599677 80 artigo cobramseg2014 Analise da Utilizacao de Solo Cimento em Fundacao Tipo Alicerce Corrido

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Análise da Utilização de Solo-Cimento em Fundação Tipo 
Alicerce Corrido : Estudo de Caso 
 
Wandemyr Mata dos Santos Filho, MSc 
Departamento de Engenharia Civil - UNAMA – Universidade da Amazônia AlphaGeo Fundações 
Ltda– Belém, Pará, Brasil 
 
Marcelo Passos Calandrini Fernandes 
Engenheiro Civil – Universidade da Amazônia – Belém, Pará, Brasil 
 
Eveline Lúcia Aparecida da Silva 
Engenheiro Civil – Universidade da Amazônia – Belém, Pará, Brasil 
 
RESUMO: Apresenta um estudo da viabilidade do uso da técnica solo-cimento em fundação 
superficial tipo alicerce corrido, na obra do Residencial Safira Lar, localizado no bairro Águas 
Lindas no município de Ananindeua-Pa. Mostra o uso, para execução desta fundação, do próprio 
solo do canteiro de obras. Faz uma descrição detalhada da metodologia dos ensaios físicos de 
caracterização, compactação e CBR, químico de pH e difração de raios x, realizados com o solo no 
estado natural em laboratório. Empregou-se, na analise do desempenho da técnica, diferentes 
porcentagens de cimento na mistura, estas são as mesmas aplicadas nas camadas de pavimentação. 
Mostra as fases do processo de execução da fundação em solo-cimento. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Solo-cimento. Fundação. Alicerce-corrido. 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A busca de novas soluções construtivas, o 
emprego viável de novas ferramentas, a 
reciclagem de resíduos, o déficit habitacional, o 
desenvolvimento sustentável e a eliminação do 
desperdício no canteiro de obras através da 
racionalização de materiais e mão-de-obra são 
desafios a serem encarados por pesquisadores, 
engenheiros, arquitetos e pela própria 
sociedade. 
 Esse contexto faz com que novos materiais, 
de elevado desempenho, e sistemas construtivos 
mais eficientes sejam os principais objetivos na 
tentativa de estabelecer uma relação saudável 
entre baixo custo e qualidade de nossas obras 
sem desprezar a cultura, a realidade de 
consumo e os limites da mão-de-obra. 
 Assim, surgiu a idéia do uso do solo-cimento 
na construção civil, obtido pela mistura de solo, 
cimento e um pouco de água, em proporções 
adequadas e que, após compactação e cura 
úmida, resultam num produto com boa 
resistência à compressão, bom índice de 
impermeabilidade, baixo índice de retração 
volumétrica e boa durabilidade. Normalmente o 
solo utilizado na mistura pode ser extraído do 
próprio local da obra. O cimento entra em uma 
quantidade que varia de 1% a 10% do peso do 
solo, o suficiente para estabilizá-lo. Além dos 
baixos custos dos materiais utilizados, a mão-
de-obra empregada não precisa ser 
especializada. 
 O solo-cimento é um material apropriado 
para as mais diversas aplicações em 
construções devido a abundância, facilidade de 
obtenção e de manuseio e baixo custo do solo, 
permitindo um amplo emprego em soluções 
arquitetônicas relatadas ao longo de nossa 
história. A prova da eficiência desses materiais 
é que existem construções feitas com materiais 
derivados do solo que datam de vários séculos e 
estão resistindo às intempéries, preservando a 
estabilidade estrutural. 
 Existem poucas pesquisas quanto à 
viabilidade da utilização do solo-cimento em 
projetos de fundações. As principais pesquisas 
no país sobre este assunto são realizadas na 
região sudeste, no estado de São Paulo, onde 
em obras de pequeno e médio porte emprega-se 
a técnica em estacas moldadas in loco usando 
como componente o solo-cimento plástico. 
 A construtora Safira foi uma das pioneiras 
no uso da técnica solo-cimento no estado do 
Pará, mais precisamente no município de 
Ananindeua, na construção do residencial 
Safira Lar. Nesta obra a construtora executou as 
paredes de vedação em alvenaria de tijolos 
solo-cimento e na fundação de alicerce corrido 
usou-se solo-cimento compactado – SCC. Este 
trabalho tem como objetivo estudar as 
características do solo desta obra, bem como a 
sua aplicação na mistura solo-cimento da 
fundação, verificando a resistência oferecida 
por esta mistura em três diferentes energias de 
compactação e comparando com os valores de 
carga transmitida pela estrutura. 
 No laboratório, foram realizados ensaios 
básicos de determinação da densidade 
especifica dos grãos, limites de Atterberg e 
analise granulométrica, para identificação e 
classificação das amostras dos solos coletados. 
Foram também realizados ensaios de 
compactação e capacidade de suporte (CBR) 
sem adição de cimento e com adição de 
cimento, na dosagem equivalente 
respectivamente a 1%, 2%, 3% e 4% de 
cimento em relação à massa de solo. 
Analisamos o grau de acidez do solo por meio 
de ensaio químico e o ensaio de difração de 
raios x, a fim de saber a caracterização 
mineralógica do solo. 
 
2 IDENTIFICAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO 
DOS SOLOS 
 
 Os ensaios básicos para a identificação e a 
classificação dos solos são os seguintes: 
- Determinação da massa específica dos grãos 
de solo (NBR-6508); 
- Determinação do limite de liquidez dos solos 
(NBR-6459); 
- Determinação do limite de plasticidade dos 
solos (NBR-7180); e 
- Análise granulométrica dos solos (NBR-
7181). 
 Segantini (2000) classifica o solo-cimento 
em duas categorias: SCC - solo-cimento 
compactado; e SCP - solo-cimento plástico. No 
caso do SCC a água deve ser adicionada em 
quantidade suficiente, de modo a possibilitar a 
máxima compactação e a ocorrência das 
reações de hidratação do cimento. Para o caso 
do SCP a água deve ser adicionada até que se 
obtenha um 
produto de consistência plástica, de aspecto 
similar ao de uma argamassa de emboço. 
 
2.1 Critérios para escolha do solo 
 
 O solo conveniente para execução de uma 
fundação em solo-cimento deve possuir 
quantidade de areia em torno de 30 % a 50 %, 
devendo estar isento de matéria orgânica 
(raízes, folhas, etc), sulfatos e cloretos. O solo 
com a granulometria ideal para a mistura deve 
ser predominantemente arenoso, com argila em 
menor porcentagem, para que haja coesão entre 
os grãos. À medida que se aumenta o teor de 
argila do solo, aumenta-se a necessidade do 
consumo de cimento para sua estabilização 
(GRANDE, 2003). 
 O solo misturado com o cimento e 
submetido a processos de compactação as suas 
propriedades mecânicas, em geral, apresentam 
melhorias. Mas, existem limitações quanto ao 
uso de determinados solos, normalmente 
vinculadas a trabalhabilidade e ao consumo de 
cimento. Os limites de consistência, LL – limite 
de liquidez e LP – limite de plasticidade, são as 
variáveis que melhor expressam as condições 
de trabalhabilidade. Existe um consenso de que, 
para ser viável tecnicamente, o solo deve 
apresentar LL entre 45% e 50% (ÁGATHA , 
apud CEPED 2002). 
 Quanto a granulometria, Segantini (2000) 
menciona que os solos arenosos são 
considerados os mais adequados, pois há 
existência de grãos de areia grossa e 
pedregulhos é favorável, e se tratam de 
materiais inertes que têm apenas a função de 
enchimento. Isso favorece a liberação de 
quantidades maiores de cimento para aglomerar 
os grãos menores. Os solos devem ter, no 
entanto, um teor mínimo da fração fina, pois a 
resistência inicial do solo-cimento deve-se à 
coesão da fração fina compactada. A 
experiência tem demonstrado que quando os 
solos possuem um teor de silte mais argila 
inferior a 20%, não se consegue uma resistência 
inicial que propicie a sua compactação. Os 
critérios para a seleção dos melhores solos não 
têm variado muito. 
 Os principais fatores que afetam as 
propriedades do solo-cimento são: tipo desolo, 
teor de cimento, teor de umidade, compactação 
e homogeneidade da mistura, além de outros 
fatores como idade e tempo de cura da mistura 
(SILVEIRA,1966). 
 
2 METODOLOGIA APILCADA 
 
 Este trabaho consiste no estudo de solo 
realizado no canteiro de obras do Residencial 
Safira Lar, localizado no conjunto Águas 
Lindas, no município de Ananindeua (PA). 
 Quanto ao aspecto goetécnico foram 
realizados ensaios desde a caracterição dos 
solos até ensaio 
 
2.1 - Descrição da obra 
 
O residencial SAFIRA LAR fica localizado na 
quarta travessa do loteamento Vila Aura, lotes 
41 a 44, Ananindeua-Pa. É composto de 6 (seis) 
Blocos de Prédios Residenciais, contendo cada 
Bloco Pavimento Térreo e Pavimento Superior. 
Os blocos não possuem em sua estrutura carga 
concentrada. Para a execução da fundação de 
alicerce corrido foi utilizado uma porcentagem 
de cimento adicionada ao solo no valor de 2%. 
 
 
Figura 1. Lay-out do Condominio Residencial Safira Lar, 
com fundação em alicerce corrido de solo-cimento 
compactado 
 
 As figuras 2 e 3 apresentam uma das 05 
amostras representativas coletadas para a 
realização dos ensaios, de acordo com os 
preceitos recomendados pela normas técnicas , 
denominadas de amostras PÇ01, PÇ02, PÇ03, 
PÇ04 e PÇ05. 
 
 
Figura 2. Abertura de um poço de coleta de amostra PÇ01 
de solo “in situ” classificado como silte arenoso de cor 
amarela 
 
 
 
Figura 3. Amostra PÇ01 ensacada de silte arenoso de cor 
amarela para realização de ensaios de laboratório 
 
3 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
Neste capítulo são apresentados os resultados 
obtidos em ensaios laboratório. 
 
a) Granulometria 
 
Tabela 1 - Composição granulométrica 
 
 
 Basicamente, na maioria dos poços a 
porcentagem de pedregulho foi alta, 
identificando o solo com uma boa resistência e 
somando-se a areia fina com areia grossa 
atinge-se em uma porcentagem de 40% e os 
valores de silte+argila em valores por volta de 
30%, com isso classificando o solo como grosso 
e areia siltosa. 
 A prática tem demonstrado que os solos 
mais adequados para utilização de solo-cimento 
possuem as seguintes características: mais 50% 
de partículas passando na peneira ABNT 4,8 
mm (nº 4); até 50% passando na peneira ABNT 
0,075 mm (nº 200). Dessa forma, os resultados 
dos ensaios preliminares de caracterização 
mostraram que o solo está de acordo com os 
pré-requisitos relatados. 
 
b) Limites de Atterberg 
Os resultados dos limites de Atterberg 
identificam que os solos apresentam os valores 
de limite de liquidez entre 23,90% e 16,9%. 
Quanto que para o limite de plasticidade os 
valores ficaram entre 19,5% e 14,6%. 
 
c) Densidade real dos grãos 
Pode-se verificar que estes valores se 
mostraram bastante próximos e que os mesmos 
se encontram dentro da faixa especificada para 
maioria dos solos que é de 2,63 g/cm3 a 2,85 
g/cm3. 
 
d) Compactação 
Foram obtidas as curvas de compactação nas 
três energias de compactação disponivies na 
norma técnica. Os valores de massa específica 
aparetne seca máxima (s,max) e umidades 
ótimas (hót) da mistura proposta nas diferentes 
energias estão apresentados na Tabela 5. Como 
eram esperados, os teores ótimos de umidade 
decresceram com o aumento da energia de 
compactação, enquanto que as massas 
específicas secas máximas aumentaram com a 
mudança. 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 5 - Umidade ótima e massa específica unitária 
aparente seca máxima 
 
 
e) Índices de suporte (CBR) 
Como não existe norma que se aplique em 
fundação, utilizamos como base a norma do 
DNIT que limita o CBR (Índice de Suporte 
Califórnia), para energia de compactação 
intermediária, no mínimo igual a 20% para sub-
base e 60% para base em pavimentação. 
 
Tabela 6 - Valores de CBR (%) 
 
 
 Observa-se que todos os valores de CBR 
apresentaram um aumento significativo de 
percentual, em relação à energia de 
compactação aplicada. Os valores da energia de 
compactação intermediária com adição de 
cimento das amostras PÇ01 , PÇ 03 e PÇ 04 
satisfazem a norma do DNIT por ultrapassarem 
o valor mínimo exigido para sub-bases. Nos 
valores da energia de compactação modificada 
apenas as amostras PÇ 03 com adição de 3% e 
PÇ 04 com adição de 4% atendem a norma para 
aplicação em base de pavimentação. 
 
Tabela 7 - Valores de Resistência (kg/cm²) 
 
 
 Conforme calculo realizado, a estrutura 
do residencial Safira Lar transmite uma carga 
de 
1,35 t/ml ou 1,08 kg/cm², sendo que apenas 
20% (0,22 kg/cm²) desta carga é transmitida ao 
o terreno natural. Sendo assim, todos os valores 
de resistência do solo-cimento são superiores a 
carga transmitida, verificando-se ainda que até 
mesmo o solo sem mistura, compactado nas três 
energias atinge a capacidade de suporte 
satisfatória. 
 Como era esperado os maiores valores de 
resistência alcançados, foram na energia de 
compactação modificada com respectivamente, 
39,10 kg/cm², 31,36 kg/cm², 72,07 kg/cm² e 
94,10 kg/cm². 
 
 
Figura 4. Representação esquemática da distribuição de 
cargas ao longo da fundação corrida com as suas 
respectivas dimensões 
 
 O processo de execução da fundação tipo 
alicerce corrido em solo-cimento, seguiu 
conforme os procedimentos propostos pela 
equipe da Escola Politecnica da Universidade 
de São Paulo, conforme mencionados a seguir: 
 
a) Escavação: executar a abertura da vala com 
largura e profundidade especificada em projeto, 
retirando e descartando a camada superficial 
orgânica de aproximadamente 15 cm; 
 
Figura 5. Abertura da valado alicerce corrido 
 
b) Colocar todo o solo retirado próximo a vala 
para facilitar o procedimento de mistura. 
Retirar as folhas, raízes e etc., em excesso; 
 
 
Figura 6. Material escavado posicionado ao lado da vala 
 
c) Apiloar o fundo da vala com um soquete 
manual ou mecânico. Observar o nivelamento 
do fundo da vala; 
 
Figura 7. Preparação do fundo da vala da fundação 
 
d) Fazer a mistura do solo com cimento na 
dosagem especificada em projeto, 
homogeneizar bem a mistura adicionar água. 
 Esta deve ser adicionada em quantidade 
suficiente, de modo a possibilitar a máxima 
compactação e a ocorrência das reações de 
hidratação do cimento; 
 
Figura 8. Mistura de cimento com adição de água 
 
e) Lançar a mistura por camada sucessivas de 
no máximo 20 cm na vala, sendo que em cada 
camada fazer uma compactação com um 
soquete manual ou mecânico. A mistura estará 
bem compactada quando o soquete não deixar 
mais marcas ao bater na superfície da camada; 
 
Figura 9. Fundação em solo-cimento concluida 
 
f) Aguarda por alguns dias a cura; 
 
g) Construir uma cinta de amarração que tem a 
finalidade de absorver esforços não previstos, 
suportar pequenos recalques, distribuir o 
carregamento e combater esforços horizontais. 
A cinta de amarração pode ser de concreto 
armado ou a própria alvenaria como fôrma 
lateral; 
 
h) Camada impermeabilizante: sua função é 
evitar a subida da umidade por capilaridade 
para a alvenaria de elevação; sua execução deve 
evitar descotinuidades que poderão 
comprometer seu funcionamento. São diversos 
os sistemas de impermeabilização empregados, 
sendo hoje muito comum o emprego de 
argamassas poliméricas ou mesmo emulsões 
asfáticas ou acrilicas. A impermeabilização 
deverá se estender pelo menos 10 cm para 
baixo do topo da alvenaria de embasamento. 
 
Figura 10. Foto doAlicerce corrido em solo cimento 
compactado do Condominio Residencial Safira Lar 
 
 
Figura 11. Foto do Alicerce corrido em solo cimento 
compactado do Condominio Residencial Safira Lar já com 
a colocação da ferragem das canaletas 
 
Alguns cuidados devem ser tomados, tais como: 
 
- Possibilidade de ocorrência de formigueiros e 
raízes de árvores no momento da escavação da 
vala; 
- Compatibilização da carga da parede x largura 
do alicerce, observando uma eventual distinção 
da largura dos alicerces para as diferentes 
paredes, e o uso adicional de brocas em pontos 
isolados, como reforço de fundação; 
- Cota do fundo da vala; 
- Limpeza da vala; 
- Nivelamento do fundo da vala. 
 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Com base nos resultados obtidos, pôde se 
concluir que a mistura do solo com cimento 
para aplicação em fundação tipo alicerce 
corrido, para a obra do residencial Safira lar é 
tecnicamente viável e segura. 
 Os resultados comprovaram, à luz de uma 
análise mais teorica, a eficiência da 
estabilização do solo com o uso de cimento, 
pois o acréscimo nos valores de CBR qualificou 
a mistura para uso em fundação. As misturas 
compactadas com 2% de cimento,, aplicada 
neste caso de obra, apresentaram valores de 
resistência 11,48 kg/cm² (enrergia normal), 
16,82 kg/cm² (energia intermediária) e 31,36 
kg/cm² (energia modificada). 
 Obteve-se uma economia na execução 
desta fundação, pois foi aplicado o próprio solo 
do existente no próprio canteiro de obras. 
 Os ensaios de caracterização do solo são 
indispensáveis para escolha das porcentagem de 
cimento adequadas. 
Buscando aprofundar os estudos, faz-se as 
seguintes sugestões: 
• Uso de maiores porcentagens de cimento na 
mistura. 
• Um estudo em fundação tipo alicerce corrido 
utilizando solo-cal, comparando com 
valores obtidos nos ensaios deste trabalho. 
• Ensaio de prova de carga e confecção de 
corpos de prova para analise de resistência à 
compressão simples. 
 
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