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Corrosão em Estacas de aço

A NBR 6122 de Abril de 1996 da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, que trata de projeto e execução de fundações diz:


Estaca

Elemento de fundação profunda executado inteiramente por equipamentos ou ferramentas, sem que, em qualquer fase de sua execução, haja descida de operário. Os materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in situ ou mistos.

 

Estacas de aço

 

As estacas de aço devem resistir à corrosão pela própria natureza do aço ou por tratamento adequado. Quando inteiramente enterradas em terreno natural, independentemente da situação do lençol d’água, as estacas dispensam tratamento especial. Havendo, porém, trecho desenterrado ou imerso em aterro com materiais capazes de atacar o aço, é obrigatória a proteção deste trecho com um encamisamento de concreto ou outro recurso adequado (por exemplo: pintura, proteção catódica, etc.).

 

Quando a estaca trabalhar total e permanentemente enterrada em solo natural, deve-se descontar da sua espessura 1,5 mm por face que possa a vir a entrar em contato com o solo, excetuando-se as estacas que dispõem de proteção especial de eficiência comprovada à corrosão. As observações, ao longo do tempo, desde que as estacas de aço foram utilizadas pela primeira vez, têm demonstrado que o efeito corrosivo não constitui fator determinante na redução da vida útil das estacas metálicas, tendo elas ultrapassado em muito as expectativas teóricas de durabilidade.

 

Em milhares de estacas cravadas até hoje não se tem conhecimento de que a corrosão tenha provocado a ruína de uma construção. A Norma Inglesa de Fundações CP8004 considera que, em estacas totalmente embutidas em solo não agressivos, e em condições estáticas de nível d’água subterrâneo, o processo corrosivo é irrelevante. No caso de estacas imersas em água, o código inglês considera os seguintes parâmetros:

·Água do mar: 0,08 mm/ano
·Água doce    : 0,05 mm/ano
·Zona de variação de maré: > 0,08 mm/ano
·Contato com a atmosfera  : variável.


A Bristish Steel Corporation, conforme experiência adquirida em aproximadamente 100 anos, especifica parâmetros médios de corrosão em relação ao ambiente em que a estaca metálica está submetida, conforme relacionado abaixo:


AR

Índice máximo:

20 mm/100 anos;

e Índice médio : 10 mm/100 anos


SOLO

Índice máximo: 3 mm /100 anos (verificação realizada em estacas retiradas do solo em 25 anos de serviço), e;

Índice médio : 1 mm /100 anos


ÁGUA DOCE

pH entre 4 e 9 : 5 mm/100 anos

Índice médio : 1 mm/100 anos No que se refere a tratamento anti-corrosivo, as seguintes metodologias poderão ser empregadas: a) Jateamento de areia e pintura betuminosa;

b) Revestimento metálico com aplicação de zinco fundido através de pistola espargidora;

c) Aço revestido de cobre-efetivo à corrosão atmosférica;

d) Proteção Catódica - solos abaixo do nível d’água subterrâneo e em obras marítimas;

e) Uso de aço de alta tensão de escoamento;

f) Uso de seção acima do necessário; e

g) Encamisamento com concreto, quando for o caso.


Em 1961 The National Bureau of Standards americano iniciou pesquisas para explicar a disparidade entre a vida útil calculada das estacas metálicas e a vida útil real das mesmas. Após a análise de estacas cravadas entre 7 e 40 anos, com as condições dos sites variando de solos arenosos drenáveis à argilas impermeáveis, resistividades entre 300 ohm-cm a 50.200 ohm-cm e pH entre 2.3 e 8.6, chegou-se à seguinte conclusão:


“Os dados indicam que o tipo ou a quantidade de corrosão observadas em estacas cravadas em solos naturais não pertubados, independente de suas propriedades e características e não é suficiente para afetar significamente a vida útil das estacas como elemento estrutural.


...Os dados indicam que solos não pertubados são muito deficientes em oxigênio a poucos pés de profundidade ou abaixo da linha d’água e que as estacas metálicas não são afetadas pela corrosão, independente do tipo de solo ou suas propriedades. Propriedades do solo como tipo, drenagem, resistividade , pH ou composição química não tem valor prático na determinação do nível de corrosão do solo.”


The National Bureau of Standards concluiu o que se havia publicado anteriormente, sobre amostras expostas a solos perturbados (escavados e reaterrados ) , não se aplicava a estacas metálicas cravadas em solos não perturbados.


As estacas metálicas helicoidais são dimensionas para resistir aos esforços de torção sofridos durante a instalação das mesmas. Como existe uma relação direta entre o torque de aplicação e a capacidade de carga requerida em projeto, quanto maior o torque de aplicação maior deverá ser a área de aço necessária para resistir a este torque. Este dimensionamento eleva a área de aço a um valor superior ao necessário para resistir aos esforços de tração e compressão e aumenta sobremaneira a sobreárea exigida pela NBR 6122 da ABNT (1,5 mm por face). Além disso as estacas são fabricadas em tubos de alta resistência (340 Mpa), o que aumenta sua resistência à corrosão e são instaladas em solos naturais não perturbados.


Com o objetivo de minimizar ou eliminar o efeito corrosivo em solos altamente agressivos, além do já exposto acima (sobreárea de material), a Vértice Engenharia desenvolveu um encamisamento em tubo PVC nas Seções Lisas das estacas. Além disso, a estaca é preenchida, durante a instalação, com argamassa de cimento e areia. Não existe assim contato metal-solo, e conseqüentemente, corrosão.


Usamos também tubos em aço corten fornecidos pela V&M Tubes. Análise de solo (Resistividade e pH) e monitoramento de estacas ao longo do tempo, também estão disponíveis.


Resumindo , verifica-se que o processo corrosivo não se evidencia como fator determinante para a durabilidade das estacas metálicas, tornando-se na atualidade fator secundário a ser considerado na concepção dos projetos e instalação de estacas de aço , não ocasionando, portanto , problemas futuros de manutenção.

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