O que é Estaca Raiz?
A estaca raiz é uma estaca escavada moldada in loco com injeção de argamassa, podendo ser vertical ou inclinada. Sua profundidade atinge valores maiores que 50 metros, tanto em solo como em rocha. O diâmetro dessas estacas varia de 80 mm até 500 mm.
Apresenta elevada resistência ao longo do fuste (corpo da estaca), graças atrito lateral com o solo ou rocha. É um tipo de fundação profunda, sendo normalmente utilizada para obras de maior porte ou empreendimentos sobre solos pouco resistentes; também pode ser usada para estabilização de taludes.
A execução da estaca raiz não provoca vibrações no solo, por isso há garantia da integridade das edificações próximas. Sua aplicação também é possível em perfis geológicos que apresentam matacões, rochas e até concreto, tornando seu uso possível em qualquer tipo de solo.
Equipamentos e Execução
O processo de execução inicia-se com uma perfuração rotativa no trecho em solo, revestindo-o totalmente para assegurar a estabilidade durante o processo.
No trecho em rocha, geralmente há redução do diâmetro de perfuração, já que o mesmo é feito à roto percussão. A estaca é armada em todo seu comprimento e finalizada com a injeção de argamassa, ao mesmo tempo em que são retirados os revestimentos.
O principal instrumento para a execução da estaca raiz é a perfuratriz, que pode ser do tipo rotativa hidráulica, mecânica ou ar comprimido, geralmente acionada através de compressor pneumático.
Também fazem parte dos equipamentos os tubos de revestimento, misturadores de argamassa, bombas de injeção e compressores de ar.
Perfuração
A perfuração pode ser vertical ou inclinada e é feita através da perfuratriz por um processo rotativo com circulação de um fluido constituído de água, lama bentonítica ou ar comprimido.
Nos trechos mais resistentes, como rochas ou matacões, pode ser utilizada uma coroa diamantada ou seguir a perfuração com processo percussivo, desgastando e perfurando as formações geológicas. O segmento é transformado em partículas pequenas de modo que possam ser transportadas até a superfície através do elevado fluxo do fluido de circulação, que realiza o transporte do material à superfície.
O eventual uso da lama bentonítica auxilia na estabilização das paredes do furo em situações onde há empuxo de terra durante o processo de escavação, evitando seu desmoronamento.
Conforme a perfuração ganha profundidade os tubos metálicos são inseridos no solo. São elementos de aço ligados entre si por juntas rosqueáveis. A extremidade desse revestimento possui uma coroa com alto poder de corte que facilita sua introdução.
Armadura
Depois de realizada a perfuração é feita uma limpeza interna no tubo de revestimento através de golpes de água dentro da estaca, na sequência é colocada a armadura metálica, que normalmente é montada em forma de gaiola, com uma ou mais barras de aço e estribos helicoidais. Geralmente é utilizado para a armadura longitudinal aço CA-50, enquanto para os estribos aço CA-25.
A armadura é inserida até apoiar-se no fundo do furo. O detalhamento dos elementos é especificado no Projeto de Fundação, geralmente o diâmetro indica a quantidade de armadura utilizada. O uso de espaçadores também é importante para manter a estrutura centralizada e evitar a movimentação dos estribos.
Injeção de Argamassa
Nesta etapa, um tubo desce até o fundo da perfuração onde é injetada a argamassa constituída por cimento e areia. Essa injeção é realizada de baixo para cima, provocando o deslocamento da água existente no furo para fora.
Conforme a argamassa é bombeada pelo tubo de revestimento, o mesmo é simultaneamente retirado. Um macaco hidráulico é utilizado para retirar os tubos metálicos, essa retirada não pode ocorrer de forma muito rápida para não prejudicar a distribuição uniforme da massa e causa patologias construtivas.
Quando o tubo estiver completamente cheio, sua extremidade superior recebe uma pressão que provoca a penetração da argamassa no solo, aumentando o atrito lateral da estaca e garantindo a continuidade do fuste. Segundo a norma, para este tipo de estaca a argamassa deve atingir resistência de pelo menos 20 Mpa, consumindo cerca de 600 kg/m³.
Vídeo
Aplicação da Estaca Raiz
Como já mencionado, esta estaca não possui restrições quanto a sua utilização, portanto se deve observar suas características e determinar sua melhor aplicação. A estaca raiz possui uma alta capacidade de carga podendo atingir até 140 tf e pode ser utilizada tanto para esforços de compressão quanto para tração.
Historicamente, a estaca raiz começou a ser utilizada apenas em contenções de encostas, por sua característica de execução inclinada. Em seguida, em reforços de fundação de antigas construções de pequeno porte, onde o acesso de equipamentos era restrito. Hoje seu uso se expande a fundações em geral, como para torres de linhas de transmissão, plataforma de petróleo, entre outros.
Também é utilizada em terrenos onde seja necessária a perfuração de matacões, blocos de concreto ou quando houver a necessidade de engaste da estaca em um elemento rochoso. São empregadas ainda em estruturas que recebem grande esforço horizontal, como paredes de contenção e pontes.
Vantagens e Desvantagens da Estaca Raiz
A principal vantagem da estaca raiz é a sua diversidade de aplicações. A capacidade de perfurar materiais rígidos permite sua implementação em qualquer tipo de terreno e em diversas direções.
Outro fator vantajoso é a ausência de vibrações e descompressão do solo, não prejudicando as construções vizinhas. Os equipamentos utilizados são de pequeno e médio porte, podendo ser executada em espaços limitados. Além de não provocar poluição sonora.
Entretanto esse tipo de estaca apresenta um custo elevado pelo seu alto consumo de cimento e ferragens para as armaduras. Ocasionalmente há ocorrência de alagamento na obra devido ao grande consumo de água, sendo considerado um método construtivo de grande impacto ambiental.
Preço
O preço da estaca raiz depende de variáveis como espessura, profundidade, presença de rochas, entre outros. Para exemplo de custo, tem-se uma estaca raiz com 31 cm de diâmetro com capacidade de carga de 100 tf. O valor médio, incluindo mão de obra e materiais, é de aproximadamente R$290,00 por metro de estaca.
Conclusão
Como analisado neste artigo, a estaca raiz não possui restrições quanto ao seu uso, entretanto ela apresenta desvantagens que podem facilmente descartar sua aplicação.
Porém, assim como em todas decisões da obra, cabe ao profissional responsável ponderar suas necessidades e escolher a melhor solução para seu projeto de modo a garantir sua viabilidade, economia e segurança.
Referências
- Normas Técnicas
- NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações
- Estacas moldadas in loco. Revista Téchne, edição 83. Editora Pini, São Paulo, Fevereiro de 2004
