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Solo-Cal e Solo-Cimento 1 2 Terraplenagem 3 Movimento de terra • Definição • “Aterro” consiste no preenchimento ou recomposição de escavações, utilizando-se material de empréstimo, para elevação de greide ou de cotas de terraplenos • “Reaterro” consiste no preenchimento ou recomposição de escavações, utilizando-se o próprio material escavado. • O serviços complementares que se fizerem necessárias para compensar irregularidades da superfície do terreno, junto à obra, também encontram-se neste grupo de serviços. • Os aterros e reaterros poderão ser compactados ou não, a depender das características do serviço, e do fim a que se destinam. • “Compactação” consiste na redução do índice de vazios, manual ou mecanicamente, do material de aterro ou reaterro, com energia suficiente para atingir graus de eficiência previstos em projeto. 4 5 • Materiais • O material procedente da escavação do terreno natural, geralmente, é constituído por solo, alteração de rocha, rocha ou associação destes tipos. • Para os efeitos desta Especificação será adotada a seguinte classificação: • Material de 1ª categoria • Compreende os solos em geral, residuais ou sedimentares, seixos rolados ou não, com diâmetro máximo inferior a 0,15 m, qualquer que seja o teor da umidade apresentado. 6 7 Material de 2ª categoria Compreende os solos de resistência ao desmonte mecânico inferior à rocha não alterada, cuja extração se processe por combinação de métodos que obriguem a utilização de equipamento de escarificação de grande porte. A extração, eventualmente, poderá envolver o uso de explosivos ou processo manual adequado. Incluídos nesta classificação os blocos de rocha, de volume inferior a 2 m³ e os matacões ou pedras de diâmetro médio entre 0,15 m e 1,00 m. 8 Material de 3ª categoria Compreende os solos de resistência ao desmonte mecânico equivalente à rocha não alterada e blocos de rocha, com diâmetro médio superior a 1,00 m, ou de volume igual ou superior a 2m³, cuja extração e redução, a fim de possibilitar o carregamento, se processem com o emprego contínuo de explosivos. • MÉTODO EXECUTIVO • As operações de execução de aterros ou reaterros compreendem a descarga, espalhamento, homogeneização, conveniente umedecimento ou aeração, e compactação quando prevista em projeto, do material selecionado procedente de empréstimo de outras escavações, de empréstimos de jazidas ou da própria escavação. • A operação será precedida da remoção de entulhos, detritos, pedras, água e lama, do fundo da escavação. • Deverá ser feita a determinação da umidade do solo, para definir a necessidade de aeração ou umedecimento. • Quando necessária, deverá ser procedida, também, a escarificação e ou umedecimento da camada existente, visando-se sua boa aderência à camada de aterro. 9 • O lançamento do material deverá ser feito em camadas sucessivas, em toda a largura da seção transversal, e em extensões tais, que permitam seu umedecimento e compactação, quando especificada. A espessura da camada solta (não compactada) não deverá ultrapassar 0,30 m. Para as camadas finais essa espessura não deverá ultrapassar 0,20 m. • Em caso de aterro e reaterro compactado, todas as camadas do solo deverão sofrer compactação de maneira conveniente até se obter, na umidade ótima, a massa específica aparente seca correspondente ao Grau de Compactação de projeto - 95% ou 100% da massa específica aparente máxima seca (Ensaio de Proctor Normal) - mais ou menos 3% de tolerância. • Os trechos que não atingirem as condições mínimas de compactação deverão ser escarificados, homogeneizados, levados à umidade adequada e novamente compactados, de acordo com a massa específica aparente seca exigida. 10 11 12 13 COEFICIENTE DE COMPACTAÇÃO: • Há uma diferença de volume entre a terra fofa e a terra compactada. • Quando você adquire 1.000 litros de terra fofa e faz um aterro e faz uma boa compactação, verá que aqueles 1.000 litros se transformam em apenas 630 litros. • Isso é esperado, isto é, é isso que esperamos quando aplicamos muitos golpes de compactação – que a terra fique mais compacta. • Podemos relacionar o volume de terra solta Vs com o volume compactado Vc através do coeficiente de compactação Kc: Vc = Kc x Vs. • O Kc varia muito, de material para material, mas em valores médios é algo do tipo: • Se você pretende pagar pela terra adquirida, procure deixar claro qual é o volume e de que modo você pretende medir. Se você medir a terra solta vai ver que ela tem 1.000 litros. Se você medir a terra depois de compactada verá que a terra, no caso de argila, tem 630 litros. 14 • A área de influência do rolo compactador, mesmo sendo muito pesado, é limitada e não é muito maior que 15 centímetros. Então, se você lançar uma camada de terra fofa com 30 centímetros de espessura, a metade de baixo não vai ser compactada. • O rolo do tipo pé de carneiro vai enfiando os tocos para dentro da argila fofa e consegue compactar de baixo para cima. 15 • Eficiência na compactação: (Ensaio Proctor Normal) • A densidade com que um solo é compactado, sob uma determinada energia de compactação, depende da umidade do solo no momento da compactação. • Proctor verificou que na mistura de solo com maiores quantidades de água, quando compactada, o peso específico aparente da mistura aumentava, porque a água de certa forma, funcionava como lubrificante, aproximando as partículas, permitindo melhor entrosamento e, por fim, ocasionando a redução do volume de vazios. • Em um determinado ponto, atingia-se um peso específico máximo, a partir do qual, ainda que se adicionasse mais água, o volume de vazios passava a aumentar. • A explicação desse fato reside em que quantidades adicionais de água, após o ponto citado, ao invés de facilitarem a aproximação dos grãos, fazem com estes se afastem, aumentando novamente o volume de vazios e causando o decréscimo do pesos específicos correspondentes. 16 • Para determinar estes valores para maior eficiência na compactação, foi criado o ensaio Proctor Normal. • O ensaio de Proctor é normalizado pelo método de ensaio NBR 7182, sendo que as energias especificadas na norma são: • Normal; • Intermediária; • Modificada, variando-se com esta finalidade, as dimensões do molde e do soquete, número de camadas e golpes, conforme pode ser observado na tabela. • Características inerentes a cada energia (compilado da NBR 7182). 17 PAVIMENTO • Pavimento é uma estrutura construída após a terraplanagem por meio de camadas de vários materiais de diferentes características de resistência e deformabilidade. 18 FUNÇÕES DOS PAVIMENTOS • Segundo a NBR-7207/82 da ABNT tem-se a seguinte definição: • "O pavimento é uma estrutura construída após terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu conjunto, a: a) Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego; b) Melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança; c) Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento." 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 BASES E SUB-BASES FLEXÍVEIS 31 32 Processos de estabilização de solos 33 Introdução: Objetivos da estabilização 34 Tipos de estabilização 35 Estabilização mecânica 36 Estabilização granulométrica 37 Estabilização físico-química 38 Estabilização físico-química 39 Estabilização físico-química • Solo cimento e solo tratado com cimento • Solo cimento e solo tratado com cimento são constituídosda mistura de solo, cimento e água, em proporções pré-determinados, sendo executado em usina ou na pista, sendo compactados por rolo corrugado e submetido ao período de cura. • A diferença entre solo cimento e solo tratado com cimento está ligada ao teor de cimento da mistura, quando o teor for abaixo de 4%, é considerado solo tratado com cimento, e quando o teor for superior a 4% é considerado solo cimento. 40 • Para solo misturado na pista, é adotado faixa de distribuição longitudinal, separadas por dois metros cada. • Os sacos devem ser esparramados transversalmente ao eixo da pista, e realizado o espalhamento manual com os rodos, após é utilizado uma maquina acoplada a um trator agrícola denominada rotativa, que possui misturadores para a homogeneização do material, com o material ainda aberto, o caminhão pipa efetua o umedecimento até atingir a umidade ótima, para assim efetuar a compactação. • A usina de solo cimento possui dois silos, uma para o cimento a granel, e outra para o solo, onde este é carregado por pá carregadeira, possui também o misturador, onde é feita a homogeneização do material com o solo e acrescentado a água, conforme sua umidade ótima. 41 42 Vídeo demonstra a técnica de estabilização do solo utilizando a mistura solo cimento, sendo misturada com a ajuda de uma recicladora e compactado com a utilização de três rolos compactadores pé de carneiro. 43 Estabilização físico-química • Solo cal 1. Concepção Quando um solo não tem as características geotécnicas exigidas para suportar a obra projetada, principalmente quanto à sua resistência, torna-se necessário corrigi-lo ou substituí-lo por outro, com a adição ou subtração de componentes, ou com a ação de agentes químicos (orgânicos ou inorgânicos). 2. Norma NBR 7175 - Estabilização de solos com cal; 44 45 3. Fundamentos da estabilização ou melhoria de solos com cal O sistema se baseia na inter-relação de elementos presentes no solo, dos componentes do meio ambiente e da cal adicionada. O solo influi com seus constituintes principais argilas e quartzo; já o meio ambiente exerce influência com os fatores temperatura, água e ar (anidrido carbônico); e a cal (hidratada ou virgem) com a ex- pressão de seus teores de óxidos de cálcio e de magnésio. 4. Efeitos sobre as características do solo Com as reações citadas, a adição da cal aos solos argilosos provoca mudanças favoráveis quanto à plasticidade, granulometria e aos limites de Attberg (limites de plasticidade e liquidez e índice de plasticidade), às variações de volume e à resistência suporte. Isso também ocorre quanto aos valores relativos à compactação, à densidade, ao teor de umidade ótimo, à retenção de água e à acidez do solo. 46 5 - As operações do método executivo devem obedecer à seguinte seqüência: Preparação do leito, com o auxílio da topografia e determinação da geometria da camada; Desmonte e transporte do solo da jazida para o leito ou escarificação do solo local, ambos submetidos a uma pulverização parcial; Controle da granulometria, com pulverizações sucessivas; Colocação e espalhamento da cal; Mistura da cal e colocação do solo no ponto de umidade ótimo; Homogeneização; Compactação à densidade recomendada pelo projeto; Cura de três a sete dias. No caso de melhoria do solo, esse prazo pode ser reduzido até a poucas horas. A construção de bases obedece à seguinte seqüência: escarificação, pulverização, homogeneização, colocação da cal (mistura, homogeneização e umidificação), compactação e cura. 47 Solo cal 48
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