Garantindo a qualidade das estacas moldadas in loco. O que há na sua caixa de ferramentas?

Os proprietários e os engenheiros de projeto de construção geralmente requerem que se realizem ensaios de capacidade e/ou integridade estrutural das estacas perfuradas/escavadas/moldadas in loco. Continue a ler para se familiarizar um alguns métodos que os engenheiros de fundação do século 21 que se deparam com este tipo de estruturas devem manter em sua ‘’caixa de ferramentas”.

Ensaio de carregamento dinâmico em uma estaca tipo CFA em São Paulo. Notar o martelo azul de massa substancial. Foto cortesia de Geo-Estac.
Ensaio de carregamento dinâmico em uma estaca tipo CFA em São Paulo. Notar o martelo azul de massa substancial. Foto cortesia de Geo-Estac.

Os engenheiros geotécnicos estão em geral familiarizados com o Testador de Integridade de Estacas (PIT), um sistema que consiste de um pequeno acelerômetro, um martelo de mão, uma unidade de aquisição de dados e software. Em algumas obras, a integridade de uma grande percentagem das estacas é analisadas com o PIT. Em outras, quando surgem dúvidas sobre uma fundação já instalada, a primeira reação é rapidamente realizar este ensaio. Os engenheiros de fundação estão também acostumados com o Analizador Cross-Hole (CHA) para avaliar a integridade das estacas moldadas in loco. Os ensaios cross-hole podem ser uma opção melhor do que o PIT para estacas de concreto longas e complexas, mas requerem que tubos de acesso sejam instalados no interior da estaca, e não permitem comprovar a qualidade do concreto na parte exterior à gaiola da armadura.

A ferramenta mais nova a ser adicionada à caixa de ferramentas para ensaios de integridade é o Instrumento para Perfilagem Térmica de Integridade (Thermal Integrity Profiler, ou TIP). Este dispositivo fornece informações sobre a qualidade do concreto com base em medições de temperatura realizadas durante a cura do cimento. Os sensores que coletam os dados encontram-se no interior de sondas que se inserem nas estacas através de tubos de acesso, ou em fiações Thermal Wire® conectadas à gaiola da armadura. Ao contrário do PIT,  mas semelhante ao CHA, o ensaio TIP requer planejamento, já que tanto os tubos como as fiações térmicas devem ser fixadas à gaiola antes da concretagem. São duas as vantagens deste método: Em primeiro lugar, é o ensaio de integridade que pode ser realizado mais rapidamente após concretagem dentre os ora existentes, pois é realizado enquanto o concreto está curando e gerando calor, em suma uns dois dias depois da concretagem. Em segundo lugar, é o único método disponível que cobre toda a área da seção transversal tanto dentro quanto fora da gaiola da armadura.

Para a  caixa de ferramentas de ensaios da capacidade de carga das estacas moldadas in loco, as provas de carga estática têm sido a tradição. Os ensaios de carregamento dinâmico (PDA) até há relativamente pouco tempo eram mais frequentemente associados com as estacas cravadas. Hoje em dia os ensaios dinâmicos são muito eficazes para avaliação da capacidade de carga das escavadas/perfuradas/moldadas in loco. É um ensaio mais rápido e em geral mais econômico que as provas estáticas, tão confiável quanto as mesmas, e é aceito por varias normas e especificações técnicas como uma alternativa às provas de carga estática. O ensaio de carregamento dinâmico requer uma massa substancial que golpeia a parte superior da estaca e faz com que a mesma experimente um recalque permanente. Os acelerômetros e transdutores de deformação acoplados à fundação provêm os dados do ensaio em tempo real, fornecendo informações preliminares de capacidade. Os dados são analizados mais detalhadamente com o software CAPWAP®, que simular matematicamente uma prova de carga estática.

Fixando a fiação Thermal Wire à gaiola da armadura em preparação para o ensaio TIP.

Quando se trata de garantir a qualidade das estacas perfuradas, o que há em sua caixa de ferramentas?

CPA

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