St Marys Cimento, parte das operações norte-americanas da Votorantim Cimentos, fornecedora global de materiais de construção, sabia que para movimentar e vender produtos com eficiência, precisava fazer com que a água próxima funcionasse para eles.
A fábrica da empresa em Charlevoix, Michigan, incluía um DomeSiloTM pela Dome Technology projetado para armazenar 70,000 toneladas métricas — boas notícias, exceto por uma coisa: uma vez que o Lago Michigan congelou, não havia como levar o produto para os clientes mais ao sul. E em um clima tão frio, isso pode significar esperar meses a fio.
A St Marys Cement (St Marys) já operava uma instalação de transbordo em Chicago, mas não tinha capacidade para armazenar volume adicional que poderia ser enviado de Charlevoix e de outros lugares. Assim, a empresa aumentou seu espaço de armazenamento adicionando um DomeSilo ao local de Chicago, uma alternativa de custo competitivo para silos e armazenamento plano que disponibilizaria produto suficiente para durar o inverno.
“Estávamos procurando capacidade de armazenamento adicional e uma solução econômica; as cúpulas fornecem ambos”, disse Randy Pryor, gerente da fábrica de St Marys' Charlevoix.
Em Chicago, St Marys enche a cúpula com até 50,000 toneladas de cimento, tornando questões como lagos congelados e armazenamento insuficiente uma coisa do passado.
“Agora o St Marys pode encher a cúpula de Chicago no outono, e isso lhes dá pó de cimento suficiente no inverno para oferecer um melhor atendimento ao cliente, mesmo quando o lago congela e eles não conseguem levar a barca até lá”, operações da Dome Technology disse o gerente Brent Hardy.
Aproveitando ao máximo a propriedade do lado do porto
O transporte de armazenamento a granel via água não é apenas uma maneira eficiente de enviar; tornou-se uma forma viável para as empresas expandirem as operações comerciais de uma cidade para outra, em vez de ter que comprar terrenos adjacentes às fábricas existentes.
Mas a propriedade portuária tem um prêmio, e as empresas obtêm menos terra pelo seu dinheiro do que em outros lugares. Um DomeSilo aproveita ao máximo a propriedade disponível, fornecendo mais armazenamento do que silos ou armazenamento plano com o mesmo tamanho.
Devido à sua altura, uma cúpula permite que as empresas empilhem produtos mais profundamente, ocupando menos propriedade no local. O aumento da capacidade é possibilitado pela geometria: a curvatura dupla de uma cúpula se presta à capacidade de construir, e não para fora, e a curva fornece resistência em todos os pontos da estrutura, mesmo no ápice. Todo o interior de uma cúpula, então, pode ser usado para conter o produto.
A resistência e a geometria de uma cúpula também fornecem uma tolerância para assentamento diferencial. Essas qualidades combinadas com engenharia geotécnica e análise do local garantem a seleção e o desempenho adequados da fundação.
Considerações básicas
Outro problema com a construção em um porto são solos úmidos ou comprometidos. A equipe da Dome Technology é especializada em alternativas inovadoras para fundações profundas caras; algumas opções comuns incluem o seguinte:
- Onde o topo de seis a oito pés de solo é material menos do que desejável, as equipes o substituem por preenchimento estrutural controlado. Este modelo permite algum assentamento, mas o valor estará dentro dos parâmetros toleráveis para uma cúpula.
- Quando os 15 a 50 pés superiores do solo são questionáveis, as colunas de pedra são uma opção viável. As equipes usam um trado para remover a terra em um buraco de cerca de 30 polegadas de diâmetro até que uma camada mais estável e com solo seja alcançada. A rocha então preenche o buraco e é compactada, mesmo lateralmente, para que o solo ao seu redor seja favorável. Com solos macios ou concentrados em argila, deve-se adicionar um revestimento ao buraco para evitar que ele desmorone sobre si mesmo.
- Com uma cúpula, um ringbeam pode fornecer uma alternativa de fundação rasa em locais com condições de solo aceitáveis. Esta é uma opção especialmente viável em locais com solos consolidados devido ao suporte de instalações de armazenamento pesado no passado.
Para áreas onde são necessárias fundações mais profundas, outros sistemas estão disponíveis:
- Em um sistema de estacas-jangada, estacas de aço ou concreto pré-moldado são cravadas no solo. Uma camada de rocha britada de três pés de espessura é colocada no topo, juntamente com uma geogrelha de tecido, que endurece o tapete de rocha e fortalece adequadamente o solo para a estrutura a ser construída no topo.
- As estacas são cravadas e cobertas com um bloco de concreto fortemente reforçado de três a quatro pés de espessura; neste modelo, o sistema foi concebido para suportar essas estacas, pelo que a estrutura é essencialmente suportada por estacas, embora construída ao nível do solo.
- A mistura do solo é uma opção quando o solo é questionável até 30 pés de profundidade. Um trado é usado para misturar o solo com cimento e cal; a mistura é então compactada. Para condições de solo semelhantes, as colunas de pedra geralmente custam menos e podem ser instaladas mais rapidamente.
- Em locais com lençóis freáticos altos, um pedaço de plástico de XNUMX centímetros de largura chamado dreno de pavio fornece uma maneira de a água escapar em áreas de baixa permeabilidade. Um dreno de pavio é conduzido verticalmente no solo até a profundidade desejada, e a água flui para essa faixa, que atua como um canal para remover o excesso de água. A consolidação deste solo geralmente pode ser esperada dentro de cerca de três meses com um carregamento adicional.
- A compactação dinâmica requer o uso de um guindaste; um peso pesado é levantado e largado repetidamente para densificar o solo. A vibração e a pressão horizontal tornam esta uma má opção para estruturas construídas muito próximas a um paredão, e alguns solos não se prestam a esse tipo de compactação.
Com base no aumento da capacidade de armazenamento, várias opções de fundação e condições ideais de armazenamento, as empresas de cimento devem considerar cúpulas ao selecionar novas instalações de armazenamento, disse Hardy.
“Uma cúpula é uma estrutura mais econômica para quantidades maiores de armazenamento do que outras estruturas e é mais versátil do que outros meios”, disse ele.
Nota do editor: Este é um trecho de um artigo publicado na edição de maio de 2017 da Revisão Internacional de Cimento. Para assinar e ler o texto completo, acesse o Site ICR.
Por Rebecca Long Pyper para Tecnologia Dome
