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Tema III. Equipes e máquinas de construção.

3.1. Generalidades.

Breve resumo histórico

O início da mecanização das construções se remonta aos anos finais do século XVIII,

especificamente aos 1770, quando na Inglaterra Richard Edge Worth deu a conhecer mundo ao

mundo sua famosa: “roda sobre cadeias” (actualmente denominada: “larvas” ou “esteiras”), a qual

serve de apoie para o surgimento do primeiro Tractor sobre Esteiras ou Larvas; mais de um século

depois (em 1904) ao Tractor de Esteiras lhe incorporou a direcção por freio diferencial (patente

concedida ao Richard Hornsby), assim como motores accionados a vapor, todo o qual fez possível

que se começasse a mecanizar os rudes trabalhos da construção, em particular as escavações

necessárias para os de movimentos de terra, mediante maquinarias que substituíam e liberavam o

homem de arrudas tarefas e faziam possível se multiplicasse a produtividade destes trabalhos.

No 1908 se substituem os motores accionados por vapor, que possuíam os primogénitos tractores,

pelos motores de combustão interna que usavam como combustível a gasolina, o qual significou um

avanço significativo ao reduzir-se notavelmente o peso e dimensões de sortes máquinas,

aumentando-a potência de seus motores, obtendo assim uma maior produtividade na realização dos

trabalhos e é óbvio uma maior economia na execução dos mesmos. Às inovações antes mencionadas

as incorpora à produção a Companhia. BEST de Califórnia nos EUA, o qual marcou o trânsito da era

das equipes accionadas a vapor pelos accionados por motores de combustão interna.

Como consequência da Primeira guerra mundial (1914 - 1919), originou-se um avanço notável no

desenho e fabricação das máquinas de construção ante uma evidente major demanda das mesmas

para a construção e reconstrução da infra-estrutura de vias e outras construções, por isso no 1920 a

assina HANOMAG da Alemanha começou a fabricar buldóceres accionados por um novo sistema de

accionamento, o sistema DIESEL. No 1922 surge a Cia CATERPILLAR nos EUA produto da fusão

da companhia BEST antes mencionada e da HOST. A companhia Caterpillar (ou simplesmente

CAT) introduz o mando hidráulico para accionar a folha dianteira destas equipes, mas nesse

momento não se alcançam os resultados favoráveis desejados.

No 1928 a Companhia. Francesa “O Tourneao” introduz os “mandos de cabo” com aceitável

desempenho. No 1936 reaparecem os “mandos hidráulicos” propostos pela CATERPILLAR com

melhoras significativas, obtendo-se impor-se paulatina e definitivamente aos de cabo ao possuir

inegáveis vantagens ao manipular os órgãos de trabalho destas máquinas escavadoras.

No 1940 se introduz o “conversor hidráulico de par”, obtendo-se desta maneira continuar o

aperfeiçoamento destas máquinas ao incrementar sua capacidade de trabalho, ao diminui-los tempos

de duração dos ciclos de trabalho sobre tudo ao trocar de sentido nos movimentos, chegando-se desta

maneira até a actualidade aonde existe uma ampla variedade de equipas, onde alguns modelos

alcançam altas potencializa em seus motores superando os 1000 H.P. de potência nominal; possuem

variados órgãos de trabalho accionados com alta maniobrabilidade e precisão; linhas aerodinâmicas e

cores agradáveis, cabines climatizadas, alcançando-se altos graus de mecanização e elevadas

produtividades nos distintos trabalhos construtivos.

Deve recordar-se que até finais do século XIX estes rudes trabalhos se faziam empregando milhares

de homens, um exemplo significativo foram as escavações efectuadas para a construção do Canal do

Suez (160 km. de longitude) onde se chegaram a empregar em um só dia mais de 10000 homens; é

fácil imaginar o difícil de realizar o seguro logístico para tantos milhares de pessoas em lugares

distantes das cidades. Outro exemplo notável que pode citar-se para ilustrar como se faziam os

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trabalhos de movimento de terra faz quase 2 séculos, é a construção em 1887 de uma via-férrea no

oeste dos actuais os Estados Unidos da América do Norte com uma extensão de 870 km. executada

em só 8 meses, empregando para isso 8 mil homens e 3300 juntas de bois com carretas. Seu prazo de

duração assombra ainda na actualidade, mas se conseguiu empregando uma cifra muito elevada de

pessoas e grande quantidade de veículos de tracção animal, fundamentalmente para o transporte ou

transporte de terras.

Além dos Buldóceres surgem as primeiras Trelas ou Escrepas (derivado da palavra Inglesa:

Scrapers), equipes que em seus inícios foram movidos por tracção animal, posteriormente a vapor e

finalmente na actualidade empregando motores de combustão interna diesel e mediante

accionamento hidráulico, os que substituem o trabalho de muitos homens ao realizar várias

operações de maneira sucessiva, o qual lhe permite alcançar altos rendimentos nos movimentos de

terra.

O Tractor sobre Esteiras serve de base também para a origem de outras máquinas tais como: os

Carregadores e as Gruas Escavadoras ou Escavadora Universal, de ampla utilização na actualidade.

Posteriormente se mecaniza a transportação de terras e rochas, ao criá-los primeiros Caminhões de

Volteio e posteriormente os Caminhões “Fora de caminho” (Dumpers). Também se mecanizaram os

trabalhos de nivelamento e perfilado (terminado) dos aplainamentos, ao se desenhar e fabricá-las

primeiras Moto niveladoras.

A compactação mecanizada de solos se obtém com o desenvolvimento da família dos

Compactadores, dessa maneira se chega a mecanizar o 100 % dos rudes trabalhos de movimento de

terras necessários para os diferentes tipos de obras civis.

Paralelamente se foram mecanizando os trabalhos de outras etapas construtivas para minimizar os

tempos e custos das obras, surgindo assim outras equipes como: as Gruas de Iҫaje, as Betoneiras ou

Concreteras, as Maquinarias de Pavimentação, as equipes denominadas de “pequena mecanização ou

ligeiros”, empregados geralmente nos trabalhos de Terminação das Edificações, assim como outros

variados equipes de construção.

Na actualidade pode afirmar-se que existem maquinarias para realizar a maioria absoluta das

actividades construtivas com alta produtividade e a necessária qualidade, para quase todo tipo de

obras, dados os avanços experimentados pela ciência e a tecnologia.

Para garantir a humanização dos rudes trabalhos da construção as empresas construtoras devem

dispor dos recursos e da técnica necessária para realizar as construções com a produtividade e a

qualidade que necessita o desenvolvimento socioeconómico do país, assim como também os esforços

em tratar de realizar uma gestão eficaz destes importantes recursos.

Tendências actuais de desenvolvimento das Maquinarias de Construção.

Seguidamente se enumeram as principais tendências de desenvolvimento das maquinarias de

construção no mundo na actualidade:

Uso crescente de materiais sintéticos mais ligeiros e resistentes em sua fabricação.

Normalização de peças, partes, conjuntos e sistemas de peças, as que as fazem

intercambiáveis e utilizáveis para distintas marcas e modelos de equipas.

Aumento significativo da potência nominal dos motores das máquinas.

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Uso maioritário de motores com accionamento DIESEL.

Emprego de mandos, transmissões por accionamento hidráulico e outros sistemas para fazê-

los mais precisos e fáceis de operar.

Maior maniobrabilidade ao realizar os diferentes trabalhos.

Maior variabilidade em seu emprego ao dispor de múltiplos órgãos de trabalho.

Equipes de grande e a sua vez de pequeno formato, multo propósitos.

Melhoria notável no conforto das cabines dos operadores, seguras e climatizadas.

Uso cada vez major de controlos automáticos para evitar sobre peso, o tombo (caída),

assegurar o controlo do paralelismo entre os eixos dianteiros e traseiros, etc.

Forma e desenho aerodinâmico os que diminui sensivelmente a resistência a seu movimento

através do ar e que esteticamente lhes dão uma forma estilizada.

Uso de cores contrastou com a vegetação (geralmente amarelo, laranja)

Emprego de equipas teleguiadas e submersíveis para realizar tarefas de alto risco em túneis,

debaixo da água do mar e dos lagos, em zonas radioactivas, etc.

Aumento dos preços de compra dos mesmos, em ocasiões inalcançáveis para os países em

desenvolvimento.

3.2. Classificação dos equipamentos de construção

Equipamentos para:

A. Movimento de terra, Perfuração e Produção de britas

B. Transporte

C. Fincada ou cravaҫão

D. Betunado

E. Iҫaje e Montaje

F. Outros (Pavimentação, reciclaje, etc.)

3.3. Características fundamentais e campo de utilização de cada grupo

A. Movimento de terra e Produção de brita

A.1. Classificação das Maquinarias de Movimento de Terra.

Máquinas Escavadoras de folhas com cuchillas:

Buldóceres (bulldozers).

Trelas (scrapers).

Mototrelas (moto scrapers).

Zanjadoras (trench cutting machine

Motos niveladoras (motograders).

Máquinas Escavadoras com colher (cubos ou pás)

Escavadora Universal ou Gruas Escavadoras:

Escavadora Frontal ou Frente Pá (frontal shovel)

Retroescavadora (back hoe).

Dragagens (drag line).

Escavadora siri (Jaiba) o Almeja de cuchara autoprensil.

Máquinas de Perfuração (Máquinas Perfurarias)

Máquinas Carregadoras ou Carregadores:

Carregador Frontal sobre Pneumáticos (frontal whell loader).

Carregador Frontal sobre Esteiras (frontal track loader)

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Retro carregadores ou Carregadores de descarga traseira

Máquinas de Transportação de Terras e/ou Rochas:

Caminhões de Volteio (dump truck).

Semi-reboques de Volteio.

Caminhões “Fora de caminho”:

Rígidos (dumper)

Invertebrados ou “todo terreno” (articulated dump truck)

Compactadores (compactors):

1. Pesados:

Cilindros de Aros Lisos (smooth wheel rollers).

Cilindros Vibratórios (vibratory compactors).

Compactador sobre Pneumáticos (phneumatic atire roller).

Compactador “Pata de Cabra” (sheeps foot rollers).

2. Ligeiros:

Pisões de Impacto (tipo “Rã”).

Paus de macarrão Lisos Vibratórios.

Placas ou Bandejas Vibrantes.

3. Mistos (Aros Lisos Pneumáticos, Compactadores de Bordas, etc.

Partes Fundamentais das Máquinas de Construção, funções principais.

É importante e oportuno descrever brevemente uma série de partes ou elementos componentes que

possuem as equipes de construção:

O Motor.

O Sistema de Transmissão (caixa de velocidades, embriaguem principal, a barra cardam, etc.).

O Sistema ou Trem de Rodagem (sobre esteiras, sobre pneumáticos, sobre patim).

O Sistema de Controlo (“mandos”).

O Chassis ou estrutura resistente.

Os órgãos de trabalho (folhas, cubos ou pás, cama ou depósito de carga, escarificações, etc.).

O Motor:

É o elemento principal em qualquer equipe de construção, pois é onde se gera a potência que estes

necessitam para cumprir suas funções. Podem ser de várias formas e potências e utilizar variadas

formas de energia.

Usualmente são de combustão interna, de injecção e de quatro tempos compostos por: corpo ou

carcaça, cilindros, pistões e bielas, cigüeñal, árvore de partidas, válvulas, injectores, etc. Na Foto 1,

apresenta-se um Motor de accionamento Diesel.

Não é necessário para os Engenheiros Civis dominar o funcionamento dos motores e o

funcionamento de cada parte constituinte, mas sim saber que o movimento alternativo dos pistões,

por intermédio das bielas, passa ao cigüeñal o qual ao rodar entrega sua energia cinética (potência)

aos órgãos de transmissão, que fazem possível que o trem de rodagem e os órgãos de trabalho

possam realizar os movimentos necessários para realizar os distintos trabalhos.

A Transmissão: (Sistema de Transmissão).

Como se explicou a potência desenvolvida pelo motor deve chegar ao sistema de rodagem e aos

órgãos de trabalho da equipe, é precisamente a transmissão a encarregada desta função.

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Foto 1: Motor accionado pelo sistema Diesel, usualmente empregado nas equipes de construção.

Esquema 1: esquema em planta de um Sistema de Transmissão.

Como pode apreciar-se no esquema anterior, a rotação do cigüeñal do motor (1) transmite-se às rodas

(8) mediante a embriaguem ou acoplamento (2), a caixa de velocidades (3), a barra cardam (4) e a

transmissão final (5) com mecanismo diferencial (6). Estes dois últimos elementos junto com o eixo

de saída transversal estão alojados na ponte traseira da máquina (7), que mediante rolamentos

suporta às rodas, as que a sua vez se movem com a Potência que lhes chega do motor através do

sistema de transmissão antes descrito e que se mostra no Esquema em Planta antes mostrado.

É conveniente esclarecer que não é necessário que o Engenheiro Civil domine as partes e peças que

conformam o esquema de transmissão antes explicado, mas sim deve ter presente que a potência

gerada no motor se transmite mediante este mecanismo e chega até o sistema de rodagem, para que

desta maneira a equipe possa transladar-se e realizar trabalhos úteis.

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Sistema ou Trem de Rodagem:

As equipes de construção para exercer sua função têm que mover-se e o fazem mediante o sistema de

rodagem. Este pode ser:

1. Sobre Pneumáticos ou rodas de borracha ( denota-se em adiante por: S/N)

2. Sobre Esteiras ou Larvas (denota-se no adiante por: S/E)

3. Sobre Patins ou Trilhos (como por exemplo: as que possuem as Escavadoras Frente Pá de

grandes dimensione usadas em Mineração em escavações a céu aberto, que apresentam alguns

modelos de Gruas de Izaje como as Gruas Torre, etc.).

Os que empregam o primeiro sistema (S/N) possuem maior mobilidade e desenvolvem maiores

velocidades, a diferença do de larvas ou esteiras (S/E), entretanto, este último é conveniente

empregá-lo em áreas ou zonas de trabalho que não possuem caminhos definidos, em chãos de pouca

capacidade lhe suportem e para poder desenvolver maiores esforços no gancho de tracção. Maior

informação sobre estes elementos pode achar-se no livro livros clássicos que abordam as

maquinarias de construção.

Sistema de Controlo:

Por diferente que seja uma equipe de construção, o mesmo possui um sistema que permite controlar

seu funcionamento e realizar trabalhos, estes são os chamados “mandos” da equipe mediante os

quais os operadores o dirigem (leme, alavancas, pedais, botões em um painel de controle, etc.).

Do ponto de sua construção os controles em geral podem ser:

- de mandos de cabo,

- de mandos hidráulicos,

- de mandos pneumáticos e

- mistos ou combinados.

A maioria das equipes de construção actuais possuem mandos hidráulicos e/ou mandos mistos, já

que estes se impuseram aos de cabo pelas vantagens que apresentam em seu emprego.

O Chassis:

É a parte ou estrutura resistente da equipe, a que suporta as demais partes, sistemas, peças e

carroçaria da equipe. O chassis deve possuir a suficiente rigidez para não deformar-se na realização

dos trabalhos, em outras palavras: é o esqueleto resistente da equipe Não possui forma definida

variando segundo o tipo e modelo da equipe de que se trate.

Órgãos de Trabalho:

Toda equipe possui órgãos de trabalho com diferentes forma e dimensões, os mas usuais som: folhas

com cuchillas, cubos ou pás, escarificações, depósitos ou camas, etc., para realizar os diferentes

trabalhos.

Estes órgãos são accionados pelos sistemas de controlo antes mencionados, impondo-se os de mando

hidráulico ao obtivesse maior precisão para atacar os trabalhos, sobre todos naqueles que operam

com folhas e cuchillas.

O conhecimento dos órgãos de trabalho das máquinas é muito importante para os Engenheiros Civis,

já que disso depende a maneira ou método de realização para atacar os distintos trabalhos e a

qualidade de sua execução e em grande medida o rendimento ao atacar os trabalhos.

Máquinas Escavadoras de folhas com cuchillas (laminas):

Os buldóceres.

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Os buldóceres são máquinas escavadoras por excelência, com grande emprego na execução de

movimentos de terra de obras lineares, hidráulicas, agrícolas, mineiras, etc. Quer dizer, com um

amplo campo de utilização, devido ao antes expresso se evidencia a necessidade de seu estudo pelos

Engenheiros Civis, para contribuir a sua eficaz e eficiente exploração.

Foto 2: Bulldozer sobre esteiras escavando e conduzindo terra.

Definição do Bulldozer:

Um Bulldozer (buldóceres), cuja sigla é B, pode definir-se como: “uma máquina ex planadora

formada por um tractor geralmente sobre esteiras ou sobre pneumáticos, que possui órgãos de

trabalho conformados por uma folha dianteira e seu cuchilla colocada na parte inferior (órgão de

trabalho principal) e escarificações (rooter) na parte traseira (órgão de trabalho secundário)

accionados por um sistema hidráulico, com os que se executam escavações e transportes, que lhe

permitem efectuar variados trabalhos de movimento de terra”.

Na foto 2, antes mostrada, observa-se um modelo desta equipe escavando e conduzindo um solo

argiloso, culminando a fase de cheio de terra acumulada diante da folha.

A folha é o órgão principal de trabalho do Bulldozer, com a mesma se realizam os cortes ou

escavações, os traslados ou transportes de material escavado e outros muitos trabalhos. Lhe

denomina incorrectamente “cuchilla”, quando realmente esta é o aditamento cortante que possui a

folha em sua parte inferior dianteira, feita com um aço de maior resistência que o resto da folha. Nas

esquinas ou extremos da cuchilla, fabricadas com um de aço até de maior resistência, encontram-se

os “gaviões”, aditamentos que se empregam para iniciar o ataque ao executar as escavações.

Existem três tipos básicos de folhas, as que segundo seu movimento podem ser:

- Fixas (formando um ângulo recto com o eixo longitudinal da equipe)

- Inclinável (em relação a vertical)

- Angulares (respeito ao eixo longitudinal da equipe)

Sistemas de Mandos da Folha.

Para accionar as folhas dianteiras dos buldóceres se empregam dois sistemas de mando:

- Mando Hidráulico (bomba, mangueiras e gatos), mais usado na actualidade.

- Mando de Cabos (“guinche” ou elevador mediante polias e cabos), virtualmente em desuso.

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Ambos os sistemas possuem vantagens e desvantagens que fazem que se prefira seu uso em

determinados trabalhos, entretanto, a tendência actual esta dirigida à produção de máquinas com o

sistema de mando hidráulico antes chamado, devido à precisão que pode obter-se nos cortes e outras

operações, não requerer o operador de grande experiência para manipular a folha, aumentar a

capacidade de escavação ao poder utilizar o peso da equipe como um elemento mais para fazer estes

trabalhos.

Por meio dos mandos hidráulicos (ou também de maneira manual) pode-se inclinar a folha com

respeito à vertical (+10º ou -10º), quer dizer, que sejam inclinável (tip dozers, em Inglês), para

facilitar assim a penetração da mesma no solo, procedendo-se segundo a dureza do terreno tal como

segue:

A. Em terrenos brandos: inclina-se a folha para trás (- 10º) para assim diminuir a tendência desta a

enterrar-se, facilitando o corte e permitir uma acumulação maior de terra diante da folha e por

conseguinte obter um maior rendimento da equipe.

B. Em terrenos duros: inclina-se para diante (+10º) para obter uma maior penetração ao escavar.

Agora bem: se a folha do B pode inclinar-se para cima ou para baixo respeito a horizontal para

fazer possível a introdução dos “gaviões” (esquinas das cuchillas) no chão a escavar, aos

bulldozers com essa possibilidade de movimento da folha lhe denomina: “Tiltdozers”

A folha também pode ser inclinável respeito ao eixo longitudinal ou transversal da máquina, quando

nesse caso pode oscilar entre 30º e 60º com respeito ao eixo transversal da equipe, ao bulldozer lhe

denomina: “Angledozers”

Como puderam precaver-se em dependência do movimento da folha dianteira lhe denominou ao B de

uma maneira diferente; entretanto, na prática a todos lhes denomina: buldóceres mas com um

segundo nome, quer dizer: Bulldozer, simplesmente; Angledozer (se solo possuir a possibilidade de

incliná-la respeito ao eixo transversal ou longitudinal; Bulldozer Angledozer, Tipdozer e Tilldozer

(possui-se os três movimentos).

Virtualmente os buldóceres modernos tratam de combinar todos estes movimentos, para ser mais

versáteis e adaptar-se a um maior número de trabalhos a realizar, exemplo: os B “Komatsu”

Japoneses são: Angulares e inclináveis, além do Topador Frontal ou Bulldozer.

Podem ser empregados outros aditamentos de carácter não básico ou especiais colocados na parte

dianteira em substituição da folha básica ou normal, os que acorde com os trabalhos que realizam

podem ser de quatro tipos:

1. Folha de reste-lo (“clearingdozers”).

2. Abatedor de árvores (“stumpers”).

3. Cortadora de matagais ou matizas (“bushculter”).

4. Placa de impulso ou empure (“cabrito” ou “pusher”).

Também é bom assinalar que existe o Bulldozer sobre Pneumáticos (“Tornadozers”) que

principalmente difere dos anteriores no sistema de rodagem, por suas características é muito útil em

trabalhos de urbanizações, limpeza de ruas, etc., tanto por sua grande mobilidade como por não

danificar o pavimento das ruas ou vias urbanas durante seu trabalho.

Os aditamentos ou folhas anteriormente explicadas estão colocadas diante, mas também detrás lhe

situa outro denominado: Escarificador ou “Rooter”.

Os parâmetros técnicos destas equipem podem obter do “Manual de Parâmetros Técnicos de

Máquinas para a Construção”.

Deve destacar-se a “Classificação dos Materiais por sua Natureza” (ou por seu comportamento ao ser

escavados), classificação que os agrupa desde I até V, quer dizer, desde solos brandos até rocha

muito dura, especificando-os filas de potência requeridos pelos buldóceres para executar os

trabalhos. A classificação IV e V (rochas duras e muito duras) requerem de abrandamento prévio

mediante britagem (trituração) para poder posteriormente usar as máquinas escavadoras. É

importante fazer uso da Tabela, para evitar possíveis aras (rupturas) ou desperdício da capacidade

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potencial destas máquinas, ao atacar uma escavação ou qualquer outra actividade, escolhendo-se

assim a potência adequada do bulldozer acorde com a dureza do solo existente.

Campo de Aplicação.

O campo de aplicação ou emprego dos buldóceres é amplíssimo, não se limita aos trabalhos no ramo

da Construção Civil, mas também no ramo da Agricultura (para o desmonte, a execução de canais

nos sistemas de rega e drenagem, etc.); na Mineração para a escavação e transporte de minerais em

minas a céu aberto; no ramo Militar para fazer obstáculos engenheiros como canais, trincheiras,

caminhos ou rotas para o deslocamento dos meios combativos, etc. Por tal razão é uma das máquinas

mais demandadas no mercado, devido a seu grande ou amplo campo de utilização.

Na construção civil se empregam na execução de grandes movimentos de terra em obras lineares ou

vias de comunicação terrestres (estradas, auto-estradas, via férreas e aeropistas); em escavações dos

CLASSIFICAÇÃO DE MATERIAIS POR SEU NATUREZA

Classificação I - Solos soltos a a semi

compactados

- Areias, cascalhos, limos, terra vegetal, argilas meias com mais ou menos

água, escombros de rocha. - Estes solos não necessitam preparação preliminar para ser escavados pelas

máquinas. Podem ser escavados com relativa facilidade por top adores frontais,

escavadoras universais (frente pás) e outras escavadoras em geral, de baixa ou

meia potencia.

Classificação II - Solos compactos a

rocha branda

- Argilas duras, argilas esquistosas, rocha marga, rocha branca calcário -

argilosa, massas de rocha altamente fissuradas ou estratificadas e rocha

fragmentada por explosivos. - Estos suelos necesitan con frecuencia una disgregación previa mediante

escarificador o arado. Pueden ser excavados por equipos y medios mecánicos de medias o grandes

potencias (más de 80 Hp)

Classificação III - Rocha de dureza

média

- Rocha calcária, piçarras, conglomerados, massas de rocha medianamente

estratificada, rochas muito alteradas e minerais brandos. - Podem ser escavados por equipas ou máquinas de potência mediana (mais

de 140 HP). Para os trabalhos convencionais necessitam sempre uma

desagregação prévia mediante escarificações pesadas ou o uso de explosivos

de fraco potência.

Classificação IV - Rocha dura

- Rochas calcárias ou sílicas, rochas ígneas e metamórficas e de massas de

rochas pouco alterada, calcita e a maioria dos minerais (os de pouca

densidade). - Solo pode ser escavados por procedimentos mecânicos com máquinas

especiais, desenhadas para cada caso. Os explosivos que se usam devem ser

de potencializa meia

Classificação V - Rocha muito dura

- Rochas ígneas não alteradas como granito, a diorita, diabasas, rochas

metamórficas, minerais densos e silícios, magnetita, etc. - Rochas ígneas não alteradas como granito, a diorita, diabasas, rochas

metamórficas, minerais densos e silícios, magnetita, etc. - Solo pode ser extraídos por procedimentos mecânicos altamente

especializados e máquinas especialmente desenhadas. Há necessidade de

emprego de explosivos de alta potencializa e métodos especiais de trabalho. .

Nota: Tomado de NC 52-027:78

EQUIPOS

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lances em corte dos aterros, em compensações longitudinais e transversais de aplainamentos,

escavações em empréstimos; na escavação de cimentações das edificações; na construção de presas

(cortinas, diques, canais, etc.); para realizar dispositivos componentes do sistema de drenagem

superficial tais como: canais, sarjetas, etc.

Os buldóceres trabalham segundo a Tabela em chãos com Classificação I, II e III (quer dizer até de

dureza medeia), sem necessidade de empregar ou realizar britagem. Nos solos classificação: IV e V

(rochas duras e muito duras), para poder trabalhar tem que executar uma desagregação prévia

(trituração ou fofa), realizando britagem com explosivos de média potência.

Os buldóceres trabalham economicamente até os 90 metros (máximo raio de acção), embora nas

escavações e transportes de chão, os máximos rendimentos se alcançam entre os 7 e os 25 metros,

sendo aceitáveis trabalhar até os 45 - 50 metros. A partir desses valores o rendimento diminui

rapidamente com a distância, principalmente devido às perdas de volume de terra acumulado diante

da folha que se originam ao deslocar-se.

Para facilitar a compreensão do antes afirmado, apresentam-se seguidamente as gráficas que

mostram a variação: Rendimento vs. Distância e Custos Unitários dos trabalhos vs. Distância:

Distância

Figura 6. Variación del rendimiento con la distancia de trabajo del Buldócer

Como se observa nas figuras ou gráficas anteriores (Figuras 6 e 7), o máximo rendimento o alcança

um Bulldozer escavando em determinado tipo de chão (classificação I) à distância de 7 metros,

obtendo-se altos rendimentos na escavação e transporte até os 25 m, embora se obtêm aceitáveis

rendimentos até os 45-50m, daí em adiante o rendimento cai bruscamente fixando-se como limite

máximo económico os 90 metros, pois como se observa na figura 7, o custo unitário ($/m³) tende a

infinito precisamente nessa distância.

Logo em resumo os buldóceres devem operar-se entre os 7 e 25 m (como máximo a 50 m) para

assegurar altos ou ao menos aceitáveis rendimentos ao realizar seu trabalho.

Zona de

Máximo

Rendimiento

7 10 20 25 30 40 50 60 70 80 90

Rendimiento

(m3/h)

Rmáx

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Os trabalhos específicos que podem realizar os buldóceres são os seguintes:

1. Desmonte ou corte de árvores

2. Capine de vegetação

3. Descascado (eliminação da capa vegetal da beije dos aplainamentos)

4. Escavação em aplainamentos (em lances em corte)

5. Abertura de sarjetas (de distintas secções transversais)

6. Abertura de canais (de diferentes secções transversais)

7. Escavações nos empréstimos (extracção, transporte e empilhado de terras)

8. Escavações “a meia ladeira” nos aterros de obras lineares

9. Compensações longitudinais e transversais em aterros.

10. Demolições

11. Cheios ou preencho de alicerces, de sarjetas, etc.

12. Empilhado ou re apilado de materiais.

13. Desagregação ou escarificação (abrandamento) de solos.

14. Rega ou estendida de terras.

15. Outras como: mescla de solos com aditivos; impulso de outras máquinas (“cabrito” ou

“pusher”), a carga de equipas de transporte usando aberturas, etc.)

Como se observa, são numerosos os trabalhos que podem executar-se com estas máquinas

escavadoras (algumas auxiliadas com aditamentos especiais).

Pode-se seleccionar o Bulldozer idóneo a empregar para atacar um trabalho segundo sua potência

nominal, órgãos de trabalho disponível e outras características. Isto garante que não se desperdice a

potência em trabalhos que não o requeiram ou que as equipes possam sofrer rupturas ao submetê-lo a

trabalhos que necessitam de major potencializa, quer dizer, faça-se uma adequada selecção da

potência da máquina acorde com a que requeira o trabalho a realizar.

Em geral, o procedimento a seguir para realizar a selecção do Bulldozer idóneo, técnica e

economicamente, para atacar um trabalho se recomenda seja o seguinte:

Conhecer as características do trabalho a realizar (dureza do solo, distancia medeia de trabalho,

dimensões principais do trabalho, etc.).

10 20 30 40 50 60 70 80

90

Distancia (m)

Costo

Unitário

($/m3)

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Conhecer os parâmetros fundamentais da equipe (potência, peso, capacidade), assim como

sistemas de mando e órgãos de trabalho disponíveis.

Escolher a equipe idónea como aquele que possua potência nominal de seu motor e outros

parâmetros e características, mais adequados às características da actividade concreta a realizar

de forma tal de assegurar mínimos custos e altos rendimento na realização dos trabalhos.

Foto 3: Bulldozer descascando (eliminando) a capa de chão vegetal ou orgânico, escavando e

conduzindo de maneira correcta a favor da pendente.

Foto 4: Bulldozer nivelando a base de um lance em corte de um caminho.

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Foto 5: Bulldozer escavando e empilhando terra em um Empréstimo.

Foto 6: Buldóceres trabalhando em paralelo para atacar compensações longitudinais ou

escavações de material indesejável ou restante, em distâncias próximas aos 90 metros

As Trelas

As Trelas ou Escrepas (Scrapers), são máquinas especialmente desenhadas para os trabalhos de

movimento de terra, as quais realizam de maneira sucessiva as operações de: escavação, carrega,

transporte e vertido (rega ou estendida) de terras, o qual faz possível alcançar altos rendimentos

nestes trabalhos, substituindo assim o trabalho de outras máquinas.

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Foto 7: Trela cheia estendendo uma capa de material de cheio em uma esplanada em construção.

Na foto anterior se podem apreciar as partes ou elementos principais do conjunto Tractor Trela (ou

simplesmente Trelas), que são os seguintes:

O Tractor que contribui a força para atacar trabalho (do mesmo se aprecia uma roda no extremo

inferior direito da Foto 7), é o que tira ou puxa a equipe mediante a barra de tiro que os conecta.

A Caixa ou depósito da Trela, onde se acumula o material escavado, com capacidades de carga

que variam entre 2 e 30 m3

A Cuchilla ou elemento cortante para atacar escavações, localizara-se na parte inferior da Caixa.

Dispositivos componentes do sistema de mandos hidráulicos.

Sistemas de rodagem, geralmente sobre pneumáticos (S/N).

As Trelas geralmente são atiradas por Tractores Sobre Esteiras para evitar que patine ou deslize o

tractor ao atirar da mesma durante os trabalhos; não obstante faz vários anos que se empregam com

excelentes resultados Tractores Sobre Pneumáticos gigantes que possuem desenhos pronunciados

(“rodas fingiras (fangueras)”) da Marca: YUMZ (da ex- URSS), os que se empregam para formar o

conjunto Trator-Trela.

Tipos de Trelas:

Atendendo a seu sistema de accionamento, predominando o primeiro destes por suas vantagens ao

realizar os trabalhos:

Mando Hidráulicos

Tipos

Mando por cables

As capacidades de carga da caixa ou depósito destas equipes oscilam 2 e 30 m3; Existem outros

modelos de Trelas da ex- URSS e da França, sendo a TS modelo D-511 da a de máxima capacidade

(15m3).

Campo de Aplicação das Trelas:

Empregam-se na Agricultura para a execução de sistemas de canais e obras de drenagem, a

construção de lagos, micro presas, etc. Na Construção Civil para executar obras de engenharia tais

como: aterros de caminhos e estradas; canais; presas; esplanadas ou terraços e outras obras de terra,

geralmente para a execução de grandes movimentos de terra desde curtas a médias distâncias em

zonas em que a topografia e o tipo de terreno aconselhe o uso de tractores de esteiras. São ideais para

a construção de canais, para a compensação longitudinal de terras em terraços e aterros; o descascado

da base de obras lineares e terraços. Trabalham em solos com classificação I e II onde não existem

rochas soltas de grande tamanho, seu tamanho máximo deve ser menor que a abertura existente entre

15

a cuchilla e o biombo dianteira da caixa da equipe, para que as mesmas possam penetrar). Os

métodos de trabalho para as operações básicas antes mencionadas aparecem explicadas nas

normativas, onde se precisam e brindam recomendações válidas para atacar estas correctamente,

auxiliando-se de figuras e esboço.

Ao atacar os trabalhos antes citados, estas equipe realizam sempre quatro operações básicas de

maneira sucessiva ou consecutiva, as duas primeiras de forma quase simultânea:

Escavação

Carga

Transporte ou transporte de terra.

Rega ou estendida de terra.

A selecção fere-se atendendo principalmente a: a distância de transporte ou transporte, o tipo de solo

e as características topográficas existentes na área de trabalho. Estas máquinas geralmente requererão

de um Empurrador (“Cabrito”) o qual deverá ter a fila de potências, segundo a capacidade da Trela, o

empurrador pode ser capaz de mover-se e atirar da TS incluso ao escavar e carregar simultaneamente

assegurando um eficiente cheio e racional exploração, ao não empregar-se tractores de grandes

potencializa com o TS de pequena capacidade.

Métodos de Trabalho das Trelas ao executar os trabalhos.

É conveniente recordar que estas máquinas realizam seu trabalho em forma cíclica atacando a

escavação, carga, transporte e vertido em terrenos (solos tipo I e II, com rochas de tamanho máximo

(0.30 m) de forma contínua, o qual possibilita alcançar altos rendimentos em distâncias meias curtas

ou pequenas (entre 130 m até 450 m para os modelos existentes).

Os métodos de trabalho para executar operações básicas antes mencionadas aparecem explicadas nas

normativas, onde se precisam e brindam recomendações válidas para atacar estas correctamente,

auxiliando-se de figuras e esboço.

Agora bem que trabalhos especifica poderão atacar as Trelas? Que tipos de percursos devem cumprir

para executar determinados tipos de aplainamentos? Como deve proceder-se?

Principais trabalhem que realizam as Trelas:

1. Escavação, carga, transporte e vertido de material indesejável (Exemplos: escavação em

lances em corte de caminhos e na execução de canais; descascado ou eliminação da capa

vegetal na base dos aterros de obras lineares e nas esplanadas ou terraços, etc.)

2. Escavação, carga, transporte e vertido de material de cheio para construção de aplainamentos

desde empréstimos laterais (Exemplo: para a construção de cheios em diques, cortinas de

presas de terra; de aterros, de terraços ou esplanadas, etc.).

3. Escavação, carga, transporte e vertido de material nas compensações longitudinais de terra

em aplainamentos (compensações em aplainadas ou terraços e nos terraplenagens).

4. Mescla de solos com solos e de solos com aditivos (Exemplo: para a estabilização de solos

em obras de vias)

5. Revestimento de taludes de aplainamentos com solo vegetal.

6. Escavação, carga, transporte e vertido de minerais nas minas a céu aberto.

7. Para cada trabalho se emprega um determinado Ciclo de Trabalho, que deve ser o que se

estabelece nas normativas. Não obstante o antes indicado o ciclo mais usado é O Elíptico,

embora deve se ter presente que este não sempre assegura o percurso a mínima distância e

por conseguinte com máximo rendimento, por isso existe a necessidade de utilizar os ciclos

indicados pelas normativas

Moto trelas.

16

Com o objectivo de obter maiores velocidades e por conseguinte maiores rendimentos os fabricantes

de máquinas de construção idearam as Moto trelas as que demonstraram através do tempo sua

efectividade na execução de grandes volumes de movimento de terra.

Sua forma é similar a das Trelas mas são racionadas por um Tractor sobre Pneumáticos de duas

rodas (ou “de cadeira”) constituindo uma equipe integral, único, com maior maniobrabilidade e

velocidades de deslocamento, o que explica que alcancem maiores rendimentos.

Fabricam-se no mundo dois tipos básicos do Moto trelas:

1. Convencionais (com um e dois eixos motrizes), como a que se aprecia na Foto 8, as que

usualmente requerem a ajuda de outra máquina na fase de escavação e carga

2. Auto carregares, providas de um sistema que permite escavar e automóvel carregar-se sem

ajuda de outras máquinas, como a que se mostra na seguinte Foto 9:

Foto 8. Moto trelas Convencional Foto 9. Moto trelas Auto carregar

Campo de Aplicação.

O campo de aplicação das Moto trelas é similar ao das Trelas, quer dizer, usam-se na execução de

grandes volumes de movimento de terra, mas a distâncias maiores e desenvolvendo velocidades

superiores, por isso se requerem boas condições dos caminhos que utilizam tanto no referente a

pendentes, desenho geométrico e resistência, sendo as equipes mais económicas para realizar estes

trabalhos.

Podem escavar solos classificação I e II (com ausência de rochas de tamanho máx. (0.30m);

geralmente necessitam para poder realizar a escavação e carga com efectividade, de um empurrador

(pusher ou cabrito), para a maioria dos solos.

Em geral seu raio de acção oscila entre: 150 m e 3000 m. São ideais para executar compensações

longitudinais para aterros de obras lineares e canais.

Critérios de Selecção.

A selecção da capacidade das Moto trelas a utilizar se fará principalmente em função da distância

média de transporte de terras, estando regulamentado pelas normativas, o que se mostra na Tabela 6,

seguinte:

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Tabela 6: Selecção da capacidade nominal de carga das Moto trelas em função da distância de tiro e da potência que deve ter um empurrador.

O empurrador (cabrito) adequado à capacidade da Moto trelas de maneira indicativa se estabelece na

anterior Tabela 6, mas se pode determiná-lo analiticamente.

Em resumo, as Moto trelas se utilizam para a realização de escavações e compensações na execução

grandes obras lineares e hidráulicas, a distâncias meias entre os 150 m e 1500 m, alcançando altos

rendimentos.

Principais trabalhem que realizam as Moto trelas

1. Escavação, carga, transporte e vertido de material indesejável (Exemplos: descascado de bases

de aplainamentos, execução de canais, construção de lances em corte de obras de vias).

2. Escavação, carga, transporte e vertido de material de cheio desde empréstimos laterais

(Exemplos: para construção de aterros e cortinas de presas de terra, de esplanadas, etc.)

3. Escavação, carga, transporte e vertido de material para compensações longitudinais (Exemplos:

na execução de compensações em obras de vias e de aplainadas ou terraços).

4. Mescla de solos (para fazer estabilizações mecânicas revisto – chão e com aditivos)

5. Revestimento de taludes com solo vegetal.

6. Escavação, carga, transporte e vertido de mineral em minas a céu aberto (exploração de minas).

Recomendações Gerais para assegurar máximo rendimento e a maior economia ao empregar

as Trelas e as Moto trelas.

1- Trabalhar sempre que for possível a favor do pendente (baixando), já que ganham 10 kgf/t de

peso bruto total, por cada 1% de inclinação.

2- Transladar-se à máxima velocidade possível, sempre que se garanta a circulação com a devida

segurança nos caminhos.

3- Aproveitar ao máximo de capacidade de carga da equipe tratando de que se encha, para o qual

deve utilizar o Empurrador (pusher) adequado segundo tabela estabelecida pela NC.

4- Realizar a fase de escavação e carga entre 1,5 e 2,0 minutos, o qual incrementa o rendimento.

5- Escolher o tipo de ciclo de trabalho acorde com as características do trabalho a realizar

(geralmente se emprega o elíptico).

6- Realizar sempre o percurso com a mínima distância de existir várias alternativas, sempre dentro

da fila de distâncias económicas definido pela normativas.

Cmt = tc.MT / tc pusher

Potencia

95 Hp

120 Hp

150 Hp

210 Hp

De 9 a 14 metros cúbicos

De 7 a 9 metros cúbicos

De 14 a 21 metros cúbicos

Potencia del Empujador o Pusher según la capacidad de la mototraílla.

De 5 a 7 metros cúbicos

Capacidad

300 - 1000

450 - 1500

Hasta 3000

Cantidad de mototraíllas a atender por un pusher: (Cmt)

De 6 a 15

De 15 a 25

Mayores de 25

Capacidad en metros cúbicos Distancia de Tiro en metros

Menores de 6 150 - 600

18

Todas estas recomendações estão dirigidas a obter o máximo rendimento e a maior economia

possível na realização dos movimentos de terra com estas máquinas.

As Sarjadoras (trench cutting machine) para Britagem em Terra e/ou Rocha

Foto 19: Sarjadora em plena acção

As Sarjadoras (trench cutting machine) integram a família das Máquinas Escavadoras, mas possuem

características que as diferenciam do resto das estudadas, já que são muito especializadas e

desenvolvem sua produção de maneira contínua, não cumprindo ciclos de trabalho, como as restantes

máquinas de movimento de terra estudadas.

Na foto 19 (metade superior) aprecia-se uma Sarjadora escavando uma sarjeta de paredes verticais;

na primeira das três fotos inferiores (primeira à esquerda), observa-se uma Sarjadora em estado

inactivo em um estacionamento; na do centro uma Sarjadora escavando uma sarjeta de paredes

verticais de pouco largo, usada geralmente para instalações de cabos de fibra óptica; telefonia e

electricidade; na terceira (no extremo direito) a Sarjadora lista para efectuar seu deslocamento ou

traslado para outra frente de trabalho.

As Sarjadora são máquinas desenhadas especialmente para fazer sarjetas de paredes verticais ou de

secção transversal rectangular, de variadas dimensões, em dependência das dimensões destas

19

máquinas (alguns modelos chegam a profundidades superiores aos 4 metros de profundidade e com

largos que oscilam entre 0.25 m e 1,30 metros) e das exigências do projecto; geralmente dispõem de

um sistema de rodagem sobre esteiras.

Por suas dimensões e potência podem classificar-se em três grupos: grandes, médias e pequenas.

Os diferentes modelos permitem efectuar as escavações mediante seu órgão de trabalho principal: a

escavadora de jarros que acciona de maneira contínua escavando e depositando o material por volta

de um dos laterais ou pela parte dianteira sobre os meios de transporte, auxiliando-se de cintas ou

bandas transportadoras; possuem geralmente um braço inclinável accionado hidraulicamente (ladder

ditcher)

Seus preços no mercado internacional são muito altos, superando algumas o meio milhão de dólares

norte-americanos (USD)

Campo de Aplicação:

É muito especializado ou reduzido. Empregam-se para fazer sarjetas com variados usos: na vida civil

para colocar tubeiras para a construção das redes soterradas dos aquedutos e as redes de esgoto, para

colocar redes de comunicação soterradas (cabos telefónicos, fibra óptica, etc.), para fazer sistemas de

drenagem soterradas, cimentações corridas, etc., com profundidades e largos antes especificados. Na

vida militar para fazer trincheiras, para as comunicações soterradas, fundamentalmente.

Alguns modelos possuem velocidades de trabalho ou escavação que oscilam entre 0,25 e 4,20 m/min

em dependência da dureza do solo e a potência nominal de motor da máquina.

Para ter uma ideia inicial, apresentam-se rendimentos que podem alcançar estas máquinas

escavadoras trabalhando em condições fáceis, médias e severas:

Em condições fáceis (solos Classificação I ou solos suaves): desde 30 até 220 m3/h

Em condições meias (solos Classificação II): desde 20 até 164 m3/h

Em condições severas (solos Classificação III): dos 10 até os 110 m3/h

As Motoniveladoras (motograders sigla: MN).

As Motoniveladoras, são máquinas muito versáteis, com sistema de rodagem sobre pneumáticos,

automóvel - propulsadas, muito empregadas nos trabalhos de movimento de terras, destinadas

principalmente à conformação, nivelamento e acabamento ou terminação dos aplainamentos. Por sua

forma peculiar é denominada por alguns autores: “a Rapariga dos Aterros”; a Escultora dos

Movimentos de Terra”, sendo portanto uma equipe imprescindível nos parques de máquinas das

brigadas de movimento de terras. A mesma pode apreciar-se na foto 35:

Foto 35: Moto niveladora nivelando a superfície de um caminho.

Descrição das Moto niveladoras: As partes principais de uma Moto niveladora são:

20

1- Mecanismos de Direcção (geralmente com mando hidráulico)

2- Mandos do Escarificador.

3- Elementos de mando da folha principal.

4- Controles (leme, alavancas de mando, freio, etc.)

5- Cabine (do operador)

6- Motor.

7- Rodas Traseiras (motrizes) e dianteiras (direccionais).

8- Escarificadores (rooter) (podem ser traseiros, intermédios, dianteiros)

9- Bastidor e círculo giratório.

10- Folha principal.

11- Bastidor Principal (chassis)

12- Folha auxiliar (localizara-se na parte dianteira)

Existem dois tipos principais do Moto niveladoras, segundo seus órgãos de trabalho:

a) Motos niveladoras Mecânicas.

b) Motos niveladoras Hidráulicas.

Na actualidade na maioria dos países do mundo, a maioria são de mandos hidráulicos pelas

vantagens que apresenta este sistema (fundamentalmente uma maior precisão e rapidez nos

movimentos da folha ao trabalhar e ao efectuar a escarificação).

Em outra bibliografia e manuais se classificam atendendo a outras características tais como:

a) Por sua autonomia (Niveladoras e Moto niveladoras)

b) Por seu peso (ligeiras, médias, pesadas e super pesadas)

c) Por sua potência nominal (pequenas, médias e grandes).

Sistemas de mando da folha.

A folha é o principal órgão de trabalho destas equipes, seu accionamento pode efectuar-se mediante

os sistemas de mando hidráulico geralmente.

A folha tem forma côncava, para obter o mesmo efeito no trabalho com o solo que a folha dos

buldóceres, agora bem a folha desta equipe difere muito quanto a mobilidade com respeito à antes

mencionada e em que a mesma é mas larga e menos alta, pode inclinar-se até 900 no plano vertical e

rodar no plano horizontal 3600 debaixo do chassis da equipe, varrendo uma área circular entre as

rodas traseiras e dianteiras.

Esta característica de ter amplos movimentos com sua folha, principal órgão de trabalho, faz que as

MN possam executar variados trabalhos, tanto por sobre ou por debaixo do nível de sustentação da

equipe como se precaverão posteriormente.

Outros aditamentos que esta equipe emprega ao realizar seus trabalhos são:

1. O Escarificador (rooter)

2. Uma segunda folha dianteira.

Campo de aplicação.

Como se afirmou anteriormente esta equipe é muito versátil, seu campo de aplicação é muito amplo,

sendo empregada a mesma das pequenas escavações até os trabalhos de terminação dos

aplainamentos; na conformação e nivelamento de terrenos em solos (classificação I e II

principalmente), livres de pedras ou rochas de grande tamanho. São equipes indispensáveis na

execução das Obras Viales Terrestres: aterros de caminhos, estradas, via férreas, auto-estradas, aro

pistas, etc. Nas Obras Hidráulicas para a execução das cortinas de presas, canais, sarjetas, etc. Nas

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Obras Sociais para executar as aplainadas ou terraços, os trabalhos nas áreas verdes; para a

manutenção e reparação de vias; para a construção e limpeza dos dispositivos de drenagem, etc.

Os trabalhos específicos que podem realizar-se com uma Moto niveladora são:

1. Capine (ligeiro).

2. Descascado (pouca espessura de capa vegetal).

3. Escavações (pequenas ou de pouco volume).

4. Aberturas de Sarjetas de secção triangular (em V).

5. Aberturas de Sarjetas de Fundo Plano ou de “Prato” (de Secção Trapezoidal).

6. Reabertura de limpeza de sarjetas.

7. Perfilado do Taludes.

8. Rectificação de Passeios.

9. Escarificação.

10. Rega ou estendida de materiais.

11. Nivelamento de capas de chão e superfícies

12. Perfilado (acabado final) de superfícies de aterros e de esplanadas.

13. Remoção ou eliminação de superfícies asfálticas (pavimentos).

As formas ou métodos de trabalho para efectuar estes trabalhos vêm estabelecidas nas normativas.

Na foto 36 se aprecia como se realiza este trabalho circulando sobre o talude de um aterro em

escavação com inclinação 2.1, podendo fazer o desta maneira em inclinações de até 1,5:1 Agora

bem, em inclinações maiores como: 1:1 (45 graus) ou superiores (0,75:1; 0,5:1; 0,25.1 ou 0:1 ou 90

graus) estas máquinas têm que realizar este trabalho usando a folha mas apoiando-se sobre a coroa

do aterro.

Foto 36: Moto niveladora perfilando um talude de um aterro em corte

22

Foto 37. Moto niveladora efectuando o nivelamento da superfície da terraplenagem de uma auto-estrada rural

Foto 38. Motoniveladora perfilando ou efectuando o nivelamento final da superfície de uma esplanada

A selecção da equipe principalmente se executa auxiliando-se pela Tabelas das normativas, mas

para escolher o modelo entre vários com similar potencializa, devem considerar-se outros aspectos

como são:

Dimensões e possibilidades de movimento de folha.

Mobilidade das rodas dianteiras.

Dimensione generais da equipe.

Velocidades de operação.

Existência de outros órgãos de trabalho além da folha (escarificação e folha dianteira).

Tipo de solo onde se trabalhará.

23

Considerando as características anteriormente enumeradas e com auxílio das Tabelas se seleccionará

correctamente a MN a empregar.

Foto 39. Motoniveladora regando e nivelando uma capa de material rochoso prévio a seu compactação

na construção da terraplenagem de uma rodovia rural

Rendimentos da Motoniveladora:

Esta equipe está acostumada efectuar seu trabalho em forma de ciclos, tão elípticos (entre 300 e 600

m) como lineares para lances menores de 300 m de longitude. Por tal razão se desprezarão nos

cálculos os tempos de mudança de velocidades e os das manobras nos extremos, já que são

desprezíveis respeitos aos tempos de ida e volta.

A diferencia com as outras equipeis o rendimento se expressa de várias maneiras:

m3/h: para as escavações, rega de materiais, transporte de material.

m2/h: para o capine, o nivelamento, o perfilado, a escarificação, etc.

m/h: para a abertura de sarjetas, reabertura e limpeza destas.

Maquinas Escavadoras com colher (cubos ou pás)

As Gruas Escavadoras (denominadas também: “Escavadora Universal”), é uma família de máquinas

em que sobre uma mesma superstrutura e sistema de rodagem, adicionando ou trocando distintos

órgãos de trabalho, podem-se criar máquinas similares, mas que podem realizar trabalhos diferentes

em distintas áreas ou rádios de acção.

Esta família de máquinas é muito empregada na construção, encontrando-se presente na maioria das

obras, por tal razão é importante seu conhecimento pelos Engenheiros Civis, para contribuir a seu

eficiente uso e exploração.

Estas possuem em comum a superstrutura e o sistema de rodagem, diferenciando-se nos órgãos de

trabalho, existindo 4 tipos básicos:

24

1. Escavadora Frente Pá (Frontal Shovel)

2. Retroescavadora (Back Hoe)

3. Dragadoras (Drag line)

4. Escavadora Siri ou Almeja.

Os dois primeiros tipos são as mais utilizadas na construção de aplainamentos.

A Escavadora Frente de Pá (FP).

Nas fotos 11 e 12 se apreciam uma das equipes mais usadas entre os que integram a família das

Escavadora Universal: a Escavadora de Pá Frontal ou Frontal de Pá, que como pode observar-se

constam de três partes principais que são as seguintes:

Sistema de rodagem (geralmente sobre esteiras)

Superstrutura (cabine do operador, motores, etc.)

Órgãos de trabalho (braço principal e secundário e a pá ou cubo frontal)

Foto 11: Escavadora de Pá Frontal (Frente de Pá)

Foto 12: Escavadora Frente Pá iniciando uma escavação, observem o giro ao trabalhar.

Sistema de Rodagem:

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Geralmente é Sobre Esteiras (S/E), diferenciando-as mesmas das dos buldóceres em que as larvas ou

esteiras são lisas ou com arestas pouco pronunciadas, por isso a área de trabalho deve ser o mais

firme, uniforme e horizontal possível. O traslado por meios próprios está limitado como máximo até

os 5 km, em caso de ter que realizar-se, devem fazê-lo a velocidades baixas (máximo a 5 km. /h) e

tratar de que seja sobre superfícies lisas e flexíveis como aterros ou caminhos de terra em aceitável

estado de circulação. Traslados superiores a essa distância devem planejar-se sobre rastros (“Zorras”)

ou mediante o uso da ferrovia.

Superstrutura: Está conformada pelos seguintes elementos principais:

Cabine do operador.

Mandos.

Motores.

Sistemas de transmissão.

Contrapesos.

Estas partes fazem possível os movimentos da equipe ao redor de seu próprio eixo vertical sejam de

3600 em um sentido ou em outro; o accionamento do órgão de trabalho para executar distintos

trabalhos; garantir a estabilidade da máquina durante o trabalho, etc.

Órgão de Trabalho:

É a parte mais importante e está conformada por três elementos:

A pluma ou braço principal.

O braço da colher (ou secundário).

A colher ou pá frontal.

O accionamento do órgão de trabalho pode ser mediante cabos ou de forma hidráulica (os modelos

modernos)

A Pluma ou Braço Principal sustenta ao secundário, por isso é mais robusto e resistente. Durante o

trabalho da máquina deve inclinar-se entre 350 e 600 em dependência da altura da frente de pedreira e

dos veículos sobre os quais se deposite o material escavado.

O braço da colher:

É o que sustenta a pá e ataca conjuntamente com esta os trabalhos de escavação, carga e descarga do

nível de sustentação para cima (principalmente), embora possa realizar alguns trabalhos a poucas

profundidades (alguns modelos alcançam os 2 metros).

A Colher ou Pá:

Precisamente a pá unida ao braço é a parte do órgão de trabalho desta equipe que lhe dá seu nome,

posto que o movimento é frontal e para diante (do nível de sustentação para cima).

As capacidades de pá são variáveis, variam desde 0,35 m3 de capacidade geométrica ou nominal, até

os 2 m3 (os modelos normalizados), mas no mundo existem grandes escavadoras com pás até de18

m3 (para trabalhar em Minas a Céu Aberto).

A Pá ou Cubo é resistente e possui em sua parte dianteira dentes de aço de alta resistência para atacar

as escavações. A descarga do material se realiza pela comporta traseira. Também a descarga se

efectua por um giro da pá.

É importante conhecer que no trabalho estas máquinas realizam três movimentos fundamentais

cumprindo um determinado ciclo, estes são os seguintes:

Movimento de ascensão e ataque do braço da colher através do terreno no fronte de pedreira.

Retrocesso do braço da colher uma vez efetuada a escavação e carga (cheio).

Giro do material e descarga do material escavado

Estes movimentos se repetem ciclicamente.

26

Os giros laterais devem oscilar entre 450 e 900 como máximo para realizar os ciclos no menor tempo

possível. Não obstante podem, dada as condições da área de carga, depositar o material escavado até

1800.

Campo de Aplicação da Escavadora Frente Pá.

Empregam-se em trabalhos de escavação e carga simultânea de terra e /o rocha em pedreiras e

empréstimos laterais para a construção de aterros e pedraplenes, assim como para a extracção de

minerais em Minas a Céu Aberto, sempre do nível de sustentação para cima.

Podem escavar em terrenos até Classificação III e em solos IV e V prévio abrandamento mediante

britagem.

A zona de escavação e carga devem ser em lugares que permitam amplos rádios de giro e alturas,

onde se requeira uma permanência prolongada destas máquinas escavadoras.

Critérios de Selecção.

Para realizar a selecção idónea destas máquinas além de ter presente o exposto anteriormente, deve

considerá-lo seguinte:

1. Os volumes de terra a mover (são preferíveis para mover grandes volumes).

2. Para escavar e/ou carregar todo tipo de terreno em frentes de pedreira em solos IV e V, com

abrandamento prévio mediante britagem.

3. As dimensões das equipes de transporte (devendo cumprir-se que a capacidade de carga seja de

2 a 6 vezes a capacidade da pá).

4. Disponibilidade de corrente eléctrica na área de trabalho, em caso de utilizar escavadoras que

utilizem sorte energia.

As Retroescavadoras.

Foto 13: Retroescavadora sobre esteiras

27

Foto 14: Retroescavadora - Carregador sobre pneumáticos (equipe de dobro propósito)

As Retroescavadoras cuja sigla é: RÉ (em Inglês: “back hoe”), tal como se aprecia nas anteriores

fotos 12 e 13, são equipes similares ao estudado anteriormente, diferenciando-se fundamentalmente

no órgão de trabalho (pá ou cubo), a qual está em posição investida em relação ao anterior, neste

caso efectua seus trabalhos do nível de sustentação ou apoio para baixo; o sistema de rodagem que

pode ser sobre pneumáticos e sobre esteiras.

Seu órgão de trabalho pode ser accionado por cabos e de forma hidráulica as equipes modernas. A pá

ou cubo da Retroescavadora pode ter múltiplos forma e dimensões em dependência do trabalho a

realizar.

As capacidades de pá (nominais) das equipes oscilam geralmente entre: 0.25 m3 e até os 2 m3

espojados. Durante o trabalho da máquina, a mesma realiza os movimentos seguintes com seu braço,

cumprindo um ciclo de trabalho:

1. Movimento descendente do braço auxiliar à profundidade desejada.

2. Movimento para efectuar a escavação e carga ou cheio da Pá ou Cubo.

3. Giro lateral para depositar o material escavado (em um lateral sobre veículos de transporte

geralmente) sobre a equipe de transporte (cheio ou carrega do mesmo)

4. Giro em sentido contrário para retornar à posição de escavação e reiniciar um novo ciclo.

Ao fazer estes movimentos, como pode deduzir-se com facilidade, cumprimenta um ciclo de trabalho

que ao igual a no caso dos Fronte de Pá, foram medidos e tabulados para os modelos e capacidades

mais comuns, e se estabelecem nas normativas.

Campo de Aplicação das Retroescavadoras.

Empregam-se na realização de escavações debaixo do nível de sustentação e a carga de terrenos

soltos a sem compactos (Classificação I e II) a profundidades de até 5 m, realizando os trabalhos

seguintes:

Sarjetas e Canais de paredes verticais (para alicerces corridos, jogue a rede fitossanitárias,

trincheiras com fins da defesa, para os sistemas de drenagem das obras, etc..

Fossos das cimentações isoladas e em balsa dos edifícios.

Canais de grandes dimensionem (magistrais e primários principalmente) e de menores

dimensione que formem parte de um sistema de drenagem.

Escavação e carga de material em pedreiras ou empréstimos, tal como se aprecia na foto

Dragado e limpeza de sistemas de rega e drenagem, de rios, etc

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Foto 15: Retroescavadora escavando e carregando um Caminhão de Volteio em uma Pedreira

Critérios de Selecção.

Os aspectos a ter em conta para efectuar a selecção da equipe idónea a empregar são:

1. O volume de terra a mover.

2. O tipo de terreno atendendo a sua dureza ao ser escavado (geralmente estas máquinas podem

trabalhar em solos classificação I e II, sem abrandamento prévio mediante britagem) alcançando

altos rendimentos.

3. Características de trabalho a realizar (forma e dimensões).

4. Dimensões da área de trabalho, possíveis obstáculos e vias de acesso, etc.

5. Parâmetros fundamentais da equipe (capacidade da pá ou cubo, dimensões, potência nominal,

etc.)

Então se selecciona entre várias equipes aquele que:

A potência nominal de seu motor seja a mais adequada à dureza do chão a escavar.

Garanta o máximo rendimento no trabalho a realizar.

Nas normativas se estabelecem os aspectos a cumprir para assegurar o uso e exploração destas

equipes.

As Dragadoras (“Drag line”, sigla: DG)

Estas máquinas escavadoras pertencem também à família das Gruas Escavadoras e embora não são

tão empregadas na construção de aplainamentos, somente em algumas trabalhe específicas as que

serão estudadas neste livro.

Possuem uma superstrutura, sistema de rodagem sobre esteiras e seu órgão de trabalho conformado

por uma colher ou cubo de arrasto de forma peculiar, o qual pende do braço (boom) da grua, tal

como se aprecia na seguinte foto 16:

Campo de Aplicação das Dragadoras:

Emprega-se para escavar em solos soltos ou brandos arenosos e argilosos (Classificação I),

trabalhando a partir de seu nível de sustentação ou apoio para baixo, chegando a profundidades e

alcance superiores aos das Retroescavadoras, por isso as faz ideais para realizar dragados,

escavações e limpeza de canais (como se aprecia na anterior Foto16); escavações para eliminação da

lama ou lama na base dos pedraplenes, inclusive para trabalhar na carga de máquinas de transporte

nas Pedreiras e nas Minas a Céu Aberto.

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Foto 16: Dragaria escavando um canal em um solo argila -arenoso.

Critérios de Selecção.

Deve realizá-la selecção da máquina idónea conhecendo de antemão e considerando as

características e aspectos seguintes:

1. Volume de solo a mover.

2. Tipo de terreno (dureza)

3. Classe de trabalho a realizar (especificando forma e dimensões).

4. Dimensões da área de trabalho, possíveis obstáculos e vias de acesso, etc.

5. Estado técnico da equipe.

6. Potência nominal e capacidade do cubo de arrasto.

Em apoie ao anterior se seleccionará a mais adequada ao trabalho a realizar, como aquela que

assegure máximo rendimento e menores custos, quer dizer, a de potência ajustada à dureza do solo e

que com suas dimensões se garanta o alcance e a profundidade que requeiram os trabalhos a realizar.

Escavadora Siri ou Almeja (sigla: JB)

Esta máquina possui também pouco emprego na construção de aplainamentos, usa-se geralmente na

execução de cimentações profundas, poços, etc. Como todo membro da família das Gruas

Escavadoras possui uma superstrutura, com sistema de rodagem sobre esteiras e como órgão de

trabalho uma colher automóvel preênsil com forma de siri ou almeja, que lhe dá seu nome, tal como

pode apreciar-se na seguinte foto 17:

30

Foto 17: Escavadora Siri ou Almeja realizando um fosso vertical profundo em um solo argiloso.

Foto 18: Escavadora bifuncional Retroescavadora-Siri

A escavadora mostrada na foto anterior (foto 18), é de última geração, seguindo uma tendência na

actualidade de produzir equipes que realizem várias funções, neste caso funcionar como

Retroescavadora e também como Siri ou Almeja, o qual equivale a possuir duas equipes em um

sozinho.

Campo de Aplicação:

Emprega-se para efectuar escavações profundas como as necessárias para os alicerces profundos de

edificações, as pilhas de uma ponte, sarjetas estreitas e profundas de tubeiras de água potável, água

redes de esgoto, gás; etc. (que levam entablamento ou acasalamento), em terrenos Classificação I e II

(nestas máquinas a colher preênsil se finca no terreno dada a altura que se deixe cair, a dureza do

chão e o peso da colher)

Se emprega usualmente para a extracção da areia do mar colocando-a sobre o Pantanas, em carga e

descarga de materiais soltos ou a granel em terminais marítimos ou portuários, para a limpeza de

31

canais e portos, entre outros usos. Como pode apreciar-se não é muito usada na construção de

aplainamentos.

Critérios de selecção:

Dado suas características estas máquinas devem escolher-se para fazer trabalhos de escavações e

cimentações profundas e em lugares fixos, onde terá que realizar grandes volumes de trabalho, como

os antes mencionados, dependendo a eleição de um a outro modelo fundamentalmente da

profundidade de escavação e do rendimento que se precise alcançar

Maquinas Perfurarias para as Britagem em terra e/ou Rocha.

Para situar as cargas explosivas e cevas dentro do meio que se deseja voar é necessário executar

perfurações ou verrumas e evacuar posteriormente o material produto da escavação fora destes,

fazendo uso de equipas pertencentes a esta família de máquinas que a seguir se descrevem.

Denominam-se perfurações (verrumas) quando o diâmetro dos mesmos é relativamente pequeno

respeito a sua longitude (menor ou igual a 75 mm) e "poços" quando superam este valor e suas

longitudes são relativamente menores.

Classificação

As máquinas para trabalhos de voadora (voladura) se classificam em 4 grupos:

1. Máquinas Perfurarias Rotatórias

Com morangos (fresas) de múltiplos discos dentados (triconos)

De accionamento pneumático (por ire a pressão)

2. Carrinhos de mão Barrenadoras (deep drilling hammers o wagon drill)

3. Martelos pneumáticos perfuradores e barrenadores (pheumatic hammer)

4. Compressores de ar

5. Outras equipes auxiliares

As características e parâmetros principais destas máquinas são os que permitem sua identificação e

possibilidades de realização dos trabalhos (rendimento, diâmetro das perfurações, profundidade,

velocidade de brocado, etc.) expõem-se seguidamente:

Máquinas Perfurarias Rotatórias

Mostra-se na foto 20 um modelo auto propulsado destas máquinas. Os rendimentos destas equipem

oscilam entre 15 - 25 metros lineares / 8 horas (ou jornada) em rochas duras e até 40 - 80 m em rocha

de dureza medeia ou branda. As mesmas perfuram a rocha mediante quebrado (roto) percussão

Por suas características satisfazem todas as exigências para realizar trabalhos de perfuração em obras

viales em zonas montanhosas e onduladas, mas requerem que lhes garanta um caminho ao menos de

3 m de largura mediante todo o traçado da via (o qual é difícil e caro em zonas montanhosas).

Exemplos específicos destas máquinas são:

- A perfuraria BTC – 2 (EX-URSS) atirada por um tractor de 100 HP, a mesma possui alto

rendimento realizando verrumas com profundidades de até 30 m e com diâmetros de 140 a 150

mm em rocha e em solos rochosos de até 350 mm, com ângulos de inclinação de até 90o. Para

evacuar os “detrito” da escavação requerem um consumo de ar entre 4,5 e 9 m3/min pelo que

necessitam de um Compressor de Construção que garanta essa demanda.

32

- A ROC D5 da Atlas Coppo Rock Drills e a AF- 300 da I.M.T. (da Itália), são auto propulsadas

possuem características similares às da foto 20, antes mostrada.

Foto 20: Máquina Perfuraria Máquinas Perfurarias Rotatórias.

Quando não é possível ou racional usar as máquinas de perfuração antes mencionadas se empregam

umas mais pequenas e ligeiras denominadas: Carrinhos de mão Barrenadoras

- Carrinhos de mão Barrenadoras (Wagon Drill)

Os Carrinhos de mão Barrenadoras se empregam com maior frequência na barrenación de solos e

rochas a pouca profundidade, em Empréstimos ou Pedreiras, nos lances em corte e a meia ladeira,

assim para executar dispositivos de drenagens necessárias para os aterros das vias de comunicação

terrestres.

Estas trabalham por percussão e quebrado (roto) fazendo perfurações ou verrumas com diâmetros de

até 120 mm, consomem pelo general entre 4,5 e 16 m3/min de ar comprimido e seu rendimento

normalizado (m/h) oscila para o auto propulsadas entre 5, 4 e 20 (mais modernas) em solos de dureza

medeia. Nas fotos 21 e 22 seguintes, apreciam-se os dois tipos existentes:

33

Foto 21: Carrinho de mão Barrenadora Sobre Pneumáticos

Foto 22: Carrinho de mão Barrenadora Sobre Esteiras (Wagon Drill Crawler)

Existem alguns modelos como: “Hlltrack” inglesas e as T-43 e T-63 Francesas, entre outras. Os

rendimentos normalizados para as marcas e modelos que preponderam se especificam no “Manual de

Normas de Rendimento de Maquinarias de Construção” (em m/h), suas magnitudes oscilam

normalmente entre: 2 e 9,5 ml/h (exactamente 1,92 ml/h em rocha dura e 9,47 ml/h em rocha de

dureza medeia)

Martelos Pneumáticos Perfuradores:

É um dos três tipos de martelos pneumáticos existentes, trabalham com sua verruma móvel de

rotação e percussão para as rochas, podendo chegar até 4 m de profundidade os maiores e pesados.

Nas normativas se especificam as medidas a cumprir para obter o uso e operação correcta destas

máquinas.

Para distintos tipos de rochas o tempo de perfuração de um metro de furado com o martelo Modelo

RP -17 da EX-URSS, atrasando-se de 4,2 – 5,6 minutos para rocha calcária branda, até de 25,3

minutos em rochas muito dura como: silex, cuarcitas de grão fino, xistos silícios, etc., a qual dá ideia

aproximada dos rendimentos que com as mesmas se alcançam na realização destes trabalhos.

34

Nas Normas de Rendimento de Maquinarias se estabelecem magnitudes de rendimentos em rochas

muito duras entre 5 e 6 ml/h, em rocha dura de 8 a 9 e em rocha branda até 11 e 13 ml/h, com

martelos com pesos entre os 40 -70 e 70 - 95 libras.

Compressores de Ar:

São máquinas auxiliares ou complementares cuja função é produzir ar comprimido para alimentar

motores das máquinas perfurarias anteriormente citadas. Geralmente possuem um sistema de

rodagem sobre pneumáticos e som geralmente de reboque. Podem ser de dois tipos básicos:

- Ligeiros (≤0,5 m3/min de ar comprimido)

- De Construção ou pesados que são os mas empregados

Para determinar o rendimento real da equipe deve se ter em conta alem estado técnico de equipa, a

temperatura ambiental e a altitude sobre o nível médio do mar (N.M.M).

Outro aspecto importante a determinar no trabalho com as equipes é a quantidade ou número de

máquinas ferramentas ou equipes que este pode atender (NE).

Martelos Pneumáticos.

Como se conhece os Compressores de Construção lhe subministram ar a pressão aos Martelos

Destruidores e outros dispositivos e ferramentas., seguidamente se explicam outras equipes

denominados Martelos Pneumáticos dentro dos quais se encontram os seguintes:

- Martelos Cinzel.

- Martelos Perfuradores ou Barrenadores.

- Martelos Destruidores

Os usos e características principais de cada tipo são:

Martelos Cinzel: são ligeiros (entre 4, 5 e 13 kg. de peso) e utilizam para trabalhar o ar a pressão

(com consumos nominais entre 0,6 e 1,2 m3/min). Empregam-se para fazer ranhuras, limpar

aberturas e outros trabalhos singelos na construção, não na realização de britagem.

Martelos Perfuradores: são ligeiros (≤ 20 kg peso), medianos (> 20 e ≤ 30 kg peso) e pesado (> 30

kg.) trabalham também com ire a pressão e se utilizam na execução de verrumas a pouca

profundidade, para colocar cargas explosivas; a energia do ar comprimido a converte em

movimentos de rotação e percussão o que faz que a verruma perfure a rocha até 4 m de

profundidade.

Martelos Destruidores: classificam-se segundo seu peso em ligeiros (até 8 kg); médios (entre 8 - 12

kg) e pesados (mais de 12 kg). Estes martelos usam como energia o ar comprimido e a diferença do

anterior emprega esta em proporcionar percussões ou golpes. Usam-se em demolições e rupturas do

elemento de concreto, cujo tamanho e uso impede o uso de explosivos. Não se empregam nos

trabalhos de voadora ou britagem.

A seguir se mostra o esquema de funcionamento um martelo diesel

35

36

Outros tipos de equipas de perfuração e seus aditamentos ou acessórios.

a. A perfuraria de mão, por seu peso leve pode utilizar-se em multidão de aplicações, para

pequenas britagem na preparação de bancos, para pequenos canais, para caminhos com aquele

cortês que sejam de pouca altura. A perfuração usualmente é de 25 a 42 mm, e a profundidade da

perfuração não é major de 6 metros.

Perfuraria manual de rocha para verrumas curtas

b. De ar comprimido

São máquinas geralmente alimentadas por ar comprimido, embora existam alguns tipos de máquinas

de combustão e eléctricas, são pouco usadas. A máquina utiliza barras de aço perfuradas de maneira

que se possa injectar ar a pressão até o fundo do buraco para desalojar a rocha triturada por uma

broca que se encontra ao final do aço de perfuração. A perfuraria, golpeia e faz girar o aço de

perfuração e a broca, ao mesmo tempo, injectando ar de vez em quando para desalojar o material.

Aço para a perfuração.

O aço de perfuração se prepara em lances de 60, 120, 180, etc., até uma longitude máxima de 600

centímetros, cada peça com sua broca ou aço inserido com peças de carboneto de tungsténio. Nesta

forma se podem fazer verruma em forma singela e rápida com equipas simples.

As perfurarias deste tipo ou de peso mediano podem colocar-se em equipa de alimentação

relativamente ligeiro, que se dirige à mão e que permite grande economia de tempo, pois a mudança

de aços é menor por ser major a longitude de aço que pode dirigir-se facilmente. A equipe de

alimentação exerce pressão através do aço de perfuração.

37

Método Tampella com alimentador

Barrenado con equipo portátil ligero con avance de cadena

c. Perfurarias maiores

As perfurarias maiores foram colocadas em diferentes aditamentos que permitem menor tempo de

perfuração e dirigem aço de extensão, que se une facilmente. O peso da perfuraria pode chegar a 60

kg, o diâmetro dos buracos de até 51 mm e a longitude até 40 m daqui se derivaram máquinas que

utilizam estas mesmas perfurarias e que se utilizam para trabalhos de médio tamanho.

1. Perfuraria

2. Cadeia

3. Alimentadora

4. Braço

5. Controles de perfuraria

6. Motor alimentador

7. Fixador de superfície

8. Controles de posição

9. Depósito de lubrificante

10. Sapatas

11. Gato para elevar torre

12. Gato de extensão

13. Gato de inclinação

Perfuração com uma equipe média

38

Para trabalho pesado se utiliza uma perfuraria montada sobre um tractor de larvas (esteiras) muito

simplificado, movido geralmente por motores de ar comprimido, com uma combinação de plumas

que permitem, mediante gatos de ar colocar uma perfuraria de grande peso no lugar para realizar o

trabalho. Existe uma grande variedade destas equipem.

Esquema de perfuraria de trabalho pesado mostrando a zona em que pode realizar a perfuração.

Tipos de aço de extensão para perfuração

1. Broca

2. Aço de extensão

3. Acople

4. Adaptador

5. Rosquilha

6. Broca de cruz.

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1. Motor de rotação

2. Fixador do aço de perfuração

3. Motor alimentador

4. Acople

5. Tubos alimentadores

6. Martelo

7. Broca

Sistema de perfuração Down The Hole

Fig. 28: Martello Down The Hole

40

Secção de uma super perfuradora fura Down The Hole

O sistema Down The Hole pode utilizar-se também, para perfurações de diâmetros maiores de 80

mm. Um martelo (down the hole) que se coloca ao final das barras, e que golpeia directamente no

fundo do buraco, incrementando a eficiência do conjunto. O giro o dá um motor no extremo superior

do aço de perfuração.

Grua rotatória com perfuradora Down The Hole

Brocas de perfuração.

41

As brocas, que se colocam no extremo do aço de perfuração, tal e como aparece na figura 31, são as

encarregadas de quebrar a rocha em pequenos pedaços que podem ser expulsos através da perfuração

mediante injecções ou jorro contínuo de ar comprimido, até o exterior.

Brocas de perfuração

ß. Ângulo de corte

C. Largo do inserido

D. Profundidade do inserido

E. Longitude do inserido

F. Diâmetro da broca

G. Corpo da broca

K. Inserido central

L. Longitude da coroa

M. Rosquilha

N. Altura do inserido

O. Perfuração para injectar ar

A broca tem, para resistir o desgaste, uns inseridos de carboneto de tungsténio de diferente forma, as

que se seleccionam em função do desenho da mesma broca e de seu diâmetro, tomando em

consideração que o carboneto de tungsténio é muito resistente à abrasão mas muito frágil, por isso

não se recomendam peças de grande longitude. Portanto as brocas com os inseridos em cruz ou em x

se utilizam para diâmetros pequenos e as de botões para diâmetros maiores.

Existem numerosas formas de assegurar a broca ao extremo das barras de aço, que adicionado ao

desenho específico dos inseridos e à colocação dos buracos ou buraco para injectar o ar no fundo da

perfuração apresentam uma grande variedade de alternativas que se seleccionarão geralmente, com a

ajuda do fabricante, tomando em consideração, além dos parâmetros já mencionados (diâmetro da

perfuração e desenho), economia, características da rocha, forma de fixá-la ao aço de perfuração etc.

É possível afiar as peças de carboneto de tungsténio; isto deverá fazer-se com cuidado e seguindo

fielmente as recomendações do fabricante, já que um afiado defeituoso pode machucar à broca,

geralmente por rupturas nos inseridos.

42

Os Carregadores (Loaders)

Os Carregadores são máquinas compostas por um tractor, o qual posse um sistema de rodagem sobre

pneumáticos ou sobre esteiras, equipado com um órgão de trabalho conformado por um cubo ou pá e

um braço que o sustenta, desenhadas fundamentalmente para efectuar a carga de materiais a granel,

embora também podem escavar e em determinadas condições também conduzir ou transportar

distintos materiais (terra, areia artificial ou natural, cal, açúcar, etc.) a curtas distâncias.

Esta família de máquinas se pode classificar como seguidamente se expõe:

I. Carregadores Frontais:

Efectuam a carga das unidades de transporte sempre pela parte dianteira da máquina, podem ser de

dois tipos segundo seu sistema de rodagem, tal como se apreciam nas seguintes fotos:

Carregadores Frontais sobre pneumáticos (CG)

Carregadores Frontais sobre esteiras (C), ver Fotos 23 e 24, respectivamente:

II. Carregadores frontais sobre pneumáticos de descarga lateral (ver fotos 25 e 26)

Foto 25: CG com descarga lateral Foto 26: Outro modelo realizando

tambén uma descarga lateral

Foto 23: Cargador frontal sobre

Neumáticos

Foto 24: Cargador frontal sobre

esteiras

43

Esquema 9: Ciclo de trabalho do Retrocargador na operação de carga.

Este último tipo é ideal para realizar trabalhos de manutenção e de construção em zonas urbanas, de

escombro, etc., já que requerem pouco espaço ou área para suas operações, podem efectuar a carga

das equipes de transporte por um flanco ou lateral (no caso do recolhimento de escombros), sem

danificar o pavimento das ruas e de uma vez com alto rendimento.

III. Retrocargadores: são aqueles carregadores que efectuam a carga dos meios ou equipes de

transporte por sua parte posterior ou traseira, como se observa no esquema 9, seguinte:

A maneira ou forma de realizar a carga lhe dá o nome específico aos distintos tipos destas máquinas

carregadoras.

Existem variadas marcas e modelos de vários países de origem, alguns exemplos são:

- Frontais Sobre Pneumáticos: da Suécia (VOLTO); Japoneses (HITACHI); Ingleses (Aveling

Barford); Espanhóis (CALSA); da ex-União Soviética, da ex-Checoslovaquia (UNC – 200);

Cubanos (Taíno), etc.

- Frontais Sobre Esteiras: Da ex-URSS (modelo T – 157); da França (Richard Continental.) e

japoneses (Komatsu e Hitachi) (Ver foto 19)

Rendimento dos Carregadores: segundo as normas vigentes em Cuba os mesmos possuem as

seguintes normaliza:

- Carregador Frontal Sobre Pneumáticos: Com cubos desde 0.5 m³ a 2.4 m³ os rendimentos

variam desde 26 m³/h até 158 m³/h em carga de areia e terra, argila e materiais soltos.

- Carregador Frontal Sobre Esteiras: com cubos de 0.86 m³ a 2.80 m³, os rendimentos oscilam

desde 36 m³/h até 157 m³/h para os mesmos materiais

As normativas sobre Uso dos Carregadores, estabelece os aspectos de obrigatório cumprimento

no uso e operação destas equipes, tão usados na construção.

Faz relativamente poucos anos que determinadas assinaturas produtoras de maquinarias (BOT

CAT e Ford dos EUA, a TOYOTA do Japão, a HYTRACK, etc.) estão situando no mercado

mundial uns Carregadores de pequeno formato ou dimensões, denominados: Mini Carregadores

com capacidades de pá de 0,30 e 0,75 m3, de grande mobilidade (ver foto 27). Alguns modelos

possuem órgãos de trabalho intercambiáveis, quer dizer, que podem servir além de carregadores,

como mini retroescavadoras e mini perfurarias rotarias, o qual os converte em equipas “curingas”

para a construção de edificações e muito demandados pelas empresas construtoras

44

Foto 27: Mini carregador

Foto 28: Carregador Sobre Pneumáticos em pleno trabalho de carga de um Caminhão de

Volteio num empréstimo ou pedreira de material rochoso

Campo de Aplicação:

A principal função destas máquinas é a carga de materiais soltos ou a granel sobre as camas ou

caixas das máquinas de transporte. Também podem executar escavações em terrenos categoria I

(terra vegetal, argilas secas, areia, cascalho, limos, soltos) e categoria II (com abrandamento prévio

mediante escarificações) com máquinas de grande potencializa e por último pode efectuar transportes

(os de maior capacidade de carga) a distâncias não majores de 90 m (sobre esteiras) e não mais de

120 m (os sobre pneumáticos).

Se empregam principalmente para efectuar o trabalho de carga (os sobre pneumáticos) e de

escavação e carga simultânea (os sobre esteiras).

Métodos de trabalho:

45

Para a Carga de Materiais:

- Mediante o emprego dos Carregadores Frontais:

1. O Carregador se coloca de frente à pilha de chão ou de outro material a granel

2. O caminhão se coloca marcha atrás contra a pilha de material formando um ângulo entre 60° e

70° com respeito ao eixo longitudinal do Carregador (segundo NC 052 – 026:78)

3. O carregador avança e ataca a pilha de material para proceder ao cheio do cubo ou pá, depois

dá marcha atrás girando à mesma vez até colocar-se perpendicular à cama ou depósito do

veículo de transporte.

4. Balança para a equipe de transporte elevando a sua vez o cubo ou pá à altura necessária para

poder proceder à carga, sem golpear a cama.

5. Se retrocede uma vez vazio de uma vez que se gira colocando-se novamente de maneira frontal

à pilha, para repetir de novo o ciclo de trabalho.

- Empregando um Retrocargador:

1. Se situa o caminhão paralelo à pilha de material, a uma distância igual ao dobro da longitude

do carregador (como máximo).

2. O Retrocargador avança para diante atacando a pilha e enchendo a pá.

3. Retrocede o linha recta de maneira perpendicular ao veículo de transporte, levantando a pá e

movendo-a por cima da cabine do operador para sua parte traseira.

4. Uma vez que a pá fica sobre a cama volteia procede à carga do meio de transporte, levantando

de novo a pá e começando um movimento contrário.

5. Balança de novo para a pilha para atacá-la de novo com a pá e assim repetir o ciclo de

trabalho.

Para as Escavações:

- Escavações (em zonas de pouca profundidade e largo igual ao cubo)

Para atacar escavações em terrenos I e II (com abrandamento prévio mediante rooter ou britagem) os

carregadores devem ser preferivelmente sobre esteiras, procedendo a executar a escavação de duas

possíveis maneiras:

a. Paralela ao solo para fazer canais por debaixo do nível de sustentação:

Para isso deve cumprir-se com a sequência seguinte:

1. Se inclina o cubo para baixo um ângulo entre os 5° – 10° para facilitar o corte ou introdução

da pá ou cubo no solo a escavar.

2. Se faz avançar a equipe longitudinalmente, enterrando o cubo no terreno, de forma tal que

não produza paginação da equipe, procedendo-se a seu completo cheio.

3. Levantar o cubo e colocar o material no lugar de descarga previsto ou se for sobre estes

caminhões devem situar-se paralelos ao carregador entre 3 ÷ 5 metros, para facilitar sua

carga.

b. Escavação em Pedreiras ou Bancos de Materiais:

Para isso deve proceder-se assim como se expõe seguidamente:

1. Baixar o cubo e situá-lo ao pie do corte ou frente de pedreira.

2. Avançar introduzindo o cubo tanto como o permita o material a escavar.

3. Deter a marcha para diante, suspendendo ou levantando o cubo (30 – 40 cm.), para então

repetir o ataque contra o fronte de pedreira a uma altura superior, até completar o movimento

de ascensão realizando o cheio do mesmo. Se ao fazer estas operações o cubo não se enche

deve repeti-la sequência anterior até enchê-lo completamente.

46

Para Transporte (acarreo) ou transporte de materiais a curtas distâncias:

Realiza-se mas eficazmente com os Carregadores Frontais sobre Pneumáticos (por ter maior

mobilidade, usando os de maior capacidade de pá entre os disponíveis), colocando o cubo ou pá em

uma posição que permita manter repleto ou cheio de material o mesmo durante o trajecto:

≤ 90 Metros podem empregar-se Carregadores Frontais sobre esteiras

≤ 120 m preferem-se Carregadores Frontais sobre pneumáticos

Esta operação se realiza para realizar o cheio de alicerces, limpeza ou traslado de materiales, etc. que

por seu volume não é factível utilizar outros meios de transporte para tal fim, ou que não se podem

empregar por limitações de área.

A selecção dos cargadores se determina pela Tabelas das Normativas (entrando com a capacidade

geométrica ou nominal do cubo e tipo de solo).

“Sempre é preferível que sobre certa quantidade de equipas de transporte para que o

Carregador não se pare e assim alcançar o máximo rendimento possível”

Recomenda-se uma adequada relação entre as capacidades de pá do carregador e de cama ou

depósito do meio de transporte, de maneira tal que se cumpra que: a capacidade da caixa ou cama do

caminhão seja como mínimo 2 vezes maior que a do cubo ou pá e como máximo 6 vezes. Exemplo:

se a pá ou cubo possui um volume de 1 m3 então a cama do caminhão deve possuir uma capacidade

maior de 2 m3 e como máximo de 6 m3.

Isto garante uma adequada relação entre as capacidades de carga da cama e de pá ou cubo, que

permite que não se derrame ou bote terra ou se invista tempo em excesso durante a carga,

propiciando um maior rendimento no trabalho de carga.

Por último, convém destacar que os Carregadores sobre Pneumáticos podem deslocar-se ou

transladar-se por meios próprios até 4 ou 5 km de distância, usando as vias de uso público, por tal

razão se prefere seu uso na construção mais que os outros tipos de carregadores (por possuir maior

mobilidade). Estes últimos aspectos podem influir na selecção da equipe carregador mais adequado

técnico e economicamente para realizar a carga de materiais.

Em resumo: os Carregadores não são mais que equipas destinadas fundamentalmente para realizar a

carga, também para executar escavações em condições favoráveis e transportes a curta distância. É

importante conhecer e exigir aos operadores cumprir com os métodos de trabalho estabelecidos, já

que assim se assegura um maior rendimento destas máquinas

Máquinas de Transportação de Terras e/ou Rochas:

Há diversidade de marcas e modelos de Máquinas de Transportação de Terras e/ou Rochas pelo que

devem conhecer-se suas características, campo de aplicação assim como saber seleccionar as idóneas

para cada trabalho, determinar a quantidade necessária para manter o fluxo ininterrupto e estimar seu

rendimento. Quais são as Equipes que se agrupam nesta família?

São os seguintes:

Caminhões de Volteio (dump truck). (CV).

Semi-reboques de Volteio.

Caminhões “Fora de caminho”:

Rígidos (dumper)

Invertebrados ou “todo terreno” (articulated dump truck

47

Caminhões de Volteio (dump truck). (CV).

Foto 30: Caminhão de Volteio descarregando material de cheio para a construção de uma esplanada.

Estas equipes de transportação de terras e/ou rochas, tal como se aprecia nas fotos 29 e 30 antes

mostradas, são capazes de automóvel descarregar-se mediante a elevação do volteio de sua caixa,

cama ou depósito, mediante um sistema hidráulico, depositando o material em forma de pilhas na

superfície dos aplainamentos (ver foto 30).

Características Principais das Máquinas do Transporte de Terra e/ou Rocha:

Dos Caminhões de Volteio:

Largo máximo da equipe não major de 2,5 (para poder circular por estradas)

Peso máximo por eixo, a plena carga de 13 toneladas.

Capacidade máxima de carga da cama <12 m

Velocidade em directa, da ordem dos 80 km/h e de trabalho entre os 30 e os 40 km/h

Amortecimento apto para transitar sobre caminhos, estradas e áreas que possuam superfícies de

rodagem.

Dos Reboque de Volteio (sigla SRV). (semiremolques de volteo)

Foto 29: Camión de volteo

48

Observa-se na foto 31 que são similares aos Caminhões de Volteio mas apresentam maiores

capacidades de carga, até 20 m³. Estes apresentam as mesmas características que os caminhões de

volteio, excepto a antes mencionada, logo devem e podem transitar pelas estradas e ruas de uso

público. Existem outros modelos, sendo os mais comuns:

“BERLIET” de 14 e 20 m³ de capacidade (da França).

“TITAN” e “TRAILOR” também Franceses de 15 e 20 m³ respectivamente.

“INTERNACIONAL” (dos EUA) de 20 m3, os mais modernos, de triplo eixo motriz, cabines de alto

conforto e grau de automatização em suas operações.

Dos Caminhões Fora de caminho: “DUMPERS” (sigla: CFC)

Estes se subdividem em dois tipos, os DUMPERS ou Caminhões “fora de caminho” Rígidos e

Invertebrados (articulados), que se diferenciam entre si e com os antes vistos, ao não estar

submetidos a limitações dimensionais, já que seu desenho não concebe seu trânsito por vias de uso

público (daí seu nome ou denominação), assim como em sua estrutura ou chassis de muito maior

resistência que a dos caminhões de volteio.

Em geral os Caminhões Fora de caminho ou Dumpers apresentam as seguintes características:

- Largo superior aos 2.5 m (não podem circular por estradas de uso público)

- Peso máximo superior às 13 t (alguns modelos da assinatura Caterpillar superam as 100 t)

Capacidade de carga elevada (geralmente superam os 20 m3 podendo superar os 100 m3 em

alguns modelos da CIA. Caterpillar, não existentes em Cuba)

- Amortecimento e sistema de rodagem desenhada para transitar por caminhos irregulares e por

zonas onde estes não existem. Os invertebrados se denominam: “todo terreno”, já que ao ter

todos seus eixos motores e ser precisamente invertebrados lhe permitem transitar caso por

qualquer tipo de terreno ou caminho.

- Cama reforçada, capaz de carregar rochas de grande tamanho e peso.

a. Caminhão Fora de caminho (DUMPERS) de Eixo Rígido:

Observe-se nas fotos 32 e 33, que são semelhantes aos caminhões de volteio mas com majores

dimensione e capacidades de carga (alguns modelos superam os 100 m3), já que se comprovou que o

Foto 31: Reboque de volteo

49

rendimento destes é superior sobre tudo em distâncias de meias a grandes, se se compararem com os

de menor capacidade. Sua caixa ou cama de volteio é mais reforçada (o qual permite a carga e

transporte ou transporte de rochas) e suas velocidades de trabalho mais baixas que a dos Caminhões

de Volteio.

Foto 32: Dumper de eixo rígido de mostra em uma exposição de maquinarias.

Foto 33: Dumper (de eixo rígido) no processo de carga em uma Pedreira ou Empréstimo.

Existem vários modelos, sendo os mais comuns os das assinaturas KOMATSU e HITACHI

(Japoneses), de pequena a médias capacidades, usados no transporte de minerais nas Minas a Céu

Aberto, de rochas em Pedreiras para produzir áridos e para movimentos de terra e/ou rochas em

pedraplenes e aterros.

b. DUMPERS INVERTEBRADOS (“TODO TERRENO”):

Como pode observar-se é um Caminhão Fora de caminho (C.F.C.) com características peculiares,

que o fazem diferente dos rígidos antes vistos, já que são muito versáteis e úteis para os trabalhos em

zonas ou áreas irregulares e sobre tudo para transitar na lama e em caminhos provisórios com fortes

pendentes, por isso lhes denomina:”todo terreno”.

Um dos mais conhecido é da marca BM – VOLTO, da Suécia, uma das assinaturas líderes mundiais

fabricantes destas máquinas de transporte de terra e/ou rocha. Dado seu largo estes podem circular

por estradas de uso público, o que lhe proporciona uma maior mobilidade.

50

Foto 34: Caminhão Fora de caminho ou Dumper de eixo articulado

Campo de Aplicação das Máquinas de Transporte:

Os trabalhos em que se empregam estas equipes consistem em: “a transportação de materiais soltos

ou a granel a distintas distâncias, geralmente terra e/ou rochas”.

Campo de Aplicação dos Caminhões de Volteio (CV).

Empregam-se para transportar materiais a granel, tais como: solos, nos trabalhos de movimento de

terra na construção de aplainamentos; de áridos e outros materiais soltos (açúcar, fertilizantes, cal,

etc.), necessitando caminhos com boas ou aceitáveis condicione de transitabilidade

Campo de Aplicação dos Reboque de Volteio (SRV).

Empregam-se geralmente para transportar materiais a granel de forma similar aos CV, mas se

preferem para realizar a transportação de áridos (areia, pedra) para a construção e para abastecer

Novelo ou Centrais de Concreto (Hidráulico e Asfáltico). Empregam-se pouco nos trabalhos de

Movimento de Terras, solo nos casos em que os caminhos e as áreas de carga e descarga sejam

amplos e possuam boas condições de transitabilidade.

A distância de tiro não deve exceder os 80 km, sempre por estradas que possuem boas condições

para a rodagem.

Características Tractivas dos Caminhões de Volteio.

Para seleccionar o caminhão de volteio idóneo para um trabalho determinado, do qual se conhecem

as exigências que impõe o caminho, tais como: pendentes máximas a superar no trajecto, resistência

à rodagem e estado superficial do mesmo, é necessário considerar as características tractivas dos

veículos disponíveis, para avaliar qual apresenta melhores condicione para esse trabalho específico

para proceder a sua eleição.

A característica tractiva é a representação gráfica, mediante Ábacos, da equação geral do movimento.

A documentação técnica que subministra a assinatura fabricante nos Catálogos geralmente inclui tal

informação, a que deve ser consultada para fazer a selecção do caminhão de volteio idóneo para

realizar a transportação tendo em conta as características de predominantes dos caminhos e equipes.

51

Campo de Aplicação dos Caminhões de Volteio Fora de Caminhos (CFC) ou Dumpers:

De forma similar aos anteriores, transportam materiais que foram carregados de forma mecanizada e

os descarregam em seu lugar do destino.

Utilizam-se na extracção de materiais (solos e rochas) em Pedreiras, para o movimento de terras e/ou

rochas, de minerais em Minas de Céu Aberto, onde se empregam os de maiores capacidades, não

requerendo que os caminhos possuam boas condições.

A distância de tiro não deve ultrapassar os 10 km, está proibido seu trânsito por caminhos e estradas

de uso público já que seu largo é superior ao permitido para o uso destas vias de uso público, para

fazê-lo terá que solicitar permissão às autoridades do trânsito para que desviem o trânsito e

custodiem o trabalho enquanto dure o tiro de terra no lance empregado.

Em geral, podem trabalhar em um rádio de acção entre: 1 – 10 km sobre caminhos que podem ter

más condições (sobre tudo os DUMPERS Invertebrados ou “Todo Terreno”).

Como a influência dos caminhos é fundamental para os rendimentos destas máquinas de transporte,

as condições ou exigências que devem cumprir os mesmos são:

Para os Caminhões de Volteio (CV) e Reboque de Volteio (SRV): os caminhos devem resistir

pressões superiores a 5 kg/cm² e ter pendentes máximas de 10%; além disso deve ter presente a

firmeza das obras de fábrica e a densidade do trânsito em caso de usar vias de uso público. Em geral,

devem preferir-se estradas pavimentadas com boas condições viales ou geométricas (boa

visibilidade, curvas amplas, pouco pendente, bom estado do pavimento e pouca intensidade de

trânsito) ou caminhos de boas condições que permitam boa e segura transitabilidade.

Para os Caminhões de Volteio Fora de Caminhos (CFC): os caminhos devem resistir majores

pressione, majores aos 5 kg/cm² e ter pendentes máximas do 10 % aos 15 %, podendo ter até o 20%

mas em lances ou longitudes não majores de 50 metros. Não requerem de vias pavimentadas e em

boas condições; embora isto não quer dizer que se houver possibilidade de que estes possuam

condições de transitabilidade a possuam, assim podem aumentar sua velocidade de trabalho e por

conseguinte seu rendimento na transportação.

Na s normativas se estabelecem uma série de “Requisitos Gerais de Operação dos Caminhões de

Volteio” que devem se ter presente pelos operadores e os encarregados de sua manutenção, mas

seguidamente se fará ênfase em uma de grande importância:

“Se proíbe operar as unidades ou meios de transporte com sobrecargas”, quer dizer, com uma carga

que ultrapasse o peso máximo estabelecido pelo fabricante da equipe. Não deve circular-se com

sobrecargas, não só por dificultá-la condução do veículo, mas também porque se incrementa o

desgaste de suas partes mecânicas, cortando sua vida útil.

Para determinar o volume máximo a carregar ou Capacidade Máxima de Carga se utiliza a

expressão:

Vc Max = TON / esp

Geralmente é uma informação que deve aparecer no lado esquerdo da cama da equipe de transporte,

tal como se mostra seguidamente:

Peso do caminhão vazio (t)

Peso Máximo que pode transportar cheio (t)

Volume máximo da cama (em m³)

TARA

TON

CAP

52

Onde:

Vc máx: Volume máximo a carregar em m³ espontados.

TON: Peso máximo que estabelece o fabricante, em t

TARA: Peso do Caminhão vazio, em t

CAP: Volume máximo da cama, em m3

Os Compactadores ou Equipes de Compactação (compactors):

Antes de começar o estudo desta família de equipas e da técnica da compactação de solos é

importante rememorar alguns conceitos básicos da Teoria da Compactação conhecidos na Geotecnia,

de grande utilidade para poder compreender e empregar a técnica construtiva mecanizada empregada

na realização deste importante trabalho.

Conceitos básicos da Compactação de Solos

Entende-se por “Compactação de solos” ao incremento por meios mecânicos da Densidade Seca (s)

do solo. Esta varia com a humidade como se aprecia na Figura 17:

Figura 17. Variação da Densidade vs. Humidade (Curva Próctor)

Como se aprecia existirá um valor de humidade onde se alcança a máxima densidade seca para

diferentes energias de compactação, e que a maior energia empregada maiores serão as d máximas

que se alcancem.

Mecanismos da compactação dos solos:

O incremento da densidade seca é diferente para os principais tipos de solos, os quais se descreve

seguidamente:

a. Nos Solos Granular e Coesivo Granular:

Produz-se pela reorientação ou acomodo que experimentam os grãos do solo ao submeter-se a

pressão ou vibrações, adquirindo uma estrutura mais compacta.

b. Nos Solos Coesivos:

53

Origina-se mediante a distorção e a flexão que experimentam os grãos e as capas absorvidas de

solos, ao aplicar uma pressão suficientemente grande para vencer a grande coesão existente nos

mesmos.

Na obra os processos de compactação se atacam mediante a utilização das Equipes de Compactação

ou Compactadores, os quais aplicam sua energia mediante as seguintes técnicas apresentadas na

seguinte tabela 10:

Técnicas. Medios ou Compactadores utilizados.

1. Pelo Pressão Cilindros de Aros Lisos (Triciclos e Tandem)

2. Por Pressão e

Amassado

Compactadores Sobre Neumáticos e ‘’Pata de Cabrito”

3. Pelo Vibração Cilindros Vibratórios de Aros Lisos e Placas ou Bandejas

Vibratórias.

4. Pelo Impacto Pisões Tipo ‘’ Rã’’.

5. Pelo Inundação Consolidação do chão mediante sua inundação

Tabela 10: Técnicas e médios a utilizar para a compactação de solos.

Classificação dos Compactadores. Propõe-se a seguinte classificação:

6. Mistos

6. Mixtos

Compactadores.

1. Cilindros de

llantas lisas

2. Compactadores

sobre neumáticos.

3. Compactadores

“Pata de Cabrito”

4. Compactadores

Vibratorios.

5. Compactadores

Ligeros.

Triciclos

Tándem

Autopropulsados

De Remolque.

Autopropulsados

De Remolque.

“Estáticos”

Autopropulsados

De Remolque.

Por impacto (tipo “Rã”)

Vibratorios:

- Placas vibrantes

- Rodillos lisos vibratorios

“Dinámicos”

54

A seguir se descreverão brevemente as principais características de cada um destes tipos de

compactadores, mas antes convém precisar que o incremento da d do solo mediante o processo de

compactação mecânica, pode-se realizar de duas formas básicas acorde com a equipe a empregar:

1. Desde “acima para baixo”, quer dizer, a d diminui com a profundidade da capa a compactar

empregando todos os compactadores (excepto os de “pata de cabra”)

2. Desde “abaixo para cima” (as d aumentam da zona mais profunda à superfície) para isso se usam

os compactadores tipo: “pata de cabra”

Características principais de cada tipo do Compactador:

Cilindros de Aros Lisos (CI):

Este tipo de equipa se apresenta na foto 40. São os mais usuais e mais conhecidos compactadores,

possuem cilindros ou paus de macarrão metálicos de tamanhos diferentes, existem aproximadamente

más de 30 modelos diferentes os países de origem (da ex-URSS, Inglaterra, da Rumanía, da Polonia,

Chineses, da França, da Alemanha, Espanhóis, etc.). Existem dois tipos básicos:

- Cilindros Triciclos

- Cilindros Tandem

Foto 40: Cilindro Triciclo de aros lisos. Foto 41: Cilindro TANDEM de Aros Lisos

Cilindros Triciclos

É um compactador composto por 3 aros lisos de diferentes tamanhos e pesos que exercem uma

compressão sobre solos, pedras, concreto asfáltico ou outros materiais (excepto solos argilosos

puros), de tipo estática ou não vibratória.

Possuem pesos (sem lastro) entre os 6 e as 12 t, sendo os mais comuns entre 10 e 12 t. Se se

lastrarem (com água, areia ou lingotes de ferro, etc.) podem alcançar até as 13,65 t (caso do triciclo

Aveling Badford modelo GNO, da Inglaterra).

O largo da banda ou franja compactada é variável segundo o modelo empregado, tendo valores

limites desde 1,30 m até 2,20 metros. (Todos os valores anteriores de peso e largo de banda são para

as equipes existentes em Cuba).

Cilindros Tandem

Como se aprecia na foto 41, é um compactador composto por 2 ou mais paus de macarrão ou aros

lisos de aço (ao igual a no caso anterior, ocas) mas de igual tamanho, colocadas uma diante da outra,

devido ao qual se evitam as marcas nas superfícies ou bandagens de compactação que deixam os

Cilindros Triciclos nas superfícies dos aplainamentos, indesejáveis nos pavimentos de concreto

asfáltico, por isso são muito usados sobre tudo neste último trabalho. Possuem peso (sem lastro)

55

entre 6 e 10,3 t e com lastro (o qual se pode realizar sobre o chassis empregando água, lingotes de

aço, etc.) podendo chegar até as 18 t; têm um largo que oscila segundo modelos entre 1,52 m e 2,07

m para as equipes existentes em Cuba.

Compactadores Sobre Pneumáticos (CNA)

Foto 42: Compactador S/N Auto propulsado (CNA) de 7 rodas compactando uma esplanada

Como se pode apreciar na foto 42, são equipes que possuem dois eixos, um dianteiro e um traseiro,

com fileiras de pneumáticos de dimensões normais ou comuns, que variam entre 7 e 13 rodas,

dispostos de maneira tal que os da fileira traseira circulam pelo espaço deixado entre as dianteiras,

garantindo assim a compactação uniforme da banda do solo ou concreto asfáltico quente, por tal

razão o número de rodas é ímpar sempre. O peso destas equipes geralmente é menor de 30 t, em

Cuba o modelo: D-326 da ex-URSS possui um peso sem lastro de 13,25 t, o qual com lastro chega a

alcançar as 45 T.

Compactadores Sobre Pneumáticos de Reboque ou Rebocados (CN)

Os Compactadores Sobre Pneumáticos de Reboque (CN):

Como se apreciam nas fotos 43 e 44, estas máquinas se diferenciam dos anteriores não só em possuir

pneumáticos de majores dimensione e peso, a não ser em que estão colocadas em um reboque que ao

lastrar-se com areia e água pode chegar a pesar até 200 t, sendo as mais comuns os de 30, 40 e 50 t.,

sendo atirados por um Tractor S/N. Em Cuba é muito comum o uso do CN “Taíno” modelo CN-1 de

30 t atirado por um Tractor S/E (que se mostra na foto 43). Com ambos os tipos do Compactadores

S/N se obtém um efeito de “amassado” que adicionalmente contribui ao incremento da eficiência do

processo de compactação, embora como pode apreciar-se na foto 44 o CNA consegue dar uma

melhor terminação à superfície, antes do perfilado final com a Moto niveladora.

Os CNA de pneumáticos normais podem produzir pressões de 2,5 kg /cm2 e os de pneumáticos

gigantes (CN) muito majores de até 12,3 kg /cm2. Seguidamente na Tabela 11 se expõem as pressões

de contacto para obter a efectiva compactação dos diferentes tipos de solos.

56

Foto 43: Compactador Sobre Pneumáticos de Reboque Taíno modelo CN – 1 Cubano, na

compactação de uma esplanada.

Foto 44: Compactador Sobre Pneumáticos (S/N) de Reboque (à direita) e Sobre Pneumáticos

Auto propulsado (à esquerda), na compactação da capa superficial de uma esplanada.

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Tipo de solo Pressão de Contacto (em kg/cm2)

Gravo arenosos (GW – GP-SW-SP) 1,4 – 2,8

Areno arcillosos (SC) 1,4 – 4,55

Limo arcillosos (CL-ML-CH-MH) 4,55 – 12,3

Tabela 11: Filas de pressões de contacto acordem ao tipo de solo para obter eficiente compactação.

Compactadores “Pata de Cabra” (Pata de Cabrito) (sigla: CPCa)

Estes recebem esta denominação já que possuem umas protuberâncias tronco cónicas ou cones

truncados, que se assemelham às patas destes animais (faz centenas e possivelmente milhares de

anos antigas civilizações construtoras de caminhos empregavam as Cabras para a compactação dos

chãos argilosos). Existem dois tipos básicos: os de Reboque e os Auto-propulsados, seguidamente

apresentam fotos de ambos os tipos, assim como se explicam suas características, dimensões, pesos,

pressões que exercem, etc.

Foto 45: Cilindros com protuberâncias tronco cónicas unidos por um bastidor de aço

que formam o Compactador Pata de Cabra de Reboque

Foto 46: Compactador ‘‘Pata de Cabra’’ Auto propulsado (observe uma folha dianteira

adicional nesta versão moderna de compactador)

58

Na foto 47 se aprecia outro modelo deste Compactador em plena tarefa compactando a base de um

aplainamento com argila vermelha plástica, em um solo de cimentação de uma estrada.

Foto 47: Compactador Pata de Cabra.

Devem recordar-se que de maneira contrária às anteriores equipas, estes realizam a compactação das

capas de solos coesivos de: “abaixo para cima”, por isso a superfície dos aplainamentos onde os

mesmos se empregam ficam cheias de ocos ou marcas, que em caso de levar uma capa de material

granular sobre as mesmas, serve de agarre mecânico, o qual é muito conveniente.

Rebocá-los pode ser simples ou tandem (vários colocados um ao lado do outro). Podem exercer altas

pressões sobre o solo de mais de 40 kg /cm2 dado a reduzida área das patas (entre 32 e 77 cm2). As

longitudes das patas tronco cónicas oscilam geralmente entre os 18 e 23 cm.

Método de trabalho para a Compactação de solos com os Compactadores Pata de Cabra:

Procede-se a compactar a área da seguinte maneira:

Uma vez determinado o número de passadas pelo Aterro de Provas (geralmente entre 6 e 10 passes),

se efectua o de passes para cada uma das capas com a espessura definida nesse ensaio (geralmente é

igual a 1,5 vezes a longitude das patas), até obter mediante observação visual que as patas

virtualmente não penetrem o solo que se compacta ao passar sobre o mesmo.

Obter um solape entre franjas contíguas mínimas de 0,30 metros.

As pressões de contacto recomendáveis segundo a plasticidade das argilas são as mostradas na

Tabela 12:

TIPO DE SUELO PRESIÓN DE CONTACTO

RECOMENDADA (kg/cm2)

Argilas de Baixa Plasticidade 10 - 34

Argilas de Alta Plasticidade 30 - 42

Tabela 12: Pressões de contacto recomendadas para chãos argilosos

Os dados mais usuais dos Compactadores “Pata de Cabra”, são os seguintes:

- Largo do cilindro ou rolo: 1,22 – 2, 00 metros

- Quantidade de patas tronco cónicas: 64 – 144

- Área da superfície da pata: 33 – 135 cm2

- Longitude da pata ou protuberância tronco cónica: 18 – 46 cm

59

- Pressões de contacto (não lastrado ou vazio): 5,2 – 30 kg/cm2

- Pressões de contacto (lastrados com água): 8 – 55 kg/cm2

Cilindros Vibratórios Auto propulsados (CIV)

Foto 48: Cilindro Vibratório Auto propulsado (simple ou mono cilindro)

Na anterior foto 48 se apresenta um compactador deste tipo que geralmente são auto propulsado,

existem dois tipos fundamentais:

- O Mono Cilindro Vibratório de aro Lisa (sigla: CIV) como o mostrado na Foto 48, ao qual lhe

acoplou um motor ao marco rígido que sustenta ao cilindro ou rolo metálico dianteiro, que produz

vibrações ao girar pesos excêntricos a velocidades entre 1000 e 2500 revoluções por minuto. Os

pneumáticos traseiros deste compactador só servem para a mobilidade da equipe, não se empregam

no processo de compactação.

- Os Cilindros Vibratórios Tandem Duplex ou com dobro cilindro (ver foto 41, anterior) e também

podem ser triplos (dobro cilindro traseiro e simples cilindro dianteiro).

A frequência de vibração é regulada pelo operador da equipe conforme se requeira para assegurar a

eficiência na compactação. Em realidade o efeito de compactação ou incremento da densidade seca

do solo se obtém pela superposição de três efeitos:

1. Pela parte de peso da equipe que desce pelos cilindros metálicos de aro Lisa, mediante a

pressão estática que estes submetem à capa de solo que se compacta.

2. Pelas vibrações originadas pelo motor excêntrico, com determinada frequência e amplitude.

3. Pelo impacto que produz a força centrífuga gerada pela massa excêntrica do motor.

Todo o anterior faz que com estes compactadores sejam muito eficientes na compactação dos solos

granular e coesivo granular nos aterros e os pedraplenes; que se possam compactar capas de grandes

espessuras (até de vários metros) cumprindo com o grau de compactação mínimo exigido, embora o

mas usual é trabalhar com espessuras de capas de 30 até 50 cm, de todas maneiras a espessura se

determina mediante o Aterro de Provas que previamente deve realizar-se. Estes compactadores

também se empregam na construção das capas de sob apoie e de base dos pavimentos flexíveis e

inclusive as capas superficiais ou de rodagem destes pavimentos feitos com Concreto Asfáltico

Quente.

No mundo as principais assina produtoras destas equipes são: BOMAG, DYNAPAC, HAMM,

LEBRERO, CATERPILLAR, INGERSOL – RAND, MARINI e VIBROMAX.

Alguns dados dos Compactadores Vibratórios são:

Largo do cilindro ou rolo metálico: 61 – 183 cm

Peso total dos cilindros: até 13 t

60

Velocidades de deslocamento durante o trabalho: 1 – 6 km/h

Frequência de vibração: 1050 – 5000 r.p.m.

Amplitude do vibrado: aproximadamente da ordem de 1 mm.

Compactadores Ligeiros.

Denominam-se assim a aqueles compactadores de pequenas dimensões e peso, muito úteis em

lugares com pouco espaço para trabalhar, para compactar solos nas cercanias de estruturas. São os

seguintes:

1. Pisoe Manual por Impacto (Rã)

2. Bandeja ou Prato Vibratório.

3. Paus de Macarrão Lisos Vibratórios

Seguidamente se explicam aspectos fundamentais de cada um destes compactadores ligeiros:

1.- Pisões Manuais por Impacto (Tipo “Rã”)

Foto 49: Pisoe por Impactos (‘’Rã’’) compactando o canteiro de

uma via urbana

Existem de várias marcas que possuem formas, dimensões e pesos

que possibilitam seu fácil manejo por um homem, como se pode

apreciar na foto 49. Em seu accionar saltam cal ҫando o solo

mediante impactos; podem chegar a pesar até 100 kg. Para seu

traslado de um lugar a outro (sem trabalhar) emprega-se um carrinho

de mão ou vagão.

São muito úteis para o recheio de fossos de cimentações; para a

compactação de aterros de aproche (acceso) de obras de fábrica, nos

canteiros, em pisos e calçadas, etc. Alcançando rendimentos que

alcançam entre os 200 e 250 m2/h.

2.- “Bandejas ou Pratos Vibratórios ”

Outro tipo de compactador ligeiro é o de Bandeja ou Prato

Vibratório accionado por motores de gasolina de pequena

potência (entre 2 e 3 HP), como o da foto 50, o qual é muito

utilizado em lugares estreitos, em zonas onde os

compactadores pesados e com majores dimensione não

podem trabalhar, como nos casos de: rehinchado (recheio) de

sarjetas de tubeiras, sarjetas dos alicerces corridos, calçadas,

pisos interiores, etc. Na foto 50 se mostra um destes

compactando o solo que serve de apoie a uma calçada ou

corredor, antes de proceder ao betonado

Foto 50: Compactador Bandeja ou Prato Vibratório

compactando a base de uma calçada ou corredor

61

No mundo se comercializam das assinaturas DYNAPAC, COMPACTOR, WEBER, BOMAG,

VIBROMAX, entre os mais conhecidos.

3. Paus de Macarrão Lisos Vibratórios: estes podem ser de dois tipos tal como se especifica nas

seguintes fotos 51 e 52:

Foto 51: De Reboque Foto 52: Automóvel propulsado

São similares aos Cilindros Vibratórios Tandem, mas com pequenas dimensões e pesos, podem ser

rebocados ou auto-propulsados como puderam apreciar, accionados geralmente por motor de

gasolina de combustão interna. São ideais para compactar solos em pisos interiores de edificações,

para rehinchado (recheio) de sarjetas, etc.

Os parâmetros essenciais destes compactadores ligeiros são:

Largo de cilindros: 61 – 90 cm

Peso: 0,2 – 3 t

Velocidades de trabalho: 0,5 – 3 km/h

Frequência e amplitude: tem filas de valores similares aos de grande formato (até 5000 rpm e até 1

mm)

Compactadores Mistos ou Combinados:

Estes compactadores mistos se desenharam para executar compactações estáticas e/ou vibratórias,

quer dizer, para trabalhar em diferentes tipos de solos; pelo general são caros, ao ser capazes de

efectuar ambos os tipos de compactação. Observem na foto 53 como a equipe é articulada, o que

significa que pode efectuar giros em U, requerendo uma menor área de trabalho.

Foto 53. Compactador Misto (Aros lisos – Sobre

Pneumáticos), articulado.

62

Campo de Aplicação dos Compactadores.

Empregam-se para compactar diversos solos para a construção de todo tipo de aplainamentos: aterros

de estradas, via férreas, pistas de aterragem para a aviação ou aeropistas; terraços ou esplanadas para

obras estruturais, assim como para a compactação de pedraplenes. Para compactar pavimentos

flexíveis e de outros materiais naturais ou artificiais como o concreto hidráulico (na técnica do

R.C.C.), base pétrea de granulometría contínua, rajón, etc.

Dos Cilindros de Aro Lisos: (Triciclos e Tandem)

Usam-se para compactar todo tipo de terreno (excepto argila) Exemplos: solo rochoso ou rocha

branda calcário argiloso; macadame e rajón; concreto asfáltico quente, quer dizer, serve para

variados tipos de materiais e virtualmente todo tipo de solo, com excepção das argilas.

Para garantir sua efectividade durante a compactação as capas devem possuir espessura uniforme.

Seu efeito de compactação se exerce de acima para baixo por pressão, por tal razão deve usar uma

espessura de capa acorde com o peso disponível. Uma regra empírica aconselha compactar: “1 cm de

espessura de capa por cada 1 t de peso”, quer dizer: se o Compactador pesar 10 t a espessura

aconselhável segundo esta regra seria de 10 cm., assim se evita que fique a parte mais profunda da

capa sem o grau de compactação requerido. Não obstante devem recordar que a espessura de capa a

compactar e o número de passadas por uma mesma franja, determina-se acorde aos resultados do

Aterro de Provas realizado previamente.

Dos Compactadores Sobre Pneumáticos:

São excelentes para compactar chãos coesivos-granulares ou de baixa coesão como são: gravosos -

arenosos, areno -argilosos e limosos e até argilas arenosas.

Podem-se usar para compactar capas que oscilam entre 10 cm. e 50 cm., usualmente 30 cm., embora

os denominados “super compactadores” (com peso superior às 50 t) as espessuras segundo a Regra

Empírica antes enunciada podem ser muito majores.

Dos Compactadores” Patas de Cabra”

Empregam-se para compactar solos coesivos puros, como argilas plásticas (os de pata tronco

cónicas) e para solos limosos de baixa coesão (os de “pata de elefante” ou segmentados).

Podem-se usar também para romper ou triturar lajes de rochas brandas, pulverizar chãos duros e

secos e para ajudar na mescla e adição de água a um terreno.

Usam-se para a construção de cortinas ou diques de presas de terra, núcleo ou levante de aterros,

cortinas das Presas de Terra (construção do núcleo de argila), etc.

Dos Compactadores Vibratórios:

Empregam-se excelentes resultados principalmente em solos cohesivo - granulares e granular.

O triplo efeito que se obtém mediante a compactação com está máquinas permite compactar

eficientemente solos granulares e inclusive das rochas do núcleo dos pedraplenes nos que sei

detectaram incrementos significativos do peso específico (d) até os 3 metros de profundidade, uma

vez executadas várias passadas.

Normalmente os CIV se empregam na construção de aterros com solos granular; na construção de

pedraplenes; para a compactação de bases, subbases e capas superficiais ou de rodagem de concreto

asfáltico quente nos pavimentos flexíveis, etc.

Dos Compactadores Ligeiros:

Em geral se usam para fazer o rehinchado de alicerces isolados; rehinchado de sarjetas estreitas para

tubeiras, das bandagens ou zonas próximas às pontes e bocas-de-lobo (alcantarillas) nos aterros de

aproche destas obras, para a compactação de cheios para pisos, calçadas, etc. Nas edificações, etc.,

63

enfim em todo aquele lugar onde não possa compactar-se com equipes de compactação de majores

dimensione.

Critérios para a Selecção Idónea dos Compactadores:

Antes de proceder a compactar terá que saber escolher o compactador idóneo atendendo a 2 aspectos

fundamentais:

1ro Sua eficiência de trabalho ou idoneidade respeito ao tipo de solo.

2do O rendimento que alcança no trabalho.

Finalmente o compactador idóneo será aquele que: “melhor se ajuste ao tipo de solo para obter seu

eficiente compactação e de uma vez que possua ou obtenha o maior rendimento ao realizar esta

operação”.

A correcta compactação, tanto do ponto de vista técnico como económico, obtém-se quando em cada

uma das capas que conformam um aterro se cumpra a condição fundamental seguinte: dk mín, na

menor quantidade de passadas (n) e com a maior espessura de capa (e) possível, definidas

previamente mediante um Aterro de Provas”.

A Técnica Mecanizada de Compactação de Aterros:

Deve cumprir-se sempre o seguinte procedimento:

1. Compactar o sol natural (sempre que for possível) efectuando de 4-6 passadas pelas mesmas

franjas.

2. Compactar a primeira capa dos borde até o eixo com o Compactador idóneo, efectuando ele

número de passes para a espessura de capa definido no aterro de provas.

3. Determinar d já seja por métodos tradicionais do Anel e Areia ou pelo Densímetro Nuclear)

comprovando que: dk d mín

4. De cumpri-la anterior condição, a superfície da capa compactada se humedecerá se o requer e

se escarificação sua superfície entre 3 e 5 cm.

5. Repetira-se o processo anterior até o nível de subrasante do aplainamento.

Controle da Qualidade da Compactação dos Solos:

Seguidamente se propõe efectuar o controlo da qualidade da compactação em apoie a os seguintes

critérios:

A d mínima como um % de d máxima se fixará segundo importância da obra e tipo de solo:

- Nas Pistas de Aterrassem (Aeropistas) e as Cortinas das Presas de Terra:

d mínima = 100% d máxima do Próctor Modificado

- Em Aterros de Estradas e Auto-estradas (I categoria):

d mínima = 98% d máxima Próctor Modificado

- Em Aterros de Estradas de menor categoria (até a III):

d mínima = 95% d máxima Próctor Modificado

O anterior deve estabelecer-se no Informe Engenheiro Geológico da obra ou Banco de Materiais.

A determinação da Densidade seca no a pé de obra se realiza pelos métodos tradicionais estudados

em Mecânica de Solos; a modo de exemplo se mostra a Equipe isótropo radioactivo Troxler 3440 o

qual permite obter imediatamente a densidade e a humidade na capa de estou acostumado a

compactada.

64

A.2. Produção de britas

Os inertes têm uma tremenda utilização em projectos de construção civil e obras públicas. As duas

áreas de maior consumo dos inertes na construção são a construção de estradas e o fabrico de betão

para os mais diversos fins.

A importância do sector de produção da brita é de tal ordem que os investimentos têm conhecido um

crescimento assinalável nos últimos anos, empregado um número significativo de pessoas e

produzindo uma quantidade enorme de pedra britada.

O sector de produção da brita é peculiar no sentido em que tende a localizar-se tanto quanto possível

nos locais de obra devido aos elevados custos de transporte. Quer dizer, quando os locais de

produção se situam muito longe dos locais de construção o preço do produto torna-se extremamente

proibitivo.

As maiores unidades de produção de brita localizam-se na Província de Maputo, concretamente nos

Distritos de Boane e Namaacha. Esta situação justifica-se pela concentração do maior volume de

construção na zona sul. No Centro e Norte do país também existem algumas unidades de produção

que alimentam a procura naquelas zonas.

A.2.1. Processo de produção da brita

A produção da brita é hoje em dia bastante mecanizada o que ajuda imenso no aumento da produção

e produtividade. Na verdade a natureza das operações, dificuldade e complexidade, levou a que

muito rapidamente se desenvolvessem soluções mais eficazes e eficientes.

É possível montar partes do equipamento de produção ou montar linhas completas de produção e há

várias soluções para esta finalidade.

Como exemplo típico, uma linha de produção completa pode consistir de:

Alimentador vibratório,

Britador de mandíbula,

Britador de impacto,

Peneira vibratória,

Transportador de correia,

Controle eléctrico,

Peneirento e lavagem e moagem, entre outros elementos.

É possível ter linhas de produção diferentes, com capacidade variando de 50 ton/h a 500 ton/h

combinando modelos diferentes de equipamentos para combinar o britador de cone, o desempoeirado

(desempolado), entre outros.

65

Fig. Esquema de uma central de britagem (Break-Day)

O processo de produção inicia com:

O transporte do material de grandes dimensões para o britador primário pelo alimentador

vibratório, do funil de carga para a primeira britagem.

Depois os materiais britados são transferidos para o britador de impacto através do

transportador de correia para a britagem secundária.

Os materiais britados serão transferidos para a peneira vibratória e separados em por

diferentes tamanhos.

Aqueles agregados com tamanhos adequados são transferidos para a pilha de produtos finais

enquanto os de tamanhos inadequados serão transferidos para o britador de impacto para

rebitagem.

Britagem primária Nesta etapa, o material é descarregado no alimentador vibratório com grelha de onde se dirige para o

britador de mandíbula primário que o tritura, formando blocos de um determinado tamanho (cerca de

40 cm de diâmetro no máximo) que ficam dispostos em uma pilha pulmão para posterior rebitagem.

66

Rebitagem

As pilhas de rojões formadas são retomadas por uma calha vibratória que encaminha o material por

meio de um transportador de correia para os rebitadores cónicos secundários e terciários e três

peneiras vibratórias de classificação. Nesta fase os materiais são britados até determinadas

dimensões ou diâmetros para uso na construção. Os diâmetros minúsculos aqui obtidos situam-se no

grupo da arisca e pó de pedra que comummente é usado para o fabrico de blocos de cimento e areia.

Isto forma um circuito fechado de múltiplos ciclos. Os tamanhos dos produtos finais serão graduados

e separados de acordo com as necessidades do cliente, enquanto o desempoeirado é anexo por razões

de protecção ambiental.

Os peneiros vibratórios são utilizados para separar materiais de diferentes tamanhos para posterior

processamento ou como produto final dependendo do material que se pretende. O material é

separado fazendo-o passar com vibração por um peneiro que possui acessórios com vários tamanhos

de abertura de malha, que provoca a queda do material como numa crivagem. Posteriormente, este

material é transportado por correias transportadoras e armazenado em pilhas de produto final. O

produto final pode ser utilizado na indústria da construção civil, ou no caso de minério seguir para

processamento.

A moagem é o processo de trituração dos materiais que passaram pelos processos anteriores a fim

de se obterem partículas mais finas (com menos de 2mm de diâmetro médio).

Fig. Vista geral de um moinho e peneira vibratória (Zenith)

Hoje em dia, existem centrais móveis que permitem que o processo de produção se desenrole

próximo do local da obra. Os britadores móveis trazem consigo a alimentação incorporada, uma

correia transportadora e peneiro vibratório e eixos de tracção direccional propício para transporte

rodoviário.

Como resultado do processo de britagem obtêm-se materiais de diversa granulometría que é

classificada de acordo com as normas vigentes em cada país. Por exemplo, obtêm-se materiais

classificados em categoria 1, categoria 2 e por diante.

Os materiais mais grossos são da ordem dos 12 a 17 cm de diâmetro médio, descendo até dimensões

de cerca de 2 cm, materiais utilizados para a confecção do betão.

67

Tipos de britadores

Há vários tipos de britadores no Mercado, sendo os mais divulgados os seguintes:

Britadores primários de maxilas

Britadores de mandíbulas

Britadores de impacto

Britador de martelo

Britador hidráulico de cone

Britadores de cone para britagem secundária e terciária

Os britadores de maxilas são os mais utilizados pela indústria de britagem.

Fig.6: Equipamentos móveis de britagem ( Break-Way)

B. Equipamentos para Transporte

Além das Máquinas de Transportação de Terras e/ou Rochas estudadas existem outras com uso

frequente na construção, usadas para transportar outros materiais tais como o cimento, água,

combustível, elementos pré-fabricados, etc. e que cumprem os aspectos gerais estudados para as

máquinas de transportação de terras quanto à dinâmica de seu funcionamento. A seguir se listam

alguns exemplos e se mostram seus principais parâmetros.

Linhas ou tipos de equipamentos mais utilizadas:

Cunha atractora com Reboque Silo de Cimento

Cunha atractora a com Reboque de volteio

Cunha atractora com Reboque Plataforma Pane lera

Cunha atractora com Reboque Palia de Asfalto

Cunha atractora com Reboque Plataforma

Caminhão Engoma

Caminhão cisterna de Água

Caminhão cisterna

Zorra

68

Caminhão cisterna distribuidor de asfalto

REBOQUE SILO DE CIMENTO

Modelo Dimensiones gerais (mm) Peso

(ton)

Capacidade de carga

Largo Ancho Alto (ton) (m3)

C - 652 A 9200 - - - 22.0 20.0

PTC - 29/31.5 8932 2415 3215 6.4 31.5 23.0

SS - 22 9900 2800 3870 8.7 23.0 22.0

SEMI REBOQUE VOLTEO

Modelo Dimensiones gerais s (mm) Peso

(ton)

Capacidad de

carga

Largo Ancho Alto (ton) (m3)

SB - 29/31.5 12200 2480 3100 7.5 24.0 17.0

SR - 1 8246 2485 3160 7.8 30.0 20.0

SEMI REBOQUE PORTA PANELES

Modelo Dimensiones gerais (mm) Peso

(ton)

Capacidade de

carga (ton) Largo Ancho Alto

7908 9906 2650 3725 4.5 13.0

SP - 13 10270 2600 3725 4.4 13.0

SEMI REBOQUE ZORRA

Modelo Dimensiones gerais (mm) Peso

(ton)

Capacidade de

carga (ton)

Largo Ancho Alto

AP - 5203 B 10845 3000 2005 10.3 20.0

69

AP - 5523 12950 3000 2045 9.8 20.0

AP - 5523 A 10670 3000 1898 7.0 25.0

9599 12000 3150 1820 8.8 25.0

9990 14420 3150 3190 18.0 52.0

BAI - 2155 8460 2430 - 4.7 16.2

SPE - 51060 11700 3000 2100 17.0 40.0

Z - 40 12350 2870 1950 9.0 40.0

SEMI REBOQUE E REBOQUE PLATAFORMA

Modelo Dimensiones generales (mm) Peso

(ton)

Capacidade

de carga

(ton) Largo Ancho Alto

885 6385 2450 2000 2.9 3.5

500 7530 2650 2640 - 7.5

5245 8120 2500 2325 3.6 16.0

5205 A 10108 2500 2200 5.7 20.0

5410 6180 2500 2630 - 8.1

GKB - 8332 8290 2500 3678 3.6 10.0

PP - 3205 12900 3000 1620 9.9 20.0

5523 12950 3000 2025 7.9 20.5

8350 8290 2500 5678 3.4 8.0

817 6688 2500 1870 2.5 5.5

790 B 9906 2650 3725 4.0 13.0

N - 14 8400 2500 1420 4.4 1.4

RBB - FIF 2 HD 12192 2500 4000 6.0 23.0

RP - 12 12350 2404 2700 6.5 25.0

CUNHA TRACTORAS

Modelo

Poten

cia

(Hp)

Consumo

(lts/100km)

Dimensiones gerais

(mm) Peso

(ton)

Cap.

Andadura

5ta roda

(ton)

Tração

no gancho

(ton) Largo Ancho Alto

504 B 180 46.50 5430 2650 2640 6.4 8.1 17.7

5429 180 34.20 5620 2500 2720 6.5 8.0 24.3

5410 210 37.87 6180 2900 2830 6.8 8.1 26.3

54112 210 37.87 6180 2900 2830 7.0 11.1 25.9

258 B1 240 58.80 7375 2630 2620 9.7 12.0 39.7

2011/A 200 42.19 5825 2073 2623 6.0 12.0 32.0

2011/50 260 43.12 5825 2450 2623 6.2 12.0 38.0

2180/51 260 43.12 5795 2300 2765 6.3 11.8 38.0

2181 310 44.20 5795 2300 2803 6.6 19.5 31.4

619 - T1 260 37.87 5860 2438 2800 6.6 12.1 38.0

697 - T(6X4) 260 37.87 6695 2500 2750 8.1 18.0 45.0

TLM-12(4X4) 240 48.37 7539 2495 2720 9.7 16.5 35.0

TLM - 12 250 48.37 6375 2480 2735 6.6 11.5 35.0

TLM - 280 260 54.34 7675 2480 2773 8.5 17.4 36.0

70

C. Equipamentos para Fincado ou cravado

As Tábua estacas (Estacas) e os Pilote são os elementos que requerem de cravação no terreno

natural.

Quanto á forma de cravação, as estacas e pilotes podem ser classificadas em dois grandes grupos,

designadamente:

(1) Estacas escavadas ou moldadas e

(2) Estacas de deslocamento (obtidas por perfuração do solos). (Estacas cravadas)

Os tipos de estacas cravadas são denominados estacas de deslocamento em virtude de haver lugar

ao deslocamento dos solos à medida que se procede a cravação.

Nos outros casos como a abertura do furo passa-se uma situação distinta porque os solos são

primeiro retirados do local e depois instalada a estaca. Os subtipos destes grupos de estacas são os

seguintes:

Estacas escavadas (grande perturbação do solo) – são peças unitárias, normalmente em madeira,

metal ou betão, instaladas no solo por via de remoção de solos. Executa-se o furo através do trado

caso os terrenos tenham consistência suficiente. Por vezes é preciso aplicar lama bemtonítica para

segurar as paredes da escavação.

Caso os solos não sejam favoráveis recorre-se também à cravação de um tubo moldador (solução

utilizada em solos saturados, por exemplo).

O movimento de retirada do tubo não pode ser muito rápido para que não deixe desprotegido o betão

fresco, mas também não pode ser muito lento para que o mesmo não fique preso às paredes do tubo.

Enquadram-se neste grupo:

o Estacas tipo Strauss

o Estacas de trado rotativo

o Estacas de hélice contínua (Auger Flight)

o Estacas raiz

Em termos de execução as estacas podem ser pré-fabricadas e fabricadas in sito

As estacas pré-fabricadas ou pré-moldadas são instaladas no local desejado:

Por meio de cravação,

Por meio da perfuração do solo ou

Por pressão estática.

As estacas moldadas “in-situ” são instaladas por perfuração do solo com ou sem molde ou por

cravação do molde. Os moldes podem ser perdidos ou recuperáveis.

Métodos de cravação

As estacas podem ser cravadas utilizando vários métodos distintos donde se destacam o método de

impacto e o método de vibração.

1. Método de impacto

O processo de cravação mais utilizado é o de cravação dinâmica, onde o bate-estacas utilizado é o

de gravidade. Este tipo de cravação promove um elevado nível de vibração, que pode causar

problemas a edificações próximas do local.

71

A cravação de uma estaca consiste em forçá-la a penetrar no solo por meio de um bate-estacas até a

uma cota em que ela ofereça resistência.

No caso de um bate-estacas por gravidade o martelo é erguido com auxílio de um cabo, polia e

motor até uma determinada altura donde é largado vindo em queda livre ao encontro da cabeça da

estaca.

O peso do martelo é tido como o dobro do peso da estaca para conferir golpes adequados.

A cravação de estacas em solos muito duros pode ser facilitada por uso de jacto da água ou de pré-

perfuração. Para além deste tipo de martelos existem os martelos automáticos.

Em geral, o uso de martelos de grande peso a pequenas alturas é mais eficaz que o uso de pesos

menores a grandes alturas. Em casos de cravação de estacas metálicas, no entanto, é preciso ter

cuidado para não se exceder a profundidade de cravação.

Deve-se ter cuidado com a altura de queda do martelo: a altura ideal está entre 1,5 a 2,0 m, para não

causar danos à cabeça da estaca e fissuração da mesma, não esquecendo de usar também o coxim de

madeira e o capacete metálico para proteger a cabeça da estaca contra o impacto do martelo, mesmo

assim, estas estacas apresentam índice de quebra às vezes alto.

Se a altura for inferior à ideal, poderá dar uma “falsa nega”. Estas estacas não resistem a esforços de

tracção e de flexão e não atravessam camadas resistentes. Outra vantagem destas estacas é que pode

ser cravadas abaixo do nível de água. Sua aplicação de rotina é em obras de pequeno a médio porte.

O método de impacto consiste nas seguintes operações:

1. Instalação do equipamento de cravação,

2. Transporte das estacas para o perto do equipamento,

3. Levantamento e posicionamento das estacas por sobre o equipamento,

4. Cravação das estacas por meio de percussão.

72

As estacas podem ser cravadas por via de vapor ou martelos pneumáticos.

Os martelos de acção dupla concebidos relativamente há poucos anos, que são capazes de cravar

estacas em solos com elevado grau de coesão, são simples de operar, menos barulhentos

comparativamente aos martelos movidos a diesel e muito mais económicos comparados aos martelos

a vapor e pneumáticos.

Em função do tipo de solos, as estacas podem ser arranjados em linhas, em espiral (concêntricos), e

de forma seccional.

A arrumação em forma de linhas é mais empregue para o caso de solos não coesivos e usa

frequentemente a cravação sucessiva.

Em solos areio-argilosos porém, esse arranjo pode produzir tensões não uniformes no solo e

assentamentos diferenciais.

Na cravação em espiral, as estacas são cravadas em círculos concêntricos a partir do centro para o

exterior ou a partir do exterior para o centro.

A primeira técnica produz melhores resultados em solos com fraca compressibilidade, uma vez que

as estacas situadas na zona intermédia encontram menos resistência comparativamente ao processo

de cravação inverso.

Equipamentos de cravação por impacto (bate-estacas)

As estacas podem ser instaladas de diferentes formas as quais dependem do tipo de estacas,

propriedades do solo e condições hidro geológicas. As estacas podem ainda ser cravadas através dos

vários tipos de martelos e vibração, usando martelos vibradores entre outros.

73

O processo executivo de cravação emprega como equipamento uns dos três tipos de bate-estacas

seguintes:

Bate-estacas por gravidade - consta de um peso que é levantado através de um guincho e que cai

orientado por guias laterais. A frequência das pancadas é da ordem de 10 por minuto e o peso do

martelo varia entre 1,0 a 3,5 t.

Bate-estacas a vapor onde o levantamento do peso é feito através da pressão de vapor obtido por

uma caldeira e a queda é por gravidade. São muito mais rápidos que os de gravidade, com cerca de

40 pancadas por minuto e o peso do martelo de 4,0 ton.

Como variante deste tipo, temos o chamado bate-estacas de duplo efeito, onde a pressão do vapor

acelera a descida do macaco, aumentando assim o número de pancadas para cerca de 250 por minuto.

Bate estacas a diesel

Bate-estacas a explosão onde o levantamento do peso é feito através da explosão de gases (tipo

diesel). Este tipo de bate-estacas está hoje sofrendo grande evolução.

A cravação por martelos é geralmente empregue para estacas de madeira, estacas de betão armado e

de metal.

A cravação por vibração é mais adequada para solos arenosos e solos alagados.

É sempre fundamental realizar o controlo da execução, com destaque para:

A posição das estacas,

Profundidade de cravação,

Ocorrência de fissuras,

Verticalidade,

Nega,

Altura de queda do pilão,

Execução da emenda,

74

Cota de arrasamento da cabeça da estaca e

Protecção da cabeça da estaca .

Cravação por vibração

A partir de uma determinada altura foi inventada a cravação por vibração. Um vibrador é

basicamente constituído por uma par de eixos engrenados e que giram à mesma velocidade em

direcções opostas. Os eixos contêm pesos excêntricos e são accionados por meio de um motor

eléctrico instalado num invólucro.

A cravação por vibração tem sido amplamente aplicada como uma técnica alternativa aos martelos

de impacto.

A cravação por vibração é efectuada com o auxílio de equipamento de cravação de baixa e alta

frequência.

O equipamento de baixa frequência é usado para estacas de grande peso e o de alta frequência para

as baixo peso.

Os vibradores operam através da transmissão de vibrações a uma dada frequência e amplitude na

direcção do comprimento da estaca.

Para estacas com secção em H, por exemplo, aplicam-se frequências da ordem de 12 a 25 Hz. Para

estacas mais pesadas a frequência situa-se na casa dos 5 a 10 Hz.

A amplitude de vibração para atingir bons resultados anda em torno de 2 a 20mm dependendo do

tipo da estaca a cravar e a natureza do solo.

O dispositivo vibrador é normalmente firmemente colocado por sobre a estaca por meio de uma grua.

Exemplo de vibradores

A vibração é comunicada ao solo em torno da estaca, causando uma redução na resistência ao corte.

A vibração reduz tanto a coesão do solo como a fricção da estaca contra o solo. Desta forma a estaca

desce devido ao seu peso próprio e ao peso do equipamento de vibração.

75

Muita atenção deve ser prestada de modo a assegurar uma ligação rígida entre o vibrador e a estaca,

bem como uma ligeira folga nos cabos da grua. Ultimamente tem sido comum a substituição do

equipamento de vibração por martelos vibradores, os quais exercem uma acção dupla de impacto e

vibração sobre as estacas.

Esta opção tem a vantagem de reduzir o tempo de cravação por um factor de 3 a 8 quando

comparada com o uso dos vibradores do mesmo tipo. A penetração das estacas cravadas por

intermédio de vibradores e martelos vibradores é medida em termos de tempo.

A recusa de uma estaca é a sua penetração após um minuto de operação do equipamento de vibração.

Qualidade do trabalho

A qualidade das fundações com estacas é uma função da qualidade das estacas. As operações de

cravação devem ser conduzidas de acordo com os regulamentos e boas práticas já estabelecidas.

Todos os processos devem ser registados incluindo as datas de cravação, tipos de estacas, número de

estacas, as pancadas desferidas por metro de cravação, o peso dos martelos, o consumo dos materiais

por estaca, a recusa de uma estaca por cada dez pancadas, o tipo de equipamento utilizado para a

cravação, deslocamento e levantamento das estacas vizinhas por efeito da cravação de uma estaca,

nega no final da cravação, entre outras características.

A nega é a penetração da estaca em mm e corresponde a 1/10 da penetração para os últimos

dez golpes.

No caso das estacas perfuradas é também preciso fazer vários registos como no caso de estacas

cravadas, incluindo os tempos de início e fim da cravação, tempos do início e fim da betonagem,

nega para 10 golpes com altura de queda de 1,0 metro, diagrama de cravação, traço de betão

utilizado, observações e anormalidades de execução, diâmetro das estacas, identificação das estacas,

comprimento de cravação, entre outros.

As margens de desvios das estacas em relação à posição do projecto são estabelecidas nos

regulamentos e especificações técnicas. Por exemplo, os regulamentos limitam o desvio da

longitudinal da estaca em relação à posição do projecto para o tecto máximo de 0,6 graus e o número

máximo de estacas com desvios em 25% do total das estacas.

76

77

Os métodos de perfuração do solo e por pressão estática os estudarão no Tema de Estacas.

D. Equipamentos para Betunado

Já no Tema 1 Obras en betão simples, armado e pré-esforҫado estudamos grande parte do

equipamento necessário tanto para o concreto fundido A pé de obra como o pré-fabricado, agora

somente mencionaremos estes e adicionaremos os elementos que não foram abordados neste tema.

Misturadoras:

Betoneiras de Eixo Vertical

Betoneiras de Eixo Horizontal ou de Eixo Inclinável

Betoneiras Gravitacional

• tambor inclinado

• tambor fixo

• tambor de ação reversível

Betoneiras Ação Forçada

Plantas ou centrais misturadoras de betão: Pelo tipo de mescla resultante do processo de preparação podem ser concebidas como:

Dosificadoras, ou seja que solo dosam os componentes do concreto para ser mesclados

posteriormente nos caminhões betoneiras

Dosificadoras-misturadoras, que podem entregar o concreto totalmente ou parcialmente

misturado.

Por sua forma de trabalho podem ser:

De acção cíclica

De acção contínua.

Por seu desdobramento no terreno, os novelos ou centrais podem ser:

De desdobramento vertical (em forma de torre)

De desdobramento horizontal (escalonada).

Transporte do betão

- caminhões removedores ou agitadores

- caminhões de volteio

- aberturas ou cubetas (tipo abertura) para gruas, montadas sobre caminhão engoma ou

plataformas de ferrovia

- helicópteros com cubetas

- caminhões betoneiras

1º Completamente amassado na Central: por uma betoneira misturadora, donde passa para

um camião transportador que mantém o betão em agitação mediante um tambor rotativo

provido de pás, a fim de evitar a segregação (função agitador).

2º Completamente amassado na Camião: a amassadora é feita no percurso para o estaleiro

da obra ou à chegada a este, mediante 70 a 100 rotações de tambor a uma velocidade de

amassadora específica, que é obviamente superior a velocidade de rotação do trabalho de

agitação (função misturadora).

3º Começo da amassadora na Central: que termina no camião betoneira munido de tambor

rotativo; neste caso a amassadora deve ser completada por um número suficiente de

rotações do tambor, girando com uma velocidade pré-indicada para tal efeito, e não com a

velocidade de agitação.

- Transporte por bombagem Representa nos dias de hoje uma técnica corrente e eficaz, especialmente em áreas difíceis de

alcançar como grandes alturas e congestionadas por tráfego, não obstante ser mais

dispendioso que outros sistemas habituais.

78

Com este sistema de transporte e colocação do betão, que já permite atingir 300 metros na

horizontal e cerca de 80 metros na vertical, utilizam-se normalmente diâmetros de tubagem

com 15 cm, recorrendo-se a bombas e tubos flexíveis com braços articulados montados em

camiões gruas, comandados à distância.

79

As condições fundamentais para o transporte do betão por bombagem baseiam-se no atrito

entre o betão e as paredes internas da tubagem.

Relação entre o atrito e a dosagem de água na tubagem de bombagem

80

No caso de um inerte em contacto com as paredes do tubo, o coeficiente de atrito é

considerável; à medida que se aumenta a dosagem de água o atrito também aumenta um

pouco, o que se pode explicar pela formação de uma película de água superficial nos grãos

sólidos, mas, a partir de uma certa dosagem de água – dosagem crítica – o coeficiente

diminui bruscamente, até quase se anular, a partir do momento em que todos os vazios do

agregado sólido estão cheios de água.

Portanto, a dosagem de água de um betão bombeáveis é limitada, devendo ultrapassar no

mínimo a dosagem crítica, pois um betão pouco molhado impõe grande atrito à canalização e,

um excesso de água, sob pressão, tende a escapar-se do esqueleto e a tornar o betão menos

molhado.

Há no entanto um conjunto de factores básicos que afectam um transporte por bombagem:

1) Factores inerentes a tipologia da obra e composição do betão:

o Definição das várias fases de bombagem.

o Definição do traçado da tubagem e do local da implantação da bomba.

o Natureza dos inertes e sua granulometria.

o Dosagem de água e de cimento.

o Selecção de uma trabalhabilidade do betão, e respectivo controla.

2) Factores externos:

o Tipo e estado do equipamento de bombagem.

o Distância e altura de bombagem.

o Diâmetro do tubo e número de curvas.

o Frequência e duração das interrupções.

Compactassem, métodos

Vibradores

Terminação da superfície do betão

A terminação da superfície do concreto inclui fundamentalmente as actividades de iguale e

esfregado. Estes trabalhos podem representar não só operações de acabamento. Em estruturas tais

como pisos, que constituem até 20 % do volume do concreto monolítico em edifícios industriais e

outros, o iguale e esfregado elevam a qualidade da superfície quanto a resistência, resistência ao

desgaste, impermeabilidade e outras qualidades específicas.

81

— Iguale da superfície do betão

O iguale da superfície do betão pode ser manual ou mecanizado. O manual pode ser com regra de

madeira ou metal e o iguale mecanizado com regra vibratória.

Os princípios de execução são os mesmos em ambos os casos; três trabalhadores, duas com a regra e

um terceiro preenchendo os vazios que fiquem do iguale com uma pá, avançam atrás do vertido da

última capa, alisando a superfície da franja do mesmo largo da regra, introduzindo o árido grosso e

favorecendo a subida da massa à superfície para obter o fechamento dos vazios.

Nu regime de iguale com uma regra vibratória, estas equipas podem obter rendimentos de iguale

entre 20 e 100 m2/h, em dependência fundamentalmente de sua longitude e ligeireza.

— Esfregado da superfície do betão

O esfregado da superfície do betão pode ser também manual ou mecanizado.

Para o esfregado manual se emprega a esfrega de madeira, é um trabalho exaustivo e lento aplicado

a grandes superfícies e dificilmente supere um rendimento de 30 m2/h, até com excelentes operários.

O esfregado mecanizado efectua-se com máquinas esfregadeiras de disco ou paletas, como se

mostra na figura. Estas equipes podem ser eléctricos ou com motor de combustão interna.

Geralmente se fabricam com órgão intercambiáveis (disco ou paletas). O disco está destinado para o

esfregado grosso, preliminar e as paletas para a terminação final da superfície do betão.

Fig. Máquinas esfregadeiras de betão.

O momento justo para começar o esfregado da superfície com a máquina esfregada de disco, deve

oscilar entre os 30 min e 1 h depois de concluído o vertido e virtualmente se determina quando se

observa que a profundidade do rastro dos pés dos operários sobre a superfície que se processa não

seja maior que 1 a 1,5 mm.

O esfregado com disco assegura o rebaixado das irregularidades e o cheio dos vazios que possam

ficar do iguale. A esfregada de disco, além de nivelar e alisar a superfície do concreto,

simultaneamente compacta as capas a uma profundidade de até 5 cm.

82

A posta em marcha e parada da máquina esfregada efectua - se com um interruptor disposto, pelo

general, no cabo de direcção.

Durante o esfregado o operário translada a máquina pela superfície do concreto à direita e esquerda,

aplicando uma ligeira pressão do cabo a um lado ou a outro, para dirigir a equipe (Figura).

Fig. Esquemas da operação do esfregado da superfície do concreto com máquinas esfregadeiras: a)

de paletas; b) de disco.

Tanto o disco como as paletas estão fabricados de aços especiais, com os borde rematados, para

impedir que se encaixem na superfície trabalhada.

O esfregado fino com o aditamento de paletas deve começar de 1 a 3 h depois de concluir o

esfregado grosso.

Em realidade como são muito diversos os factores que influem na velocidade de endurecimento da

superfície do concreto, na prática é recomendável, sempre que for possível, estabelecer o começo do

esfregado mediante prova prévias, em uma porção preliminar da superfície a executar.

As máquinas do esfregado alcançam rendimentos entre 100 e 150 m2/h

83

BOMBAS DE BETÃO

Modelo Potencia

(Hp)

Consu

mo (lts/hr

s)

Movili

dade

Dimensione para o

traslado (mm) Peso (ton)

Rendi

mento

(m3/hr

s)

Distância de

bombeamento

(m) Cap.

Pressão (lts)

Largo Anc

ho Alto

Horizo

ntal

Vertic

al

BRA-

1406 100 14.1 Trailer 5360 1650 1960 3.10 60 450 100.0 500

BRA-

1406-T 158 21.8 Trailer 5360 1650 1960 3.10 60 450 100.0 500

BBF-

05/KAM

AZ

210 - S/C 9885 2500 2630 9.57 50 350 70.0 400

BBF-

1005/KA

MAZ

210 - S/C 9125 2500 3530 14.30 50 16 20.2 400

BBF-

22.05/KA

MAZ

210 - S/C 9885 2500 3800 17.37 50 18 22.6 400

BN-8020 240 - S/C - - - - 80 17 20.0 400

84

E. Equipamentos para Iҫaje e Montaje

I. Generalidades.

- Movimentos principais das gruas:

1 Elevação e descida do gancho.

2 Rotação da pluma ou do carro.

3 Sublevação da pluma.

4 Translação da grua.

- Partes fundamentais de uma grua:

1 Pluma ou boom.

2 Pluma auxiliar ou jib - boom.

3 Pateca.

4 Trem de sustentação.

5 Mecanismo de iҫaje.

6 Mandos.

Desenvolvimento das partes fundamentais de uma grua:

1 Pluma ou boom.

Podem ser de dois tipos:

Mecânicas.

Hidráulicas.

As mecânicas se caracterizam por estar compostas por uma estrutura de aço em persiana (celosía),

de acordo ao tipo e capacidade da grua. O alongamento ou redução da mesma requer de um trabalho

mecânico de montagem, pois requerem da adição ou supressão de segmentos de “boom”.

Normalmente vêm equipadas com dois ou três lances de pluma.

As plumas hidráulicas ou telescópicas adaptam sua longitude às necessidades do trabalho a realizar,

sem ter interrupções por alongamentos ou supressões, pois a mesma se alarga ou encolhe dentro de si

mesmo.

2 Pluma auxiliar: (jib-boom, boleia (pescante), pluminha, (plumin).

Aditamento especial que se utiliza para aumentar a altura de iҫaje, e o raio de operação da máquina.

No caso de plumas telescópicas o jib-boom é dobradiça sobre a própria pluma principal, enquanto

nas mecânicas obedece ao mesmo princípio de colocação que o resto dos lances do boom, com a

conseguinte demora no tempo de execução.

COMPRESSORES DE COMBUSTÃO

Modelo Potencia

(Hp)

Consumo

(lts/hrs)

Dimensione para o

traslado(mm) Peso

(ton) Tipo

Capacida

de

(m3/min)

Pressão

(kg/cm2) Largo Ancho Alto

PK - 10 108 10.60 4700 1890 2610 5.0

Pistón

10.5

7.0

DK - 9 M 108 10.60 5070 1940 2550 5.2 10.0

PR - 10 M 130 13.25 3940 1700 2100 3.0 10.0

F - 55 157 15.30 3460 1880 1785 2.8 5.0

PV - 10 180 18.17 4550 1730 1870 3.1 Rotato

rio

11.1

PDS 390 108 - 3200 1400 1750 2.9 10.5

PDR 250 84 8.50 3910 1450 2030 6.1

7.1

AMR 370 110 - 4220 1690 1970 2.9 10.5

PDR 370 110 11.36 3997 1680 1982 2.9 10.5

85

3 Pasteca.

Polia ou roda com canto de secção acanalada, móvel sobre, pela que corre o cabo de iҫaje. Tem

adicionado, na parte inferior, o gancho de iҫaje, podendo descrever um ângulo de 360º com respeito

ao resto da pasteca.

4 Trem de sustentação.

Os tipos de sustentações mais usadas são:

Sobre caminhão.

Sobre pneumáticos.

Sobre esteiras.

Sobre trilhos.

Desenvolvimento dos trens de sustentação.

Gruas sobre caminhão.

O trem de sustentação o constitui um chassis de caminhão sobre o que vai colocada a grua. Os

mecanismos de rotação e elevação da carga são totalmente independentes.

Possuem um amplo espectro de capacidades de carga.

Exemplos:

Algumas gruas sobre caminhão

Marca Modelo Capacidade de carga [t]

- K-61 5

KATO NK-80 80

COLES Centurión 112

Suporte Guinche de elevação de

carga

Guinche de elevação de

pluma

Tirante

Articulação

Pluma

Cabo de elevação da carga

Cabo de elevação da carga Collar

86

Gruas sobre pneumáticos.

As cabines de mandos de iҫaje e a dos mandos de locomoção, coincidem. O trem de rolamento está

constituído por pneumáticos.

Caracterizam-se por ser gruas de capacidade de carga de pequena a mediana (até 50t)

Exemplos:

Algumas gruas sobre neumáticos

Marca Modelo Capacidade de carga [t]

- K-161 16

- K-124 12

JONES 565 M 36

Gruas sobre esteiras.

As cabines de mandos de iҫaje e a dos mandos de locomoção, coincidem. O trem de rolamento está

constituído por esteiras.

Exemplos:

Algumas gruas sobre esteiras

Marca Modelo Capacidade de carga [t]

- KC-8161 100

- E-2508 60

Hitachi U-116L 55

Gruas sobre trilhos (rieles)

As cabines de mandos de iҫaje e a dos mandos de locomoção, coincidem. O trem de rolamento está

constituído por trilhos (rieles). Existem diferentes modelos de gruas que se adaptam a este trem,

como podem ser as gruas torre, pórtico, ponte-grua.

5 Mecanismo de iҫaje

O tipo de mecanismo de iҫaje mais usualmente utilizado pelas gruas é o cabrestante ou guinche

mecânico.

A elevação se efectua mediante um cabrestante mecânico que actua sobre um cabo metálico unido

diretamente à carga (elevação ramal simples) ou mediante um arranjo (aparejo) que desmultiplica o

esforço do guinche. Estes cabrestantes são accionados por motores através de caixas de velocidades

ou engrenagens de desmultiplicação. Estes motores podem ser de eléctricos, de combustão interna ou

uma combinação de ambos. Pelo general todas as gruas estão equipadas com dois cabrestantes

independentes, um para a elevação da carga e o outro para os movimentos do boom.

6 Mandos.

É o mecanismo de iҫaje que regula a velocidade da operação de elevação e descida da carga. Estes

mandos podem ser:

Mandos mecânicos. Accionam-se por cabos, cremalheiras, alavancas, etc.

Mandos eléctricos. A fonte de energia e controle dos movimentos é eléctrica e por corrente

contínua.

Mandos hidráulicos. O controlo se realiza por meios oleodinámicos.

Mandos pneumáticos. O controlo se realiza por meios pneumáticos.

II. Tipos. Campo de aplicação

Tipos de Gruas.

Gruas sobre esteiras.

Gruas sobre pneumáticos.

87

Gruas sobre caminhão.

Gruas - torre.

Gruas - pórtico.

Gruas - ponte.

Outras

Características e campo de aplicação dos tipos de gruas

Gruas sobre caminhão.

Usam-se ante:

Grandes espaços.

Chãos resistentes e compactados.

Terrenos com pendentes.

O giro é menor que 360º.

Ao ser gruas montadas sobre o chassis de um caminhão, lhe facilitam os movimentos dentro

da obra, assim como os traslados de uma obra, a outra. Desagrade-se a grande velocidade.

O deslocamento com carga diminui ostensivelmente sua capacidade.

Possui variabilidade de plumas.

Possui grande estabilidade lateral, devido a que o chassis sobre o que está montada a grua

está provido de gatos que se estendem para fora e se apoiam sobre o chão.

A distância mínima entre a pluma e os elementos, já colocados deve ser maior ou igual a 0.80

metros.

Gruas sobre pneumáticos.

Usam-se ante:

Áreas reduzidas, devido a sua grande capacidade de manobra.

Chãos resistentes e compactados.

Terrenos com pendentes.

Operações com elementos montados.

Pode girar 360º.

Deslocamentos rápidos dentro da obra, Em grandes distâncias devem ser rebocados.

Possui braços de persianas, quase exclusivamente.

Possui grande estabilidade lateral, devido à presença de gatos que se estendem para fora e se

apoiam sobre o chão.

A distância mínima entre a pluma e os elementos, já colocados deve ser maior ou igual a 0.80

metros.

Gruas sobre esteiras.

Usam-se ante:

Áreas reduzidas, devido a sua grande capacidade de manobra.

Chãos pouco resistentes e sem necessidade de compactação.

Terrenos planos e pendentes reduzidas.

Podem girar 360º.

Desagradem-se lentamente. A velocidade oscila entre 1.5-3.0 km/h.

Podem-se deslocar com a carga suspensa.

Utilizam plumas de persianas, quase exclusivamente.

Causam um desfavorável efeito sobre superfícies pavimentadas.

Apresentam pouca estabilidade no sentido transversal.

A distância mínima entre a pluma e os elementos, já colocados deve ser maior ou igual a 1

metro.

Gruas – torre.

Usam-se ante:

Cargas de pequeno valor.

Necessidade de visibilidade da zona de trabalho.

88

Movimentos repetitivos.

Pode girar 360º.

Dificuldade na transportação, instalação e desmonte

Possui braços de persianas, quase exclusivamente.

Grande campo de acção.

Pouca capacidade de carga.

Gruas – pórtico.

Usam-se ante:

Plantas industriais, armazéns, zonas portuárias.

Grande capacidade de carga.

Campo de acção reduzido, devido a sua evidente limitação de movimento.

Gera grande precisão na montagem.

Outras Gruas

Usam-se ante:

Plantas industriais, armazéns, zonas portuárias.

Pouca capacidade de carga.

Campo de acção reduzido, pois normalmente se trata de gruas fixas.

III. Selecção da equipe de iҫaje.

A eleição da grua deve realizar-se na etapa de concepção do projecto com vista à avaliação de suas

possibilidades de operação. Para a mesma deverão se ter em conta:

1 Características técnicas da equipe disponível.

Capacidade de iҫaje.

Altura do boom disponível.

Capacidade de manobra.

2 Características do trabalho a executar.

Situação inicial e final do elemento a içar.

Dimensões e forma da carga.

Peso do elemento a içar.

Altura de elevação da carga.

3 Características de organização da obra.

Requisitos lhes posicione da equipe (movimentos de translação ou posição estacionária).

Condições de trabalho na obra. (facilidade de abastecimentos, topografia, tipo de terreno

sobre o que se opera, velocidade e sentido do vento).

Espaço livre necessário para as operações e manobras da máquina (presença de

obstáculos, cabos e tendidos eléctricos).

Preparação da zona ou caminhos se a grua tiver que deslocar-se com a carga.

Volumes de trabalho a executar e os prazos de execução.

IV. Parâmetros de trabalho.

Logo que se seleccionou o tipo de grua existem três parâmetros que influem decisivamente na hora

de definir o modelo a empregar.

Capacidade de carga.

Raio de iҫaje.

Altura de elevação do gancho de iҫaje.

Desenvolvimento dos parâmetros de trabalho

89

Capacidade de carga: Peso que pode ser içado pela grua, com segurança e para um alcance

dado. A capacidade de carga máxima se estabelece pelo braço de longitude e o raio de iҫaje

mínimos, além disso que no caso de gruas sobre pneumáticos, opere-se com os apoios

estendidos.

O campo de aplicação da grua de iҫaje está bem definido no caso de elementos pré ensamblados,

tratando de obter um coeficiente de utilização pontual Ki na ordem de 0.60.

T

TK i

i

Onde:

Ki : coeficiente de utilização pontual.

Ti: peso real de montagem do elemento i.

T: capacidade de carga da grua para a condição de izaje do elemento i.

O ângulo de iҫaje se forma entre o eixo longitudinal da pluma e uma linha horizontal, contida no

plano vertical que acontece o eixo da pluma.

A capacidade de carga é inversamente proporcional à longitude do braço e directamente proporcional

ao ângulo de inclinação do braço.

Raio de iҫaje: Distância horizontal, medida entre o eixo de rotação da grua e quão vertical

passa pelo centro do gancho de iҫaje

O raio de iҫaje representa uma função da longitude e do ângulo de inclinação da pluma.

Para uma longitude de braço determinada, os ângulos de inclinação máximo e mínimo, determinam,

os raios de izaje mínimo e máximo, respectivamente.

Raio de Iҫaje

Plum

a

Ângulo

Ângulo

Longitude de Pluma,

Cap

acid

ade

de

carg

a

90

Altura de elevação do gancho de iҫaje: Distância vertical entre a superfície de apoio da

grua e o bordo inferior do gancho de iҫaje, quando este se ache no ponto mais alto.

A altura de iҫaje é função da longitude do braço e do ângulo de inclinação da pluma.

As relações mútuas entre a capacidade de carga, o raio de iҫaje e a altura de elevação do gancho de

iҫaje determinam, que conhecida uma delas, possam-se determinar os outros dois.

max

Rmax

min

Rmin

Rad

io d

e iҫ

aje

Longitude de pluma

Alt

ura

s de

iҫaj

e

Ângulo

Alt

ura

de

iҫaj

e

Radio de iҫaje

Cap

acid

ade

de

carg

a

L2

L1

L2<L

1

Ângulo

Alt

ura

de

izҫj

e, C

ap. de

carg

a

Alt. de Iҫaje

Cap. de carga

91

Parâmetros que determinam a seleção da equipe de iҫaje.

Peso real de montagem (PRM)

Altura de iҫaje (AI)

Raios de iҫaje (RI)

Desenvolvimento dos parâmetros que determinam a selecção da equipe de iҫaje.

Peso real de montagem: É o peso de cálculo que tem que levantar a equipe de iҫaje. É o

peso nítido incrementado pelos efeitos simultâneos das tolerâncias de produção, a humidade,

as equipes auxiliares de iҫaje e os efeitos dinâmicos. Define-se pelas dimensões nominais dos

elementos, seu peso específico, as condições do ambiente, as equipes auxiliares de iҫaje e o

efeito dinâmico do conjunto a içar.

Efeito das tolerâncias de produção

Controlo da calidade Tolerâncias de produção [%]

Pouco Controlo 2.0

Controlo Normal 1.5

Bom Controlo 1.0

Efeito da Ambiente

Material Tipo de elemento Efeito da humidade [%]

Metal - -

Betão

Lineares 2-3

Superficiais 4-6

A 24 horas do betonado, sim

aceleradores de endurecimento 6-10

A 24 horas do betonado, com

aceleradores de endurecimento 2-4

Equipas auxiliares de Iҫaje

Equipo auxiliar de izaje Longitude Peso

Eslingas De cabes 2-3.5 m; = 45o 2 kg/m

De cadeias 3-3.5 m; = 60o 2.5-3 kg/m

Madrinhas Pequenas 3-6 m 100-200 kg

Grandes 6-12 m 300-450 kg

Jaulas

Para colunas 50-100 kg

Para outros

elementos 300-500 kg

Quadro de iҫaje 500-600 kg

Efeitos dinâmicos

Tipo de elemento Efeito dinâmico [%]

Lineares 1-2

Superficiais 4-6

A força de descolagem se utiliza em elementos pré-fabricados de betão.

92

Força de descolagem

Tipo de molde Pressão de aderência [kPa]

Metálico 3

De madeira 4

De betão 5

Favorece arredondar o PRM, por excesso, ao múltiplo de 0.25t mais próximo.

Altura de iҫaje: É a altura necessária que deve alcançar o gancho da grua para efectuar a

montagem de um elemento específico em uma posição dada.

hm : altura de montagem. É a distância entre a superfície de apoio da grua e a superfície sobre a que

passa o elemento a montar.

ht : é a distância entre a posição definitiva da carga e a posição da carga durante o iҫaje e giro de

iҫaje. Esta tolerância garante que a colocação da carga se realiza só verticalmente, garantindo sua

posição exacta e evitando possíveis impactos entre cargas ou objectos existentes. Devem se ter em

conta as características da superfície sobre a que se coloca a carga. Se pode existir pessoal, esta

dimensão deve ser maior que 2m. A dimensão mínima deve ser de 0.50m.

A selecção da equipamento de iҫaje se realiza sobre a base de:

1 O peso a elevar, empregando-se, em um princípio, o elemento de maior PRM como a

situação mais crítica.

2 A altura de iҫaje maior.

Quando estes dois parâmetros concorrem em um mesmo elemento a selecção da grua se realiza para

solucionar a montagem de dito elemento. Quando não concorrem, analisa-se:

1 O elemento de maior PRM com sua correspondente altura de iҫaje.

2 O elemento de maior altura de iҫaje com seu correspondente PRM.

A partir do PRM e a altura de iҫaje de cada elemento se determina a capacidade de manobra.

hm

hpol

heai

he

ht

93

A capacidade de manobra se define como a diferença entre o raio máxima e o mínimo.

Tabela de iҫaje.

Posição

da grua

Descrimino

do elemento

a montar

Montar Pluma

[m] PRM [t]

Altura de

iҫaje [m] Observações

Desde Hasta

I

Columna C 1 C I 20 12 6

3. Guinches.

Determinação dos parâmetros técnicos do guinche.

Calculo do diâmetro mínimo de polias e carretéis do guinche.

4. Cálculo de meios de iҫaje.

Metodologia para seleccionar a equipe de iҫaje.

Definir o tipo de grua a usar.

Escolher o modelo.

Define-se a partir da capacidade de manobra, o coeficiente de aproveitamento da capacidade

de carga, a tarifa horária. Esta selecção se realiza por tantos. Deve-se começar por uma grua

que exceda de 8-10t o PRMmax e para o caso de gruas torre de 2-4t.

Grua Torre C I T Y

CARACTERÍSTICAS DE LA GRUA Grúa especializada en el movimiento de

94

J. Outras máquinas ou equipamentos

- Equipamentos de abertura de túneis

A abertura de túneis no passado constituía uma tarefa dantesca devido ao carácter quase rudimentar

dos equipamentos disponíveis. Os avanços tecnológicos permitiram melhorar tremendamente essas

dificuldades. Hoje em dia existem máquinas de abertura de túneis com grande capacidade e

produtividade, as tuneladoras mais conhecidas por Tunnel Boring Machines TBM. Estas são

máquinas de forma cilíndrica contendo um disco na parte frontal.

Elas giram a uma velocidade dentre 4 a 10 rotações por minuto e diâmetros na ordem dos 4 m ou

mais. Hoje em dia há máquinas com diâmetros maiores (na ordem de 9 a 15 metros ou mais)

consoante as características do túnel a abrir. O material escavado é recolhido para o interior do

cilindro e enviado para a parte traseira à medida que se procede ao corte. Os meios de carregamento

e transporte removem os materiais escavados para vazadouro.

Fig. Equipamento de abertura de túneis (tuneladora - TBM)

- Equipamentos para pavimentação

Para pavimentos flexíveis de betão asfáltico (betume) e também para betão hidráulico existem

modernas pavimentadoras que colocam a mescla a todo o largo do meio-fio (calçada) e também

podem trabalhar por caminhos (sendas). Elas trabalham em combinação com outras máquinas

como som as de transporte e as betoneiras, realizam um trabalho de muita qualidade e precisão

ao colocar espessuras uniformes de mescla sobre a base. (Imagenes nu documento PDF)

Pavimentadora de betão betuminoso

95