Quem lida diariamente com obras de construção civil e mineração, sabe o quanto é necessário dispor de um projeto bem elaborado e, sobretudo, de recursos adequados para garantir a segurança. Afinal, quando se trata de escavações subterrâneas, esse cuidado se torna ainda maior devido à complexidade e aos riscos envolvidos.

Nesse sentido, a escolha das técnicas de escavação e os materiais adequados fazem toda a diferença. Por esse motivo, neste artigo vamos explicar como executar um pré-dimensionamento de um sistema de suporte aplicando concreto projetado reforçado com fibra de aço em escavações subterrâneas. Para isso, contamos com a ajuda do Engenheiro de Minas Especializado em Geotecnia, Daniel Rodrigues Jardim. Acompanhe a leitura!

Como utilizar o concreto projetado reforçado com aço em escavações subterrâneas?

Uma abordagem empírica para essa análise envolveria a correlação do resultado de absorção de energia em Joules, proveniente do ensaio EN 14488-5:2006, com o ábaco de sistema de suporte baseado no Sistema Q, proposto por Grimstad & BarLolton (1993).

O ensaio proposto pela norma europeia EN 14488-5:2006 consiste em testar painéis quadrados de concreto projetado reforçado com fibra, cujas dimensões são 600 x 600 x 100 mm, quanto aos ganhos de tenacidade.

Esses corpos de prova são submetidos a um carregamento central aplicado por intermédio de uma placa quadrada de 100 x 100 mm. Como resultado, é obtida a curva de carregamento vs deformação até uma deflexão de 25 mm e, a partir dela, é possível calcular a capacidade de absorção de energia (E), em Joules, do compósito.

Quais são as orientações para uso dessa técnica?

Alguns autores correlacionam os resultados da EN 14488-5:2006 com a norma americana ASTM C1550-20 que estabelece um painel circular com 800 mm de diâmetro e espessura de 75 mm. Nesse segundo, o corpo de prova se apoia sobre três pontos equidistantes, colocados simetricamente, e circunscritos em um círculo com 750 mm de diâmetro.

Em seguida, é aplicado o carregamento no centro do painel até uma deflexão de 40 mm. Similarmente ao ensaio proposto pela norma europeia, esse também fornece a curva de carga vs deformação, a qual permite o cálculo da capacidade de absorção de energia do concreto projetado reforçado com fibra (E) em Joules.

Associando os resultados dos ensaios de absorção de energia e correlacionando-os com o ábaco do Sistema Q, obtém-se: um pré-dimensionamento com a espessura do concreto projetado reforçado com fibra, a dosagem de fibra em kg/m³ mínima e a recomendação do padrão de aplicação dos rockbolts.

Paras as zonas 5 a 8, respectivamente, a recomendação empírica seria:

• 5 a 9 cm de concreto projetado reforçado com fibras (E = 700 Joules), associado a rockbolts;
• 9 a 12 cm de concreto projetado reforçado com fibras (E = 700 Joules), associado a rockbolts;
• 12 a 15 cm de concreto projetado reforçado com fibras (E = 700 Joules), associado a rockbolts;
• > 15 cm de concreto projetado reforçado com fibras (E = 1000 Joules), associado a rockbolts e arcos de concreto projetado.

Portanto, podemos perceber que as orientações para executar um pré-dimensionamento de um sistema de suporte aplicando concreto projetado reforçado com fibra de aço em escavações subterrâneas são bem específicas. Por esse motivo, ressaltamos a importância de se atentar a elas para garantir uma obra segura e durável.

*Este conteúdo foi escrito baseado no artigo de Daniel Rodrigues Jardim — Engenheiro de Minas Especializado em Geotecnia.