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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Matheus Denardin Trevisan

APLICAÇÃO DE SOLO-CIMENTO EM OBRAS DE ENGENHARIA: ESTUDO DE CASO

Trabalho de Conclusão de Curso

Santa Maria, RS 2017



Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS) como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil.

Orientador: Prof. Me. Talles Augusto Araujo (UFSM)




Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS) como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil.

Aprovado em 19 de julho de 2017:

_____________________________________________

Talles Augusto Araujo, Me. (UFSM) (Presidente/Orientador)

_____________________________________________

Magnos Baroni, Dr. (UFSM)

_____________________________________________

Jéssica Anversa Venturini, Eng. Civil


DEDICATÓRIA

À minha mãe Iolanda Eva e minha avó Danielina (In memorian), que sempre

estiveram comigo nos bons e maus momentos, ensinaram tudo o que sou e

mostraram o caminho verdadeiro da vida.

À minha namorada Luise, pela paciência, apoio e incentivo na concretização de

mais uma etapa.

Amo vocês do fundo do meu coração.

AGRADECIMENTOS

Este trabalho representa a concretização de mais uma etapa de minha vida,

a qual ocorreu com o auxílio e compressão de várias pessoas. Agradeço todos que

de alguma forma contribuíram e estiveram presentes ao longo desta graduação e,

de forma especial, agradeço:

À Universidade Federal de Santa Maria pelo ensino de qualidade, público e

gratuito que tive o privilégio de usufruir.

Aos professores pela dedicação e conhecimentos transmitidos.

Ao meu orientador Talles Augusto Araujo pela atenção, paciência e todas as

oportunidades proporcionadas.

Ao engenheiro Leonardo Suarez Saldanha e toda equipe da Ecoplan Ltda.,

pelo acolhimento, suporte e amizade.

Ao engenheiro Alexandre de Lira Machado, representante da Secretaria de

Estado da Infraestrutura, dos Recursos Hídricos, do Meio Ambiente e da Ciência e

Tecnologia da Paraíba, por autorizar o uso de dados de projeto do Canal

Acauã/Araçagi, bem como por todo suporte técnico, apoio e colaboração

disponibilizados.

À Base Jr. – Empresa Júnior de Engenharia Civil da UFSM, pela experiência,

conhecimento técnico e pessoal e, sobretudo pelos amigos que ali fiz.

Aos meus amigos e irmãos de vida, Eder Parcianello, Fábio Spat, Douglas

Lobo e André Reppetto.

Aos meus irmãos de sangue, Josué Luís Mainardi, José Otávio Denardin

Correa, Fábio Augusto Klein e Fausto Menegat.

À minha família, por todo amor e pelo significado dado à vida.

Finalmente, a Deus que me proporcionou tudo que sou e tenho.

RESUMO


AUTOR: Matheus Denardin Trevisan ORIENTADOR: Talles Augusto Araujo

Este trabalho tem por objetivo introduzir o assunto de solo-cimento dentro da Engenharia Civil, bem como apresentar o estudo de caso da aplicação de solo-cimento como mistura de revestimento de regularização dos taludes do Canal Acauã/Araçagi – Vertentes Litorâneas, no estado da Paraíba, Brasil. Primeiramente foi realizado um apanhado teórico do solo-cimento, seus componentes, normas aplicáveis e especificações técnicas. Posteriormente, procurou-se mostrar algumas aplicações mais usualmente encontradas e consolidadas na engenharia. Por fim, apresentou-se o estudo de caso, com especificações de projeto, requisitos de execução e procedimentos seguidos. Os resultados obtidos são no sentido de que o solo-cimento é de fato uma alternativa considerável, agrega qualidade notável ao produto, com redução de custos e facilidade na produção e na execução. Embora na prática se verifique adversidades quanto à observância exata dos requisitos postos em normas e especificações, assim mesmo os resultados são satisfatórios e cumprem com o proposto para a mistura, ou seja, agregando qualidade técnica, eficiência e redução de custos. Palavras-chave: Solo-cimento, Material Alternativo ao Concreto, Regularização de Talude.

ABSTRACT

APPLICATION OF SOIL-CEMENT IN ENGINEERING WORKS: CASE STUDY

AUTHOR: Matheus Denardin Trevisan ADVISOR: Talles Augusto Araujo

This paper aims to introduce the subject of soil-cement within Civil Engineering, as well as to present the case study of soil-cement application as a mixture of regularization of the slopes of the Acauã/Araçagi Canal – Vertentes Litorâneas, in the state of Paraíba, Brazil. First, a theoretical survey of soil-cement, its components, applicable standards and technical specifications was carried out. Subsequently, it was tried to show some applications more usually found and consolidated in the engineering. Finally, the case study was presented, with project specifications, execution requirements and procedures followed. The results obtained are in the sense that the soil-cement is in fact a considerable alternative, it adds remarkable quality, with reduction of costs and facility in the production and the execution. Although in practice there are adversities in the exact observance of the requirements laid down in standards and specifications, even the results are satisfactory and comply with the proposed for mixing, in other words, adding technical quality, efficiency and cost reduction. Keywords: Soil-cement, Alternative Material to Concrete, Slope Regularization.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Corte esquemático de uma jazida de solo ................................................. 7 Figura 2: Execução de paredes monolíticas de solo-cimento compactado ............. 29 Figura 3: Prensa manual de tijolos de solo-cimento ................................................ 32 Figura 4: Seção transversal típica do revestimento de solo-cimento ...................... 37 Figura 5: Relação entre as quantidades usuais de solo e cimento ......................... 44 Figura 6: Compactação da camada de solo-cimento .............................................. 45 Figura 7: Revestimento de canal com solo-cimento ensacado ............................... 46 Figura 8: Pequena ponte com cabeceira de solo-cimento ensacado ...................... 47 Figura 9: Saída de galeria com dissipador de energia em solo-cimento ensacado. 47 Figura 10: Aplicação do solo-cimento ensacado no revestimento de um talude ..... 48 Figura 11: Lançamento do solo-cimento na fôrma durante a construção de silo trincheiras com painéis monolíticos ......................................................................... 49 Figura 12: Detalhamento esquemático construtivo - seção em aterro .................... 55 Figura 13: Detalhamento do sistema de drenagem – drenos Finger e de fundo de canal ........................................................................................................................ 55 Figura 14: Detalhes da regularização com solo-cimento em seção de aterro ou corte ........................................................................................................................ 56 Figura 15: Detalhamento do revestimento em placas de concreto .......................... 57 Figura 16: Solo arenoso utilizado na mistura de solo-cimento ................................ 64 Figura 17: Caminhão betoneira sendo carregado com solo-cimento na usina ........ 65 Figura 18: Adição complementar de água à mistura de solo-cimento na usina ...... 65 Figura 19: Amostra de solo-cimento para ensaio .................................................... 66 Figura 20: Procedimento de ensaio CBR ................................................................ 67 Figura 21: Ensaio de compressão simples – moldagem de corpos de prova ......... 68 Figura 22: Seção de canal em aterro ...................................................................... 70 Figura 23: Seção de canal em corte regularizado em solos de 1ª ou 2ª categoria . 71 Figura 24: Aplicação de solo-cimento ..................................................................... 71 Figura 25: Molhagem do talude e aplicação de solo-cimento ................................. 72 Figura 26: Nivelamento e compactação da camada de regularização em solo-cimento .................................................................................................................... 72 Figura 27: Finalização dos drenos de fundo e Finger ............................................. 73 Figura 28: Aplicação da geomembrana ................................................................... 73 Figura 29: Execução das placas de revestimento em concreto .............................. 74

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Diâmetro dos grãos para cada tipo de solo ............................................... 5 Tabela 2: Teor de cimento para o ensaio de compactação ..................................... 16 Tabela 3: Teor de cimento médio requerido por solos arenosos não orgânicos ..... 17 Tabela 4: Teor de cimento médio requerido por solos siltosos e argilosos ............. 18 Tabela 5: Ensaios de caracterização do solo .......................................................... 59 Tabela 6: Ensaio de compactação de solo-cimento – Dosagem SC-19 .................. 60 Tabela 7: Ensaio de compactação de solo-cimento – Dosagem SC-20 .................. 61 Tabela 8: Ensaios de compressão simples ............................................................. 62 Tabela 9: Resultados de ensaios de compressão simples de solo-cimento ........... 63

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM American Society for Testing and Materials CBR California Bearing Ratio cm Centímetro CP II-E Cimento Portland Composto com Escória CP II-F Cimento Portland Composto com Fíler CP II-Z Cimento Portland Composto com Pozolana CP I-S Cimento Portland Comum com Adição CP V-ARI Cimento Portland de Alta Resistência Inicial CP Cimento Portland Dr. Doutor HRB Highway Research Board ISC Índice de Suporte Califórnia Jr Junior Kg/m3 Quilograma por metro cúbico Kgf/cm2 Quilograma força por centímetro quadrado km Quilômetro Ltda. Limitada m2 Metro quadrado m3

Metro cúbico Me Mestre MI Ministério da Integração Nacional mm Milímetro MPa Mega Pascal NBR Norma Brasileira Nº Número PCA Portland Cement Association PEAD Polietileno de Alta Densidade pH Potencial Hidrogeniônico PISF Projeto de Integração do Rio São Francisco Prof. Professor RS Estado do Rio Grande do Sul SEIRHMACT Secretaria de Estado da Infraestrutura, dos Recursos Hídricos, do

Meio Ambiente e da Ciência e Tecnologia da Paraíba S/A Sociedade Anônima t Tonelada UFSM Universidade Federal de Santa Maria

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 1

1.1 OBJETIVO GERAL ....................................................................................... 2

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 2

1.3 JUSTIFICATIVA............................................................................................ 2

1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO ..................................................................... 3

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................... 4

2.1 SOLO-CIMENTO E SEUS COMPONENTES ............................................... 4

2.1.1 Solo-cimento ............................................................................................... 4

2.1.2 Solo .............................................................................................................. 5

2.1.3 Cimento ....................................................................................................... 7

2.1.4 Água ............................................................................................................. 8

2.2 NORMAS E ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS ............................................... 8

2.2.1 Normas sobre Solo-cimento ...................................................................... 8

2.2.2 Normas sobre Solo ................................................................................... 11

2.2.3 Normas sobre Cimento ............................................................................ 12

2.2.4 Normas sobre Solo-cimento em Habitação ............................................ 13

2.2.5 Especificações Técnicas ......................................................................... 13

2.3 APLICAÇÕES PARA O SOLO-CIMENTO .................................................. 20

2.3.1 Solo-cimento em Pavimentação .............................................................. 21

2.3.2 Solo-cimento em Habitação ..................................................................... 25

2.3.2.1 Paredes monolíticas com solo-cimento compactado .................................. 25

2.3.2.2 Construção de habitação com tijolos de solo-cimento ................................ 29

2.3.3 Solo-cimento em Fundação ..................................................................... 32

2.3.4 Solo-cimento em Talude .......................................................................... 34

2.3.5 Outras aplicações para Solo-cimento ..................................................... 42

2.3.5.1 Edificações ................................................................................................. 44

2.3.5.2 Pisos ........................................................................................................... 44

2.3.5.3 Solo-cimento Ensacado .............................................................................. 45

2.3.5.4 Revestimento de Canais e Silos-trincheiras ............................................... 49

3. ESTUDO DE CASO: SOLO-CIMENTO COMO REGULARIZAÇÃO DE

TALUDE DO CANAL ACAUÃ/ARAÇAGI .............................................................. 50

3.1 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS E NOTAS DE SERVIÇO DE SOLO-

CIMENTO ................................................................................................................ 52

3.2 ENSAIOS REALIZADOS ............................................................................ 58

3.3 APLICAÇÃO DE SOLO-CIMENTO COMO REGULARIZAÇÃO DE TALUDE

DO CANAL .............................................................................................................. 69

4. CONCLUSÃO............................................................................................. 74

REFERÊNCIAS........................................................................................................77

ANEXO A – RELATÓRIO DE CONSULTORIA TÉCNICA......................................80

1

1. INTRODUÇÃO

Atualmente é indiscutível a necessidade de se buscar soluções que

satisfaçam requisitos técnicos, econômicos e ambientais. Especialmente na

Engenharia isso tem-se tornado uma obrigação, na medida em que é pelas ações

dos engenheiros – os quais detêm o conhecimento, a experiência e, sobretudo, o

papel atuante no desenvolvimento de tecnologias, de materiais, de técnicas

empregadas e metodologias – que se proporcionará à sociedade, desenvolvimento

técnico-econômico, social e ambiental sustentável.

Assim, com o objetivo de ampliarem-se as alternativas técnicas, o uso de

solo-cimento como material de construção na Engenharia Civil traz boas

perspectivas e tem se mostrado uma ótima opção em inúmeros segmentos.

Solo-cimento é uma mistura homogênea de solo, cimento e água em

proporções adequadas, devidamente compactada e curada. A utilização de solo-

cimento como mistura pode minimizar danos ambientais, baratear custos e dar

mais agilidade às obras.

Empregado no Brasil inicialmente na confecção de bases e sub-bases de

pavimentos de estradas, o solo-cimento começou a ser empregado em construções

de habitações, sendo, posteriormente, utilizado sob outras formas, quer seja em

fundações, construção civil e até em revestimento de taludes.

Desta forma, em um primeiro momento este trabalho tem o objetivo de fazer

uma revisão teórica dos materiais constituintes do solo-cimento, normas e

especificações, características e aplicações da mistura. Posteriormente, é

apresentado um estudo de caso da utilização de solo-cimento como revestimento

de talude em uma obra de irrigação, suas peculiaridades, especificações técnicas e

resultados encontrados.

2

1.1 OBJETIVO GERAL

Este trabalho tem como objetivo fazer uma revisão bibliográfica sobre solo-

cimento, seus componentes, normas e aplicações mais usuais e apresentar o

estudo de caso.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

A. Fazer uma apresentação preliminar sobre solo-cimento, normas e

especificações técnicas;

B. Analisar as aplicações usualmente dadas ao solo-cimento na

Engenharia Civil e mais detalhadamente na técnica de regularização

de taludes com solo-cimento;

C. Elaborar e analisar um estudo de caso do uso de solo-cimento para

regularização dos taludes do Canal Acauã/Araçagi – Vertentes

Litorâneas, no estado da Paraíba.

1.3 JUSTIFICATIVA

A escolha do assunto – solo-cimento – para este trabalho de conclusão de

curso justifica-se pelo fato de ser uma solução relevante utilizada em diversos

casos, passando por rodovias, construção civil até taludes e encostas, ou seja, por

ser uma solução econômica e tecnicamente viável, tornou-se amplamente utilizada

na Engenharia Civil.

3

Entretanto, este trabalho tem a pretensão de aprofundar-se,

especificamente, no uso de solo-cimento como forma de regularização de taludes,

devido à importância, bem como complexidade deste tipo de obra civil.

1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO

Este trabalho estrutura-se em quatro capítulos a fim de trazer todas as

informações necessárias e de maneira apropriada sobre solo-cimento. O primeiro

capítulo contém uma breve introdução ao tema, justificativa, objetivos e a estrutura

deste trabalho. O segundo capítulo compreende uma revisão bibliográfica sobre o

assunto, tendo como foco as aplicações usualmente encontradas dentro da

Engenharia Civil. No terceiro capítulo é apresentado o estudo de caso, sendo

primeiramente apresentados os parâmetros técnicos, os requisitos e ensaios

realizados e por fim, a forma prática de sua aplicação. No quarto e último capítulo,

finaliza-se o trabalho com a conclusão.

4

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 SOLO-CIMENTO E SEUS COMPONENTES

A seguir, a fim de se contextualizar o assunto, serão descritas brevemente

algumas características e qualidades do solo-cimento e de seus componentes.

2.1.1 Solo-cimento

De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (2009), solo-

cimento é uma mistura homogênea de solo, cimento e água em proporções

adequadas, devidamente compactada e curada. O produto resultante deste

processo é um material com boa resistência à compressão, bom índice de

impermeabilidade, baixo índice de retração volumétrica, boa durabilidade e baixa

erodibilidade. Economicamente mais viável, pois o solo constitui o material mais

utilizado, pode ser inclusive retirado do próprio local da obra. O processo

construtivo do solo-cimento é muito simples, podendo ser rapidamente assimilado

por mão-de-obra não qualificada.

A primeira vez que solo-cimento foi utilizado no Brasil foi em 1939, com a

aplicação em pavimentação de estradas e desde então, vem sendo amplamente

utilizado na Engenharia Civil, bem como em situações corriqueiras do dia-a-dia.

Assim, o solo-cimento apresenta todas as características técnicas exigidas

para que a mistura desempenhe plenamente seu papel de material alternativo,

principalmente ao concreto, em obras diversas, tais como pavimentação, habitação,

5

fundações, taludes de obras hidráulicas, entre outras. (Associação Brasileira de

Cimento Portland, 2009).

2.1.2 Solo

Barbosa Neto (2014) aduz que entre os materiais componentes da mistura

de solo-cimento, solo é o material proporcionalmente mais utilizado, bem como é o

que apresenta maior variabilidade, devendo assim ser melhor caracterizado em

laboratório.

Ainda, conforme o autor, essencialmente, na Engenharia Civil há três tipos

principais de solos: arenosos, siltosos e argilosos. Portanto, para que se conheça o

comportamento do solo, quando este receber o carregamento devido aos variados

tipos de construções, é necessário conhecer sua constituição.

O principal critério para classificação preliminar dos solos é por meio dos

grãos que o compõem. A Tabela 1 apresenta, considerando os diâmetros

equivalentes, um exemplo para classificação dos tipos de solos quanto à sua

granulometria.

Tabela 1: Diâmetro dos grãos para cada tipo de solo

Fonte: Barbosa Neto (2014).

Assim, segundo Campos (2006 apud BARBOSA NETO, 2014, p. 3), solos

arenosos são os que têm na sua composição uma porcentagem maior de areia, de

grãos grossos a finos, visíveis aos olhos. Não apresentam coesão entre si, são

6

facilmente separáveis, somente apresentando certo grau de coesão quando

umedecidos.

Por sua vez, silte está entre areia e argila, ou seja, é constituído de grãos

finos invisíveis aos olhos, mas sem coesão considerável, bem como sem

plasticidade quando molhado.

Finalmente, solos argilosos têm grãos microscópicos, cores vivas, são

considerados impermeáveis, fáceis de serem moldados e formam um material

plástico e viscoso quando umedecidos.

Portanto, com base nesta classificação preliminar dos solos, a Associação

Brasileira de Cimento Portland (2009) recomenda a utilização de solos que

contenham na sua maioria, porcentagem de areia, pois solos arenosos se

estabilizam com menor quantidade de cimento. Entretanto, é recomendado que na

constituição do solo empregado esteja presente certo teor de argila, para que a

mistura tenha coesão quando adicionado água.

Ainda, a ABCP salienta que qualquer tipo de solo pode ser utilizado em

misturas de solo-cimento. Solos com 45 a 50% de areias são os mais

recomendados. Matéria orgânica não deve estar presente no solo, pois causa

retardamento do endurecimento do cimento, e por consequência, da mistura.

A Figura 1 mostra um exemplo de perfil de solo no qual se destaca a

camada útil para misturas de solo-cimento, sem contaminação com os materiais

orgânicos sobrejacentes.

7

Figura 1: Corte esquemático de uma jazida de solo

Fonte: Teixeira Filho (1996).

2.1.3 Cimento

Cimento Portland é uma das substâncias mais consumidas pela

humanidade. Isso se deve ao fato de que suas características específicas o fazem

agregar trabalhabilidade e moldabilidade, quando em estado fresco, bem como alta

resistência à carga e ao fogo e durabilidade, quando em estado duro. (Associação

Brasileira de Cimento Portland, 2016).

Assim, ainda segundo a ABCP (2016), na engenharia, pela sua versatilidade,

o cimento é amplamente utilizável, tanto em edificações e residências, barramentos

e canais hidráulicos, estradas, pontes, peças pré-moldadas e artefatos de cimento,

entre tantas outras finalidades. Devido a seus aspectos técnicos e econômicos, é

amplamente estudado, pesquisado e utilizado.

8

Finalmente, a Associação Brasileira de Cimento Portland (2009) refere que o

cimento entra na proporção de 5 a 10% da massa da mistura de solo-cimento.

2.1.4 Água

De acordo com Teixeira Filho (1996), a única consideração a ser feita em

relação à água, é que esta deve ser isenta de impurezas nocivas à hidratação da

mistura, como por exemplo, matéria orgânica, a fim de não interferir nas

propriedades dos outros materiais constituintes do solo-cimento, bem como da

própria mistura finalizada.

2.2 NORMAS E ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

Na sequência são apresentadas as normas sobre solo-cimento, materiais

constituintes da mistura e algumas de suas aplicações, segundo a Associação

Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Ainda, faz-se uma análise preliminar sobre

solo-cimento com base nas especificações técnicas recomendadas pela

Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP).

2.2.1 Normas sobre Solo-cimento

1) ABNT NBR 12023:2012: Solo-cimento – Ensaio de compactação.

9

Esta norma estabelece os métodos para determinação da relação entre o

teor de umidade e a massa específica aparente seca de misturas de solo e

cimento, sem reuso do material, quando compactadas com energia normal. Esta

norma contém dois métodos, aplicáveis conforme a granulometria do solo: método

A, para solos com 100 % de partículas com diâmetro menor do que 4,75 mm;

método B, para solos com até 30 % de partículas com diâmetro maior do que 19

mm.

2) ABNT NBR 12024:2012: Solo-cimento – Moldagem e cura de corpos

de prova cilíndricos – Procedimento.

Esta norma estabelece os métodos para moldagem e cura de corpos de

prova cilíndricos de solo-cimento. Esta norma contém dois métodos, aplicáveis

conforme a granulometria do solo: método A, para solos com 100 % de partículas

com diâmetro menor do que 4,75 mm; método B, para solos com até 30 % de

partículas com diâmetro maior do que 19 mm.

3) ABNT NBR 12025:2012: Solo-cimento – Ensaio de compressão

simples de corpos de prova cilíndricos – Método de ensaio.

Esta norma estabelece o método de ensaio de resistência à compressão

simples de corpos de prova cilíndricos de solo-cimento. Este método aplica-se tanto

à determinação em laboratório do teor de cimento para a estabilização do solo

quanto ao controle da qualidade do solo-cimento na obra.

4) ABNT NBR 13554:2012: Solo-cimento – Ensaio de durabilidade por

molhagem e secagem – Método de ensaio.

Esta norma estabelece o método para a determinação de perda de massa,

variação de umidade e variação de volume produzidas por ciclos de molhagem e

secagem de corpo de prova de solo-cimento.

5) ABNT NBR 13555:2012: Solo-cimento – Determinação da absorção

de água – Método de ensaio.

Esta norma estabelece o método para a determinação da absorção de água

de corpos de prova cilíndricos de solo-cimento.

10

6) ABNT NBR 16096:2012: Solo-cimento – Determinação do grau de

pulverização – Método de ensaio.

Esta norma estabelece o método para determinação do grau de pulverização

do solo para a execução de base de solo-cimento.

7) ABNT NBR 16097:2012: Solo – Determinação do teor de umidade –

Métodos expeditos de ensaio.

Esta norma estabelece dois métodos expeditos para determinação do teor

de umidade de solo e de misturas de solo-cimento.

1º método: método do umidímetro (Speedy) – recomendado para solos

arenosos;

2º método: método da frigideira.

8) ABNT NBR 16174:2013: Solo-cimento – Determinação do teor de

cimento em misturas fresca de solo-cimento – Método de ensaio.

Esta norma estabelece o método para determinação do teor de cimento por

titulação em mistura fresca de solo-cimento.

Aplica-se às misturas de solo-cimento em que o solo utilizado passa 100%

na peneira de malha de abertura de 19 mm.

9) ABNT NBR 11798:2012: Materiais para base de solo-cimento –

Requisitos.

Esta norma estabelece os requisitos para os materiais a serem utilizados na

execução de camadas de base de pavimentos de solo-cimento.

10) ABNT NBR 12253:2012: Solo-cimento – Dosagem para emprego

como camada de pavimento – Procedimento.

Esta norma estabelece os requisitos para a determinação da quantidade de

cimento Portland capaz de estabilizar solos, para emprego como camada de

pavimento de solo-cimento, pela medida da resistência à compressão simples de

corpos de prova cilíndricos. Esta norma se aplica aos solos que atendem aos

requisitos da ABNT NBR 11798.

11

11) ABNT NBR 12254:2013: Solo-cimento – Execução de base de solo-

cimento – Procedimento.

Esta norma estabelece os requisitos para a execução de base de solo-

cimento, utilizando misturas preparadas em usina ou na pista.

2.2.2 Normas sobre Solo

1) ABNT NBR 9604:2016: Abertura de poço e trincheira de inspeção em

solo, com retirada de amostras deformadas e indeformadas – Procedimento.

Esta norma especifica os requisitos para os procedimentos básicos na

abertura de poço e trincheira, bem como os critérios para retirada de amostras

deformadas e indeformadas de solo.

2) ABNT NBR 6457:2016: Amostra de solo – Preparação para ensaios

de compactação e ensaios de caracterização.

Esta norma especifica o método para a preparação de amostras de solos

para os ensaios de compactação e de caracterização (análise granulométrica e

determinação dos limites de liquidez e plasticidade, da massa específica das

partículas que passam na peneira de 4,8 mm, da massa específica aparente e da

absorção de água pelos grãos retidos na peneira de 4,8 mm).

3) ABNT NBR 7181:2016: Solo – Análise granulométrica.

Esta norma estabelece o método para análise granulométrica de solos,

realizada por peneiramento ou por uma combinação de sedimentação e

peneiramento.

4) ABNT NBR 6458:2016: Grãos de pedregulho retidos na peneira de

abertura 4,8 mm – Determinação da massa específica, da massa específica

aparente e da absorção de água.

12

Esta norma especifica o método para determinação da massa específica, da

massa específica aparente e da absorção de água dos grãos de pedregulho retidos

na peneira de 4,8 mm, por meio da realização de pelo menos dois ensaios.

5) ABNT NBR 6459:2016: Solo – Determinação do limite de liquidez.

Esta norma especifica o método para a determinação do limite de liquidez

dos solos.

6) ABNT NBR 7180:2016: Solo – Determinação do limite de plasticidade.

Esta norma especifica o método para a determinação do limite de

plasticidade e para o cálculo do índice de plasticidade dos solos.

2.2.3 Normas sobre Cimento

1) ABNT NBR 5732:1991: Cimento Portland comum.

Esta norma fixa as condições exigíveis no recebimento dos cimentos

Portland comuns (CP I e CP I-S), de classes 25,32 e 40.

2) ABNT NBR 5733:1991: Cimento Portland de alta resistência inicial.

Esta norma fixa as condições exigíveis no recebimento do cimento Portland

de alta resistência inicial (CP V - ARI).

3) ABNT NBR 5735:1991: Cimento Portland de alto-forno.


de alto-forno (CP III), de classes 25, 32 e 40.

4) ABNT NBR 5736:1991 – Versão Corrigida:1999: Cimento Portland

pozolânico.


pozolânico (CP IV, de classe 25 e 32).

5) ABNT NBR 11578:1991 – Versão Corrigida:1997: Cimento Portland

composto – Especificação.

13

Esta norma fixa as condições exigíveis no recebimento dos cimentos

Portland composto (CP II-E, CPII-Z e CP II-F), de classes 25, 32 e 40.

2.2.4 Normas sobre Solo-cimento em Habitação

1) ABNT NBR 13553:2012: Materiais para emprego em parede

monolítica de solo-cimento sem função estrutural – Requisitos.

Esta norma estabelece os requisitos para os materiais a serem empregados

na construção de paredes monolíticas de solo-cimento sem função estrutural.

2) ABNT NBR 8491:2012: Tijolo de solo-cimento – Requisitos.

Esta norma estabelece os requisitos para o recebimento de tijolos de solo-

cimento. Esta norma se aplica aos tijolos de solo-cimento destinados à execução

de alvenaria sem função estrutural em obras de construção civil.

3) ABNT NBR 8492:2012: Tijolo de solo-cimento – Análise dimensional,

determinação da resistência à compressão e da absorção de água – Método de

ensaio.

Esta norma estabelece o método para análise dimensional, determinação da

resistência à compressão e da absorção de água em tijolos de solo-cimento para

alvenaria sem função estrutural.

2.2.5 Especificações Técnicas

Os procedimentos a seguir são baseados nas normas de dosagem de solo-

cimento propostas pela Portland Cement Association (PCA), desenvolvidas

conforme estudos e ensaios realizados, pela American Society for Testing and

14

Materials (ASTM), bem como pela American Association of State Highway and

Transportation Officials (AASHTO).

No Brasil a ABCP, da mesma forma, optou por adotar e recomendar as

diretrizes da PCA, excluída a medida de durabilidade por congelamento e degelo.

Embora no Brasil dê-se preferência para as especificações apresentadas

pelas normas da ABNT, os procedimentos seguidos pela ABCP são muito

semelhantes e devidamente comprovados.

A seguir serão expostas as recomendações acerca da dosagem de mistura

de solo-cimento. (Associação Brasileira de Cimento Portland, 1986).

Primeiramente, tem-se que as especificações existentes tratam de requisitos

gerais a serem seguidos para que a mistura de solo-cimento seja resistente e

durável quando devidamente compactada e curada. Todavia, três desses requisitos

estão relacionados especificamente com o tipo de solo que se está trabalhando.

Quantidade de cimento, quantidade de água e massa específica aparente

seca após a compactação são os requisitos correlacionados diretamente com o

solo, e são também os valores obtidos por meio da interpretação dos resultados

dos ensaios de dosagem de cimento. Contudo, quantidade de água e massa

específica aparente seca da mistura compactada sofrem pequenas variações,

frente às mudanças das características do solo, ou seja, ensaios de dosagem de

solo-cimento tratam-se na verdade da fixação da quantidade adequada de cimento.

Assim sendo, a PCA dispõe de duas normas de dosagem, Norma Geral e

Norma Simplificada.

I. Norma Geral

A dosagem de solo-cimento pela norma geral tem como objetivo garantir à

mistura a permanência de suas características melhoradas, ou seja, resistência

mecânica.

Resumidamente, a norma geral segue os seguintes passos:

A. Identificação e classificação do solo:

15

Os procedimentos e ensaios realizados a fim de caracterizar o solo utilizado

são os mesmos relacionados anteriormente, ou seja:

● ABNT NBR 6457:2016: Amostra de solo – Preparação para

ensaios de compactação e ensaios de caracterização;

● ABNT NBR 7181:2016: Solo – Análise granulométrica;

● ABNT NBR 6458:2016: Grãos de pedregulho retidos na peneira de

abertura 4,8 mm - Determinação da massa específica, da massa

específica aparente e da absorção de água;

● ABNT NBR 6459:2016: Solo - Determinação do limite de liquidez;

● ABNT NBR 7180:2016: Solo — Determinação do limite de

plasticidade.

Conforme realizados os ensaios de caracterização, baseados nos diâmetros

das frações de solo encontrados, têm-se:

● Pedregulho grosso: partículas com diâmetro de 4,8 mm a 76 mm;

● Pedregulho fino: partículas com diâmetro de 2,0 mm a 4,8 mm;

● Areia grossa: partículas com diâmetro de 0,42 mm a 2,0 mm;

● Areia fina: partículas com diâmetro de 0,05 mm a 0,42 mm,

● Silte: partículas com diâmetro equivalente de 0,005 mm a 0,05

mm;

● Argila: partículas com diâmetro equivalente inferior a 0,005 mm.

B. Escolha do teor de cimento para o ensaio de compactação:

A determinação do teor de cimento ocorre de forma experimental de

diferentes teores, geralmente de 2%, para ensaio e análise de resultado. Assim, o

menor teor de cimento capaz de estabilizar o solo em questão é o teor que será

empregado.

Outra forma é a partir da Tabela 2, a qual relacionam-se diferentes tipos de

solos, conforme sistema de classificação de solos da AASHTO (M 145) e seus

respectivos teores de cimento em massa.

16

Tabela 2: Teor de cimento para o ensaio de compactação

Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland (1986).

C. Execução do ensaio de compactação do solo-cimento:

Trata-se do método de ensaio SC-1 (Ensaio de Compactação de Solo-

cimento).

Análogo ao método de ensaio de compactação de solos da ABNT (NBR

12023:2012), porém acrescenta algumas peculiaridades do solo-cimento e a fração

de solo que fica retida na peneira de 4,8 mm.

D. Escolha dos teores de cimento para o ensaio de durabilidade:

Este ensaio é realizado com três teores de cimento, os quais são fixados em

experiência anterior ou nas seguintes tabelas.

Nas Tabelas 3 e 4 têm-se a fixação de teores de cimento da mistura para,

respectivamente, solos arenosos não orgânicos e solos siltosos e argilosos,

considerando sua distribuição granulométrica e massa específica aparente seca

máxima.

17

Tabela 3: Teor de cimento médio requerido por solos arenosos não orgânicos


18

Tabela 4: Teor de cimento médio requerido por solos siltosos e argilosos


19

E. Moldagem de corpos de prova para o ensaio de durabilidade:

O método SC-2 (Moldagem de Corpos de Prova de Solo-cimento) descreve

a técnica de moldagem de corpos de prova de solo-cimento.

Este ensaio nada mais é que a compactação de uma mistura na umidade

ótima obtida do ensaio de compactação, atingindo a massa específica aparente

seca máxima.

F. Execução do ensaio de durabilidade por molhagem e secagem:

O Método SC-3 (Ensaio de Durabilidade por Molhagem e Secagem)

descreve a técnica do ensaio.

G. Escolha do teor de cimento adequado em função dos resultados

obtidos:

Finalmente, o teor de cimento é fixado de acordo com a norma geral através

dos resultados realizados com vários teores de cimento. Este teor final fixado é o

que confere à mistura as características necessárias para um adequado serviço,

com a adição mínima de cimento.

II. Norma Simplificada

A fim de encurtar o tempo gasto na execução de ensaios e da análise dos

resultados quando seguindo os procedimentos da Norma Geral de Dosagem, tem-

se a Norma Simplificada, que busca correlacionar resultados do ensaio de

durabilidade com outro de mais rápida execução, simplificando e diminuindo o

tempo de dosagem.

Assim a PCA, baseada em estatística obtida de resultados de ensaios de

durabilidade e de resistência à compressão simples aos sete dias realizados com

vários solos arenosos, formulou o método simplificado para dosagem de solo-

cimento.

Esse método baseia-se na constatação de que solo arenoso com

determinada granulometria e massa específica aparente seca máxima, requer,

segundo o critério de perda de massa no ensaio de durabilidade, o mesmo teor de

cimento indicado pelo ensaio de durabilidade, desde que alcance resistência à

20

compressão aos sete dias superior a um valor estabelecido estatisticamente na

série de ensaios realizados.

Este método restringe-se a solos com no máximo 50% de partículas com

diâmetro equivalente inferior a 0,05 mm (silte mais argila) e no máximo 20% de

partículas com diâmetro equivalente inferior a 0,005 mm (argila).

Dependendo da granulometria do solo, há dois métodos a serem

empregados:

● Método A: material que passa na peneira de abertura de malha de 4,8

mm – todo material usado passa nesta peneira.

● Método B: material que passa na peneira de 19 mm – parte do

material usado fica retida na peneira de 4,8 mm.

Independentemente do tipo de ensaio, os próximos itens são

imprescindíveis:

● Ensaios de caracterização do solo, conforme já exposto;

● Ensaio de compactação de solo-cimento;

● Determinação da resistência à compressão aos sete dias de cura;

● Comparação entre resistência média à compressão simples obtida

nos corpos de prova e a resistência à compressão simples mínima

admissível para o solo em estudo.

2.3 APLICAÇÕES PARA O SOLO-CIMENTO

São inúmeras as aplicações dadas ao solo melhorado com cimento. Tanto

na Engenharia Civil como em situações diversas, em que se quer aliar praticidade,

economia e qualidade técnica. A seguir são apresentados alguns empregos do

solo-cimento.

21

2.3.1 Solo-cimento em Pavimentação

Historicamente, o solo-cimento foi utilizado pela primeira vez como base ou

sub-base de pavimentos no Brasil em 1939, na Estrada de Caxambu-Areias, Minas

Gerais, sendo que atualmente, tem-se mais de 25.000 km de pavimentos

executados com esta solução. (Associação Brasileira de Cimento Portland, 2009).

Neste sentido, solo-cimento é indicado como base ou sub-base de

pavimentos flexíveis e de peças pré-moldadas de concreto, bem como sub-base de

pavimentos rígidos de concreto.

Ainda, segundo ABCP (2009), de maneira geral, a mistura de solo-cimento

pode empregar solos do próprio leito do futuro pavimento, sendo assim,

homogeneizado com equipamento pulvimisturador, ou então, solos selecionados de

jazida, misturado em usina central ou no próprio canteiro de obra.

Especificamente, sobre o uso de solo-cimento em pavimentação, Pitta

(2000a) aduz que o controle da execução e a fiscalização de obras envolvem

quatro fatores essenciais: teor de cimento, teor de umidade, compactação e

espessura de camada.

Dessa forma, para que se tenha um completo entendimento do material e da

obra, o autor salienta que a necessidade do atendimento ordenado e sistemático

destes fatores elencados acima. Ainda, orienta a observância de outros itens para

que se tenha um produto final com qualidade.

Primeiramente e antes que se inicie a execução da obra, o engenheiro deve

atentar para a análise dos ensaios de laboratório, sobretudo de dosagem de

cimento, dos resultados das jazidas, projeto geométrico e especificações técnicas.

Também deve visitar o local da obra e inspecionar a locação apropriada do greide e

se as camadas de fundação se encontram nas condições estabelecidas em projeto.

22

Assim, possibilita-se comparar os materiais utilizados em campo com as

informações fornecidas nos ensaios, projetos e especificações, bem como ajustar e

corrigir qualquer disparidade encontrada.

Ainda, preliminarmente, deve-se verificar os equipamentos que serão

utilizados. O maquinário de construção, tanto na usina quanto na pista, deve ser

dimensionado e ajustado para as condições reais de trabalho e obviamente deve

estar em boas condições de operação.

Quanto à pulverização, na medida em que se obtém uma pulverização

suficiente e adequada, facilita-se a mistura do solo com o cimento. Para alguns

tipos de solos, especialmente os arenosos, é mínima a necessidade de

pulverização antes do início do processamento da mistura, entretanto, solos

argilosos demandam um tratamento mais cuidadoso.

A correta operação da pulverização é função do controle adequado de

umidade. Solos com teores excessivos de umidade não se misturam facilmente

com o cimento. Portanto, a umidade deve ser avaliada necessariamente antes da

dosagem do cimento, não devendo exceder o valor da umidade ótima.

A maioria das especificações técnicas elenca valor de 80% de solo passante

na peneira nº 4 (4,8 mm), antes dos procedimentos de adição e mistura do cimento

ao solo. Neste caso, excluem-se os pedregulhos e pedras maiores que este

diâmetro. Dessa maneira, salienta-se a importância da realização do ensaio de

pulverização (ABNT NBR 16096:2013).

Outro item é a adição de cimento Portland. A mistura de cimento com o solo

deve ser uniforme e homogênea, tanto em mistura realizada na pista quanto em

usina central.

Na adição de cimento com mistura na pista, pode ser mecanizada ou

manual, e ambas devem ser realizadas com o devido cuidado para que ocorra um

espalhamento uniforme do cimento. Entretanto, atualmente predomina a utilização

de usinas centrais de mistura (mistura contínua ou argamassadeira), as quais

23

facilitam muito as operações de adição de cimento, mistura e homogeneização da

mistura.

Item muito importante, o teor de umidade requer cuidado especial, tendo em

vista que é um dos quatro parâmetros de controle de mistura de solo-cimento. O

valor utilizado como referência para o início da obra é a umidade ótima

determinada em laboratório.

Neste item se faz necessário a realização de ensaios. Primeiramente, após a

conclusão da mistura úmida de solo-cimento (na pista ou usinada) determinam-se

por meio do ensaio de compactação na energia normal com uma amostra

representativa do material (ABNT NBR 12023:2013), a umidade ótima e a

densidade máxima.

O ensaio para determinação do teor de umidade tem como finalidade estimar

a quantidade de água necessária para a execução de solo-cimento, com base na

umidade do solo ou da mistura.

Neste sentido, os ensaios disponíveis para determinação e controle do teor

de umidade devem ser realizados antes da compactação da camada de solo-

cimento na pista. Os mais empregados são:

● Umidímetro (Speedy) (ABNT NBR 16097:2012);

● Frigideira (ABNT NBR 16097:2012);

● Densidade úmida;

● Álcool.

Outro item a ser considerado é o grau de compactação, pois para que se

obtenha uma mistura de solo-cimento com durabilidade e com resistência à

compressão, na medida em que dependem intimamente do grau de compactação

que a camada da mistura recebe ao ser executada, o controle da compactação é

imprescindível.

O controle do grau de compactação ocorre através da verificação da massa

específica aparente seca da camada pronta, após a execução da compactação.

Os métodos mais empregados neste item são:

24

● Ensaio do frasco de areia;

● Ensaio de óleo;

● Barrilete amostrador.

O grau de compactação esperado varia conforme o órgão rodoviário que se

enquadra a obra, entretanto, recomenda-se um valor mínimo de 95% da massa

específica aparente seca obtida no ensaio de compactação de campo com energia

normal (ABNT NBR 12023:2012).

Próximo item, a espessura e a largura da camada devem estar de acordo

com o projeto e dentro das tolerâncias admissíveis.

Essa inspeção pode ocorrer de duas formas:

● Imediatamente após a mistura (mistura na pista) ou após o

espalhamento (mistura em usina), a qual recebe o nome de

espessura do colchão fofo;

● Após o término das operações de acabamento, que recebe o nome de

espessura compactada ou camada acabada.

Ainda, pode-se verificar a espessura e largura da camada por meio de

gabaritos e pelo nivelamento, ou a técnica mais moderna, através da medida das

deformações.

A respeito do item – resistência à compressão simples (ABNT NBR

12025:2012) – trata-se de um meio muito difundido e utilizado no Brasil no controle

e fiscalização de obras de solo-cimento, embora seja apenas um elemento parcial

de verificação da qualidade da mistura, na medida em que mostra que é altamente

influenciável pelo grau de compactação obtido, pelo tempo de repouso da mistura

umedecida antes da compactação e pelo tipo e duração da cura.

A grande vantagem deste ensaio é o fato de ser universal, acessível e fácil

execução.

Por fim, Pitta (2000a) relaciona outros itens que merecem atenção:

● O acabamento deve proporcionar uma superfície final úmida,

compacta e livre de escamas ou lamelas;

25

● As juntas de construção devem ser executadas com solo-cimento

bem misturado e compactado;

● A cura deve ser realizada com material apropriado por tempo

suficiente para que a mistura de solo-cimento alcance o

endurecimento e as qualidades mínimas requeridas;

● Os defeitos porventura aparecidos devem ser reparados de imediato.

Assim, o cumprimento criterioso dessas observações analisadas, por equipe

técnica, aliado a normas e especificações técnicas dos órgãos competentes,

possibilitará a execução de pavimentos viáveis técnica e economicamente.

2.3.2 Solo-cimento em Habitação

No mesmo sentido das demais aplicações encontradas e mostradas neste

trabalho, a motivação principal é de manter a qualidade técnica e encontrar

alternativas ao uso de cimento Portland, a fim de se reduzir os custos de materiais

e de mão de obra.

Assim, com o objetivo de ampliarem-se as alternativas, reduzindo-se custos,

o uso de solo-cimento como material na construção de habitações traz boas

perspectivas, especialmente para residências para população de faixas de menor

poder aquisitivo, escolas, creches e demais obras de abrangência comunitária.

Há duas formas de se empregar o solo-cimento como material constituinte

das paredes de uma habitação, por meio de paredes monolíticas ou da produção

de tijolos ou blocos prensados.

2.3.2.1 Paredes monolíticas com solo-cimento compactado

26

Conforme exposto pela Associação Brasileira de Cimento Portland (1998),

trata-se de uma solução para construção de residências com custo reduzido e que

atende todos os requisitos para construção de habitações. Construída conforme as

recomendações, paredes de solo-cimento garantem resistência à compressão

simples e a choques mecânicos, da mesma forma que paredes de alvenaria

comum. Obviamente, quanto maior o teor de cimento empregado, maior a

resistência à compressão da estrutura, entretanto os estudos feitos são na busca

de se mensurar as quantidades recomendadas, para que se tenha resistência

correspondente para o fim da construção, aliada à redução de custos.

Outra vantagem do uso de solo-cimento compactado em paredes

monolíticas é que o solo utilizado na construção pode ser o próprio solo encontrado

no local da obra. Ainda, em virtude de a parede finalizada apresentar uma

superfície lisa e uniforme, dispensa-se o uso de revestimento, e por fim, trata-se de

técnica fácil de ser empregada, não sendo necessária mão de obra especializada.

Como relatado anteriormente, o solo é o material que participa da mistura

em maior proporção. Assim, é fundamental que seja realizada a seleção de modo

que se utilize a menor quantidade possível de cimento.

De modo geral, solos arenosos, em relação a solos argilosos e siltosos,

necessitam de menores quantidades de cimento. Entretanto, pequenas

quantidades de argila na composição do solo são necessárias, conferindo à mistura

umedecida e compactada, resistência inicial, bem como coesão, possibilitando

então a retirada das formas, sem que a parede fique com alguma irregularidade na

superfície. (Associação de Cimento Portland, 1998).

Solos que contenham matéria orgânica devem ser dispensados, pois pode

haver problemas na hidratação do cimento, consequentemente, retardando o

endurecimento da mistura. Ainda, solos que sozinhos não atendam às

especificações podem, quando misturados dois ou mais tipos, resultar em uma

mistura de solo condizente com as recomendações para solos de mistura.

27

De qualquer forma, a seleção do solo ou deve ser feita em laboratório, ou no

próprio local da obra. Recomenda-se sempre que possível realiza-la em laboratório,

pois os resultados serão mais confiáveis, obtidos em condições mais adequadas de

local, equipamento e operador.

Quanto à dosagem de cimento, a ABCP recomenda um traço volumétrico de

1:15 (cimento:solo). Entretanto, quando o consumo de solo-cimento compactado for

superior a 300 m³, é recomendado que a dosagem de cimento seja realizada em

laboratório.

Precisamente, a parede monolítica de solo-cimento compactado compõe-se

de painéis moldados verticalmente, no próprio local, com o auxílio de guias verticais

e formas deslizantes. Na prática, a mistura dos materiais ocorre no próprio local da

obra, manual ou mecanicamente. Adiciona-se o cimento ao solo já destorroado e

peneirado, misturando a massa até que fique com uma coloração uniforme.

Conforme a necessidade, adiciona-se água gradualmente, até que se tenha a

umidade requerida para a mistura. A umidade da mistura deve ser igual à umidade

ótima do solo-cimento ensaiado. A espessura da parede deve ser calculada em

função da sua altura.

Com as formas instaladas e aprumadas, dispõem-se o solo-cimento em

camadas de até 20 cm e compacta-se. O controle da compactação ocorre

visualmente, pois a mistura estará bem compactada quando o soquete não deixar

marcas sobre a superfície. Após a retirada das formas, faz-se os reparos

necessários com a colher de pedreiro, retirando-se rebarbas e preenchendo

possíveis furos deixados pelos parafusos que prendiam as formas. Paredes

externas devem ser impermeabilizadas.

Por fim, segundo a ABCP (1996), outros itens merecem atenção:

A. De maneira geral, os solos mais adequados para construção de

paredes de solo-cimento são os que possuem as seguintes características:

● 100 % passando na peneira ABNT 4,8 mm (nº 4);

● De 10 a 50% passando na peneira ABNT 0,075 mm (nº 200);

28

● Limite de liquidez menor ou igual a 45%;

● Índice de plasticidade menor ou igual a 18%;

● Somatório da retração (ensaio da caixa) menor ou igual a 2 cm.

B. Ensaios a serem realizados na execução de paredes monolíticas de

solo-cimento compactado:

● Preparação de Amostra de Solo para Ensaio de Compactação e

Ensaio de Caracterização (NBR 6457);

● Determinação da Massa Específica dos Grãos de Solos (NBR 6508);

● Solo - Determinação do Limite de Liquidez (NBR 6459);

● Solo - Determinação do Limite de Plasticidade (NBR 7180);

● Solo - Análise Granulométrica (NBR 7181);

● Ensaio de Compactação de Solo-Cimento (NBR 12023);

● Moldagem de Corpos-de-Prova de Solo-Cimento (NBR 12024);

● Ensaio à Compressão de Corpos-de-Prova de Solo-Cimento (NBR

12025);

● Ensaio de Durabilidade por Molhagem e Secagem (NBR 13554);

● Ensaio de Absorção d´Água de Corpos-de-Prova de Solo-Cimento

(NBR 13555);

● Ensaio de Variação Volumétrica de Corpos-de-Prova de Solo-Cimento

(NBR 13554).

C. Interpretação dos resultados.

A NBR 13553 – Materiais para emprego em parede monolítica de solo-

cimento sem função estrutural – fixa as condições exigíveis para os materiais a

serem empregados bem como os requisitos para a dosagem do solo-cimento.

A Figura 2 ilustra a execução de paredes monolíticas de solo-cimento

compactado utilizando-se guias verticais e formas deslizantes.

29

Figura 2: Execução de paredes monolíticas de solo-cimento compactado


2.3.2.2 Construção de habitação com tijolos de solo-cimento

Alternativa para a construção convencional de habitações de alvenaria,

conforme exposto pela Associação Brasileira de Cimento Portland (2000), o tijolo

de solo-cimento mostra-se igualmente resistente à compressão simples. Desta

forma, como exposto inicialmente, para casas populares e imóveis públicos, tais

como postos de saúde e escolas, o uso de solo-cimento alia condições técnicas e

reduzido custo de operação.

Posto isso, a ABCP (2000) enumera outras vantagens do uso de tijolos de

solo-cimento:

● Pode ser utilizado o solo retirado do próprio local da obra;

● Técnica de fácil execução, simples e de baixo custo, não

necessitando de mão de obra especializada;

30

● Devido à boa regularização das faces dos tijolos, o assentamento e

revestimento dos blocos requer argamassa de espessura mínima e

uniforme;

● Pelo fato de dispensar queima do tijolo, não requer consumo de

combustível na fabricação.

Ainda, a ABCP salienta que a dosagem de cimento para a mistura com solo,

para solos que atendam aos requisitos estabelecidos, é recomendado um traço

volumétrico de 1:10 (cimento:solo).

Quanto à fabricação dos tijolos, no preparo deve-se ter cuidado para que o

solo tenha baixa umidade. No preparo da mistura, com o solo já destorroado e

peneirado, coloca-se, primeiramente, o solo sobre uma superfície lisa e limpa,

espalhando-o em uma camada de no máximo 20 cm de espessura. Por cima do

solo então é distribuído o cimento, e em seguida, mistura-se os dois materiais

manualmente, até que se tenha uma mistura uniforme. Conforme seja necessário,

adiciona-se água aos poucos.

Na sequência, com a prensa devidamente regulada, coloca-se a mistura

dentro dos moldes e prensa-se. Logo após a prensagem, os tijolos são retirados e

dispostos para a cura.

A cura começa a ser realizada após seis horas da moldagem e consiste no

umedecimento dos tijolos durante sete dias, de forma constante e frequente, com

regador de chuveiro.

Por fim, outros itens merecem atenção:

A. De maneira geral, os solos mais adequados para a fabricação de

tijolos de solo-cimento são os que possuem as seguintes características:

● 100 % passando na peneira ABNT 4,8 mm (nº 4);

● De 10 a 50% passando na peneira ABNT 0,075 mm (nº 200);

● Limite de liquidez menor ou igual a 45%;

● Índice de plasticidade menor ou igual a 18%.

B. Os ensaios de laboratório necessários são:

31

● Preparação de Amostra de Solo para Ensaio de Compactação e

Ensaio de Caracterização (NBR 6457);

● Determinação da Massa Específica dos Grãos de Solos (NBR 6508);

● Solo - Determinação do Limite de Liquidez (NBR 6459);

● Solo - Determinação do Limite de Plasticidade (NBR 7180);

● Solo - Análise Granulométrica (NBR 7181).

C. No caso de produção diária superior a 10.000 tijolos, preparam-se

três traços volumétricos de 1:10, 1:12 e 1:14 (cimento:solo). De cada traço deverão

ser moldados seis tijolos, no mínimo, dos quais três serão utilizados para a

realização do ensaio à compressão simples e três são para o ensaio de

determinação do teor de absorção d’água.

D. Requisitos normalizados:

● Os tipos e as dimensões nominais são os constantes na NBR 8491 -

Tijolos maciços de solo-cimento (Especificação);

● O traço para a fabricação dos tijolos será o que lhes conferir valor

médio de resistência à compressão igual a 2,0 Mpa (20 kgf/cm2), de

modo que nenhum dos valores individuais esteja abaixo de 1,7 MPa

(17 kgf/cm2) na idade mínima de 7 dias.

E. A absorção média de água não deve ser superior a 20%, nem

apresentar valores individuais superiores a 22%.

F. Os ensaios devem ser realizados de acordo com a NBR 8492 – Tijolo

maciço de solo-cimento – Determinação da resistência à compressão e da

absorção d’água (Método de ensaio).

Na Figura 3 tem-se um exemplo de prensa manual utilizada na produção de

tijolos de solo-cimento, como alternativa para construção de habitações.

32

Figura 3: Prensa manual de tijolos de solo-cimento


2.3.3 Solo-cimento em Fundação

Dentro do planejamento de qualquer obra na engenharia civil, tem-se que

considerar as inúmeras variáveis existentes, e essencialmente, a primeira trata dos

aspectos naturais do terreno. Dessa forma, realizar ensaios e estudos prévios ao

início da execução da obra é imprescindível. (Barbosa Neto, 2014).

Assim, tendo em mãos essas informações, podem-se determinar as

características do solo, classifica-lo e então, conhecer seu comportamento

esperado, quando receber esforços, bem como definir o tipo de fundação

pertinente.

Dentre os tipos de solo, Dos Santos (2003 apud BARBOSA NETO, 2014, p.

4) traz o caso específico do solo colapsível, no qual há uma tendência a entrar em

33

colapso a partir do momento que houver mudanças na umidade e nas tensões

aplicadas ao solo. Neste sentido, quando o valor das tensões cisalhantes existente

entre os grãos supera o valor da resistência dos agentes estabilizantes, o solo

colapsa.

Ainda, Souza (2003 apud BARBOSA NETO, 2014, p. 4) relata que a perda

da ação cimentante entre os grãos do solo pode ocorrer devido ao aumento do

grau de saturação do solo, no qual os vínculos entre os grãos sofrem

enfraquecimento e/ou dissolução. Consequentemente, neste caso, torna-se inviável

o uso de fundações superficiais, em função da baixa capacidade de suporte dos

solos colapsíveis. Fundações do tipo estacas escavadas ou tubulões são utilizadas

neste caso.

No entanto, Camapum de Carvalho (1990 apud BARBOSA NETO, 2014, p.

6) desta que comumente ocorre superdimensionamento dessas fundações, no que

tange obras de pequeno e médio porte, onde as cargas empregadas são

pequenas. Assim, em carregamentos pequenos, a capacidade estrutural de suporte

dessas fundações de concreto não é solicitada em sua plenitude. Para isso, novos

materiais estão sendo pesquisados como solução viável substituindo o concreto,

para que as fundações não sejam subaproveitadas, cumprindo sua função técnica,

mas de forma econômica e eficiente.

Neste sentido, o solo-cimento tem se mostrado como uma das soluções para

substituição do concreto em fundações. Há inúmeros métodos nos quais se utilizam

materiais alternativos para melhoramento do solo, entretanto, o solo-cimento foi o

material que se mostrou mais eficiente. (Barbosa Neto, 2014).

A fundamentação teórica é apresentada por Camapum de Carvalho e Silva

(1994 apud BARBOSA NETO, 2014, p. 6) quando relatam que o solo-cimento

apresenta módulo de deformação inferior ao do concreto, exigindo assim,

incremento dos valores acerca do atrito lateral da fundação, cumprindo com a

parcela ativa de resistir e dar suporte ao carregamento exercido. Assim, conclui-se

que fundações de concreto convencional e estacas de mistura de solo-cimento têm

34

comportamentos mecânicos muito próximos, quando utilizadas em habitações

residenciais de pequeno e médio carregamento.

Economicamente, Barbosa Neto (2014) expõe que o uso de solo-cimento

como substituto do concreto pode acarretar redução de custos com materiais e

mão de obra para execução de fundações. Desta forma, evidencia-se que o

emprego de mistura de solo-cimento em fundações de obras com pequenas e

médias cargas exercidas é viável econômica e tecnicamente, bem como ratifica a

tendência em todas as atividades humanas, sobretudo na engenharia, da busca por

soluções ambientalmente sustentáveis, utilizando materiais alternativos, que

agridam menos o meio ambiente, e cumpram com sua finalidade técnica.

Por fim, os ensaios pertinentes à execução de fundações com solo-cimento

são:

A. Caracterização do solo:

● ABNT NBR 6457 – Preparação da amostra de solo;

● ABNT NBR 7181 – Análise granulométrica;

● ABNT NBR 6459 – Limite de liquidez;

● ABNT NBR 7180 – Limite de plasticidade;

● ABNT NBR 6458 - Massa específica;

B. Mistura de solo-cimento:

● ABNT NBR 12023 – Compactação;

● ABNT NBR 12024 – Moldagem e cura;

● ABNT NBR 12025 – Compressão simples.

2.3.4 Solo-cimento em Talude

Obras hídricas são fundamentais para a sociedade, ainda mais frente às

adversidades de produção de energia enfrentadas atualmente no país. Assim, é

35

pujante a necessidade de continuamente investir em diques, reservatórios, canais e

barragens, a fim de disponibilizar água e energia para as populações.

Como em todo empreendimento, Pitta (2000b), relata que fatores técnicos e

econômicos são de extrema importância. Dessa forma, tem-se no emprego de solo-

cimento para regularização e/ou proteção de taludes à montante de obras hídricas,

uma alternativa técnica e economicamente viável, a qual mantém o nível de

segurança exigido pelo empreendimento, bem como se trata de uma prática com

custos mais moderados, em relação aos sistemas construtivos habituais.

Ainda, o autor aduz que o talude de montante de barragem de terra precisa

ser protegido contra a ação erosiva das ondas que se formam no reservatório. Esta

necessidade normalmente é suprida com as tradicionais camadas de aterros de

enrocamento e transição com brita, que se estende sobre a superfície do talude de

montante da barragem.

Em locais onde não existe rocha resistente para fornecer materiais rochosos

(enrocamento e britas) processados de boa qualidade geomecânica ou no caso do

seu fornecimento com custos elevados, a referida proteção poderá ser projetada e

executada com solo-cimento.

Cruz (1996) destaca que a alternativa de proteção do talude de montante de

barragem de terra com solo-cimento tem se mostrado atraente sempre que o custo

do enrocamento for excessivo (falta de rocha economicamente explorável na

região).

Pitta (2000b) enfatiza que a utilização de solo-cimento como regularização

e/ou proteção de paramento de montante de barragens de terra, diques, canais ou

de reservatórios, não causa modificação alguma nas condicionantes técnicas de

projeto de dimensionamento dessas estruturas e, ao mesmo tempo, confere

incremento na impermeabilidade, na resistência a esforços mecânicos e na coesão,

bem como reduz a erodibilidade.

Por outro lado, o autor relatada a ocorrência prática de duas situações: o

afundamento de peças contíguas e a ruptura do revestimento. A primeira situação

36

tem-se em função do excessivo recalque sofrido pelo aterro. Neste caso, a solução

está na análise cuidadosa da estrutura de aterro, a fim de que o recalque não

ocorra, eliminando assim, o futuro problema.

No caso de ruptura do revestimento, causado pela pressão hidrostática

advinda da infiltração demasiadamente rápida da água no maciço (entre 4 e 5

metros em poucos dias), agindo assim, contra a face interna do revestimento, tem-

se como boa técnica, executar o aterro do maciço da barragem com materiais mais

impermeáveis em contato com a camada final, antes do revestimento de solo-

cimento, e assim evitar que a água que porventura infiltrar pelas fissuras, seja

capaz de gerar pressões muito elevadas.

A respeito do dimensionamento da estrutura que receberá o revestimento de

solo-cimento, Pitta (2000b) relaciona cinco variáveis a serem consideradas:

● Espessura da camada horizontal (v);

● Largura da camada horizontal (ω);

● Espessura mínima do revestimento, medida perpendicular ao talude

(tn);

● Inclinação do talude (1:s);

● Distância vertical mínima entre o topo da barragem e o nível de água

máximo (d).

A Figura 4 trata-se de uma seção transversal típica, a qual identifica quatro

das variáveis consideradas no dimensionamento de uma estrutura de barramento

revestida em solo-cimento.

37

Figura 4: Seção transversal típica do revestimento de solo-cimento

Fonte: Pitta (2000).

Primeiramente, a espessura da camada horizontal acabada (v) varia de 15 a

20 centímetros. Espessuras superiores a 20 centímetros são desaconselháveis,

pois se tornam difíceis de serem executadas e podem comprometer as condições

ótimas de compactação, impermeabilidade, coesão e resistência ao cisalhamento

que são requisitadas para o empreendimento.

A segunda incógnita é a largura da camada horizontal (ω). Esta pode variar

de 2,0 a 3,0 metros, sendo ajustável conforme o tipo e tamanho do equipamento

usado para execução da camada.

A espessura de revestimento mínima (tn) tem como objetivo garantir a devida

proteção do maciço, em função da resistência do solo-cimento, da ação

combinação da água represada e da chuva (molhagem), do sol e do vento

(secagem), bem como do atrito das partículas sólidas em suspensão no fluxo

(desgaste). Neste sentido, recomenda-se uma espessura de 30 centímetros de

recobrimento, podendo ser devidamente definido, levando-se em conta as demais

variáveis e quesitos de segurança.

38

Quanto à inclinação do talude, revestimento de solo-cimento permite

declividades mais acentuadas do que quando empregado outro material,

geralmente sendo de 1:2 ou 1:2,5.

A distância vertical mínima entre o topo da barragem e o nível de água (d) é

uma variável difícil de qualificar. A ocorrência de ondas provenientes da ação do

vento, quebrando contra o paramento a montante, pode provocar o

transbordamento ou, inclusive, a danificação do topo do barramento. Assim, faz-se

necessária uma distância mínima entre o topo da estrutura e a máxima altura de

onda.

Por outro lado, há vários fatores que influenciam a ocorrência de ondas, tais

como velocidade do vento, superfície do reservatório exposta à ação do vento,

duração do vento, lâmina de água, além de características próprias da onda, os

quais são itens complexos de se analisar conjuntamente. Assim, recomenda-se

adotar a distância entre a crista da barragem e o nível máximo de água do

reservatório entre 1,2 a 1,5 vezes a altura máxima de onda.

Por fim, tão importante quanto manter uma distância mínima entre o topo da

barragem e a máxima altura de onda, é a extensão da plataforma superior do

revestimento no topo da estrutura, pois com a correta definição deste item, previne-

se a erosão da estrutura a partir desta região.

No que tange a dosagem de solo-cimento para o uso em revestimento de

barragens de terra, diques, canais e reservatórios, Pitta (2000b) refere que os

critérios estabelecidos para obras de pavimentação não são suficientes, em função

das peculiaridades dos tipos de solicitações a que a mistura venha a ser

submetida. Ou seja, os efeitos combinados das ações alternadas de molhagem e

secagem, da ação contínua das ondas e de eventuais choques de sedimentos

podem causar sérios danos à estrutura, afetando a durabilidade e estabilidade da

mesma.

Assim, a obtenção da dosagem de solo-cimento deve ser determinada em

laboratório. Para tanto, os parâmetros fundamentais a serem considerados são:

39

tipo de solo, teor de cimento, teor de umidade na compactação e grau de

compactação. Recomenda-se a utilização de pistas experimentais, a fim de se

verificar na prática o comportamento da mistura solo-cimento dosada e

compactada. Caso não atendam aos parâmetros técnicos especificados, as

camadas realizadas deverão ficar protegidas com uma camada de proteção. Diante

dos resultados aferidos nas pistas experimentais, podem ser realizados os ajustes

necessários para obtenção da dosagem ideal.

Quanto aos solos, o autor não recomenda a utilização de solos finos. Assim,

de forma geral, todos os demais podem ser empregados. O ideal é utilizar solos

arenosos, na proporção de 60 a 80% de areia da massa total da amostra.

A respeito do cimento Portland, os que são normalizados no Brasil são

aceitáveis e plenamente utilizáveis. Somente cabe uma ressalva ao cimento que

venha a incrementar a retração da mistura de solo-cimento, como por exemplo,

cimento de alta resistência inicial (ARI). Este deve ser aplicado com precauções

quanto à cura e ao teor de água em relação aos materiais secos, inclusive o próprio

cimento. (Pitta, 2000b).

Quanto à compactação, é suficiente adotar-se energia normal e grau de

compactação de 100% em relação ao valor da massa específica aparente seca

máxima obtida nesta mesma energia.

Tratando acerca da dosagem em si, ela pode ocorrer de duas formas. A

primeira é pelo método simplificado, o qual se baseia na resistência à compressão

simples a sete dias de cura. Entretanto, este método se aplica quando o solo tenha

no máximo 50% de silte mais argila, não mais do que 20% de argila e menos do

que 45% de pedregulho graúdo. O outro método serve-se do ensaio de

durabilidade por molhagem e secagem, independentemente do tipo de solo

utilizado. (Pitta, 2000b).

De qualquer forma, o ajuste de teor de cimento deve ser conforme as

necessidades de aplicação, a região do empreendimento e seu relacionamento

40

com o regime permanente ou temporário de exposição da superfície do

revestimento naquela região.

A seguir, conforme o autor, serão expostas algumas observações.

A. Os métodos de ensaio para determinar o teor de cimento, nas

condições convencionadas, são:

● Ensaio de compactação de solo-cimento;

● Moldagem de corpos-de-prova de solo-cimento;

● Ensaio de durabilidade por molhagem e secagem de corpos-de-prova

de solo-cimento;

● Ensaio de resistência à compressão simples de corpos de provas de

solo-cimento.

B. Procedimentos de execução dos serviços de revestimento de talude

em solo-cimento:

● Mistura na usina.

A quantidade de usinas que devem ser instaladas e a localização delas

dependem do planejamento construtivo implementado no empreendimento,

respeitando o limite máximo para o conjunto de operações, ou seja, transporte,

lançamento e compactação da mistura.

A usina deve conter dispositivo que possibilite a adição de água e assim

garantir a umidade determinada para a mistura. Do mesmo modo, deverá conter

dispositivo para o controle de peso da água e do solo. Ainda, a usina deverá conter

peneira na entrada do solo para a correia do misturador de solo-cimento, a fim de

que torrões que por ventura venham juntos sejam retidos.

O solo, quando já disposto na correia alimentadora, deve receber

uniformemente quantidades de cimento, conforme as especificações técnicas do

projeto. Na sequência, o tempo de mistura deve ser de no mínimo 30 segundos ou,

então, o tempo suficiente para proporcionar uma mistura homogênea e uniforme.

A precisão do teor de cimento da usina deve ser da ordem de ± 2% (t ± 0,02

t).

41

A mistura deve sair da usina com teor de cimento dosado, com teor de

umidade determinado em ensaio, acrescido de 1 a 2% a fim de compensar as

perdas previstas em função da evaporação.

● Transporte e lançamento

O tempo decorrido durante as operações de transporte, lançamento e

compactação do solo-cimento deve ser de no máximo 60 minutos.

Não é recomendado haver juntas entre o revestimento em solo-cimento e o

solo argiloso compactado do maciço da estrutura de barramento. Assim, a faixa

argilosa adjacente à camada de revestimento de solo-cimento deve ser lançada,

regularizada e compactada concomitantemente a este.

Quanto à ligação entre a camada de solo compactado e a primeira camada

de revestimento de solo-cimento, os cuidados são os mesmos que entre solo

argiloso comum. Ou seja, deve haver escarificação da última camada subjacente,

lançamento do material e, em seguida, regularização e compactação.

● Compactação:

Como exposto anteriormente, a compactação das camadas de solo do

maciço e de solo-cimento do revestimento devem ser compactadas

simultaneamente. Sendo assim, devem ter a mesma espessura e suas juntas

devem ser preparadas para que a ligação ocorra.

Deve-se limitar o trânsito sobre as camadas de solo-cimento somente para

execução da camada. Todo tráfego auxiliar deve ser planejado para que ocorra em

pistas alternativas.

Os equipamentos previstos para compactação são de dois tipos, rolo pé de

carneiro, para compactação da base da camada, e rolo liso vibratório ou rolo

pneumático, para propiciar uma superfície acabada lisa. Os rolos que darão à

superfície o acabamento, rolo liso vibratório ou rolo pneumático, devem dispor de

anteparo lateral, para que compacte lateralmente também.

Essencialmente as camadas compactadas devem apresentar grau de

compactação em 100%, no ensaio de compactação na energia normal.

42

● Juntas

Quanto às juntas, têm-se juntas de justaposição de camada e juntas de

sobreposição de camadas.

O primeiro caso representa as juntas existentes entre camadas de

revestimento de solo-cimento. Estas juntas devem apresentar inclinação entre 45 e

60º, bem como não devem coincidir numa mesma vertical com as juntas das

camadas acima e abaixo dela. Essas juntas devem estar separadas da ordem de

0,50 metros na horizontal. Ainda, a superfície deve estar limpa e isenta de material

solto ou ressecado.

Acerca de juntas de sobreposição de cama, a execução da próxima camada

deve ser o mais breve possível, e assim aproveitar a pega do cimento. Entretanto,

antes da execução da próxima camada, deve ser espalhada calda de cimento de

ligação com espessura de 1 milímetro.

● Cura

A manutenção da umidade das camadas de revestimento em solo-cimento

deve ser por meio de borrifamento de água, em intervalos regulares, a partir do fim

da compactação até a retomada da execução da próxima camada.

Camadas que porventura tenham que ficar expostas por longo período

devem ser mantidas úmidas por borrifamento, no período de sete dias.

2.3.5 Outras aplicações para Solo-cimento

Há ainda outras aplicações dadas ao de solo-cimento, principalmente em

empreendimentos rurais. Em função de ser um processo fácil de ser empregado,

não necessita de mão de obra especializada, geralmente utiliza materiais locais,

dispensa uso de qualquer tipo de energia para sua produção, bem como pelo seu

43

baixo custo, as possibilidades de se empregar a mistura de solo-cimento estão

longe de serem esgotadas.

Dessa forma, Teixeira Filho (1996) apresenta algumas aplicações rurais

usualmente encontradas: construção de edificações, ou sob a forma de paredes

monolíticas, ou de blocos de solo-cimento; construção de pisos internos e externos;

revestimento de silos-trincheiras, canais, diques e reservatórios; e na estabilização

de taludes e encostas, cabeceiras de pequenas pontes, proteção de entradas e

saídas de galerias e passagens de água.

A constituição do solo, segundo o autor, deve seguir o disposto normalmente

para as outras finalidades dadas ao solo-cimento, ou seja, constituídos na sua

maior proporção de material arenoso, contendo um pouco de argila para dar

coesão à mistura umedecida e compactada. Entretanto, é possível adicionar-se

certa quantidade de areia ao solo utilizado, caso este não apresente a fração ideal.

Essa adição pode ser da ordem de 5 a 30% da massa do solo a ser corrigido.

Quanto ao cimento, não há restrição alguma, dentro dos tipos de cimento

normalizados no país. A única ressalva que há é, devem-se utilizar cimentos novos

e que não apresentem sinais de hidratação, como empedramento. A respeito da

água, segue-se o recomendado para todas outras aplicações dadas ao solo-

cimento.

Posto isso, nas misturas usuais para empreendimentos rurais, a dosagem de

cimento varia de 6 a 12 partes para 100 partes de solo seco, em massa, o que

corresponde a proporção, em média, de 1:12 (cimento:solo).

A Figura 5 ilustra essa relação entre quantidades de solo e cimento usados

na dosagem de misturas de solo-cimento para aplicações rurais.

44

Figura 5: Relação entre as quantidades usuais de solo e cimento


Dessa forma, as aplicações rurais dadas ao solo-cimento são:

2.3.5.1 Edificações

Solo-cimento em paredes monolíticas ou construções de tijolos ou blocos

prensados, conforme exposto anteriormente.

2.3.5.2 Pisos

Conforme Teixeira Filho (1996), mistura de solo-cimento pode ser

empregado para construção de pisos internos e externos, tais como terreiros de

café, área de circulação de animais, pátios de estacionamento de máquinas e

implementos agrícolas, entre outras finalidades. Trata-se, na verdade, de uma

extensão da aplicação em pavimentação de rodovia. A espessura final deve variar

entre 8 e 15 centímetros. A compactação deve ser realizada manualmente com

soquetes ou mecanicamente, com compactadores mecânicos. E por fim, o

45

acabamento superficial deve ser por meio de aplicação de uma camada de

argamassa de cimento (1:3), aumentando a resistência ao desgaste mais

acentuado em determinadas situações, a fim de garantir durabilidade do piso.

A Figura 6 exemplifica a realização da compactação manual de camada de

solo-cimento com soquete, quando empregado na construção de pisos.

Figura 6: Compactação da camada de solo-cimento


2.3.5.3 Solo-cimento Ensacado

Muito utilizado no meio rural devido a sua praticidade e versatilidade. Pode

ser usado para contenção de encostas, revestimento de canais, na proteção de

46

saídas de água em galerias, na cabeceira de pequenas pontes, ou qualquer outro

local que se queira proteger da ação erosiva da água. (Teixeira Filho, 1996).

As Figuras 7, 8 e 9 demonstram algumas formas de utilizar solo-cimento

ensacado: em revestimento de canal, em cabeceira de ponte e na saída de galeria

com dissipador de energia, respectivamente.

Figura 7: Revestimento de canal com solo-cimento ensacado


47

Figura 8: Pequena ponte com cabeceira de solo-cimento ensacado


Figura 9: Saída de galeria com dissipador de energia em solo-cimento ensacado


48

Conforme o autor, a massa de solo-cimento fresco é colocada em sacos,

que são costurados e posicionados para serem então, compactados. Os sacos

podem ser de diversos materiais, polipropileno, aniagem, etc. Sua função é servir

de fôrma para a compactação do material, pois com o tempo, os sacos tendem a se

deteriorar, expondo o solo-cimento já endurecido.

O posicionamento dos sacos deve ser tal que o arranjo possibilite o

travamento entre os sacos.

Na Figura 10 tem-se outro exemplo de emprego de solo-cimento ensacado,

o qual funciona como revestimento do talude, bem como berma de apoio.

Figura 10: Aplicação do solo-cimento ensacado no revestimento de um talude


49

2.3.5.4 Revestimento de Canais e Silos-trincheiras

São executados de forma semelhante à parede monolítica de solo-cimento.

Neste caso, o fundo é executado como piso e as laterais são construídas utilizando

a face externa da forma. As juntas construtivas devem ser espaçadas entre 2 e 3

metros.

Na Figura 11 tem-se o exemplo do uso de solo-cimento em revestimento de

canal, utilizando-se painéis monolíticos na sua execução.

Figura 11: Lançamento do solo-cimento na fôrma durante a construção de silo trincheiras com painéis monolíticos


50

3. ESTUDO DE CASO: SOLO-CIMENTO COMO REGULARIZAÇÃO DE

TALUDE DO CANAL ACAUÃ/ARAÇAGI

O presente estudo de caso foi possível tendo em vista o aproveitando das

experiências do autor na realização de seu estágio supervisionado desempenhado

na empresa Ecoplan Engenharia Ltda. e na supervisão das obras de implantação

do canal Acauã/Araçagi – Vertentes Litorâneas no Estado da Paraíba.

O canal contará com extensão total de 112,444 km e é uma obra de

continuidade da implantação de projetos de irrigação no interior do Brasil e para

fins de edital de concorrência para execução, foi divido em três lotes:

● Lote 01: km 00 ao km 40+850 (totalizando 40,850 metros);

● Lote 02: km 40+850 ao km 81+860 (totalizando 41,010 metros);

● Lote 03: km 81+860 ao km 112+444 (totalizando 30,584 metros).

É uma parceria entre Ministério da Integração Nacional (MI) e Secretaria de

Estado da Infraestrutura, dos Recursos Hídricos, do Meio Ambiente e da Ciência e

Tecnologia (SEIRHMACT) da Paraíba, sendo que a participação dos recursos é

80% e 20%, respectivamente.

O Canal Acauã/Araçagi consiste num sistema adutor de água bruta

composto de canais e sifões invertidos, que conduz água por gravidade e visa à

integração das bacias hidrográficas da Vertente Litorânea Paraibana, como uma

das formas de aproveitamento das águas oriundas do rio São Francisco,

conduzidas pelo Eixo Leste (Trecho V) do Projeto de Integração do Rio São

Francisco (PISF), garantindo o suprimento regular desse bem aos municípios da

Planície Costeira Interior do Estado da Paraíba.

O empreendimento como um todo foi dividido em: projeto, execução,

supervisão e gerenciamento.

51

O Consórcio Projetista é constituído pelas empresas: Arco Projetos, ABF

Engenharia, Serviços e Comércio Ltda., Projetec - Projetos Técnicos Ltda. e

TECHNE – Engenheiros Consultores Ltda.

Quanto à execução das obras de implantação, os consórcios construtores

são formados pelas empresas:

● Lotes 01 e 02: Consórcio Acauã – Queiroz Galvão S/A, Via

Engenharia S/A e Construtora Marquise S/A;

● Lote 03: Consórcio Vertente Paraibana – Serveng Civilisan S/A e S/A

Paulista de Construções e Comércio.

Por fim, a supervisão foi realizada pela empresa Ecoplan Engenharia Ltda.,

bem como o gerenciamento pela empresa Cobrape.

O Canal tem seu ponto de partida da barragem Acauã e seu término na

barragem de Araçagi, a qual deve ser construída na fase final do empreendimento.

Em seus 112,444 quilômetros, a água será transportada por gravidade de uma

barragem à outra, e contemplará trechos em canal aberto, sifão e aqueduto,

conforme disposto em projeto.

Tratando-se especificamente dos trechos em canal aberto, têm-se 3

situações: trechos em corte, em aterro e seção mista (corte e aterro). A seguir

serão descritos os procedimentos adotados para estas situações citadas.

Após realizado o aterro ou o corte da seção, deve-se executar a

regularização dos taludes do canal, a fim de remover o excesso de material ou

preencher depressões que porventura permaneçam nos taludes e assim não

causar o puncionamento da geomembrana. Quando se tem seção de canal em

aterro e/ou corte em materiais de 1ª ou 2ª categoria, utiliza-se o solo-cimento para

a regularização da seção hidráulica, e quando houver seção em corte com material

de 3ª categoria, será utilizada, primeiramente camada de enrocamento de diâmetro

de até 10 centímetros e posteriormente camada de concreto poroso (concreto

magro), com até 17 centímetros de espessura.

52

Em um primeiro momento tinha-se adotado a regularização dos taludes do

canal em concreto poroso, entretanto, em razão do alto custo dos materiais,

adotou-se a solução da mistura de solo-cimento, em seções de aterro e/ou corte

em materiais de 1ª e 2ª categorias.

Na etapa seguinte, tem-se a instalação da drenagem interna do canal.

Assim, têm-se duas possibilidades de dreno: dreno Finger ou dreno de fundo.

Drenos Finger constituem valas retangulares (30cmx15cm) nas laterais do canal,

preenchido com areia, e drenos de fundo do canal são tubos plásticos envolvidos

em camada de 10 cm de brita e geomembrana têxtil, finalizado com 10 cm de

colchão de areia.

Em seção de canal em corte onde foi utilizado solo-cimento, instalam-se

drenos Finger e dreno de fundo do canal, e em seção de corte onde foi utilizado

enrocamento e concreto poroso, tem-se somente dreno de fundo de canal.

A seguir tem-se a aplicação da geomembrana em PEAD, a qual tem a

finalidade de impermeabilizar as camadas subjacentes e preservar suas qualidades

técnicas. As mantas impermeabilizantes são soldadas e ensaiadas a fim de se

obter a estanqueidade necessária.

Por fim, o canal recebe a aplicação das placas de concreto, que têm a

finalidade de resistir a esforços mecânicos e assim impedir que a geomembrana

venha a ser eventualmente furada. As placas de concreto têm dimensões variadas,

conforme projeto.

3.1 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS E NOTAS DE SERVIÇO DE SOLO-

CIMENTO

As Especificações Técnicas do Canal Acauã/Araçagi têm como objetivo

estabelecer requisitos a serem cumpridos para cada elemento constituinte da obra,

53

bem como os materiais a serem empregados, instruções e recomendações de

implantação e execução do empreendimento.

Quanto às Notas de Serviço contidas na Planta de Detalhes Construtivos da

Seção do Canal, estas detalham e atualizam as situações em que se deve utilizar

solo-cimento, alguns detalhes construtivos e requisitos a serem seguidos na

execução do revestimento de taludes com solo-cimento compactado.

Posto isso, no item – 3.4.14 Conformação e Regularização dos Taludes,

subitem 3.4.14.1 Serviços – têm-se as especificações a respeito da execução dos

serviços de regularização de talude com solo-cimento.

Assim, o serviço de regularização de talude da seção hidráulica compreende

a remoção de excesso de material ou o preenchimento de depressões após o

término do serviço de terraplanagem ou escavação, a fim de preparar os taludes do

canal para receberem a manta impermeabilizante e o revestimento de concreto.

Essa regularização dos taludes das seções do canal deve ocorrer sempre

com solo melhorado com cimento, não sendo permitido reaterros de solos de

qualquer natureza.

A compactação do solo-cimento, sempre que possível, deve ser mecânica,

podendo ser, eventualmente, manual com soquete, bem como deve ocorrer mesmo

nas superfícies inclinadas, e assim, obter o grau de compactação ótima

determinado em laboratório.

Os solos utilizados na mistura de solo-cimento para regularização devem

conter as seguintes características:

● Limite de Liquidez menor que 40%;

● Índice de Plasticidade menor que 18%;

● Percentagem passando pela peneira nº 200 menor que 50%;

● Índice C.B.R. mínimo de 3 e uma expansão máxima de 1%.

Ainda, durante a compactação, a mistura deve apresentar teor de umidade

igual à umidade ótima definida em ensaio de compactação do Proctor

Intermediário, +- 2%. A densidade aparente seca da mistura após a compactação

54

deve ser igual ou superior a 97% e no máximo 100% da densidade máxima seca

determinada em laboratório pelo método Proctor Intermediário. O teor mínimo de

cimento deverá ser de 8% em peso em relação à massa de solo seco, e a

resistência à compressão simples superior a 20 Kgf/cm2.

O controle geométrico final dos serviços de regularização de talude deve ser

efetuado visualmente, entretanto deve ser acompanhado permanentemente por

conferência de locação e nivelamento.

De forma complementar, as Notas de Serviço aduzem que a regularização

de canal, depois de escavada a seção hidráulica, quando se trata de material de 1ª

e 2ª categoria, deve ser realizada com solo-cimento, a fim de conformar

irregularidades da superfície do talude, evitando o puncionamento da

geomembrana.

Na Figura 12 apresenta-se seção tipo de aterro, bem como todo processo

executivo dos taludes.

Na Figura 13 tem-se seção tipo em aterro, na qual é apresentado detalhes

construtivos de implantação de drenos Finger, drenos de fundo de canal.

Na Figura 14 tem-se demonstrado seção de canal com utilização de solo-

cimento na regularização de seção hidráulica, quando o talude for de solo ou

alteração de rocha. Neste caso trata-se de solo saprolítico.

Finalmente, na Figura 15 tem-se os procedimentos correspondentes à

execução das placas de concreto, moldadas in loco, sobre a geomembrana e a

regularização do talude.

55

Figura 12: Detalhamento esquemático construtivo - seção em aterro

Fonte: Consórcio Projetista Arco, ABF, Projetec e Techne (2014).

Figura 13: Detalhamento do sistema de drenagem – drenos Finger e de fundo de canal


56

Figura 14: Detalhes da regularização com solo-cimento em seção de aterro ou corte


57

Figura 15: Detalhamento do revestimento em placas de concreto


58

3.2 ENSAIOS REALIZADOS

Neste item serão apresentados os ensaios e seus respectivos resultados, de

caracterização do solo, compactação e resistência à compressão simples da

mistura de solo-cimento, oriundos do Relatório de Consultoria Técnica de Dosagem

de Solo-cimento, realizado pela empresa ASPEC – Engenharia e Consultoria Ltda.,

a pedido do Consórcio Construtor Acauã.

Neste estudo de dosagem experimental realizado, o cimento utilizado foi o

CP II F 40 da marca CIMPOR, o qual obedece às recomendações da ABNT NBR

11578: Cimento Portland composto – Especificação. A água utilizada foi a mesma

usada nas misturas dos concretos das estruturas da obra. E o solo utilizado foi

retirado da escavação da seção hidráulica do canal, o qual é comumente chamado

de Top Soil.

A metodologia utilizada foi baseada nas normas da ABNT relativas ao tema,

NBR 12023:2012, NBR 12024:2012, NBR 12025:2012 e NBR 12253:2012.

Nos ensaios de caracterização do solo, foi realizado ensaio de

granulometria. Assim, segundo o sistema Highway Research Board (HRB), trata-se

de um solo do grupo A2-4, podendo ser utilizado em misturas de solo-cimento,

sendo que a quantidade mínima de cimento é de 7% para o tipo de solo

encontrado. Neste item tem-se que não foram realizados ensaios dos índices de

consistência do solo (Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade).

Nos ensaios de compactação da dosagem realizados foram testadas

quantidades de cimento de 7 e 8% (porcentagem mínima e de projeto,

respectivamente), obtendo-se assim, as densidades máximas e umidades ótimas

para cada quantidade.

Por fim, foram realizados ensaios de resistência à compressão simples

média aos 7 dias de cura para cada dosagem de cimento para a mistura, obtendo-

se resultados acima do valor estipulado em projeto, ou seja, 20 Kgf/cm2.

59

Desta forma, conclui-se que, conforme a NBR 12253:2012, para solos do

grupo A2-4, ambas as dosagens obtiveram níveis de resistência satisfatórios,

recomendando-se, porém, a utilização da dosagem determinada em projeto, de

8%, denominada de SC-20.

A Tabela 5 traz os resultados dos ensaios de caracterização do solo

analisado, por meio da análise granulométrica. Nas Tabelas 6 e 7 têm-se

demonstrado os resultados dos ensaios de compactação de mistura de solo-

cimento com teores, respectivamente, de 7% e 8%, e seus respectivos valores de

umidade ótima.

Finalmente, a Tabela 8 tem-se os resultados dos ensaios de compressão

simples para as dosagens experimentais de mistura de solo-cimento, com teores

de 7% e 8% de cimento.

Tabela 5: Ensaios de caracterização do solo

Fonte: ASPEC – Engenharia e Consultoria Ltda. (2015).

60

Tabela 6: Ensaio de compactação de solo-cimento – Dosagem SC-19


61

Tabela 7: Ensaio de compactação de solo-cimento – Dosagem SC-20


62

Tabela 8: Ensaios de compressão simples


Em obra, os ensaios realizados são de caracterização do solo, Índice de

Suporte Califórnia (CBR), compactação e compressão simples aos 7 dias, a fim de

se obter uma mistura conforme os requisitos estabelecidos em projeto.

Entretanto, esses ensaios são realizados somente quando há alguma

mudança de material ou quando o produto final apresenta alguma variação na

mistura em relação ao usualmente verificado. Assim, o que se constata na

realidade é que esse acompanhamento é realizado de forma muito empírica e sem

cumprir o estabelecido nas normas, dependendo dos conhecimentos e

experiências dos encarregados da dosagem na usina, bem como da execução do

serviço em campo.

A seguir tem-se na Tabela 9 a relação dos resultados dos ensaios de

compressão simples das amostras de mistura de solo-cimento coletadas no

canteiro de obra, durante o mês de dezembro de 2016.

63

Tabela 9: Resultados de ensaios de compressão simples de solo-cimento

Fonte: Consórcio Acauã (2016).

64

Aqui, salienta-se que, embora as normas e especificações estabeleçam o

valor mínimo de 2 MPa de resistência à compressão a ser alcançado, os valores

dos resultados obtidos mostrados nas Tabelas 8 e 9 estão bem acima a esse valor,

explicitando os valores altos de cimento adicionados na dosagem da mistura.

Ainda, na Tabela 9 visualiza-se que alguns ensaios de resistência simples

aos 7 dias obtiveram valores superiores aos ensaios de 28 dias. Isso ocorre em

função da cura dos corpos de prova não ter sido realizada da maneira correta.

A Figura 16 ilustra o solo arenoso utilizado em misturas de solo-cimento,

armazenado no canteiro de obra.

Figura 16: Solo arenoso utilizado na mistura de solo-cimento

Fonte: Autor (2017).

A Figura 17 apresenta caminhão betoneira sendo carregado com solo-

cimento usinado. Ainda, têm-se o conjunto do silo onde é armazenado o cimento, e

o misturador de agregados, bem como máquina pá carregadeira transportando

material.

65

Figura 17: Caminhão betoneira sendo carregado com solo-cimento na usina


Na Figura 18 tem-se a adição complementar de água à mistura de solo-

cimento realizada após o carregamento da mistura no caminhão betoneira.

Figura 18: Adição complementar de água à mistura de solo-cimento na usina


Nas Figuras 19, 20 e 21, respectivamente, têm-se amostra solo-cimento

retirada de caminhão betoneira para realização de ensaios, colaborador

66

procedendo para realização de ensaio CBR, bem como moldando dois corpos de

prova para realização de ensaio de compressão simples.

Figura 19: Amostra de solo-cimento para ensaio


67

Figura 20: Procedimento de ensaio CBR


68

Figura 21: Ensaio de compressão simples – moldagem de corpos de prova


69

3.3 APLICAÇÃO DE SOLO-CIMENTO COMO REGULARIZAÇÃO DE TALUDE

DO CANAL

Como exposto acima, a mistura de solo-cimento é utilizada em seções de

aterro ou corte do canal, quando se têm materiais de 1ª ou 2ª categorias (solo ou

rocha alterada).

Assim, a seguir serão expostos os procedimentos sequenciais realizados na

execução de revestimento de taludes do canal com solo-cimento:

● Executa-se o aterro ou faz-se o corte da seção hidráulica do canal

(Figuras 22 e 23);

● Regulariza-se o talude com escavadeira com concha lisa, a fim de

que a seção tenha as dimensões de projeto, bem como fique com a

superfície a mais lisa possível. Irregularidades que não foram tiradas

serão preenchidas com solo-cimento posteriormente (Figuras 22 e

23);

● Em trechos de corte, abrem-se as valas para os drenos de fundo de

canal e drenos Finger (Figura 24);

● Equipe de topografia vai a campo fixar os piquetes e marcar o nível da

camada de solo-cimento a ser aplicada. Solo-cimento é medido e

pago por área (m2), e não há especificação da espessura da camada.

Desse modo, na prática é aplicada uma camada de 3 a 5 centímetros

de solo-cimento como revestimento de talude de canal (Figuras 24 e

25);

● Molha-se a superfície antes desta receber a camada de solo-cimento

(Figura 25);

● Aplica-se o solo-cimento (Figuras 24 e 25);

● Regulariza-se e compacta-se a camada manualmente com régua e

soquete (Figura 26);

70

● Instalam-se os drenos de fundo e finger (Figura 27);

● Finaliza-se o fundo de canal com colchão de areia (Figuras 27 e 28);

● Aplica-se a geomembrana impermeabilizante de PEAD (Figuras 28 e

29);

● Aplicam-se as placas de concreto (Figuras 23 e 24).

Na Figura 22 tem-se uma seção de canal trapezoidal em aterro com solos

residuais areno-argilosos em execução.

Figura 22: Seção de canal em aterro


Na Figura 23 apresenta-se uma seção de canal trapezoidal em corte

regularizado, com predominância de solos saprolíticos de rocha e solos areno-

siltosos de coloração variegada.

71

Figura 23: Seção de canal em corte regularizado em solos de 1ª ou 2ª categoria


Na Figura 24 demonstra-se a aplicação de solo-cimento na regularização de

seção trapezoidal de canal, seção em aterro.

Figura 24: Aplicação de solo-cimento

72


Na Figura 25, em um primeiro plano, tem-se na cor cinza a camada de solo-

cimento aplicada e a molhagem do talude para posterior aplicação de mistura. Ao

fundo vê-se os taludes em aterro com cor avermelhada.

Figura 25: Molhagem do talude e aplicação de solo-cimento


Tem-se demonstrado na Figura 26 a execução de nivelamento e

compactação da camada de solo-cimento, em talude de corte do canal.

Figura 26: Nivelamento e compactação da camada de regularização em solo-cimento


73

Na Figura 27 tem-se a finalização dos drenos de fundo e finger e ao fundo,

vê-se a aplicação de impermeabilização de canal com geomembrana sobre a

camada regularizante de solo-cimento.

Figura 27: Finalização dos drenos de fundo e Finger


Na Figura 28 vê-se a seção hidráulica revestida com geomembrana,

aplicada sobre a camada de solo-cimento regularizada e compactada.

Figura 28: Aplicação da geomembrana


74

Na Figura 29 tem-se canal em fase de execução das placas de concreto

moldadas in loco, com utilização de gabaritos metálicas.

Figura 29: Execução das placas de revestimento em concreto


4. CONCLUSÃO

O tema deste trabalho foi escolhido em função da oportunidade vivenciada

na utilização de solo-cimento durante o período de Estágio Supervisionado, bem

como por se tratar de um assunto visto de forma muito sucinta durante o curso de

Graduação de Engenharia Civil.

Os objetivos traçados neste trabalho de reunir bibliografia acerca do tema, a

fim de fazer um apanhado geral da mistura de solo-cimento, seus componentes,

normas, especificações e aplicações foram plenamente alcançados. Desta forma,

75

foi surpreendente o resultado obtido, na medida em que solo-cimento é utilizado há

bastante tempo como material substituinte, principalmente do concreto, em

inúmeras aplicações. Atualmente conta com respaldo teórico, prático e normativo,

muito em função de suas características, pois agrega baixo custo, tanto em

materiais quanto no emprego de mão de obra (materiais acessíveis e a mão de

obra não precisa ser especializada), processo construtivo fácil de ser executado e

características técnicas após executado satisfatórias.

De maneira geral, solo-cimento como material alternativo aos materiais de

construção convencionais, como concreto e materiais granulares (enrocamento,

transição e bases granulares), proporciona boa resistência à compressão, baixa

permeabilidade, baixo índice de retração volumétrica, boa durabilidade e baixa

erodibilidade. Por outro lado, dependendo da finalidade dada para a mistura, as

exigências de preparo, execução e controle dos resultados podem variar, na

medida em que nem sempre essas características são requeridas.

Com o trabalho verifica-se o quão versátil é o uso das misturas de solo-

cimento em obras de engenharia. Podendo-se fazer uso das mesmas de forma

simples, como a preparação de uma argamassa simples, a preparação da mistura

em grandes volumes com a concha de uma escavadeira hidráulica e, no caso de

obras de maior relevância, torna-se possível a aplicação de controles tecnológicos

avançados e rigorosos em usinas e com resultados satisfatórios mesmo para obras

que exigem alto rigor técnico, como as barragens de terra, a base de pavimentos

rodoviários, fundações de edificações e grandes e extensos canais de adução de

água em clima árido.

Ainda, solo-cimento pode ser utilizado de forma muito simples em pequenas

edificações, em substituições de solos de baixa resistência em fundações diretas

de obras diversas, em diversas aplicações em obras rurais, na estabilização de

canais e/ou taludes e, também, na sua aplicação em obras de grande importância

como a base de pavimentos, revestimento de taludes de barragens.

76

Com o estudo de caso verificou-se como são importantes: o controle da

seleção de materiais de construção, da dosagem e do preparo da mistura em uma

usina, da manutenção da espessura das camadas lançadas e compactadas em um

talude e da preparação das equipes para a execução dos serviços e ensaios de

controle tecnológico em conformidade com as definições de projeto, normas e

especificações técnicas. Todas estas condições básicas do uso de misturas de

solo-cimento se tornam mais relevantes quando aplicadas no contexto de uma

grande obra de engenharia e em clima árido, onde em poucos minutos as misturas

perdem muita umidade.

Especificamente, no estudo de caso do presente trabalho, revestimento de

taludes de canal de irrigação, há menos exigências. Pelo que foi visto, o solo-

cimento tem função de revestimento do talude, agindo como material regularizador

da seção hidráulica do canal, a fim de que se tenha a superfície uniforme e lisa,

sem sobressaltos ou depressões, e assim evitar o puncionamento da

geomembrana impermeabilizante.

Entretanto, apesar de o solo-cimento não desempenhar nenhuma função

estrutural de contenção da água, resulta em uma solução de grande relevância

para proteção do talude durante o período construtivo, bem como minimiza os

efeitos da erosão superficial e interna dos aterros e dos solos constituintes dos

taludes, em especial para as obras que possuem um traçado longo e com

ocorrência de muitos tipos de solos de natureza diversa.

Posto isso, conclui-se que na prática, embora se verifiquem alguns

problemas de preparo, execução e controle da qualidade, o solo-cimento cumpre

com a finalidade proposta, agregando qualidade, eficiência e redução de custos à

obra, se comparado ao uso de concreto.

77

REFERÊNCIAS

ASPEC. Relatório de consultoria técnica – Dosagens de solo-cimento (material de seção hidráulica - estaca 1948 a 1953 mt 12, segmento 03). Salgado de São Felix, 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Aplicações do cimento. São Paulo, 2016. Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/basico-sobre-cimento/aplicacoes/aplicacoes/>. Acesso em: 14 jan. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Construção de paredes monolíticas com solo-cimento compactado. Boletim Técnico BT110. 3.ed. São Paulo, 1998. Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/download/?search=Solo-cimento>. Acesso em: 07 jan. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Dosagem das misturas de solo-cimento: Normas de Dosagem e Métodos de Ensaios. Estudo Técnico ET35. 3.ed. Revisada pelo Eng. Márcio Rocha Pitta. São Paulo, 1986. Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/download/?search=Solo-cimento>. Acesso em: 07 jan. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Fabricação de tijolos de solo-cimento com a utilização de prensas manuais. Boletim Técnico BT111. 3.ed. São Paulo, 2000. Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/download/?search=Solo-cimento>. Acesso em: 07 jan. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Solo-cimento. São Paulo, 2009. Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/basico-sobre-cimento/aplicacoes/solo-cimento/>. Acesso em: 14 jan. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11798: materiais para base de solo-cimento – requisitos. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 4 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12023: solo-cimento – ensaio de compactação. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 9 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12024: solo-cimento – moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos – procedimento. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 8 p.

78

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12025: solo-cimento – ensaio de compressão simples de corpos de prova cilíndricos – método de ensaio. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 4 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12253: solo-cimento – dosagem para emprego como camada de pavimento – procedimento. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 5 p ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12254: solo-cimento – execução de base de solo-cimento – procedimento. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2013. 10 p ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13554: solo-cimento – ensaio de durabilidade por molhagem e secagem – método de ensaio. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 6 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13555: solo-cimento – determinação da absorção de água – método de ensaio. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 3 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16096: solo-cimento – determinação do grau de pulverização – método de ensaio. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 4 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16097: solo – determinação do teor de umidade – métodos expeditos de ensaio. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2012. 7 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR16174: solo-cimento – determinação do teor de cimento em misturas fresca de solo-cimento – método de ensaio. Rio de Janeiro, RJ: ABNT, 2013. 6 p. BARBOSA NETO, J. A. Estudo de misturas de solo-cimento para utilização em estaca. 2014. 71 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Faculdade de Tecnologia e Ciências Sociais Aplicadas – Fatecs, Brasília, DF, 2014. Disponível em:< http://repositorio.uniceub.br/bitstream/235/6395/1/20889942.pdf>. Acesso em 03 dez. 2016. Consórcio Projetista Arco, ABF, Projetec e TECHNE. Relatório do Projeto Executivo – Etapa Útil 1. Volume 4 – Especificações Técnicas e Quantitativos. RPE-01. VER-03. Recife, PB. 2012.

79

CRUZ, P. T. 100 Barragens Brasileiras: casos históricos, materiais de construção, projeto. 2.ed. São Paulo: Oficina de Textos, 1996. PITTA, M. R. Controle e fiscalização de obras de solo-cimento. Estudo Técnico ET36. 4.ed. São Paulo. Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), 2000. . Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/download/?search=Solo-cimento>. Acesso em: 07 jan. 2017. PITTA, M. R. Solo-cimento para revestimento de barragens de terra, diques e reservatório. Estudo Técnico ET34. 4.ed. São Paulo. Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), 2000. . Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/download/?search=Solo-cimento>. Acesso em: 07 jan. 2017. TEIXEIRA FILHO, F. J. O solo-cimento e suas aplicações rurais. Boletim Técnico BT117. 2.ed. São Paulo. Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), 1996. . Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/download/?search=Solo-cimento>. Acesso em: 07 jan. 2017.

80

ANEXO A – RELATÓRIO DE CONSULTORIA TÉCNICA

CONSÓRCIO ACAUÃ

SERVIÇOS DE SUPERVISÃO E CONSULTORIA TÉCNICA, PARA

ACOMPANHAMENTO E CONTROLE DE QUALIDADE GEOTECNICO E

TECNOLOGICO, PARA A OBRA DO CANAL DE INTEGRAÇÃO ACAUÃ –

ARAÇAGÍ

RELATÓRIO DE CONSULTORIA TÉCNICA DOSAGENS DE SOLO CIMENTO (MATERIAL DE SEÇÃO

HIDRAULICA ESTACA 1948 A 1953 MT 12 SEGMENTO 03)

SEBASTIÃO BATISTA DOS SANTOS Engº. CONSULTOR EM GEOTECNIA E EM

TECNOLOGIA DO CONCRETO

SETEMBRO – 2015

81

ÍNDICE 1 – OBJETIVO 2 – ESTUDO DO SOLO-CIMENTO 2.1 – Definição do Solo-Cimento 2.2 – Materiais Constituintes da Mistura 2.3 – Execução das Dosagens Experimentais 2.4 – Recomendação da Dosagem

82

1 – OBJETIVO Este relatório objetiva-se em apresentar ao CONSORCIO ACAUÃ, uma

análise dos resultados dos ensaios de caracterização e de compactação dos materiais utilizados nos estudos das dosagens experimentais do solo cimento, assim como os resultados das resistências a compressão simples aos 7 (sete) dias de cura.

2 – ESTUDO DO SOLO-CIMENTO 2.1 – Definição de solo-cimento Solo-cimento é o produto endurecido resultante da cura de uma mistura

intima compactada de solo, cimento e água, em proporções estabelecidas através de dosagem, conforme projeto, e executado de acordo com a norma técnica NBR – 12254.

2.2 – Materiais constituintes da mistura 2.2.1 – Cimento No estudo das dosagens experimentais, foi utilizado o cimento CP II F 40

CIMPOR. Trata-se de um cimento Portland que obedece às recomendações da NBR 11578.

2.2.2 – Água de amassamento A água de amassamento utilizada nos estudos das dosagens experimentais

é a mesma que está sendo utilizada nas misturas dos concretos das estruturas da obra.

2.2.3 – Solos Estabilizados

83

2.2.3.1 – Topo soil Este material foi utilizado nos estudos das dosagens experimentais. Trata-se

de um solo procedente da escavação da seção hidráulica entre as estacas 1948 a 1953 do MT 12 segmento 03. Os resultados dos ensaios de caracterização (granulometria e plasticidade) estão mostrados no quadro 03. Analisando-se os resultados, verifica-se que o mesmo é classificado segundo o sistema HRB como pertence ao grupo A2-4, sendo considerado um material que pode ser geotecnicamente utilizado nas mistura de solo cimento.

2.3 – Metodologia para Execução das dosagens experimentais A metodologia utilizada baseou-se nas recomendações das normas ABNT

NBR – 12023, NBR-12024, NBR-12025 e NBR-12253, variando-se a porcentagem de cimento.

2.3.1 – Apresentação dos Resultados Os Quadros 01 e 02 mostram os resultados dos ensaios de compactação da

dosagem estudada, com o percentual de 7% e 8% do cimento. O Quadro 04 mostra um resumo da dosagem experimental da mistura, enfatizando as densidades máximas, umidades ótimas e a resistências a compressão simples média aos 07 (sete) dias de cura.

2.3.2 – Análise dos Resultados Analisando-se os resultados mostrados no Quadro 04, verifica-se que a

mistura alcançaram níveis de resistência especificada em projeto. Com base na norma NBR – 12253 que sugere para um solo do grupo A2-4 um teor de cimento de 7%. Como para a mistura do solo cimento com 8% que é recomendada em projeto encontramos um resistência media de 4,48 Mpa então, esta é a mistura recomenda cuja denominação é SC – 20.

2.4 – Recomendações da Dosagem

84

De acordo com os resultados obtidos e com base na NBR – 12253 recomendamos internamente ao Consórcio que seja utilizada a dosagem denominada SC–20, cuja composição está mostrada abaixo. A mistura deverá ser feita mecanicamente, ou seja, utilizando betoneira.

Composição da Mistura para 1m3 de solo Cimento Usinado – SC-20. Quantidade de materiais em peso para 1m3 de solo-cimento usinado

Cimento CP II E 32 CIMPOR = 172,48 Kg Topsoil - Escuro = 1.983,52 Kg Água = 153,08 litros Composição em padiola para um saco de cimento de 50 Kg. Cimento CP II F 32 CIMPOR = 50 Kg Topsoil = 11 padiolas rasas (45x35x22 cm) Água = 44,38 Litros Salgado de São Felix, Paraíba, 22 de Setembro de 2015. Sebastião Batista dos Santos Eng.º Consultor em Geotecnia e Tecnologia de Concreto

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