As fundações na construção civil dão toda a sustentação à obra. Uma fundação segura, segundo a ABNT, deve ser capaz de suportar as cargas da superestrutura e transmitir esse peso ao solo.

Para descobrir se uma fundação está cobrindo esses requisitos existe a prova de carga estática. Esse procedimento permite eliminar as dúvidas sobre a estabilidade da estrutura e avaliar se uma obra está adequada ao seu projeto.

Contudo, se antigamente gestores de obra dependiam de uma opção cara e demorada para realizar seus testes, graças à Arcos Engenharia, desde a década de 80 é possível optar por um ensaio com o menor impacto possível nos custos e no cronograma do empreendimento.

Estamos falando da prova de carga estática com célula expansiva. Quer conhecer mais dessa técnica e saber como ela pode trazer benefícios para os seus projetos? Continue lendo!

Como era feito o teste de carga anteriormente?

Segundo a norma NBR 6122:2010, uma prova de carga consiste em:

“aplicar esforços estáticos crescentes à estaca, por meio de um ou mais macacos hidráulicos alimentados por bombas elétricas ou manuais, atuando contra um sistema de reação estável, e registrar os deslocamentos correspondentes”.

Resumindo, a prova de carga estática, que desde 2010 é obrigatória em construções em solo brasileiro, busca avaliar o comportamento do conjunto solo-estaca e estimar as características da capacidade de carga.

Na metodologia convencional, o teste de carga é feito posicionando o macaco hidráulico no topo da estaca a ser testada e fazendo com que esta reaja contra um sistema de reação estável. Apesar dos altos custos e riscos envolvidos, a prova de carga estática tradicional ainda é comumente utilizada por construtoras de todo o país.

Porém, visto que a montagem desse sistema pode ser muito onerosa e demandar um longo tempo de execução e com a necessidade de se oferecer aos construtores uma opção mais acessível, que apresentasse resultados relevantes e confiáveis rapidamente, o engenheiro Pedro Elísio Chaves da Silva, diretor da Arcos Engenharia, desenvolveu o modelo bidirecional.

Como funciona a prova de carga estática com célula expansiva?

A prova de carga estática com célula expansiva começou a ser desenvolvida ainda na década de 70, tendo seu primeiro ensaio comercial realizado em 1981. A técnica inovadora à época, permanece nos dias de hoje como a opção mais viável, segura e técnica para realizar o teste de carga.

O modelo se baseia na Terceira Lei de Newton — para toda ação, existirá uma reação de mesmo valor e direção, no sentido contrário — para aferir resultados de maneira mais segura e eficaz que a prova de carga convencional.

Funciona da seguinte maneira: uma célula expansiva — ou um conjunto delas — é posicionada ao longo do fuste da estaca. Em seguida, aplica-se carga em sentidos opostos, buscando o equilíbrio entre as tensões que atuam na ponta da estaca e no fuste.

Para chegar ao equilíbrio, é realizada uma análise de perfil do solo e da capacidade estimada de carga da estaca, utilizando-se métodos semi-empíricos de cálculo.

O ensaio se divide em cinco etapas:

1 – estudo de viabilidade a partir dos perfis de solo e projetos;

2 – preparação e instalação das células na estaca;

3 – montagem e execução do ensaio;

4 – recuperação das fissuras causadas na estaca pela execução dos ensaios;

5 – elaboração e apresentação do relatório com os resultados obtidos, com apresentação de curvas carga x deslocamento da estaca.

Quais os diferenciais desse modelo de teste de carga?

Quando comparada com o método tradicional, a prova de carga estática com célula expansiva possui o grande diferencial de ser mais barata, rápida e fornecer resultados mais apurados.

Em ensaios com cargas superiores a 1000 tf, o teste tradicional torna-se extremamente oneroso e difícil de ser executado. Os custos e dificuldades aumentam exponencialmente junto com o aumento da carga e podem se tornar impraticáveis em alguns casos.

O mesmo se aplica às estacas off-shore, executadas em leito de rio, lagos ou mar. Para esses casos, a execução de sistemas complexos de reação pode acabar se tornando um novo projeto dentro da obra, elevando ainda mais os custos e prazos.

Além da adequação ao cronograma da obra e da economia de custos, o modelo bidirecional apresenta as seguintes vantagens:

• preparação rápida para a obra: o ensaio é montado junto à execução da estaca, não havendo perdas para o cronograma durante o seu preparo;
• área de trabalho reduzida: a prova ocupa pouco espaço no canteiro, não atrapalhando as demais atividades da obra;
• garante mais segurança: a técnica elimina praticamente os riscos de acidentes durante sua execução;
• capacidade de carga praticamente ilimitada: ao contrário do modelo tradicional, o método bidirecional pode ser realizado mesmos com cargas muito elevadas.

Quando a prova de carga deve ser realizada e quais cuidados ela exige?

Apesar da realização de uma prova de carga só ser obrigatória para aferição de desempenho da fundação, a execução dela no início da obra pode gerar grande economia. Isso porque ela permite identificar eventuais modificações que reduzam custos e aumentem a eficiência da construção.

Em qualquer opção, para se realizar uma prova de carga bidirecional, é necessário inicialmente que a estaca ainda não tenha sido executada e não seja pré-moldada de seção cheia ou metálica.

Após a instalação das células expansivas, deve-se aguardar o período de “set-up”, cura do concreto/argamassa utilizado na estaca, bem como a recuperação do solo após a escavação. É recomendável que esse período tenha, no mínimo, 14 dias. O teste é montado em aproximadamente 2 horas e o ensaio dura cerca de 7 horas.

Com a criação da prova de carga estática com célula expansiva, a Arcos Engenharia, mais uma vez, se mostrou pioneira em oferecer aos construtores uma técnica moderna, rápida e eficaz.

Para otimizar ainda mais os resultados e melhorar o desempenho das fundações na construção civil, o modelo bidirecional está em constante desenvolvimento. A equipe da Arcos busca a cada ensaio melhorar a técnica para diminuir a probabilidade de insucesso e agilizar o processo de montagem e desmontagem. Já são mais de 1000 testes realizados comercialmente, fazendo da Arcos referência no mercado.

E se você quiser continuar sabendo como podemos ajudá-lo a otimizar seus projetos e reduzir custos, assine nossa newsletter e receba todas as nossas dicas e novidades no seu e-mail!

[social_share style=”bar” align=”horizontal” heading_align=”inline” text=”” heading=”” facebook=”1″ twitter=”1″ google_plus=”1″ linkedin=”1″ pinterest=”1″ link=”” /]