SOLO CAL E SOLO CIMENTO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA - ICET
SOLO-CAL E SOLO-CIMENTO
Barra do Garças - MT
2015
Anna Paula Ishikawa Cézar dos Santos
Cristian dos Santos Barros da Cruz
Izabelle Sabatine da Silva Izaias
Kássia Bianca Ferreira Guerra
Leonardo Alves da Costa
Manoel Victor Rodrigues da Silva
Marcela Magalhães Cabral
SOLO-CAL E SOLO-CIMENTO
Trabalho desenvolvido durante a disciplina de Materiais de Construção ministrada pelo docente Alexandre Mareze.
Barra do Garças - MT
2015
INTRODUÇÃO
No desenvolvimento das técnicas de construção civil, um dos mais importantes passos foi a utilização de combinações que atuam como argamassa, o solo-cal foi um dos principais pioneiros dessa técnica. Possui características que atendem o ramo construtivo de uma forma satisfatória do passado aos dias atuais, mesmo com a existência de técnicas construtivas que atingiram um alto grau tecnológico.
Abrangendo uma nova vertente focada na sustentabilidade e dando continuidade ao baixo custo no que tange a alvenaria, há o solo-cimento que, pelo fato de utilizar uma menor quantidade de matérias primas provenientes de queima no seu processo de fabricação, reduz o potencial de emissão de gases nocivos ao meio ambiente.
ORIGEM
A primeira aplicação conhecida da técnica de estabilização de solo é datada de aproximadamente 10.000 anos, na construção da Cidade de Jericó, que foi totalmente construída com solo, estabilizado com urina animal e dejetos vegetais.
A estabilização ou melhoria dos solos instáveis com adições de cal é uma das mais antigas técnicas empregadas pelo homem. Há exemplos encontrados ao sul da Itália, na Via Ápia, construída no ano 312 a.C., e num trecho da muralha da China, datado de 228 a.C. O uso do cimento Portland na estabilização de solo se deu após seu desenvolvimento, e é utilizado principalmente na alvenaria.
A aplicação de solo estabilizado chegou ao Brasil com os nossos colonizadores, porém, na época a preocupação ambiental em nada interessava para os empresários e a aplicação de materiais locais era desinteressante devido à busca de tecnologia industrializada que traria mais retorno financeiro. Mesmo assim, o solo-cimento não foi completamente desprezado, pois ainda hoje encontramos aplicações que requeiram menores custos construtivos.
PROPRIEDADES
Quando um solo não tem as características geotécnicas exigidas para suportar a obra projetada, principalmente quanto à sua resistência, torna-se necessário corrigi-lo ou substituí-lo por outro, com a adição ou subtração de componentes, ou com a ação de agentes químicos (orgânicos ou inorgânicos). A escolha da técnica baseia-se na economia e na finalidade da obra. Para se corrigir o solo é comum a adição de cimento ou cal.
Solo-cimento
O solo-cimento é um material alternativo de baixo custo que consiste na mistura de solo, cimento e água em proporções e condições adequadas. A adição de cimento ao solo confere a este uma melhoria em suas propriedades, pois torna-se mais resistente à compressão, mais impermeável, mais durável e seu índice de retração volumétrica diminui. Porém, a escolha do solo adequado depende de sua finalidade.
Para o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, por exemplo, os solos a serem empregados, tanto na mistura em usina quanto na pista, devem ser examinados mediante os ensaios de caracterização (DNER-ME 080/94, DNER-ME 082/94 e DNER-ME 122/94), a fim de verificar se estão de acordo com o projeto de mistura e as tolerâncias especificadas quanto à granulometria, ao limite de liquidez e ao índice de plasticidade.
A quantidade de cimento geralmente varia de 5% a 10% do peso do solo, o suficiente para estabilizá-lo e conferir as propriedades de resistência desejadas para o composto.
Solo-cal
Para a correção de solo pode-se também adicionar – juntamente com água – cal. A cal provoca reflexos quando em contato com o solo quanto à capacidade de troca iônica, à intensidade dos fenômenos de floculação/aglomeração, à variedade das reações pozolânicas e, por fim, à recarbonatação dos hidróxidos de cálcio e magnésio.
A reação cal/solo inicia-se quase imediatamente, devido à alteração do pH que o alcalino cal provoca no meio. Reações de floculação/aglomeração acontecem, em primeiro lugar, logo acompanhadas da troca iônica entre as argilas presentes no solo e a cal. Dá-se início então às alterações das propriedades do solo, como o aumento da capacidade de suporte, redução da expansão/contração e melhoria da plasticidade e da sensibilidade à água. 
Ocorrem, posteriormente, as reações pozolânicas - formação de compostos químicos silicoaluminosos pelo ataque da cal aos minerais argilosos e ao quartzo. Ao mesmo tempo, acontecem os fenômenos de carbonatação devido ao ataque do anidridocarbônico (contido no ar e nas águas de infiltração) aos hidroxidados da cal, completando a química do processo.
Essas alterações provocadas no solo pela adição da cal são influenciadas por fatores do meio ambiente, entre eles a temperatura, a composição do ar atmosférico (principalmente a quantidade de oxigênio e anidridocarbônico), a ação das águas emergentes do lençol freático e, finalmente, os esforços mecânicos realizados para obter a estabilização. 
A adição da cal aos solos provoca mudanças favoráveis quanto à plasticidade, granulometria e aos limites de Atterberg (limites de plasticidade e liquidez e índice de plasticidade), às variações de volume e à resistência suporte. Isso também ocorre quanto aos valores relativos à compactação, à densidade, ao teor de umidade ótimo, à retenção de água e à acidez do solo.
APLICAÇÕES
Na construção civil, o solo-cimento pode ser usado de quatro maneiras diferentes: em tijolos ou blocos, nos pisos e contrapisos, em paredes maciças e também ensacado. 
Tijolos ou blocos – São produzidos manualmente ou em pequenas prensas, dispensando a queima em fornos. Eles só precisam ser umedecidos para se tornar muito resistentes e com excelente aspecto. 
Paredes maciças – Técnica similar à taipa de pilão usada no período colonial. A argamassa é compactada diretamente na forma montada no próprio local da parede, em camadas sucessivas, no sentido vertical, formando painéis inteiriços sem juntas horizontais. 
Pavimentos – O solo-cimento também é compactado no local, com o auxílio de formas, mas em uma única camada. No final, o piso fica constituído por placas maciças, totalmente apoiadas no chão. 
Ensacado – A mistura de solo-cimento, em formato de uma “farofa úmida”, é colocada em sacos que funcionam como formas. Os sacos têm a boca costurada, depois são colocados na posição de uso, onde são imediatamente compactados, um a um. O resultado é similar à construção de muros de arrimo com matacões, isto é, como grandes blocos de pedra. 
Além disso, dependendo do tipo da obra, pode ter diversas aplicações, como mostra a tabela 1.
	APLICAÇÕES DO SOLO-CIMENTO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
	Benfeitoria
	Aplicação
	Edificações
	Fundação. Baldrame, sapata corrida ou parede maciça apoiada diretamente sobre o solo
	
	Alvenaria, com tijolos e blocos ou então em paredes maciças
	
	Piso e contrapiso, pavimentação
	Paisagismo
	Piso e contrapiso de passeios e calçadas
	
	Pátios e terreiros
	Pavimentação
	Base e sub-base de ruas e estradas
	Contenção de encostas
	Muro de arrimo com solo-cimento ensacado
	Contenção de córregos
	Revestimento dos taludes e canais com solo-cimento ensacado ou em parede maciça
	Pequenas barragens
	Dique com solo-cimento ensacado
	Cabeceiras de pontes, pontilhões, bocas de galerias
	Muro de arrimo com solo-cimento ensacado
Tabela 1 – Aplicação do solo-cimento na construção civil
Assim como o cimento, a cal também é usada para melhorar a funcionalidade e características do solo para a construção de estradas, aumentando substancialmente a sua estabilidade,impermeabilidade, resistência à tração e capacidade de suporte. Ela pode ser usada para tratar solos em diferentes graus e suas aplicações mais comuns na construção civil estão ligadas à estabilização de solos. 
Para se fazer uma terraplanagem, por exemplo, solos muito plásticos ou excessivamente expansivos são usualmente removidos, transportados e despejados em bota-foras e então substituídos por solos com melhores características, oriundos de outras áreas. De fato, isto configura uma prática economicamente inviável e de grande impacto do ponto de vista ambiental, quando a maioria destes solos pode ser modificada estruturalmente com cal de forma permanente sendo transformado em um material adequado ao uso exigido.
Há diversos manuais, entre eles o da National Lime Association, que orientam a execução da estabilização de solos com cal quanto aos equipamentos, materiais (espécie e sua incorporação ao solo), camadas tratadas (base, sub-base e camadas profundas), além de apontar as restrições relativas às condições climáticas e às águas presentes em quantidades expressivas, que exigem drenagem para não perturbar os trabalhos.
VANTAGENS E DESVANTAGENS
O solo-cal e solo-cimento vêm se consagrando como tecnologias alternativas por ofereceram o principal componente das misturas, o solo, em abundância na natureza e, geralmente, disponível no local da obra ou próximo a ela. Além disso, o uso destas tecnologias possui outras vantagens. Podemos citar, por exemplo, o fato de que os processos construtivos delas são muito simples e, dependendo de sua finalidade, não se faz tão importante o cumprimento das normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
Outra vantagem destas tecnologias está relacionada, como já citado anteriormente, a melhoria das propriedades que o solo adquire, tornando-se viável em diversas aplicações, como pavimentação. 
Os tijolos feitos de solo-cimento são também chamados de tijolos ecológicos. Paredes feitas a partir destes tijolos dispensam a aplicação do chapisco, emboço e reboco, devido ao acabamento liso que estes conferem, em virtude da perfeição das faces (paredes) prensadas e a impermeabilidade do material. Se fará necessário apenas aplicar uma simples pintura com tinta à base de cimento, aumentando mais a sua impermeabilidade, assim como o aspecto visual, conforto e higiene.
O uso de solo, tanto no solo-cal quanto no solo-cimento, acarreta uma desvantagem se retirado de forma incorreta, pois pode favorecer processos erosivos ao meio ambiente. Outro ponto é o erro da dosagem, o qual pode causar o surgimento de patologias na construção. 
Além disso, a grande variabilidade do solo dificulta a produção do tijolo sem uma prévia análise do solo que acarreta em custo temporal, além disso, em pequenas obras vemos a ausência de olarias com condições de armazenamento ideias que permitem um perfeito processo de cura do material, já que o mesmo durante este processo exige cuidados especiais. 
CONCLUSÃO
A utilização de aglomerantes hidráulicos junto ao solo vem se consagrando como tecnologia alternativa, pois o principal componente da mistura, o solo, é encontrado facilmente na natureza e sua aquisição requer um baixo custo, devido ao fato de não se fazer necessário o transporte de matéria-prima – já que esta pode ser encontrada no local da obra – assim como o uso de mão-de-obra altamente qualificada.
 Em relação ao solo cimento este possui a capacidade de ser condicionado em várias formas (tijolos ou blocos, pavimento, parede maciça, ensacado) atendendo qualquer obra com excelente dinamismo. Já o solo-cal vem se mostrando uma excelente opção no processo de estabilização de solos na pavimentação, tal qual é economicamente viável.
REFERÊNCIAS
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CAMPOS, Iberê Moreira. Solo Cimento, Solução para Economia e Sustentabilidade. Disponível em: <http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=23&Cod=124>. Acesso em 27 de janeiro de 2015.
E-CIVIL. Solo-cimento. Disponível em: <http://www.ecivilnet.com/artigos/solo_cimento.htm>. Acesso em 25 de janeiro de 2015.
FERREIRA FILHO, Efren de Moura. Construção com Solo Cimento. Disponível em: <http://www.ceplac.gov.br/radar/semfaz/solocimento.htm>. Acesso em 25 de janeiro de 2015. 
FIQUEROLA, Valentina. Alvenaria de Solo-Cimento. Disponível em: <http://piniweb.pini. com.br/construcao/noticias/alvenaria-de-solo-cimento-79781-1.aspx>. Acesso em 27 de janeiro de 2015.
GRUPO MEC. Solo Cimento. Disponível em: <http://www.grupomec.com.br/solo_cimento. htm>. Acesso em 25 de janeiro de 2015.
GUIMARÃES, José Epitácio Passos. Solo-cal. Disponível em: <http://piniweb.pini.com. br/ construcao/noticias/solo-cal-86743-1.aspx>. Acesso em 25 de janeiro de 2015.
SILVA, Cleones Aparecido Gonçalves. et al. Tratamento dos Solos Moles com Sistema STABTEC. Disponível em: <http://engenharia.anhembi.br/tcc-10/civil-06.pdf>. Acesso em 26 de janeiro de 2015.