Paredes Diafragma moldadas “in loco”

Breve descrição das etapas executivas

Introdução A parede diafragma moldada “in loco” é um elemento de fundação e/ou contenção moldada no

solo, realizando no subsolo um muro vertical de concreto armado cuja espessura pode variar entre30 cm e 120 cm e profundidade de até 50 metros.

Este muro pode absorver empuxos, cargas axiais e momentos fletores, bem como ser utilizadocomo elemento de fundação absorvendo cargas normais, podendo ser executado com a presençaou não de lençol freático.

Este tipo de fundação tem a vantagem de se moldar a geometria do terreno, sua execuçãonão causa vibrações nem grandes descompressões no terreno podendo ser realizada muitopróximo às estruturas vizinhas existentes, sem ocasionar danos às mesmas.

O emprego das paredes diafragma é muito difundido devido a grande gama de utilização.Podemos utilizar as paredes diafragma como contenção de subsolo para construção de garagenssubterrâneas, obras de canalização do leito de rios, cortinas impermeáveis, paredes de trincheirasenterradas, estações do METRÔ, execução de túneis, construção de poços ou silos subterrâneos,dentre outras aplicações.

Método executivoA parede diafragma é executada em painéis ou lamelas, consecutivos ou alternados,

empregando-se chapas-junta tipo macho e fêmea como elementos de ligação entre os painéis.A técnica de execução de paredes diafragma moldadas “in loco”, compreendem três fases

distintas como segue:

EscavaçãoUtilizamos para a escavação uma

ferramenta denominada CLAM SHELL. Essaferramenta pode executar paredes comespessura entre 30 cm e 1,2 metros. A largurapadrão de cada lamela é de 2,5 metros. AGeosonda utiliza Clam Shell mecânico (foto 1) eClam Shell hidráulico guiado nos 6,0 metrosiniciais por haste Kelly. (Fotos 7 e 8).

Para guiar inicialmente o “Clam Shell” naescavação é necessário a execução de umamureta guia de concreto armado, longitudinal aoeixo da parede e enterrada no solo, comprofundidade de 1 metro e espessura entre suasfaces de 3 a 4 cm maior que a espessura daparede, servindo também como apoio dasferragens e tubo tremonha, conforme croquisabaixo.

Iniciamos a escavação por uma lamelaprimária de acordo com o projeto de fundações.

Quando a escavação atingir de 1,0 a 1,5metros de profundidade iniciamos obombeamento de lama bentonítica para dentro daescavação a fim de estabilizar as paredes dacava. Durante o processo de escavação faz-senecessário a constante verificação dosinstrumentos que regulam a verticalidade da torre Foto 1

do equipamento para evitar desvios do ”Clam Shell”. Avelocidade de escavação é determinada pela resistência dosolo e comprimento da parede.

A utilização da lama bentonítica torna-se necessáriapara a estabilidade da escavação e para manter emsuspensão os detritos provenientes da desagregação doterreno durante a escavação. Por ser uma argila compropriedades tixotrópicas, em presença de água, aspartículas de bentonita hidratam-se e expandem-seformando uma solução coloidal. Essa solução vaicolmatando os vazios do solo, formando nas paredes daescavação um “cake” impermeável, estabilizador destasparedes.

Para o tratamento da lama bentonítica que é umamistura de água e argila bentonítica, utilizamos uma centralde lama constituída de reservatórios verticais paraestocagem, misturador de alta turbulência, bombas de altavazão e hidrociclone para a desarenação da lama. (Foto 2)

A proporção mais comum da mistura água/bentonitapara ser utilizada na escavação é de 1000 litros de águapara 50 Kg de bentonita. Essa mistura deve ficar emdescanso durante 24 horas proporcionando a máximahidratação das partículas da bentonita para posteriorutilização.

Croquis

Foto 2

Montagem do Painel (lamela)Após o término da escavação iniciamos a montagem das chapas-junta, colocação da armação

no painel e do tubo tremonha para concretagem.As chapas-junta são montadas verticalmente nas laterais da escavação, com a seção

trapezoidal virada para dentro da mesma, formando assim uma junta fêmea, que na concretagemdo painel sequente será preenchida, solidarizando-se com este. (Foto 3)

A armadura para parede diafragma é previamente montada e deve ser suficientemente rígidapara ser içada por guindaste (Foto 4). Deve conter seis alças em cada armadura: duas alças paraiçamento e quatro alças para travamento na mureta guia.

O cobrimento da armadura deve ser de 5 a 7 cm, para isso utilizamos espaçadores circulares

Foto 4

Foto 5

Foto 3

(roletes), com espessura de 5 cm e diâmetro de 10cm a 14 cm, amarrados na armadura no sentidode sua largura, nas duas faces e intercalados de acordo com o pedido no projeto.

Para os painéis iniciais a largura da armação deve ser 2,5 metros menos 20 cm de cobrimentono sentido do comprimento (10 cm para cada lado) e menos a altura das duas chapas-juntasomadas.

Para os painéis sequenciais a largura da armação deve ser 2,5 metros menos 20 cm decobrimento no sentido do comprimento e menos a altura de uma chapa junta, visto que nestespainéis só utilizamos chapa do lado em que se seguirá a escavação.

As armaduras devem ficar imersas na lama bentonítica por no máximo 4 horas antes daconcretagem. Um período superior a esse faz com que as partículas de bentonita “colem” no aço daarmação prejudicando sua aderência ao concreto.

Após a colocação das chapas-junta e armação no painel escavado, iniciamos a montagem dacomposição de tubo de concretagem (tubo tremonha ou tubo tremie).

Colocado no centro da armação, consiste de uma composição de revestimentos metálicos Ø6” a Ø 8”,montada com seções de 1,0 e 2,0 metros, com comprimento total 20 cm menor que ocomprimento da escavação.

Na sua extremidade superior é rosqueado um funil Ø 1,0 metro, por onde é lançado oconcreto diretamente da betoneira. (Foto 5)

Foto 6

Lançamento do concretoAntes do início da concretagem do painel, devemos observar as condições físicas da lama

bentonítica. De acordo com a NBR 6122 a lama bentonítica deve estar dentro de parâmetrosdeterminados para que possamos iniciar a concretagem. Utilizamos para a determinação destesparâmetros um laboratório portátil que contém: uma pipeta para determinação do teor de areia, umfunil March para a determinação da viscosidade, uma balança de precisão para determinar adensidade da mistura e fita para determinação do PH.

Os parâmetros são os seguintes: Teor de areia: max. 3%;Densidade: entre 1,01 e 1,10 g/cm?;Viscosidade: entre 30 e 90 segundos.PH: entre 7 e 11.

Para ajustar o teor de areia da lama bentonítica utilizamos de um desarenador, constituído deum hidrociclone acoplado a uma bomba de alta vazão. (Foto 6)

A lama bentonítica bombeada de dentro do tubo de concretagem é lançada com velocidadedentro do hidrociclone onde a parte sólida separa-se da parte líquida que retorna para dentro daescavação fazendo uma circulação contínua. A parte sólida separada cai pela parte inferior dohidrociclone e é posteriormente removida do canteiro de obras.

Durante o processo de desarenação retiramos com o auxílio de um amostrador a lamabentonítica do fundo da escavação e fazemos ensaios consecutivos até que a mesma se encontredentro dos parâmetros acima citados que possibilitem o início da concretagem.

A concretagem da parede diafragma é executada de baixo para cima, continuamente e, sendoo concreto mais denso que a lama bentonítica, expulsa a mesma sem que ambos se misturem. Amedida que o concreto vem subindo a lama é bombeada de volta para os reservatórios da central eo tubo tremie é levantado devendo sua extremidade inferior ficar imerso pelo menos 1,5 metrosdentro do concreto para garantir que não se forme juntas frias.

O concreto utilizado deve ter alta trabalhabilidade e fluidez para sair do tubo tremonha e seespalhar por toda a escavação, para cima e para o lado e nesse movimento deslocar a lamabentonítica.

Por uma ação de raspagem remover a lama de toda superfície da escavação e da armação,criando um íntimo contato entre o concreto e o aço da armação. Um concreto com altatrabalhabilidade capaz de executar a função descrita acima deve ter as seguintes características:

Consumo de cimento: 400 Kg/m3;Fator água/cimento: £ 0,60;Abatimento: 20 ± 2cm;Ø máx. do agregado: 20 mm ( pedra 1 ).

Para concretagem de painéis de grandesdimensões é necessária a utilização de mais de umtubo tremonha e velocidades de lançamentosuperiores a 30 m? por hora. Para a maioria dasconcretagens uma velocidade de 20 m? por hora ésuficiente.

O concreto tem que ser lançadoininterruptamente e a concretagem concluída nomenor tempo possível.

Após a concretagem, quando do início da pegado concreto, iniciamos lentamente a extração daschapas juntas, que se completará somente quandocompletar a cura do concreto.

O concreto do topo da parede vem misturadocom lama bentonítica e deve ser removido. Essacamada geralmente é extraída quando retiramos nomáximo 50 cm desse concreto.

O volume de concreto lançado no painel devesempre ser maior do que o volume teórico daescavação. De acordo com o tipo de terrenoencontrado durante a escavação teremos uma sobreconsumação maior ou menor de concreto“overbreak”. Um volume lançado menor que ovolume teórico sinaliza um estrangulamento da escavação.

Foto 7

Foto 8