rejeitos de britagem de origem basÁltica: … · salmos 3: 13 a 15, 17. 9 ... da caracterização...
TRANSCRIPT
1
ADRIANA MACEDO PATRIOTA FAGANELLO
REJEITOS DE BRITAGEM DE ORIGEM BASÁLTICA:
CARACTERIZAÇÃO E UTILIZAÇÃO EM SOLO-CIMENTO
NA REGIÃO DE LONDRINA - (PR)
Londrina 2006
Universidade Estadual de Londrina
2
ADRIANA MACEDO PATRIOTA FAGANELLO
REJEITOS DE BRITAGEM DE ORIGEM BASÁLTICA:
CARACTERIZAÇÃO E UTILIZAÇÃO EM SOLO-CIMENTO
NA REGIÃO DE LONDRINA - (PR) Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Saneamento da Universidade Estadual de Londrina, para obtenção do título de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Gilson Morales
Londrina 2006
3
ADRIANA MACEDO PATRIOTA FAGANELLO
REJEITOS DE BRITAGEM DE ORIGEM BASÁLTICA:
CARACTERIZAÇÃO E UTILIZAÇÃO EM SOLO-CIMENTO
NA REGIÃO DE LONDRINA - (PR) Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Saneamento da Universidade Estadual de Londrina, para obtenção do título de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Gilson Morales
COMISSÃO EXAMINADORA
Prof. Dr. Gilson Morales
Prof. Dr. Vanderley Moacyr John
Prof. Dr. José Paulo Peccinini Pinese
Londrina, __________de _______________de 2006.
4
F138r
Faganello, Adriana Macedo Patriota Rejeitos de britagem de origem basáltica: caracterização e utilização em
solo–cimento na região de Londrina (PR) / Adriana Macedo Patriota Faganello. – Londrina, PR, 2006.
134p.; 31cm. Orientador: Prof. Dr. Gilson Morales. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de
Edificações e Saneamento da Universidade Estadual de Londrina. Bibliografia: f. 1. Rejeitos de britagem. 2. Finos de britagem. 3. Pó de Pedra. 4. Solo-
cimento. CDD: 693.22
5
Dedicatória
À Deus, autor e consumador de todas as coisas,
só a Ele honra, louvor e toda a glória.
Ao amor da minha vida, meu querido esposo,
Paulo Sérgio Faganello, que com muita paciência
me apoiou e incentivou o meu trabalho.
À meu querido filhinho Matheus, o maior
presente que Deus poderia ter me dado.
6
Agradecimentos
Aos meus pais Afrânio e Miriam, pela vida, educação e principalmente por ter me ensinado o
caminho que devia andar, a eles, minha admiração.
Ao meu orientador Prof. Dr. Gilson Morales, pelo incentivo, confiança e grande contribuição
em meu trabalho.
Ao meu cunhado Prof. Dr. Silvano Cesar da Costa, pela análise estatística, sem sua ajuda não
conseguiria passar por este obstáculo.
Aos Profos. Dr. José Paulo Pinese e Dr. Sônia Gimenez, pela atenção e contribuição no
trabalho.
Aos Profos. Costa Branco, Raquel e Miriam, pela ajuda competente e amigável na pesquisa.
Aos meus irmãos, Enga. Simoni e Engo.Emerson, e cunhada Ana Lydia, pelo auxílio nos
ensaios de laboratório e pelo apoio e carinho em todas as horas.
Ao Laboratorista Sr. Pedro Cândido, muito obrigada por horas e horas de trabalho,
conhecimento repartido e por suas mãos nos ensaios realizados. A sua “filhota” agradece.
Aos Laboratoristas Sr. Lorival e Anselmo, pela grande ajuda nos ensaios realizados no
Laboratório de Materiais de Construção.
7
A Politécnica representada pela Enga. Rebeka Ribas César e Engo. Elias Plácido Vieira César
pela prontidão em atender um pedido e pela aferição da prensa.
Aos meus amigos Ivanóe e Roberto pelo companheirismo desde o início de tudo. Valeu!
Aos meus queridos amigos, pelo incentivo, orações e paciência por toda esta caminhada.
8
“Feliz o homem que acha sabedoria, e o homem que adquire conhecimento; porque melhor
é o lucro que ela dá do que prata, e melhor a sua renda do que ouro mais fino.” “Mais preciosas é do que pérola, e tudo o que podes desejar não é comparável a ela.”
“Os seus caminhos são caminhos deliciosos, e todas as suas veredas paz.” Salmos 3: 13 a 15, 17.
9
FAGANELLO, Adriana Macedo Patriota. Rejeitos de britagem de origem basáltica: caracterização e utilização em solo-cimento na região de Londrina – (PR). Londrina, Paraná, 2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Saneamento) – Universidade Estadual de Londrina.
RESUMO
O presente trabalho apresenta uma pesquisa, em escala de laboratório, sobre a incorporação de agregados obtidos pela britagem de rocha basáltica ao solo argiloso da região de Londrina – Estado do Paraná, para a produção de solo-cimento. Os agregados são finos de britagem (material com dimensões inferiores a 4,8mm) e pó de pedra (material com dimensões inferiores a 6,3mm), produzidos na Pedreira Ica, situada no Município de Ibiporã – Estado do Paraná. O objetivo foi avaliar o desempenho do solo-cimento e a interferência destas adições, através da caracterização dos materiais envolvidos, da avaliação do desempenho do solo-cimento em relação à variação do teor de cimento em massa e da resistência à compressão do solo-cimento com incorporação de finos de britagem e pó de pedra no decorrer do tempo. Na segunda fase da pesquisa foi realizado o ensaio de durabilidade para definição do teor de cimento em massa com o qual o solo argiloso se estabilizaria. Para verificação do desenvolvimento das resistências, foram moldados corpos de prova com teores de 11%, 13%, 15%, 17% e 19% e rompidos nas idades de 7, 28, 56 e 90 dias. Na última fase da pesquisa, foram definidas as granulometrias ótimas para as misturas do solo-cimento com as amostras de agregados, moldando-se corpos de prova com teores de cimento em massa de 5%, 7% e 9% e rompendo-os nas idades de 7 e 28 dias. Concluiu-se, através do ensaio de durabilidade, que o solo argiloso se estabilizou com 15% de cimento, em massa. Os resultados obtidos permitiram concluir que o solo-cimento produzido com os materiais estudados, finos de pedreira e pó de pedra em mistura com o solo argiloso, apresenta grande potencial de utilização, confirmando a hipótese proposta no início do trabalho. A incorporação dos finos de britagem e pó de pedra melhoraram significativamente as propriedades do solo-cimento analisadas, sendo possível a obtenção de um material mais estável e de maior resistência mecânica com redução do consumo de cimento, em massa, para 9% na mistura MA1 e 7% na mistura MA2. Palavras – Chave: Rejeitos de britagem. Finos de britagem. Pó de pedra. Solo-cimento.
10
FAGANELLO, Adriana Macedo Patriota. Waste of Aggregates from basaltic origin: Characterization and use in cement-soil in the region of Londrina. Londrina, Paraná, 2005 137f. (Master´s thesis in Building Engineering and Sanitation) - Universidade Estadual de Londrina.
ABSTRACT This work presents a research, in laboratory scale, about the incorporation of aggregates obtained by crushing of basaltic rock to the argillaceous soil from the region of Londrina – State of Paraná, for the production of cement-soil. The aggregates are argillaceous soil (material with dimensions inferior to 4.8 mm) and rock powder (material with dimensions inferior to 6.3 mm), produced at Pedreira Ica, located in the city of Ibiporã – State of Paraná. The objective was to evaluate the performance of cement-soil and the interference of these additions, by the characterization of the materials involved, by the evaluation of the performance of cement-soil in relation to the variation of the tenor of the cement in mass, and by the resistance to compression of the cement-soil with the incorporation of argillaceous soil over the time. In the second phase of the research the durability essay was performed for the definition of the tenor of cement in mass with which the argillaceous soil would stabilize. For the verification of the development of resistances, test bodies were shaped with 11%, 13%, 15%, 17% and 19% tenors and breached at the ages of 7,28,56, and 90 days. At the last phase of the research, the optimal granulometries were defined for the mixtures of cement-soil with the aggregate samples by shaping test bodies with cement in mass tenors of 5%, 7% and 9% and breaching them at the ages of 7 and 28 days. We concluded, by the durability essay, that the argillaceous soil stabilized at 15% of cement, in mass. The results obtained permitted conclude that the cement-soil produced with the materials studied, crushed rock fines and rock powder in a mixture with argillaceous soil, presents a great potential of use, confirming the hypothesis proposed at the beginning of this work. The incorporation of crushed rock fines and rock powder significantly enhanced the cement-soil properties analyzed, and it is possible to obtain a more stable material with greater mechanical resistance with the reduction of the use of cement, in mass, for 9% in the mixture MA1 and 7% in the mixture MA2. Key words: Waste of aggregates. Crushed rock fines. Rock powder. Cement soil.
11
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Material estocado na Pedreira Ica. ............................................................ 04 Figura 2 – Espargidores de água para redução do pó em suspensão. ........................ 09 Figura 3 – Campo Experimental de Engenharia Geotécnica “Prof. Saburo
Morimoto. ................................................................................................... 14 Figura 4 – Foto aérea da Pedreira Ica Ltda. ............................................................... 16 Figura 5 – Foto das bicas na produção de pedra britada da Pedreira Ica. .................. 16 Figura 6 – Mina de basalto da Pedreira Ica. ............................................................... 22 Figura 7 – Foto da formação rochosa da Pedreira ICA Ltda. .................................... 30 Figura 8 – Representação esquemática das três fases constituintes dos solos:
sólida, líquida e gasosa nas areias e argilas. ............................................. 39 Figura 9 – Método gráfico para mistura de dois solos. .............................................. 42 Figura 10 – Gráfico de plasticidade de Casagrande. .................................................... 44
Figura 11 – Resistências à compressão simples aos 7 dias, em relação à proporção de finos e o teor de cimento, em massa (%). ............................................ 65
Figura 12 – Curva granulométrica da amostra A1. ...................................................... 80
Figura 13 – Curva granulométrica da amostra A2. ...................................................... 81
Figura 14 – Curva granulométrica da amostra de solo do CEEG. ............................... 84
12
Figura 15 – Determinação da massa específica aparente seca máxima e umidade ótima do solo – CEEG. ............................................................................. 85
Figura 16 – Determinação da massa específica aparente seca máxima e umidade ótima do solo-cimento. ............................................................................. 86
Figura 17 – Ensaio de durabilidade – perda de massa corrida. .................................... 87
Figura 18 – Resultados das perdas de massa corrida do ensaio de durabilidade. ........ 88
Figura 19 – Corpos de prova após o ensaio de durabilidade. ....................................... 88
Figura 20 – Resumo do comportamento do solo-cimento com a variação no teor de cimento e o desenvolvimento da resistência com a idade. ....................... 91
Figura 21 – Distribuição granulométrica das misturas da amostra A1 e solo. ............. 94
Figura 22 – Distribuição granulométrica das misturas da amostra A2 e solo. ............. 95
Figura 23 – Determinação da massa específica aparente máxima e da umidade ótima – mistura MA1. ............................................................................... 97
Figura 24 – Determinação da massa específica aparente seca máxima e umidade ótima – mistura MA2. ............................................................................... 98
Figura 25 – Feições de ruptura dos corpos de prova rompidos a compressão simples. ................................................................................................... 102
Figura 26 – Feições de ruptura dos corpos de prova rompidos a compressão simples. ................................................................................................... 102
Figura 27 – Resistências à compressão simples da mistura MA1. .............................. 103
Figura 28 – Resistências à compressão simples da mistura MA2. ............................ 103
Figura 29 – Amostra No 1 de finos de britagem – Pedreira Ica. ................................. 105
13
Figura 30 – Amostra No 2 de pó de pedra – Pedreira Ica. .......................................... 105
Figura 31 – Valores observados da massa específica aparente seca (g/cm3) por teor de cimento, em massa. ............................................................................ 111
Figura 32 - Resumo do desenvolvimento da resistência variando o teor de cimento, em massa e a idade, considerando o desvio padrão. ............................... 116
Figura 33 – Gráfico de caixas das resistências à compressão simples (MPa) por teor de cimento e idade da mistura MA1. ...................................................... 120
Figura 34 – Gráfico de caixas das resistências à compressão simples (MPa) por teor de cimento e idade da mistura MA2. ...................................................... 120
14
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Classes de concessões produção bruta (t/ano). .......................................... 20
Quadro 2 – Classificação pela produção bruta (t/ano). ................................................. 21
Quadro 3 – Classificação da forma das partículas – BS 812: Parte 1: 1975. ............... 27
Quadro 4 – Classificação da forma das partículas – adotada pelo EUA. ..................... 27
Quadro 5 – Importância relativa média das propriedades do agregado sobre a resistência do concreto. ........................................................................... 29
Quadro 6 – Massa específica de diversos grupos de rochas. ........................................ 33
Quadro 7 - Escalas granulométricas: internacional e brasileira – ABNT – 6502/95. ..................................................................................................... 40
Quadro 8 – Classificação dos solos pela AASTHO e adotada pela HRB. ................... 58
Quadro 9 – Teor de cimento para o ensaio de compactação. ....................................... 72
Quadro 10 – Teor de cimento médio requerido por solos siltosos e argilosos. ............. 73
Quadro 11 – Limites para perda de massa corrida. ........................................................ 74
Quadro 12 – Teor de cimento médio requerido por solos siltosos e argilosos. ............. 99
15
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Resistência à compressão, em MPa, do solo-cimento. .............................. 62
Tabela 2 – Resistência à compressão simples, em MPa, do solo-cimento – estacas ensaiadas. ....................................................................................... 63
Tabela 3 – Caracterização do solo de Londrina. ......................................................... 64
Tabela 4 – Valores médios de parâmetros geotécnicos do solo da primeira camada do CEEG. ...................................................................................... 64
Tabela 5 – Resultados dos ensaios da caracterização das amostras A1 e A2. .................................................................................................................... 78
Tabela 6 – Análise granulométrica obtida por peneiramento das amostras
A1 e A2. ..................................................................................................... 79
Tabela 7 – Análise granulométrica obtida por sedimentação das amostras A1 e A2. ..................................................................................................... 79
Tabela 8 – Composição granulométrica das amostras A1 e A2. ................................. 80
Tabela 9 – Teor de umidade conforme a profundidade da amostra coletada no CEEG. ................................................................................................... 82
Tabela 10 – Resultados dos ensaios de caracterização do solo do CEEG. .................... 82
Tabela 11 – Análise granulométrica realizada por peneiramento – solo do CEEG. ........................................................................................................ 83
Tabela 12 – Análise granulométrica realizada por sedimentação – solo do CEEG. ........................................................................................................ 83
Tabela 13 – Composição granulométrica – solo do CEEG ........................................... 84
16
Tabela 14 – Resultados do ensaio de durabilidade. ....................................................... 87
Tabela 15 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 7 dias. ...................... 89
Tabela 16 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 28 dias. .................... 90
Tabela 17 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 56 dias. .................... 90
Tabela 18 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 90 dias. .................... 91
Tabela 19 – Análise granulométrica das misturas realizadas com a amostra A1 e solo. ................................................................................................... 92
Tabela 20 - Análise granulométrica das misturas realizadas com a amostra A2 e solo. ................................................................................................... 93
Tabela 21 – Análise granulométrica obtida por peneiramento. ..................................... 93
Tabela 22 – Análise granulométrica obtida por sedimentação. ..................................... 94
Tabela 23 – Composição granulométrica – misturas MA1 e MA2. .............................. 96
Tabela 24 – Principais características físicas das misturas MA1 e MA2. ..................... 96
Tabela 25 - Resultados dos ensaios de compactação. ................................................... 97
Tabela 26 – Resistência à compressão simples da mistura MA1 aos 7 e 28 dias. .......................................................................................................... 100
Tabela 27 – Resistência à compressão simples da mistura MA2 aos 7 e 28 dias. .......................................................................................................... 101
Tabela 28 – Coeficientes de variação (%), das médias da massa específica aparente seca, levando-se em consideração os teores de cimento, em massa. .................................................................................. 111
17
Tabela 29 – Coeficiente de variação (%) das resistências, levando em consideração a idade e teor de cimento. .................................................. 112
Tabela 30 – Quadro da análise de variância ................................................................ 113
Tabela 31 – Comparação das médias de teores de cimento para a variável resistência, através do teste de Tukey ..................................................... 114
Tabela 32 – Comparação das médias de idade para a variável resistência, através do teste de Tukey ........................................................................ 114
Tabela 33 – Coeficientes de variação das misturas MA1 e MA2. .............................. 119
18
LISTA DE SIGLAS ABREVIATURAS
AASHO American Association of State Highway Officials
ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ASTM American Society for testing and Materials
CEEG Campo Experimental de Engenharia Geotécnica “Prof. Saburo
Morimoto”
CEPED Centro de Pesquisa e Desenvolvimento
DER Departamento de Estradas de Rodagem
DNPM Departamento Nacional de Produção Mineral
EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
EUA Estados Unidos da América
HRB Highway Research Board
IAP Instituto Ambiental do Paraná
IAPAR Fundação Instituto Agronômico do Paraná
LL Limite de Liquidez
LP Limite de Plasticidade
NBR Norma Brasileira Registrada
PCA Portland Cement Association
UEL Universidade Estadual de Londrina
19
SUMÁRIO
1 – INTRODUÇÃO ....................................................................................... 1
1.1 - GENERALIDADES .................................................................................................... 2
1.2 - OBJETIVOS ................................................................................................................ 6
1.3 – JUSTIFICATIVA ........................................................................................................ 7
2 – CARACTERÍSTICAS DO MEIO-FÍSICO........................................ 12
2.1 – REGIÃO DE LONDRINA ........................................................................................ 13
2.2 – REGIÃO DE IBIPORÃ ............................................................................................. 15
3 – ROCHAS BASÁLTICAS .................................................................... 17
3.1 – GENERALIDADES .................................................................................................. 18
3.1.1 – MINERAÇÃO BRASILEIRA .......................................................................... 19
3.1.2 – MINERAÇÃO EM LONDRINA E REGIÃO................................................... 21
3.2 – CARACTERIZAÇÃO ............................................................................................... 23
3.2.1 – AGREGADOS ................................................................................................. 23
3.2.2 – ORIGEM DOS AGREGADOS......................................................................... 24
3.2.3 – CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS AGREGADOS........................................... 25
3.2.4 – FORMA E TEXTURA DOS AGREGADOS ................................................... 26
3.2.5 – GRANULOMETRIA DOS AGREGADOS...................................................... 30
3.2.6 – MASSA ESPECÍFICA APARENTE E MASSA ESPECÍFICA
DOS AGREGADOS .................................................................................................. 32
3.2.7 – INCHAMENTO DO AGREGADO MIÚDO.................................................... 33
20
3.2.8 – COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA ................................................................. 34
3.2.9 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO .................................................................. 34
3.3 – FINOS DE BRITAGEM ............................................................................................ 35
4 – SOLOS.................................................................................................... 37
4.1 – SOLO ARGILOSO – GENERALIDADES............................................................... 38
4.2 – CARACTERIZAÇÃO DOS SOLOS......................................................................... 39
4.2.1 – GRANULOMETRIA, TAMANHO E FORMA DOS GRÃOS........................ 39
4.2.2 – PLASTICIDADE E LIMITES DE ATTERBERG ........................................... 43
4.2.3 – COMPACTAÇÃO DOS SOLOS...................................................................... 44
5 – SOLO - CIMENTO............................................................................... 46
5.1 – HISTÓRICO .............................................................................................................. 47
5.2 – GENERALIDADES .................................................................................................. 48
5.3 – PROPRIEDADES ...................................................................................................... 52
5.4 - METODOLOGIA PARA DOSAGEM DE SOLO-CIMENTO ................................ 56
6 – PESQUISAS COM SOLO-CIMENTO............................................... 60
6.1 – NO BRASIL............................................................................................................... 61
6.2 – EM LONDRINA E REGIÃO .................................................................................... 62
6.3 – SOLO-CIMENTO COM INCORPORAÇÃO DE AGREGADOS DE
BRITAGEM............................................................................................................... 65
7 – MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................ 67
7.1 – COMPONENTES DO SOLO-CIMENTO ................................................................ 68
21
7.1.1 – CIMENTO......................................................................................................... 68
7.1.2 – ÁGUA................................................................................................................ 68
7.2 – MÉTODO PARA CARACTERIZAÇÃO DOS FINOS DE
BRITAGEM E PÓ DE PEDRA................................................................................. 69
7.3 – MÉTODO PARA CARACTERIZAÇÃO DO SOLO ............................................... 70
7.4 – MÉTODO PARA DOSAGEM DO SOLO-CIMENTO ............................................ 71
7.5 – MÉTODO PARA ENSAIOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO..................... 74
7.6 – MÉTODO PARA MISTURA DOS AGREGADOS E SOLO-
CIMENTO.................................................................................................................. 75
8 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE LABORATÓRIO.................... 77
8.1 – ENSAIOS COM AGREGADOS DE BRITAGEM................................................... 78
8.2 – ENSAIOS COM O SOLO NATURAL E SOLO-CIMENTO................................... 81
8.3 – RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO SIMPLES DO SOLO-CIMENTO ................. 89
8.4 – MISTURAS DOS AGREGADOS DE BRITAGEM E SOLO.................................. 92
8.5 – RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO SIMPLES DAS MISTURAS
MA1 E MA2 .............................................................................................................. 98
9 – ANÁLISES DOS RESULTADOS ..................................................... 104
9.1 – FINOS DE BRITAGEM E PÓ DE PEDRA ............................................................ 105
9.2 – SOLO NATURAL .................................................................................................. 108
9.3 – SOLO-CIMENTO.................................................................................................... 109
9.4 – SOLO-CIMENTO COM AS MISTURAS MA1 E MA2........................................ 117
10 – CONCLUSÃO ..................................................................................... 123
22
SUGESTÕES ............................................................................................... 125
REFERÊNCIAS ......................................................................................... 127
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA............................................................ 134
APÊNDICE A - RESULTADOS DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA DOS CORPOS DE PROVA NO ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES DO SOLO-CIMENTO COM SOLO NATURAL.
APÊNDICE B - RESULTADOS DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA DOS CORPOS DE PROVA NO ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES DO SOLO-CIMENTO COM AS MISTURAS MA1 E MA2.
23
1. INTRODUÇÃO
24
1.1 GENERALIDADES
A construção de infra-estruturas como rodovias, estradas de acesso, obras de
saneamento, construções de escolas, hospitais, habitações, dentre muitas outras obras,
demonstra claramente uma nação em pleno desenvolvimento de suas atividades, promovendo
um aumento da qualidade de vida e bem estar da população.
Todas as construções citadas acima, estão associadas à exploração de
recursos minerais. Dentro desta perspectiva se pode afirmar que estes recursos sempre foram
imprescindíveis para o desenvolvimento de uma sociedade.
O Brasil é um grande gerador de recursos minerais, os quais são abundantes
no país. Os agregados de maior importância para a indústria da construção civil são a brita e a
areia e assumem um papel significativo nos países em desenvolvimento.
Bonell (2003) afirmou que estes agregados representam cerca de 50% do
consumo de minerais produzidos mundialmente, e que muitos países utilizam o volume de
agregado por habitante, produzido em uma unidade de tempo, como indicador de referência,
para avaliar o seu grau de crescimento, o potencial de desenvolvimento e a satisfação das
necessidades de habitação e infra-estrutura básica.
O consumo de brita e areia é da ordem de 2,5 toneladas por habitante/ano no
Brasil, e cerca de 10 toneladas nos Estados Unidos da América (EUA) e Espanha, 16
toneladas na Irlanda e na Colômbia 1,75 toneladas por habitante/ano. (BONELL, 2003).
Existe, portanto, em comparação com os países mais desenvolvidos grande possibilidade de
crescimento deste indicador.
25
A extração de recursos minerais, por sua vez, é uma atividade de grande
importância e indispensável para atender as necessidades da construção civil, suprindo esta
indústria com matéria-prima básica, sendo uma fonte de empregos não só na mineração, mas
também na construção civil.
Segundo o Anuário Mineral Brasileiro (2005), em 2001 foram produzidos
162,8 milhões de toneladas de brita, e a produção de areia alcançou 236,1 milhões de
toneladas.
Com a produção de pedra britada, as empresas enfrentam um grande
desafio: conciliar a exploração e o meio ambiente. Dentre os principais impactos ambientais
está a sobrepressão acústica e vibrações no solo causadas pelo uso de explosivos para o
desmonte da rocha, a poluição do ar com a produção de pó em suspensão, a poluição das
águas causadas por drenagem de materiais finos provenientes das minas e a poluição visual.
Basicamente, a produção de uma pedreira se divide em cinco produtos, ou
seja, brita 3 (25,0mm a 38,0mm), brita 2 (19,0mm a 25,0mm), brita 1 (9,5mm a 19,0mm),
brita 0 (4,8mm a 9,5mm), e finos de britagem (material de dimensões inferiores a 4,8mm),
anteriormente denominados de areia artificial ou areia industrial, dentre outros nomes.
Algumas pedreiras produzem produtos de diferentes granulometrias, conforme o projeto da
planta de produção, como a granilha (material conforme o pedido do cliente), e o pó de pedra
(material com dimensões inferiores a 6,3mm).
A brita é um material aplicado em grandes volumes em concreto, sendo
ainda utilizada em lastro ferroviário, base e sub-base de pavimentações, dentre outras. Os
finos de britagem e o pó de pedra são utilizados em concreto betuminoso e um volume muito
pequeno em pré-moldados como, por exemplo, na produção de pavers ou pavimentos
intertravados.
26
Dados obtidos junto às pedreiras da região de Londrina revelam que o pó de
pedra e os finos de britagem correspondem a 10% de toda a produção. Em função da
dificuldade em se comercializar toda a produção deste material devido à pequena procura,
este acaba sendo estocado em grandes pilhas em áreas adjacentes às pedreiras, trazendo
impactos ambientais como os já citados e a ocupação de um espaço desnecessário, como se
pode ver na Figura 1.
Fonte: Arquivo pessoal da autora.
Figura 1 – Material estocado na Pedreira Ica.
Muitos pesquisadores já desenvolveram estudos, como os de Takashima,
Bauer e Curti (1998), Mendes (1999), Almeida (2001) e Menossi (2004), para que os finos de
britagem tenham outra destinação, como em substituição da areia natural em concretos,
argamassas, pré-moldados e outras aplicações.
27
A utilização dos finos de britagem dificilmente conseguirá substituir toda a
areia natural utilizada na construção civil, mas tem-se alcançado maior aproveitamento do
material, atingindo a utilização máxima da produção de uma pedreira.
Com a finalidade de contribuir para o aproveitamento e, consequentemente,
uma agregação de valor a estes agregados, propõe-se como alternativa de utilização o seu
emprego na produção do solo-cimento.
Quando um solo não possui a resistência exigida para suportar a obra
projetada, é necessário corrigi-lo, adicionando ou retirando componentes, ou com a adição de
agentes químicos, a escolha desta técnica segundo Guimarães (2002), é denominada
estabilização de solo. Um dos agentes químicos mais comuns é o cimento.
A NBR 1336/90 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT),
define solo-cimento como:
“Solo-cimento é o produto endurecido resultante da cura de uma mistura íntima compactada de solo, cimento e água, em proporções estabelecidas através de dosagem conforme esta norma e executada de acordo com a NBR 1337/90 – Execução de sub-base ou base de solo-cimento”.
O solo-cimento como material alternativo na região de Londrina apresenta
um custo alto para sua estabilização, pois isto, só seria possível através da adição de cimento
com um consumo muito elevado, em função das características dos solos argilosos regionais.
No início, essa mistura parece apenas uma terra úmida, a qual após ser
compactada, endurece e ganha resistência com durabilidade suficiente com o passar do tempo.
Uma das vantagens do solo-cimento é que o solo, sendo um material
extraído no próprio local da construção, constitui justamente a maior parcela da mistura,
muito embora, nem sempre o solo local seja o solo adequado.
28
O solo arenoso é o mais indicado, pois possui uma porcentagem maior de
areia em relação à argila. Portanto, o solo da região de Londrina predominantemente argiloso,
requer um consumo maior de cimento para sua estabilização, o que pode ser corrigido com
adição de areia respeitando os limites técnicos e econômicos para tal.
A proposta de adição dos finos de britagem e o pó de pedra, ao solo-
cimento, possibilitarão avaliar o desempenho destes em substituição à areia natural através de
ensaios laboratoriais, avaliando seu desempenho mecânico e outras variáveis que interferem
na resistência mecânica e na durabilidade do solo-cimento, bem como a viabilidade técnica e
econômica deste material.
Considerando a provável potencialidade deste material, seu estudo será de
grande utilidade, uma vez que o emprego de materiais alternativos em programas de habitação
de interesse social pode trazer ótimos resultados, lembrando que os custos de produção da
infra-estrutura das unidades podem ser reduzidos.
1.2 OBJETIVOS
A realização deste trabalho, em seu objetivo geral, visa avaliar o
desempenho dos finos de britagem e do pó de pedra, incorporados ao solo-cimento na região
de Londrina.
Além deste objetivo mais amplo, destacam-se os objetivos específicos
seguintes:
29
Estudar os finos de britagem e o pó de pedra, provenientes de uma
pedreira da região de Londrina através de sua caracterização.
Estudar a adequação do solo da região ao uso no solo-cimento através
de sua caracterização.
Analisar o comportamento do solo-cimento em relação à variação do
teor de cimento, em massa, e o desenvolvimento da resistência à
compressão com a idade.
Analisar o comportamento do solo-cimento com a adição de finos de
britagem e do pó de pedra, através de sua caracterização.
Avaliar a resistência mecânica do solo-cimento com incorporação de
finos de britagem e com o pó de pedra.
1.3 JUSTIFICATIVA
Quando uma pedreira é aberta, referencialmente esta deve localizar-se o
mais próximo possível dos grandes centros urbanos, uma vez que se trata de material de baixo
valor unitário, para que o frete não encareça demasiadamente o produto final.
A conscientização se faz necessária tanto da população, dos órgãos públicos
e ambientalistas, quanto ao setor de mineração, não apenas discutindo sobre a importância da
30
extração dos agregados, mas também sobre a maneira de apontar soluções para que a
atividade de extração, as pessoas e o meio ambiente possam conviver harmoniosamente.
A atividade agressiva ao meio ambiente, provocada pela mineração, está
sendo tratada principalmente pela fiscalização ambiental. A abertura de qualquer frente de
mineração depende de concessões do Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM),
que deixa o processo cada vez mais eficiente e esclarecedor, provocando mudanças no setor
de mineração, tais como o planejamento prévio da planta de mineração, ações que
proporcionem a minimização de produção de material pulverulento (material com dimensões
inferiores a 0,075mm) e material em suspensão, diminuição de ruído provocado pelas
contínuas detonações e, em longo prazo, a recuperação de áreas degradadas.
Cabe ao setor de mineração encontrar maneiras de alcançar o progresso
através do desenvolvimento sustentável. A disponibilidade de tecnologias que favoreçam a
recuperação das áreas degradadas pela mineração é comum no Brasil, onde algumas delas
estão totalmente recuperadas e utilizadas para novas atividades.
Dias (2001), destacando a definição que o Governo do Canadá propôs em
1996 sobre desenvolvimento sustentável, sinaliza os seguintes tópicos:
encontrar, extrair, produzir, adicionar valor, usar, reutilizar, reciclar e,
se necessário, eliminar os minerais e metais da maneira mais
eficiente, competitiva e ambientalmente responsável, utilizando as
melhores práticas;
respeitar as necessidades e valores de todos os usuários dos recursos;
manter ou melhorar o padrão de vida e o meio ambiente para as
gerações atuais e futuras;
31
assegurar a participação dos grupos interessados, indivíduos e
comunidades no processo de decisão.
As pedreiras estão manifestando grande preocupação com o problema
ambiental provocado pela sua atividade mineradora, e estão adotando várias medidas para
minimizar os impactos proporcionados como:
obtenção do licenciamento ambiental para mineração;
medição e controle de vibrações resultantes do desmonte;
desmonte secundário com o uso de “drop-ball” e retro-escavadeira;
pavimentações dos acessos com brita para reduzir a poeira provocada
pela movimentação de equipamentos com espargidores de água;
sistemas de espargidores de água nas calhas de alimentação, bicas e
correias transportadoras, como mostra a Figura 2.
Fonte: Arquivo pessoal da autora.
Figura 2 – Espargidores de água para redução do pó em suspensão.
32
A extração de pedra britada causa uma degradação irreversível ao meio
ambiente, pois após a rocha ser explorada e retirada de seu local de formação, esta não poderá
ser reconstituída por qualquer processo natural ou artificial.
A exploração desses minérios, que realizada com o emprego de explosivos,
gera grande quantidade de materiais considerados resíduos, os quais, normalmente, são
abandonados em áreas adjacentes, afetando diretamente a vegetação ao redor da pedreira.
Estes materiais são: finos de britagem, pó de pedra e materiais pulverulentos
resultantes da cominuição e peneiramento das pedras britadas. Porém, para que haja o
aproveitamento destes, existe a necessidade de lhes agregar valor, o que se consegue através
do peneiramento, lavagem ou desenvolvimento de tecnologias que utilizem o pó de pedra e os
finos de britagem mesmo com a presença do material pulverulento.
Algumas empresas já comercializam os finos de britagem lavados,
eliminando desta forma a porcentagem de 10 a 20% de materiais com dimensões inferiores a
0,075mm presentes originalmente, o que representa um diferencial importante, agregando
valor ao material.
A necessidade de diminuir o teor de material pulverulento nos finos de
britagem, diz respeito aos problemas ocasionados ao concreto por agregados com quantidade
excessiva do mesmo, tais como, a retração excessiva em função do aumento da superfície
específica e o aumento no consumo de cimento e a perda de trabalhabilidade da mistura no
estado fresco.
Por outro lado, a operação de lavagem dos finos de britagem provoca a
geração de um resíduo, o qual, segundo as determinações do Instituto Ambiental do Paraná
33
(IAP), não pode ser lançado na via hídrica para não provocar problemas de assoreamento,
poluição da água e excesso de turbidez, trazendo um impacto ambiental para a região.
Se por um lado os empresários alegam falta de áreas para disposição desses
resíduos, por outro a comunidade vizinha é prejudicada pela poluição do ar e dos cursos
d’água.
Porém, atualmente há um crescimento na procura dos finos de britagem para
aproveitamentos mais freqüentes como a substituição da areia natural, diversificando sua
utilização, que antes só eram usados em construções de estradas.
Na Pedreira Ica, localizada na cidade de Ibiporã próxima a região de
Londrina, o pó de pedra é peneirado em uma central independente, separando-o em material
com dimensões de 6,3mm e os finos de britagem. Para que este processo seja adequado, o
material deve estar seco, pois o diâmetro das peneiras é reduzido e o peneiramento do
material úmido inviabiliza o processo.
Por esse motivo, todo pó de pedra que entra em contato com água
ocasionado por chuvas, é separado. Por não apresentarem um mercado consumidor totalmente
ativo, estes materiais ficam estocados na pedreira por longos períodos, em grandes pilhas a
céu aberto.
Desta forma, a importância deste trabalho é abordar as características dos
finos de britagem, do pó de pedra, do solo argiloso, do solo-cimento e, por fim, a metodologia
para desenvolvimento do solo-cimento com adição destes materiais, discutindo os resultados
dos ensaios realizados.
34
2. CARACTERÍSTICAS DO MEIO FÍSICO
35
2.1 REGIÃO DE LONDRINA
A cidade de Londrina é a maior do Norte do Paraná localizada na região Sul
do país com aproximadamente 500 mil habitantes, atualmente possui 71 anos. Situada no
Terceiro Planalto Paranaense, possuindo um clima subtropical, com chuvas em todas as
estações. A temperatura média anual é de 21,4 oC.
Londrina está a 610m de altitude, possui um relevo suave, com clima de
verões quentes e úmidos e invernos frios e secos, fazendo com que os processos de
intemperismo atuem até grandes profundidades.
Seu substrato rochoso, segundo Pinese e Nardy (2003), é
predominantemente constituído por basalto originado dos derrames da Formação Serra Geral
na Bacia Sedimentar do Paraná. Segundo Morimoto (1982) e Branco et al. (1998), o solo de
Londrina em sua camada superficial é constituído por uma argila siltosa porosa, mole à
média. Teixeira et al. (2003), complementam que esta camada de solo é composta por uma
argila madura, laterizada, colapsível, de estrutura microagregada, típica de solos tropicais.
Conforme Nakashima e Nóbrega (2003), nas áreas das rochas basálticas,
onde o relevo é suavemente ondulado, predominam o latossolo vermelho com textura
argilosa, nos topos e alta vertentes e a partir daí em direção a jusante os nitossolos, nas médias
e baixas vertentes.
Branco et al. (1998), ressaltam que o processo de intemperismo ocorrido
sobre o substrato rochoso de basalto, originado de derrames, sem a ocorrência de rochas
36
sedimentares sobre estes, gerou uma camada espessa de solo superficial composta por uma
argila siltosa porosa. Este solo possui um alto potencial colapsível.
De acordo com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
(EMBRAPA) – Fundação Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), (1984), em Londrina os
teores de argilas são geralmente elevados chegando ao horizonte A uma percentagem de 70%
e o teor de silte em torno de 18%.
O Campo Experimental de Engenharia Geotécnica “Prof. Saburo
Morimoto” (CEEG), da Universidade Estadual de Londrina (UEL) é considerado como
subsolo característico da cidade de Londrina. Possui uma área de 2.974,80 m2 e funciona
como um laboratório aberto para diversos experimentos geotécnicos. Sua localização está
próxima ao Centro de Tecnologia e Urbanismo (CTU), como mostra a Figura 3.
Fonte: Arquivo pessoal da autora.
Figura 3 – Campo Experimental de Engenharia Geotécnica “Prof. Saburo Morimoto”.
37
2.2 REGIÃO DE IBIPORÃ
Ibiporã está situada a 10km de Londrina e atualmente encontra-se com cerca
de 40 mil habitantes. Como está localizada na microregião de Londrina, sua temperatura,
clima e ciclo de chuvas pode-se considerar que possui as mesmas características.
Atualmente verifica-se a existência de duas pedreiras em atividade
abastecendo o mercado da região de Londrina, cuja produção média total de brita no ano de
2004 foi estimada em aproximadamente 690 mil metros cúbicos.
A Pedreira ICA iniciou suas atividades ao adquirir, em 1968, uma área de
um alqueire e meio no Município de Ibiporã. Em 1983 foi adquirida pelos atuais proprietários
e conta hoje, com uma área de 22 alqueires, atingindo a média de 30 mil toneladas mensais de
rocha, na Figura 4 têm-se sua planta.
Na Figura 5, pode-se observar as bicas no processo de obtenção de alguns
dos materiais produzidos pela Pedreira Ica.
38
Fonte: Arquivo da Pedreira Ica Ltda
Figura 4 – Foto aérea da Pedreira Ica Ltda.
Fonte: Arquivo pessoal da autora.
Figura 5 – Foto das bicas na produção de pedra britada da Pedreira Ica.
39
3. ROCHAS BASÁLTICAS
40
3.1 GENERALIDADES
O Planeta Terra é constituído de diversas esferas, a atmosfera, a hidrosfera,
a biosfera e a litosfera. Desta última, da parte rochosa para o interior da Terra, só se tem
acesso através de sondagens com até 13 km de profundidade no máximo, enquanto o raio da
Terra é de aproximadamente 6.400 km. Através da sismologia, que estuda o comportamento
das ondas sísmicas, consegue-se informações sobre o interior da Terra que se divide em
crosta, manto e núcleo.
A crosta terrestre ou litosfera tem uma espessura que varia de 7 a 35 km. O
manto sólido pode se tornar líquido através do alívio de pressão a qual está submetido, por
intermédio de uma ruptura da crosta, que é provocado pelo movimento das placas tectônicas,
este líquido é chamado de magma. Se este material permanece dentro da crosta, ele se
solidifica formando a rocha ígnea plutônica ou intrusiva, se o magma é derramado pela
superfície ele é chamado de lava, enquanto líquido, após o resfriamento e solidificação forma
a rocha ígnea vulcânica ou extrusiva.
O termo “ígnea” vem do latim ign – fogo. As rochas são agrupamentos
naturais de um ou mais minerais. As rochas ígneas constituem cerca de 80% da crosta
terrestre.
Segundo Motoki, et al. (2004), o termo científico “basalto” significa a rocha
vulcânica com alto teor de ferro, cálcio, magnésio e baixo teor de sílica. O planalto existente
nos Estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, denominado “Serra Geral”, é
constituído principalmente por essas lavas de composição basáltica. Este conjunto de lavas é
originado de grandes erupções vulcânicas que ocorreram há cercas de 125 a 135 milhões de
41
anos atrás. A área correspondente deste derramamento é de aproximadamente 1.200.000 km2
e a espessura média é em torno de 700m.
A rocha basáltica, através de sua decomposição, dá origem ao solo,
característico do Norte do Paraná em especial, reconhecido como solo extremamente fértil e
próprio para diferentes plantios.
3.1.1 Mineração Brasileira
O DNPM (2005), através de relatórios de lavra apresentados pelas empresas
mineradoras do Brasil no ano de 2001, ano base 2000, desenvolveu um trabalho
demonstrando como se comporta o universo da mineração brasileira. Foram considerados
apenas minas com nível de produção bruta acima de 10.000 t/ano. O DNPM chama a atenção
que estes dados podem não retratar a verdadeira situação do setor mineral, pois muitas
empresas ainda trabalham na clandestinidade, não cumprindo a legislação mineral.
O levantamento do DNPM (2005) apresenta um crescimento das atividades
minerais em geral de 9,3% em relação ao ano de 1999, onde a maioria se concentra na região
sudeste 78%, e apenas 2,5% na região sul.
As empresas são classificadas em grandes, médias e pequenas, conforme
Quadro 1.
42
CLASSES MAIS DE ATÉ
A 3.000.000 t - GRANDES B 1.000.000 t 3.000.000 t
C 500.000 t 1.000.000 t
D 300.000 t 500.000 t
E 150.000 t 300.000 t MÉDIAS
F 100.000 t 150.000 t
G 50.000 t 100.000 t
H 20.000 t 50.000 t PEQUENAS I 10.000 t 20.0000 t
Fonte: DNPM (2005)
Quadro 1 – Classes de concessões produção bruta (t/ano).
Na região sul encontram-se 422 minas das 1862 estudadas pelo DNPM,
sendo 87 minas no Paraná, das quais duas de grande porte, 15 de médio porte e 70 minas de
pequeno porte, ficando a região sul em sexto lugar; destaca-se em primeiro lugar a região
sudeste com 1028 minas.
Quanto à distribuição destas minas por substâncias minerais, verifica-se que
92,4%, isto é, 1720 minas referem-se às substâncias não-metálicas, das quais 1429 estão
ligadas à indústria da construção civil, ou seja: areia, pedra britada, calcário e argila. Destas
1429, as areias naturais concentram 354 minas, 319 das quais correspondem a minas de
pequeno porte. No caso da pedra britada, concentram 329 minas da produção total, sendo que
basicamente 214 minas de pequeno porte e 115 minas de médio porte.
A classificação das pedreiras situadas na região de Londrina e Ibiporã, se
encontra no Quadro 2.
43
PEDREIRAS CLASSES
EXPRESSA E (média)
ICA H (pequena)
Fonte: DNPM/2005
Quadro 2 – Classificação pela produção bruta (t/ano).
3.1.2 Mineração em Londrina e região
A partir de dados fornecidos pelas pedreiras visitadas, pode-se verificar que
a porcentagem da produção de finos de britagem e pó de pedra, variam entre 5% a 10% da
produção, podendo chegar a uma produção de mais de 42 mil metros cúbicos por ano.
A Pedreira ICA comercializa atualmente os seguintes materiais: brita 4
(38,0mm a 76mm), 3 (25,0mm a 38mm), 2 (19,0mm a 25mm), 1 (9,5mm a 19mm), granilha
(material com dimensões inferiores a 9,5mm), material comercializado como brita 0 (9,5mm),
pó de pedra (material com dimensões inferiores a 6,3mm), material com dimensões de
6,3mm, finos de britagem (material com dimensões inferiores a 4,8mm) e material
pulverulento (material com dimensões inferiores a 0,075mm).
Menossi (2004) destaca várias vantagens, não só para as pedreiras e
concreteiras, como também para o próprio consumidor, com o uso de finos de britagem:
Aproveitamento integral sem descarte de materiais;
Obtenção de um material com características físicas e químicas
constantes;
44
Menor consumo de cimento na preparação do concreto;
Solução de problemas ambientais;
Custo final reduzido do concreto.
Na Figura 6, verifica-se o trabalho realizado em uma mina de basalto da
Pedreira Ica.
Fonte: Arquivo pessoal da autora.
Figura 6 – Mina de basalto da Pedreira Ica.
45
3.2 CARACTERIZAÇÃO
3.2.1 Agregados
Agregados é a palavra utilizada genericamente para os materiais que são
essenciais, juntamente com um ou mais aglomerantes e a água, para a confecção de
argamassas e concretos.
O agregado é definido pela ABNT - NBR 9935/87, como:
“Material sem forma ou volume definido, geralmente inerte, de dimensões e
propriedades adequadas para produção de argamassa e concreto”, e complementando a NBR
7225/93 define-o como:
“Material natural de propriedades adequadas ou material obtido por
fragmentação artificial de pedra, de dimensão nominal máxima inferior a 100 mm e de
dimensão nominal mínima igual ou superior a 0,075 mm”.
Por muito tempo os agregados foram considerados apenas materiais de
enchimento para viabilizar economicamente os concretos e argamassas. Sabe-se que estes
apresentam aproximadamente 70% do volume total dos concretos e argamassas, e
desempenham papel fundamental aumentando a resistência, diminuindo a retração, resultando
concretos com maior estabilidade dimensional e melhor durabilidade.
Quanto maior a porcentagem de agregados utilizados em relação ao
aglomerante, maior ao ganho econômico na produção de concreto e argamassas. Sua
46
qualidade também é de essencial importância, pois podem influenciar o desempenho do
concreto.
São classificados através de vários parâmetros como: origem, forma,
textura, massa específica, composição mineralógica, composição granulométrica e outros
fatores que podem influenciar seu desempenho onde será aplicado.
De acordo com Neville (1997), todas as partículas de agregados naturais
eram originalmente parte de um bloco maior, sendo que de alguma maneira, houve uma
fragmentação por processos naturais de intemperismo e abrasão ou mecânicos por britagem.
Assim, muitas propriedades do agregado, como composição química e mineralógica,
características petrográficas, densidade de massa, dureza, resistência, estabilidade química e
física, estrutura de poros e cor, dependem inteiramente da rocha-mãe. Por outro lado, algumas
propriedades não estão presentes na rocha-mãe: forma e tamanho de partículas, textura
superficial e adsorção. Todas podem ter considerável influência na qualidade do concreto,
tanto fresco como endurecido.
3.2.2 Origem dos agregados
Quanto à origem os agregados podem ser classificados como naturais ou
artificiais. Os naturais são aqueles encontrados na natureza de maneira granular, sem forma ou
volume definido, conforme a norma NBR 9935/87. Como exemplo pode-se destacar as areias
de leito de rio, areia de mina, pedregulhos ou seixos rolados. Os artificiais são materiais
resultantes de processo industrial, também para uso em argamassas e concretos.
47
A norma NBR 9935/05 estabelece que os agregados obtidos através de
britagem também são considerados como naturais, já que o material não passa por nenhuma
etapa de industrialização e sim apenas uma operação de britagem, classificação e lavagem.
Cabe destacar que na antiga norma NBR 9935/87 os agregados britados eram considerados
como artificiais; esta classificação foi feita levando em consideração o modo de obtenção do
agregado e não o material da qual o agregado é constituído.
Ainda na NBR 9935/05, classifica-se como areia natural se resultante de
ação de agentes da natureza, areia artificial, quando proveniente de processos industriais, areia
reciclada quando proveniente de processos de reciclagem e de areia de britagem quando
provenientes do processo de cominuição mecânica de rocha.
3.2.3 Classificação Geral dos agregados
A classificação geral dos agregados compreende os graúdos e miúdos, sendo
que os graúdos são materiais com dimensões iguais ou superiores a 4,8mm enquanto os
miúdos são materiais com dimensões inferiores a 4,8mm e superiores a 0,15mm, geralmente
denominados como areias.
Alguns termos relativos a dimensões foram modificados segundo a norma
NBR 9935/05:
pedrisco: material resultante da britagem de rocha cujos grãos passam
pela peneira com abertura de malha de 12,5mm e ficam retidos na
peneira de malha de 4,75mm;
48
agregado miúdo: agregado cujos grãos passam pela peneira com
abertura de malha de 4,75mm e ficam retidos na peneira com abertura
de malha de 0,15mm;
pó de pedra: material resultante da britagem de rocha que passa na
peneira de malha 6,3mm;
filler ou microfino: material granular que passa na peneira com
abertura de malha de 0,15mm;
material pulverulento: partículas com dimensão inferior a 0,075mm,
inclusive os material solúveis em água, presentes nos agregados.
3.2.4 Forma e Textura dos agregados
Os agregados podem ser classificados segundo a forma de seus grãos, como
arredondados, angulosos e irregulares. Genericamente classificam-se como arredondados os
seixos e areias de rio, angulosos as pedras britadas e irregulares os seixos de escavação.
Esta classificação segundo Neville (1997), depende da natureza do mineral
de origem, do tipo de britador e da relação de redução, isto é, da relação entre os tamanhos de
material que entra e do material que sai do britador. Uma classificação prática e abrangente de
arredondamento é da Norma Britânica BS 812: Parte 1:1975 com exemplos, como mostra o
Quadro 3 e também a classificação adotada nos EUA, conforme Quadro 4.
49
Classificação Descrição Exemplos
Arredondado
Completamente erodido pela água ou pelo atrito Seixo de rio ou de
praia; areia de rio
Irregular Naturalmente irregular ou parcialmente
desgastado por atrito, com cantos arredondados Outros seixos; opalas
Lamelar Material em que a espessura é pequena em
relação às outras dimensões Rochas laminadas
Anguloso Possuem arestas bem definidas formadas pela
interseção de faces relativamente planas
Pedras britadas em
geral
Alongado Geralmente anguloso, em que o comprimento é
bem maior do que as outras dimensões
Discóide Comprimento muito maior do que a largura e
largura muito maior do que a espessura
Fonte: Neville (1997)
Quadro 3 – Classificação da forma das partículas – BS 812: Parte 1: 1975.
Classificação Descrição
Bem arredondado Nenhuma face permanece original
Arredondado Muito pouco das faces originais
Subarredondado Muito desgaste, faces originais com área reduzida
Subanguloso Pouco desgaste, faces originais inalteradas
Anguloso Pequena evidência de desgaste
Fonte: Neville (1997).
Quadro 4 – Classificação da forma das partículas – adotada pelo EUA.
Os grãos com uma grande relação entre a área superficial e o volume,
aumentam a demanda de água para uma dada trabalhabilidade do concreto.
50
Um agregado miúdo de forma angular provoca mudanças nas propriedades
da mistura, sendo que essas partículas necessitam maior quantidade de água para uma mesma
trabalhabilidade.
“Se essas propriedades do agregado miúdo forem expressas indiretamente
pela sua acomodação, isto é, pela porcentagem de vazios na condição solta, a influência sobre
a demanda de água estaria definida”. (NEVILLE, 1997 pg.133).
Ainda não existe um método normalizado para medir a forma dos agregados
miúdos, podendo ser feita uma medição através de análise de forma por microscopia óptica.
Mendes (2004) utilizou uma câmera fotográfica acoplada ao microscópio e
exportou as imagens para o programa Auto-CAD e, partindo de amostras de material
pulverulento, analisou o índice de forma e a esfericidade do material.
Não é possível afirmar qual a influência da forma e textura do agregado na
resistência do concreto ou mistura utilizada, mas Neville (1997) sugere que uma textura
áspera aumenta as forças de aderência entre as partículas de agregados e a matriz do concreto
e uma área superficial maior pode provocar uma maior força de aderência. No Quadro 5 se
identifica a importância dessas propriedades sobre o concreto.
O formato das partículas é determinado pelo material que é constituída,
pelas máquinas que a particularizam e pelo fluxograma utilizado pela empresa, isto é,
seqüência de britamento e peneiramento.
De acordo com Bern (1997), da Divisão de Britagem e Peneiramento da
empresa Svedala Arbra, o bom formato das partículas é obtido com ajuda de britadores de
impacto e cones.
51
Efeito relativo Propriedade do concreto Forma Textura superf. Mód. de elasticidade
Resistência à flexão 21 36 43
Resistência à Compressão 22 44 34
Fonte: Neville (1997) modificada
Quadro 5 – Importância relativa média das propriedades do agregado sobre a resistência do concreto.
De acordo com o campo de uso do agregado, cada indústria tem sua
preferência sobre o formato e textura superficial. Como exemplo, pode-se citar a indústria do
concreto onde o formato arredondado proporciona um fácil bombeamento, enquanto que para
a execução de estradas, onde a alta capacidade de carga é importante, a textura rugosa e
formatos angulares proporcionam um travamento desejável entre as britas.
Bern (1997), defende que o melhor formato para as partículas é o cúbico,
com uma relação entre os lados de 1:1:1, esta relação é a ideal, mas muito difícil de se
conseguir numa escala industrial. Também escolhe como definição de formato de produto a
relação entre o comprimento da partícula e sua espessura, esta relação não deve ser maior que
3:1. Quando à percentagem de partículas aprovadas é maior que 80% ou mais, o formato da
partícula é considerado muito bom, acima de 90% o formato é excelente.
As rochas frequentemente são constituídas por vários minerais que juntos,
formam um tipo de rocha. Os minerais são formados por cristais com uma dada estrutura e
resistência, os tamanhos desses cristais podem variar de acordo com cada rocha. Quando a
rocha é britada, geralmente quebra nas interfaces desses cristais minerais, nos pontos onde as
ligações são mais fracas.
52
Uma rocha forte e homogênea forma camadas laminadas no desmonte com
explosivos como mostra a Figura 7. Este tipo de rocha, como é o caso dos basaltos, pode-se
tornar difícil de britar e resultar em um produto cúbico.
Fonte: Arquivo pessoal da autora
Figura 7 – Foto da formação rochosa da Pedreira ICA Ltda.
3.2.5 Granulometria dos agregados
Através da granulometria dos agregados pode-se classificá-los quanto à
dimensão dos grãos, através da série de peneiras normalizadas pela ABNT:
53
Série normal: Série intermediária:
ABNT 76mm ABNT 64mm
ABNT 38mm ABNT 50mm
ABNT 19mm ABNT 32mm
ABNT 9,5mm ABNT 25mm
ABNT 4,8mm ABNT 12,5mm
ABNT 2,4mm ABNT 6,3mm
ABNT 1,2mm
ABNT 0,6mm
ABNT 0,3mm
ABNT 0,15mm
Denomina-se granulometria ótima à que, para uma mesma consistência e a
mesma relação água/cimento, corresponde a um consumo mínimo de cimento. Através da
composição granulométrica do agregado se pode definir a dimensão máxima e o módulo de
finura.
De acordo com a norma NBR 7211/05, deixam de existir as definições areia
grossa, média e fina e se classifica apenas como zona ótima – módulo de finura que varia
entre 2,20 a 2,90, e zona utilizável – módulo de finura que varia entre 1,55 a 2,20 (inferior) e
2,90 a 3,5 (superior).
54
3.2.6 Massa específica aparente e massa específica dos agregados
Como o agregado geralmente contém poros, tanto permeáveis como
impermeáveis, existem na realidade vários tipos de massa específica.
A massa específica se refere ao volume de material sólido, excluídos os
vazios, e pode, portanto, ser definida como a relação entre a massa do sólido, e o volume
desse mesmo sólido. Se o volume total de sólido é considerado como incluindo os poros
impermeáveis, mas não capilares, a massa específica é denominada aparente. Portanto a
massa específica aparente é a relação entre a massa do agregado seco e o volume ocupado por
esse agregado incluindo os poros impermeáveis.
A massa específica aparente é utilizada para transformar quantidades em
massa para quantidades em volume e vice-versa e é o quociente entre a massa de material que
ocupa um recipiente pelo volume deste recipiente, isto é, a massa da unidade de volume,
incluindo neste os vazios, permeáveis ou impermeáveis contidos nos grãos, bem como os
vazios intergranulares.
Geralmente os agregados têm sua massa específica entre 2,6 g/cm3 e 2,7
g/cm3, e a relação entre a massa específica solta e a adensada geralmente está entre 0,87 a
0,96. No Quadro 6 verifica-se a massa específica de algumas rochas.
55
Grupo Massa específica (g/cm3)
Basalto 2,80
Granito 2,69
Calcário 2,66
Fonte: Neville (1997), modificada.
Quadro 6 – Massa específica de diversos grupos de rochas.
3.2.7 Inchamento do agregado miúdo
A presença de umidade no agregado miúdo pode interferir na quantidade de
água a ser adicionada na mistura, por isso, esta é diminuída para a correção do traço. Outro
fator que está diretamente ligada à umidade do agregado é o inchamento.
O inchamento é o aumento de volume do agregado devido ao afastamento
entre os grãos causado pela água adsorvida superficialmente, que tende a separar as partículas.
O inchamento provoca um aumento de volume para uma mesma quantidade em massa, para
sua correção deve-se aumentar o volume aparente do agregado.
O aumento do volume acontece com teores de umidade de 5 a 8%, para
inchamentos de até 40%. A partir dessa umidade, a água se desloca para os vazios das
partículas e o volume da areia decresce até estabilizar, sendo que quando a areia está
completamente saturada, seu volume passa a ser aproximadamente igual ao da areia seca.
56
3.2.8 Composição mineralógica
Através da composição mineralógica dos agregados se classifica a formação
rochosa, sendo três grupos principais: rochas ígneas, rochas sedimentares e rochas
metamórficas. Os agregados mais utilizados no Brasil e em outros países são de origem
granítica, basáltica ou calcária.
3.2.9 Resistência à compressão
A resistência à compressão é um dos índices através do qual se pode avaliar
a qualidade dos agregados.
Um valor médio para a resistência à compressão dos agregados seria na
ordem de 200 MPa, mas de acordo com Neville (1997), muitos agregados já seriam
excelentes com resistências até 80 MPa.
Pode-se notar que os valores de resistência dos agregados são muito maiores
do que a resistência à compressão dos concretos normais com eles produzidos, sendo que para
agregados de origem basáltica a ruptura acontece na interface do agregado com pasta. Existe
um ensaio para determinação da resistência à compressão de rochas com cilindros preparados,
mas esse ensaio, pode ter o resultado influenciado pelo plano de clivagem do mineral e da
estrutura da rocha e determina a resistência da rocha mãe, mas não propriamente a qualidade
dos agregados depois de britados e usados no concreto.
57
3.3 FINOS DE BRITAGEM
Pó de pedra, areia industrial, areia artificial, finos de pedreira, finos de
britagem, pó talco, agregado miúdo de brita e até areia clonada, são nomes utilizados para
definir o material com dimensão inferior a 4,8mm, proveniente de mineradoras de pedra
britada.
Os finos de britagem causam alguns prejuízos quando utilizados em
argamassas e concretos, principalmente os ocasionados pela forma angulosa de seus grãos e a
quantidade excessiva de material pulverulento, que é geralmente superior aos limites da
norma NBR 7211/05.
Petrucci (1975) considera que os melhores finos de britagem são os que
provêm de granitos e rochas com grande proporção de sílica. Os materiais provenientes de
basalto apresentam em geral, muitos grãos laminares, em forma de placa ou agulha, que irão
produzir argamassas ásperas, geralmente as menos trabalháveis. O material pulverulento que
geralmente é trazido com os grãos provoca um consumo maior de água e diminui a aderência
à pasta de cimento.
O consumo de finos de britagem, principalmente os não lavados, está
aumentando gradativamente à medida que se comprova que a falta de contaminantes e a
existência de microfinos estão melhorando algumas propriedades importantes do concreto
como a resistência à compressão, a contração, a permeabilidade e a resistência à abrasão.
De acordo com Prudêncio et al. (1995) para uma composição
granulométrica ideal existem algumas características básicas para os finos de britagem:
58
o agregado deve ter menos vazios para um consumo menor de pasta e
melhor trabalhabilidade;
a superfície específica não deve ser alta, para não consumir água em
excesso, aumentando o consumo de cimento;
o material pulverulento não deve ser excessivo;
os grãos devem ser mais cúbicos para uma maior trabalhabilidade;
os finos de britagem devem ser produzidos em escala industrial sem
custo de implantação.
Atualizações na NBR 7211 – Agregados para concreto – especificação
(2005), contemplam os finos de pedreira com alterações que beneficiam a sua utilização em
concretos e argamassas.
Na NBR 7211/05, ficou estabelecido que, para grãos gerados durante a
britagem da rocha, os valores para o material pulverulento, podem ter seus limites alterados
de 3% para 10% para concreto submetido a desgaste superficial e de 5% para 12% para
concreto protegido do desgaste superficial.
59
4. SOLOS
60
4.1 SOLO ARGILOSO - GENERALIDADES
Segundo Vargas (1977), todo solo tem sua origem da decomposição das
rochas pela ação das intempéries, sendo que o solo pode ser classificado como residual,
quando o solo permanece no próprio local da decomposição, de transportado, quando é
carregado por águas, ventos ou gravidade e porosos quando provenientes de uma evolução
pedogênica.
No caso do solo residual ser proveniente de uma rocha mãe de basalto, em
clima tropical de invernos secos e verões úmidos, segundo Vargas (1977), a decomposição se
dá pelo ataque químico das águas aciduladas aos plagioclásios e outros elementos
melanocráticos, dando como resultado as argilas. Nestes solos não temos a presença da areia,
pois no basalto não existe em sua composição o quartzo, mas aparecem grãos de óxido de
ferro, muitas vezes em formato de magnetita.
Para classificação dos solos devem-se estudar suas propriedades físicas
como sua granulometria, sua plasticidade e a atividade da fração fina dos solos.
61
4.2 CARACTERIZAÇÃO DOS SOLOS
4.2.1 Granulometria, tamanho e forma dos grãos
Os grãos dos solos se tocam entre si, deixando espaços vazios que são
chamados de poros. Estes poros podem ser preenchidos por água ou ar. De acordo com
Vargas (1977), existem três fases constituintes dos solos: a sólida, a líquida e a gasosa,
conforme se verifica na Figura 8.
Fonte: Vargas (1977), p.12.
Figura 8 – Representação esquemática das três fases constituintes dos solos: sólida, líquida e gasosa nas areias e argilas.
62
Os grãos que formam a fase sólida são medidos pela granulometria dos
solos e sua relação com a água e o ar da fase gasosa é chamada de estrutura do solo. Para esse
estudo é utilizado o método de peneiramento com as peneiras da série normal da ABNT e
para os solos mais finos aplica-se o método de sedimentação, utilizando um agente
antifloculante conforme NBR 7181/84.
Existem várias escalas granulométricas que estabelecem os diâmetros dos
grãos das diferentes frações de solos. No Quadro 7 é apresentado a escala internacional e a
escala brasileira adotada pela ABNT – NBR 6502/95.
Através de uma análise granulométrica onde são comparadas a curva
granulométrica do solo em estudo com uma escala granulométrica adotada, pode-se estudar a
granulometria de um solo verificando-se se este é um “solo bem graduado” onde, os grãos
menores preenchem os vazios dos grãos maiores, conseguindo-se com sua compactação uma
massa específica aparente maior e conseqüentemente uma elevada resistência.
Frações de solo Escala Internacional Escala Brasileira – NBR 6502/95
Pedregulho ø > 2mm ø > 4,8mm
Areia Grossa 2mm > ø > 0,2mm 4,8mm > ø > 2mm
Areia Média _ 2,0mm > ø > 0,42mm
Areia Fina 0,2mm > ø > 0,02mm 0,42mm > ø > 0,05mm
Silte 0,02mm > ø > 0,002mm 0,05mm > ø > 0,005mm
Argila ø < 0,002mm ø < 0,005mm
Fonte: Vargas (1977), modificada
Quadro 7 - Escalas granulométricas: internacional e brasileira – ABNT – 6502/95.
Segundo Vargas (1977), uma curva mais deslocada para a esquerda no
gráfico de granulometria, corresponderá a um solo mais fino, podendo-se comparar os
63
diâmetros efetivos (øe), o diâmetro que corresponde ao ponto de 10%, a porcentagem dos
grãos de diâmetros inferiores a ele. Utiliza-se também outro índice o “grau de
desuniformidade” que indica a inclinação média das curvas, é a relação:
D = ø60 (1)
ø 10
Quanto maior é o grau desuniformidade, menos uniforme é o solo. Segundo
Caputo (1988), considera-se granulometria muito uniforme os solos com D ≤ 5, de
uniformidade média se 5 < D ≤ 15 e desuniforme, quando D ≥ 15.
Existem curvas especiais, segundo Vargas (1977), que se assemelham com
as curvas de Talbot que obedecem a seguinte proporção:
(% passando em qualquer peneira)2 = Abertura da peneira (2) 100 Tamanho do grão de maior diâmetro
Quando o solo não apresenta uma granulometria ótima é possível sua
correção através de uma composição artificial com outro material, a fim de obter uma mistura
final desejada. Segundo Vargas (1977), a dosagem das frações de pedregulho, areia, silte e
argila, poderão ser obtidas por um processo análogo, que se utiliza em qualquer
proporcionamento de material granuloso para se conseguir uma curva bem graduada e uma
plasticidade adequada a partir de suas respectivas curvas granulométricas.
Existe um processo para correção granulométrica citado por Caputo (1988),
chamado Processo Algébrico, onde, através das porcentagens de areia, silte e argila de cada
material a ser misturado, se estabelece uma proporção que permitirá dosar a mistura para que
esta contenha as porcentagens de materiais desejadas. Após obter as proporções que os
materiais devem apresentar na mistura, realiza-se uma mistura experimental e determina-se
sua granulometria, verificando se os valores encontrados são os mesmos que os calculados.
64
Inglês e Metcalf (1972) demonstram outro processo para mistura de dois
solos, o Método Gráfico. Resume-se em escolher uma curva bem graduada de Talbot,
correspondente à menor abertura de peneira por que passa 100% do agregado grosso, como
demonstra a Figura 9. Traça-se esta curva de tal modo que se torne uma reta, traçam-se
também as curvas granulométricas dos outros dois materiais a serem misturados, substituindo-
as por retas. Ligam-se então os extremos opostos destas retas e os pontos onde elas
interceptam a reta correspondem à mistura estabilizada.
Fonte: Inglês e Metcalf (1972), p. 102
Figura 9 – Método gráfico para mistura de dois solos.
Em solos finos, além do tamanho de seus grãos, a forma dos grãos também
é muito importante, pois em solo arenoso os grãos são arredondados e angulosos, geralmente
de forma quase esférica. Já nas argilas, cuja estrutura cristalina é complexa, segundo Vargas
(1977), com forma lamelar, escamosa, filiforme, ou outras ainda mais estranhas.
65
Como esses grãos são muito finos, com uma superfície específica muito
grande, os grãos estarão ligados entre si e a água por forças capilares, que lhe dará uma
resistência intrínseca, a qual é chamada de coesão. Os solos finos são chamados de coesivos, e
isto dependerá da umidade do solo.
4.2.2 Plasticidade e limites de Atterberg
Para solos finos, a granulometria não é suficiente para seu estudo, havendo
necessidade de se estudar sua plasticidade, isto é, sua capacidade de ser moldado sem
variação de seu volume, dependendo de sua umidade.
Conforme a água é acrescida ao solo, este passa de seu estado semi-sólido
para o estado plástico e, após, para seu estado líquido. Estes limites foram denominados por
Atterberg de limite de plasticidade (LP) e limite de liquidez (LL), conseguindo-se determinar
estes limites através dos ensaios normalizados da ABNT, NBR 7180/84 e NBR 6459/84.
O índice de plasticidade é a diferença entre os limites de liquidez e o limite
de plasticidade. Quanto maior é o índice de plasticidade, maior é a plasticidade do solo.
Segundo Vargas (1977), Casagrande idealizou um gráfico conforme a Figura 10, no qual se
define que, se o ponto do solo estudado cai acima da linha A, o solo é muito plástico e abaixo,
pouco plástico. A direita da linha B é um solo muito compressível e à esquerda pouco
compressível.
66
Fonte: Vargas (1977), pág. 23.
Figura 10 – Gráfico de plasticidade de Casagrande.
Portanto a granulometria e os limites de liquidez e de plasticidade, são
propriedades que identificam o solo quanto ao seu comportamento como material de
construção.
4.2.3 Compactação dos solos
Compactação é o processo segundo o qual se oferece ao solo, não apenas a
densidade e resistência, como também sua estabilidade.
O ensaio de compactação é a correlação da massa específica aparente seca e
sua umidade, que se determina através do ensaio de Proctor normalizado pela ABNT segundo
67
a NBR 7182/86. Neste ensaio, define-se através da curva de compactação, a massa específica
aparente seca máxima e a umidade ótima.
68
5. SOLO-CIMENTO
69
5.1 HISTÓRICO
Segundo Bauer (1994), uma das informações mais antigas sobre o uso de
solo estabilizado para construções data do século III, quando da construção da muralha da
China, onde foi usada uma mistura de argila e cal, na proporção de 3:7. Nesta época já se
usava esta técnica em fundações de outros tipos de obras. O cimento foi descoberto por volta
de 1800, só então o uso de aglomerante hidráulico aplicado no solo foi usado para tratamento
de leitos de estradas ao sul da Inglaterra.
Bauer (1994) destaca que só em 1929 o uso do solo-cimento foi
desenvolvido para diversas utilizações na construção civil como: pavimentações,
revestimentos de canais, contenções, tijolos, paredes monolíticas, estabilização de taludes e
outros, tudo devido à descoberta de Proctor a respeito da relação umidade/massa específica
aparente na compactação de solos, que permitia o início do desenvolvimento do solo-cimento
para diversos tipos de construções. O autor afirma que em 1944 a American Society for
Testing and Materials (ASTM), normalizou os ensaios, seguidos por outras entidades, tais
como a American Association of State Highway Officials (AASHO) e a Portland Cement
Association (PCA).
De acordo com Bauer (1994), no Brasil, em 1945, foi construída a primeira
obra em solo-cimento que se tem notícia, ou seja, uma casa de bombas para abastecimento das
obras do aeroporto de Santarém, no estado do Pará, com 42 m2. O mais importante é que as
primeiras construções realizadas com solo-cimento foram inspecionadas até 26 anos após sua
construção e não foi realizado qualquer tipo de reparo, estando em perfeito estado de
conservação.
70
A Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), foi quem mais
valorizou o uso do solo-cimento no Brasil, regulamentando, pesquisando sua aplicação e
divulgando resultados favoráveis para o seu uso como material de construção.
5.2 GENERALIDADES
De acordo com Inglês e Metcalf (1972), a estabilização química é o
acréscimo de agentes estabilizantes que alteram as características físicas e químicas do solo.
Estas adições podem ser a cal, o cimento, o asfalto ou outros produtos químicos que farão
com que o solo se torne estabilizado, isto é, com resistência permanente.
Kézdi (1979) destaca o uso do cimento Portland pelo seu menor custo e por
resultados muito favoráveis em relação às características finais conseguidas com a mistura.
Como as preocupações básicas sobre o solo estabilizado se resumem em resistência e
durabilidade, este estabilizador químico é de fácil obtenção no mercado e, como destaca
Centro de Pesquisa e Desenvolvimento (CEPED), (1984), é um material cujas propriedades
na estabilização consagraram seu uso a quase quarenta anos, na construção de estradas, cuja
alternativa é coerente pela simplicidade e eficiência.
Segundo Bauer (1994), vários fatores influenciam as características do
produto final e entre eles pode-se citar: dosagem de cimento, natureza do solo, teor de
umidade e compactação ou prensagem.
71
De acordo com Nóbrega, et al. (2003), os solos de textura argilosa de
origem basáltica, geralmente são considerados problemáticos para a engenharia, em particular
a engenharia rodoviária. São materiais que apresentam problemas de expansão/contração com
a variação de umidade, alta plasticidade e baixa capacidade de suporte.
Para que seja possível utilizá-los é necessário promover a sua estabilização
melhorando suas propriedades como estabilidade volumétrica, resistência e durabilidade.
De acordo com Bauer (1994), o processo de estabilização ocorre pela
hidratação do cimento, havendo uma mudança da carga elétrica no meio argiloso através da
troca de cátions. Verifica-se uma atração entre as partículas maiores, determinando desta
forma, a perda de plasticidade da mistura. O produto final se caracteriza pela formação de
cadeias hexagonais que isolam, em seu interior, partículas que não chegam a ser aglutinadas,
impedindo sua dilatação pela impermeabilidade.
Segundo Moura (1987), no concreto as partículas de cimento é que
envolvem os grãos de agregado e os ligam fortemente entre si, enquanto que no solo-cimento
as partículas finas do solo é que envolvem as de cimento, dando origem a ligações mais fracas
e consequentemente a resistências inferiores.
De acordo com a ABCP (1986), os limites recomendados para resistência à
compressão de amostras saturadas são 2,1 a 5,6 MPa. Estes valores são aplicados para obras
de pavimentação.
No manual do CEPED (1984), seguindo as próprias recomendações da
ABCP, encontra-se um valor limite de 1 MPa para o uso do solo-cimento em paredes
monolíticas, já que as cargas de compressão na base de uma parede em uma casa térrea
72
raramente excede a 1,0 kg/cm2 referindo-se apenas ao peso do telhado e o peso próprio da
parede.
Pode-se destacar a utilização do solo-cimento como substituto do concreto
que é utilizado em estacas manuais para fundações das casas de interesse social. A resistência
obtida pelas estacas de concreto excede o que é necessário, observa-se então, um desperdício
de material e recursos financeiros.
Segundo a ABCP (1986), a redução dos custos na construção de habitações
populares, com o uso do solo-cimento em fundações, blocos ou paredes monolíticas pode
atingir até 40%.
Mas mesmo no caso de construções de casas de solo-cimento, alguns fatores
devem ser levados em consideração, como destaca Bauer (1994):
às vezes as características do material excedem as necessidades reais;
os custos podem chegar a serem maiores que o poder aquisitivo da
população;
as técnicas de dosagem devem ser o mais simples possível e as
considerações devem ser feitas para cada local na obra.
De acordo com Bauer (1994), a utilização do solo-cimento tem inúmeras
vantagens e algumas desvantagens.
Como vantagens, de modo geral, podem-se citar:
quando utilizadas em blocos oferece boa durabilidade e boa
resistência ao desgaste, o que permite seu uso sem revestimento,
considerando-se sua aparência;
73
pequena variação de volume, pela variação da umidade, e boa
resistência às intempéries;
é um material incombustível e oferece bom isolamento térmico;
tem-se uma economia de combustível em sua utilização pois não é
necessário transporte nem cozimento do material;
há aproveitamento da matéria-prima da região;
tem baixo custo e não necessita processo industrial.
São desvantagens:
existe uma grande variedade de tipos de solos, isto significa que há
necessidade de ensaios de caracterização, havendo casos em que o
uso do solo-cimento se torna anti-econômico;
quando a argila apresenta torrões, é necessária mão-de-obra adicional
para o destorroamento;
quando utilizados em blocos sua massa é maior que o de tijolos
cerâmicos.
Dentre as qualidades do solo-cimento, pode-se destacar a facilidade do
processo construtivo, muitas vezes incorporando-se o próprio solo do terreno da construção e
principalmente podendo ser utilizado pelo processo de mutirão, reduzindo o custo final da
obra, proporcionando o acesso de muitas famílias a moraria própria.
74
5.3 PROPRIEDADES
Segundo CEPED (1984), as reações que ocorrem com as mudanças de
propriedades dos solos por adição de cimento, não são bem conhecidas. Sabe-se que em solos
mais arenosos a ação cimentante é a mesma que se processa nos concretos, desenvolvendo
vínculos de coesão nos pontos de contato entre grãos. Nos solos argilosos, além dessas
reações normais de endurecimento, existem reações entre as superfícies dos grãos de argila e a
cal liberada na hidratação do cimento.
Deste modo, fica evidente que os principais fatores que irão intervir nas
características finais do solo-cimento serão, logicamente, o teor de cimento, a natureza
mineralógica do solo e a compacidade da mistura.
Moura (1987) descreveu a interação entre o cimento e os solos finos, como
as partículas de cimento são maiores que as da argila, um esqueleto de argila-cimento e uma
matriz de argila são provavelmente formados. Cada unidade de esqueleto contém um núcleo
constituído de gel de cimento hidratado, envolvido por camadas formadas de partículas
argilosas modificadas pelos processos secundários. Quanto mais distante estiver uma partícula
de argila do grão de cimento, menos será influenciada pelos produtos de hidratação do
cimento. Se a quantidade de cimento for adequada, a distância entre os grãos de cimento será
menor, o que formará fortes ligações entre os núcleos, constituindo um esqueleto estrutural,
sendo que mesmo assim no meio desse esqueleto permanecerão partículas de argila pouco ou
não modificadas.
75
Segundo Sherwood (1993), a adição do cimento ao solo provoca uma troca
iônica que reflete uma ação imediata, que promove, após alguns minutos de contato,
mudanças nas propriedades físicas do solo.
De acordo com Guimarães (2002), o solo influi com seus constituintes
principais: argilas e quartzo; enquanto o meio ambiente exerce influência com os fatores:
temperatura, água e ar (anidrido carbônico); e o cimento com o valor de seus teores de cálcio
e magnésio. Esta interdependência se traduz em reações químicas, físicas e fisico-químicas.
A durabilidade do solo-cimento depende das variações de volume que o
material vai sofrer tendo em vista as variações de umidade que ocorrem durante sua vida útil.
Segundo Moura (1987), para garantir sua durabilidade é necessária uma quantidade de
cimento suficiente para que, por um lado reduza as forças introduzidas no esqueleto pela
variação de volume, e por outro confira ao esqueleto a resistência necessária para que não
rompa quando houver variação de volume.
De acordo com CEPED (1984) em estradas os esforços são de natureza mais
dinâmica e as condições de abrasão mais severas. Já em paredes as exigências referem-se à
homogeneização do material a ser aplicado, resistência a esforços estáticos de compressão,
maior durabilidade, impermeabilidade e baixa condutibilidade térmica, isto é, para cada
aplicação do solo-cimento existem condições de solicitações diferenciadas e critérios de
dosagem que estão mais próximos das condições de uso pretendidas.
Todos os tipos de solos resultam numa melhoria de suas propriedades
mecânicas com a adição de cimento, quando devidamente misturados e compactados, porém
determinados tipos de solos, não são adequados por razões de trabalhabilidade e de consumo
de cimento.
76
A trabalhabilidade dos solos refere-se à facilidade de destorramento e de
mistura do solo com aditivo. CEPED (1984) diz que os limites de consistência (LL e LP) são
as variáveis que mais expressam as condições de trabalhabilidade. Maiores valores destes
limites significam maiores dificuldades no destorramento, mistura e também na secagem,
quando necessária. Existe certo consenso em fixar o máximo limite de liquidez entre 45% a
50% o que coincide com critérios usados para estradas.
Carvalho e Hallack (1991) destacam que, para garantir a qualidade do solo-
cimento é necessária uma pulverização adequada, permitindo uma mistura fácil, uniforme e
homogênea do solo com o cimento. Os solos arenosos muitas vezes, não necessitam de
destorroamento, mas os solos argilosos exigem este trabalho anterior, muitas vezes
encarecendo o serviço, o destorroamento recomendado é de no mínimo 80%.
Quanto a granulometria segundo CEPED (1984), os solos mais adequados
são os arenosos. O consumo de cimento, na obtenção do solo-cimento, depende
fundamentalmente do diâmetro dos grãos e da sua uniformidade. O acréscimo de teores de
silte e argila, ou a ocorrência de granulometria uniforme acarretam um aumento nos teores de
cimento.
A existência de grãos maiores, areia grossa e pedregulhos favorecem a
ligação com o cimento, sendo que os grãos menores atuam como enchimento.
Os solos devem ter um teor mínimo da fração fina, segundo CEPED (1984),
pois a resistência inicial do solo-cimento compactado ocorre devido à coesão da fração fina
compactada, uma vez que ainda não se processaram as reações de endurecimento do cimento.
A experiência tem demonstrado que, na prática, quando os solos têm um teor de silte+argila
inferior a 20%, não se consegue uma resistência inicial adequada para a compactação
77
imediata sobre o último trecho construído, também a fração retida na peneira 4,8mm, não
deve ser superior a 45%, pois a fração fina não conseguiria preencher os vazios do mesmo.
A Highway Research Board (HRB), apud ABCP (1986) recomenda a
utilização de solos com as seguintes características:
dimensão máximo de 76mm;
50% ou mais passando na peneira no 4 (4,8mm);
50% ou menos passando na peneira no 200 (0,075mm);
limite de liquidez menor ou igual a 40%;
limite de plasticidade menor ou igual a 18%.
Para o CEPED (1984), os melhores solos para estabilização com cimento
devem ter a seguinte distribuição:
teor de areia: 45 a 90%;
teor de silte mais argila: 10 a 55%;
teor de argila menor que 20%;
limite de liquidez menor que 45%.
O solo-cimento se classifica em compactado e plástico. O solo-cimento
compactado é aquele em que só é adicionada água suficiente para hidratação do cimento, até
que atinja a umidade ótima, e depois é compactado. O solo-cimento plástico é aquele em que
a água é adicionada até que atinja uma consistência como argamassa, seu limite de liquidez, e
não é compactado.
De acordo com Carvalho e Hallack (1991), a resistência à compressão
simples do produto acabado é apenas um indicador da qualidade do solo-cimento e não sua
78
característica principal, sendo influenciada pela eficiência da compactação, tipo e duração da
cura, além de outros fatores.
Quanto à resistência mecânica do solo-cimento, comenta Pitta (1990), ela é
importante apenas para mantê-lo coeso ao longo do tempo. Os altos valores de resistência
mecânica, no caso de uso em pavimentos, podem causar a sua ruína, forçam a ocorrência de
trincas muito grandes, comprometendo a transmissão de esforços e prejudicando a capacidade
estrutural do pavimento, além de fazerem com que a camada trabalhe com as variações de
temperatura e de umidade, movimentando-se horizontalmente e transmitindo as trincas para o
revestimento asfáltico.
Se a base estiver bem microfissurada e trabalhando monoliticamente, ela
garante a sua resistência às cargas de tráfego.
5.4 METODOLOGIA PARA DOSAGEM DE SOLO-CIMENTO
A ABNT em 1990, aprovou a NBR 1336 – Solo-cimento – Dosagem para
emprego como camada de pavimento. Teve como origem as normas usadas pela ABCP, que
por sua vez baseou-se nas normas da PCA, tendo modificações obtidas de uma experiência de
quase 50 anos no uso de solo-cimento no Brasil.
A NBR 1336/90 aplica-se apenas a solo-cimento utilizado em
pavimentação. É seu objetivo determinar o teor de cimento que estabilize o solo para
79
pavimentação, mas o solo-cimento está sendo utilizado também em edificações, sob a forma
de tijolos, paredes monolíticas, barragens de terra e outras aplicações.
A ABCP (1986) utiliza dois tipos de dosagem do solo-cimento: a norma
geral de 1935, aplicável a qualquer tipo de material, levando em conta, principalmente, a parte
fina do solo, e a norma simplificada de dosagem de 1952, aplicável apenas a solos granulares
(com 50% de material retido na peneira 0,075mm e 20% de argila, no máximo), considerando
principalmente a ação cimentante das partículas maiores.
A norma geral de dosagem mede o grau de estabilização do solo, através do
ensaio de durabilidade, que com diferentes quantidades de cimento se determina a perda de
massa do material dosado. Este ensaio é utilizado através de molhagem e secagem dos corpos
de prova. O ensaio de durabilidade consiste em eliminar, por escovamento, os anéis que não
resistem aos esforços de expansões (resultando em esforços de tração na cadeia hexagonal) e
retrações (correspondentes a esforços de compressão).
Conforme a ABCP (1986), a norma geral de dosagem se aplica a qualquer
tipo de solo, solos arenosos, siltosos e argilosos, dos tipos A1 a A7, conforme a norma ASTM
D 3282/99 – Classification of soils and soils aggregate mixtures for highway constrution
purposes, como demonstra o Quadro 8.
A norma simplificada de dosagem faz uma comparação entre a durabilidade
e a resistência à compressão aos sete dias. A ABCP (1986) determinou que os valores limites
encontrados para resistência à compressão, de amostras saturadas, são de 2,1 a 5,6 MPa, aos 7
dias de idade. Esta normalização se aplica as pavimentações, pois as resistências mecânicas e
resistências ao desgaste são mais exigidas.
80
Classificação Geral Materiais granulares Materiais siltoso e argilosos (máximo de 35% passante na No. 200) (mais de 35% passante na No. 200) Grupo A-1 A-2 A1-a A1-b
A-3 A-2-4 A2-5 A2-6 A2-7
A-4 A-5 A-6 A-76
Que passa No. 10 50 máx.
Que passa No. 40 30 máx.
50 máx.
51 min.
Que passa No. 200 15 máx.
25 máx.
10 máx.
35 máx.
35 máx.
35 máx.
35 máx.
36 min.
36 min.
36 min.
36 min.
LL (%) 40 máx.
41 máx.
40 máx.
41 min
40 máx.
41 min.
40 máx.
41 min.
IP (%) 6 máx
6 máx.
NP 10 máx.
10 máx.
11 min.
11 min.
10 máx.
10 máx.
11 min.
11 min.
ÍG 0 0 0 0 0 4 máx 4 máx 8 máx. 12 máx.
16 máx.
20 máx.
Materiais Pedra britada Areia Areia e areia siltosa ou argilosa Solos siltosos Solos argilosos Predominantes Pedregulho e
areia fina
Comportamento Excelente a bom Fraco a pobre como subleito
Fonte: ASTM (1999), modificada.
Quadro 8 – Classificação dos solos pela AASTHO e adotada pela HRB.
O uso da norma simplificada é indicado apenas para solos arenosos, ou seja,
solos que contenham, no máximo, 50% de partículas com diâmetro equivalente inferior a
0,05mm (silte + argila) e, no máximo, 20% de partículas com diâmetro equivalente inferior a
0,005mm (argila).
O ensaio de compactação deve ser realizado de acordo com a NBR
12023/92 – Solo-cimento – ensaio de compactação.
O teor mínimo de cimento recomendado também pela norma NBR
12023/92 é de 5% em massa, mas para solos do tipo A1 e A2, pode-se chegar até 3,5%.
O CEPED (1984) na Bahia é a entidade brasileira que mais se dedicou ao
solo-cimento através de muitas pesquisas voltadas à execução de paredes monolíticas e
introduziu algumas modificações nas normas da ABCP, como: indicou 10% para a perda
máxima admissível em ensaio de durabilidade do solo-cimento, no final do 12º Ciclo, mais
severo que o critério da ABCP.
81
Segundo a ABCP (1984), foram formulados alguns critérios para aplicação
do solo-cimento em paredes monolíticas, como:
perda de massa no estado seco ao fim do 6º. ciclo no ensaio de
durabilidade inferior a:
• 14% para os solos arenosos;
• 10% para os solos siltosos;
• 7% para os solos argilosos;
variação máxima de volume em qualquer fase dos ensaios, até o 6º.
Ciclo, inferior a 1% do volume inicial;
teor de umidade nunca superior ao teor de saturação do corpo de
prova;
resistência à compressão crescente com a idade, devendo apresentar a
28 dias um valor mínimo de 1,0 Mpa, após uma hora de imersão em
água.
82
6. PESQUISAS COM SOLO-CIMENTO
83
6.1 NO BRASIL
De acordo com Villibor et al. (1991), o Departamento de Estradas de
Rodagem de São Paulo (DER-SP), começou a utilizar bases em solo-cimento em 1956, sendo
que em 1991 já tinha ultrapassado 8.000 km em pistas simples com 7m de largura.
Outras cidades, como Presidente Prudente, Assis e Bauru, também
utilizaram à experiência do DER-SP para realizar suas bases de pavimentação e, segundo
Villibor et al. (1991), o desempenho foi considerado satisfatório.
Villibor et al. (1991) analisaram ainda as bases realizadas em 1981 em vias
urbanas de tráfego leve e médio, onde se incorporou na mistura de solo-cimento, 20% em
massa de finos de britagem. Apesar de inúmeros resultados variáveis, como teor de cimento e
resistências, não se notou ruptura da base ou do subleito, concluindo que este tipo de base é
viável para a pavimentação urbana. Os autores também sugerem outros estudos, já que
consideraram as variações resultadas de uma execução inadequada.
O ganho de resistência com o passar do tempo nas misturas de solo-cimento
vêm se confirmando a cada dia através de inspeções feitas em obras realizadas com solo-
cimento. A ABCP (1984) realizou acompanhamento do desempenho de edificações em solo-
cimento até 26 anos após a construção, sendo que os mesmos apresentaram excelente estado
de conservação.
De acordo com YU et al. apud Pedroso (1999), existe um ganho
considerável de resistência com o passar do tempo nas misturas de solo-cimento, pois ensaios
realizados no Japão nas idades de 90, 180 e 360 dias, mostraram que as resistências cresceram
84
1,6; 2,0 e 2,7 vezes, respectivamente, em relação à resistência aos 28 dias, existindo uma
tendência de continuidade no crescimento desta, mesmo após um ano, sendo que o módulo de
elasticidade cresce com o passar do tempo quase simultaneamente com a resistência.
6.2 EM LONDRINA E REGIÃO
Pedroso (1999) trabalhou com o solo de Londrina e conseguiu a
estabilização do mesmo com 18% de cimento em massa, mas verificou uma redução das
resistências no decorrer da idade ao ensaiar corpos de prova de solo-cimento com traços feitos
com 9%, 12%, 15%, 18% e 21% de cimento em relação à massa de solo, como mostra a
Tabela 1.
Tabela 1 – Resistência à compressão, em MPa, do solo-cimento.
Idade (dias) Teor de cimento
% 3
7
28
56
9 0,75 0,84 0,79 0,71
12 1,18 1,83 1,79 0,87
15 1,60 2,48 3,35 3,00
18 1,66 3,47 4,33 3,67
21 2,13 3,70 6,19 5,44
Fonte: Pedroso (1999)
85
As resistências à compressão dos corpos de prova retirados do solo-cimento
utilizado nas estacas ensaiadas, usando o traço de 18% de cimento, também apresentaram
redução em sua resistência a partir de 28 dias, como mostra a Tabela 2.
Tabela 2 – Resistência à compressão simples, em MPa, do solo-cimento – estacas ensaiadas.
Idade (dias) Estacas 3 7 28 56 Estaca 1 2,36 2,84 2,60 1,95
Estaca 2 1,06 1,66 2,01 1,66
Estaca 3 1,09 1,80 2,31 1,95
Fonte: Pedroso (1999)
Analisando o desenvolvimento da resistência dos corpos de prova rompidos,
Pedroso (1999) sugeriu que o decréscimo das resistências pode ter ocorrido durante o
processo de cura ou ser uma característica inerente ao solo-cimento dosado com o solo
argiloso. Pode ser também uma deficiência na dosagem, pois a pesquisa foi realizada com
solo-cimento plástico, isto é, o excesso de água pode provocar uma evaporação excessiva e
fez com que apareçam muitos vazios no material, diminuindo sua massa específica e
enfraquecendo o mesmo.
Pedroso (1999) realizou caracterização em amostras de solos considerados
típicos na região de Londrina, cujos resultados são encontrados na Tabela 3.
Miguel e Belincanta (2004) também estudaram o solo, coletado no CEEG, e
as amostras submetidas a ensaios geotécnicos, apresentaram os resultados constantes no
Tabela 4.
86
Tabela 3 – Caracterização do solo de Londrina.
Massa específica (g/cm3) 3,00
Limite de liquidez (%) 60
Limite de plasticidade (%) 40
Índice de plasticidade (%) 20
Porcentagem de argila (%) 89
Porcentagem de silte (%) 7
Porcentagem de areia (%) 4
Fonte: Pedroso (1999)
Tabela 4 – Valores médios de parâmetros geotécnicos do solo da primeira camada do CEEG.
Massa espec. aparente (g/cm3) 1,40
Massa específica (g/cm3) 3,00
Teor de umidade (%) 33
Limite de liquidez (%) 61
Limite de plasticidade (%) 45
Porosidade (%) 60
Porcentagem de argila (%) 81
Porcentagem de silte (%) 12
Porcentagem de areia (%) 7
Fonte: Miguel e Belicanta (2004)
87
6.3 SOLO-CIMENTO COM INCORPORAÇÃO DE AGREGADOS
DE BRITAGEM
Pissato (2001) realizou uma pesquisa sobre a utilização de agregados de
britagem em solo-cimento ensacado. O solo foi classificado como um solo tipo A6, segundo a
classificação da HRB - ASTM (1999), portanto não indicado para estabilização com cimento.
Pissato (2001) tentou melhorar as características texturais do solo através de uma correção
granulométrica com a adição dos finos de britagem.
Com base nessa hipótese, foram ensaiadas misturas com proporções de
50%, 60% e 70% de finos de britagem e teor de cimento variando de 5%, 8%, 10% e 12%,
obtendo-se os resultados apresentados na Figura 11.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
A (50% de finos) B (60% de finos) C (70% de finos)
Resi
stên
cia
à C
ompr
essã
o (M
Pa)
5%8%10%12%
Fonte: Pissato (2001) modificado
Figura 11 – Resistências à compressão simples aos 7 dias, em relação à proporção de finos e ao teor de cimento, em massa (%).
88
Observando-se o gráfico percebe-se que, quanto maior a quantidade de finos
de britagem na mistura, maior a resistência à compressão, portanto menor a quantidade de
cimento, em massa, necessária para sua estabilização.
Pissato (2001) observou também que as amostras apresentaram poucas
variações de suas características granulométricas e físicas, sendo todas classificadas como
solo tipo A4 conforme a ASTM (1999), modificando apenas o índice de grupo, sendo que
para esta classe são indicados teores de cimento da ordem de 10%. Observa-se, contudo, que a
influência da adição de agregados proporcionou um ganho de resistência, pois se conseguiu a
estabilização com teores de cimento no mínimo 50% menores.
No presente trabalho, adicionando-se agregados de origem basáltica ao solo
argiloso, espera-se que ocorra um acréscimo de resistência à compressão, um acréscimo de
resistência ao longo do tempo no solo-cimento, bem como diminua o consumo de cimento
para sua estabilização, levando a uma diminuição do custo de produção.
89
7. MATERIAIS E MÉTODOS
90
7.1. COMPONENTES DO SOLO-CIMENTO
7.1.1 Cimento
De acordo com Carbonari et al. (2004), no Brasil dentre os vários tipos de
cimento produzidos, os mais empregados na construção civil são CP V-ARI (alta resistência
inicial) e o CP II-F-32, Z ou E (composto). No presente trabalho foi utilizado o CP II-F-32.
7.1.2 Água
A água deve ser isenta de matérias estranhas prejudiciais como matéria
orgânica, excessos de sulfatos dentre outras.
Consideramos as águas potáveis como satisfatórias para a utilização em
solo-cimento, respeitando sempre um ph entre 5,8 e 8,0 e também os limites máximos quando
ensaiada conforme os métodos descritos na NBR 6118/03:
matéria orgânica (expressa em oxigênio consumido) – 3ml/l;
resíduo sólido – 5000mg/l;
sulfatos (expressos em íons SO4) – 300mg/l;
cloretos (expresso em íons Cl) – 500mg/l;
açúcar – 5mg/l.
91
7.2 MÉTODO PARA CARACTERIZAÇÃO DOS FINOS DE
BRITAGEM E PÓ DE PEDRA
Inicialmente foram coletadas duas amostras de aproximadamente 160kg
cada, de acordo com a NBR 7216/87, diretamente das descargas das bicas na Pedreira ICA: a
amostra de No 1 (A1) – material com dimensões inferiores a 4,8mm, e amostra No 2 (A2) –
material com dimensões inferiores a 6,3mm. As amostras foram transportadas para o
laboratório de materiais de construção da UEL onde foram submetidas a vários ensaios para
sua caracterização.
A escolha destas amostras justifica-se pelo procedimento dado a estes
materiais na pedreira estudada. O material da amostra A2 é transportado para uma central
separada, peneirado, dando origem ao material da amostra A1. Este processo aumenta o custo
de produção e consequentemente seu custo final.
Após a amostra ser homogeneizada, foi separado em porções através de um
quarteador para os ensaios de caracterização, de acordo com a NBR 9941/87. Realizaram-se
então os seguintes ensaios:
massa específica aparente (ABNT – NBR 7251/82);
massa específica – (ABNT – NBR 9776/87, NBR 6508/84);
granulometria (ABNT – NBR 7217/87);
material pulverulento (ABNT – NBR 7219/87);
inchamento (ABNT – NBR 6467/87).
92
Os ensaios de massa específica foram realizados pelos métodos de Chapman
e picnômetro. Foram realizados ensaios de granulometria por peneiramento e por
sedimentação, sendo que neste último foi utilizado como defloculante uma solução de
hexametafosfato de sódio.
7.3 MÉTODO PARA CARACTERIZAÇÃO DO SOLO
A amostra de solo foi extraída do CEEG, através de uma estaca manual de
diâmetro de 15cm com 3 metros de profundidade. A cada metro de escavação foram
recolhidas amostras para determinação da umidade, de acordo com a NBR 6457/86.
Foi descartada a camada superficial de 20 cm por conter muito material
orgânico, pois como se sabe a matéria orgânica presente no solo provoca uma inibição das
reações de hidratação do cimento provocando uma queda da resistência à compressão.
Em seguida, a amostra, de acordo com a NBR 6457/86, foi destorroada e
passada pela peneira 4,8mm, não ficando material retido nesta peneira. Após este
procedimento, a amostra foi homogeneizada, quarteada e separada em sacos plásticos para
que não houvesse perda da umidade natural. Nesta etapa, retiraram-se três amostras para
determinação da umidade.
A amostra não apresentou dificuldade no destorroamento, não necessitando
de equipamentos mais específicos como moinhos de rolo, ou outros, utilizados para este fim.
93
Foram determinadas as seguintes propriedades:
limite de liquidez (ABNT – NBR 6459/84);
limite de plasticidade (ABNT – NBR 7180/84);
massa específica (ABNT – NBR 6508/84);
compactação (ABNT – NBR 7182/86);
análise granulométrica (ABNT – NBR 7181/84).
Com os dados da caracterização do solo calculou-se o índice de grupo (IG),
um número adicional que é sempre representado entre parênteses após o símbolo do grupo,
utilizando-se a fórmula do sistema de classificação H.R.B. dada por Caputo (1988):
IG = 0,2 * (P-35) + 0,005 * (P-35) * (LL - 40) + 0,01 * (P - 15) * (IP - 10) (3)
P = porcentagem que passa na peneira 0,075mm
LL = limite de liquidez
IP = índice de plasticidade
Quando o número obtido na equação for negativo, considera-se como zero
(0) o índice de grupo.
7.4 – MÉTODO PARA DOSAGEM DO SOLO-CIMENTO
A partir dos resultados da caracterização do solo e o índice de grupo, pode-
se classificar o solo segundo a classificação da HRB – ASTM (1999).
94
De acordo com a ABCP (1986), a melhor maneira de fixar os teores de
cimento para os ensaios é a comparação do solo em estudo com outros já ensaiados, levando-
se em consideração a granulometria, os índices de consistência, a origem geológica, a
coloração, a região de onde provém e a profundidade da amostra.
Através do Quadro 9, fixou-se o teor de cimento, em massa, e se realizou o
ensaio de compactação de solo-cimento, segundo a norma NBR 12023/92, obtendo-se a
massa específica aparente seca máxima e a umidade ótima.
Classificação do solo segundo a AASHTO
Teor de cimento em massa (%)
A1-a 5
A1-b 6
A2 7
A3 9
A4 10
A5 10
A6 12
A7 13
Fonte: ABCP (1986).
Quadro 9 – Teor de cimento para o ensaio de compactação.
Utilizando estes resultados, foi fixado o teor de cimento em massa,
conforme o Quadro 10, para realizar o ensaio de durabilidade, que foi executado com três
teores de cimento, 2 pontos percentuais acima e 2 pontos percentuais abaixo do valor
encontrado.
95
Massa específica aparente seca máxima (g/cm3)
1,44 1,52 1,60 1,68 1,76 A a a a a
Índice de grupo do solo
Silte (%)
1,51 1,59 1,67 1,76 1,84 0-19 15 14 13 12 11
12 – 15 20-39 16 15 13 12 11 40-59 17 16 14 12 12
60 ou mais 18 16 14 13 12 0-19 17 16 14 13 12
16 – 20 20-39 18 17 15 14 13 40-59 19 18 15 14 14
60 a mais 20 19 16 15 14 Fonte: ABCP (1986), modificada.
Quadro 10 – Teor de cimento médio requerido por solos siltosos e argilosos.
Foram moldados, de acordo com o procedimento descrito pela NBR
12024/92, corpos de prova cilíndricos de 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura, com a umidade
ótima, dois corpos de prova com cada teor determinado, 15%, 17% e 19% de cimento, em
massa.
Os corpos de prova permaneceram durante 7 dias em cura e após este
período, 2 corpos de prova de cada teor de cimento foram colocados em imersão durante 5
horas. A seguir foram colocados numa estufa à temperatura de 71oC ± 2oC, onde
permaneceram durante 72 horas. Após este período foram escovados, sempre se pesando
antes e após a escovação, numa repetição de 12 ciclos. Após estes 12 ciclos, os corpos de
prova foram colocados em estufa à temperatura de 105 oC e 110oC até a constância de massa e
foi determinada sua massa seca. Com estes dados foi possível calcular a perda de massa dos
corpos de prova.
A escova utilizada foi de fios de arame chato de 30 mm de comprimento,
reunidos em 48 grupos de 10 fios cada e montados em quatro filas longitudinais e doze
transversais, num bloco de madeira dura de 200 mm x 40 mm.
96
O ensaio de durabilidade visa verificar a interferência da variação das
condições climáticas e a ação das cargas ao longo do tempo sobre o solo-cimento, o que faria
o material perder sua estabilidade, de acordo com a ABCP (1986). Apenas um corpo de prova
deveria ser ensaiado, porém como não existem dados de referência do nosso solo regional,
decidiu-se ensaiar dois corpos de prova e determinar a média de perda de massa corrida.
De acordo com ABCP (1986) existe um critério em adotar como teor de
cimento, em massa, para a estabilização do solo-cimento, o menor dos teores com os quais os
corpos de prova foram ensaiados, e que tenham a perda de massa não superior aos limites do
Quadro 11. Este critério foi baseado em inúmeros resultados de laboratório, no
comportamento de vários trabalhos executados e uso das informações obtidas.
Tipos de Solo Perda de massa corrida (%)
A1, A2-4, A2-5 e A3 14%
A2-6, A2-7, A4 e A5 10%
A6 e A7 7%
Fonte: ABCP (1986), modificada.
Quadro 11 – Limites para perda de massa corrida.
7.5 – MÉTODO PARA ENSAIOS DE RESISTÊNCIA À
COMPRESSÃO
Para a realização do ensaio à compressão simples para a verificação da
evolução da resistência no decorrer da idade, foram moldados três corpos de prova para cada
97
teor, 11%, 13%, 15%, 17% e 19% de cimento, em massa, de acordo com a NBR 12024/92,
para serem rompidos com 7, 28, 56 e 90 dias.
Os corpos de prova foram deixados em câmara úmida até o dia da ruptura.
No dia do ensaio, os corpos de prova foram retirados da câmera úmida e imersos
completamente em água. Após quatro horas de imersão, foram removidos da água e
enxugados superficialmente e submetidos à determinação da resistência através do ensaio de
compressão simples, de acordo com a NBR 12025/92.
Para o rompimento dos corpos de prova foram utilizadas duas bases de
neoprene não realizando o capeamento para regularização das superfícies.
7.6 – MÉTODO PARA MISTURA DAS AMOSTRAS A1 E A2 E
SOLO
Para definir as proporções adequadas para as amostras A1 e A2 e o solo
utilizou-se o processo algébrico de acordo com a seguinte expressão:
Pm = aPs + bPf (4)
Onde Pm seria a percentagem de material que passa em cada fração da
mistura, Ps corresponde à percentagem do solo que passam naquela malha e Pf a percentagem
de solo que passa naquela malha, e “a” e “b” corresponde às parcelas em percentagem de solo
e as amostras A1 e A2. Através destas relações, consegue-se definir os valores teóricos das
98
percentagens que passam na respectiva malha, verificando as restrições estabelecidas pela
normalização brasileira.
Realizaram-se os ensaios de granulometria para as várias proporções de
misturas encontrando-se uma curva que seria a mais próxima da ideal e comparando-a, com as
curvas limites de um solo apropriado para uso em solo-cimento segundo ABCP (1986).
A partir da definição da curva ideal para a mistura das amostras A1 e A2 e
solo, foram realizados os ensaios de caracterização destes novos materiais, mistura da amostra
A1 e solo (MA1) e mistura da amostra A2 e solo (MA2).
De acordo com os resultados da caracterização e ensaio de compactação,
foram moldados novos corpos de prova com essas misturas, variando dois pontos percentuais
acima e dois pontos percentuais abaixo dos teores de cimento encontrados, e rompendo os
corpos de prova com 7 e 28 dias.
99
8. RESULTADOS DOS ENSAIOS DO LABORATÓRIO
100
8.1 ENSAIOS COM FINOS DE BRITAGEM E PÓ DE PEDRA
Os resultados dos ensaios de caracterização das amostras A1 e A2 estão
apresentados nas Tabelas 5, 6, 7 e 8 e nas Figuras 12 e 13.
Tabela 5 – Resultados dos ensaios da caracterização das amostras A1 e A2.
Caracterização Amostra A1
Amostra A2
Massa específica aparente (g/cm3) 1,83 1,81
Massa específica (g/cm3) – (Chapman) 2,97 2,97
Massa específica (g/cm3) – (Picnômetro) 2,98 2,93
Material pulverulento (%) 19,19 14,41
Coeficiente de inchamento médio 1,35 1,25
Teor de umidade crítica (%) 4,40 3,70
Módulo de finura 4,27 4,90
Dimensão máxima (mm) 4,80 6,30
101
Tabela 6 – Análise granulométrica obtida por peneiramento das amostras A1 e A2.
Abertura da peneira (mm)
Amostra A1 % < ø
Amostra A2 % < ø
6,30 100,00 100,00
4,80 97,64 51,08
2,40 58,84 30,08
2,00 52,16 26,48
1,20 40,48 20,31
0,60 30,65 14,65
0,42 25,21 12,94
0,30 22,87 11,76
0,15 18,53 9,49
0,075 17,00 8,76
Tabela 7 – Análise granulométrica obtida por sedimentação das amostras A1 e A2.
Amostra A1 Amostra A2
Diâmetro do grão (ø) (mm) % < ø
Diâmetro do grão (ø) (mm) % < ø
0,0677 17,11 0,0721 8,74
0,0479 15,91 0,0513 8,13
0,0339 12,89 0,0367 6,92
0,0239 11,09 0,0262 5,70
0,0169 9,28 0,0186 5,10
0,0124 8,07 0,0137 4,49
0,0087 7,47 0,0097 3,88
0,0062 6,87 0,0069 3,28
0,0044 6,27 0,0049 3,28
0,0030 6,27 0,0034 3,28
0,0022 5,30 0,0025 2,61
0,0013 4,88 0,0015 2,79
102
Tabela 8 – Composição das amostras A1 e A2.
Fração Amostra A1
(%) Amostra A2
(%) Ø < 0,005mm 6 3
0,05> Ø > 0,005mm 10 5
0,42 > Ø > 0,05mm 11 5
2,0mm > Ø>0,42mm 26 13
4,8mm > Ø >2,0mm 45 25
Ø >4,8mm 2 49
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos grãos (mm)
Por
cent
agem
que
pas
sa (%
)
Figura 12 – Curva granulométrica da amostra A1.
103
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Porc
enta
gem
que
pas
sa (%
)
Figura 13 – Curva granulométrica da amostra A2.
8.2 – ENSAIOS COM O SOLO NATURAL E SOLO-CIMENTO
Os resultados da determinação da umidade a cada metro de escavação para
retirada da amostra de solo são verificados na Tabela 9.
104
Tabela 9 – Teor de umidade conforme a profundidade da amostra coletada no CEEG.
Umidade (%)
Profundidade Furo 1 Furo 2 Furo 3
1m 33 40 37
2m 31 40 41
3m 30 34 34
Para a caracterização do solo, foi determinado o limite de liquidez, o limite
de plasticidade, calculando-se o índice de plasticidade e a massa específica dos sólidos. Com
o ensaio de compactação encontrou-se a massa específica aparente seca máxima e sua
umidade ótima. Também foi realizada a análise granulométrica por sedimentação. Os
resultados foram obtidos através das médias dos ensaios realizados, e apresentados nos Tabela
10, 11, 12 e 13 e Figuras 14 e 15.
Tabela 10 – Resultados dos ensaios de caracterização do solo do CEEG.
Caracterização Solo
Limite de liquidez (%) 62
Limite de plasticidade (%) 51
Índice de plasticidade (%) 11
Massa específica (g/cm3) 2,99
Teor de umidade ótima (%) 32
Massa específica apar. seca máx. (g/cm3) 1,45
105
Tabela 11 – Análise granulométrica realizada por peneiramento – solo do CEEG.
Abertura da peneira
(mm) % < ø
2,00 100,00
1,20 99,81
0,60 99,56
0,42 99,37
0,30 99,03
0,15 97,33
0,075 93,00
Tabela 12 – Análise granulométrica realizada por sedimentação – solo do CEEG.
Diâmetro do grão (ø) (mm)
% < ø
0,0715 90,78
0,0509 89,46
0,0361 88,14
0,0248 86,82
0,0176 84,19
0,0128 80,23
0,0091 77,88
0,0065 75,24
0,0046 73,05
0,0032 69,91
0,0022 67,22
0,0013 62,89
106
Tabela 13 – Composição granulométrica – solo do CEEG
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,001 0,010 0,100 1,000
Diâmetro dos grãos (mm)
Por
cent
agem
que
pas
sa
Figura 14 – Curva granulométrica da amostra de solo do CEEG.
Fração (%)
Argila 74
Silte 16
Areia fina 9
Areia média 1
Areia grossa 0
107
1,25
1,30
1,35
1,40
1,45
25 30 35 40
Teor de Umidade
Mas
sa E
spec
ífica
sec
a (g
/cm
3)
Figura 15 – Determinação da massa específica aparente seca máxima e umidade ótima do solo – CEEG.
Com base na caracterização do solo e o cálculo do índice de grupo (IG),
pode-se classificá-lo como um solo tipo A7(19), segundo a classificação da HRB – ASTM
(1999).
Para um solo A7(19), a ABCP (1986) sugere um teor de cimento, em massa,
de 13%. Com este teor indicado realizou-se o ensaio de compactação do solo-cimento, cujos
resultados foram: massa específica seca máxima de 1,50 g/cm3 e uma umidade ótima de 30%,
como podem ser verificadas na Figura 16.
108
1,40
1,42
1,44
1,46
1,48
1,50
1,52
1,54
25 26 27 28 29 30 31 32 33
Teor de Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
sec
a (g
/cm
3)
Figura 16 – Determinação da massa específica aparente seca máxima e umidade ótima do
solo-cimento.
A partir destes resultados, juntamente com a tabela da ABCP (1986) para
ensaio de durabilidade, fixou-se o teor de cimento, em massa, de 17%. Como é recomendada
a realização dos ensaios com teores dois pontos percentuais acima e dois pontos percentuais
abaixo do teor encontrado, moldaram-se corpos de prova com 15%, 17% e 19% de cimento,
em massa.
O solo ensaiado é um A7(19), a perda de massa máxima admissível é de 7%.
Analisando os resultados notou-se que todos os teores estudados satisfizeram esta condição,
sendo que o teor de cimento, em massa, de 15% apresentou uma perda de massa corrida de
5,39%, abaixo do limite permitido.
Colocando os dados em gráfico, como mostra a Figura 17, e utilizando-se de
uma linha de tendência notou-se que certamente um teor de cimento em massa menor poderia
satisfazer com relativa segurança o valor de perda de massa máxima admissível. Segundo a
109
ABCP (1986), é admissível a interpolação dos resultados para determinar o menor teor de
cimento que satisfaça o resultado, mas a extrapolação não é permitida. Desta forma foram
ensaiados novos corpos de prova com teores de cimento em massa de 11% e 13%.
Os resultados do ensaio de durabilidade encontram-se na Tabela 14 e Figura
18.
y = -24,25x + 8,9225R20,8767 =
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
11% 13% 15% 17% 19% 21%
Teores de cim ento em m assa
Perd
a de
mas
sa c
orrid
a
Figura 17 – Ensaio de durabilidade – perda de massa corrida.
Tabela 14 – Resultados do ensaio de durabilidade.
Teor de cimento 11% 13% 15% 17% 19%
Corpo de prova no. 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Massa seca final, Ps (g) 1343,0 1273,7 1469,5 1258,0 1474,6 1380,2 1453,5 1438,5 1457,0 1428,1
Água retida no CP, A (%) 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
Massa seca corrida, Pf (g) 1297,6 1230,6 1419,8 1215,5 1424,7 1333,5 1404,3 1389,9 1407,7 1379,8
Perda de mas. corr. ( %) 5,28 8,56 2,07 8,97 4,33 6,45 4,42 4,76 4,29 4,54
Perda média mas.corr. (%) 6,92 5,52 5,39 4,59 4,42
110
0%
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
8%
11% 13% 15% 17% 19%
Teores de cimento em m assa
Perd
a de
mas
sa c
orrid
a
Figura 18 – Resultados das perdas de massa corrida do ensaio de durabilidade.
Na Figura 19 podem ser visualizados os corpos de prova depois de concluído o
ensaio de durabilidade.
Figura 19 – Corpos de prova após o ensaio de durabilidade.
111
8.3 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO SIMPLES DO SOLO-
CIMENTO
Nas Tabelas 15, 16, 17 e 18 estão apresentados os valores de resistência à
compressão simples dos corpos de prova produzidos com os vários teores de cimento
ensaiados, 11%, 13%, 15%, 17% e 19% e rompidos nas idades de 7, 28, 56 e 90 dias. Na
Figura 20, o resumo destas resistências, obtendo-se assim uma melhor visualização do
comportamento do solo-cimento em relação à variação no teor de cimento e o
desenvolvimento da resistência no decorrer do tempo.
Tabela 15 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 7 dias.
Idade Teor de cim. Corpo Resistência Resistência (dias) (em massa) de prova Individual média
(%) No Mpa MPa CP1 1,32 11 CP2 1,50 1,52 CP3 1,75 CP1 2,37 13 CP2 2,12 2,21 CP3 2,12 CP1 2,44 7 15 CP2 2,62 2,14 CP3 1,37 CP1 2,47 17 CP2 2,62 2,58 CP3 2,65 CP1 2,82 19 CP2 2,87 2,77 CP3 2,62
112
Tabela 16 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 28 dias.
Idade Teor de cim. Corpo Resistência Resistência (dias) (em massa) de prova individual média
(%) No MPa MPa CP1 1,56 11 CP2 1,87 1,60 CP3 1,37 CP1 2,55 13 CP2 2,05 2,20 CP3 2,00 CP1 2,40
28 15 CP2 2,15 2,02 CP3 1,50 CP1 2,70 17 CP2 3,00 2,66 CP3 2,30 CP1 3,05 19 CP2 3,00 2,75 CP3 2,20
Tabela 17 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 56 dias.
Idade Teor de cim. Corpo Resistência Resistência (dias) (em massa) de Prova individual média
(%) No MPa MPa CP1 3,25 11 CP2 1,50 2,00 CP3 1,25 CP1 2,00 13 CP2 1,75 1,74 CP3 1,47 CP1 2,17
56 15 CP2 1,52 1,76 CP3 1,57 CP1 2,30 17 CP2 1,85 2,05 CP3 2,00 CP1 2,10 19 CP2 1,75 1,94 CP3 1,97
113
Tabela 18 – Resistência à compressão simples – solo-cimento – 90 dias.
Idade Teor de cim. Corpo Resistência Resistência (dias) (em massa) de Prova individual média
(%) No MPa MPa P2 1,85 11 P3 2,00 1,82 P5 1,60 P2 2,27 13 P3 2,52 2,35 P5 2,25 P1 3,12
90 15 P2 2,50 2,75 P3 2,62 P1 2,87 17 P2 3,35 2,99 P3 2,75 P1 5,00 19 P2 3,00 3,66 P3 3,00
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
11 13 15 17 19Teor de cimento (%)
Res
istê
ncia
s à
com
pres
são
sim
ples
(MPa
)
7 dias28 dias56 dias90 dias
Figura 20 – Resumo do comportamento do solo-cimento com a variação no teor de cimento e o desenvolvimento da resistência com a idade.
114
8.4 – MISTURAS DE AGREGADOS E SOLO
Para definição das proporções da mistura entre os agregados e o solo, foi
utilizado o processo algébrico, obtendo-se os valores teóricos das porcentagens passantes na
respectiva malha de referência.
Nas Tabelas 19 e 20, são apresentados os resultados das análises
granulométricas das misturas com as amostras A1 e A2 e solo, pelo processo teórico e pelo
ensaio de granulometria, comparativamente aos padrões admitidos pela HRB, nas proporções
de 50%, 60% e 70% de agregado para cada amostra.
Nas Tabelas 21 e 22 e nas Figuras 21 e 22, são apresentados os resultados
dos ensaios de granulometria por peneiramento e sedimentação, confirmando os valores
encontrados teoricamente.
Tabela 19 – Análise granulométrica das misturas realizadas com a amostra A1 e solo.
Amostra A1 50% de finos 60% de finos 70% de finos Diâm. Norma Solo Finos Processo Ensaio Processo Ensaio Processo Ensaio mm % % % algébrico granul. algébrico granul. algébrico granul.< 4,8 > 50 100,00 97,64 98,82 99,57 98,58 99,47 98,35 99,00
< 0,42 15 a 100 99,21 25,21 62,21 60,64 54,81 59,73 47,41 44,01
< 0,075 < 50 93,00 18,00 55,50 56,80 48,00 51,22 40,50 38,00
115
Tabela 20 - Análise granulométrica das misturas realizadas com a amostra A2 e solo.
Amostra A2 50% de finos 60% de finos 70% de finos Diâm. Norma Solo Finos Processo Ensaio Processo Ensaio Processo Ensaiomm % % % algébrico granul. algébrico granul. algébrico granul.<4,8 > 50 100,00 51,08 75,54 82,64 70,65 83,13 65,76 70,00
< 0,42 15 a 100 99,21 12,94 56,08 58,96 47,45 54,53 38,82 39,84
< 0,075 < 50 93,00 8,75 50,88 52,00 42,45 49,00 34,03 36,00
Tabela 21 – Análise granulométrica das misturas obtida por peneiramento.
Abertura Porcentagem passante
peneira da ABNT Amostra A1 Amostra A2 (mm) 50% 60% 70% 50% 60% 70%
6,3 100,00% 100,00% 100,00% 100,00% 93,67% 100,00%
4,8 99,57% 99,47% 99,00% 82,64% 83,13% 70,00%
2,4 78,43% 79,33% 68,45% 72,21% 69,80% 53,25%
2,0 74,36% 76,21% 62,80% 69,36% 66,17% 50,55%
1,2 68,03% 68,95% 53,56% 64,93% 61,61% 45,49%
0,600 62,34% 62,05% 46,26% 60,36% 56,43% 41,07%
0,420 60,64% 59,73% 44,01% 58,96% 54,53% 39,84%
0,300 59,36% 58,11% 42,60% 57,77% 53,11% 38,81%
0,150 56,59% 54,42% 39,98% 55,26% 49,91% 36,71%
116
Tabela 22 – Análise granulométrica das misturas obtida por sedimentação.
Amostra A1 Amostra A2
50% 60% 70% 50% 60% 70%
Diâm. Diâm. Diâm. Diâm. Diâm. Diâm. do grão % do grão % do grão % do grão % do grão % do grão %
Mm mm mm mm Mm mm 0,0760 56,79 0,0560 47,69 0,0674 26,66 0,0797 51,92 0,0586 47,74 0,0620 35,87
0,0540 53,42 0,0399 46,68 0,0483 25,08 0,0567 50,75 0,0417 46,71 0,0442 35,08
0,0386 51,73 0,0284 45,66 0,0347 23,11 0,0405 49,59 0,0300 44,63 0,0318 33,51
0,0276 47,80 0,0203 44,55 0,0250 21,14 0,0290 47,26 0,0216 42,55 0,0227 32,72
0,0196 45,55 0,0146 42,62 0,0181 17,98 0,0206 43,76 0,0155 40,47 0,0162 31,93
0,0144 44,42 0,0108 40,59 0,0133 17,19 0,0151 42,01 0,0114 39,43 0,0119 30,75
0,0102 43,30 0,0077 39,07 0,0094 16,80 0,0107 40,26 0,0081 38,39 0,0085 29,57
0,0073 41,50 0,0055 37,55 0,0067 15,62 0,0076 39,10 0,0058 37,35 0,0061 28,00
0,0051 40,26 0,0039 36,03 0,0048 14,90 0,0054 38,22 0,0041 36,31 0,0043 26,62
0,0036 38,12 0,0028 32,27 0,0035 12,15 0,0038 36,01 0,0028 37,03 0,0031 25,12
0,0026 34,02 0,0020 29,92 0,0025 9,66 0,0027 32,35 0,0020 33,8 0,0023 22,65
0,0015 28,29 0,0013 15,52 0,0014 7,41 0,0016 28,85 0,0013 25,41 0,0013 19,89
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos grãos (mm)
Porc
enta
gem
que
pas
s (%
)
50% de finos 60% de finos 70% de finos Curva ideal - ABCP
Figura 21 – Distribuição granulométrica das misturas da amostra A1 e solo.
117
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos grãos (mm)
Porc
enta
gem
que
pas
sa (%
)
50% de finos 60% de finos 70% de finos Curva ideal - ABCP
Figura 22 – Distribuição granulométrica das misturas da amostra A2 e solo.
Com base nas análises granulométricas, foi escolhida a mistura de solo com
o teor de 60% de agregados. Foram compostas as misturas MA1 e MA2, utilizando os
agregados A1 e A2, respectivamente, sendo estas misturas mais próximas da distribuição
limite do solo indicado ao uso de solo-cimento, comparativamente aos padrões admitidos pela
HRB.
Na Tabela 23 tem-se a composição granulométrica das misturas MA1 e
MA2.
118
Tabela 23 – Composição granulométrica – misturas MA1 e MA2.
Os principais parâmetros físicos das amostras escolhidas são apresentados
na Tabela 24.
Tabela 24 – Principais características físicas das misturas MA1 e MA2.
Características físicas Mistura MA1 Mistura MA2
Limite de liquidez (%) 38 39
Limite de plasticidade (%) 34 35
Índice de plasticidade 4 4
A partir dos valores de LL , IP e o cálculo do índice de grupo (IG), pode-se
classificar as misturas, como solos do tipo A4(1) para a mistura MA1 e solo tipo A4 (1) para a
mistura MA2, segundo a classificação da HRB (ASTM,1999).
Para um solo A4(1) e A4(1), a ABCP (1986) sugere um teor de cimento em
massa de 10%. Realizaram-se então, os ensaios de compactação do solo-cimento, com as
misturas, cujos resultados estão na Tabela 25 e Figuras 23 e 24.
Fração Mistura MA1 (%) Mistura MA2 (%)
Argila 38 37
Silte 10 10
Areia fina 12 8
Areia média 17 11
Areia grossa 23 18
Pedregulho _ 16
119
Tabela 25 - Resultados dos ensaios de compactação.
Características físicas Mistura MA1 Mistura MA2
Teor de umidade ótima (%) 16 16
Massa específica apar.seca máx.(g/cm3) 1,86 1,95
1,79
1,80
1,81
1,82
1,83
1,84
1,85
1,86
1,87
12 13 14 15 16 17 18 19
Um idade (%)
Mas
sa a
pare
nte
seca
(g/c
m3)
Figura 23 – Determinação da massa específica aparente máxima e da umidade ótima –
Mistura MA1.
120
1,78
1,8
1,82
1,84
1,86
1,88
1,9
1,92
10 12 14 16 18 20 22
Um idade (%)
Mas
sa e
spec
ífica
apa
rent
e se
ca
Figura 24 – Determinação da massa específica aparente seca máxima e umidade ótima –
mistura MA2.
8.5 - RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO SIMPLES DAS
MISTURAS MA1 e MA2.
Os corpos de prova para os ensaios de compressão simples foram moldados
conforme a NBR 12024/92, em cilindro de Proctor com a umidade ótima determinada nos
ensaios de compactação.
Conforme a norma de dosagem da ABNT (1986), o teor de cimento em
massa indicado é de 7%, conforme o Quadro 12. Para uma melhor visualização do
121
comportamento das misturas em relação à variação no teor de cimento, as amostras foram
ensaiadas com os teores de 5%, 7% e 9% de cimento, em massa.
Massa específica aparente seca máxima (g/cm3)
1,60 1,68 1,76 1,84 1,92 a a a a ou
Índice de grupo do solo
Silte (%)
1,67 1,75 1,83 1,91 mais 0-19 10 8 8 7 7
0 – 3 20-39 10 9 8 8 7 40-59 11 9 9 8 8
60 ou mais - - - - - Quadro 12 – Teor de cimento médio requerido por solos siltosos e argilosos.
Foram moldados três corpos de prova para cada uma das misturas, para
serem rompidos aos 7 e 28 dias, utilizando-se as percentagens de cimento anteriormente
definidas ( 5%, 7% e 9%).
Os corpos de prova foram rompidos conforme a NBR 12025/92, e os
resultados se encontram nas Tabelas 26 e 27.
122
Tabela 26 – Resistência à compressão simples da mistura MA1 aos 7 e 28 dias.
Idade Teor de cim. Corpo Resistência Resistência (dias) (em massa) de prova individual média
(%) No MPa MPa CP1 1,50 5 CP2 1,75 1,60 CP3 1,55
CP1 2,35 7 7 CP2 1,97 1,96 CP3 1,55
CP1 3,25 9 CP2 3,05 3,11 CP3 3,05
CP4 1,85 5 CP5 1,97 1,87 CP6 1,80
CP4 2,47 28 7 CP5 2,10 2,19 CP6 2,00
CP4 3,10 9 CP5 3,60 3,68 CP6 4,35
123
Tabela 27 – Resistência à compressão simples da mistura MA2 aos 7 e 28 dias.
Idade Teor de cim. Corpo Resistência Resistência (dias) (em massa) de prova individual média
(%) No MPa MPa CP1 1,50 5 CP2 1,35 1,47 CP3 1,55
CP1 2,25 7 7 CP2 2,20 2,23 CP3 2,25
CP1 2,75 9 CP2 2,50 2,61 CP3 2,60
CP4 1,50 5 CP5 1,55 1,62 CP6 1,80
CP4 2,35 28 7 CP5 2,50 2,36 CP6 2,25
CP4 2,75 9 CP5 2,85 2,88 CP6 3,05
Nas Figuras 25 e 26, são mostrados alguns corpos de prova e o
desenvolvimento de suas feições de ruptura.
124
Figura 25 – Feições de ruptura dos corpos de prova rompidos à compressão simples.
Figura 26 – Feições de ruptura dos corpos de prova rompidos à compressão simples.
Nas Figuras 27 e 28 verifica-se o resumo das resistências à compressão, em
cada mistura e seu desenvolvimento no decorrer da idade, com os teores de cimento
utilizados.
125
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
5 7 9Teores de cimento, em massa (%)
Res
istê
ncia
s à
com
pres
são
sim
ples
(M
Pa) 7 dias
28 dias
Figura 27 – Resistências à compressão simples da mistura MA1.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
5 7 9
Teores de cimento em massa (%)
Resi
stên
cias
à c
ompr
essã
o si
mpl
es
(MP
a) 7 dias28 dias
Figura 28 – Resistências à compressão simples da mistura MA2.
126
9. ANÁLISE DOS RESULTADOS
127
9.1 FINOS DE BRITAGEM E PÓ DE PEDRA
As Figuras 29 e 30, apresentam as amostra A1 e A2
Figura 29 – Amostra No 1 de finos de britagem – Pedreira Ica.
Figura 30 – Amostra No 2 de pó de pedra – Pedreira Ica.
128
Os materiais utilizados são agregados naturais de origem basáltica com
textura áspera, o que contribui para o aumento da aderência entre as partículas e a matriz
cimentícia utilizada.
De acordo com a classificação da BS 812: Parte 1 (1975), as amostras A1 e
A2 apresentam forma angulosa, com arestas bem definidas, formadas por faces relativamente
planas.
Nos ensaios de massa específica aparente, os valores obtidos para cada uma
das amostras foram bem próximos, 1,83 g/cm3 da amostra A1 e 1,81 g/cm3 da amostra A2.
Nos ensaios de massa específica pelo método do frasco de Chapman, o valor
obtido foi de 2,97 g/cm3 para as duas amostras, A1 e A2. Confirmaram-se esses valores
através do ensaio de massa específica pelo picnômetro, onde os valores foram de 2,98 g/cm3
para a amostra A1 e 2,93 g/cm3 para amostra A2.
No ensaio para determinação do teor de material pulverulento, observaram-
se valores altos, 19,19% na amostra No 1 e 14,41% na amostra No 2, valores superiores aos
limites permitidos pela norma NBR 7211/05, 10% (para concreto submetido a desgaste
superficial), e 12% (para concreto protegido do desgaste superficial), sendo necessário para
sua utilização o peneiramento ou a lavagem do material.
Verificou-se que no caso da amostra A1, pelo fato de passar por um
peneiramento para retirada da fração graúda, a mesma apresentou uma maior percentagem de
material pulverulento em relação à massa total ensaiada.
Ao se realizar o ensaio de inchamento com os agregados utilizados,
observou-se que, com umidades de 7%, 9% e 12%, ocorreu uma aglomeração do material,
que após a secagem das amostras em estufa para a determinação da umidade, demonstrou se
129
estabelecer uma ligação entre as partículas formando torrões de difícil destorroamento
manual. Supõe-se que a fração mais fina do material, favoreceu a aglomeração da amostra na
forma de torrões, verificando-se uma maior coesão entre os grãos. Pode-se comparar este
fenômeno ao que Vargas (1977) descreve ocorrer com solos argilosos, onde a coesão seria
uma resistência ao cisalhamento, quando, sobre o solo, não atuar pressão externa alguma. Esta
resistência pode ter origem no efeito da existência de um aglomerante natural constituído por
grãos extremamente finos, unindo os grãos do solo entre si.
Os óxidos de ferro hidratados exercem ação de cimento nos solos residuais
de basalto quando submetidos a ciclos periódicos de molhagem e secagem.
Pelo ensaio de granulometria, a amostra A1 classifica-se como finos de
britagem, material com dimensões inferiores a 4,8mm, e a amostra A2 como pó de pedra,
material resultante de britagem de rocha com dimensões inferiores a 6,3mm.
O módulo de finura da amostra A1 é 4,27 e da amostra A2 é 4,90. De
acordo com NBR 7211/05, as amostras se encontram fora da zona ótima e utilizável, estando
acima do limite superior da zona utilizável, onde estariam os agregados com uma
granulometria mais grosseira.
130
9.2 SOLO NATURAL
O solo utilizado é do tipo latossolo vermelho com textura argilosa.
Com relação aos valores médios de umidade natural deste solo, indicados na
Tabela 9, ocorreram valores abaixo do valor do limite de plasticidade.
A massa específica dos sólidos, apresentada na Tabela 10, é relativamente
alta, de 2,99 g/cm3. Teixeira et al. (2003), observaram valores de 3,06 g/cm3, concluindo ser
função da presença do agente cimentante, óxido de ferro, resultante dos processos de
intemperismo sobre a rocha basáltica.
Na curva granulométrica obtida, não foi possível identificar os valores de
D10 e D60, pois a percentagem de argila está em torno de 75% e com isso não se conseguiu
calcular o coeficiente de não uniformidade.
Observou-se através dos valores médios encontrados nos ensaios de
granulometria, que existe uma grande porcentagem de argila, em torno de 74%, 16% de silte,
9% areia fina e 1% de areia média. Neste caso, os ensaios foram realizados com o uso de
defloculante, enquadrando este solo como argila siltosa.
Teixeira et al. (2003) realizaram ensaios, com e sem o uso de defloculante,
em amostras do CEEG, sendo que os resultados encontrados nos ensaios sem defloculante
foram de 60% de silte e 25% de argila, demonstrando diferenças significativas para os dois
tipos de procedimentos utilizados para o ensaio de granulometria, uma vez que o solo
ensaiado sem o uso de defloculante teria sua classificação como silte argiloso.
131
Observa-se que o solo, em seu estado natural, se comporta de maneira
diferente, tendo suas partículas agregadas como um silte. Se forem realizados os cálculos para
o teor de cimento em massa para os ensaios de durabilidade com os valores encontrados por
Teixeira et al. (2003) de 60% de silte e 25% de argila, sem o uso de defloculante, serão
encontrados valores diferentes de teores de cimento em massa para os ensaios de compactação
e durabilidade.
Como esses valores de teores de cimento são apenas indicações para a
realização dos ensaios de durabilidade, e sabendo-se que a perda de massa corrida dos corpos
de prova é que irá estabelecer o teor mínimo de cimento para que o solo se estabilize, pode-se
observar através dos ensaios já realizados que não haverá alteração nos resultados obtidos por
causa da mudança de classificação do solo.
Os ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade foram de difícil
execução, em função do tipo de solo, necessitando várias repetições para se alcançar um
resultado confiável.
9.3 SOLO-CIMENTO
Observaram-se algumas mudanças nas propriedades físicas do solo ao se
adicionar o cimento, sendo uma delas a alteração da granulometria, com a presença de
partículas maiores, deslocando a curva granulométrica para a direita. Segundo Guimarães
132
(2002) isto também acontece quando se adiciona cal ao solo, pela floculação ou agregação das
partículas originais.
Realizaram-se ensaios de compactação do solo natural sem o
reaproveitamento de material, e do solo-cimento com reaproveitamento, o que pode ter
causado uma quebra nas partículas do solo cada vez que ele era destorroado, causando uma
alteração no resultado.
Em relação à compactação, para uma mesma energia houve uma diminuição
da umidade ótima, que para o solo natural foi de 32% e para o solo-cimento 30%, ocorrendo
um aumento na massa específica aparente seca máxima que, para o solo natural foi 1,43 kg/m3
e para o solo-cimento 1,50 kg/m3, indicando que houve uma redução dos valores de expansão
e contração, isto é, menor variação volumétrica.
Através dos ensaios de durabilidade, considerando a média dos resultados
de perda de massa corrida entre os dois corpos de prova ensaiados, a estabilização do solo-
cimento ocorreria com 11% de cimento, em massa. Analisando os resultados individuais,
observou-se que com esses teores os resultados se afastaram mais de 10 pontos percentuais da
média, bem como os resultados para esses teores de cimento, através do ensaio de compressão
simples, não foram favoráveis.
De acordo com esta análise, o solo-cimento utilizando o solo argiloso da
região de Londrina, classificado como A7(19), pela HRB – ASTM (1999) pode ser estabilizado
com um teor de cimento, em massa, de 15%, valor que satisfaz tanto o ensaio de durabilidade,
quanto o ensaio de resistência à compressão.
Na moldagem dos corpos de prova para o ensaio de resistência à
compressão, verificou-se uma redução da massa específica aparente com o decorrer do tempo
133
na moldagem, como mostra o Apêndice A. A temperatura no laboratório encontrava-se em
torno de 18o a 20oC, sendo tomado o cuidado de cobrir a amostra com um plástico durante a
moldagem, não havendo perda por evaporação que justificasse esta redução.
Nota-se na Tabela 28 uma baixa variabilidade dos teores de cimento, o que
demonstra um experimento bem conduzido, já esperado por se tratar de um experimento
realizado em laboratório onde os fatores envolvidos são bem controlados, existindo assim,
homogeneidade entre os corpos de prova.
Tabela 28 – Coeficientes de variação (%), das médias da massa específica aparente seca, levando-se em consideração os teores de cimento, em massa.
Teor de cimento (%) 11 13 15 17 19
C.V. (%) 3,12 3,28 4,84 2,12 3,41
Observa-se na Figura 31, evidências de que os teores de cimento, para a
massa específica aparente seca, não diferem entre si.
Figura 31 – Valores observados da massa específica aparente seca (g/cm3) por teor de cimento, em massa.
134
Para comprovação dessa hipótese, aplicou-se a análise de variância no
delineamento inteiramente casualizado, cujo modelo é:
Yijk = μ + γi + εijk (5)
em que:
Yijk = é o valor observado da j-ésima repetição do i-ésimo teor de cimento
i = 1, 2, 3, 4 e 5 (teor de cimento)
j = 1, 2 e 3 (repetições)
εijk ~ N ( 0, σ2)
Os resultados mostraram não haver, estatisticamente falando, diferença
significativa entre os teores de cimento, em massa (p-valor = 0,4694).
Observando os resultados das Tabelas 15, 16, 17 e 18 os resultados da
resistência à compressão em relação aos diferentes teores de cimento, em massa, e às idades
dos corpos de prova, nota-se que existe uma grande variação entre os valores individuais, o
que pode ser comprovado pelo coeficiente de variação cujos resultados são apresentados na
Tabela 29.
Tabela 29 – Coeficiente de variação (%) das resistências, levando em consideração a idade e teor de cimento.
Teor de cimento (%) Idade
(dias) 11 13 15 17 19
7 14,1760 6,5509 31,5278 3,7378 4,7757
28 15,7743 13,8245 23,0370 13,1696 17,3443
56 54,4862 15,2380 20,6298 11,1770 9,1195
90 11,1233 6,4110 11,9722 10,6184 31,4918
135
Para verificação do efeito da resistência, levando-se em consideração a
idade e o teor de cimento, em massa, utilizou-se o esquema fatorial no delineamento
inteiramente casualizado cujo modelo é dado por:
Yijk = μ + γi + δj + γδij + εijk (6)
em que:
i = 1, 2, 3, 4, 5 - teor de cimento
j = 1, 2, 3, 4 - idade
k = 1, 2, 3 - repetições
Yijk é o valor observado da k-ésima repetição do i-ésimo teor de cimento da j-ésima idade
εijk ~ N ( 0, σ2)
Como a interação idade x teor não foi significativa (p-valor = 0,2492), o
modelo (1) foi ajustado sem esta interação, cujos resultados são apresentados na Tabela 30.
Tabela 30 – Quadro da análise de variância
C.V. Graus de
liberdade
Soma dos
quadrados
Quadrados
do médio F Pr > F
Teor 4 8,06014000 2,01503500 8,64 <.0,0001
Idade 3 5,05553833 1,68517944 7,22 0,0004
Resíduo 52 12,13322000 0,23333115
Pode-se concluir, em função da Tabela 30, que há diferença entre os teores
médios e entre as idades médias, para variável resistência. A seguir é apresentado nas Tabelas
31 e 32, o teste de Tukey, ao nível de 5% de significância, resultados que levam em
consideração apenas valores numéricos estatisticamente.
Tabela 31 – Comparação das médias de teores de cimento para a variável resistência, através do teste de Tukey
136
Teores de cimento Médias
19 2,7817ª
17 2,5717ab
15 2,1650bc
13 2,1225bc
11 1,7340c
* Médias seguidas de mesma letra, não diferem entre si
Tabela 32 – Comparação das médias de idade para a variável resistência, através do teste de Tukey
Idade Médias
90 2,7133ª
28 2,2467ab
7 2,2440b
56 1,8967b
* Médias seguidas de mesma letra, não diferem entre si
Salienta-se aqui que não se podem tomar tais considerações como
conclusivas, pois o número de corpos de prova rompidos foi pequeno.
Também não se pode desconsiderar o fato que os valores das massas
específicas diminuíram na moldagem, o que pode ter ocorrido por falhas no processo.
Observa-se através dos resultados das resistências que a massa específica aparente e a
resistência foram diretamente proporcionais.
Para complementar a análise, e por se tratarem de variáveis quantitativas,
ajustou-se o seguinte modelo de regressão linear:
Yijk = βo + β1X1 + β2X2 + εijk (7)
em que:
137
Yijk = resistências observadas
i = 1, 2, 3, 4, 5 - teor de cimento
j = 1, 2, 3, 4 - idade
k = 1, 2, 3 - repetições
βo = intercepto
β1 = coeficiente associado a variável idade
β2 = coeficiente associado a variável teor
εijk ~ N ( 0, σ2)
cujo modelo estimado é:
Yijk = 0,0047 * idade + 0,1372 * teor
Com um coeficiente de determinação R2 = 0,9512, o que mostra um bom
ajuste do modelo.
Por causa desta diferença significativa de valores de resistências entre os
corpos de prova, fez-se a análise desconsiderando os valores que se afastaram do desvio
padrão desejável de 10%. Através da Figura 32, podem-se verificar os novos valores das
médias obtidas.
138
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
11 13 15 17 19
Teor de cimento (%)
Res
istê
ncia
à c
ompr
essã
o si
mpl
es (M
Pa)
7 dias28 dias56 dias90 dias
Figura 32 - Resumo do desenvolvimento da resistência variando o teor de cimento, em massa e a idade, considerando o desvio padrão.
Observando-se esses resultados, pode-se considerar que houve um aumento
de resistência conforme o aumento do teor de cimento em massa analisando primeiramente a
idade de 7, 28, 56 e 90 dias separadamente.
Observando o resultado obtido com teor de 13%, houve um decréscimo de
resistência aos 28 dias. Pedroso (1999) também obteve em seu trabalho uma diminuição de
resistência, sugerindo que possa ter acontecido por motivo de falhas na cura, por
aparecimento de vazios pela evaporação da água por ser solo-cimento plástico, no caso de seu
trabalho, ou ser uma característica inerente ao solo-cimento utilizando solo argiloso.
Com a idade de 56 dias observou-se um decréscimo de resistência em todos
os teores de cimento utilizados. Este decréscimo pode ter sido provocado por alguma falha no
processo.
139
As resistências à idade de 90 dias foram superiores aos valores obtidos aos
28 dias com os teores de 11%, 13% e 15% de cimento, e houve uma diferença pequena nos
valores obtidos com os teores de 17% e 19%, indicando que os resultados na idade de 56 dias,
foram alterados por algum motivo, porém não se conseguiu chegar a alguma conclusão sobre
esta ocorrência, muito embora, mesmo desconsiderando os corpos de prova rompidos aos 56
dias, não houve interação significativa entre o teor e a idade.
Pode-se verificar que com teores de 11%, 13% e 15% com a idade de 90
dias, as resistências aumentaram, e com teores de 17% e 19%, houve uma tendência da
resistência se estabilizar.
Em geral, pode-se observar um aumento da capacidade de suporte das
misturas através dos resultados das resistências à compressão dos corpos de prova,
concluindo-se que houve sucesso na estabilização. Observou-se uma ótima relação entre o
aumento do teor de cimento, em massa, e o aumento de resistência.
9.4 SOLO-CIMENTO COM AS MISTURAS MA1 E MA2
Analisando os resultados obtidos pelo processo algébrico e pelo ensaio de
granulometria para obtenção das misturas de solo com amostras A1 e A2, verificou-se que os
valores reais confirmaram os obtidos teoricamente.
140
Analisando a granulometria das misturas com 50%, 60% e 70% das
amostras A1 e A2, nota-se que com 50% e 60% as curvas granulométricas quase não
diferiram, apresentando uma diferença maior com 70% nas duas amostras.
A mistura escolhida foi de 60% de agregados para as duas amostras, A1 e
A2, pois sua curva granulométrica se aproximou dos valores padrões admitidos pela HRB,
como demonstram as Tabelas 19 e 20.
Os parâmetros físicos das misturas MA1 e MA2, limite de liquidez, limite
de plasticidade e índice de plasticidade, apresentados na Tabela 24, foram valores
praticamente iguais para as duas misturas, mostrando que a utilização de ambas é viável para
correção da granulometria.
O valor do índice de plasticidade para as duas misturas é de 4%, enquanto
para o solo natural é de 11%, classificando as mesmas como solo tipo A4(1), semelhante ao
solo siltoso.
Sobre os limites de Atterberg, Guimarães (2002) diz que o limite de
plasticidade aumenta e o índice de plasticidade diminui, face às variações dos limites de
liquidez e limite de plasticidade. Torna-se evidente a influência que as amostras A1 e A2,
provocaram no solo, tornando-o um material com propriedades mais apropriadas para
utilização em solo-cimento.
As massas específicas aparente dos corpos de prova não reduziram como na
moldagem do solo-cimento com solo natural, como mostra o Apêndice B, comprovando que
as misturas MA1 e MA2 oferecem maior estabilidade ao material.
A influência da adição das amostras A1 e A2 nas características do solo-
cimento estão bem evidentes ao se verificar uma melhoria em todas as características do
material, como a influência no grau de compactação que pode indicar um preenchimento das
141
partículas maiores pelas partículas menores, resultando numa maior massa específica
aparente.
Analisando as resistências individuais dos corpos de prova, apenas no teor
de 5%, houve uma diferença de valores maior que o desvio padrão, necessitando desprezar os
resultados.
Comparando com os valores mínimos segundo a norma NBR 1336/90 para
resistência aos 7 dias do solo-cimento de 2,1 MPa, verifica-se que a mistura MA1 atende este
requisito apenas com o teor de 9% de cimento em massa, já na mistura MA2 os teores de 7%
e 9%, alcançaram o valor de referência.
Percebeu-se claramente que as resistências aumentaram à medida que
aumentou o teor de cimento.
Outro resultado evidenciado foi que, para a estabilização do solo natural foi
adotado em teor de cimento, em massa, de 15%, enquanto que, para as misturas MA1 e MA2
estes teores caíram para 9% e 7%, respectivamente.
Observa-se na Tabela 33, que a variabilidade da mistura MA1 é maior do
que a mistura MA2, o que pode ter ocorrido pela influência das partículas com dimensões
superiores a 6,3mm existentes na mistura MA2.
Tabela 33 – Coeficientes de variação (%), das misturas MA1 e MA2.
Teor de cimento (%)
Idade Mistura MA1 Mistura MA2
5 7 9 5 7 9
7 8,27 20,45 3,70 7,09 1,29 4,80
28 4,66 11,31 17,08 9,94 5,32 5,30
142
Observa-se na Figuras 33, que há evidência de que para mistura MA1, existe
uma diferença significativa entre os teores de cimento. O mesmo se pode observar para a
mistura MA2, na Figura 34.
Figura 33 – Gráfico de caixas das resistências à compressão simples (MPa) por teor de cimento e idade da mistura MA1.
Figura 34 – Gráfico de caixas das resistências à compressão simples (MPa) por teor de cimento e idade da mistura MA2.
143
Utilizou-se a técnica da análise de variância para avaliar a variável
resistência, levando-se em consideração o teor de cimento, em massa, a idade, e uma possível
interação entre teor e idade num esquema fatorial no delineamento inteiramente casualizado,
de acordo com o modelo (2).
Analisando primeiramente a mistura MA1, conclui-se que não houve
interação entre o teor e a idade (p-valor = 0,65), mas observaram-se efeitos significativos dos
fatores isoladamente. Pode-se afirmar que a idade de 28 dias é melhor que a de 7 dias, ao
nível de 5%, através do teste de Tukey.
Do ponto de vista estatístico, dos teores de cimento utilizados apenas o de
9% difere dos demais, enquanto que os teores de 5% e 7% não diferem entre si, em relação às
resistências (p-valor = 0,65).
A análise realizada para mistura MA2, mostrou não haver interação entre o
teor de cimento e a idade dos corpos de prova (p-valor = 0,61).
Todos os teores diferem entre si, sendo que o que apresenta maior
resistência é o teor de 9%. Também a resistência de 28 dias difere estatisticamente da
resistência aos 7 dias. Pode-se afirmar que tanto a idade quanto o teor de cimento em massa,
influenciaram na resistência.
Ajustando-se ao modelo de regressão linear (7), a estimativa para MA1 é:
Yijk = 0,347 * teor
O modelo se ajustou com um coeficiente de determinação R2 = 0,9722,
sendo que neste caso a idade não contribui para o mesmo.
Para MA2 a estimativa foi de:
144
Yijk = 0,0099 * idade + 0,2908 * teor
Com um coeficiente de determinação R2 = 0,9972, mostrando um bom
ajuste do modelo.
Apesar do número reduzido de corpos de prova, os resultados dos ensaios
realizados com as misturas MA1 e MA2, para o uso em solo-cimento, apresentaram
resultados significativos, melhorando as características gerais do solo-cimento.
Também foi observado um aumento de resistência no decorrer da idade para
as duas misturas, indicando a estabilização do material.
145
10. CONCLUSÃO
146
Os resultados obtidos através dos ensaios laboratoriais, apresentados e
analisados, permitiram estabelecer a conclusão que os materiais estudados da amostra A1
(material com dimensões inferiores a 4,8mm) e da amostra A2 (material com dimensões
inferiores a 6,3mm) em mistura com o solo argiloso, para sua utilização em solo-cimento,
apresentaram resultados favoráveis, confirmando a hipótese proposta no início do trabalho.
Outras avaliações puderam ser realizadas chegando às seguintes conclusões:
- As duas amostras, A1 e A2 apresentaram valores de material pulverulento
superiores aos limites permitidos pela norma 7211/05, 19% na amostra A1 e 14% na amostra
A2.
- O solo-cimento produzido com solo natural argiloso, se estabiliza com um
teor de cimento em massa de 15%, resultado de análises dos ensaios de durabilidade e ensaio
de resistência à compressão.
- Observou-se no desenvolvimento das resistências do solo-cimento com
solo natural, analisando o teor de cimento e a idade, uma grande variabilidade de resultados
individuais, indicando o material não possuir boas características, de acordo com as normas
existentes para uso em solo-cimento. No entanto, não se pode tomar como conclusiva esta
análise pelo número reduzido de corpos de prova ensaiados.
- As normas adotadas pela ABNT, e pela ABCP, foram baseadas nas
normas da PCA, que classificam o solo de acordo com HRB, através de pesquisas com solos
com características diferentes do solo argiloso desta pesquisa. Isto indica uma possibilidade
de considerar adaptações para serem empregadas em solos argilosos da região de Londrina, e
para tanto existe a necessidade de maiores pesquisas sobre o assunto e realização de maior
número de ensaios.
147
- A contribuição da incorporação das amostras A1 e A2 na alteração das
propriedades físicas do solo, foram significativas, havendo uma efetiva melhora em sua
granulometria, e com isso uma melhor estabilização da matriz solo-cimento.
- Os corpos de prova moldados e rompidos com as misturas MA1 e MA2,
apresentaram resistência à compressão simples à idade de 7 dias, valores superiores ao valor
mínimo de 2,1 MPa, limite admitido na norma brasileira para dosagem de solo-cimento para
pavimentação (NBR 1336/90), com teores de cimento, em massa de 9% para MA1 e 7% para
MA2.
O solo-cimento compactado, não é aplicado com freqüência na construção
civil, na região de Londrina, sendo necessários mais estudos para sua utilização
Conclui-se que as misturas MA1 e MA2, alcançaram resultados favoráveis
para utilização em solo-cimento, possuindo um ótimo potencial, particularmente para
emprego como materiais alternativos em programas de habitação de interesse social.
Para a mineração, a possibilidade de um consumo maior desses materiais
pode representar uma melhoria na qualidade do meio ambiente, reduzindo os impactos
ambientais e trazendo uma melhor qualidade de vida para a região.
Sugestões
Os finos de britagem e o pó de pedra apresentaram um grande potencial para
correção do solo e uso em solo-cimento, havendo muitos aspectos que devem ser abordados,
148
dúvidas que devem ser sanadas, lacunas preenchidas, para que o conteúdo desta pesquisa
possa vir a ser aplicado, trazendo os benefícios já citados.
Devido ao pequeno número de ensaios, sugerem-se novos ensaios com
maior número de corpos de prova, analisando com maior profundidade sua moldagem, a
interferência da cura nos resultados da resistência à compressão simples.
Para a continuidade desta linha de pesquisa, sugerem-se, para trabalhos
futuros, os seguintes tópicos:
1. Análise da influência da cura nos corpos de prova de solo-cimento.
2. Análise da evolução da resistência à compressão simples do solo-
cimento nas diferentes idades, levando em consideração um maior
número de corpos de prova.
3. Análise do comportamento das misturas de finos de britagem e pó de
pedra no solo-cimento com diferentes granulometrias.
4. A realização de ensaios do solo-cimento com os agregados
basálticos aplicado em campo, para comparação dos resultados e
técnicas que viabilizem a mistura dos materiais em obra.
149
REFERÊNCIAS
150
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). Standard practice for classification of soil and soil-aggregate mixtures for highway construction purposes – D 3282. Book of ASTM standards. Philadelphia, 1999.
ALMEIDA, Sérgio Augusto Vieira de. Uso de Solo-cimento em estacas para residências de pequeno porte. 1998. Monografia (Trabalho de conclusão de curso) – Universidade Estadual Paulista, Bauru.
ALMEIDA, Salvador L. M. Aproveitamento de rejeitos de pedreira de Santo Antônio de Pádua/RJ para produção de brita e areia. 2001. Tese (Doutorado em Engenharia). Poli – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia de Minas. São Paulo. 118p.
ANUÁRIO MINERAL BRASILEIRO. Reservas Minerais 2001. Disponível em: http:// www.dnpm.gov.br. Acesso em outubro de 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. BT-59: Prospecção de jazidas e coletas de amostras de solos para solo-cimento. Mistura de dois solos. São Paulo, 1984. 27 p.
______. ET-35: Dosagem da misturas de solo-cimento, normas de dosagem e métodos de ensaios. São Paulo, 1986. 57 p. ilus.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 1336: Norma de dosagem para base de pavimento. Rio de Janeiro, 1990.
______. NBR 1337: Execução de sub-base ou base de solo-cimento. Rio de Janeiro, 1990.
______. NBR 6118: Projeto de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2003.
______. NBR 6457: Amostras de solos – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro, 1986.
______. NBR 6459: Solo – Determinação do Limite de Liquidez. Rio de Janeiro, 1984.
______. NBR 6467: Agregados – determinação do inchamento de agregado miúdo. Rio de Janeiro, 1987.
______. NBR 6502: Rochas e solos. Rio de Janeiro, 1995.
151
______. NBR 6508: Grãos de solos que passam na peneira de 4,8mm – Determinação da Massa Específica. Rio de Janeiro, 1984.
______. NBR 7180: Solo – Determinação do Limite de Plasticidade. Rio de Janeiro, 1984.
______. NBR 7181: Solo – Análise Granulométrica. Rio de Janeiro, 1984.
______. NBR 7182: Solo – Ensaio de Compactação. Rio de Janeiro, 1986.
______. NBR 7211: Agregado para concreto. Rio de Janeiro, 2005.
______. NBR 7216: Amostragem de agregados. Rio de Janeiro, 1987.
______. NBR 7217: Agregados – determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 1987.
______. NBR 7219: Agregados – determinação do teor de material pulverulentos. Rio de Janeiro, 1987.
______. NBR 7251: Agregado em estado solto – determinação da massa unitária. Rio de Janeiro, 1982.
______. NBR 9776: Agregados – determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do Frasco Chapman. Rio de Janeiro, 1987.
______. NBR 9935: Agregados – terminologia. Rio de Janeiro, 1987
______. NBR 9935: Agregados – terminologia. Rio de Janeiro, 2005.
______. NBR 9941: Redução de amostra de campo de agregados para ensaio de laboratório. Rio de Janeiro, 1987.
______. NBR 12023: Solo-cimento – ensaio de compactação. Rio de Janeiro, 1992.
______. NBR 12024: Solo-cimento – moldagem e cura de corpos de provas cilíndrico. Rio de Janeiro, 1992.
152
_______. NBR 12025: Solo-cimento – Ensaio de Compressão Simples de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1990.
BAUER, L.A. Falcão. Materiais de Construção – Vol. 2. 5. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1994.
BERN, Richard. Agregados cúbicos – Produção de agregados de alta qualidade com impactadores e britadores cônicos. Revista Areia e Brita, São Paulo. 1997. No 1, pg 13-20, maio, 1997.
BONELL, Carlos Fernando Forero. Colômbia promove Seminário Internacional sobre agregados – discurso. Diretor-executivo da Asogravas (Associação Colombiana de produtores de agregados pétreos. Revista Areia e Brita, São Paulo. 2003. No 2, abril/maio/junho.
BRANCO, Carlos J. M. C.; MIGUEL, Miriam Gonçalves; PINESE, José Paulo Peccinini; TEIXEIRA, Raquel Souza. Implantação do campo experimental de engenharia geotécnica no campus da UEL. In: COBRAMSEG, 11,1998, Brasília. Anais... Brasília, 1998. v.2, p. 1015-1022.
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas aplicações – Vol. 1 e 2. 6. ed. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos, 1988.
CARBONARI, Berenice Martins Toralles; FAGANELLO, Adriana Macedo Patriota; LEITE, Francisco Cláudio Morato. Redutores de água de alta efetividade: uma análise técnica e de custo/benefício frente aos cimentos CPII-F-32 e CP V-ARI. In: Jornada técnica “I+D+i em Tecnologia de Estructuras de Hormigón” em reconocimiento al Dr. Ravindra Gettu. Anais... Barcelona, 2004. p. 249-256.
CARVALHO, Marcos Dutra de, HALLACK, Abdo. Construção e controle de obras rodoviárias de contenção e de revestimento de solo-cimento ensacado. In: REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO, 25., 1991, São Paulo. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Pavimentação, 1991, v. 3, 1713-1727.
CEPED – Centro de Pesquisas e Desenvolvimento. Manual de construção com Solo-cimento. Projeto Thaba, 3ª. ed. Atual. 1984.
Colombia promove Seminário Internacional sobre agregados – Discurso de Carlos Fernando Forero Bonell – diretor-executivo da Asogravas. Revista Areia e Brita, São Paulo, No. 2, abril/maio/junho/ 2003.
153
DIAS, Elvira Gabriela Ciacco da Silva. Avaliação de impacto ambiental de projetos de mineração no Estado de São Paulo: A etapa de acompanhamento. 2001. Tese (Doutorado em Engenharia) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo.
DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral. O Universo da Mineração Brasileira – 2000. Disponível em: http:// www.dnpm.gov.br. Acesso em outubro de 2005.
EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) – IAPAR (Fundação Instituto Agronômico do Paraná). Levantamento de Reconhecimento dos Solos do Estado do Paraná. Convênio SUDESUL – EMBRAPA. Governo do Estado do Paraná/IAPAR. Tomo I e II. Mapa Escala 1: 600.000. Londrina (PR), 1984. 791 p.
GUIMARÃES, José Epitácio Passos. A Cal – Fundamentos e aplicações na Engenharia Civil. 2.ed. São Paulo: PINI, 2002.
INGLÊS, O. G.; METCALF, J. B. Soil stabilization – principles and practice. Butterworths, Australia, 1972.
KÉZDI, Á. Stabilized Earth Roads. Developments in Geotechnical Engineering, 19. Elsevier Scientifc Publishing Company. Budapest, Hungary, 1979.
MENDES, K. S. Viabilidade do emprego de finos de basalto em concreto compactado a rolo. 1999. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Poli – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia de Minas. São Paulo. 109p.
MENDES, Thiago Melanda. Estudo do aproveitamento de filer basáltico na produção de cerâmica vermelha. 2004. Trabalho de conclusão de curso – Universidade Estadual de Londrina, Engenharia Civil. Londrina. 74p.
MENOSSI, Rômulo Tadeu. Utilização do Pó de Pedra Basáltico em substituição a Areia Natural do Concreto. 2004. Tese (Doutorado em Engenharia) - Unesp – Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira, São Paulo.
MIGUEL, Miriam Gonçalves, BELINCANTA, Antonio. Avaliação do Coeficiente de Majoração da Resistência Lateral para Estacas Escavadas com Trado Manual em Solo Laterítico de Londrina/PR. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E GEOTÉCNICA. 5., 2004, São Paulo. Anais... São Paulo, 2004, p. 411 a 423.
MORIMOTO, S. Parâmetros Geotécnicos de Solos de Londrina. In: Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações
. 6., 1982, Olinda, Recife.
154
MOURA, Paulo Ricardo Monteiro. Estudo Comparativo do Comportamento de Solo-cimento Feito com um Solo Laterítico e um Solo Saprolítico. 1987. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Escola Politécnica – Universidade de São Paulo. São Paulo.
MOTOKI, Akihisa; ZUCCO, Lóris Lodir; VARGAS, Thais; NEVES, José Luiz Peixoto. Basalto da Serra Gaúcha e sua relação com o desenvolvimento regional. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE EXTENSÃO UNIVERSITÁRIA, 2., 2004, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte, 2004.
NAKASHIMA, Paulo, NÓBREGA, Maria Tereza. Solos do terceiro planalto do Paraná - Brasil. In: ENCONTRO GEOTÉCNICO DO TERCEIRO PLANALTO PARANAENSE, 1., 2003, Maringá. Anais... Maringá: ISSN 1679-7906, 2003.
NEVILLE, Adam Matthew. Propriedades do Concreto. 2.ed. São Paulo: PINI,1997.
NÓBREGA, Maria Teresa de. Efeitos da adição de diferentes teores de cal e cimento nas propriedades físicas e mecânicas de solos argilosos tropicais derivados de basalto. In: ENCONTRO GEOTÉCNICO DO TERCEIRO PLANALTO PARANAENSE, 1., 2003, Maringá. Anais... Maringá : ISSN 1679-7906, 2003.
PEDROSO, Niscléia Fabiana. Estudo da viabilidade do uso do solo-cimento plástico em estacas tipo broca na camada porosa do solo da região de Londrina. 1999. 63p. Monografia (Trabalho de conclusão de curso) - Universidade Estadual de Londrina, Londrina.
PETRUCCI, E. G. Concreto de cimento Portland. 2.ed. Porto Alegre: Editora Globo, 1975. 227p.
PINESE, José Paulo Peccinini, NARDY, Antônio José Ranalli. Contexto Geológico da Formação Serra Geral no Terceiro Planalto Paranaense. In: ENCONTRO GEOTÉCNICO DO TERCEIRO PLANALTO PARANAENSE, 1., 2003, Maringá. Anais... Maringá : ISSN 1679-7906, 2003.
PISSATO, Edilson. A Utilização de Finos de Pedreira em Solo-cimento ensacado. 2001. 116p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo.
PITTA, Márcio da Rocha. Relatório da ABCP realizado à prefeitura de São Paulo sobre as condições do pavimento experimental do Conjunto Habitacional do Horto do Ipê. Associação Brasileira de Cimento Portland, São Paulo,1990.
155
PRUDÊNCIO Jr., Luiz Roberto; COELHO, Alexandre H.; GUTSEIN, Daniela. Metodologia para obtenção de agregado miúdo artificial a partir do processamento do pó-de-pedra. Rio de Janeiro, RJ. 1995. p. 761-767. In: Entac 95. Artigo técnico.
SHERWOOD, Philip. Soil Stabilization with Cement and Lime. HMSO Bookshops, London (UK), 1993.
TAKASHIMA, Shunji; BAUER, Roberto José Falcão; CURTI, Rubens.Estudo de concretos preparados com agregado miúdo artificial e areia silicosa. São Paulo, SP. 1998. 30p. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 40º, 1998, Rio de Janeiro. Artigo técnico. Disponível em: [email protected]
TEIXEIRA, Raquel Souza; MIGUEL, Miriam Gonçalves; BRANCO, Carlos José marques da Costa; PINESE, José Paulo Peccinini. Caracterização geológico-geotécnica do Campo Experimental de Engenharia geotécnica “Prof. Saburo Morimoto” da Universidade Estadual de Londrina. In: ENCONTRO GEOTÉCNICO DO TERCEIRO PLANALTO PARANAENSE, 1., 2003, Maringá. Anais... Maringá: ISSN 1679-7906, 2003.
VARGAS, Milton. Introdução à Mecânica dos Solos. São Paulo:Mc Graw – Hill do Brasil, Ltda, 1977.
VILLIBOR, Douglas Fadul; SERRA, Paulo Roberto Miranda; BACCHI, Dauri E. K.; ZUPPOLINE NETO, Alexandre. Pavimento Experimental com uso de base de Solo-cimento em vias urbanas de São Paulo. In: REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO, 25., 1991, São Paulo. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Pavimentação, 1991, v. 4, 2463-24.
156
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
157
ALMEIDA, Sérgio Augusto Vieira de Almeida. Uso de Solo-cimento em estacas para residências de pequeno porte. 1998. Monografia (Trabalho de conclusão de curso) – Universidade Estadual Paulista, Bauru.
______. ET-41: Agregados para concreto. São Paulo, 1995. 40 p.
______. NBR 7225: Materiais de pedra e agregados naturais. Rio de Janeiro, 1993.
______. NBR 13441: Rochas e solos. Rio de Janeiro, 1995.
BASTOS, Sandra Regina Bertocini. Uso da Areia Artificial Basáltica em Substituição Parcial a Areia Fina para Produção de Concretos Convencionais In: SUFFIB – SEMINÁRIO: O USO DA FRAÇÃO FINA DA BRITAGEM, 2., 2005, São Paulo. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, 2005, 1 CD.
CENTRO DE PESQUISAS E DESENVOLVIMENTO – CEPED. MT-5: Manual de construção com Solo-cimento. 4ª. ed. Atual. São Paulo, 1999.
CUCHIERATO, Gláucia, NETO, Cláudio Sbrighi, QUITETE, Eduardo Brandau. A Revisão das Normas ABNT de Agregados: NBR 7211 e NBR 9935 – Quais as alterações nas terminologias e especificações para os finos de pedreira. In: SUFFIB – SEMINÁRIO: O USO DA FRAÇÃO FINA DA BRITAGEM, 2., 2005, São Paulo. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, 2005, 1 CD.
CUCHIERATO, Gláucia, SANT’AGOSTINO, Lília Mascarenhas. Pó de pedra: produção na região metropolitana de São Paulo e principais características. São Paulo, 1998.
FAZZANI, Virgínia Maria Fontes Cardoso. Estudo Comparativo de um Solo Laterítico e um Saprolítico Estabilizado com Cimento e Cal. 1993. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo.
FIRMINO, Maria Antonieta Dias. Uso de Solo-cimento em fundações. 1998. Monografia (Trabalho de conclusão de curso) – Universidade Estadual Paulista, Bauru.
MINERAIS DO PARANÁ S/A – MINEROPAR. Paraná, 2005. Disponível em <http://www.pr.gov.br/mineropar/htm/rocha/argila.html>. Acesso em 10 out. 2005.
MONTARDO, Júlio Portella, CONSOLI, Nilo César, PRIETO, Pedro Domingos Marques. Comportamento mecânico de compósitos Solo-cimento-fibra: Estudo do efeito das propriedades dos materiais constituintes. Revista Solos e Rochas, São Paulo. 2001. pg 191 a 209, Set.- Dez., 2001.Revista Latino-Americana de Geotecnia, ABMS – Associação
158
Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica e ABGE – Associação Brasileira de Geologia e Engenharia Ambiental.
MORETTI, Ricardo de Souza. Efeito da Adição de Brita a um Solo Argiloso visando obras de tratamento primário. 1987. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola Politécnica – Universidade de São Paulo. São Paulo.
MÜLLER, Mary Stela, CORNELSEN, Julce Mary. Normas e Padrões para Teses, Dissertações e Monografias. 5.ed. atual. Londrina: Eduel, 2003.
NASCIMENTO, Aurinilce Aparecida Port, AUGUSTO JÚNIOR, Fernando. Solo-Cimento – A Nova Norma de Dosagem. In: REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO, 25., 1991, São Paulo. Anais... São Paulo: Associação Brasileira de Pavimentação, 1991, v.1. p. 401 a 410.
SANTOS, M. P. Curso de Solo-cimento. Lisboa: ATIC – Associação Técnica da Indústria de Cimento, 1967.
SILVA, Luiz Antônio Torres da. Areias Naturais, Mineração e desenvolvimento. Revista Areia e Brita, São Paulo. jan./fev./març., 2003.
TAKASHIMA, Shunji; BAUER, Roberto José Falcão; CURTI, Rubens.Estudo de concretos preparados com agregado miúdo artificial e areia silicosa. São Paulo, SP. 1998. 30p. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 40º, 1998, Rio de Janeiro. Artigo técnico. Disponível em: [email protected]
TEIXEIRA, Fernando José. Aplicação de solo-cimento em pequenas áreas urbanas. ABNT, 1986. Boletim Técnico, (BT-109).
159
APÊNDICE A
RESULTADOS DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA DOS CORPOS DE PROVA
NO ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES DO SOLO-CIMENTO COM SOLO
NATURAL
Teor de cimento em massa C.P. 11% 13% 15% 17% 19%
P1 1.416,05 1.446,72 1.453,05 1.440,79 1.476,19
P2 1.358,09 1.417,38 1.420,18 1.432,79 1.448,66
P3 1.383,99 1.422,10 1.392,51 1.419,04 1.433,57
P4 1.438,58 1.378,89 1.379,53 1.389,38 1.412,29
P5 1.329,18 1.379,20 1.347,89 1.445,60 1.337,61
P6 1.320,42 1.371,77 1.339,58 1.361,34 1.345,82
P7 1.312,19 1.332,28 1.444,66 1.436,20 1.460,29
P8 1.431,27 1.436,80 1.489,82 1.421,86 1.428,55
P9 1.423,97 1.492,03 1.387,22 1.408,85 1.408,79
P10 1.423,35 1.387,03 1.369,66 1.397,92 1.397,98
P11 1.400,98 1.371,63 1.301,73 1.372,12 1.343,21
P12 1.379,54 1.357,24 1.250,19 1.366,62 1.362,43
160
APÊNDICE B
RESULTADOS DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA DOS CORPOS DE PROVA
NO ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES DO SOLO-CIMENTO COM AS MISTURAS
MA1 E MA2.
Teor de cimento em massa Mistura C.P. 5% 7% 9%
P1 1842,648 1790,822 1836,985
P2 1831,611 1819,288 1853,309
P3 1838,917 1828,746 1841,795
P4 1838,144 1773,852 1831,664
P5 1850,255 1792,621 1818,911
MA1
P6 1842,101 1778,110 1806,130
P1 1.848,72 1.866,09 1.861,86
P2 1.873,50 1.876,72 1.857,14
P3 1.867,41 1.827,39 1.861,45
P4 1.848,44 1.851,46 1.878,71
P5 1.856,57 1.845,14 1.838,75
MA2
P6 1.840,34 1.845,63 1.822,03