Upload
maribarcelos
View
10
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Curso Unicamp PIT
Citation preview
ENSAIO DE INTEGRIDADE
DE ESTACAS - PIT
Alessander C. Morales Kormann
Verificao da Integridade de
Fundaes Profundas
No uma tarefa fcil acesso apenas a pores limitadas dos elementos
Avaliao do estado fsico de estacas ou tubules constitui-se em um desafio:
geometria (rea transversal e comprimento)
uniformidade e continuidade
Fundaes Moldadas In Loco -
Dificuldades Construtivas
Concretagem de pilares, lajes e vigas: frmas bem delimitadas e livres da interferncia de gua
Estacas moldadas in loco e tubules: o terreno interfere no contorno dos elementos
Dificuldades no lanamento e adensamento do concreto
SOLO (conjunto de partculas) + GUA
SUBTERRNEA podem levar a:
contaminao do concreto
redues de seo
interrupo do fuste
Estacas Pr-Fabricadas -
Dificuldades Construtivas
A cravao gera esforos que podem
exceder largamente as tenses de
trabalho
Tenses de compresso ou trao no
previstas podem quebrar a estaca
Problemas Posteriores
Execuo das Fundaes
Exemplos:
Arrasamento das estacas
Trfego de veculos pesados no canteiro de obras
Movimentaes do terreno devido a escavaes ou instabilidade de taludes
Evoluo Tecnolgica
Aperfeioamento dos mtodos de
execuo de fundaes e controle
durante a instalao
Desenvolvimento de tcnicas para a
verificao da qualidade aps a
implantao dos elementos
Avaliao da Integridade
Estrutural de Estacas
Escavaes
Sondagens rotativas
Registros de cravao
Provas de carga estticas
Provas de carga dinmicas
Tendncia internacional: mtodos indiretos, baseados na emisso/recepo de ondas
acsticas:
Cross Hole Sonic Logging - CSL
Pile Integrity Test - PIT
PIT Ensaio de Integridade de Estacas
UNIDADE PORTTIL:
AQUISIO E
VISUALIZAO DOS
SINAIS
MARTELO
ACELERMETRO
Tornou-se disponvel na Europa, a partir da dcada
de 1980 estacas escavadas
PIT - Princpio Fsico
ESTACA
NTEGRA
ESTACA COM
DEFEITO
PIT Execuo do Ensaio
recomendvel que o concreto das estacas a
ensaiar esteja curado
Inicialmente, deve-se remover todo o concreto
de m qualidade eventualmente existente, com
o mximo cuidado
Alguns pontos do topo so tratados com uma lixadeira eltrica, para se obter superfcies lisas e planas
Objetivo permitir a fixao do acelermetro (usa-se uma cera apropriada) e a aplicao dos golpes em regies lisas e limpas
PIT Execuo do Ensaio
PIT Execuo do Ensaio
Nunca utilizar argamassa para a
regularizao
Presena de umidade no inviabiliza a
execuo do ensaio secar a regio em que o acelermetro ser posicionado
Seleo dos pontos evitar a periferia da estaca ou interferncias com a armadura
Estacas de grandes dimenses, ensaiar
todos os quadrantes do elemento
Interpretao
A onda gerada no impacto do martelo se propaga na estaca com uma velocidade c:
E - mdulo de elasticidade dinmico
- massa especfica
Estacas de concreto velocidades de propagao de onda entre 3500 e 4300 m/s
Ec
Interpretao
Conhecendo-se o comprimento L da estaca e o tempo T que o pulso leva para alcanar a ponta e retornar ao topo:
Sempre que a onda encontra mudanas de seo transversal (A) ou de propriedades do material, aparecem reflexes
As reflexes ocorrem quando a estaca apresenta variaes de impedncia Z:
T
Lc
2
c
EAZ
L (m)
v (cm/s)
Interpretao Resultado tpico do ensaio
v (cm/s)
T (s)
2
cTL
ESTACA
Interpretao
ESTACA
NTEGRA
Exemplo Estaca Hlice-Contnua ntegra
-0.15
0.00
0.15
0.306: # 89cm/s
Vel
F/Z
MA: 5.00
MD: 1.80
LE: 9.10
WS: 4000
LO: 0.53
HI: 0.00
PV: 0
T1: 32
0 5 m
T1 Toe
ESTACA COM
REDUO DE
IMPEDNCIA
Interpretao
Interpretao
ESTACA COM REDUO DE IMPEDNCIA
ESTACA COM AUMENTO DE IMPEDNCIA
PIT - Exemplos de Aplicao
1. Obra industrial com estacas
escavadas (broca mecnica)
No havia indcios de m execuo PIT prescrito como parte do processo de
controle de qualidade
A totalidade do estaqueamento deveria ser
ensaiada
PIT - Exemplos de Aplicao
Sinais do PIT indicaram a presena de anomalias
prximo ao topo, em 1/3 do estaqueamento
-0.50
0.00
0.50
1.006: # 66cm/s
Vel
F/Z
MA: 2.00
MD: 1.20
LE: 6.00
WS: 3800
LO: 0.00
HI: 0.00
PV: 0
T1: 32
0 5 m
T1 Toe
Escavaes foram realizadas para investigar
o problema
PIT - Exemplos de Aplicao
Danos foram atribudos ao trfego de caminhes
sobre o estaqueamento
Ensaio refeito aps a remoo das pores danificadas
-0.15
0.00
0.15
0.306: # 275cm/s
Vel
F/Z
MA: 5.00
MD: 1.10
LE: 5.40
WS: 3585
LO: 0.00
HI: 0.00
PV: 0
T1: 27
0 5 m
T1 Toe
Novos ensaios mostraram que as pores remanescentes das estacas estavam ntegras
Soluo: execuo de prolongamentos de concreto armado
2. Obra com estacas hlice-contnua
Dimetro nominal: 30 cm
Comprimento: 9,10 m
Ensaios prescritos como parte do processo
de controle de qualidade indicaram
anomalias em um grupo de quatro estacas
Escavaes foram realizadas
PIT - Exemplos de Aplicao
-0.30
0.00
0.30
0.606: # 68cm/s
Vel
F/Z
MA: 10.00
MD: 1.80
LE: 9.10
WS: 3800
LO: 0.50
HI: 0.00
PV: 0
T1: 32
0 5 m
T1 Toe-0.30
0.00
0.30
0.606: # 73cm/s
Vel
F/Z
MA: 20.00
MD: 1.80
LE: 9.10
WS: 3600
LO: 0.47
HI: 0.00
PV: 30
T1: 32
0 5 m
T1 Toe
-0.30
0.00
0.30
0.606: # 77cm/s
Vel
F/Z
MA: 10.00
MD: 1.80
LE: 9.10
WS: 3700
LO: 0.49
HI: 0.00
PV: 0
T1: 32
0 5 m
T1 Toe
-0.30
0.00
0.30
0.606: # 80cm/s
Vel
F/Z
MA: 10.00
MD: 1.80
LE: 9.10
WS: 3720
LO: 0.54
HI: 0.00
PV: 0
T1: 32
0 5 m
T1 Toe
Estacas com
alargamentos, concreto
em bom estado
Perfil geotcnico simplificado
Aterro silto-argiloso variegado,
consistncia mdia
Solo orgnico, consistncia mole
0,0 m
0,6 m
1,8 m
3. Obra com estacas raiz
Dimetro nominal: 30 cm
Comprimento: 5,0 m
Ensaios prescritos como parte do processo
de controle de qualidade indicaram
anomalias em quatro estacas
Escavaes foram realizadas
PIT - Exemplos de Aplicao
PIT - Limitaes
Energia do golpe se dissipa (atrito lateral), podendo limitar o comprimento investigado
Arrasamento inadequado produz anomalias nos sinais Presena de emendas gera interferncias, podendo
impedir a avaliao de todos os segmentos
Variaes bruscas de impedncia dificultam a anlise exemplo tpico: estacas raiz
Aplicao limitada em estacas metlicas O PIT pode no detectar: danos de pequena extenso em relao ao
comprimento do pulso
variaes graduais de impedncia danos prximos ponta da estaca
Limitaes
O ensaio identifica variaes de impedncia (no
possvel dissociar seo transversal de mdulo)
Apesar de sua simplicidade operacional, a
interpretao dos sinais pode se tornar bastante
complexa
Variaes de atrito lateral produzem reflexes importante comparar a tendncia dos sinais com o
perfil geotcnico
O PIT no permite uma quantificao precisa das
variaes de impedncia
A anlise dos sinais pode indicar danos que, na realidade, no comprometem a utilizao da estaca importante considerar o padro dos sinais da obra e o histrico da execuo
PIT - Vantagens
Simplicidade de execuo muitas vezes o PIT a nica alternativa prtica de verificar a integridade
Estando as estacas preparadas, pode-se ensaiar mais
de 50 elementos em um dia custo reduzido
Qualquer estaca pode ser selecionada para ensaio
Ensaio no-destrutivo a totalidade de um estaqueamento pode ser avaliada
A execuo do PIT interfere pouco com os demais
servios do canteiro de obras
Facilidade de operao em condies desfavorveis
Aplicaes especiais: pesquisa do comprimento de
fundaes antigas ou confirmao de comprimentos
Concluses
A verificao da integridade de uma fundao profunda no uma tarefa simples
Muitas vezes o PIT se constitui na nica maneira prtica de se avaliar o estado fsico de um estaqueamento
O entendimento das vantagens e limitaes da ferramenta fundamental para que seu potencial seja devidamente explorado
Concluses
Na realidade, o processo de qualidade das fundaes bastante amplo:
Investigaes e projeto
Controle de materiais
Controle dos processos executivos
Controle do elemento acabado:
Escavao
Ensaio de Integridade
Prova de Carga Esttica e Dinmica
Avaliao final de desempenho:
Monitoramento de Deslocamentos