Estaca pré fabricada de concreto

INTRODUÇÃO

Na construção civil é importante a execução correta da infraestrutura, que será responsável pela estabilidade entre o edifício e o solo. Dentre as partes que compõem a infraestrutura estão às fundações. A NBR 6122 (1996) define fundação profunda como elemento de fundação que transmite a carga ao terreno pela base, por sua superfície lateral ou por uma combinação das duas superfícies e que será assentado em uma profundidade que será superior ao dobro de sua menor dimensão de acordo com o projeto e no mínimo 3m.

Estacas pré-moldadas de concreto são fundações profundas, que podem ser fabricadas de dois modos, elas podem ser de concreto armado ou concreto protendido. Essas estacas se diferem pela resistência, pois o método de protensão melhora a qualidade e aumenta a capacidade de carga.

No trabalho em questão abordaremos as estacas pré-moldadas de concreto protendido, com suas características e vantagens relativas à outros tipos de fundações profundas. Também  explicaremos como funciona o método de execução e produção.

 

HISTÓRIA

O desenvolvimento do concreto armado e protendido deu-se a partir da criação do cimento Portland, na Inglaterra em 1824. Nos anos que se seguiram, franceses e alemães também começaram a produzir cimento e criar varias formas de melhorar o concreto.

Segundo Verissimo; César Jr (1998) a primeira proposição de pré-tensionar o concreto foi anunciada em 1886, nos Estados Unidos. No final do século 19, seguiram-se várias patentes de métodos de protensão e ensaio, sem êxito, pois a protensão se perdia devido à retração e fluência do concreto, desconhecidas na época.

Em 1919, K. Wettstein fabricou, na Alemanha, painéis de concreto protendido com cordas de aço de piano, reconhecendo que deveriam utilizar fios de alta resistência sob elevadas tensões para superar as perdas de protensão.

Em 1928, Eugene Freyssinet, foi uma das figuras de maior destaque no desenvolvimento da tecnologia do concreto protendido, pois apresentou os primeiros trabalhos consistente, reconhecendo a importância da protensão nas construções civis, através da utilização de elevadas tensões no aço.

CONCEITO

Segundo NBR 6118:2004, armadura ativa (de protensão): Constituída por barra, fios isolados ou cordoalhas, destinada à produção de forças de protensão, isto é, na qual se aplica um pré-alongamento inicial.

Concreto com armadura ativa pré-tracionada (protensão com aderência inicial): Concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é feito utilizando-se apoios independentes do elemento estrutural, antes do lançamento do concreto, sendo a ligação da armadura de protensão com os referidos apoios desfeita após o endurecimento do concreto; a ancoragem no concreto realiza-se só por aderência.

Concreto com armadura ativa pós-tracionada (protensão com aderência posterior): Concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é realizado após o endurecimento do concreto, sendo utilizadas, como apoios, partes do próprio elemento estrutural, criando posteriormente aderência com o concreto de modo permanente, através da injeção das bainhas.

Concreto com armadura ativa pós-tracionada sem aderência (protensão sem aderência): Concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é realizado após o endurecimento do concreto, sendo utilizados, como apoios, partes do próprio elemento estrutural, mas não sendo criada aderência com o concreto, ficando a armadura ligada ao concreto apenas em pontos localizados.

ESTACAS PRÉ-FABRICADAS DE CONCRETO

Estacas pré-moldadas de concreto são utilizadas com regularidade há mais de seis décadas no Brasil para execução de fundações profundas - normalmente entre 6 m e 40 m de profundidade. O sistema, que pode ser armado ou protendido, é indicado nos casos em que a camada resistente do solo que se busca para suportar a estrutura encontra-se muito profunda ou sob uma camada espessa de solo mole.

Em geral, a execução de 50 m diários é um índice de produtividade considerado bom quando se usam estacas pré-fabricadas, lembrando que variações podem ocorrer em função das características do solo, profundidade da fundação, condições do terreno e distância entre estacas, além de menor geração de resíduos nas obras.

As estacas protendidas são fundidas com concreto com fck 40 MPa, estruturadas com aço com bitolas de 5 mm, 6 mm e 8 mm. Dependendo do fornecedor, a seção transversal da estaca pode ser quadrada, redonda, sextavada, octogonal ou estrela.  A definição técnica para escolha do tipo de estaca mais adequado envolve variáveis geológicas, conhecimento apurado do terreno por meio de sondagens prévias, análise dos riscos de execução e segurança envolvidos, logística, prazos e custos. Não se pode definir a metodologia sem o entendimento do contexto integrado do projeto (NAKAMURA, 2014).

CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DO TIPO DE ESTACA

 Segundo Hachich et al., (1998), para a escolha do tipo de estaca a ser utilizada em uma determinada obra devem ser observados os seguintes aspectos:

• Esforços nas fundações, procurando-se distinguir: o nível de cargas nos pilares e os outros esforços (tração e flexão).

 • Características do subsolo: o Argilas muito moles dificultam a execução de estacas de concreto moldadas in loco; o Solos muito resistentes são difíceis de serem atravessados por estacas pré- moldadas executadas por cravação; o Solos com matacões dificultam a execução de qualquer tipo de estaca; o Solos com nível de água elevado dificultam a execução de estacas de concreto moldadas in loco; o Aterros executados sobre camadas de solo mole, ainda em adensamento, fazem com que seja desenvolvido atrito negativo nas estacas executadas nesta camada;

 • Características da obra: o acesso de equipamentos em terrenos acidentados; a limitação de altura para instalação do equipamento; as obras muito distantes dos grandes centros, oneram o custo dos equipamentos;

• Características de construções vizinhas: o tipo e profundidade das fundações; a Existência de subsolos; a sensibilidade a vibrações; os danos já existentes.

DESVANTAGENS:

• Dificuldades de transporte.

• Devem ser armadas para levantamento e transporte.

• Limitadas em seção e comprimento, devido ao peso próprio.