D OSAGENS DO SOLO CIMENTO

A dosagem permite seleccionar a quantidade de cimento que terá de ser adicionada ao solo para fornecer a resistência e durabilidade apropriadas ao uso a que o material se destina. O procedimento de

Avaliação de módulos de distorção dinâmicos em misturas de solo-cimento com recurso a métodos ultra-sónicos de impulso no domínio do tempo e registos de modos de ressonância por análise espectral de séries de Fourier

dosagem é realizado através de programas exaustivos de ensaios de laboratório de compressão uniaxial e ensaios de secagem-molhagem e/ou gelo-degelo, caso se revele conveniente (Ingles e Metcalf, 1972).

De acordo com a ATIC (1993), a dosagem de cimento é a quantidade mínima de cimento que satisfaça todas as condições necessárias de resistência e durabilidade. A resistência do solo-cimento é definida pela resistência à ruptura por compressão uniaxial de provetes cilíndricos com sete dias de idade. No Quadro 23.4 verifica-se a resistência à compressão uniaxial (RCU) mínima que o solo-cimento deverá apresentar aos sete e aos vinte e oito dias para diferentes classificações de solo. Os valores mais elevados serão utilizados quando não seja necessário aumentar a capacidade de carga de um pavimento.

Quadro 23.4 – Resistências mínimas para o solo-cimento compactado aos 7 e 28 dias para diferentes tipos de solo (Vitali, 2008; adaptado ATIC, 1993)

Classificação dos solos segundo High

Research Board Casagrande

Resistência à compressão uniaxial (RCU) (MPa)

Aos 7 dias Aos 28 dias

a) GW, GC, GP, GF, SW, SC, SP, SF

2,1 a 4,2 2,8 a 7,0

b) A-1, A-2, A-3 a) ML, CL 1,75 a 3,5 2,1 a 6,3 b) A-4, A-5 a) MH, CH 1,4 a 2,8 1,75 a 4,2 b) A-6, A-7

A NBR 12253/92 estabelece como critério de aceitação uma resistência mínima de 2,1 MPa aos sete dias de idade. O procedimento de dosagem de Foppa (2005), apresentado anteriormente consiste nas seguintes fases:

 As percentagens de cimento (de 5% a 10%) usadas no ensaio de compactação são estabelecidas em função da classificação granulométrica do solo (A1, A2, A3 ou A4 da norma ASTM D 3282).

 Execução do ensaio de compactação através da utilização do teor de cimento sugerido no ponto anterior e obtenção dos valores de humidade óptima e de massa volúmica aparente seca máxima.

 Moldagem de provetes para o ensaio de compressão uniaxial com um ou mais teores de cimento para determinar qual o que satisfaz o critério de resistência mínima aos sete dias de idade de 2,1 MPa. De forma a efectuar-se uma boa escolha dos teores de cimento, apresentam-se duas figuras, nas quais, consoante a massa volúmica aparente seca, se obtêm os teores de cimento, sendo que para cada provete seleccionado se deverá moldar e curar, no mínimo, três provetes cilíndricos.

 Execução do ensaio de compressão uniaxial, após o decurso do período de cura.

 Cálculo da média aritmética das resistências à compressão uniaxial dos provetes que cumpram as tolerâncias de moldagem previstas na norma, sendo de excluir os valores individuais de resistência que se afastem, em mais de 10%, da média.

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 Adopção como teor de cimento, aquele cuja resistência média à compressão uniaxial for igual ou superior a 2,1 MPa, aos sete dias de idade.

 A interpolação gráfica dos dados é admitida para determinar o teor de cimento que corresponda ao valor mínimo da resistência e à compressão média especificada.

 O teor mínimo de cimento em massa recomendado nesta norma é de 5%, no entanto, admite-se a utilização de teores até 3,5% de massa, desde que a resistência mínima seja satisfeita, a mistura seja processada em central e o solo matéria-prima seja do tipo A1-a, A1-b ou A2-4 (ASTM D 3282).

Por sua vez, a ATIC (1993) recomenda que, em caso de não ser possível executar todos os ensaios de compressão uniaxial necessários para obter o teor mínimo de cimento, deve ser usada uma dosagem mínima de 1 kg/m2/cm de espessura de camada.

Contrariamente o PG-3 (2004) recomenda que a mistura compactada apresente pelo menos 2,5 MPa, constituindo a dosagem de cimento aplicada a quantidade mínima de cimento que permite essa resistência. O procedimento adoptado para determinar a quantidade mínima de cimento pode ser resumido da seguinte forma:

 Realização de ensaio Proctor Modificado numa amostra representativa dos solos, para se determinar a densidade máxima e o teor em água óptimo.

 Determinação da energia necessária a aplicar nos provetes com o intuito de obter 98% da densidade máxima exigida em obra.

 Moldagem dos provetes com o teor em água óptimo e com 98% da densidade máxima a três percentagens diferentes de cimento (3, 4 e 5%). Em cada um dos casos, são moldados três provetes que serão ensaiados a compressão uniaxial aos sete dias de idade, devendo o teor de cimento aplicado permitir uma resistência mínima de 2,5 MPa, sendo a tensão de ruptura definida, para cada caso, pela média dos provetes ensaiados.

 Realização de ensaio Proctor Modificado para a mistura de solo-cimento com o teor de cimento definido anteriormente, sendo expectável que a densidade máxima e o teor em água óptimo se mantenham constantes.

 Execução de ensaios de compressão uniaxial em provetes aos sete dias de idade, moldados com o teor de cimento definido e com 98% da densidade máxima para diferentes teores em água, de forma a quantificar-se a sensibilidade da resistência do solo- cimento a variações do teor em água.

 Repetição do procedimento referido anteriormente, mantendo constante o teor em água, apenas variando a densidade, definindo-se a sensibilidade do solo-cimento tendo em conta as variações de densidade.

Conclui-se, portanto, que os métodos usuais para determinar o teor de cimento se revelam como dispendiosos tanto em termos de trabalho como de tempo, sendo indispensável equipamento e pessoal especializado. Adicionalmente, o processo em campo afigura-se menos eficiente do que a moldagem de provetes em laboratório, tendo implicações ao nível da quantidade de cimento utilizada, que será significativamente maior em campo. Assim, Ingles e Metcalf (1972) sugerem que a quantidade de cimento utilizada em testes laboratoriais deverá ser multiplicada por 1,66 para se determinar a quantidade usada em campo.

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