Ensaio de carregamento dinâmico (PDA)
O Ensaio de Carregamento Dinâmico (ECD), também conhecido como ensaio PDA (Pile Driving Analyzer), é um método de avaliação da capacidade de carga e da integridade estrutural de estacas, executado de forma rápida, segura e com excelente relação custo-benefício.
O ensaio é realizado em conformidade com as normas NBR 6122 – Projeto e execução de fundações e NBR 13208 – Ensaio de carregamento dinâmico de fundações, garantindo rastreabilidade e atendimento às exigências técnicas de projeto.
Como funciona o ensaio ECD
- Aplicação do impacto
- Um sistema de impacto (martelo de queda livre ou martelo hidráulico) aplica uma série de golpes controlados na cabeça da estaca.
- São utilizados sistemas de impacto dimensionados conforme o tipo de estaca e a energia necessária para mobilizar a capacidade de carga de projeto.
- Instrumentação da estaca
- São instalados, no mínimo, dois pares de sensores na estaca;
- Esses sensores registram, em alta frequência, as deformações e acelerações geradas pela passagem da onda de tensão ao longo do fuste, durante a aplicação dos impactos.
- Aquisição e processamento dos dados (PDA)
- Os sinais medidos são transmitidos em tempo real ao equipamento PDA – Pile Driving Analyzer.
- O sistema converte os registros de deformação e aceleração em força e velocidade, gerando gráficos e relatórios em campo.
- Análises e retroanálises
- Por meio da teoria de propagação de ondas em barras (método CASE) e de análises avançadas, como o CAPWAP, é possível obter:
- Capacidade de carga mobilizada total e separação entre ponta e fuste;
- Distribuição de tensões ao longo do fuste;
- Integridade estrutural da estaca;
- Eficiência do sistema de cravação;
- Estimativa da capacidade última e verificação frente às tensões admissíveis de projeto.
- Por meio da teoria de propagação de ondas em barras (método CASE) e de análises avançadas, como o CAPWAP, é possível obter:
Principais aplicações
O ECD é indicado para controle de desempenho em diversos tipos de estacas, tanto cravadas quanto escavadas, tais como:
- Estacas pré-moldadas de concreto;
- Estacas metálicas;
- Estacas de madeira;
- Estacas do tipo hélice contínua, hélice de deslocamento e variações monitoradas;
- Estacas escavadas (com ou sem fluido estabilizante, com ou sem base alargada);
- Estaca raiz e microestacas.
O ensaio pode ser realizado durante a cravação ou após a execução da fundação, conforme a estratégia de controle e o planejamento definidos pelo projetista.
Vantagens do Ensaio de Carregamento Dinâmico
- Maior agilidade na execução e liberação de resultados, permitindo testar um número maior de estacas em menos tempo;
- Excelente relação custo-benefício, especialmente em obras com grande quantidade de fundações;
- Possibilidade de calibrar critérios de rejeição (nega, repique, energia de cravação);
- Avaliação simultânea da capacidade de carga e integridade estrutural da estaca;
- Registro digital dos ensaios, garantindo rastreabilidade completa dos dados de campo;
- Redução da necessidade de grandes estruturas de reação, típicas das provas de carga estática.
Substituição de Prova de Carga Estática por ECD (conforme NBR 6122)
A NBR 6122:2019 admite que, para fins de avaliação de desempenho das fundações, parte das provas de carga estática (PCE) obrigatórias possa ser substituída por ensaios de carregamento dinâmico (ECD), desde que:
- Seja respeitada a proporção máxima de 5 ensaios ECD para cada 1 PCE que seria exigida;
- A substituição seja aprovada pelo projetista de fundações e aceita pelo contratante/fiscalização;
- Em obras de maior porte, seja mantida pelo menos uma prova de carga estática, como referência de calibração (boa prática de engenharia).
A seguir, apresentamos um quadro-resumo considerando uma obra com 200 estacas, para facilitar o entendimento da campanha de ensaios:
Quadro-resumo – Exemplo prático (obra com 200 estacas)
|
Tipo de estaca (exemplos)
|
Nº total de estacas da obra (N)
|
Exigência normativa aproximada (≈ 1% de N em PCE)
|
Opções com substituição por ECD (proporção máxima 5 ECD : 1 PCE)
|
|
Pré-moldada / metálica / hélice (B = 100 estacas)
|
200 estacas
|
2 PCE de desempenho
|
Opção 1 – Substituição total: 0 PCE + 10 ECD. Opção 2 – Substituição parcial: 1 PCE + 5 ECD. Opção 3 – Convencional: 2 PCE + alguns ECD adicionais de controle (a critério do projetista).
|
|
|
Observação: Os valores acima são exemplos ilustrativos considerando a regra de ≈ 1% de N em provas estáticas e a proporção 5 ECD : 1 PCE. A quantidade definitiva de ensaios deve sempre ser definida e validada pelo projetista de fundações e pelo contratante, em conformidade com a NBR 6122.
Diferenciais da empresa na execução de ECD
- Utilização de equipamentos PDA modernos e sistemas de impacto adequados aos diferentes tipos de estacas;
- Equipe técnica especializada em fundações profundas e ensaios de carregamento dinâmico;
- Experiência em obras residenciais, comerciais, industriais e de infraestrutura, em diferentes regiões do país;
- Elaboração de relatórios técnicos completos, contendo gráficos, interpretações pelo método CASE e, quando aplicável, retroanálises avançadas (CAPWAP);
- Planejamento da campanha de ensaios buscando sempre otimizar o custo global da obra, por meio da substituição criteriosa de provas estáticas por ECD, conforme a NBR 6122.
Informações necessárias para orçamento
Para elaboração de uma proposta técnica e comercial de ensaios ECD, recomenda-se o envio das seguintes informações:
- Tipo(s) de estaca(s) e diâmetro(s);
- Número total de estacas da obra (N);
- Cargas de projeto e tensões de trabalho previstas;
- Localização da obra e condições de acesso;
- Situação das estacas a serem ensaiadas (em execução / já executadas, cravadas ou escavadas);
- Prazo desejado para mobilização e entrega dos relatórios;
- Indicação se há interesse em substituir parte das provas de carga estática por ECD, conforme NBR 6122.
Com base nesses dados, é possível dimensionar o número ideal de ensaios, definir a melhor combinação entre provas de carga estática e ensaios dinâmicos e apresentar uma solução técnica e economicamente vantajosa para o empreendimento.
Confira mais imagens:
