O MILAGRE DA REGRESSÃO DO EMPUXO ATIVO.

Uma solução por câmaras de compensação

Série: soluções de engenharia

Autor: Moyses Laredo.

Um belo dia, em pleno inverno, percebi que a lateral maior de um dos lados da minha piscina, com dimensões de 4,0 x 9,0 metros, feita pela técnica de argamassa armada, com a espessura de parede em torno de 2,0 cm, tinha uma das laterais, embarrigado, (convexo) ou seja, descreve uma superfície que se curva para dentro da piscina, a parede deixou de ser um plano vertical retilíneo para se tornar um plano vertical curvado. A curvatura para dentro da piscina, demonstra que, a força do empuxo ativo (a força do maciço de terra em volta) tinha sido maior do que o da água. Esse tipo de projeto, procura-se obter o equilíbrio entre os dois empuxos. Olhando com mais atenção, percebi que, quando a parede daquele lado se curvou, provocou um enrugamento no encontro com a placa do fundo, como se, o ápice da curvatura da parede, “montasse” por cima da placa.

Como resolver esse novo problema? Que solução poderia ser adotada para que a convexidade da parede se retificasse, ou, voltasse ao alinhamento normal sem ter que esgotar a piscina e demolir a parede. O empuxo ativo (a força da pressão da terra) aumentada pela saturação do solo, (aumento do grau de umidade), fazia com que, todo volume de solo, se dilatasse em direção à frágil parede arrimada, de argamassa armada. Diante dos fatos, me pus a estudar os efeitos e uma solução de engenharia que não fosse o método moderno de consertar as coisas, substituindo tudo. Os mecânicos de concessionárias são formados assim, um simples defeito numa peça, trocam logo o conjunto todo, é claro que a coisa resolve, mas a que custo? Fiquei estudando uma solução elegante que não tivesse que demolir a piscina, como dissera, pois achava ser, o efeito, uma consequência da inovada técnica que eu experimentava e que teria que ser estudada.

Lembrei-me de um problema que resolvi de Mecânica dos Materiais, no terceiro ano de engenharia civil, em que nos fora pedido em prova, que calculássemos a variação do diâmetro de um furo numa chapa metálica, quando submetida ao calor. Em resumo, o problema pedia que encontrássemos o valor do novo diâmetro. Oras, o primeiro raciocínio é que, se a chapa se dilata (dilatação linear) sua área também se expande para todos os lados, e o furo existente consequentemente aumentaria de diâmetro. Na verdade, o problema não era tão simples assim, como tudo em engenharia, segue o princípio do treinamento militar que diz, “Se pode complicar, porque simplificar”. A placa se unia (união metálica quer dizer, ligas de metais) a vários outros materiais com coeficientes de dilatação diferentes, o que complicava sobremaneira a solução. Em suma, vamos ficar somente na essência da solução. Onde essa comparação me ajudaria a resolver o problema presente de dilatação do solo? É claro meu caro Watson, a dilatação do tal furo pelo calor na chapa, provocava o aumento do diâmetro, foi isso que concluí no quesito da prova, só que agora, usaria o raciocínio inverso, a intenção seria fazer com que a dilatação do solo, regredisse sem alcançar a parede. Como fazer para que a dilatação já implantada, regredisse? Do mesmo modo que o furo na chapa dilatou, será que poderia também regredir, se ao invés de aquecer a chapa, poder-se-ia tê-la resfriado. Como não se poderia resfriar o solo, tentaria reduzir o volume, com aberturas de furos no meio do volume expansivo. Chamei os furos de “Câmaras de Compensação Volumétrica” (não vi nenhum estudo similar a essa teoria), continuando, o maciço não teria mais a mesma pressão de expansão volumétrica se, em seu caminho, tivesse outro meio a vencer. Em tese, a expansão do solo, comprimiria as paredes dos furos e não mais, a parede da piscina. Do outro modo, poderia ter imaginado também, fazer uma junta de dilatação rente a parede da piscina. A diferença nesta solução, é que desse modo, ter-se-ia que escavar uma grande faixa de solo ao lado da frágil parede que, ainda sob pressão do empuxo das águas da piscina, inverteria a curvatura e consequentemente trincaria. A solução das câmaras de compensação, se mostrou mais simples e econômica, uma vez que, poderiam ser executadas afastadas da parede da piscina, sem comprometer sua reação. Os furos no solo, teriam a finalidade de “absorver” a dilatação, o que, ainda na minha tese, faria os furos reduzirem seus diâmetros, aliviando a pressão do empuxo ativo do solo em direção à parede. A teoria, estava correta, parti para a execução, escavei com trado, quatro furos circulares, cada um com diâmetro de 30 cm, equidistantes um do outro, e alinhados com a parede da piscina que sofreu o abaulamento, com a profundidade da própria piscina, depois, selei-os com uma placa de concreto, para que não provocasse acidentes. Em resumo, reconstituí o piso de modo que os furos ficassem abertos, porém, por baixo das placas. Pintei-os com uma tinta diferenciada, nos exatos locais dos furos, coisa que, apenas eu ficaria sabendo que ali debaixo, haviam furos. Fiz antes as medidas da flecha do arco, para poder aferir depois, se a teoria batia com a prática. Deixei para verificar a partir do segundo dia, dei o tempo para observar alguma alteração. A expectativa foi enorme, durante a noite revisei a teoria como sempre faço, mas nada dizia ao contrário, na prática, os diâmetros dos furos, feitos no maciço, quando sofressem a expansão das terras ao redor da piscina, se “fechariam” (reduzindo seus diâmetros naturalmente). Esperava também que, uma vez cessada a diferença de forças, quer dizer, o empuxo ativo (do maciço) reduzindo, ou ficando igual ao do empuxo reativo (das águas da piscina) a curvatura observada na parede, tenderia a regredir, voltar ao alinhamento original desejado.

Nessa manhã a chuva foi torrencial, acreditei que tudo estava perdido, não contava com esse dilúvio, só que, lembrei que cada solo tem seu próprio grau de saturação (S), quer dizer que, se o “S” for = 100% todos os poros estarão preenchidos com água, e a partir daí, nada mais absorve. Nessa perspectiva, aguardei a chuva amainar e fui verificar se na prática a teoria era a mesma. Chegando próximo observei cautelosamente que a parede, antes abaulada, estava quase retilínea, para minha surpresa, aquela curvatura convexa no piso, havia se desfeito, a linha de aferição deixada, quase não havia mais flecha nenhuma, significa que a prática estava andando de mãos dadas com a teoria. Até cheguei a entrar na água e mergulhar para verificar o enrugamento do fundo, no encontro da parede com a laje do piso, havia sumido quase totalmente, parecia com um lençol que fora novamente “esticado”, que interessante, fiquei deveras muito satisfeito, porém, o mais interessante é que a parede feita com argamassa armada, não apresentou vazamentos, o flexionamento causado pela convexidade da parede, não provocou nenhuma fissura, posto que, o nível da água permaneceu estável, sem alteração (já considerado o acréscimo da água da chuva) pois a piscina tinha um limite bitolado pelo extravasor (ladrão), significando dizer que, encher mais além, não poderia, entretanto, baixar sim, somente em caso de vazamentos, o que não foi observado em momento nenhum. Portanto, esta foi a solução para o problema, de maneira elegante, seguindo as teorias estudadas dos materiais. A parede da piscina retornou ao seu alinhamento naturalmente como o esperado.