Quando o projeto prevê a construção de uma estrutura de grande porte sobre um terreno sem muita resistência, a solução é reforçar a capacidade de carga do solo. Uma das soluções é o Jet Grouting, que consiste na injeção, em alta pressão, de calda de cimento no solo. Com o endurecimento da calda, o solo endurece também, permitindo a construção.

Embora seja uma solução bastante difundida, o Jet Grouting (grauteamento do solo) apresenta alguns problemas, conforme pontua o engenheiro Marcelo Felix, gerente comercial da Keller Engenharia Geotécnica. “Injetar cimento em alta pressão pode ser um problema em solos moles. Além disso, há problemas de sobreconsumo de material e de estabilidade. A solução é cara”, avalia.

Uma das alternativas possíveis, em alguns aspectos semelhantes ao Jet Grouting, são as colunas de solo-cimento. Existente há mais de 50 anos na Europa, sob o nome em inglês de deep soil mixing, conforme conta Felix, a tecnologia consiste na construção de colunas compostas de cimento e do próprio solo.

Com menor consumo de material e sem a necessidade da alta pressão, o solo cimento acaba sendo mais barato, afirma Felix. Dessa maneira, torna-se competitivo não apenas com o Jet Grouting, mas com um espectro maior de outras soluções de reforço de solo. “A tecnologia não tem limitação de profundidade e as colunas têm função parecida com estacas”, compara.

Ele conta, ainda, que, no Brasil, devido a peculiaridades do solo e da disponibilidade de equipamentos, o diâmetro das colunas varia entre 0,60 m e 1,20 m. “No Japão, Europa e Estados Unidos, chegam a 4 m de diâmetro”.

Alternativas ao Jet Grouting

De acordo com Felix, a Keller Engenharia está investindo na aquisição de equipamentos e no treinamento de mão de obra para disponibilizar a tecnologia em todo o País. O foco, explica o engenheiro, são obras de infraestrutura, como portos, rodovias, ferrovias, podendo ser adotada até mesmo edificações, sempre como elemento de contenção e estabilização do solo.

A capacidade de carga das colunas de solo cimento é menor do que a do Jet Grouting, diz Felix. No entanto, é superior a outras técnicas, especialmente devido ao reduzido consumo de cimento. “Mas cargas para reforço de solo são menores do que para fundação”, lembra ele.

Ainda assim, o engenheiro da Keller explica que, em alguns casos, é possível adotar a solução para fundações. Um exemplo é no caso de lajes para terminais de contêineres ou armazéns sobre solos moles. “Nestes casos, em vez de fazer fundação com estaca metálica, pode considerar o soil mixing”, especula. “É possível que seja uma solução mais econômica, porque usa menos cimento, mas é sempre preciso comparar”, pondera.

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Como vantagens do solo cimento, Felix enumera o menor consumo de cimento em comparação ao Jet Grouting; a competitividade em relação a tecnologias que não usam cimento, como geodrenos e estacas metálicas; e o baixo refluxo – quantidade de material que volta pela boca do furo durante o processo de perfuração – de cimento durante a injeção da calda no solo, tornando-a interessante sob o ponto de vista ambiental.

É preciso considerar, ainda, a produtividade da metodologia. O equipamento é operado, conta Felix, com entre 12 e 14 colaboradores, incluindo pelo menos um engenheiro. Em turno único, afirma, é possível executar em torno de cinco mil metros lineares de colunas de solo cimento por mês. Com dois turnos, esse valor chegaria a oito mil metros lineares. “Esta alta produtividade confere uma relação custo x benefício muito interessante”, salienta Felix.

Processo executivo
Embora quanto aos efeitos almejados a tecnologia das colunas de solo cimento seja comparada ao Jet Grouting, a metodologia executiva se assemelha mais à das estacas hélice. A perfuratriz, inclusive, é bastante similar, com diferenças quanto à velocidade de rotação da hélice, que é maior.

“Um leigo pode considerar que é o mesmo equipamento, mas não é”, ressalta Felix. Outra diferença conceitual é que a estaca hélice promove a remoção do solo concomitantemente à injeção de concreto, com posterior colocação de armadura. “No processo de soil mixing, não se tira o solo. Mistura ele lá dentro, como se fosse uma batedeira de bolo. Faz a massa com o próprio solo. Não é só o concreto”, compara o engenheiro.

Além da perfuratriz, a técnica exige a existência de uma planta de injeção de cimento, os chamados silos para cimento a granel. Afinal, pondera Felix, mesmo “projetos medianos já têm consumo de cimento muito alto”.
Existe, ainda, uma planta de mistura de cimento com água com sistemas de medição de fluxo, que verifica a qualidade da calda do cimento. Por fim, é preciso contar com bombas de injeção.

Seco ou úmido?
O equipamento de mistura de cimento com água é dispensado quando opta-se pela método seco de injeção, que usa a água do próprio terreno para promover a reação de endurecimento do cimento. Tal vertente, entretanto, não é adotada no Brasil devido a, conta Felix, peculiaridades do solo brasileiro. Além disso, as ferramentas necessárias para a injeção a seco são mais sensíveis. Como a tecnologia ainda não é plenamente difundida no País, “optou-se pelo método úmido até que seja testada e tenha suas limitações verificadas”.

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Cimento e cal
Usualmente, o cimento utilizado para construção de colunas de solo cimento é o CPII ou o CPIII. “Dependendo da composição química do solo, no caso de solos mais agressivos, pode ser o CPIV”, explica Felix. Outra possibilidade, a depender do pH do solo é adotar o uso de cal para regular a acidez do meio. “O processo permite a adição de outro ligante”, enaltece o engenheiro da Keller. Um benefício colateral do uso da cal é a redução no consumo de cimento.

A finalidade do processo é obter colunas com capacidade que atenda aos critérios de projeto. Ou seja, impermeáveis e com alta resistência (2 ou 3 MPa). Para tanto, o processo é todo ensaiado, com avaliação que considera o conhecimento geotécnico do solo e ensaios de compressão simples em laboratório. “Controla-se tanto o processo executivo – a densidade da calda, as características do cimento, os diâmetros –, quando aspectos pós-executivos, com retirada das amostras e ensaio em laboratório”, diz Felix. Ele conta que é possível, inclusive, a retirada total da coluna para controle visual da execução.

Prático e versátil, o cimento queimado tem ótimo custo-benefício e é solução para projetos que pedem atmosfera moderna e despojada

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