INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES - UNIDADE IV bases e sub bases

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� PROJETO DE ESTRADAS DE RODAGEM - 04091��
UNIDADE IV
INTRODUÇÃO ÀS BASES E SUB-BASES 
DE PAVIMENTAÇÃO
BASES ESTABILIZADAS GRANULOMETRICAMENTE. 
BASES DE BRITA GRADUADA E 
MACADAME HIDRÁULICO. 
BASES ESTABILIZADAS FÍSICO-QUIMICAMENTE.
BASES DE SOLO-CIMENTO. 
BASES DE SOLO-ASFALTO.
1. REVISANDO 
BASES E SUB-BASES
Camadas constituídas por:
Materiais estabilizados granulometricamente, como por exemplo:
Macadame hidráulico;
Brita graduada.
Materiais estabilizados com aditivos, como por exemplo:
Solo-cimento;
Solo-asfalto.
Principal finalidade:
Resistir e distribuir esforços verticais.
Terminologia das bases:
As Bases podem ser agrupadas segundo a seguinte classificação:
Fonte: UFJF - Faculdade de Engenharia – Departamento de Transporte s e Geotécnia - TRN 032 - Pavimentação
1.1 Uma breve definição
a) Base de Concreto de Cimento: Executada através da construção de placas de concreto, separadas por juntas transversais e longitudinais. O concreto é lançado e depois vibrado por meio de placas vibratórias e/ou vibradores especiais. Em um pavimento rígido esta camada tem as funções de base e revestimento. 
b) Concreto Compactado com Rolo (CCR): Concreto com baixo consumo de cimento, consistência seca e trabalhabilidade que permite o adensamento por rolos compressores. 
Suas principais vantagens são:
– Baixo consumo de cimento
– Pouco material fino
– Transporte por betoneira ou caminhão basculante (produção próxima à obra)
– Especificado pela resistência à tração na flexão ou compressão
– Consistência seca
– Adensado com rolo compressor
c) Macadame Cimentado: Uma camada de brita é espalhada sobre a pista e sujeita a uma compressão, com o objetivo de diminuir o número de vazios, tornando a estrutura mais estável. Logo após é lançada uma argamassa de cimento e areia que penetra nos espaços vazios ainda existentes. O produto assim formado tem característica de um concreto pobre.
d) Solo-Cimento: É uma mistura de solo, cimento Portland e água, devidamente compactada, resultando um material duro, cimentado e de elevada rigidez à flexão. A porcentagem de cimento varia de 5 a 13% e depende do tipo de solo utilizado. Solos argilosos exigem porcentagens maiores de cimento. O resultado da dosagem é a definição da quantidade de solo, cimento e água de modo que a mistura apresente características adequadas de resistência e durabilidade. A dosagem requer a realização de alguns ensaios de laboratório, sendo a resistência à compressão axial o parâmetro mais utilizado.
e) Base Granular Tratada com Cimento (BGTC): É uma mistura de agregados minerais, cimento Portland e água. Tem procedimento de mistura e execução semelhante ao solo-cimento. A mistura de agregados é constituída de produtos de britagem e areias, muito semelhante a uma brita graduada. O teor de cimento é menor que de um solo-cimento por se tratar de mistura granular. Normalmente a água é incorporada aos agregados na própria usina de mistura, podendo também ser incorporada na própria pista. A compactação é feita mediante rolagem com vibração.
f) Solo Melhorado com Cimento: Mistura de solo e pequena quantidade de cimento objetivando causar ao material natural uma modificação de suas características de plasticidade (reduzindo o IP) e também promover um ganho de resistência mecânica. Outra modificação que importa ao solo é a alteração da sensibilidade à água, sem causar necessariamente uma cimentação acentuada. A porcentagem de cimento varia de 1 a 5% e o ensaio mais empregado para a definição da qualidade da mistura é o CBR.
g) Solo-Cal: É uma mistura de solo, cal e água. Também pode ser acrescida a esta mistura uma pozolana artificial, chamada fly-ash, que é uma cinza volante. Geralmente, solos de granulometria que reagem com a cal, proporcionando trocas catiônicas, floculações, aglomerações, produzem ganhos na trabalhabilidade, plasticidade e propriedades de caráter expansivo. Estes fenômenos processam-se rapidamente e produzem alterações imediatas na resistência ao cisalhamento das misturas. As reações pozolânicas resultam na formação de vários compostos cimentantes que aumentam a resistência e a durabilidade da mistura. A carbonatação é uma cimentação fraca.
h) Solo Melhorado com Cal: É a mesma idéia do solo cal, porém neste caso há predominância dos fenômenos que produzem modificações do solo, no que se refere à sua plasticidade e sensibilidade à
água, não oferecendo à mistura características acentuadas de resistência e durabilidade. 
i) Solo Estabilizado por Correção Granulométrica: Também chamada de “estabilização granulométrica”, “estabilização por compactação” ou “estabilização mecânica”. São executadas pela compactação de um material ou de misturas apropriadas de materiais que apresentam granulometria diferente e que são associados de modo a atender uma especificação qualquer. É o processo mais utilizado no país. Quando o solo natural não apresenta alguma característica essencial para determinado fim de engenharia, é usual melhorá-lo através da mistura com outros que possibilitem a obtenção de um produto com propriedades de resistência adequadas.
j) Solo Estabilizado com Adição de Ligantes Betuminosos: É uma mistura de solo, água e material betuminoso. A modalidade solo-betume engloba mistura de materiais betuminosos e solos argilo - siltosos e argilo - arenosos. A presença do material betuminoso vai garantir a constância do teor de umidade da compactação na mistura, propiciando também uma impermeabilização no material. A obturação dos vazios do solo dificulta a ação de água capilar devido à criação de uma película hidrorrepelente que envolve aglomerados de partículas finas.
Na chamada “areia betume” a função do material betuminoso é gerar força de natureza coesiva, uma vez que as areias não possuem estas características. Também encontramos designações como Solo-alcatrão e Solo-asfalto.
k) Solo Estabilizado com Adição de Sais Minerais: Assim como o cimento, a cal e o betume, a adição de sais minerais faz parte dos estudos de estabilização química. O cloreto de sódio e o de cálcio pode ser misturado ao solo com o objetivo de modificar alguns índices físicos, melhorando suas características resistentes. No Brasil é utilizado o cimento com uma proporção de até 5% , conforme visto anteriormente.
l) Solo Estabilizado com Adição de Resinas: Nestes casos é adicionada ao solo uma resina para fazer a função de material ligante. Como exemplo pode-se citar a lignina que é proveniente da madeira, utilizada na fabricação do papel. A utilização de resinas, assim como de sais minerais para fins de estabilização são de pouco uso no Brasil.
m) Brita Graduada: Também chamada de brita corrida. É uma mistura de brita, pó de pedra e água. São utilizados exclusivamente produtos de britagem que vem preparado da usina. Este tipo de material substituiu o macadame hidráulico. Também encontramos a designação “bica corrida” que é uma graduação da brita corrida, porém todo o material proveniente da britagem é passado através de uma peneira com malha de um diâmetro máximo, sem graduação uniforme.
n) Solo Brita: É uma mistura de material natural e pedra britada. Usado quando o solo disponível (geralmente areno - argiloso) apresenta deficiência de agregado graúdo (retido na # 10). A pedra britada entra na mistura para suprir esta deficiência, aumentando as características de resistência do material natural. 
Preparação e execução de Trecho em solo-brita
o) Macadame Hidráulico: Sua execução consiste no espalhamento de uma camada de brita de graduação aberta que é compactada para a redução dos espaços vazios. Em seguida espalha-se uma camada de pó de pedra sobre esta camada com a finalidade de promover o material de preenchimento, molha-se o pó de pedra (também pode ser usado solo de granulometriae plasticidade apropriado) e promove-se outra compactação. Esta operação é repetida até todos os vazios serem preenchidos pelo pó de pedra. Este tipo de procedimento foi substituído pela pedra britada, que já vem preparada da usina.
p) Macadame Betuminoso: O macadame betuminoso por penetração consiste do espalhamento do agregado, de tamanho e quantidades especificadas, nivelamento e compactação. Em seguida é espalhado o material betuminoso que penetra nos vazios do agregado, desempenhando a função de ligante. Todas estas operações são executadas na própria pista. A base feita por meio de macadame betuminoso é chamada de “base negra”.
q) Alvenaria Poliédrica ou Paralelepípedo: São pedras irregulares ou paralelepípedos assentados num colchão de areia sobre uma sub-base. Podem funcionar como base, quando um outro revestimento é usado sobre sua superfície. Também são usadas como revestimento final, desempenhando, as funções de revestimentos.
2 – CONSTRUÇÕES DAS CAMADAS DO PAVIMENTO
2.1 – Operações preliminares
a ) Regularização do sub-leito
São operações de corte ou aterro para conformar transversal e longitudinalmente a estrada. Engloba pista e acostamento com movimentos de terra máxima de 20 cm de espessura. Os principais serviços a serem executados são a busca da umidade ótima e a compactação até atingir 100% de densidade aparente máxima seca.
b) Reforço do subleito
O reforço do subleito é executado sobre o subleito regularizado. As características do material a ser utilizado devem ser superiores ao do subleito e largura de execução desta camada é igual à da regularização, ou seja, pista + acostamento.
2.2 - Operação de construção de sub-bases e bases
As operações aqui descritas podem ser aplicadas para construção de sub-bases e bases estabilizadas granulometricamente, solo-brita, brita graduada, havendo alguns pequenos detalhes que diferem para cada caso em particular.
a) Escavação, carga e descarga.
Os tratores produzem o material na jazida e armazenam numa praça. As carregadeiras retiram o material da praça e carregam os caminhões. Estes últimos transportam o material da jazida até a pista, descarregando em pilhas.
b) Empilhamento
Ao descarregar o material na pista, os caminhões formam pilhas.
c) Mistura e espalhamento
Mistura: No caso de haver 2 ou mais materiais a serem utilizados, procede-se a mistura antes do espalhamento. A mistura pode ser feita com o emprego de:
- Máquinas agrícolas e moto niveladora (Patrol)
- Máquinas móveis: equipamento pulvimisturador (pulvimix) ou usina móvel
- Máquinas estacionárias ou usinas fixas.
Espalhamento: É feito com o emprego de moto niveladora. A espessura solta do material a ser espalhado pode ser calculada, sendo função da espessura da camada acabada.
= Massa / Volume 				 = . V
Ms	 = 	Mc
s . (1 x 1 x es) = c . (1 x 1 x ec)
Onde: 
M → Massa
V → Volume
Ms → Massa solta
Mc → Massa compactada
ec → Espessura compactada (normalmente é a de projeto + 1 cm para raspagem )
es → Espessura solta
γc→ Densidade compactada (de laboratório γ máx)
γs → Densidade solta: determina-se o peso de um volume conhecido.
O controle da espessura durante o espalhamento e feito através de linhas e estacas.
Para o caso de dois ou mais materiais (mistura) a espessura solta pode ser calculada da seguinte forma:
Então: 
O volume de material solto (Vs) a ser importado para a pista é calculado da seguinte maneira:
Vs = es x L x E
Onde:
E → extensão do trecho		L → largura da pista			es → espessura solta
O número de viagens necessárias (N) para transportar o material para a pista é assim determinado:
N = Vs / q
Onde q = capacidade de cada caminhão.
O espaçamento das pilhas (d) é determinado da seguinte maneira:
d = E / N
Esquema do Espalhamento de Pilhas
As operações de mistura e espalhamento pode ser executado por pulvimisturadoras e Usinas Móveis onde os materiais empilhados são carregados, pulverizados, misturados e espalhados diretamente na estrada, na espessura solta desejada.
Também podem ser utilizadas Usinas Fixas, onde as misturas de materiais, as proporções corretas, a granulometria, a adição de água e aditivo são controladas e permitem a produção de volumes maiores de materiais misturados.
d) Pulverização
Esta operação normalmente é utilizada em materiais de natureza coesiva. Podem ser usados escarificadores, grades de disco, arados, ou mesmo uma pulvimix.
As funções principais da pulverização são:
- Destorroar o material sem promover quebra de partículas.
- Mistura de água ou aditivo ao solo (solo cimento).
- Fazer aeração do solo quando a hcampo encontra-se acima da hot
e) Umidificação ou secagem
Operação é feita por caminhão-pipa munido de bombas para enchimento. Se o caminhão for munido de distribuidor de água de pressão, pode-se calcular a quantidade de água a ser misturada ao solo para deixá-lo na condição de hot.
Se o caminhão for munido de distribuidor de água por gravidade, a umidificação é feita por tentativas. Pode-se usar também a pulvimisturadora para misturar água ao solo. 
O controle da umidade na pista normalmente é feito pelo método do Speedy ou frigideira. Após a distribuição da água, em várias passadas, pelo caminhão pipa, a homogeneização da mistura é feita com grade de disco ou moto niveladora (Patrol).
f) Compactação no campo
A aplicação de energia no campo pode ser feita utilizando-se os seguintes meios:
Por pressão ou rolagem: São utilizados vários tipos de rolos, onde o princípio básico é: p = P / A
Onde:
P → peso do equipamento		A → área de contato		p → pressão de compactação
Rolo Liso: 		- para solos granulares
				- para acabamento
Rolo Pneumático (pressão variável): 	- pneu vazio → maior área : menor pressão 
- pneu cheio → menor área: maior pressão
Rolo Pé de Carneiro: 		- para solos argilosos
- compactar de baixo para cima
Por impacto ou percussão: São utilizados bate-estacas, martelos automáticos ou sapos mecânico. Usados em locais de difícil acesso: perto de edifícios, valetas, ruas, calçadas.
Por vibração: São considerados por vibração quando os impactos impostos pelo equipamento são maiores que 500 r.p.m (1500 e 2000 r.p.m). A vantagem deste tipo de compactação é a possibilidade de compactação de espessuras maiores devido ao efeito das ondas de propagação de energia. A grande desvantagem é a possibilidade de se causar danos ao equipamento quando se compacta um solo já compactado. 
São utilizados os seguintes rolos:
- Rolo Liso vibratório
- Rolo Pé-de-carneiro vibratório
- Placas vibratórias
A execução da compactação deve ser conduzida de forma adequada, observando-se o formato da superfície a ser compactada:
- Trechos em tangente a compactação deve ser feita dos bordos para o eixo. Este procedimento é justificado pelo acúmulo de material que se dará no centro da pista.
- Nos trechos em curva a compactação deve ser feita do bordo interno para externo.
O controle da compactação é feito em duas etapas:
Ao se iniciar um serviço de compactação, controla-se preliminarmente o número de passadas, a espessura das camadas e o teor de umidade (método de campo). Ao se definir estes parâmetros experimentalmente passa-se a controlar o grau de compactação (GC).
O grau de compactação é encontrado através da seguinte relação:
Este controle é feito normalmente de 100 em 100m, alternando-se o local de verificação, ou seja, o controle é feito na seqüência: bordo direito, eixo, bordo esquerdo, eixo, bordo direito...
Quando o GC encontrado é menor que o especificado, deve-se abrir todo o trecho compactado, escarificando e repetindo-se todas as operações de compactação novamente.
A espessura de compactação mínima é de 10 cm e a máxima é de 20 cm. O teor de umidade deve ser controlado de 100 em100m, tolerando-se uma variação de ± 2% em relação ao valor da umidade ótima do solo.
g) Controles
Controle tecnológico (Recomendações do DNIT)
Para regularização e reforço do subleito
Ensaios de caracterização: de 250 em 250m ou 2 (dois) ensaios por dia .
ISC ou CBR: de 500 em 500m ou 1 (um) ensaio para cada 2 dias.
GC: de 100 em 100m (massa específica aparente in situ)
Para sub-base e base:
Ensaios de caracterização: de 150 em 150 m
CBR: de 300 em 300 m
GC: de 100 em 100 m
EA: de 100 em 100 m. Se LL 25 e/ou IP G (base).
Controles Geométricos (Recomendações do DNIT)
Para regularização e reforço do subleito
+ 3 cm em relação às cotas do projeto
+ 10 cm em relação à largura da plataforma
até 20% na flecha de abaulamento
Para sub -base e base
+ 2 cm em relação às costas de projeto
idem anterior
idem anterior
Aceitação (Análise Estatística)
Os parâmetros especificados para as variadas fases da construção de sub-bases e bases (granulometria, LL, IP, CBR, GC, etc) devem ser submetidos a uma análise estatística para aceitação.
Os valores máximos e mínimos decorrentes da amostragem a serem confrontados com os valores especificados serão calculados pelas fórmulas de controle estatístico recomendadas pelo contratante.
h) Acabamento
São feitos os ajustes finais, com pequenos serviços de acabamento, limpeza, correções da seção transversal, varredura, etc.
3. CASOS PARTICULARES
3.1 SOLOS ESTABILIZADOS GRANULOMETRICAMENTE
 Definição
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
Norma rodoviária DNER-ES 303/97:
		
		“Base estabilizada granulometricamente – camada granular de pavimentação executada sobre a sub-base, subleito ou reforço do subleito devidamente regularizado e compactado.” 
Wlastermiller de Senço 
Manual de Técnicas de Pavimentação – Volume 2
		“Consiste na utilização de solos naturais, rochas alteradas, naturais, ou misturas artificiais de solos ou rochas alteradas, ou ainda de qualquer combinação desses materiais que oferecem, após o umedecimento e compactação, boas condições de estabilidade.”
		Entre os materiais componentes, encontra-se também o pedregulho ou a pedra britada.
DNIT – Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transporte
Manual de Pavimentação 
		“São as camadas constituídas por solos, britas de rochas, de escória de alto forno, ou ainda, pela mistura desses materiais. Estas camadas, puramente granulares, são sempre flexíveis e são estabilizadas granulometricamente pela compactação de um material ou de mistura de materiais que apresentem uma granulometria apropriada e índices geotécnicos específicos, fixados em especificações.”
 Generalidades
No caso de pedregulho, o material é encontrado geralmente em leitos de antigos rios.
No caso da pedra britada, esta é adicionada a um solo, utilizando-se equipamento como moto niveladora ou enxadas rotativas, ou em usina, onde a mistura pode ser devidamente umedecida e controlada.
Quando esses materiais ocorrem em jazidas, com designações tais como cascalho, saibros, etc., tem-se o caso de utilização de materiais naturais (solo in natura). Muitas vezes, esses materiais devem sofrer beneficiamento prévio, como britagem e peneiramento, com vista ao enquadramento nas especificações.		
Quando se utiliza uma mistura de material natural e pedra britada tem-se as sub-bases e bases de solo-brita.
Quando se utiliza exclusivamente produtos de britagem tem-se as sub-bases e bases de brita graduada ou de brita corrida.	
Na medida em que vão se aperfeiçoando os processos de pesquisa, de execução e de controle, a utilização do solo estabilizado granulometricamente como sub-base ou base vai se ampliando.
Sendo um produto mais barato, mas que está sujeito a enormes variações de qualidade, o solo estabilizado granulometricamente exige maior cuidado, quer na localização das jazidas, quer no controle dos materiais aplicados.
 Processo de construção
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 Equipamentos utilizados
Escavadoras ou pás-carregadoras para a escavação e carga do solo;
Veículos para o transporte;
Carros tanques ou irrigadeiras, para o transporte e distribuição da água;
Moto niveladora para a misturação e distribuição do solo;
Escarificadores para o uso no caso de aproveitamento do próprio solo do leito da estrada;
Arados de disco, providos de dispositivos de controle de profundidade, e com discos de, no mínimo, 50cm de diâmetro;
Rolos pé de carneiro ou tipo grelha, para a compactação das camadas.
 Especificações
Os materiais a serem utilizados na base de solo estabilizado granulometricamente devem obedecer as seguintes exigências:
Os materiais destinados a confecção da base deverão possuir composição granulométrica a uma das faixas do quadro a seguir de acordo com o nº. N de tráfego do DNER.
Norma rodoviária DNER– ES 303/97 – Especificação de serviço
A fração que passa na peneira nº. 40 deverá apresentar LL inferior ou igual a 25% e IP inferior ou igual a 6%.
Quando esses limites forem ultrapassados, o equivalente de areia deverá ser maior que 30%.
A porcentagem do material que passa na peneira nº. 200 não deve ultrapassar 2/3 da porcentagem que passa na peneira nº. 40.
Quando submetidos o ensaio de Los Angeles, não deverão apresentar desgaste superior a 55% admitindo-se valores maiores no caso de em utilização anterior terem apresentado desempenho satisfatório.
Os materiais serem utilizados devem estar isentos de terra vegetal, matéria orgânica, grãos ou fragmentos facilmente alteráveis sob intemperismo e outras substâncias estranhas e nocivas.
3.1.1 MACADAME HIDRÁULICO
Histórico 
O engenheiro escocês Jonh LondonMcAdam, nascido em 1836, havia criado um novo método de pavimentação de estradas: o macadame hidráulico, que consistia no assentamento de sucessivas camadas de pedras, gradativamente menores, de modo que as pedras grandes servissem de base sólida; e o cascalho fino nivelasse o solo. 
O processo passou a chamar-se “macadame hidráulico” em homenagem a McAdam. 
Definição 
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
Norma rodoviária DNER-ES 316/97:
“Camada de pavimento constituída por uma ou mais camadas de agregados graúdos com diâmetro variável de 3½ pol a ½ pol (88,9mm a 12,7mm), compactadas, com as partículas firmemente entrosadas uma às outras, e os vazios preenchidos por material de enchimento, com ajuda lubrificante da água.” 
Pode ser definida como uma ou mais camadas de pedra britada, de fragmentos entrosados entre si e material de enchimento, aglutinados pela água, que apresenta, após uma compactação adequada e recoberta por uma capa de rolamento, boas condições de durabilidade e trafegabilidade.
A utilização da água para facilitar a penetração do material de enchimento nos vazios da pedra britada, e para promover a aglutinação, é que dá a esse tipo de base o nome “hidráulico”.
O material de enchimento ocupando os vazios faz reduzir ao mínimo os deslocamentos da brita, quer sob a ação do tráfego, quer em conseqüência de recalques no subleito.
Associada à água, ela atua como ligante entre as partículas graúdas do macadame.
A função da água é igualmente dupla: auxilia a penetração do enchimento nos vazios e associa-se a ele, para formar uma argamassa de relativo poder ligante, podendo, mesmo ser inexistente.
O fundamental para obter um bom macadame é que os elementos resistentes (agregados graúdos) formem uma estrutura bem travada e o mais indeformável possível.
Já foi, por um longo tempo, a base mais empregada em pavimentação de estradas e ruas.
No Estado de São Paulo, as regiões mais densamente povoadas coincidiram com as de maior ocorrência de granito, o que facilitou a intensificação do seu uso.
Asdificuldades de obtenção de pedra britada em grande área do País e a mecanização mais avançada dos processos de construção fizeram com que a base de macadame hidráulico fosse progressivamente preterida em favor das bases com estabilização de solo.
Processo de construção
Camada de bloqueio:
Sempre que o material da camada subjacente tiver mais de 35% em peso passando na peneira nº200, deverá ser executada, antes do primeiro espelhamento do agregado graúdo, uma camada de bloqueio em toda a largura da plataforma, compreendendo pista e acostamento, com a espessura mínima de 4cm ± 1cm.
Acostamentos:
Quando a base de macadame hidráulico não for construída em toda a largura da plataforma, deverá ser prevista nos acostamentos a construção de uma camada com permeabilidade igual ou maior que a base, ou então a construção de drenos subsuperficiais que asseguram a drenagem da mesma.
Base:
O agregado graúdo será espalhado em uma camada de espessura uniforme, solta e disposta de modo a obter-se a espessura comprimida especificada, atendendo aos alinhamentos e perfis projetados. O espalhamento deverá ser feito evitando a segregação das partículas de agregado.
No caso de construção de meia pista, será obrigatório o uso de fôrmas ao longo do eixo da estrada, para contenção da camada de base.
Depois do espalhamento e acerto do agregado graúdo, será feita a verificação do greide longitudinal e seção transversal, sendo, então corrigidos os pontos com excesso ou deficiência de material: nesta operação deverá ser usada brita com a mesma granulometria da usada na camada em execução, sendo vedado o uso da brita miúda para tal fim.
Os fragmentos alongados, lamelares ou de tamanhos excessivos, visíveis na superfície do agregado espalhado, deverão ser removidos.
A compressão inicial deverá ser feita de modo que a roda dos rolos se apóie, igualmente, na base e no acostamento quando esta for construída junto com o acostamento.
Em qualquer faixa, esta passagem deve ser feita em marcha-ré e a velocidade reduzida (1,8km/h a 2,4km/h), devendo, também, as manobras do rolo ser realizadas fora da base em compressão.
Nos trechos em tangente, a compressão deve partir sempre dos bordos para o eixo e, nas curvas, do bordo interno para o bordo externo.
No caso de fôrmas para contenção lateral da camada de base, estas deverão ser fixadas para superar os esforços do equipamento de compressão sem se deformarem.
Em cada deslocamento do rolo compressor, a faixa anteriormente comprimida deve ser recoberta de, pelo menos, metade da largura da roda do rolo.
Após obter-se a cobertura completa da área em compressão deverá ser feita nova verificação do greide longitudinal e seção transversal, efetuando-se as correções necessárias.
A operação de compressão deverá prosseguir até que se consiga um bom entrosamento do agregado graúdo, o que poderá ocorrer com duas ou três coberturas completas.
O material de enchimento deverá ser, a seguir, espalhamento em camadas finas, em quantidade suficiente para encher os vazios do agregado já parcialmente comprimido.
A aplicação do material de enchimento deverá ser feita em camadas sucessivas, durante o que se deve continuar a compressão, e forçar a sua penetração nos vazios do agregado graúdo por meio de vassouras manuais ou mecânicas.
Quando não for mais possível à penetração do material de enchimento a seco, deverá ser dado o início a irrigação da base, ao mesmo tempo em que se espalha mais material de enchimento e se prossegue com as operações de compressão.
A irrigação e aplicação do material de enchimento deverão prosseguir até que se forme na frente do rolo uma pasta de material de enchimento e água.
Será dada como terminada a compressão quando desaparecem as ondulações na frente do rolo e a base se apresentarem completamente firme.
A base de macadame hidráulico poderá ser composta de mais de uma camada, conforme o projeto estabeleça, construindo-se cada uma de acordo com o que foi exposto. 
Quando a construção da base de macadame hidráulico for feita em duas etapas, a primeira camada deverá estar completamente seca antes de iniciar-se a execução da segunda.
Terminada a base, deverá ser executada, assim que a superfície exposta apresentar-se seca, a imprimadura impermeabilizante.
Sobre a base de macadame hidráulico imprimada deverá ser executado o revestimento. 
Imprimação: aplicação de um material
 betuminoso fluido na superfície de 
uma base concluída, para aumentar 
 sua coesão superficial, 
impermeabilizá-la e aumentar sua 
aderência ao revestimento.
Terminada a construção da base de macadame hidráulico deve-se deixá-la secar, antes de entregá-la ao tráfego, ocasião em que será recoberta com um pouco de material de enchimento (recobrimento este que deve ser mantido durante todo o tempo em que a base estiver exposta ao tráfego) com novos acréscimos quando necessários, durante um período de 7 a 15 dias, antes da execução do revestimento.
O período citado terá por finalidade revelar pontos fracos da base que deverão ser corrigidos antes da execução do revestimento.
Granulometria especificadas para sub-bases de Macadame Hidráulico
Agregado Graúdo: constituído por pedras britadas, pedregulho ou cascalho, britados.
Norma rodoviária DNER– ES 316/97 – Especificação de serviço
O agregado graúdo a ser empregado na construção da sub-base de macadame hidráulico deve obedecer aos seguintes requisitos:
Distribuição granulométrica dentro das graduações especificadas. 
Essa exigência tem por fim a obtenção de um conjunto de fragmentos entrosados entre si, para se ter uma camada mais densa menos sujeita a deformações. 
O diâmetro máximo do agregado não poderá ser superior de ½ a 2/3 da espessura final de cada camada executada, devendo ser constituído de fragmentos duros, limpos e duráveis, livres de excesso de partículas lamelares, macias ou de fácil desintegração, e de outras substâncias prejudiciais. 
Apresentar uma perda máxima de 20% no ensaio de durabilidade com sulfato de sódio e de 30% com sulfato de magnésio.
Desgaste Los Angeles inferior a 50%, admitindo-se valores maiores no caso de em utilização anterior o agregado tiver comprovado desempenho satisfatório.
O pedregulho ou o cascalho britado devem apresentar, no mínimo, 75% em peso de partículas com duas faces obtidas na britagem.
Agregado para Enchimento: é o material constituído pelos finos, resultados da britagem (pó de pedra) ou por materiais naturais beneficiados ou não.
Norma rodoviária DNER– ES 316/97 – Especificação de serviço
A fração que passa na peneira nº.40 deve apresentar um LL inferior ou igual a 25% e um IP inferior ou igual a 6%.
O equivalente de areia mínimo deverá ser de 55%.
 Exemplo de Macadame Hidráulico:
O agregado graúdo será espalhado em uma camada de espessura uniforme.
O material de enchimento deverá ser a seguir, espalhado em camadas finas.
3.1.2 BASES DE BRITA GRADUADA
Definição 
A sub-base e base de brita graduada são camadas constituídas de uma mistura de agregados previamente dosados, composta em usina, de produtos de britagem, contendo inclusive material de enchimento e água, cuja estabilização é obtida pela ação mecânica do equipamento de compactação.
Generalidades
Guardadas as proporções no que se refere à granulometria, pode-se dizer que a brita graduada é a sucessora, e com vantagens, da tradicional base de macadame hidráulico. 
As diversas etapas da construção do macadame hidráulico oferecem reais dificuldades executivas, eliminadas na base de brita graduada.
Trata-se de um tipode base introduzido no Estado de São Paulo no final dos anos 60 e que ganhou rapidamente a aceitação e preferência dos engenheiros rodoviários, pelas facilidades de execução que oferece associadas à facilidade de obtenção de um produto acabado bastante uniforme.
Condições gerais
	Para a brita graduada ser empregada como base ou sub-base de pavimento, devemos ter alguns cuidados:
Deve ser feito o preparo prévio da superfície a receber a camada de brita graduada – regularização do subleito ou sub-base – caracterizado por sua limpeza e reparação preliminar, se necessário;
A implantação prévia da sinalização da obra, conforme Normas de Segurança para Trabalhos em Rodovias;
Não deve ser executada em dias de chuva.
Processo de construção
A dosagem e preparo da mistura são feitos normalmente em usinas (do tipo das usadas para misturação de solos) com capacidade superior a 100 ton/h, munida de 3 ou mais silos, um dosador e um misturador.
A mistura preparada e umedecida deve apresentar-se homogênea ao sair do misturador e, ao chegar à pista, deve ser distribuída pelo equipamento em camadas uniformes.
Nesta operação, deve-se verificar se não existem sulcos ou saliências que, após a compressão possam provocar ondulações na base.
A seqüência de operações necessárias à construção das bases e sub-bases de brita graduada se dá, geralmente, da seguinte forma:
Execução de trabalhos na sub-base.
Lançamento do material.
Espalha-se o material. Em geral, utiliza-se a moto niveladora.
Compacta-se o material com rolo compressor, conforme já foi visto nas operações para a regularização. 
Deve-se levar em conta, também, a limitação do equipamento: a espessura máxima da camada compactada que um rolo compressor consegue em uma série de passadas é de 20 cm.
Para se chegar a essa espessura, é necessário espalhar uma camada de aproximadamente 25 a 30 cm na pista, antes da compactação.
Naturalmente, na obtenção de camadas compactadas com espessura maior do que 20 cm é preciso que a execução das mesmas seja feita em duas ou mais vezes.
Sempre que necessário, a pista deve ser umedecida; 
Como na regularização, o umedecimento deve ser feito com carro-pipa;
3.2 SOLOS ESTABILIZADOS QUIMICAMENTE
3.2.1 BASES DE SOLO-CIMENTO
Histórico
No que tange ao tipo de pavimento, mais especificamente das camadas de base e sub-base de pavimentos, nada mais lógico e econômico do que a utilização de materiais abundantes nas regiões das imediações do trecho.
Por exemplo, em São Paulo, o macadame hidráulico tornou-se quase uma exclusividade no que concerne à execução de base e sub-base de pavimentos, pois além da abundância de agregados, esse tipo de serviço exige pouco equipamento utilizando, em muitos casos, mão-de-obra como parte predominante das necessidades de execução. 
A abundância de material e as facilidades decorrentes da dispensa de equipamento mais sofisticado desviaram a atenção dos engenheiros rodoviários para o macadame, com variações representadas pelo macadame betuminoso e, bem mais tarde, nos anos 70, pela brita graduada.
Na medida em que as necessidades provocadas pelo acelerado desenvolvimento das cidades, após o final da Segunda Guerra Mundial, levando novos contingentes populacionais e de imigrantes, mais foi-se sentindo a necessidade de dotar as estradas com traçados acompanhando as grandes linhas do melhoramento da pavimentação, para garantia do tráfego em qualquer época do ano.
As poucas pedreiras existentes e em funcionamento devem atender à demanda das estradas de ferro, da construção civil e, nas obras de pavimentação, o agregado miúdo utilizado na execução das capas de rolamento.
Assim, não teria sentido a utilização da pedra britada na execução das camadas de base e sub-base, onerando ainda mais a demanda de um material já de si escasso, para serviços nos quais é imprescindível.
A idéia de pesquisar a utilização da base ou sub-base de solo-cimento surgiu evidentemente dos estudos já adiantados nos Estados Unidos, inclusive levando em conta os resultados obtidos por Francis Hveem, atribuindo no coesímetro um valor de coesão que dava uma correlação estrutural bastante vantajosa em relação às bases granulares.
Por outro lado, a Portland Cement Association publicara trabalho sobre a possibilidade de obter o teor ótimo de cimento, com base nos resultados dos ensaios de laboratório, considerados de rotina e de execução bastante simples, como granulometria, LL, LP e outros realizáveis em qualquer laboratório, inclusive em laboratórios de campo.
Após alguns estudos feito pelo Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo, através de sua Assistência de Pesquisa-SP e algumas experiências práticas, como o acesso ao aeroporto de Bauru, o solo-cimento passou a ser a base e a sub-base mais construída deste Estado, representando mesmo mais de 50% da extensão de toda a rede pavimentada, no que tange a essas camadas.
O teor de cimento, na medida em que foram sendo aperfeiçoados os métodos construtivos, foi sendo progressivamente reduzido, chegando a um valor padrão de 8% em volume, com variações para mais e para menos.
Para que a mistura possa ser considerada solo-cimento, é necessário que tenha condições específicas de resistência e durabilidade. Essas condições, dependendo naturalmente das características físicas dos solos utilizados, são alcançadas com teores superiores a 4% em peso.
A mistura de solos com teores inferiores a esse é utilizada para melhorar as condições desses solos, sem se pretender altas resistências à compressão e durabilidade. Essas misturas, mais pobres em cimento, não são consideradas solo-cimento. Dessa forma, deve ficar bem clara a definição de solo-cimento para que não seja feita nenhuma confusão com produtos menos nobres e destinados a outras finalidades.
Definição
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
Norma rodoviária DNER-ES 305/97:
		“Base de solo-cimento – camada proveniente de uma mistura íntima compactada de solo, cimento e água em proporções previamente determinadas por processo próprio de dosagem em laboratório.” 
DNIT – Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transporte
Manual de Pavimentação 
		SOLO-CIMENTO – é uma mistura devidamente compactada de solo, cimento Portland e água; a mistura solo-cimento deve satisfazer a certos requisitos de densidade, durabilidade e resistência, dando como resultado um material duro, cimentado, de acentuada rigidez à flexão. O teor de cimento adotado usualmente é da ordem de 6% a 10%. 
		SOLO MELHORADO COM CIMENTO – esta modalidade é obtida mediante a adição de pequenos teores de cimento (2% a 4%), visando primordialmente à modificação do solo no que se refere à sua plasticidade e sensibilidade à água, sem cimentação acentuada; são consideradas flexíveis. 
ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland 
		O solo-cimento é o material resultante da mistura homogênea, compactada e curada de solo, cimento e água em proporções adequadas.
		O produto resultante deste processo é um material com boa resistência à compressão, bom índice de impermeabilidade, baixo índice de retração volumétrica e boa durabilidade.
		O solo é o componente mais utilizado para a obtenção do solo-cimento. O cimento entra em uma quantidade que varia de 5% a 10% do peso do solo, o suficiente para estabilizá-lo e conferir as propriedades de resistência desejadas para o composto.
Então:
A base de solo-cimento pode ser definida como uma mistura de solo, água e cimento, em proporções convenientes e previamente determinadas, mistura essa que, convenientemente uniformizada e compactada, apresenta, após a cura, e após a cobertura por umacapa de rolamento, boas condições de durabilidade e trafegabilidade.
Processo de construção
A técnica de construção de uma camada de solo-cimento é basicamente a mesma que é usada para a construção de uma camada de sub-base ou base estabilizadas granulometricamente. 
A única diferença consiste na adição do cimento ao solo, de acordo com as proporções indicadas pela dosagem em laboratório, antes dos serviços de compactação. As próximas duas figuras mostram a preparação de um trecho em solo-cimento.
Generalidades
O primeiro requisito para se obter uma base ou sub-base de solo-cimento com características adequadas quanto ao comportamento sob a ação do tráfego é a utilização de um teor conveniente de cimento Portland misturado com o solo pulverizado.
Que a misturação seja feita com o teor ótimo de umidade, produzindo uma mistura que, antes da hidratação do cimento, possa ser devidamente compactada, atingindo a massa específica máxima exigida.
Verifica-se que a dosagem da mistura solo-cimento-água deverá, a partir da ESCOLHA DO SOLO, determinar os teores ótimos dos outros dois materiais – cimento e água – fornecendo ao construtor os dados necessários para o cálculo das quantidades e as especificações visando à obtenção de uma base dentro das normas de projeto.
Pode-se dizer que solos de boa qualidade podem adquirir resistência elevada, com baixos teores de cimento.
Referente a ÁGUA:
Não deve conter teores nocivos de sais, ácidos ou matéria orgânica.
Exige ensaios mais ou menos sumários, para a verificação da possibilidade de utilização.
Na impossibilidade de contar com abastecimento de água doce, pode-se cogitar da utilização de água do mar nas misturas solo-cimento.
O uso da água do mar poderá ter o efeito positivo de neutralizar a influência de matéria orgânica eventualmente existente no solo.
Referente ao SOLO:
Os solos adequados são os chamados solos arenosos, ou seja, aqueles que apresentam uma quantidade de areia na faixa de 60% a 80% da massa total da amostra considerada.
Quando este tipo de solo não for encontrado, pode-se fazer uma correção granulométrica no solo encontrado, misturando uniformemente.
A areia não é um solo arenoso, porque não tem nenhuma quantidade de argila. Portanto ela não é adequada para produzir solo-cimento.
O solo argiloso, que contém mais argila do que areia, também não é adequado. Ele requer uma quantidade maior de cimento, e é difícil de misturar e de compactar. Mas ele pode ser corrigido com a adição de areia. Só que há limites econômicos e técnicos para isso.
Nas misturas usuais, as quantidades variam de 12 a 15 partes de cimento para 100 partes de solo seco, em massa, o que corresponde, em média, à proporção cimento:solo.
Desta maneira, é facilmente notada a importância que a escolha de um solo adequado representa para a produção de um solo-cimento com qualidade.
O uso do solo do local da obra é sempre a solução mais econômica. Entretanto, se ele não servir, é preciso procurar um solo mais adequado em outro local, denominado jazida. Por questões econômicas, a jazida deve ficar o mais próximo possível da obra.
A adição do cimento ao solo nas proporções indicadas pelo projeto pode ser feita de 2 maneiras:
no próprio local, espalhando-se o cimento e procedendo-se a mistura, homogeneização e molhagem do solo com cimento através do uso conjugado de moto niveladoras, grades de discos ou enxadas rotativas.
em centrais de misturas de solo-cimento (usinas) onde a mistura de solo com cimento já é preparada e umedecida conforme as indicações do projeto.
A mistura de solo-cimento preparada e umedecida deve ser espalhada e compactada em seguida. As operações devem ser completadas em um período de mais ou menos 6 horas contadas do início das operações de mistura. 
Após o espalhamento e a compactação, a mistura do solo-cimento deve ser deixada a curar por 7 dias, tendo-se o cuidado de mantê-la sempre úmida.
Os trechos terminados serão abertos ao tráfego, transcorrido o período de sete dias de cura, e uma vez verificado que a superfície endureceu suficientemente.
Perfil do pavimento da BR – 319/AM - Construção Divisa RO/AM - Manaus
Data da fotografia: 25/04/2006
Perfil do pavimento – aterro, imprimação, base solo-cimento, imprimação, areia asfáltica.
Mecanismos de reação da mistura solo-cimento
O processo de estabilização do solo com o cimento ocorre a partir do desenvolvimento das reações químicas que são geradas na hidratação do cimento (mistura do cimento com água). A partir daí, desenvolvem-se vínculos químicos entre as superfícies dos grãos do cimento e as partículas de solo que estão em contato com o mesmo. Sendo assim, durante o processo de estabilização do solo com cimento, ocorrem dois tipos de reações: as reações de hidratação do cimento Portland e as reações entre os argilominerais e a cal liberada na hidratação do cimento.
Estas reações podem ser exemplificadas da seguinte forma:
Reações de hidratação do cimento
C3S + H2O → C3S2Hx (gel hidratado) + Ca(OH)2
Ca(OH)2 → Ca++ + 2(OH)-
Se o PH da mistura abaixar: C3S2Hx → CSH + Cal
Reações entre a cal gerada na hidratação e os argilominerais do solo:
Ca++ + 2(OH)- + SiO2 (Sílica do solo) → CSH
Ca++ + 2(OH)- + Al2O3 (Alumina do solo) → CAH
As últimas reações são chamadas pozolânicas e ocorrem em velocidade mais lenta. O CSH é um composto cimentante semelhante ao C3S2Hx.
Nos solos granulares desenvolvem-se vínculos de coesão nos pontos de contato entre os grãos (semelhante ao concreto, porém o ligante não preenche todos os espaços).
Nos solos argilosos a ação da cal gerada sobre a sílica e alumina do solo resulta o aparecimento de fortes pontos entre as partículas de solo.
Surge então a seguinte questão: Por que os solos granulares respondem melhor à estabilização com cimento? Porque nos solos argilosos a reação da cal gerada na hidratação e os argilominerais ocasionam uma queda no PH da mistura, afetando a hidratação e o endurecimento do cimento. Se o PH abaixar, o composto C3S2Hx reage novamente formando CSH e cal. Como o C3S2Hx é responsável pela maior parte da resistência da mistura solo-cimento, o aparecimento do CSH é indesejável quando provém deste composto, sendo benéfico apenas quando se origina das reações da cal com os argilominerais. Portanto as reações de hidratação do cimento são as mais importantes e respondem pela maior parte da resistência final alcançada para a mistura. Nos solos argilosos as resistências devido às reações pozolânicas se dão à custa de um decréscimo de contribuição da matriz cimentante.
Fatores que influenciam na estabilização solo-cimento
Por envolver aspectos físico-químicos tanto do cimento quanto do solo, este tipo de estabilização é influenciado por inúmeros fatores:
a) Tipo de solo
Todo solo pode ser estabilizado com cimento, porém os solos arenosos (granulares) são mais eficientes que os argilosos por exigirem baixos teores de cimento.
b) Presença no solo de materiais nocivos ao cimento
A presença de matéria orgânica no solo afeta a hidratação do cimento devido à absorção dos íons de cálcio gerado, resultando uma queda no PH da mistura.
Os sulfatos geralmente encontrados nas águas do solo combinam com o aluminato tricálcico do cimento hidratado formando o sulfo-aluminato de cálcio (sal de Candlot) que ocupa grande volume, provocando quebra de ligações cimentícias.
c) Teor de cimento
A resistência da mistura solo-cimento aumenta linearmente com o teor de cimento, para um mesmo tipo de solo. O teor de cimento depende do tipo de solo, quanto maior a porcentagem de silte e argila, maior será o teor de cimento exigido. Para alcançar o valor ideal do teor de cimento para um tipo de solo, deve-se recorrer aos procedimentos de dosagem.
d) Teor de umidade da mistura
Assim como nos solos naturais, as misturassolo-cimento exigirão um teor de umidade que conduza a uma massa específica seca máxima, para uma dada energia de compactação. O acréscimo de cimento ao solo tende a produzir um acréscimo no teor de umidade e um decréscimo na massa específica seca máxima, devido à ação floculante do cimento. O teor de umidade ótimo que conduz à máxima massa específica seca não é necessariamente o mesmo para a máxima resistência. Este último está localizado no ramo seco para os solos arenosos e no ramo úmido para os solos argilosos.
e) Operações de mistura e compactação
A demora de mais de duas horas entre a mistura e a compactação pode trazer significantes decréscimos tanto na massa específica seca máxima quanto na resistência do produto final.
O decréscimo na massa específica seca máxima é causado pelo aumento do PH da água quando esta entra em contato com o cimento, causando floculação das partículas de argila. Se o tempo mistura-compactação for grande, são produzidas grandes quantidades de argila floculada, que irá absorver da compactação. Recomenda-se que a compactação deva iniciar-se logo após a mistura e complementada dentro de duas horas.
f) Tempo e condições de cura
Como no concreto, a mistura solo-cimento ganha resistência por processo de cimentação das partículas durante vários meses ou anos, sendo maior até os 28 dias iniciais. Neste período deve ser garantido um teor de umidade adequado à mistura compactada.
Diferente do concreto, a temperatura de cura deve ser elevada para propiciar elevadas resistências. Durante as reações pozolânicas, a temperatura tende a elevar-se. Nos países de clima quente pode-se empregar um teor de cimento menor para atingir a mesma resistência à compressão que seria alcançada em um país de clima frio.
A dosagem do solo-cimento
Solo-cimento é o produto endurecido resultante da mistura íntima compactada de solo, cimento e água, em proporções estabelecidas através de dosagem racional, executada de acordo com as normas aplicáveis ao solo em estudo. (ABCP, 1986)
Dosagem de solo-cimento é a seqüência de ensaios realizados com uma mistura de solo, cimento e água, seguida de interpretação dos resultados por meio de critérios preestabelecidos, sendo o resultado final, a fixação das três variáveis citadas (ABCP, 1986).
Em 1935, a Portland Cement Association (PCA) fez as primeiras tentativas para criação de normas para a mistura solo-cimento. Em 1944 e 1945 a ASTM e AASHO, respectivamente, adotaram o método de dosagem idealizado pela PCA. 
Aqui no Brasil, já em 1941, a ABCP publicou métodos análogos que constavam procedimentos análogos ao da PCA. Em 1962, foram feitas algumas modificações (simplificações) na Norma Geral de Dosagem do Solo-Cimento, dando origem à chamada Norma Simplificada de Dosagem Solo-Cimento.
Em 1990, após ter sido estudada e aprovada pela comissão de estudos da ABCP (Associação Brasileira de Normas Técnicas), surgiu a nova norma de dosagem de mistura solo-cimento que recebeu o número de registro NB 01336, designada “Solocimento - dosagem para emprego como camada de pavimento (NBR 12253).
As normas brasileiras baseiam-se nos métodos de dosagem da Portland Cement Association (PCA) e na comprovação dos resultados de um grande número de obras executadas e em uso, com uma enorme variedade de solos, desde 1939.
Serão mostrados aqui, os procedimentos para dosagens de mistura solo-cimento pela nova norma (NBR 12253) assim como breve resumo das antigas “Norma geral” e “Norma Simplificada”.
Breve resumo da norma geral de dosagem solo-cimento
A dosagem de uma mistura solo-cimento pode ser considerada como experimental, onde diferentes teores de cimento são empregados nos ensaios e a análise dos resultados indica o menor deles capaz de estabilizar o solo sob a forma de solocimento.
Como resumo das principais operações pode-se citar:
a) Identificação e classificação do solo
b) Escolha do teor de cimento para ensaio de compactação
c) Execução do ensaio de compactação do solo-cimento
d) Escolha dos teores de cimento para o ensaio de durabilidade
e) Moldagem do corpo de prova para o ensaio de durabilidade
f) Execução do ensaio de durabilidade por molhagem e secagem
g) Escolha do teor de cimento adequado em função dos resultados do ensaio
Breve resumo da norma simplificada de dosagem do solo-cimento
A duração do ensaio de durabilidade por molhagem e secagem pode ser apontada como a maior desvantagem da aplicação da norma geral para uma dosagem de solocimento. Procurou-se então uma correlação entre o ensaio de durabilidade e outro ensaio mais simples.
A PCA (Portland Cement Association), baseada em análises estatísticas dos resultados de ensaios de durabilidade e ensaios de compressão simples aos 7 dias criou a norma simplificada de dosagem solo-cimento. Esta análise foi baseada em amostras de 2438 solos arenosos. (ABCP, 1986).
O fundamento do método foi extraído dos resultados desta série de resultados, onde foi constatado que um solo arenoso, com determinada granulometria e massa específica aparente máxima seca, requererá o mesmo teor de cimento indicado pelo ensaio de durabilidade se alcançar uma resistência à compressão aos 7 dias superior a um determinado valor especificado.
Aplicação da Norma Simplificada
Esta norma simplificada só é aplicável a solos que satisfaçam ao mesmo tempo às seguintes condições:
- Possuir no máx. 50% de material com diâmetro médio menor que 0,05mm (Silte + Argila).
- Possuir no máx. 20% de material com diâmetro médio menor que 0,005mm (Argila).
Métodos Empregados
- Método A: Usado quando toda amostra original passar na peneira de 4,8mm.
- Método B: Usado quando parte da amostra original de solo ficar retida na peneira 4,8mm (material passante na peneira 19mm).
Seqüência de Dosagem
a) Ensaios preliminares de solo
b) Ensaio de compactação do solo-cimento (hot e γdmax)
c) Determinação da resistência à compressão simples aos 7 dias
d) Comparação entre a resistência à compressão simples média obtida e a resistência à compressão simples admissível para o solo em estudo.
A nova norma de dosagem solo-cimento (NBR 12253)
Baseado na experiência brasileira adquirida ao longo dos anos, o uso dos solos a serem utilizados nas bases e sub-bases de solo-cimento restringiu-se aos tipos A1, A2, A3 e A4. Desta forma os solos siltosos e argilosos foram descartados devido a dificuldades do processo de execução.
Todo tipo de solo pode, a princípio, ser estabilizado com cimento, porém os solos finos requerem teores elevados de cimento, tornando-se assim inadequados para fins de estabilização devido ao fator econômico.
Devido a esta limitação da utilização dos solos finos para a estabilização solo-cimento, eliminou-se também o ensaio de durabilidade por molhagem e secagem. Surgiu daí a necessidade de criação de um novo procedimento de dosagem mais preciso. (Nascimento, 1991).
Procedimentos de dosagem
a) Ensaios preliminares do solo:
Visando sua identificação e classificação, utiliza-se a classificação HRB e somente os solos tipo A1, A2, A3 e A4 são estudados para a mistura solo-cimento, descartando-se assim os solos argilosos e siltosos.
b) Escolha do teor de cimento para ensaio de compactação
É baseado no quadro a seguir. Este quadro foi retirado da Norma Geral de dosagem e pode ser usado quando não se tenham experiências anteriores com o solo em questão.
c) Execução do ensaio de compactação
Feito para obtenção de hot e γdmax para o teor de cimento indicado.
d) Determinação do teor de cimento para ensaio de compressão simples.
Para solos que apresentam 100% de material passante na peneira de 4.8 mm utilizar a Figura A à seguir. Para solos que apresentam até 45% de material retido na peneira de 4.8 mm utilizar a Figura B à seguir.
Figura A - Teor de Cimento em Massa Indicado
Figura B - Teor de Cimento em Massa Indicadoe) Moldagem de 3 corpos de prova (no mínimo) para o teor de cimento selecionado
Para execução do ensaio de compressão simples. Podem ser moldados corpos de prova com um ou mais teores de cimento. Após a moldagem os corpos de prova devem ser submetidos ao período de cura.
f) Execução do ensaio de compressão simples (MB 03361 - NBR 12025)
g) Resultado da dosagem.
Após a execução dos ensaios de compressão simples, calcula-se a média aritmética das resistências à compressão simples correspondentes a um mesmo teor de cimento. Não considerar os corpos de prova cuja resistência à compressão se afaste mais de 10% da média calculada. O número de corpos de prova mínimo para cálculo da média é dois.
O teor de cimento a ser adotado, capaz de estabilizar uma camada de pavimento através de uma mistura solo-cimento, será o menor dos teores que forneça resistência média à compressão simples aos 7 dias igual ou superior a 2.1 Mpa ( 2100 Kpa ). 
O valor de 2.1 Mpa foi fixado por ser um número já consagrado no meio rodoviário devido ao bom desempenho dos pavimentos conseguido com solos estudados com este valor de resistência.
Para a determinação do teor de cimento a ser adotado é permitida a interpolação dos dados de modo a indicar o valor mínimo de resistência à compressão média especificado de 2.1 Mpa. A extrapolação de dados não é permitida.
O teor mínimo recomendado pela norma é de 5%. Para se transformar o traço obtido em peso (% massa) em volume (% volume) utilizar o ábaco da Figura C.
Figura C - Ábaco de Transformação do Teor de Cimento em Massa em Teor de
Cimento em Volume (%)
Execução na pista (Senço, 1972)
A mistura solo-cimento pode ser executada de duas formas:
Mistura no local: 		com material da própria estrada
com material vindo de fora
Mistura em Central: 		usinas fixas: Betoneira, grandes centrais
usinas móveis: Pulvi-mix
As misturas feitas em usinas fixas (centrais de usinagem) constituem um processo mais eficiente, uma vez que o produto final é praticamente perfeito e muito mais rápido que o processo de mistura na pista.
A utilização de usinas de solo-cimento é justificada em função da quantidade do serviço a ser executado, não sendo utilizada para pequenas quantidades. As instalações de uma usina de solo-cimento são praticamente as mesmas de uma usina de solos convencional, podendo-se destacar os seguintes componentes principais:
a) Silos de solos
Depósitos destinados a receber o solo (ou solos) que serão utilizados na mistura, construídos de madeira ou chapa metálica, normalmente em forma de tronco de pirâmide.
A calibração é feita pelo processo usual onde a comporta de saída é aberta com diversas alturas, anotando-se a quantidade que se escoa em um determinado tempo. 
Com os pares de valores Abertura da comporta x Produção horária pretendida, traçados em um gráfico, obtém-se a abertura necessária do silo. Esta calibração também pode ser feita em função da quantidade de material que cai em um espaço linear de um metro da esteira transportadora. Neste caso varia-se a abertura da comporta ou a velocidade de transporte das correias.
b) Silo de cimento
Geralmente em formato cilíndrico, tem a função de armazenar o cimento a ser usado na mistura. Para grandes volumes de mistura, o carregamento do cimento é feito diretamente dos caminhões transportadores por meio de sucção. Nestes casos é recomendada a utilização de cimento a granel. O processo de calibração deste silo é similar ao de solo.
c) Correias transportadoras
São as responsáveis pelo transporte dos solos e do cimento dos silos até o misturador. Devem ter uma inclinação suficiente para levar os materiais desde as comportas dos silos até a boca do misturador.
d) Depósito de água:
Reservatório destinado a fornecer água para que a mistura solo-cimento já saia da usina com o teor ótimo de umidade. Dependendo da distância até o local da obra este teor pode ser majorado, para haver uma compensação devido as perdas por evaporação.
e) Misturador
É o compartimento destinado a execução da mistura propriamente dita do solo com o cimento e água. Normalmente é constituído por eixos dotados de pás (paletas) que giram em sentidos contrários, jogando os materiais contra as paredes do compartimento. A mistura da água pode ser feita continuamente (junto com o solo e o cimento) ou logo após a mistura “seca” (solo e cimento).
A próxima figura mostra um esquema de funcionamento de uma usina de solo-cimento.
Esquema de uma usina de Solo-Cimento (Senço, 1972)
Operações básicas para solo-cimento in-situ
Nas misturas de solo-cimento feitas no local (mistura in situ) destacam-se as seguintes operações básicas:
1)Pulverização e determinação da umidade natural
2)Distribuição e espalhamento do cimento
3)Mistura do cimento com o solo pulverizado
4)Adição de água à mistura do solo-cimento
5)Mistura do solo-cimento umedecido
6)Compactação e acabamento
7)Cura
8)Preparo para execução do novo trecho
a) Pulverização e homogeneização do solo
O material vindo da jazida (ou já escarificado ) deve ser pulverizado e homogeneizado até que 80% do material miúdo esteja reduzido a partículas de diâmetro inferior a 4,8 mm .Usa-se Patrol, grade de disco, Pulvi-mix,etc. 
b) Distribuição e espalhamento do cimento
Após a regularização do solo pulverizado em toda a seção transversal espalha-se o cimento (em sacos) nas quantidades projetadas, distribuindo-os uniformemente por toda a superfície de modo a assegurar posterior espalhamento por processo mecânico. 
Um esquema da distribuição manual dos sacos se cimento pela seção transversal é mostrado na Figura 3.8. Este esquema será utilizado no exemplo numérico ao final deste assunto.
Esquema de Distribuição Manual do Cimento na pista (Senço, 1972)
c) Mistura do cimento com o solo pulverizado
Executada através de escarificadores e pela lâmina da Patrol. A mistura do solo com o cimento deverá ocorrer em toda a espessura da camada, repetidas vezes até se conseguir uma tonalidade uniforme em toda a espessura.
Em seguida a mistura deve ser nivelada obedecendo ao greide e a seção transversal.
d) Adição de água a mistura
Deverá ser feita progressivamente. É aconselhável que a umidade não aumente mais de 2% em cada passada do Carro-tanque. O caminhão Pipa deve ser equipado, quando possível, com dispositivo de controle de água por pressão. Desta forma pode-se calcular a quantidade de água a ser distribuída (função também do teor de umidade do solo) em cada passada. Pode-se ajuntar a água ao solo pulverizado na véspera, antes da adição do cimento, até atingir uma umidade próxima da hot. Tolera-se uma variação de 0,9 a 1,1 vezes o teor indicado (hot).
e) Mistura do solo-cimento umedecida
Feita por Pulvi-mix ou grade de disco. Na fase final a umidade deve ser controlada de 40 em 40 m. Qualquer deficiência deve ser corrigida.
f) Compactação e acabamento
Para solos arenosos devem-se empregar rolos pneumáticos ou lisos e para solos argilosos o rolo pé-de-carneiro deve ser usado no início e os pneumáticos ou lisos usados ao final. A espessura de compactação não deve ser menor que 5 cm. A camada superficial deve ser mantida na umidade ótima ou ligeiramente acima e feita a conformação do trecho ao greide e abaulamento desejados. 
Após a conclusão da compactação deve ser feito um acerto final na superfície para eliminação de saliências, não podendo fazer correções de depressão através de adição de material. Podem-se usar grades de dentes ou escova metálica.
g) Cura
Após a compactação o trecho deverá ser protegido por um período de 7 dias. Usa-se cobrir o trecho com uma camada de solo de mais ou menos 5 cm ou capim (10 cm) que deverão ser mantidos unidos para conservação da umidade. Também pode ser usado material betuminoso para proteção.
h) Controles de Execução
Sendo feitas as misturas na pista ou em usinas, sãorealizados os seguintes controles tecnológicos: Granulometria; ensaio de finura do cimento; grau de pulverização; teor de cimento; teor de umidade; massa específica aparente “In situ”; ensaio de compactação; ensaio de resistência à compressão.
Também são feitos os controles Geométricos necessários em relação à largura da plataforma, flecha de abaulamento e espessura média.
3.2.2 BASES DE SOLO-ASFALTO
Definição
Wlastermiller de Senço : Manual de Técnicas de Pavimentação – Volume 2
		“É uma mistura de solo, ou solo mais agregado, com asfaltos diluídos às suas temperaturas próprias de aplicação e em dosagens adequadas, mistura essa, que devidamente compactada, nivelada e protegida por uma camada de rolamento, apresenta boas condições de durabilidade e de trafegabilidade.”
Generalidades
Também chamado de Solo-Betume.
Dá-se o nome de estabilização betuminosa aos métodos de construção em que um material betuminoso é adicionado a um solo, ou mistura de solos, visando a melhoria das características rodoviárias desse solo.
Este tipo de base é pouco empregado no Brasil.
Para produzi-lo requer-se que o solo seja bastante arenoso.
A vantagem desse tipo de estabilização é que o betume é altamente impermeabilizante
As diferenças, em comparação com a base de solo-cimento, residem nas operações de distribuição e aeração.
A distribuição do asfalto é feita por intermédio de distribuidores próprios, com maçaricos e bombas próprias.
A aeração consiste na operação destinada a facilitar a evaporação dos voláteis, querosene ou gasolina. Pelo menos, uma vez por dia, deve ser passada a pulvomisturadora para expor novas superfícies de evaporação.
Essa operação (aeração) permite executar o solo-asfalto, inclusive em épocas chuvosas, pois a distribuição e misturação praticamente independem da umidade.
A compactação seria executada quando as condições atmosféricas fossem favoráveis.
O umedecimento e a compactação são executadas da mesma forma que o solo-cimento, sendo que, em geral, o teor de água a ser adicionado é menor.
A compactação pode ser executada com rolo pé-de-carneiro ou similar. O acabamento deve ser feito com rolos pneumáticos de rodas lisas. 
O controle é feito colhendo-se amostras da mistura antes da compactação e submetendo-as aos mesmos ensaios que determinaram o teor de asfalto utilizado.
A execução de solo-asfalto usinado corresponde a uma experiência interessante, mas ainda sem motivar devidamente os eventuais interessados.
Processo de construção
Materiais asfálticos: noções gerais
BETUME: mistura de hidrocarbonetos de elevado peso molecular, solúvel no bissulfeto de carbono, que compõe o asfalto e o alcatrão.
É o principal componente do asfalto.
ASFALTO: material cimentante, preto, sólido ou semi-sólido, que se liquefaz quando aquecido, composto de betume e alguns outros metais. Pode ser encontrado na natureza (CAN), mas em geral provém do refino do petróleo (CAP – cimento asfáltico de petróleo).
É um “resíduo” do petróleo. Na verdade é um RESIDUOL da destilação.
É o LIGANTE; o que é aplicado nos revestimentos é o asfalto + agregados.
ALCATRÃO: líquido negro viscoso resultante da destilação destrutiva de carvão, madeira e açúcar, constituindo um subproduto da fabricação de gás e coque metalúrgico. 
Em desuso em pavimentação.
Importância do asfalto:
As maiorias das rodovias no Brasil são de revestimentos asfálticos.
O CAP representa de 25 a 40% do custo da construção do revestimento.
Quase sempre é o único elemento industrializado usado nas camadas do pavimento.
Petrobrás á a única que refina o petróleo no Brasil.
Propriedades do asfalto para pavimentação:
Adesivo termoplástico:
Passa do estado líquido ao sólido de maneira reversível;
A colocação no pavimento se dá a altas temperaturas; através do resfriamento o CAP adquire as propriedades de serviço ( comportamento VISCO-ELÁSTICO.
Impermeável à água.
Quimicamente pouco reativo:
Garante boa durabilidade;
Contato com o ar acarreta oxidação lenta, que pode ser acelerada por temperaturas altas;
Para limitar risco de envelhecimento precoce: evitar temperatura excessiva de usinagem e espalhamento e alto teor de vazios. 
Tipos básicos de ligantes asfálticos
	
As 3 maneiras de comercialização do asfalto
	
CAP – cimento asfáltico de petróleo, que tem que ser aquecido para utilização.
Do CAP surge os outros 2 tipos:
	
EAP – emulsão asfáltica
	
	
	
ADP – asfalto diluído
(usado na imprimação)
 Cimento asfáltico:
mistura química complexa cuja composição varia com o petróleo e processo de produção.
Do seu peso molecular >95% são hidrocarbonetos.
Para ser usado deve ser aquecido.
Cimento asfáltico de petróleo (CAP) é classificado pela penetração desde 2005. 
Antes (1992 -2005) classificado pela viscosidade ou pela penetração.
Classificado por penetração a 25ºC (até 2005) em algumas refinarias:
30/45 – penetração 100g, 5s, 25ºC
50/60 – penetração 100g, 5s, 25ºC
85/100 – penetração 100g, 5s, 25ºC
150/200 – penetração 100g, 5s, 25ºC
Classificado por viscosidade a 60°C (até 2005):
CAP 7 – viscosidade 700 a 1500
CAP 20 – viscosidade 2000 a 3500
CAP 40 – viscosidade 4000 a 8000
Classificado por penetração a 25ºC (a partir de 2005):
30/45 – penetração 100g, 5s, 25ºC
50/70 – penetração 100g, 5s, 25ºC
85/100 – penetração 100g, 5s, 25ºC
150/200 – penetração 100g, 5s, 25ºC
ENSAIO DE PENETRAÇÃO
Ensaio de classificação de cimentos asfálticos.
Medida de consistência.
Ensaio a 25ºC, 100 g, 5s (NBR 6576). 
Presente em especificações ASTM e européias.
Penetração (ASTM D5-94 e NBR 6576)
Profundidade, em décimo de milímetro, que uma agulha de massa padronizada (100 g) penetra numa amostra de cimento asfáltico (por 5 segundos) à temperatura de 25 (C. 
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Cimento asfáltico de petróleo: CAP 
O derivado de petróleo usado como ligante dos agregados minerais denomina‑se, no Brasil, cimento asfáltico de petróleo (CAP). É um material semi-sólido, de cor marrom escura a preta, impermeável à água, visco-elástico, pouco reativo, com propriedades adesivas e termoplásticas.
Numa separação com solventes, uma composição química é:
asfaltenos, maltenos e resinas.
Atualmente: Método SARA
S – hidrocarbonetos Saturados
A - hidrocarbonetos Aromáticos
R – Resinas
A - Asfaltenos
 Asfalto Diluído (ADP)
Diluição de CAP em derivados de petróleo para permitir à utilização a temperatura ambiente.
Denominação dada segundo a velocidade de evaporação do solvente:
Cura rápida (CR) – solvente é a gasolina ou a nafta.
Cura média (CM) – solvente é o querosene.
Cura lenta (CL) – não fabricado no Brasil.
Avaliado em relação à viscosidade cinemática.
Ex: CM 30, CR 250.
 Emulsão Asfáltica (EAP)
Dispersão do CAP em água com o uso de emulsificante e energia mecânica.
Existem vários tipos, identificados pelo tempo de ruptura, pela carga da partícula e pela finalidade.
Pelo tempo de ruptura podem ser:
RR = ruptura rápida.
RM = ruptura média.
RL = ruptura lenta.
Ruptura controlada.
Existem emulsões para lama asfáltica e modificadas por polímeros. 
Devem ser usadas preferencialmente as catiônicas.
4. USINAS DE ASFALTO
4.1 Usinas de asfalto gravimétricas
4.2 Usinas móveis de pré-misturados a frio
4.3 Esquema de montagem
4.4 Partes componentes de uma usina4.5 Esquema de funcionamento de uma usina
Misturação.
Distribuição do asfalto.
Importação do solo escolhido.
Preparo do subleito.
Depois do acabamento, a base de solo estabilizado deve ser imediatamente imprimida, evitando-se, assim, perda imediata, por evaporação, de parte da água utilizada na compactação.
Inicia-se a compactação.
Verifica-se se a espessura é uniforme.
Distribuem-se os materiais em leiras contínuas, procurando misturar essas leiras com o movimento da lâmina. A misturação deve prosseguir até que a mistura apresente uniformidade. Adiciona-se água para atingir o teor de umidade ótima.
Os materiais destinados à construção de solo estabilizado granulometricamente devem ser depositados sobre o sub-leito preparado, com o espaçamento adequado.
Aeração.
Umedecimento.
Compactação.
Acabamento.
Imprimadura.
Montagem da usina com correia de descarga.
Montagem da usina em terreno com desnível adequado à descarga.
CORREIA TRANSPORTADORA
CONJUNTO DE SILOS
MISTURADOR DE DOIS EIXOS
COMPORTA DE 
DESCARGA
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Prof. Raquel da Fonseca Holz e-mail: prof.raqfh@yahoo.com.br��