Estudo das propriedades hidráulicas das misturas entre solo e elevados teores de emulsão asfáltica aplicadas à barragens

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XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
Estudo das Propriedades Hidráulicas das Misturas entre Solo e 
Elevados Teores de Emulsão Asfáltica Aplicadas à Barragens 
 
Carlos Gutierrez Farias Pereira 
Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Brasil, gutympe@hotmail.com 
 
Silvrano Adonias Dantas Neto 
Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Brasil, Silvrano@gmail.com 
 
Ammanda Aragão Abreu 
Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Brasil, ammanda02@gmail.com 
 
RESUMO: Esta pesquisa foi realizada com intuito de estudar o comportamento hidráulico de misturas 
entre solo e elevados teores de emulsão asfáltica cujos resultados permitem sua utilização, por 
exemplo, na execução em barragens. A metodologia empregada consistiu na coleta e caracterização 
de um solo arenoso por meio de ensaios realizados em laboratório; na compactação das misturas 
utilizando-se diferentes metodologias de compactação, com teores de emulsão variando entre 13% a 
28%; e a realização de ensaios de permeabilidade a carga variável para a identificação das variáveis 
que influenciam no comportamento hidráulico das misturas estudadas. Os resultados mostraram que 
houve uma diminuição do coeficiente de permeabilidade das misturas solo-emulsão em relação a 
amostra de solo compactada e que existe uma dependência do coeficiente de permeabilidade com a 
massa específica aparente da mistura solo-emulsão. De forma geral, os resultados obtidos nos ensaios 
foram satisfatórios, pois observa-se que houve a estabilização do solo, caracterizada pela diminuição 
do coeficiente de permeabilidade das misturas entre solo e emulsão em relação às amostras de solo 
compactadas. 
 
PALAVRAS-CHAVE: barragem, solo, emulsão asfáltica, permeabilidade. 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Na construção de uma barragem, geralmente 
enfrentam-se restrições quanto à disponibilidade 
de materiais adequados para sua execução, seja 
do ponto de vista quantitativo ou qualitativo. 
Tendo em vista que o material para ser utilizado 
em um barramento necessita apresentar 
condições satisfatórias de impermeabilização, 
resistência e deformabilidade, é cada vez mais 
comum o estudo da utilização de novos materiais 
em barragens, como por exemplo o uso de 
materiais betuminosos. Segundo Falcão (2003) e 
Guimarães (2012), estes estudos são mais 
direcionados à utilização do tipo CBUQ em 
núcleos impermeáveis de barragens zoneadas. 
De uma forma geral, pode-se considerar que 
a estabilização de materiais granulares com 
emulsão asfáltica é uma alternativa atrativa, pois 
aumenta as opções de materiais utilizáveis na 
execução de barragens, uma vez que utiliza 
equipamentos simples, proporciona a 
possibilidade de redução da espessura do núcleo 
impermeável do barramento e, por possibilitar a 
utilização de materiais que antes não satisfariam 
às condições exigidas, pode diminuir as 
distâncias de transporte dos materiais das 
jazidas. 
Este trabalho tem por objetivo avaliar a 
influência da adição de emulsão asfáltica a um 
solo arenoso nas propriedades hidráulicas das 
misturas resultantes. Pelo fato de que em estudos 
anteriores sobre o comportamento hidráulico das 
misturas entre solo e teores de emulsão de até 8% 
em peso, não ter sido observado um ganho 
significativo em termos de diminuição da 
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permeabilidade das misturas obtidas, muito em 
função do aumento da macroporosidade das 
misturas (Jacintho, 2005, 2010), neste trabalho, 
os teores de emulsão utilizados variam de 13% a 
28%. Com isto, pretende-se verificar, se a 
utilização de elevados teores de emulsão 
asfáltica, produz uma maior homogeneidade nas 
misturas, e consequentemente, uma redução da 
permeabilidade dos solos de forma a permitir sua 
utilização como material de construção de 
barragens. 
 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
2.1 Compactação das misturas entre solo e 
elevados teores de emulsão asfáltica 
 
Lima (2016) e Dantas Neto et al. (2016) 
estudaram procedimentos de dosagem e 
compactação em misturas confeccionadas com 
um solo classificado segundo o Sistema 
Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
como SP-SM (areia siltosa mal graduada) e 
teores de emulsão variando entre 13% e 31% em 
massa. A metodologia empregada por ambos os 
autores consistiu em misturar uma emulsão 
asfáltica do tipo RL-1C (ABEDA, 2010) com o 
solo, após o mesmo ser submetido a um processo 
de secagem em estufa, a 100°C, sem adição de 
água na emulsão e nem ao solo, que é um 
procedimento observado em trabalhos como 
Gondim (2008) e Santos (2009). Lima (2016) 
afirma que utilizou tal procedimento pelo fato 
dos ligantes asfálticos serem materiais 
hidrófobos, nos quais a presença da água na 
superfície dos grãos minerais poderia prejudicar 
a adesividade do asfalto residual às partículas de 
solo, prejudicando, assim, o processo de 
estabilização da mistura. 
 A Figura 1 mostra os resultados obtidos por 
Dantas Neto et al. (2016) para a variação da 
massa específica aparente com o teor de emulsão 
asfáltica de misturas compactadas empregando-
se a metodologia Proctor, na energia normal, e 
com a compactação feita imediatamente (PNI), e 
24 horas (PN24) após a mistura do solo com a 
emulsão asfáltica. Estes resultados mostram que 
a massa específica aparente dos materiais 
compactados imediatamente após a mistura entre 
o solo e a emulsão asfáltica apresentaram uma 
maior massa específica aparente do que aquela 
compactada na energia Proctor normal 24 horas 
após a realização da mistura. Os autores 
atribuem isto à rigidez no filme betuminoso que 
envolve os grãos de solo nas misturas 
compactadas após a ruptura da emulsão asfáltica 
(PN24) em relação àquelas nas quais a ruptura 
não ocorreu, e o ligante ainda apresentava baixa 
viscosidade. 
 
 
Figura 1. Curvas de compactação de misturas entre solo e 
emulsão asfáltica compactadas na energia Proctor normal 
(Dantas Neto et al., 2016). 
 
 Na Figura 2 são apresentados os resultados 
obtidos por Lima (2016) para a variação da 
massa específica aparente com o teor de emulsão 
asfáltica de misturas empregando-se diferentes 
metodologias de compactação – Proctor e 
Marshall –, e compactadas 24 horas após a 
mistura entre os materiais constituintes. Estes 
resultados mostram que o aumento da energia de 
compactação produz uma maior deformação do 
filme betuminoso que envolve os grãos de solo, 
possibilitando assim a sua maior compactação, 
expressa, pelo aumento no valor da massa 
específica aparente das misturas. Também é 
observado que em todos os casos, as misturas 
atingiram a massa específica aparente máxima 
nos mesmos teores de emulsão. 
 
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Figura 2. Influência da energia de compactação nos 
valores da massa específica aparente das misturas entre o 
solo e elevados teores de emulsão (Lima, 2016). 
 
2.2 Influência da adição de emulsão asfáltica 
na permeabildade da mistura solo-emulsão 
 
Poucos são os trabalhos que tratam do estudo das 
propriedades hidráulicas das misturas solo-
emulsão. Dentre os trabalhos existentes, pode-se 
citar a contribuição de Jacintho (2010), que 
estudou a influência da adição de até 8%, em 
massa, de emulsão asfáltica do tipo RL-1C a 
diferentes tipos de solos na permeabilidade das 
misturas solo-emulsão obtidas. 
 Jacintho (2010) obteve os seguintes valores 
para o coeficiente de permeabilidade dos solos 
compactadosna energia Proctor normal, e 
utilizados na confecção das misturas solo-
emulsão estudadas: 
 Solo do tipo SC: k20 = 1,8x10-5 cm/s; 
 Solo do tipo SM: k20 = 1,2x10-6 cm/s; 
 Solo do tipo CL: k20 = 1,2x10-7 cm/s. 
 Na Figura 3 é apresentada a variação dos 
valores obtidos para o coeficiente de 
permeabilidade das misturas confeccionadas 
com o solo classificado como SM em função do 
teor de emulsão asfáltica adicionado. De forma 
geral, os resultados apresentados por Jacintho 
(2010) não permitem concluir qual o efeito da 
adição da emulsão asfáltica no coeficiente de 
permeabilidade do material obtido. Ora, 
observa-se uma diminuição da permeabilidade, 
ora, um aumento nos seus valores, não havendo 
uma tendência clara. Em alguns casos, os 
aumentos da permeabilidade observados são 
atribuídos ao aumento da macroporosidade das 
misturas devido ao fato de que as partículas mais 
finas se unem ao entrarem em contato com a 
emulsão asfáltica formando conglomerados no 
interior da mistura, e aumentando assim os seus 
vazios, e consequentemente, a sua 
permeabilidade. 
 
Figura 3. Variação do coeficiente de permeabilidade das 
misturas solo-emulsão confeccionadas com o solo SM em 
função do teor de emulsão adicionado (Jacintho, 2010). 
 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1 Amostras de solo utilizadas 
 
As amostras de solo utilizadas foram coletadas 
no Campus da Universidade Federal do Ceará – 
UFC, no sítio de coordenadas UTM 3°45’7,5”S 
e 38°34’21,9W (datum SIRGAS 2000), no 
município de Fortaleza – CE. Foram feitas um 
total de três coletas em períodos diferentes 
devido ao grande número de ensaios realizados, 
e misturas solo-emulsão utilizadas neste 
trabalho. 
 Os ensaios de caracterização e compactação 
das amostras coletadas foram realizados no 
Laboratório de Mecânica dos solos e 
Pavimentação (LMSP) da UFC, de acordo com 
as seguintes normas técnicas: NBR 6459/1984 – 
Solo – Determinação do limite de liquidez 
(Método de Ensaio), NBR 7180/1984 – Solo – 
Determinação do limite de plasticidade (Método 
de ensaio), DNER – ME 093/94 – Solos – 
Determinação da densidade real, NBR 
7181/1984 – Solo – Análise granulométrica 
(Método de ensaio), NBR 7182/1986 – Solo – 
Ensaio de compactação (Método de ensaio), 
NBR 6457/1986 – Amostras de Solo – 
Preparação para ensaios de compactação e 
ensaios de caracterização (Método de Ensaio), e 
DNER – ME 107/94 – Mistura betuminosa a 
1,0E-07
1,0E-06
1,0E-05
1,0E-04
0 2 4 6 8 10
k
2
0
°C
 (
cm
/s
)
Teor de emulsão (%)
Sem cura
Estufa
Estufa e imersão
Solo do tipo SM
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frio, com emulsão asfáltica – ensaio Marshall. 
As Figuras 4 e 5 mostram as curvas 
granulométricas das amostras coletadas, e as 
curvas de compactação obtidas nas energias 
Proctor normal e modificada, respectivamente. 
 
 
Figura 4. Curvas de distribuição granulométrica dos solos 
utilizados. 
 
 
Figura 5. Curvas de compactação do solo. 
 
Na Tabela 1 é apresentado o resumo dos 
resultados obtidos nos ensaios de caracterização 
e compactação das amostras de solo ensaiadas. 
De acordo com os resultados obtidos, verifica-se 
que o solo utilizado na confecção das misturas 
entre solo e emulsão asfálticas estudadas é 
classificado como uma SM (areia siltosa) de 
acordo com os critérios do SUCS. 
 
Tabela 1. Propriedades geotécnicas do solo. 
Parâmetros Valor 
Massa específica aparente seca máxima 
na energia Proctor Modificada (g/cm2) 
1,97 
Massa específica aparente seca máxima 
na energia Proctor Normal (g/cm2) 
1,86 
Limite de liquidez, em % NL 
Limite de plasticidade, em % NP 
Densidade real dos grãos 2,65 
Classificação SUCS SM 
3.2 Emulsão Asfáltica 
 
Nesta pesquisa para a confecção das misturas 
estudadas foi utilizada uma emulsão asfáltica 
catiônica de ruptura lenta (RL-1C), cujos 
resultados obtidos nos ensaios de caracterização 
estão mostrados na Tabela 2. Este tipo de 
emulsão foi escolhida para que se pudesse ter um 
tempo suficiente de envolvimento dos agregados 
durante a operação da mistura sem que haja 
ruptura da emulsão. 
 
Tabela 2. Resultados dos ensaios de caracterização da 
emulsão asfáltica. 
Ensaios Realizados 
IBP/ABNT 
Especificações 
Resultados 
Viscosidade 
Saybolt – Furol, 
sSF, a 50°C 
(MB 581/71) 
Máx. 70 
44 
Peneiração, 
0,84mm, % em peso 
(MB 609/71) 
Máx. 0,10 
0,01 
Resíduo, % em peso 
(MB 6568/84) 
Mín. 60 
63,2 
 
3.3 Procedimentos de mistura entre o solo e a 
emulsão asfáltica 
 
O procedimento utilizado para a mistura entre o 
solo e a emulsão asfáltica foi definido por Lima 
(2016). 
 O procedimento adotado consistiu em: 
destorroamento do solo com auxílio do almofariz 
e mão de gral; homogeneização da amostra; 
utilização do repartidor de amostras para a 
redução do material até que se obtenha uma 
amostra representativa; secagem em estufa a 
100°C por um período, no mínimo, de 24 horas; 
resfriamento do solo à temperatura ambiente; 
pesagem da emulsão asfáltica na quantidade 
correspondente; colocação da emulsão asfáltica 
no solo; e mistura manual do solo com a emulsão 
asfáltica por aproximadamente 5 (cinco) 
minutos. 
 Os teores de emulsão asfáltica utilizado neste 
estudo foram: 13%, 16%, 19%, 22%, 25% e 
28%. 
 
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3.4 Compactação das misturas solo-emulsão 
 
Para a realização dos ensaios de compactação no 
laboratório das misturas entre solo e elevados 
teores de emulsão foram empregados dois tipos 
de procedimentos, um utilizou a metodologia 
Proctor, baseado na NBR 7182/86 – Solo – 
Ensaio de compactação, nas energias normal e 
modificada, e o outro a metodologia Marshall, 
conforme a norma DNER – ME 107/94 – 
Mistura betuminosa a frio, com emulsão 
asfáltica – ensaio Marshall. Em todas as 
metodologias, a compactação foi realizada 
imediatamente, e após 24 horas da mistura entre 
o solo e a emulsão asfáltica, resultando num total 
de 5 tipos de misturas diferentes, conforme 
mostrado na Tabela 3. 
 
Tabela 3. Procedimentos adotados para a compactação das 
misturas. 
Metodologia 
de 
compactação 
Código 
Temperatura 
de 
compactação 
Condições de 
compactação 
Proctor 
Normal 
PNI 
 
aprox. 25°C 
Imediata 
Proctor 
Modificado 
PMI aprox. 25°C Imediata 
Proctor 
Modificado 
 
PM24 
 
aprox. 25°C 
 
Após 24 horas 
da preparação 
da mistura 
Marshall MI aprox. 25°C Imediata 
 
Marshall 
M24 
 
 
aprox. 25°C 
 
 
Após 24 horas 
da preparação 
da mistura 
 
3.5 Ensaio de permeabilidade 
 
Os ensaios de permeabilidade foram realizados 
utilizando um permeâmetro de carga variável, de 
acordo com norma NBR 14545/2000 – Solo – 
Determinação do coeficiente de permeabilidade 
de solos argilosos a carga variável, para a 
amostra de solo e misturas entre solo e a emulsão 
asfáltica. Tal método de ensaio deve ser utilizado 
nas situações em que o material ensaiado 
apresenta mais de 10% de material passante na 
peneira nº 200, como é o caso, do solo utilizado 
para a confecção das misturas estudadas. 
Os corpos de prova das misturas entre o solo 
e a emulsão utilizados nos ensaios de 
permeabilidade foram confeccionados 
utilizando-se três teores de emulsão conforme os 
resultados dos ensaios de compactação. Foi 
utilizado o menor valor do teor de emulsão, o 
teor de emulsão correspondente à máxima massa 
específica aparente, e por fim, o teor de emulsão 
máximo dentre os considerados. Tal 
procedimento visa avaliar a influência do teor de 
emulsão no coeficiente de permeabilidade das 
misturas para as energiasde compactação 
consideradas. 
 Os corpos de prova das misturas solo-emulsão 
foram moldados de forma a apresentar 9,95 cm 
de diâmetro e 4,95 cm de altura, compactados 
dinamicamente em 3 camadas, de forma a 
apresentar a massa específica aparente para cada 
teor de emulsão determinada no ensaio de 
compactação. Em todos os ensaios realizados, a 
saturação dos corpos de prova das misturas solo 
emulsão foi atingida promovendo o fluxo de 
água nas misturas por meio da aplicação de uma 
elevada carga hidráulica, garantida por meio da 
aplicação de pressão de ar comprimido às 
amostras dentro do permeâmetro. 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
4.1 Compactação das misturas estudadas 
 
Na Figura 6, ao analisar os resultados das 
misturas que foram compactadas com a mesma 
energia, porém com procedimentos diferentes, 
por exemplo, Marshall imediato (MI) com o 
Marshall após 24 horas da preparação da mistura 
(M24), observa-se que a massa específica 
aparente máxima do procedimento MI é maior 
do que a massa específica aparente do 
procedimento M24 no mesmo intervalo do teor 
de emulsão empregado. Isso ocorreu pelo fato de 
que a compactação torna-se mais difícil para a 
mistura após 24 horas devido à rigidez do filme 
betuminoso após a ruptura da emulsão asfáltica. 
Por esse motivo, tem-se um valor menor da 
massa específica aparente para o procedimento 
M24 em relação ao procedimento MI. Além 
disso, é notório que o teor ótimo da emulsão do 
procedimento M24 é maior do que do 
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procedimento MI pelo fato da rigidez ser maior 
do filme betuminoso. 
 
 
Figura 6. Curvas de compactação das misturas entre solo 
e elevados teores de emulsão com diferentes tipos de 
energia de compactação. 
 
 Quanto às análises da curva de compactação 
Proctor modificado imediato (PMI) em 
comparação com a curva de compactação 
Proctor modificado após 24 horas da preparação 
da mistura (PM24), observa-se que o 
comportamento de ambas metodologias são 
similares aos resultados das curvas de 
compactação Marshall. Porém, para o 
procedimento PM24 tem-se uma variação bem 
menor da massa específica aparente em relação 
ao procedimento PMI, isto é explicado pelo fato 
de que a utilização da energia modificada do 
ensaio de compactação Proctor não é suficiente 
para deformar o filme betuminoso da mistura. 
Tal fenômeno já foi também observado nos 
trabalhos de Lima (2016) e Dantas et al. (2016). 
 
4.2 Resultados e discussões sobre o ensaio de 
permeabilidade 
 
Na Figura 7, encontram-se os resultados dos 
ensaios de permeabilidade das misturas 
confeccionadas na metodologia Marshall 
imediato (MI), Marshall 24h após a preparação 
da mistura (M24) e Proctor modificado imediato 
(PMI). Também, é apresentado o resultado do 
coeficiente de permeabilidade do solo para fins 
comparativo, onde o mesmo foi preparado para 
o ensaio de permeabilidade utilizando o teor 
ótimo de umidade e a massa específica aparente 
seca do ensaio de compactação realizado com a 
energia modificada. 
 Pode-se observar que o resultado do 
coeficiente de permeabilidade (k20) da amostra 
compactada utilizando o procedimento Marshall 
imediato (MI) é menor do que o coeficiente de 
permeabilidade da amostra preparada pelo 
procedimento Marshall 24 horas (M24). Isso 
pode ser explicado pelo fato de que no 
procedimento M24 não possua energia suficiente 
para diminuir os vazios da mistura ocasionado 
pela rigidez do filme betuminoso que envolvem 
os grãos na compactação. 
 Por outro lado, no Marshall imediato o k20 é 
menor, pois no ato da compactação a energia é 
suficiente para reaproximar as partículas da 
mistura solo-emulsão. Desta forma, os vazios da 
amostra diminuem, uma vez que no 
procedimento MI não teve ainda tempo para a 
ocorrência da ruptura da emulsão asfáltica na 
mistura, pois somente após este tempo que forma 
o filme betuminoso. 
 Também, observa-se que somente houve a 
estabilização, ou seja, uma diminuição do 
coeficiente de permeabilidade da mistura que 
fosse menor do que o valor do coeficiente de 
permeabilidade do solo para a amostra preparada 
pelo procedimento M24 e pelo procedimento 
PMI, a partir de um certo valor de teor de 
emulsão asfáltica. Isso pode ser explicado pelo 
fato da energia de compactação não ter sido forte 
suficiente para diminuir a deformação do solo 
mesmo utilizando o procedimento PMI ou isso 
pode ter ocorrido devido ao filme betuminoso 
apresentar uma rigidez muito elevada. 
 Além disso, outro fato relevante que se pode 
concluir desses resultados é que amostra 
preparada pelo procedimento MI venha a ser 
mais homogênea do que o procedimento M24, 
pois apesar da curva de compactação do 
Marshall imediato (Figura 6) ter apresentado um 
grande gradiente na massa específica aparente, 
no intervalo do seu respectivo teor ótimo até 
28% de emulsão asfáltica adicionada, na Figura 
7 é mostrado que houve uma variação do 
coeficiente de permeabilidade (k20), mas não tão 
grande quanto ao procedimento M24. Isso foi 
ocasionado porque o primeiro ponto do 
procedimento M24 teve um valor muito alto do 
seu k20, chegando a ser até menor do que o k20 do 
próprio solo. Isso pode ter sido causado pela 
formação dos grumos, uma vez que os corpos de 
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prova permaneceram 24 horas à espera da 
compactação. Desse modo, a mistura torna-se 
mais heterogênea. 
 
Figura 7. Variação do coeficiente de permeabilidade 
(k20) em função do teor de emulsão (%). 
 
 Na Figura 8 é observado que há uma grande 
dependência do coeficiente de permeabilidade 
(k20) com a massa específica aparente para os 
mesmos teores de emulsão utilizados. De uma 
forma geral, isso é devido a uma maior 
quantidade de material que ocupa o mesmo 
volume de espaço, que indica um menor volume 
de vazios diminuindo assim o k20. 
 Convém ressaltar que para isso ocorrer é 
necessário que haja uma maior energia de 
compactação, como é destacado na Figura 8. 
 
 
Figura 8. Variação do coeficiente de permeabilidade (k20) 
em função da massa específica aparente. 
 
4.3 Análises de fluxo 
 
Neste trabalho a influência da adição da emulsão 
asfáltica ao solo no seu comportamento 
hidráulico foi avaliada por meio de simulações 
numéricas do fluxo de uma barragem de seção 
homogênea, com altura de aproximadamente 10 
metros, e taludes de montante e jusante com 
inclinações 2(H):1(V), conforme ilustrado na 
Figura 9. 
 
 
Figura 9. Geometria da barragem utilizada nas 
simulações numéricas de fluxo. 
 
Para a realização das simulações numéricas foi 
adotado para o solo de fundação da barragem um 
coeficiente de permeabilidade de 8 x 10-9 m/s. Os 
coeficientes de permeabilidade para o material 
constituinte do aterro compactado foram de 2 x 
10-7 m/s e 2 x 10-9 m/s, para o solo e para a 
mistura entre o solo e a emulsão asfáltica, 
respectivamente, ambos obtidos a partir dos 
ensaios laboratoriais realizados. A mistura entre 
o solo e a emulsão foi aquela com teor de 
emulsão de 16%, e compactada após a sua 
confecção utilizando-se a metodologia Marshall 
(MI), pois foi a que apresentou maior massa 
específica aparente, conforme mostrado nos 
resultados dos ensaios de compactação. Todos os 
materiais foram considerados como isotrópicos, 
e as equações de fluxo foram resolvidas 
utilizando-se o Método dos Elementos Finitos 
pelo software Slide 7.0. 
As Figuras 10 e 11 mostram as vazões de 
percolação e as distribuições dos gradientes 
hidráulicos para a barragem considerandoo 
corpo do aterro formado pelo solo SM e pela 
mistura MI, respectivamente. A Tabela 4 mostra 
o resumo dos principais parâmetros obtidos nas 
análises de fluxo para as situações analisadas. 
Os resultados mostram que a utilização da 
mistura entre o solo e 16% de emulsão asfáltica 
(MI) levou a uma redução significativa tanto da 
vazão de percolação, como dos gradientes 
hidráulicos máximos, indicando uma melhoria 
do comportamento hidráulico do barramento. 
Tal melhoria, se dá basicamente pela grande 
redução provocada no coeficiente de 
permeabilidade da mistura MI em relação ao 
valor obtido para o solo SM, mostrando assim, 
um dos benefícios da estabilização do solo com 
a utilização de um elevado teor de emulsão 
asfáltica, se comparado aos valores utilizados em 
1,00E-09
1,00E-07
1,00E-05
1,00E-03
5 15 25 35
k
2
0
(c
m
/s
)
Teor de emulsão (%)
MI
M24
PMI
PM-solo
13%
16%
28%
13%
22%
28%
13%
17%
28%
1,00E-09
1,00E-07
1,00E-05
1,00E-03
1,8 1,9 2 2,1
k
2
0
(c
m
/s
)
Massa específica aparente (g/cm³)
MI
M24
PMI
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
trabalhos anteriores, como os de Jacintho (2005, 
2010), etc. 
 
 
Figura 10. Distribuição dos gradientes hidráulicos na 
barragem considerando o material do aterro como sendo 
o solo SM. 
 
 
Figura 11. Distribuição dos gradientes hidráulicos na 
barragem considerando o material do aterro como sendo a 
mistura solo-emulsão (MI). 
 
Tabela 4. Resumo dos resultados das análises de fluxo. 
Parâmetro Solo SM Mistura MI 
Vazão (l/dia) 11,92 0,53 
Gradiente máximo 0,6 0,2 
 
 
5 CONCLUSÕES 
 
A partir dos resultados obtidos nos ensaios de 
compactação realizados com a mistura solo-
emulsão, pode-se concluir que os mesmos foram 
similares aos resultados obtidos por Lima 
(2016). Desta forma, foi possível comprovar que 
a compactação do solo com a adição da emulsão 
asfáltica é mais eficiente com o emprego de 
energias de maior elevação, pois as mesmas são 
capazes de induzir deformações no filme 
betuminoso que envolve o grão dos solos 
proporcionando, assim, uma maior massa 
específica aparente. 
 Ao analisar os resultados dos ensaios de 
permeabilidade, pode-se concluir que houve uma 
estabilização do material ao adicionar a emulsão 
asfáltica, ou seja, para todos os procedimentos 
realizados aconteceu uma diminuição do 
coeficiente de permeabilidade da mistura ao 
adicionar a emulsão asfáltica, mostrando que 
quanto maior o teor de emulsão na mistura 
menor é o coeficiente de permeabilidade (k20). 
 Além disso, destaca-se que a utilização de 
elevados teores de emulsão asfáltica contribuiu 
para uma melhor distribuição do ligante na 
massa de solo, que por sua vez levou a uma 
maior homogeneidade, promovendo uma 
redução da permeabilidade do material em 
relação ao solo, e melhorando o comportamento 
hidráulico das barragens analisadas. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A empresa Asfalto Nordeste pelo apoio à 
pesquisa, através do fornecimento de amostras 
de emulsões asfálticas. 
 
REFERÊNCIAS 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS 
 TÉCNICAS (ABNT). NBR 6457/1986: Amostras de 
 solo – Preparação para ensaios de compactação e 
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 Rio de Janeiro, 1984. 
______. NBR 7182/86: Solo – Ensaio de Compactação. 
 Rio de Janeiro, 1986. 
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______. NBR 6568/1984: Emulsão Asfáltica – 
 Determinação do resíduo de destilação de emulsão 
 asfáltica. Rio de Janeiro, 1984. 
______. MB 581/1971: Emulsão Asfáltica – Viscosidade 
 “Saybolt-Furol” de emulsões asfálticas. Rio de 
 Janeiro, 1971. 
______. NBR 609/1971: Emulsão Asfáltica – 
 Determinação da peneiração de emulsões asfálticas. 
 Rio de Janeiro, 1971. 
______. NBR 14545/2000 – Solo – Determinação do 
 coeficiente de permeabilidade de solos argilosos a 
 carga variável. Rio de Janeiro, 2000. 
ABEDA, ASSOCIAÇÃO RASILEIRA DAS EMPRESAS 
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2010. 
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compactação de misturas solo-emulsão para emprego 
em núcleo de barragens zoneadas. Congresso 
Brasileiro de Mecânica dos solos e Engenharia 
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 2.4013e-007 m3/s
0.1
0.2
0.2
0.6
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 6.1931e-009 m3/s
0.1
0.3
0.2
0.2
XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica 
Geotecnia e Desenvolvimento Urbano 
COBRAMSEG 2018 – 28 de Agosto a 01 de Setembro, Salvador, Bahia, Brasil 
©ABMS, 2018 
 
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Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia 
Civil e Ambiental, Universidade de COBRAMSEG 
2016 Brasília, Brasília, DF, 106 p. 
Gondim, L. M. Estudo experimental de misturas solo-
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Jaguaribe – Estado do Ceará. Dissertação (Mestrado 
em Engenharia de Transportes). Universidade Federal 
do Ceará – UFC, Fortaleza, 2008. 
Guimarães, R. C. (2012). Barragens com Núcleo de 
Concreto Asfáltico – Análise do Comportamento 
Mecânico e Hidraulico do Núcleo. Tese de Doudorado, 
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 
Universidade de Brasília, Brasília, DF, 189 p. 
Jacintho, E. C. Estudo do comportamento de misturas 
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Mestrado, Publicação N° G.DM-132/05, 
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 
Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2005, 160p. 
Jacintho, E. C. Estudos de propriedades e comportamentos 
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(Doutorado em Geotecnia). Universidade de Brasília – 
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Lima, F. C. Estudo dos processos de compactação e 
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asfáltica. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil, 
área de concentração em Geotecnia). Universidade 
Federal do Ceará – UFC. Fortaleza, 2016. 
 Santos, W. J. Avaliação do uso de emulsão asfáltica na 
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Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e 
Ambiental). Universidade Federal de Campina Grande 
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