Quando se trata de compactar um sub-base para uma aplicação residencial, a consistência, a qualidade e as boas práticas do empreiteiro são fundamentais para evitar rachaduras no concreto e preocupações com o afundamento do proprietário da casa.
Um empreiteiro residencial deve garantir que o construtor da obra evite a tentação de preparar mal um sub-base. Um sub-base de baixa qualidade resulta em assentamento inesperado e acumulação de água contra a fundação levando a infiltrações e a um enfraquecimento da fundação. Sub-gradados mal compactados também podem ser citados para a rachadura e afundamento de calçadas, caminhos de acesso e pátios. Em última análise, é o proprietário que arcará com as despesas de reparo, especialmente quando o assentamento faz com que as lajes movimentem a água na direção da casa.
Subgrade Failure
De acordo com a Associação de Cimento Portland, fissuras, assentamento de lajes e falha estrutural podem resultar de um subgrau inadequadamente preparado e mal compactado. No caso de laje em solo para aplicações residenciais, um subgrau ideal deve ser bem drenado, ter uma capacidade de carga uniforme, atingir a densidade de compactação apropriada, ter a inclinação correta e estar livre de torrões, matéria orgânica e geada.
O que causa um subgrau desigual em um projeto residencial? Primeiro, a presença de solo macio e instável misturado com solo duro e rochoso. Outro motivo abordado mais adiante neste artigo pode ser o preenchimento de áreas baixas ou preenchimento sem compactação adequada.
Para atingir um nível, sub-base firme, solos moles ou saturados e rochas devem ser removidos durante a escavação inicial. Durante a escavação, a sujidade é empurrada para áreas baixas (preenchimento) a partir de outras áreas (corte). Para o preenchimento compactado em áreas baixas, o solo deve ter a mesma densidade que nas áreas cortadas.
É importante que os empreiteiros identifiquem o que é cortado e o que é preenchimento ao construir uma sub-base. Os operadores de maquinaria pesada podem, inconscientemente, mover ou misturar os materiais cortados e preenchidos criando problemas de identidade entre os dois.
Dependente do ambiente e da localização geográfica do projecto, os construtores podem encontrar solos nativos que oferecem a resistência ideal para suportar uma laje, que pode então ser colocada directamente sobre o solo. Entretanto, em muitas áreas, encontrar um solo adequado para uso como preenchimento pode ser difícil.
Atérico Alternativas
Com fundações de laje sobre laje, uma alternativa ao material do solo nativo pode ser usada para restaurar a qualidade. Estes enchimentos importados podem incluir materiais granulares como areia, cascalho, ou pedra britada. Esses materiais de alta resistência e permeáveis oferecem baixa compressibilidade, o que é ideal para um sistema de suporte de laje.
“Seis polegadas de cascalho bem compactado ou material de pedra britada devidamente compactada dará bons resultados”, disse Mark Conrardy, um gerente de engenharia de vendas da Wacker Corp., Menomonee Falls, Wis.
Quando devidamente compactados, ambos os solos nativos ou materiais granulados importados podem fornecer um bom suporte. Deve-se notar, entretanto, que o uso de bom material não pode corrigir a compactação pobre.
“Material granular colocado sob a laje pode ser classificado como aberto, o que alguns acreditam ser auto-compactante. Areia e outro material deve ser compactado”, diz Chris Tull, proprietário da Concrete Consulting LLC, Fishers, Ind.
Se for um alicerce, calçada, caminho de acesso, ou pátio, solo nativo ou material granular não pode ser simplesmente colocado na área de preenchimento e depois coberto com concreto.
É fundamental que o empreiteiro exija a compactação de todos os materiais de preenchimento em elevadores adequados, independentemente de ser um solo nativo ou um material granular para fornecer um subgrau plano e denso. Se o material de preenchimento não for compactado de forma uniforme, ocorrerá um assentamento desigual, resultando em fissuras no concreto e trabalhos destruídos.
Necessividade de compactação
É aconselhável compactar o solo próximo do teor ideal de umidade para atingir os níveis de densidade necessários. Isto é mais provável de ocorrer quando o solo é acabado de ser escavado. A compactação máxima é possível antes que o material tenha secado demais ou tenha sido exposto a períodos de chuva onde a água possa se acumular. Se o solo for compactado durante ou logo após o processo de classificação, há menos poros no material que podem absorver água.
Primeiro uso para desenvolvimentos de casas maiores, o rolamento de prova é uma medida que permite aos empreiteiros identificar se o subgrau foi ou não adequadamente compactado. O solo instável ou inadequadamente compactado pode ser identificado conduzindo um camião basculante totalmente carregado ou uma peça similar de equipamento pesado sobre a área compactada para revelar movimentos de solo pouco usuais ou notavelmente o corte profundo do pneu.
A densidade medida do material do subgrade para uma aplicação residencial deve ser de 90% a 95% da Densidade Padrão do Proctor. Esta densidade pode ser alcançada usando uma combinação de três a quatro passagens com um compactador de placa vibratória ou compactador de compactador, além de um bom conteúdo de umidade na base.
O preenchimento compacto deve ser regado ou “processado” de modo a conter aproximadamente 12% de humidade ao longo do mesmo, de modo a obter a máxima compactação.
alguns materiais de preenchimento também proporcionam boas propriedades de drenagem e podem ser utilizados para evitar concentrações de humidade sob a laje.
Um nível adequado de humidade na base não só ajuda na consolidação, como também reduz o sangramento para fora da água da base da laje de betão.
Para manter o betão tão próximo da sua resistência de projecto, as formas devem ser humedecidas para evitar que a água seja retirada do betão.
Backfill For Foundation Walls
Os empreiteiros perguntam muitas vezes como se deve aterrar as paredes da fundação para uma área que acabará por ficar debaixo da laje de betão.
Backfill undereath concrete flat-work along foundation walls should be realized with a granular material that is uniform in size. Alguns materiais de preenchimento, como pedras redondas como cascalho de ervilha, tendem a ser auto-compactantes. “Eu recomendo o uso de material granular de grau aberto”, diz Tull.
Gap-graduação dos agregados permite que a água que está presente ao longo da fundação desça para drenar telhas e drenar para um poço onde pode ser bombeada para um esgoto pluvial. Isto garante que a água seja retirada da fundação. O material ainda precisa ser compactado a fim de reduzir o assentamento que irá ocorrer com o tempo. A parte superior de 6 a 12 polegadas do aterro debaixo da laje deve ser enchida e compactada com cascalho bem calibrado ou material triturado.
“As paredes são normalmente preenchidas com a terra removida ou com um material granular, de grau aberto”, diz Tull.
Segundo o CFA Foundation Standard 8.3 Enchimento e Classificação Final, “o enchimento não deve começar em uma parede da fundação que é projetada para ser apoiada lateralmente na parte superior e inferior, até que tal suporte lateral esteja no lugar, ou até que a parede tenha sido suficientemente escorada para suportar as pressões do material de enchimento, processo de compactação e operação de enchimento. O aterro deve ser colocado de modo que não ocorram danos na parede, impermeabilização ou outros trabalhos. Não deve ser necessário escoramento para paredes que suportam menos de 4 pés de aterro desequilibrado”
No que diz respeito à classificação final, deve ser previsto um declive mínimo de 1% a 2% de todas as paredes da fundação ou ¼ polegada por pé de inclinação para longe do edifício. As águas superficiais devem ser desviadas para um esgoto pluvial ou outro ponto de recolha. Toda a drenagem deve ser feita a partir do edifício. Muitos devem ser classificados para drenar a água superficial para longe das paredes da fundação. Onde linhas de lote, paredes, taludes ou outras barreiras físicas proíbem pelo menos 2% de inclinação, devem ser providenciadas drenagens ou balanços para garantir a drenagem para longe da estrutura. “É importante que exista inclinação suficiente para que o local drene para longe da parede”, diz Tull.
Claramente, a inclinação também desempenha um papel na preparação do sub-base. Geralmente, a melhor prática é afastar a inclinação da casa para que a água não se colete contra a fundação. A recolha de água ao longo do tempo resulta em infiltrações e pode minar uma fundação, resultando em caves húmidas.
Equipamento a utilizar
A fim de preparar adequadamente uma base para uma aplicação residencial, compactadores de placas e compactadores são o equipamento preferido. Os compactadores de placas vibratórias, e suas contrapartidas, o compactador ou “jumping jack”, devem ser utilizados em áreas confinadas para compactação de sub-base, de acordo com Conrardy.
As placas vibratórias são boas para compactação de materiais granulares, pois são rápidas e deixam a superfície plana. Uma superfície plana e lisa é boa para a compactação de materiais planos, pois o concreto pode encolher à medida que cura sem ser restringido pelo material base.
Rammers, que funcionam melhor para a compactação de 6 a 12 polegadas de preenchimento, são projetados para lidar com solos argilosos onde o impacto cria forças de cisalhamento que removem os vazios de ar da argila. Para o enchimento do solo em aplicações residenciais, os macacos saltadores podem compactar com segurança 6 polegadas de enchimento de solo.
Vibração de maior freqüência de um compactador de placa força o movimento das partículas permitindo que a gravidade as faça assentar. Em relação à profundidade de enchimento, compactadores de placas vibratórias menores e compactadores de compactadores trabalham bem para 6 a 12 polegadas de preenchimento de solo ou granular.
Qualidade é a chave
Bastante frequentemente, os construtores não preparam adequadamente o sub-base para fundações de concreto, calçadas, caminhos de acesso, ou pátios. O empreiteiro de concreto é responsável por garantir que o aterro granular receba a compactação, densidade e níveis de umidade adequados antes da colocação do concreto. Alguns empreiteiros especificarão em seus contratos que são responsáveis pela compactação adequada de quaisquer materiais de preenchimento que colocarem, mas não de materiais colocados por outros. Torna-se responsabilidade do construtor assegurar que o enchimento colocado antes da chegada do empreiteiro de betão seja devidamente colocado e compactado. Os projectistas devem especificar que os materiais de enchimento também devem ser instalados correctamente.
Felizmente, uma vez que o betão tenha assentado e apresente sinais de falha – quer seja 2 anos ou 20 anos após ter sido colocado – sob a forma de fissuras e afundamento, o proprietário da casa está preso à conta da reparação. Na maioria das vezes, o proprietário, por sua vez, culpa o empreiteiro de concreto pela falha do subsolo.