Sened, Ricâl ve Metin Tenkidi Yapması

Quando a ancoragem em solos surgiu em meados da década de 50, os tirantes eram injetados por gravidade (Ferrari, 1980). Com a constante exigência, por parte das empreiteiras e consumidores finais das obras, de capacidade de carga geotécnica cada vez maior, passou-se a utilizar a injeção sob pressão para conformação do bulbo e, assim, garantir uma melhor aderência da ancoragem no terreno. A injeção sob pressão provoca um adensamento do solo circundante e até uma proteção do mesmo, compensando, assim, o alívio causado pela perfuração. Dessa forma, vários engenheiros, projetistas e executores são de opinião que a pressão de injeção do trecho ancorado é a chave principal para a obtenção de uma capacidade de carga geotécnica elevada e uma uniformidade do comportamento. No entanto, Souza (2001) alerta que, dependendo do tipo de solo, as reinjeções não caracterizam necessariamente aumento da capacidade de carga, conforme a Tabela 3.5.

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Tabela 3.5 – Grau de injetabilidade dos vários grupos de solos (Adaptado de Souza, 2001)

Tipo de solo

Grau de injetabilidade parcial

Grau de injetabilidade global Compacidade ou consistência Aumento do diâmetro do bulbo Aumento da tensão normal Tratamento do solo Areia média e

grossa Fofa Alto Baixo Alto Alto

Areia média e

grossa Compacta Baixo Alto Médio Médio

Areia fina Fofa Alto Baixo Médio Médio

Areia fina Compacta Baixo Alto Baixo Baixo

Argila Mole à média Alto Baixo Médio Médio

Argila Rija e dura Baixo Alto Baixo Baixo

Silte Fofo Alto Baixo Médio Médio

Silte Compacto Baixo Alto Baixo Baixo

3.4.1 Processo executivo

O início da injeção do bulbo de ancoragem ocorre usualmente 24 horas após a cura parcial da bainha. A injeção é feita com relação água-cimento na ordem de 0,5 em cada manchete isoladamente, a partir de um obturador duplo (Figura 3.3) que impede que a calda de cimento percorra todo o tubo PVC, ficando, a injeção, confinada no trecho da manchete que está sendo injetado. A Figura 3.4 apresenta uma central de injeção com misturador, reservatório, bomba de injeção de calda e medidor de pressão.

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Figura 3.3 – Detalhe de um obturador duplo

Figura 3.4 – Vista de uma central de injeção

A NBR 5629:2006 não restringe a metodologia de injeção de nata de cimento, podendo, a mesma, ser ainda com obturador simples (do fundo do furo até a boca), não apresentando um controle rígido do volume injetado por válvula manchete e até mesmo da injeção na boca do tubo (situação não desejável, pois não se sabe qual válvula manchete abrirá primeiro), ocasionando, assim, um bulbo não uniforme. A Tabela 3.6 apresenta um resumo dos tipos de injeção usualmente praticados no mercado.

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Tabela 3.6 – Características dos principais tipos de injeção praticados no mundo Tipo de injeção Possui válvula de reinjeção Característica principal da

metodologia de injeção Eficiência Indicações

De estágio

único Não Injeção apenas da bainha. Baixa

Cargas baixas (100 kN a 200 kN) De reinjeção

única Não

Injeção da bainha acrescido de um único estágio de injeção na boca do tubo.

Média Cargas médias (200 _{kN a 500 kN)}

De estágios

múltiplos Sim

Não se atingindo a pressão de injeção adequada no estágio de injeção primária,

repete-se o processo com novos estágios até alcançar a

capacidade de carga desejável em projeto.

Alta Cargas acima de 500 kN

No caso de injeção de estágios múltiplos utilizando o obturador duplo, a cada fase de injeção, as manchetes são injetadas uma de cada vez, iniciando-se pela manchete mais próxima do fundo do furo. Ocorre, portanto, um aumento da pressão máxima e média de injeção, além do volume injetado. Este procedimento é muito interessante para se estimar o diâmetro médio final do bulbo. A pressão de abertura em cada manchete é um indicativo da pressão de injeção no sistema que provoca a abertura de fissuras na bainha (necessárias para a injeção do bulbo). A Figura 3.5 representa, esquematicamente, o mecanismo de ruptura da bainha durante a injeção do bulbo de ancoragem. A reinjeção deve ser feita após o endurecimento da calda da fase anterior, período usual de 12 horas, dependendo do tipo de cimento utilizado na obra. Ressalta-se que não é desejável aguardar muitos dias para fazer as fases de injeção. Uma vez que ocorre a cura da bainha, não é certo que as válvulas manchetes irão se abrir novamente. Salienta-se que somente é considerada fase de injeção aquela executada após a pega do cimento injetado na fase anterior, usualmente de 12 a 24 horas.

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Figura 3.5 – Mecanismo de ruptura da bainha durante a injeção do bulbo de ancoragem (Ostermayer, 1974, apud Souza 2001)

Segundo o item 5.6.1.3 da NBR 5629:2006 (ABNT, 2006), a escolha do tipo de injeção fica a critério do executor, desde que seja garantido o preenchimento total do furo aberto no solo e a capacidade de carga do tirante. A experiência profissional do autor desta tese alerta, no entanto, que a injeção de nata de cimento na boca do tubo, que caracteriza uma possível não uniformidade do bulbo (possível apenas com o obturador duplo), não seria aprovada em um ensaio de fluência (avaliação da estabilização do tirante sob a ação de carga de longa duração).

No caso de injeção em estágios múltiplos, o número de fases de injeção e a quantidade de calda injetada dependem muito da experiência da empreiteira. Normalmente são aplicados de 1 a 1,5 sacos de cimento (50 kg) por válvula manchete a cada fase de injeção. As fases de injeção são realizadas de acordo com o grau de injetabilidade do solo, conforme apresentado na Tabela 3.5, podendo variar de 1 a 4 etapas. A boa prática recomenda ensaiar um tirante injetado com uma única fase para validação da capacidade de carga geotécnica, evitando-se, assim, injeções em demasia e, consequentemente, o superdimensionamento do bulbo. Desafortunadamente, esse tipo de prática não é comum entre as empreiteiras.

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A Figura 3.6, retirada do trabalho de Souza (2001), apresenta a escavação de ancoragem de uma obra localizada no estado de São Paulo. Percebe-se, pela figura, que o trecho ancorado não possui diâmetro uniforme ao longo do seu comprimento, tendo seu valor médio na ordem de 0,25 m. Para efeito de comparação, constatou-se que o diâmetro perfurado foi de 0,114 m, havendo, portanto, um aumento diametral na ordem de 2,2. O tipo de solo em questão é um silte arenoso, micáceo, compacto, residual.

Figura 3.6 – Vista da escavação de uma ancoragem em São Paulo (Souza, 2001)