Base de solo cimento



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Estado do Ceará

Departamento de Edificações, Rodovias e Transportes – DERT

ESPECIFICAÇÕES GERAIS PARA SERVIÇOS E OBRAS RODOVIÁRIAS

PAVIMENTAÇÃO

BASE DE SOLO CIMENTO DERT-ES-P 19/00

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  1. DEFINIÇÃO

BASE DE SOLO CIMENTO (BSC) – É a camada do Pavimento Asfáltico situada imediatamente abaixo da camada de REVESTIMENTO, constituída de uma mistura íntima e compactada de solos selecionados, cimento e água em proporções previamente determinadas em peso, por processo próprio de dosagem em laboratório.




  1. MATERIAIS



    1. Cimento Portland

Poderão ser usados o Cimento Portland Comum ou o Cimento Portland de Alto Forno que deverão obedecer respectivamente às exigências das Normas da ABNT 5732/91, NBR-5735/91 e NBR-6118/80.




    1. Água

Deverá ser isenta de teores nocivos de: sais, ácidos, álcalis, matéria orgânica e outras substâncias prejudiciais.




    1. Solo

O Solo ou mistura de solos empregados na execução de solo cimento (BSC) serão os provenientes de ocorrências de materiais devendo apresentar as seguintes características quando submetidos aos ensaios DNER-ME 080, DNER-ME 082 e DNER-ME 122:




  • Passando na Peneira de 2” –------------------------ 100%

  • Passando na Peneira de N0 4 ----------------------50 a 100% ----------  5%

  • Passando na Peneira de N0 40 --------------------15 a 100% ----------  5%

  • Passando na Peneira de N0 200 ------------------ 5 a 35% ------------  5%

  • Limite de Liquidez (LL), Máximo ------------------ 40%

  • Limite de Plasticidade (LP), Máximo ------------- 18%


  1. EQUIPAMENTO

3.1. Todo o equipamento deve ser cuidadosamente examinado pela Fiscalização, devendo dela receber a aprovação, sem o que não será dada ordem de serviço.



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O Equipamento mínimo é o fixado no Contrato.


3.2. A Usina de Solos (ou “Central de Mistura”) deverá ser constituída essencialmente do seguinte:
Silos – para os diversos componentes, inclusive o cimento, providos de bocas de descarga e equipados com dispositivos que permitam graduar o escoamento;
Transportadores de Esteiras – que transportam os componentes da mistura, já nas devidas proporções, até a unidade misturadora;
Unidade Transportadora – Tipo “pug-mill”, constituído usualmente de uma caixa metálica tendo no seu interior, como elementos misturadores, dois eixos que rodam em sentido contrário, providos de chapa em espiral ou de pequenas chapas fixadas em hastes, que, devido ao seu movimento, forçam a mistura íntima dos materiais, ao mesmo tempo que os faz avançar até a saída da unidade;
Reservatório de Água e Canalização – que permitam armazenar e espargir a água sobre o solo, durante o processo de mistura;
Unidade de Carregamento – constituída de um silo abastecido por “transportadores de correia” ou “elevadores de canecas”, e colocado de modo que o caminhão transportador possa receber a mistura por gravidade.
Em suma, a Usina de solos deve ser capaz de produzir uma mistura homogênea de solos e cimento, no teor de umidade requerido, e de depositá-la sem segregação no caminhão transportador. Deve-se exigir uma capacidade de produção horária entre 150 a 500 toneladas.
3.3. O Distribuidor de Solos deve ser capaz de receber a mistura dos caminhões basculantes e espalhá-la na pista, sem segregação e numa espessura constante tal que, após a compactação, atenda ao dimensionamento da camada do projeto.

3.4. A Motoniveladora deve ser suficientemente potente para destorroar, misturar e homogeneizar misturas.


3.5. A Grade de Discos, rebocada por um conveniente Trator de Pneus deve ser capaz de complementar os trabalhos de “destorroamento”, “mistura” e “homogeneização do teor de água” iniciados pela Motoniveladora. Poderão ser usados dispositivos tipo “Pulvimixer”. Como, também poderão ser usadas enxadas rotativas (Agrícolas).

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3.6. Os Caminhões Distribuidores d’Água deverão ter capacidade suficiente para evitar o transtorno ocasionado por um número excessivo de unidades. Em qualquer hipótese não será aceito uma unidade com capacidade menor que 4.000 litros.


3.7. Deverão ser usados os seguintes tipos de Rolos Compactadores: Rolos Liso Vibratório, Pé-de-Carneiro Vibratório (Pata-Curta), Pneumáticos e outros tipos aprovados pela Fiscalização. Os Rolos Compactadores deverão ter dimensões, forma e peso adequados, de modo a se obter a massa específica aparente máxima prevista para a mistura de projeto.


  1. EXECUÇÃO



    1. Mistura em Central (Usina de Solos)

A Mistura do Solo, Cimento e Água nas proporções em peso indicadas no projeto deverá ser preparada em centrais de mistura.


A uniformidade obtida na mistura em usinas é praticamente perfeita, desde que se mantenha um controle rigoroso nas saídas dos silos, evitando variações que possam afetar a uniformidade da mistura.
As centrais de mistura devem ser instaladas preferencialmente dentro da própria jazida de solo, com objetivo de reduzir os custos de transporte inicial.
Todas as operações necessárias ao preparo da mistura final será processada na central, restando apenas o transporte da mistura, já pronta, para a pista, onde será espalhada de modo a conduzir a uma camada de espessura constante, que, após a compactação atenda a espessura especificada no projeto.
O solo empregado na mistura, na usinagem, deverá sofrer um processo de pulverização, exigindo-se que, excluído o material graúdo, no mínimo 80% em peso do material miúdo estejam reduzidos a partículas de diâmetro inferior a 4,8mm (Peneira N0 4).


      1. Transporte

A mistura é transportada em caminhões basculantes, da usina para pista, tomando-se precaução para que não perca umidade, portanto, deve-se prever um ligeiro excesso no teor de umidade em relação ao ótimo para compensar as perdas por evaporação durante as operações de espalhamento e compactação.


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      1. Compactação

O tempo decorrido entre a mistura pronta na central e o início da compactação não deve ser superior a 1 hora, a menos que, a critério do Projeto, comprovado por ensaios, seja verificada a inexistência de inconveniente na adoção de tempo maior.


O equipamento de compactação deve satisfazer às condições exigidas quanto ao tipo e peso, necessários à obtenção das massas específicas previstas para a mistura de solo-cimento.
A operação de compactação deve se processar a partir das bordas para o centro da pista, de modo que a faixa de execução seja uniformemente compactada em toda a largura.
Preferencialmente, devem ser empregados os seguintes tipos de rolos compactadores:


  • Rolo Pneumático – para solos arenosos ou pouco argilosos e para acabamento;

  • Rolo Pé-de-Carneiro Vibratório (Pata-Curta) – para solos argilosos início de compactação e término com os rolos liso vibratório.

  • Rolo Pneumático – usado para acabamentos.

Quando iniciada por rolo pé de carneiro, a operação de compactação deve ser conduzida de modo que a espessura a ser compactada na fase final, pelos rolos pneumáticos ou lisos, seja a maior possível, nunca com menos que 5cm, após a compactação.


Na fase final de compactação o solo-cimento deve ser mantido na umidade ótima, ou ligeiramente acima, recorrendo-se a pequenas adições de água, se preciso for, e procedendo nova homogeneização com equipamento adequado.
O grau de compactação deverá ser no mínimo, 100% em relação à massa específica aparente seca, máxima, obtida no ensaio DNER-ME 216.
A mistura de solo-cimento deverá apresentar o valor mínimo de 21kg/cm2 para a resistência à compressão aos 7 (sete dias – DNER-ME 201), em corpos de prova moldados segundo o prescrito no método DNER-ME 202. O valor da resistência à compressão referido é um valor mínimo, devendo-se obter na dosagem um valor médio que conduza aquele resultado durante a fase de execução, tendo em vista a dispersão encontrada.


      1. Acabamento

A operação deve ser executada imediatamente após a compactação com o uso de motoniveladora e rolo compactador pneumático, que darão a conformação geométrica longitudinal e transversal da plataforma, de acordo com o Projeto.



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Essa operação deve ser obtida por corte, de modo a eliminar eventuais saliências. Todo o material cortado será removido para fora da pista. Não é permitido adicionar material para correção da superfície, que na fase final de compactação deve encontrar-se dentro das tolerâncias especificadas.




      1. Proteção e Cura

Todo o trecho, logo que concluído o acabamento, de acordo com estas especificações, será submetido a um processo de cura, devendo para este fim ser protegido contra a perda rápida de umidade durante período de, pelo menos, sete dias, pela aplicação de qualquer um dos seguintes processos:




  • Cobertura da pista pela aplicação de uma camada de areia, capim, ou de outro material, conforme indicado no Projeto, a ser mantida úmida durante 7 (sete) dias;

  • Pintura Betuminosa que, garanta a formação de uma película impermeável capaz de reter a umidade durante a fase de cura. Esta aplicação deverá ser usada de acordo com a DERT-ES-P 09. Esta pintura só poderá ser usada como pintura de ligação se, por ocasião da aplicação do revestimento asfáltico, se encontrar em condições de cumprir os requisitos necessários e livre de pó ou material estranho.

Não será permitido o trânsito de equipamentos pesados sobre os segmentos recém-concluídos, excluem-se os veículos de pneus para transporte de água ou cimento, e outros, cujo trânsito será permitido desde que a superfície tenha endurecido suficientemente, de modo a evitar danos.


Os segmentos concluídos serão aberto ao tráfego, transcorrido o período de no mínimo sete dias de cura, e uma vez testado que a superfície endureceu suficientemente.


    1. Mistura na Pista

No caso de utilização do solo do próprio subleito ou material importado espalhado no subleito, com mistura na pista, deverão ser obedecidas as seguintes etapas de execução:




  • Preparo da Faixa

Antes de iniciar a operação de construção devem estar concluídos todos os trabalhos de drenagem, dentro das exigências do projeto. As ocorrências de materiais inadequados, devem ser removidos e substituídos por material de boas características, devidamente indicado no Projeto.


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  • Pulverização e Homogeneização do Solo Local ou Importado

No processo de pulverização e homogeneização exige-se que, no mínimo, 80% em peso do material miúdo seja reduzido a partículas de diâmetro inferior a 4,8mm (Peneira N0 4).




  • Distribuição de Cimento

O cimento deve ser distribuído uniformemente na superfície, em toda a largura da faixa e na espessura indicada pelo cálculo, segundo o teor especificado pelo Projeto.


A partir do espalhamento do cimento, todas as operações até o acabamento deverão estar concluídos no máximo dentro de 6 (seis) horas.
Quando se empregar a distribuição em sacos, ela é feita colocando-os em posição eqüidistante, de modo a permitir espalhamento uniforme, quando se utilizar a distribuição a granel, por processo mecânico, o equipamento deve ser aferido e aprovado pela Fiscalização.
Enquanto a operação de mistura estiver em processamento, nenhum equipamento, exceto os que operam nessa fase, poderá trafegar sobre o solo-cimento.
Imediatamente após a distribuição, o cimento será misturado ao solo pulverizado em toda a espessura da camada. A mistura será repetida continuamente pelo tempo necessário para assegurar completa, uniforme e íntima mistura do solo com o cimento, até que seja conseguida tonalidade uniforme em toda extensão.


  • Umedecimento

Considerada satisfatória a mistura seca, é então iniciada a incorporação da água, até atingir a umidade ótima, obedecendo as seguintes recomendações:




  • A adição de água deverá ser feita progressivamente, não sendo aconselhável que em cada passada do carro pipa o teor de umidade do solo aumente mais de 2%. A cada aplicação de água, deve-se proceder de imediato a operação de envolvimento para evitar acúmulo na superfície;

  • Esta operação deverá ser feita sem interrupção e a incorporação completa da quantidade total de água deverá estar concluída, no máximo, dentro de 3 horas;

  • De acordo com as condições do tempo deve-se prever um ligeiro excesso no teor de umidade em relação ao ótimo, para compensar as perdas por evaporação durante as operações de misturas e compactação.


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  • Compactação, Proteção, Cura e Acabamento

Todas essas etapas de execução são idênticas as referidas para o caso de mistura utilizando-se central de mistura.




  1. PROTEÇÃO AMBIENTAL

As recomendações a serem observadas visando a proteção ambiental, no decorrer das etapas destinadas à execução da camada de base de solo-cimento são as seguintes:


5.1. Na Exploração de Jazidas
Deve ser evitada a localização de jazidas em áreas de boa aptidão agrícola, bem como é proibida em reservas florestais, ecológicas ou de preservação ambiental, ou mesmo nas proximidades quando houver perigo de danos a estas áreas.
As áreas das jazidas, após a escavação, deverão ser reconformadas com abrandamento de taludes, de modo a reincorporá-las ao relevo natural. Esta operação deve ser sequenciada pelo espalhamento dos solos orgânicos, que poderão ser provenientes dos refugos do desmatamento da própria jazida ou da faixa de domínio, previamentes estocados.
Disciplinar o trânsito de veículos de serviço e equipamentos para evitar a formação de trilhas desnecessárias e que acarretam a destruição da vegetação.

5.2. Na Execução

Nas Etapas de execução devem ser atendidas as seguintes recomendações:




  • Proibir o tráfego desordenado dos equipamentos fora do corpo estradal para evitar danos desnecessários à vegetação e interferências no sistema de drenagem;




  • Evitar por ocasião dos serviços de manutenção dos equipamentos que os resíduos de lubrificantes e/ou combustíveis e outros materiais provoquem poluição dos cursos d’água.



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  1. CONTROLE TECNOLÓGICO E CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO



    1. Materiais

A condição essencial é que os materiais empregados na Base de Solo Cimento tenham características satisfazendo a esta Especificação e às Especificações Complementares e Particulares adotadas no Projeto.


6.1.1. Cimento Portland
O Cimento Portland pode ser adquirido em sacos ou a granel. No primeiro caso o “Fiscal de Usina” fará um exame visual em todos os sacos que chegarem ao canteiro da obra, armazenando-os em lugar abrigado, sobre um piso de madeira, em pilhas de no máximo 10 sacos. No caso a granel o cimento será transportado em caminhões especiais dotados de equipamento para carga e descarga, sendo armazenado junto à usina em silos especiais que possam alimentar o silo dosador da usina através de tubulação hermética.
Em quaisquer dos casos, havendo suspeição sobre a qualidade do cimento, serão colhidas amostras para ensaios de cimento em Laboratórios Especializados. Os resultados das observações do “Fiscal de Usina” e dos ensaios de laboratório serão comparados com a NBR-5732 (cimento portland comum) e da NBR 5735 (para o cimento de alto forno). Deverão ser executados na obra ensaios de determinação da finura (ABNT, NBR 7224 – Blaine), a fim de verificar se o cimento não está empedrado. Deve ser feito um ensaio por dia de trabalho ou sempre que houver dúvida sobre a sanidade do cimento.

6.1.2. Solos


Os solos a serem empregados na confecção da mistura solo-cimento,, tanto na mistura em usina quanto na pista, deverão ser analisados através dos ensaios de caracterização (DNER-ME 080, DNER-ME 082 e DNER-ME 122) com o objetivo de verificar se estão de acordo com o projeto de mistura e as tolerâncias especificadas para cada ensaio.

6.1.3. Água


A água deve ser isenta de teores nocivos de sais, ácidos, alcalis e matéria orgânica.
O controle da água será visual, em caso de dúvida, a água deve ser analisada quanto a composição química.

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6.2. Execução
6.2.1. Mistura de Solo-Cimento
Tanto na mistura de usina quanto na pista deverão ser analisadas de uma maneira aleatória:

Verificação do grau de pulverização do solo através de peneiramento na peneira N0 4 com exclusão do material graúdo (acima da peneira 3/8”).




  • Depois da Adição do Cimento




  • Verificação da quantidade do cimento adicionado (por peso ou volume);

  • Ensaio de compactação para cada determinação da massa específica aparente máxima – DNER-ME 216;

  • Determinação do teor de umidade depois da adição da água e homogeneização da mistura (DNER-ME 052, DNER-ME 088).

6.2.2. Compactação da Mistura de Solo-Cimento na Pista


Tanto para mistura usinada e mistura na pista são verificadas aleatoriamente:


  • Imediatamente antes da Compactação




  • Verificação da umidade da mistura (DNER-ME 052, DNER-ME 088) quando necessário;



  • Ensaios de compactação e moldagem de corpos de prova cilíndricos para determinação da resistência a compressão simples, após 7 (sete) dias de cura (DNER-ME 201 e DNER-ME 202 com material coletado na pista.




  • Após a Compactação

Determinação da massa específica aparente “in situ” na pista compactada para o cálculo do grau de compactação – GC (DNER-ME 092 ou DNER-ME 036).


O Grau de Compactação, (GC) deverá ser igual ou superior a 100%. Este valor é obtido comparando-se com a massa específica aparente in situ na Pista e a massa específica aparente seca de Laboratório.

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O número de ensaios para verificação do grau de compactação será executado a cada 100m de pista, na ordem: bordo direito – eixo – bordo esquerdo – bordo direito, etc., a 40cm do bordo da plataforma de base.


Para que um certo segmento de base de solo-cimento seja considerado “aprovado” (AP) é necessário que em todos os seus N pontos ensaiados tenha-se GC  100%. Em caso contrário o segmento é considerado não aprovado (NAP), não sendo liberado a execução da camada sobrejacente. Nesse caso, o Engenheiro Fiscal mandará repetir os ensaios e, continuando a desaprovação dever-se-á escarificar e recompactar a extensão de influência de cada ponto considerado deficiente, todos os ônus por conta da Construtora.
Após a obtenção de cada N = 9 resultados, calcular-se-á o desvio padrão - , considerando-se a compactação homogênea se .
Se após 4 conjuntos de N = 9 resultados, consecutivos, a inequação acima não for satisfeita, o “Engenheiro Fiscal” paralisará o serviço de compactação e procederá a um minucioso exame dos equipamentos e da técnica de execução empregadas, tomando então as medidas julgadas cabíveis.

6.3. Critérios de Aceitação


  • Os valores dos ensaios de caracterização do cimento, dos solos e da água deverão estar de acordo com esta especificação e com o Projeto.




  • A análise dos resultados de controle do material da execução da base de solo-cimento deverá atender ao seguinte:



  • Para os ensaios de Granulometria, Limite de Liquidez e Índice de Plasticidade do solo antes da adição do cimento na qual são especificadas faixas de valores mínimos e máximos, com as respectivas tolerâncias, deve-se verificar as seguintes fórmulas:

onde

,


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onde:
Xi = valores individuais



= média da amostra

s = desvio padrão da amostra

N  9 (número de ensaios)
Observação: na pista serão colhidas amostras para os ensaios com espaçamento máximo de 300m.
Para os ensaios e determinação do grau de compactação e da resistência a compressão simples de corpos de prova moldados na pista e curados após 7 (sete) dias da mistura solo-cimento, em que é especificado um valor mínimo a ser atingido, deve-se verificar a condição seguinte:

onde e não será tolerado nenhum valor individual fora do intervalo especificado, portanto os serviços rejeitados deverão ser corrigidos, complementados ou refeitos.
Os resultados do controle estatístico deverão ser registrados em relatórios de acompanhamento de serviços.

7. CONTROLE GEOMÉTRICO E CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO



7.1. Controle Geométrico
Após a execução da camada de base de solo-cimento, proceder-se-á a relocação e o nivelamento do eixo e dos bordos que deverão ser comparadas com as cotas do projeto, obedecendo-se as tolerâncias seguintes:



  • 10%, quanto a espessura do projeto.

No caso de rodovia com mais de duas faixas de tráfego, o controle geométrico da base de solo-cimento será feito nos bordos de cada faixa de tráfego.



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8. MEDIÇÃO

A base de solo-cimento será medida em metros cúbicos de material compactado na pista, conforme a seção transversal do Projeto.

9. PAGAMENTO



Os serviços serão pagos pelo preço contratual para o volume compactado da camada de solo-cimento, medido conforme o critério de medição, estando nele incluídos todas as operações de limpeza e expurgo de ocorrências e materiais, escavações, fornecimento de materiais, transportes, estocagem de materiais, operações referentes a central de mistura, operações referentes a mistura na pista, quando especificada, compactação, cura, acabamento, proteção da base, mão de obra, encargos sociais, impostos, taxas, lucros e eventuais.

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