resume a vários golpes de martelo
aplicados no topo da estaca. O impacto do martelo gera uma onda de tensão que se
propaga ao longo do fuste até a ponta e, por reflexão, até o topo da estaca com uma
determinada velocidade, que é função do material da estaca. Essa onda causa uma
deformação muito pequena, mas uma alta aceleração que é medida por um
acelerômetro de alta sensibilidade fixado ao topo da estaca. Os sinais dessa
aceleração captados são amplificados e digitalizados em um computador portátil que
possui um programa que seleciona, analisa e interpreta estes sinais, conhecido
como PIT. O esquema do ensaio PIT pode ser observado nas figuras 36 e 37.
FIGURA 36 – ILUSTRAÇÃO DO ENSAIO PIT.
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
60
FIGURA 37 – EXECUÇÃO DO ENSAIO PIT.
FONTE: site www.insitu.com.br
Com esses dados pode-se caracterizar as condições de integridade
estrutural da estaca.
As anomolias que poderão ser verificadas com este ensaio são (figura 38 e
39):
- Juntas frias, descontinuidade e/ou seccionamento pleno da seção;
- Alargamento/estreitamento de seção;
- Mudanças nas propriedades dos materiais que constituem a estaca;
- Intrusões de solo significativas (5 a 10%, ou mais, do diâmetro da estaca);
- Determinação do provável comprimento (dispersões da ordem de ± 5 a
10%);
- Emendas (caso de estacas pré-fabricadas de concreto, aço, madeira e,
eventualmente, moldadas in loco);
- Concreto de má qualidade (PENNA et al, 1999).
61
FIGURA 38 – VARIAÇÃO DA SEÇÃO DO FUSTE
FONTE: (ALONSO, 2007)
FIGURA 39 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E ARMADURA APARENTE
FONTE: Marcos Carnaúba - Engenheiro Civil Consultor
62
4.1.4 Prova de Carga Estática As provas de carga estática são bastante difundidas no meio técnico e
recomendadas pela NBR 6122. De posse deste ensaio que corresponde à realidade
da estaca, ou seja, o comportamento da mesma em condições de carregamento.
Pode-se verificar a utilidade dos métodos de capacidade de carga para este tipo
especifico de fundação profunda.
A prova de carga estática é o único ensaio que reproduz as condições de
trabalho de uma estaca, pois os ensaios dinâmicos não necessitam de correlações.
Este ensaio também é o único utilizado para verificar a capacidade de carga de
estacas que foram projetadas para receber cargas de tração ou esforços
transversais.
O sistema de reação projetado para aplicação de carga à estaca pode ser a
tração, compressão ou transversal, e deve ser estável para o nível do carregamento
a atingir no teste.
Na execução da prova de carga, a estaca deverá ser carregada até duas
vezes o valor previsto para sua carga. Caso ocorra ruptura antes deste valor, o
projeto de estaqueamento deverá ser reavaliado.
O ensaio poderá ser realizado com carregamento lento e rápido, conforme
item 3.3.2 da NBR 12.131 ou com carregamento lento até 1,2 vezes a carga de
trabalho e daí até o final do ensaio, com carregamento rápido, conforme proposição
de Urbano R. Alonso (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008).
Na execução do ensaio há necessidade de se montar um sistema de reação
que se permita aplicar a carga com segurança, seguindo as prescrições dos ítens
2.1.4 e 2.1.8 da NBR 12131, para se obter estabilidade suficiente para execução do
ensaio, este sistema é projetado em função do tipo de carga (tração, compressão ou
63
transversal). No ensaio a estaca é carregada em incrementos progressivos medindo-
se os valores da carga aplicada (P) e o deslocamento correspondente do topo da
estaca (d) conforme indicado na figura 40. Conforme Burin e Maffei (1989), a partir
deste ensaio poderemos obter a trajetória de equilíbrio do conjunto estaca-solo
(genericamente chamado de estaca) (ALONSO,1996; PENNA et al, 1999).
FIGURA 40 – TRAJETÓRIA DE EQUILÍBRIO DA ESTACA (CURVA CARGA VS.
RECALQUE)
FONTE: (ALONSO, 1996)
Poderemos observar os esquemas de prova de carga estática para reação por
tirantes na figura 41, reação por chumbadores na figura 42 e reação por cargueira
na figura 43.
64
FIGURA 41 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR
TIRANTES
.
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
FIGURA 42 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR
CHUMBADORES
.
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
65
FIGURA 43 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR
CARGUEIRAS.
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
4.1.5 Prova de carga à tração
O sistema de reação para provas de carga de estacas tracionadas é
composto por dois esquemas estruturais: o apoio em “fogueiras” e apoio em
estacas, principalmente se a estaca a ensaiar for inclinada (figura 44). É importante
lembrar que nas provas de carga à tração usa-se, geralmente uma só viga de apoio
para o macaco hidráulico. Por esta razão é necessário escorar essa viga evitando o
tombamento que poderá causar acidentes. As escoras utilizadas podem ser de
madeira, ou uma estrutura de apoio em concreto, mesmo que a estaca a ensaiar
não seja inclinada (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008).
66
FIGURA 44 – SISTEMAS DE REAÇÃO PARA PROVAS DE CARGA.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
4.1.6 Prova de carga à compressão
Atualmente, não só pela maior ordem de grandeza dos carregamentos das
estacas como pelas facilidades que existem em se encontrar um grande número de
empresas que executam tirantes, raras vezes se utilizam cargueiras formadas por
caixões de areia, chapa de aço e perfis metálicos nas provas de carga, representado
esquematicamente na figura 45.
Para cargas de reação baixas da ordem de até 600 KN, pode-se usar
apenas uma viga ancorada em dois tirantes de barra, mas neste caso é importante
que essa viga seja ancorada lateralmente evitando o tombamento que poderá
causar acidentes (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008).
67
FIGURA 45 – SISTEMA BÁSICO DE REAÇÃO COM CARGUEIRA.
FONTE: (PENNA et al, 1999)
4.1.7 Prova de carga transversal.
Nas provas de carga à tração, como sistema de reação pode-se usar o solo
como reação ou duas estacas com o macaco hidráulico reagindo contra elas
(PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008).
4.1.8 Ensaio dinâmico ou prova de carga dinâmica
O objetivo desse ensaio é determinar a capacidade de ruptura da interação
estaca-solo, para carregamentos estáticos axiais. Ele diferencia das provas de carga
estática pelo carregamento a ser aplicado dinamicamente, materializado através do
impacto de um martelo, no topo da estaca ou bloco executado para este fim, caindo
de altura pré-determinada (figura 46).
68
FIGURA 46 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA DINÂMICA (PDA).
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
A medição é feita através da instalação de sensores no fuste da estaca, em
uma seção situada a pelo menos duas vezes o diâmetro, abaixo do topo da mesma.
As condições básicas para o ensaio de prova de carga dinâmica pode ser observado
na figura 47.
Os sinais dos sensores são enviados por cabos ao equipamento PDA, que
armazena e processa os sinais “on-line”. (figura 48)
São utilizados dois pares de sensores sendo um transdutor de deformação
especifica que gera uma tensão proporcional à deformação sofrida pelo material da
estaca durante o golpe. O outro sensor é um acelerômetro, que gera uma tensão
proporcional à aceleração das partículas da estaca. Cada par de sensores é fixado
diametralmente oposto a fim de detectar e compensar os efeitos da excentricidade
do golpe (figura 49).
Além da capacidade de ruptura do solo, outros dados podem ser obtidos
pelo ensaio:
-Tensões máximas de compressão e de tração no material da estaca
durante os golpes;
70
FIGURA 48 – TELA DO PDA MODELO PAK.
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu
Niyama, Dr. Eng.
FIGURA 49 – INSTRUMENTOS INSTALADOS NA ESTACA DO ENSAIO PDA.
FONTE: (ALONSO,2007)
- Nível de flexão sofrido pela estaca durante o golpe;
- Informações sobre a integridade da estaca, com localização de eventual
71
dano e estimativa de sua intensidade;
- Energia efetivamente transferida para a estaca, permitindo estimar a
eficiência do sistema de cravação;
- Deslocamento máximo da estaca durante o golpe;
- Deslocamento, velocidade, aceleração e força máxima ao nível dos
sensores.
A analise deste ensaio é feita pelo programa utilizando método numérico, o
CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program), que possibilita separar a parcela de
resistência devida a atrito lateral da resistência de ponta, e determinar a distribuição
de atrito ao longo do fuste. Essa análise, geralmente feita posteriormente em
escritório a partir dos dados armazenados pelo PDA.
Em estacas moldadas “in loco” recomenda-se fazer um preparo prévio, que
consiste na execução de um bloco para receber os impactos. Os sensores devem
ser instalados no fuste da estaca e não no bloco. Nesses casos é necessário cautela
para que a estaca não entre em regime de cravação (PENNA et al, 1999;
BOLETIM..., 2008).
4.1.9 ENSAIO “CROSS-HOLE” - TOMOGRAFIA DE ESTACAS
O ensaio “cross-hole” em estacas tem como objetivo a verificação da
qualidade da concretagem do fuste. A tecnologia envolve a geração de pulsos
elétricos em uma unidade de controle e aquisição de dados. Em uma sonda
transmissora, os pulsos são convertidos em ondas ultra-sônicas, as quais são
captadas por uma sonda receptora e convertidas novamente em sinais elétricos. A
resposta da sonda receptora é filtrada em torno de sua freqüência de ressonância,
procedimento que permite minimizar o ruído eletrônico.
72
O transmissor e o receptor operam no interior de tubos preenchidos com
água, previamente incorporados à fundação durante a concretagem. Para garantir
uma "varredura" completa do interior do fuste, são empregados tubos dispostos em
círculo (geralmente um tubo para cada 25-30 cm de diâmetro), os quais são
instalados próximos à periferia da estaca e ao longo de todo seu comprimento. Os
tubos podem ser metálicos ou de PVC, sendo usualmente fixados na própria
armadura da fundação. Para garantir uma boa aderência com o concreto, é
recomendado preencher os tubos com água por ocasião da moldagem do fuste.
A execução do ensaio envolve o posicionamento do transmissor e do
receptor na porção inferior de dois tubos. Em seguida, faz-se com que as sondas
percorram simultaneamente a estaca, registrando-se continuamente a profundidade,
o tempo transcorrido entre a emissão do pulso e sua chegada no receptor e a
energia do sinal recebido. O movimento ascendente das sondas dentro dos tubos se
dá mediante o acionamento manual ou mecânico de cabos apropriados. O ensaio é
repetido diversas vezes, selecionando-se novas combinações de tubos. Com isso,
possíveis regiões defeituosas poderão ser mapeadas espacialmente, ao longo da
profundidade e também por "quadrante". Em estacas de menor diâmetro, é possível
executar o ensaio posicionando-se o emissor e o receptor em um único tubo (single
hole testing).
Os sinais monitorados em campo são analisados com softwares específicos.
A interpretação é efetuada com base no tempo de transmissão do pulso de ultra-
som. O princípio físico consiste no fato de que a presença de material de má
qualidade no fuste retardará ou impedirá a chegada do sinal emitido. Muitos dos
fatores que podem causar um atraso na chegada do pulso de ultra-som; tais como
intrusões de solo (ou lama bentonítica), concreto de baixa qualidade ou formação de
73
vazios; levam também a uma diminuição da energia do sinal transmitido, de modo
que esta grandeza também é considerada na análise. É possível ainda combinar os
dados obtidos para vários pares de tubos instalados na estaca, visualizando-se os
resultados em duas ou três dimensões (figuras 50 e 51). Esse ensaio, que facilita a
identificação de defeitos e confere ao ensaio uma interpretação objetiva, é
conhecido como tomografia (NETO, 2002)
FIGURA 50 – SEÇÃO DA ESTACA POR TOMOGRAFIA.
FONTE: (NETO, 2002)
FIGURA 51 – VISTA EM 3D DA ESTACA POR TOMOGRAFIA .
FONTE: (NETO, 2002)
74
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS
TRABALHOS
Neste trabalho foi abordado o tema estaca tipo hélice contínua: sua
definição, equipamentos, aplicações, método de execução, suas vantagens e
desvantagens, capacidade de carga, com o objetivo do entendimento geral deste
tipo de estaca com o intuito de identificar as manifestações patológicas ocasionadas
por procedimentos executivos falhos.
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Sendo assim, com base na pesquisa realizada para que se obtenha uma
qualidade adequada das fundações utilizando estacas tipo hélice contínua, tentando
evitar as manifestações patológicas, recomenda-se tomar alguns cuidados durante o
processo de execução.
i) Verificar a qualidade do concreto que será utilizado, além de atentar para
que se não utilize concreto misturado com o material de limpeza da mangueira de
concretagem.
ii) Não é recomendável tirar o trado, quando próximo à superfície, muito
rápido para que não desmorone terra para dentro do fuste ou que se diminua a
pressão de concreto, causando o seccionamento do fuste, fazendo com que a
armadura fique aparente e causando outras manifestações patologicas.
iii) Aconselha-se colocar espaçadores na estaca e ter cuidado ao se colocar
a armadura para fique centrada ao fuste.
iv) Em solos moles ou aterros a excentricidade da armadura é muito comum,
além do guindaste de esteiras que devido ao seu peso tende a ficar em desaprumo,
para que isso não ocorra, recomenda-se um reaterro nas camadas superiores do
75
terreno.
v) Mas para termos garantias de que o processo executivo transcorreu como
desejado, é necessário fazer ensaios para verificação do fuste e capacidade de
carga.
5.2 RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS TRABALHOS
Recomendam-se para os futuros trabalhos futuros os seguintes temas:
i) Aprofundar os métodos de ensaio de estacas tipo hélice contínua;
ii) Verificar quais são os ensaios mais indicados para cada patologia
mencionada neste trabalho.
76
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALONSO, U. R.. Avaliação Ensaio P.I.T. nas Est. Hélice Contínuas, nov. 2007.
Disponível em: www.abef.org.br/html/artigos Acesso em: 08/07/2008.
ALONSO, U. R. Interpretação de provas de carga axial em estacas “hélice contínua”
monitoradas na execução. Solos e Rochas, São Paulo, v.19, n.3, p. 233-242, dez.
1996.
ALONSO, U. R. Prova de carga horizontal em estaca hélice contínua. Solos e Rochas,
São Paulo, v.21, n.1, p. 51-57, abr. 1998.
Boletim técnico de estaca hélice contínua monitorada. Disponível em:
http://www.gngfundacoes.com.br/boletim_tecnico_GNG.pdf. Acesso em: 02/07/2008.
Brasfond fundações especiais s/a. Disponível em:
http://www.brasfond.com.br/site2006/index.htm. Acesso em: 02/07/2008.
BURIM, S. M.; MAFFEI, C. E. M. Interpretação de provas de carga axiais em estacas a
partir de um modelo físico consistente. Solos e Rochas, São Paulo, v.12, p. 3-18,
1989.
CURSO, 2008, São Paulo, Local. EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES
EM EMREENDIMENTOS IMOBILIÁRIOS.
77
HACHICH, W.; FALCONI, F. F.; SAES, J. L.; FROTA, R. G. Q.; CARVALHO, S. S.;
NIYAMA, S. Fundações – teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini,1998.
Manual de especificações de produtos e procedimentos ABEF, ABEF – Associação
Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia, 2ª Ed.
Disponível em: www.abef.org.br. Acesso em: 08/07/2008.
MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C.; SCHNAID, F.. Patologias das Fundações. São
Paulo: Oficina de Textos, 2005.
NETO, L. A; KORMANN, A. C. M.; BEIM, J.; MARTINATI, L.R.; DEBAS, L. F..
Tomografia de estacas: uma nova tecnologia para o controle de qualidade de
fundações profundas. Disponível em: http://www.insitu.com.br/artigos/default.
Acesso em: 10/07/2008.
PENNA, A. S. D.; CAPUTO, A. N.; MAIA, C. M.; PALERMO, G.; GOTLIEB, M.;
PARAÍSO, C. S.; ALONSO, U. R.. Estaca Hélice-Contínua. A Experiência Atual. São
Paulo: Associação Brasileira de Engenharia de Fundações e Serviços Geotécnicos
Especializados; Associação Brasileira de Mecânica dos Solos, 1999.
VELLOSO, D. A.; ALONSO, U. R. Previsão, controle e desempenho de fundações.
In: Previsão de desempenho x comportamento real, São Paulo, p. 95-137, 2000.
78
7 REFERÊNCIAS CONSULTADAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12131/1991: Estacas –
Prova Carga Estática.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13208/1994: Estacas –
Ensaios de Carregamento Dinâmico.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739/1994: Concreto –
Ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122/1996: Projeto e
Execução de Fundações.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211/1986: Agregados
para Concreto.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211/1986: Agregados
para Concreto.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7480/1992: Barras e
fios de Aço destinados às armaduras para concreto armado.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8953/1992: Concreto
para fins estruturais – Classificação por grupos de resistência.
79
FILHO, J. A. P. et al. Comportamento à Tração de Estacas Tipo Hélice-Contínua
Executadas em Solo de Diabásico.
http://www.geyer.com.br/pages/helicon.htm;
http://www.mait.it/;
http://www.prp.unicamp.br;
http://www.sitengenharia.com.br/fundacaohelicecontinua.htm;
http://www.soilmec.com/gate/_vti_g1_1.aspx;
KORMANN, A. C. M.; CHAMECKI, P. R.. Estacas Hélice Contínua em Argila
Sobreadensada: Comportamento em Provas de Carga Estáticas e Dinâmicas.
MARCELLI, Mauricio. Sinistro na Construção Civil – Causas e soluções para danos
e prejuízos em obras. São Paulo: Pini, 2007.
SIMPÓSIO, VI, 2008, Florianópolis. Simpósio de Prática de Engenharia
Geotécnica da Região Sul GEOSUL.
SIPRIANO, V. S. Análise comparativa de custos entre fundações do tipo hélice contínua
e pré-moldada. 2007. Trabalho de Graduação (Bacharelado em Engenharia Civil) –
UDESC – Universidade do Estado de Santa Catarina, Joinville, 2007.