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Execução de Estacas: Escavadas com Fluido Estabilizante

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Excelente solução para muitos casos em obras de grande porte, as estacas escavadas com fluido estabilizante, como o próprio nome já sugere, são estacas que se utilizam de fluido viscoso para a estabilização da trincheira, já que o solo é removido progressivamente durante a escavação.

A utilização do fluido concede grande versatilidade ao método, permitindo escavações em qualquer tipo de solo, com grandes profundidades e abaixo do nível freático.

Existem dois tipos de fluido que podem ser utilizados com essa finalidade: a lama bentonítica, composta por água limpa e bentonita (montmorilonita de sódio), ou um polímero sintético.

A ação estabilizante dos fluidos acontece devido à sua densidade capacidade tixotrópica, ou seja, possuem comportamento fluido quando em agitação, mas formam uma espécie de gel quando em repouso. Essas propriedades impedem tanto a entrada de água do solo quanto a desagregação ao redor da escavação.

A NBR 6122:2010 estabelece os parâmetros recomendados para os fluidos estabilizantes, dispostos nas Tabelas 1 e 2.

Tabela nbr 6122 lama

Tabela 1  – Propriedades recomendadas para lama bentonítica. (Fonte: NBR 6122:2010, Anexo I, Tabela I.1).

Tabela nbr 6122 polimero.jpg

Tabela 2 – Propriedades recomendadas para o polímero sintético. (Fonte: NBR 6122:2010, Anexo I, Tabela I.2).

Além disso, esse tipo escavação permite a execução de dois perfis diferentes para as estacas: O perfil circular, também conhecido como Estacão escavado por um trado helicoidal de grande diâmetro (Figura 1), e o perfil retangular, conhecido popularmente como Barrete escavado por equipamento clam-shell (Figura 2).

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Figura 1 – Trado helicoidal para escavação de estacão. (Fonte: http://www.solonet.eng.br/Duvidas/estacas_estacao.htm)

 

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Figura 2 – Equipamento clam-shell para escavação de estaca barrete. (Fonte: Autoria desconhecida).

A utilização de clam-shell e fluido estabilizante também é conhecida pela execução de paredes diafragma, um tipo de estrutura de contenção com grande versatilidade e muito utilizado no país, que nada mais é do que uma parede contínua composta pela escavação de várias estacas Barrete.

Durante a execução das estacas, o fluido estabilizante é lançado, removido, filtrado e relançado à escavação por sistema de bombeamento e filtragem.

O concreto para as estacas escavadas com fluido estabilizante, segundo a NBR 6122:2010, por possuir fluidez elevada, muito se assemelha ao concreto recomendado para execução de estacas hélice contínua monitorada:

  • Consumo de cimento mínimo de 400 kg/m³;
  • slump test igual ou maior que 22 (mais ou menos 3) centímetros;
  • fator água/cimento menor ou igual a 0,6;
  • dimensão máxima do agregado de 19 milímetros (brita 1);
  • % de argamassa maior ou igual a 55%;
  • fck maior ou igual a 20 MPa.

Procedimento Executivo

O procedimento executivo para estacas escavadas com fluido estabilizante segue o padrão, com participação fundamental do sistema de bombeamento do fluido e filtragem, no caso de lama bentonítica.

  • Colocação de camisa guia, com diâmetro de ao menos 5 centímetros a mais que a estaca projetada, e comprimento não inferior a 1 metro;
  • a escavação então é iniciada simultaneamente ao lançamento do fluido estabilizante, de modo que o nível do fluido esteja sempre acima do nível freático em pelo menos 1,50 metro;
  • terminada a escavação, deve ser verificada a porcentagem de areia em suspensão na lama e, em função deste valor, deve-se proceder a troca da lama ou desarenação, de modo a garantir sua qualidade durante toda a concretagem. Tratando-se de polímero, a decantação é imediata, não necessitando desarenação, apenas limpeza do fundo;
  • finalizada a limpeza do fluido, prossegue-se com a colocação da armadura, sempre com a utilização de espaçadores, de modo a assegurar o cobrimento e sua centralização;
  • após a colocação da armadura, é colocado um funil anexo a um tubo que vai até o fundo da estaca, também conhecido como tubo tremonha. A concretagem deve ser feita até, no mínimo, 50 centímetros acima da cota de arrasamento. O concreto, por ser inserido a partir do fundo da estaca e possuir densidade maior que a do fluido, empurra o fluido para cima conforme a concretagem prossegue;
  • como sempre, não se deve executar estacas a menos de 5 diâmetros de distância em um período menor que o de 12 horas, aumentando para 24 horas no caso de paredes diafragma.

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Figura 3 – Procedimento executivo de estacas escavadas com fluido estabilizante. (Fonte: Geofix).

Vantagens

As estacas escavadas com fluido estabilizante possuem diversas vantagens únicas que as tornam soluções competitivas no mercado, principalmente para edificações de grandes alturas, são elas:

  • Possibilidade de execução de estacas com grandes diâmetros;
  • possibilidade de escavação a profundidades elevadas, chegando a 70 metros;
  • possibilidade de armação ao longo de todo o seu fuste;
  • possibilidade de escavação abaixo do nível freático;
  • possibilidade de escavação em qualquer tipo de solo e com elevada resistência;
  • não emite vibração ou ruídos elevados.

Desvantagens

  • Não permite controle de execução através de nega e repique elástico;
  • possui alto custo inicial e de execução, devido ao maquinário de grande porte e ao custo do fluido utilizado;
  • necessita de grandes espaços não só para manobra de maquinário, mas para instalação da estação de bombeamento e filtragem.

Outros critérios de projeto e cuidados para controle de execução de estacas escavadas com fluido estabilizante podem ser encontrados na NBR 6122:2010, Anexo I.

Para saber mais sobre a execução de outros tipos de estacas fique ligado nas próximas publicações.

Até mais!

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