A Fundação SPT

INTRODUÇÃO

        CHARLES R. GOW foi o engenheiro americano que introduziu, por volta de 1902, o amostrador do ensaio. A simplicidade e a eficácia do SPT fizeram com que este se espalhasse pelos Estados Unidos e Europa, mesmo que sua utilização ainda não fosse normalizada. Em 1948, TERZAGHI & PECK traz as primeiras correlações entre o índice de resistência à penetração (NSPT) e propriedades importantes do solo, como consistência, resistência e compacidade, sendo uma grande contribuição para uma utilização mais sistemática e racional do ensaio SPT.

A partir deste estudo e de propostas de outros autores e engenheiros, foi criada a tabela de classificação dos solos da NBR 7250, em 1982, que depois foi incorporada à NBR 6484 (2001) – “Solo – Sondagens de Simples Reconhecimento com SPT – Método de ensaio”, a partir da qual a sondagem SPT foi regulamentada no Brasil.

A sondagem SPT é importante para que durante a construção de uma edificação se conheça o tipo e as principais características do solo de um terreno. Essa sondagem é reconhecidamente a mais econômica e popular ferramenta para a investigação de terrenos. É uma das formas de sondagem feita através de lavagem ou trado, na qual é utilizado um amostrador padrão no solo, para obter a medida de resistência à penetração, para determinação do nível de água e para coletar amostras. A resistência do solo se dá pelo número de golpes necessários para cravar um amostrador padrão e tirar a medida conhecida como NSPT.

DESENVOLVIMENTO

1. Definição

É um método para investigação de solos em que a peliuração é feita através de trado ou de lavagem, sendo utilizada para a obtenção de amostras de solo, medida de índices de resistência à penetração e execução de vários ensaios in situo É possível, ainda, no final do ensaio à penetração, medir o torque necessário para ruptura da amostra, bem como executar outros ensaios aproveitando-se a perfuração.

1. Equipamentos utilizados no ensaio SPT

Os equipamentos utilizados neste ensaio são:

- Hastes de perfuração;

- Martelo de ferro: para cravação das hastes de perfuração, do amostrador e do revestimento. Seu formato é cilíndrico e o peso é de 65 kg;

- Conjunto motor-bomba: para circulação de água no avanço da perfuração;

- Trépano de lavagem: constituído por peça de aço terminada em bisel e dotada de duas saídas laterais para a água a ser utilizada. É utilizado para desagregar o material do fundo do furo.

- Trado concha: com 100 mm de diâmetro e helicoidal com diâmetro de 56 a 62 mm;

- Amostrador padrão: com diâmetro externo de 50,8 mm e interno de 34,9 mm, com corpo bipartido que tem como objetivo fazer o teste de resistência e também coletar amostras do solo. É posicionado após atingir um metro de escavação.

1. Metodologia do ensaio

         Primeiramente é feita uma perfuração vertical de 2,5’’ de diâmetro normal e a profundidade varia, em geral, de 10 a 20 m, dependendo do tipo de obra e tipo do terreno.

O avanço da perfuração, até que se encontre a água, é feito geralmente com um trado espiral (helicoidal). Depois disso, a perfuração continua com o uso de trépano e circulação de água, processo denominado de “lavagem”. O trépano vai sendo cravado no fundo do furo por repetidas quedas da coluna de perfuração.  O martelo cai de uma altura de 30 cm, e a queda é seguida por um pequeno movimento de rotação, que é acionado da superfície com uma cruzeta acoplada ao topo da coluna de perfuração, manualmente. Pelos canais existentes nas hastes injeta-se água sob pressão, que circula pelo furo arrastando os detritos de perfuração até a superfície. É instalado um tubo de revestimento para evitar o desmoronamento das paredes em zonas onde o solo é pouco coeso.

A sondagem segue assim até a profundidade especificada pelo projetista, a qual se baseia na norma, ou então, até que se atinja um material duro, por exemplo, rochas, seixos, matacões ou cascalhos de grande diâmetro.

A cada metro de perfuração é feito um ensaio de cravação do amostrador no fundo do furo, para medir a resistência do solo e coletar amostras. Este ensaio é denominado de ensaio de penetração ou ensaio SPT.

Então, o amostrador é cravado através do impacto de uma massa metálica caindo em queda livre de 75 cm de altura. O resultado deste ensaio SPT será a quantidade de golpes necessários para que o amostrador penetre os últimos 30 cm no fundo do furo. No caso de o solo ser muito mole, a penetração anotada, em centímetros, é quando a massa simplesmente se apoia sobre o ressalto. Já na penetração por batida da massa conta-se o número de golpes aplicados para cada 15 cm de penetração do amostrador.

A NBR 6484 recomenda que em cada teste seja feita a penetração total dos 45 cm do amostrador ou até que a penetração seja inferior a 5 cm para cada 10 golpes sucessivos. Depois de feito cada ensaio SPT segue a perfuração até a profundidade do novo ensaio.

3.1. Critérios de paralisação da sondagem

O processo de perfuração, por trado ou lavagem, deve ser realizado até onde se obtiver uma das seguintes condições (sendo a relação de número de golpes/ espaço penetrado pelo amostrador):

- Em 3 metros sucessivos se obtiver índices de penetração maiores do que 45/15;

- Em 4 metros sucessivos se obtiver índices de penetração entre 45/15 e 45/30;

- Em 5 metros sucessivos se obtiver índices de penetração entre 45/30 e 45/45.

        O ensaio deve ser interrompido caso a penetração seja nula dentro da precisão da medida, na sequência de 5 impactos do martelo, não havendo necessidade de obedecer o critério acima. Porém, se esta situação ocorrer antes de 8 metros, a sondagem deve ser deslocada até o máximo de quatro vezes em posições diametralmente opostas, com 2 metros de distância da sondagem inicial.

        3.2. Coleta de amostras

        Na sondagem à percussão são coletadas amostras retiradas nos avanços dos furos entre um e outro ensaio SPT, por trado ou lavagem. As amostras de trado devem ser acondicionadas em sacos plásticos ou ordenadas nas próprias caixas de amostragem e as amostras retiradas por sedimentação da água de lavagem ou de circulação também devem ser guardadas. Elas são constituídas principalmente pela fração arenosa do solo original, pois os finos geralmente são levados pela água de circulação da sondagem.