Livro 'MELHORAMENTO DO SOLO MOLE E O GEOENRIJECIMENTO
ENGEGRAUT GEOTECNIA E ENGENHARIA

GROUTING QUÍMICO EXPANSIVO

A grande vantagem do grouting expansivo em relação ao grauteamento tradicional com calda de cimento, em especial o jet grouting (jato de alta pressão de calda de cimento, que rompe, escava e se mistura ao solo) está no equipamento e no tipo de material a ser injetado. Enquanto o primeiro necessita apenas de uma pequena perfuratriz e uma bomba airless do tamanho de uma simples hidrojateadora, permitindo o trabalho, tanto dentro de pequenos túneis ou minas como na superfície, em pequenos espaços do canteiro de obras, o segundo, tem no equipamento o seu maior entrave, já que é grande e caro, havendo certas limitações para se trabalhar em de obras subterrâneas.

O grauteamento químico de solos, que normalmente emprega líquidos que apresentam baixíssimas viscosidades, algo em torno de 20cps, permeia facilmente por solos de baixa permeabilidade, modificando suas propriedades em torno dos elementos estruturais. Por exemplo, no caso mais comum de túneis, grauteia-se ao longo do teto formando-se um “anel” de reforço, ao mesmo tempo em que se impermeabiliza, não criando sobrecargas (ao contrário das caldas de cimento). Para as situações onde se deseja escavar o terreno com segurança e estanqueidade, procede-se uma linha de furos ao redor da obra e abaixo da cota de escavação, de modo a estruturar o solo e impedir a penetração d’água.

Existem situações em que a empresa de grauteamento químico é contratada para otimizar o processo construtivo. Por exemplo, uma construtora poderá executar grauteamento químico antes ou durante a escavação, de modo a parar ou reduzir o fluxo d’água dentro da futura obra.

Esta medida reduzirá os custos tradicionais de rebaixamento do nível freático e aumentará substancialmente a eficácia da obra, com a vantagem de que a futura estrutura não ficará sujeita a carga hidrostática, após a sua execução, o que ocorre tradicionalmente com o desligamento do sistema de rebaixamento.

OS TIPOS DE GROUTING EXPANSIVOS PARA SOLOS

Para quem não sabe, o grauteamento químico de solos também começou no final do século XVIII, injetando-se silicato concen-trado e catalisador em furos separados. Este processo perdurou até 1950. Após essa data, incorporaram-se novas substâncias aos silicatos, utilizando-se novos catalisadores.

Paralelamente, foram desenvolvidas novas substâncias, havendo hoje três formulações básicas, a saber:
  • Grout de poliuretano hidroativado.
  • Grout éster silícico.
  • Grout bentonítico.
Para todas estas formulações, dever-se-á analisar a granulometria do solo, suas propriedades e a natureza da obra.


SOLOMAX

O SOLOMAX é uma resina orgânico-mineral importada, projetada para ser injetada em solos, através da técnica de Permeation Grouting, objetivando-se sua estabilização ou consolidação. O tempo de formação do gel é ajustável de acordo com as necessidades da obra. A resina penetra no solo graças a sua baixíssima viscosidade (10cps) aglomerando-o em apenas 24 horas. No caso de solos saturados dever-se-á fazer uso da calda de cimento que, aplicada com a resina, promoverá uma rápida modificação do solo. SOLOMAX é apropriado para o contato com água potável. A química do SOLOMAX não é afetada pela presença de água no solo. Mesmo com a presença de fluxos d'água e pressão hidrostática pode ser promovida a reação do SOLOMAX com solo.

A técnica de grouting

Utiliza-se Permeation Grouting (PG) com a cravação de tubos metálicos em uma ou duas etapas*. A quantidade de resina a ser injetada é feita após a análise da sondagem. SOLOMAX é injetado com bomba mono componente.

* Entre em contato com nosso Departamento Técnico.

Injeção de resina SOLOMAX

Estabilização de solos e fundações

SOLOMAX é injetado em praticamente todos os solos. A resina, que funciona como aglomerante penetra nos interstícios do solo, formando um grande e rígido bloco com o solo, modificando-o quimicamente. Sugere-se a utilização de PG, em duas etapas, para determinados tipos de solos, tipo turfas, injetando-se inicialmente SOLOMAX, a medida em que o tubo é cravado.

Uma vez o tubo na profundidade programada, far-se-á a injeção da calda de cimento, à medida em que remove-se o tubo. SOLOMAX atua em solos argilosos e arenosos.

Aplicações

  • Estabilização de fundações, sejam sapatas, estacas ou tubulões.
  • Cortinas subterrâneas impermeáveis.
  • Obras de contenção.
  • Estabilização de barragens de terra.
  • Estabilização de solos de rodovias e pontes.

O POLIURETANO SOLO ESTABILIZADOR

O principal produto utilizado em obras de grauteamento químico de solos é o poliuretano hidroativado solo estabilizador (PH Solo) que oferece os seguintes benefícios:
  • Reforço imediato de elementos de fundação sejam estacas, sapatas ou tubulões.
  • Consolidação de terrenos de fundação.
  • Barreiras ou barragens subterrâneas, promovendo o aproveitamento total da água do solo. O produto é atóxico.
  • Barragens subterrâneas em processo de contaminação do solo e da água freática.
  • Viabilidade rápida em obras de escavação, inclusive com estanqueidade (controle permanente do lençol freático) na região escavada, acabando de vez com os chamados limites de infiltração toleráveis.
  • Pela modificação das características do solo, promove a interrupção de processos de recalque diferencial danosos às estruturas. Sua viscosidade, próxima à da água, permite que permeie por solos considerados impermeáveis a trabalho de reforço tradicional.
  • A simples aspersão do produto em camadas horizontais de 30cm de solo, seguindo-se da compactação, promove a execução de maciços estáveis e estanques.
Para se ter uma idéia, nas misturas de argila com este graut químico consegue-se cerca de 150kg/cm² de resistência à compressão simples e com areias cerca de 500kg/cm². Em solos saturados poder-se-á utilizar um segundo componente, de modo a promover-se a expansão do graut injetado em cerca de vinte vezes, tomando todos os vazios por onde a água se encontra, deslocando-a e agregando o solo. Com isto, consegue-se dar estanqueidade às massas de solo, importante para barragens de terra, escavações, além de interromper processos de recalques diferenciais como os que ocorrem nas edificações em Santos. O custo deste graut químico é superior ao dos outros apresentados.

Grouteamento Químico


GROUT ÉSTER SILÍCICO

O segundo produto, utilizado com bastante freqüência em trabalhos de grauteamento químico, é o graut éster silícico que, basicamente, promove apenas a consolidação de terrenos de fundação. Uma excelente aplicação do graut ester silícico é na formação de maciços argilosos, siltosos ou arenosos em substituição a paredes atirantadas que dão suporte a solos. O graut ester silícico é um excelente aglomerante nas situações onde não há presença do lençol freático. Sua aplicação é extremamente simples, bastando formar a camada de solo com cerca de 30cm proceder à asperção do graut químico com um simples regador e compactar com sapo ou rolo pé de carneiro. Embora limitado a serviços apenas de reforço do solo de fundação, é de bastante uso já que é bem mais barato que o PH solo.


GROUT BENTONÍTICO

O terceiro produto utilizado em serviços de grauteamento químico é o graut bentonítico que, essencialmente por ser hidrófilo e ter características coloidais promove a impermeabilização nos contatos concreto/solo de paredes de fundação ou barragens.