O solo e suas camadas

quinta-feira, 2. janeiro 2014

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A SCAC é pioneira na utilização do concreto centrifugado para pré-moldados de fundações e energia no Brasil.

A razão que sempre nos levou a defender esta solução é a menor porosidade e, por consequência, maior durabilidade do concreto do produto acabado.

Esta característica nos garante que a estrutura terá uma capacidade de suportar não só os esforços, mas o mais temível dos tópicos, o tempo.

Engenharia é feita para durar.

O solo brasileiro é heterogêneo. Existem regiões do País onde pode-se construir um prédio simplesmente carpindo a grama do terreno. O solo resiste.

Existem porem, por todo o território nacional, na costa quase que totalmente, solos incapazes de suportar as cargas sem a devida fundação.

Veja as fotos abaixo, são de solos aleatórios, de encostas que todos podemos parar e olhar e reparar.

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Estamos falando dos primeiros metros do solo e reparem nas camadas visíveis de solos diferentes.

Imagine isso em uma área de 20.000, 30.000, 100.000 metros quadrados.

Por fundação entendemos o ato de “fincar” bases solidas em um solo que aguente o que terá que ser feito em cima.
Isso pode estar na superfície, bem como a 2, 15, 30 ou 60 metros, às vezes mais.

Os estudantes neste momento diriam, precisa fazer sondagem, e nós concordamos!

Fato é que uma boa quantidade de sondagens resulta em uma ideia próxima do que será, mas próximo não é suficiente quando se constrói.

O próximo em fundações significa, no mínimo, recalque.

Recalque significa, no mínimo, trica.

Trinca é problema.

Se o problema for maior, trinca pode ser desabamento da estrutura.

As camadas são diferentes em textura, em interferências e em compacidade.

Muitas vezes abaixo de camadas compactas existem camadas porosas e moles e com isso a atenção na execução deve ser redobrada.

A fundação com elementos pré-moldados é a forma mais segura de garantir uma fundação segura e sem perdas.

Além do sistema de cravação permitir um controle “online” da real situação do solo, evita desperdício de material que ao ser injetado no solo não fica no molde que deveria e acaba por permear pelas camadas resultando não só em uma estrutura falha como em desperdício de material.

O solo é imprevisível, cabe a nós engenheiros aumentar a previsibilidade.

Em fundações resolvemos este dilema com estruturas pré-moldadas e instaladas no solo por meio de cravação.

Esforços adicionais em estacas pré-fabricadas provocados pela instabilidade dinâmica na cravação

sexta-feira, 22. fevereiro 2013

Estamos resgatando este material publicado no Ibracon em 2005, pois, mesmo anos depois de ter sido escrito, continua sendo atual e tratando de um assunto que para nós é fundamental. Confiabilidade.

Este artigo foi solicitado e patrocinado pela SCAC com o único fim de relatar dados reais de obra em determinados tipos de solo.

Os testes externos foram realizados em obras da SCAC. Demais análises foram feitas dentro de nossa unidade fabril de São Paulo.

Neste texto comprova-se a importância de um conjunto estrutura-emenda, capaz de lidar com os esforços que o solo, neste caso a argila mole, exercem sobre a estrutura como um todo.

Uma emenda confiável é imprescindível, especialmente quando a missão é alcançar grandes profundidades e, gracas a cravação, é possível manter um controle de qualidade no ato da execução.

Se você é um engenheiro de fundações, geotécnico ou tem interesse neste assunto, recomendamos a leitura.

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Nossos Valores levados a sério: inovação

terça-feira, 19. junho 2012

Dentro de um projeto de estaqueamento existe a preocupação constante de controlar a capacidade de carga de cada elemento de fundação, garantindo à resistência de cada estaca e consequentemente a confiabilidade do empreendimento.

No caso de estacas cravadas o controle é realizado de forma momentânea, pois a interação entre o golpe aplicado pelo martelo e a resistência (e/ou reação) do solo permite avaliar a resistência mobilizada, mas também assegura a integridade da estrutura.

Os métodos convencionais de controle são os diagramas de cravação, as provas de carga estática (PCE), os ensaios de carregamento dinâmico (ECD) e o registro do conjunto nega e repique elástico.

Em termos de amostragem os custos variam e a quantidade de estacas ensaiadas se refere a um percentual do universo de estacas de uma obra.

A Tabela 01 apresenta uma relação entre os tipos de controle e a amostragem/custo relativo para cada tipo de ensaio.
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O uso do método do repique elástico, aliado a uma formulação dinâmica aferida para cada projeto, permite estimar e controlar a capacidade de carga de estaca por estaca, ou seja, 100% do projeto, reduzindo as incertezas e agregando na confiabilidade do projeto.

Adicionalmente considerando que a estaca cravada no piquete representa uma sondagem real daquele ponto, o controle sistemático permite melhorar a cravação para a próxima estaca. De um modo geral é um processo de retroanálise continuo, em que há a redução das incertezas, e consequentemente o aumento da confiabilidade.

O repique elástico é simplesmente a resposta do solo a um nível de carregamento aplicado pelo sistema de cravação, conforme se incrementa os carregamentos é possível de construir uma curva de resistência mobilizada por deslocamento, apenas com uma folha de papel, lápis e alturas variáveis (e/ou energia) do martelo.

O sinal é coletado a partir de uma referencia instalada próxima ao solo (régua) e próximo da estaca, onde é fixada uma folha de papel, e com um lápis apoiado na referencia aplica-se golpes do martelo no topo da estaca e registra o deslocamento vertical ao longo do tempo.

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Mas o controle através do repique elástico gerava discussões quanto à segurança do operador em retirar o sinal embaixo do martelo, bem como também a precisão do sinal coletado e a possibilidade da influencia humana.

A Figura 01 a) apresenta um exemplo de sinal de repique coletado no final do processo de cravação de uma estaca, e a parte b) um sinal de repique elástico durante a execução de um ensaio de carregamento dinâmico em que se utilizam alturas crescentes.
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A constante inovação está presente na historia da SCAC, uma vez que se buscam sempre novos conceitos em tecnologia e soluções para a engenharia de fundação.

A consciência empregada pela empresa está na sua origem, podendo ser definida nas palavras confiança, inovação, qualidade e segurança – esses são os valores da empresa, transformando estas características como partes integrantes do real significado do processo.

A SCAC buscou na tecnologia o auxilio necessário para que a palavra “consciência” esteja presente cada vez mais no seu dia a dia, mantendo a inovação e seus princípios de origem. Temos orgulho de sermos os primeiros, pelo menos no Brasil, a apresentar a tecnologia do PDM (Pile Driving Monitor) e entregar essa ferramenta ao mercado.
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O PDM é um equipamento que permite aliar uma precisão da medida do conjunto nega e repique, estimando em campo e tempo real a resistência mobilizada (a partir de fórmulas dinâmicas calibradas) por cada golpe aplicado pelo martelo, monitorando a cravação completa, final da execução e a eficiência do martelo de cravação.

O PDM é o estado de arte de dispositivos óptico-eletronicos que permite realizar o monitoramento do deslocamento de uma estaca a uma distância de 10 a 30 metros sem contato físico com a estaca durante a cravação, o que permite aumentar a segurança e retirar os efeitos de vibração do terreno.

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A precisão dos registros é de 0,1 mm, com uma alta taxa de digitalização das medidas (aproximadamente 200 golpes/s) de repique e do pico de velocidade sem a utilização de qualquer tipo de instrumentação ou uso de sensores.

O equipamento permite obter uma analise em campo (Figura 04 e 05) e transmitir em tempo real a informação para o escritório de engenharia a fim de dirimir uma dúvida durante a execução.

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As Figuras 06 e 07 apresentam casos de instrumentação com o PDM em algumas obras, apresentando uma correlação entre as medidas de repique obtidas através do método tradicional (papel e lápis) em comparação com os valores medidos no equipamento.

A partir desses resultados utilizou-se a fórmula dinâmica de Smith modificada e comparam-se os resultados com as resistência mobilizadas (RMX) medidas no ensaio de carregamento dinâmico.
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As curvas de tolerância abrangem um erro de 2 % da medida realizada, sendo proporcional aos diversos pontos de medida. Através desses resultados ilustra o potencial do PDM na coleta de sinais e nos valores de resistência que podem ser obtidos em campo pela simples aferição de uma fórmula dinâmica.

As correlações entre as medidas no modo manual e através do PDM se demonstram bastante convergente e consequentemente em boa correlações com as fórmulas dinâmicas.

Uma característica do PDM é que em sinais de baixa energia o método tradicional muitas vezes registra valores de nega próximo de zero, entretanto o equipamento consegue registrar nesses casos valores da ordem de 0,5 a 2,0 mm.

Através desse rápido esboço técnico pretende-se apresentar um pouco mais da ferramenta PDM, que além de digitalizar e retirar a influencia humana no registro do conjunto nega e repique permite avaliar outros parâmetros momentaneamente durante a cravação como a velocidade de propagação da onda e a energia liquidam transferida.

Nessa função irá permitir uma rápida comunicação com o projetista / cliente permitindo que modificações na cravação sejam realizadas e controladas com maior precisão.