Aterro de Alta Performance (Aterro de AP) - 3 - Obras de Piso Industrial | Fórum da Construção
Temos observado que a prática corrente não foca o projeto geotécnico e sim apenas o piso de concreto, ficando um gap de conhecimento relativo à parte geotécnica que, por sua vez, resulta em recalques indesejáveis, trincas e redução de vida útil do piso.
É claro que existem patologias de concreto gravíssimas, já muito bem conhecidas e estudadas, que tiveram a sua solução através de tratamentos desenvolvidos na prática.
Entretanto, nosso enfoque é o Aterro de Alta Performance (Aterro de AP) que será a fundação e base desta "placa de concreto" (piso industrial).
Fato é que o piso industrial não tem os conhecimentos geotécnicos aplicados de forma corriqueira (como deveria ser), ao contrário do pavimento, que tem muito desenvolvimento geotécnico e aplicação prática – tema do artigo anterior da série Aterro de Alta Performance. Esta não aplicação de conhecimento acaba onerando os projetos e/ou obras.
No caso de piso industrial temos inicialmente uma obra/projeto de terraplenagem. Ao fazer tal projeto geralmente o Engenheiro Geotécnico está ausente, e é aí a origem do problema, pois o projeto geométrico de terraplenagem fica com uma visão precária do ponto de vista geotécnico sobre as camadas finais que serão a fundação dos acessos (subleito) e do piso industrial. Ou seja, ainda não percebemos a necessidade de efetuar um Aterro de Alta Performance (Aterro de AP)
Muitos que me leêm neste momento vão pensar: Mas consideramos a camada final com maior energia de compactação e/ou CBR.
Onde, ressaltamos que a ação deva ser mais rigorosa (Aterro de AP) onde, a exemplo da engenharia geotécnica de pavimentação, devemos aplicar mais rigor nas investigações geotécnicas (IGG), conhecendo mais sobre os diferentes solos a serem escavados, como: volumes, fatores de conversão, localização e propriedades de engenharia (resistência, compressibilidade e permeabilidade) que nos permitirá um planejamento adequado, reservando os melhores solos para a execução da camada de fundação do piso e pavimentos de acessos.
Ressalto que a denominação "Aterro de AP" está ligada a um maior rigor na parte de investigação geotécnica do que muitas obras/projetos contemplam. Podemos exemplificar: na ausência de tratamento estatístico dos resultados de ensaios CBR que são comuns em especificações de pavimentação (subleito e reforço de subleito) além da confirmação de valores esperados e aceitação da obra.
Ressaltamos que ensaios de: classificação MCT, placa, oedometricos, penetrômetros e triaxiais; ainda são pouco utilizados em projetos/obras de piso industrial. Confiante de que nossos clientes, ao saberem das vantagens do Aterro AP em termos de custos, prazos e vida útil exigirão de seus fornecedores a aplicação do Aterro de Alta Performance (Aterro de AP).
O Aterro de AP dirigirá os solos escavados para regiões específicas do piso no trecho de aterros e cortes de modo a maximizar os benefícios dos solos locais com e sem melhorias e/ou aditivos (ver artigos anteriores).
Apenas um projeto de Aterro de AP permitirá por conta do rigor na execução das sondagens, execução de perfis geológicos geotécnicos onde será possível: identificar, localizar e caracterizar os solos e efetuar o plano logístico que propiciará o uso dos solos como fundação (subleito) dos pisos industriais.
Ressaltamos que os pisos industriais, diferente dos pavimentos que são dimensionados para cargas repetitivas, são dimensionados não só para cargas repetitivas (empilhadeiras), mas também para cargas mortas, acidentais e dinâmicas.
Nos pisos, os comportamentos dos solos são representados pelos coeficientes de reação dos solos, que normalmente é estimado a partir do CBR, que também é adotado nos dimensionamentos de pavimento. Pouco se utiliza os ensaios de placas que permitiriam a obtenção direta do coeficiente de reação dos solos (k).
Na engenharia de pisos industriais precisamos melhorar a obtenção do coeficiente "k" realizando mais ensaios de placa ao invés de apenas admitir válida a correlação existente com ensaio CBR.
Convêm lembrar que os ensaios CBR são realizados (via de regra) com a inundação do corpo de prova por um período de três dias. E, o ensaio de placa, geralmente, não é realizado com inundação.
Tendo em conta que, no caso de pisos industriais, se trata de uma área coberta (galpão), poderíamos dimensionar o piso sem o efeito da saturação. Nestes casos, os valores para dimensionamento seriam mais favoráveis para uma redução de custos das camadas de fundação (subleito), base e piso de concreto.
Poderíamos realizar, quando possível, o dimensionamento do piso sem a influência da elevação da umidade e saturação das camadas do piso. Neste caso os projetos deverão contemplar as providências necessárias a serem adotadas para que as camadas abaixo no piso não sofram em hipótese nenhuma este condicionamento. Isto dependeria da posição do nível de água subterrâneo e da ascensão capilar do mesmo.
Assim recomenda-se não realizar redes (tubulações) com fluxos de líquidos enterrados sob o piso, e quando isto for impossível, projetar um sistema de segurança a qualquer possibilidade de vazamento para que este não tinja os solos, mesmo quando isto aparentemente (nos estudos do comportamento dos solos) não venha a se confirmar.
Assim como nos pavimentos e no caso de fundações diretas (sapata e radier) devemos verificar o efeito do aumento de umidade dos solos nas deformações ou recalques dos corpos de prova provenientes de amostras deformadas e indeformadas de solos lateríticos ou saprofíticos.
Nosso objetivo neste artigo é mostrar que a execução de Aterros de Alta Performance (1º artigo da série) bem planejados, resultarão em uma sensível redução de custos das obras de piso.
Os gráficos de dimensionamento de piso já contemplam os aumentos dos coeficientes de reação dos solos com as considerações de diferentes tipos e espessuras de camadas de base, comprovando a idéia desta série de breves textos ou artigos.
Ou seja, ao trabalhar com todos os conhecimentos geotécnicos sobre os solos, no que tange às investigações de campo e de laboratório, podemos melhorar significativamente as propriedades de engenharia dos solos compactados, tornando-os capazes de suportar carregamentos ou solicitações que não seriam possíveis quando apenas compactados com a energia normal.
Acresce-se ao fato de que o Aterro AP não está apenas no rigor de experimentar diferentes misturas dos solos locais com aditivos, mas também no rigor de realizar sondagens, definir volumes de solos tipicamente iguais (horizontes ou camadas) e localização destes, além de poder-se realizar um tratamento estatístico (redução das incertezas) das variáveis envolvidas e, finalmente, efetuar um planejamento logístico de utilização dos solos de melhores capacidades e competências para regiões onde as solicitações exigem melhores características de comportamento. Desta forma, conseguimos maximizar os benefícios com os solos existentes na obra de terraplenagem, objetivo de cada projeto/obra em questão.
Também se destaca o ATO (Acompanhamento Técnico de Obra) e CT (Controle Tecnológico) – (ver 1º artigo da série) – onde as investigações geotécnicas (IGG) e hipóteses de projeto devem ser acompanhadas por engenheiros geotécnicos que conheçam o projeto, sua sequência de execução e especificações técnicas (ET).
O engenheiro de ATO verificará a concordância projeto x obra, e, ao analisar os ensaios de controle tecnológico (CT), aceitará ou não o produto da obra, confirmando ou não os resultados, frequências e exigências das ETs para aceitação da obra.
Ressaltamos que o conhecimento aprimorado (ou preciso) das camadas de solos tipicamente iguais (homogeneidade) darão condições de redução de incertezas e redução de ensaios.
Quando melhoramos o conhecimento sobre as características quanto a homogeneidade das camadas ou horizontes naturais dos aterros (nosso objetivo com os Aterros AP) menos ensaios nós teremos que realizar para definir as propriedades de engenharia (resistência, compressibilidade e permeabilidade), pois a representatividade das amostras e ensaios são excepcionalmente melhoradas.
Exatamente com o objetivo de melhorar o conhecimento sobre as características das camadas dos solos, recomendamos o emprego de ensaios penetrometrico.
Destacamos que as fundações do piso poderão ser zoneadas por diferentes solos, condições de mistura e compactações em função dos diferentes usos, por exemplo, local de tráfego de empilhadeiras e de montantes de paletes de cargas e outros usos.
No projeto de Aterros de AP é necessário fazer as devidas considerações sobre bulbo de tensões e espessuras de reforço do subleito e das camadas sobrejacentes. Devemos compreender que a espessura do reforço do subleito é função do tamanho do bulbo de tensões e este da largura da faixa carregada.
Devemos também considerar que o ensaio de CBR é realizado para uma determinada camada (material/solo), e que os ensaios de placa não são uma propriedade do solo, e sim do comportamento de camadas que estão dentro do bulbo formado pela placa carregada.
Portanto, o comportamento de um ensaio de placa deve ser interpretado à luz destes conhecimentos e assim entender a importância de sua estimativa/previsão na fase de projeto, bem como posteriormente na fase de obra, a necessidade destes ensaios para aceitação e comprovação dos valores esperados das camadas de pavimentação, piso, radier, sapata.
No Aterro de AP os parâmetros de dimensionamento são estimados na fase de projeto com as melhores e mais eficazes técnicas disponíveis e depois integradas nas especificações técnicas (ET) de projeto, para serem confirmadas através do controle tecnológico (CT), que devem conter os critérios de aceitação a serem atendidos na obra.