Pioneirismo da Costa Fortuna no uso de fluidos estabilizantes
com base polimérica para escavações de paredes diafragama, estacas barrete e estacas escavadas de grande diâmetro.

O uso do fluido estabilizante a base de polímeros

A crescente restrição ao uso de lamas bentoníticas por órgãos ambientais gerou uma demanda por uma nova tecnologia de estabilização de escavações. A utilização dos polímeros em substituição à bentonita esta intimamente associada ao fato de o polímero ser um produto biodegradável, o que facilita a disposição dos materiais provenientes das perfurações.

O polímero é uma longa molécula formada pela adição da simples repetição de grupos denominados monômeros. Eles se unem pelas extremidades de forma similar às ligações dos elos de uma corrente.

Quando a água entra em contato com o polímero, suas moléculas são presas pelas longas cadeias do polímero fazendo com que sua estrutura inche caracterizando maior viscosidade ao material.


Dados do polímero


Atualmente no mercado mundial existem vários tipos de polímeros disponíveis e para que se tenha uma boa eficiência na estabilização de escavações podem ser utilizados dois ou mais elementos na mistura com a água.

O fluido geralmente é constituído por dois produtos, um sólido (em pó) e um líquido (emulsão). O primeiro é composto de um poliacrilato de sódio sintético-orgânico em solução e descrito como um copolímero de acrilamida com grupos acrilate, tendo a função de agente estabilizante auxiliar em perfurações e limpeza de furos. O segundo é composto de um poliacrilato de sódio sintético-orgânico e descrito como um copolímero de acrilamida com grupos acrilate, tendo a função de estabilizante auxiliar, lubrificante e, deslizante em perfurações.


  Retrospecto no uso de fluidos poliméricos

Desde a chegada dos polímeros no Brasil têm-se conhecimento apenas de obras que o utilizaram para a execução de estacas escavadas circulares, sendo as escavações dos elementos lamelares evitadas por insucessos precedentes.

Isto ocorreu principalmente devido a maior dificuldade de estabilização de furos de seção transversal retangular, pela diferente e menos favorável distribuição das tensões internas neste tipo de perfuração.


  O pioneirismo

A Costa Fortuna é a primeira empresa brasileira de fundações a utilizar com sucesso o fluido estabilizante à base de polímeros em escavações de seção retangulares profundas, como paredes diafragma e estacas barrete.

Contando com o auxílio de profissionais capacitados, a Costa Fortuna introduziu esta tecnologia em diversos tipos de terrenos, até os de grande complexidade como areias e argilas marinhas.  A Costa Fortuna conta ainda com um acervo técnico de mais de 10.000 m de estacas escavadas executadas com esta tecnologia em obras nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro e Paraná.


Para que a Costa Fortuna se tornasse a pioneira em escavações de seções retangulares com uso de polímeros foi necessária a realização de testes em escala real elaborados por profissionais da área de geotecnia e química.

Tomou-se como laboratório o subsolo da cidade de Santos/SP por se tratar de um dos subsolos brasileiros de maior complexidade para estabilização de perfurações, principalmente devido à presença de camadas puramente arenosas sem auto-sustentação, espessas camadas de argilas marinhas plásticas e nível do lençol freático quase superficial.

Para tanto duas perfurações de grandes dimensões com ferramenta tipo clam-shell mecânico, foram monitoradas enquanto abertas ao longo de 96 horas.

A partir de um plano de controle de estabilização elaborado por esta empresa, foram medidos parâmetros do furo e do fluido, como:
1) Qualidade da água de abastecimento (salinidade, matéria orgânica e pH);
2) Controle contínuo da viscosidade e densidade do fluido (principais indicadores de possíveis deficiências e perda de estabilidade do furo);
3) Controle contínuo da deposição de material no fundo da escavação (principal indicador de possíveis desmoronamentos);
4) Controle do pH (indicadores de eficiência);
5) Controle da perda de lama por infiltração no terreno (indicador de ajuste de traço). A partir deste controle contínuo são elaborados gráficos de acompanhamento e assim são feitos os ajustes ou aferições necessárias a cada obra.


Polímero x Bentonita


Como vantagens do uso do polímero em relação à bentonita, podemos destacar:
1) Produto de aceitável biodegradabilidade podendo ser usado onde há restrições ao uso da bentonita, viabilizando obras;
2) Descarte barato, podendo ser realizado em qualquer tipo de bota-fora;
3) Necessidade de pequena área para estoque e frete mais barato;
4) Fácil preparo e dispersão em água;
5) Aplicação imediata após aproximadamente 15 min de mistura;
6) Alto índice de reaproveitamento da mistura (3,5 a 5 vezes);
7) Minimiza ou elimina a necessidade de desarenação antes da concretagem;
8) Obra mais limpa sendo possível visualizar com boa definição as características do material escavado;
9) Menor desgaste dos equipamentos e ferramentas, ocasionando menor número e tempo de paralisações por quebra de equipamentos;
10) Menor formação de borra de concretagem na cabeça da estaca, ocasionando em média menores quebras para arrasamento.
Como desvantagens em relação à bentonita, podemos destacar:
1) Custo unitário do fluido ainda superior à bentonita;
2) Necessidade de monitoramento contínuo de suas propriedades já que a contaminação por cloretos ou matéria orgânica pode ser desastrosa.
Com a melhoria contínua de seu processo produtivo e a experiência adquirida nas diversas obras já executadas, a Costa Fortuna vem acumulando know-how no estado da arte de uso de fluidos sintéticos para estabilização de escavações, já contando com padrões de dosagens que tornam o seu uso economicamente competitivo.


Escavações de mais de 50 m para a execução de estacas barrete já foram realizadas com sucesso e assim esta empresa se orgulha de ser pioneira e estar apta a executar tais perfurações em qualquer tipo de solo e condição.

 

Execução de parede diafragma e estacas barrete
com até 53 m em Santos/SP.

Ensaio de viscosidade e densidade do fluido novo.
Ensaio de viscosidade e densidade do fluido novo.
   
Processo de Escavação de uma estaca barrete
Processo de Escavação de uma estaca barrete
   
Processo de Escavação de uma estaca barrete
Processo de Escavação de uma estaca barrete
   
Processo de Escavação de uma estaca barrete
Processo de Escavação de uma estaca barrete
   
Painel duplo de parede diafragma com 6,40m de largura, estabilizado e pronto para receber a armadura e concretagem.
Concretagem de uma lamela de parede diafragma.
   
Detalhe da obra. Ao fundo concretagem de um painel de diafragma.

 

Execução de estacas escavadas com diâmetros de 90 a 160 cm
e profundidades de até 36 m, em Curitiba/PR.
Polímero sendo despejado dentro do furo.
Equipamento hidráulico escavando uma estaca de grande diâmetro com auxílio de fluido polimérico.
   
Detalhe para a limpeza do material escavado.
Detalhe da alta viscosidade do produto sintético.
   
Concretagem de estaca perfurada com auxílio de fluido polimérico. Curitiba/PR
Excelente aspecto de estaca executada com fluido polimérico e ensaiada à compressão por prova de carga dinâmica.


Execução de estacas escavadas com diâmetros entre 100 e 180 cm
e profundidades de até 30 m em São Paulo/SP.
Preparo do fluido polimérico. Mistura da parte em emulsão.
Preparo do fluido polimérico. Mistura da parte sólida.
   
Escavação de uma estaca de grande diâmetro. Detalhe para a limpeza e boa caracterização do material escavado.
Detalhe do escoamento do fluido viscoso.
   
Escavação de uma estaca com perfuratriz hidráulica.
Concretagem de uma estaca.
Ótimo aspecto das estacas após escavação perimetral.

 

 

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