Materias de construção - Tudo sobre solo cimento

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Histórico:
A primeira aplicação conhecida do solo cimento para edificação residencial é datada de aproximadamente 10.000 anos, na construção da Cidade de Jericó, que foi totalmente construída com solo (porém o estabilizante utilizado era Urina Animal e dejetos vegetais). 
 
O solo-cimento é uma evolução de materiais de construção do passado, como o barro e a taipa. Só que as colas naturais, de características muito variáveis, , foram substituídas por um produto industrializado e de qualidade controlada: o cimento.
As primeiras pesquisas registradas sobre a utilização desse material são datadas de 1935, feitas junto a PCA (Portland Cement Association), entretanto, nos Estados Unidos, desde o início do século XX, o solo-cimento apresenta grande utilização no ramo de construção civil.
O que é Solo/cimento?
 Argamassa de cimento Portland que tem por agregado um solo composto basicamente de areia e argila e que, após secagem e cura, se torna dura e resistente.
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 que é Solo/cimento?
Solo-cimento é um material alternativo de baixo custo, obtido pela mistura de solo, água e um pouco de cimento. A massa compactada endurece com o tempo, em poucos dias ganha consistência e durabilidade suficientes para diversas aplicações na construção civil, indo de paredes e pisos até muros de arrimo. 
Muitos pensam que as vantagens de se construir com tijolos ecológicos são unicamente o apelo sustentável que este produto carrega, a começar pelo nome pelo qual é conhecido. Entretanto, o nome que devemos considerar quando trata-se deste material para fins de conhecimento e engenharia são : Tijolo de Solo-Cimento. Também chamado de BTC (Bloco de Terra Comprimida) ou ainda Tijolo Modular.
Solo/ cimento materiais constituintes:
A escolha do solo
Os solos adequados são os chamados solos arenosos
Ensaios devem ser realizados com a coleta de vários pontos diferentes do terreno
Solo/ cimento materiais constituintes:
A escolha do solo
 Ensaios:
De resistência seca 
Ensaio do bolo
Ensaio do cordão
Ensaio da fita
Teste empírico para determinar o teor de areia do solo
Solo/ cimento materiais constituintes:
A escolha da água e do cimento
água deverá ser isenta de impurezas nocivas à hidratação do cimento, tais como matéria orgânica etc. De forma geral são consideradas como adequadas as águas potáveis.
Não existem restrições ao uso de qualquer tipo de cimento Portland
Solo/ cimento no Brasil:
1939 – Um dos primeiros registros de pavimento com base ou sub base de solo cimento no Brasil em Caxambu-Areias, empreendimento da ABCP juntou ao DNER.
1948 - Primeiros relatos de uso em residências feitas com paredes monolíticas construídas na Fazenda Inglesa, em Petrópolis (RJ).
1978 - Amplamente aplicado em moradias, a partir da aprovação da técnica para construções de habitações populares. 
Normalização:
 O Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados (ABNT/CB-18) elaborou as seguintes normas para solo-cimento:
 - ABNT NBR 11798:2012, Materiais para base de solo-cimento — Requisitos. Estabelece os requisitos para materiais utilizados na execução de camadas de base de pavimentos de solo-cimento.
- ABNT NBR 12253:2012, Solo-cimento — Dosagem para emprego como camada de pavimento. Estabelece requisitos para determinação da quantidade de cimento Portland utilizados como camada de pavimento solo-cimento.
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Normalização :
 - ABNT NBR 12025:2012, Solo-cimento — Ensaio de compressão simples de corpos de prova cilíndricos — Método de ensaio. Estabelece o método de ensaio de resistência à compressão simples de corpos de prova cilíndricos de solo-cimento.
 - ABNT NBR 16096:2012, Solo-cimento — Determinação do grau de pulverização — Método de ensaio. Estabelece o método para determinação do grau de pulverização do solo para execução de base de solo-cimento.
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Normalização:
 - ABNT NBR 12023:2012, Solo-cimento — Ensaio de compactação. Estabelece os métodos para determinar a relação entre o teor de umidade e a massa específica aparente seca de misturas de solo e cimento, sem reuso do material, quando as mesma são compactadas com energia normal.
 - ABNT NBR 12024:2012, Solo-cimento — Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos. Estabelece dois métodos aplicáveis para moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos de solo-cimento.
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Adições na mistura solo-cimento
 Atualmente, os Resíduos de construção e demolição (RCD) em aterros ou em bota-foras vem recebendo maior preocupação em relação ao meio ambiente e a qualidade de vida nas cidades. 
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Adição de RCD na fabricação de tijolos solo-cimento:
	
A ideia de se misturar resíduos de construção na fabricação de tijolos de solo-cimento surgiu em função da possibilidade de se melhorar as suas características mecânicas.
 	A adição dos resíduos de concreto possibilitou condições técnicas favoráveis para se produzir tijolos prensados de solo-cimento com qualidade.
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Adição de RCD na fabricação de tijolos solo-cimento:
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RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO AOS 7 DIAS
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO AOS 28 DIAS
Adição de RCD na fabricação de tijolos solo-cimento:
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RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO AOS 28 DIAS
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO AOS 56 DIAS
Adição da casca de arroz nas propriedades físico-mecânicas da mistura de solo-cimento.
Além de abundante, a casca de arroz é considerada também o resíduo vegetal que mais produz cinzas ao ser queimado.
Visando a fabricação de materiais de menor impacto ambiental, a utilização conjunta de resíduos vegetais, como a casca de arroz, tem-se revelado uma alternativa em potencial.
 
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Adição da casca de arroz nas propriedades físico-mecânicas da mistura de solo-cimento.
 Em estudo feito adicionando a casca de arroz, com base em um molde de 10 cm de altura, 
 5 de diâmetro, moldou-se 10 corpos de prova para cada traço, e obteve o seguinte resultado:
 
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RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO AOS 7 DIAS.
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO AOS 7 DIAS.
Critérios de aplicação:
 Em 1948, a ABCP fixou critérios para a aplicação do solo-cimento
 Resistência à compressão aos 28 dias, maior ou igual a 1,0 MPa, depois de 1 hora de imersão em água.
 Perda máxima de peso seco, ao final do sexto ciclo de ensaio de durabilidade: 14% para os solos arenosos, 10% para os siltosos e 7% para os argilosos.
 Variação do volume até o sexto ciclo; 1% do volume inicial.
Tijolos de Solo/cimento :
 Maciço comum:
Dim: (5 x 10 x 20) cm
Tijolos de Solo/cimento :
 Maciço encaixe:
Dim: (5 x 10 x 21) cm
Tijolos de Solo/cimento :
 ½ TIJOLO COM ENCAIXE :
Dim: (5 x 10 x 10,5) cm
Tijolos de Solo/cimento :
 ½ TIJOLO COM FURO E ENCAIXE
Dim: (5 x 10 x 10) cm
 (7 x 12,5 x 12,5) cm
 (7,5 x 15 x 15) cm
Tijolos de Solo/cimento :
 CANELETAS
Dim: (5 x 10 x 20) cm
 (7 x 12,5 x 25) cm
 (7,5 x 15 x 30) cm
Tijolos de Solo/cimento :
“Esse tipo de material é muito utilizado em construções sustentáveis por conta da sua tendência ao ecológica. O item é produzido a partir de uma mistura de solo, cimento e água e prensado manual ou mecanicamente e dispensa a queima, o que torna o item sustentável.”
Aplicação na construção Civil:
 Paredes maciças:
O solo/cimento em geral é empregado na construção de paredes.
Com o auxilio de guias e moldes, são erguidos painéis em camadas sucessivas no sentido vertical.
A massa é compactada na forma no próprio local da parede.
 
Aplicação na construção Civil:Construção de paredes maciças com painéis:
 
Aplicação na construção Civil:
 Mão de obra:
 
Aplicação na construção Civil:
 Pavimentos:
 O solo/cimento é compactado no local, também com o auxilio de moldes.
O processo é feito em apenas uma camada.
Aplicação na construção Civil:
 Pavimentos:
 Um pavimento obtido com solo/cimento é resistente e econômico, minimiza pressões no subleito e não perde resistência sob a ação da água.
Aplicação na construção Civil:
 Pavimentos:
 Deve ser levado em consideração a formação de trincas no revestimento betuminoso, fator este que tem desmotivado o uso deste tipo de material em pavimentação. 
Trinca é a fenda existente no revestimento, visível a olho nu.
Aplicação na construção Civil:
Solo Cimento Ensacado:
 Técnica alternativa para contenção de encostas (“Rip Rap”)
 Utilizados para estabilização de taludes e encostas, cabeceiras de pequenas pontes, proteção de entradas e saídas de galerias e passagens de água
a massa de solo-cimento é colocada em sacarias durante a sua confecção
Materiais de composição das sacarias: Ráfia, Polipropileno, Aniagem, Geossintéticos, entre outros.
Com o tempo o sacos se deterioram, expondo o solo-cimento já endurecido.
Aplicação na construção Civil:
 Solo Cimento Ensacado
 Método de execução para a construção de Muros de Arrimo e revestimento de taludes ou encostas:
Compactação: realizada com o uso de soquetes
Cura do solo cimento ensaco é simples
Drenos (Barbaçãs): utilização de tubos de PVC durante o posicionamento dos sacos
As faces externas do muro podem receber uma proteção superficial de argamassa de concreto magro ou serem deixadas ao natural
Aplicação na construção Civil:
 Solo Cimento Ensacado
 
Posição das fiadas em uma construção com solo-cimento ensacado.
Aplicação na construção Civil:
 Solo Cimento Ensacado
 
Aplicação do solo-cimento ensacado no revestimento de um talude.
Aplicação na construção civil:
 Vantagens do Solo Cimento Ensacado:
Baixo custo de execução;
Não requer mão-de-obra ou equipamentos especializados;
Disponibilidade de solo nas proximidades do local da obra;
Adaptabilidade à Topografia Local;
Recompõe o relevo.
Aplicação na construção Civil:
Solução para superfícies descobertas, 
com deslizamentos expondo superfícies verticais com erosões
Aplicação na construção Civil:
 Cuidados necessários com o Solo Cimento Ensacado:
Tempo entre mistura e compactação/utilização não deve ser longo;
A sua utilização é recomendável para alturas máximas de 4 a 5 metros;
Solos muito argilosos: recomendável inserir barbacãs ou a substituição de alguns sacos do muro por geotêxtil;
O muro deverá ter a face externa inclinada contra o talude, no mínimo em 10º com relação à vertical
Aplicação na construção Civil:
 Silos Trincheira:
caracterizado por uma vala feita no chão;
As fundações, paredes e pisos dos silos trincheira podem ser feitos com solo-cimento;
solução é a mais econômica, principalmente quando há disponibilidade de solo adequado (arenoso) 
Aplicação na construção Civil:
 Silos Trincheira:
Aplicação na construção civil:
 Revestimento de canais:
A aplicação de solo-cimento no revestimento de canais é bastante semelhante à execução de painéis monolíticos. 
Uma opção para a construção de revestimentos de canais pode ser o solo-cimento plástico, material composto por solo, cimento e água numa quantidade tal que a mistura obtida apresente a consistência de uma pasta fluida.
Poderá ser moldado através de uma fôrma deslizante com a seção transversal desejada.
Aplicação na construção civil:
 Fundações com Solo/cimento:
Nas fundações , o solo cimento tem desempenho seguro e eficiente desde que não haja cargas excessivas, e o terreno de apoio tenha boa capacidade de suporte e não apresente tendências a recalques. Caso contrario deve ser feita com concreto. 
Aplicações: Baldrame e Sapata Corrida
Aplicação na construção civil:
 Estaca de Solo/cimento plástico ( SPC):
As estaca de SPC utilizam o próprio solo retirado da cava da fundação, com adição de cimento e água. Não há uso de agregados, como ocorre nas estacas convencionais.
Desta forma não é necessária a dragagem para a extração de areia nem o desmonte de rochas para a produção de brita.
Também não há o despejo de rejeitos e sobras de materiais de construção.
Aplicação na construção civil:
 Estaca de Solo/cimento plástico ( SPC):
As estaca de SPC utilizam o próprio solo retirado da cava da fundação, com adição de cimento e água. Não há uso de agregados, como ocorre nas estacas convencionais.
Desta forma não é necessária a dragagem para a extração de areia nem o desmonte de rochas para a produção de brita.
Também não há o despejo de rejeitos e sobras de materiais de construção.
Melhora o terreno para apoio de radiers, aterros rodoviários ou barragens, aumentando a rigidez do maciço e diminuindo os recalques.
executadas em solos predominantemente coesivos
Aplicação na construção civil:
 Execução da fundação:
1. Escavação das estacas: feita com trados manuais ou mecânicos. 
Estaca com Alargador de Bases
Forma final das Estacas de Solo-Cimento
Aplicação na construção civil:
 Execução da fundação:
 2. Preparo do Solo-Cimento Plástico: para argilas siltosas pouco arenosas são gerados os seguintes resultados:
(Comparativo: Traço-Resistência à Compressão)
	- 1cim : 6solo (fck = 2.0 MPa)
	- 1cim : 7solo (fck = 1.7 MPa)
	- 1cim : 8solo (fck = 1.5 MPa)
Aumentando-se o teor de areia ocorre um substancial aumento da resistência à compressão.
 
Aplicação na construção civil
Execução da fundação:
 3. Consolidação do Solo Fofo na Ponta:
 
Aplicação na construção civil
Execução da fundação:
 4. Lançamento do SCP :
 
Vantagens:
 Os Tijolos Ecológicos traz para a obra, de 20 até 40% de economia com relação ao sistema construtivo convencional
 Redução do tempo de Construção com relação a alvenaria convencional 
 Melhor acabamento
 Bom isolamento térmico e acústico
 Traz vantagens nas instalações elétricas e hidráulicas
 Sua utilização dos tijolos ecológicos evita a necessidade do uso de materiais como arame, madeira, pregos e folhas de parede pronta para a instalação da rede elétrica, hidráulica
 
Desvantagens:
 Requer uma maior qualificação para sua aplicação
 Não é muito confiável em ambientes úmidos 
 Falta de padronização e uniformidade entre os tijolos fornecidos no mercado
 Baixa resistência a impactos