Blocos de EPS na execução de aterros sobre solos moles

4 anos ago by in Geotecnia
EPS em aterros moles

Existem vários métodos construtivos de aterros sobre solos mole a fim de reduzir os problemas de recalque e de estabilidade. Entretanto, para se escolher o melhor método construtivo existem vários aspectos que devem ser considerados. Questões como viabilidade financeira, prazos e dificuldades geotécnicas da região em estudo são decisivas para a determinação do método construtivo.

Aterro leve em EPS

Atualmente, tem-se observado a utilização do EPS em aterros de obras rodoviárias.

A técnica consiste na substituição parcial do aterro tradicional por blocos de EPS de alta densidade. Fácil de manipular, biologicamente inerte, extremamente leve e com alta resistência mecânica, sobretudo à compressão, o EPS é um material celular plástico que consiste de pequenas partículas de forma esférica. Com estrutura microcelular contendo aproximadamente 98% de ar, o poliestireno expandido tem peso específico da ordem de 1% em relação aos solos, mas com boas propriedades mecânicas. Dessa forma, quando devidamente aplicado, pode reduzir as possibilidades de deformações das camadas moles do terreno.

As vantagens do uso de EPS nestas obras são: sua baixa densidade (que reduz os recalques e diminuir o cronograma da obra), baixa absorção de água, resistência mecânica, resistência à compressão, fácil manuseio, versatilidade de tamanhos e formatos e redução de prazos. São utilizados os blocos de EPS substituindo o solo que seria usado no aterro, em seguida, é executada uma camada protetora de concreto para redistribuir as tensões sobre o EPS e evitar o puncionamento desse material.

Dimensionamento

O dimensionamento de aterros com blocos de EPS deve ser realizado em duas etapas considerando-se todas as solicitações (externas e internas) presentes na obra. A primeira fase consiste no dimensionamento global da estrutura e deve garantir a segurança contra os mecanismos de ruptura normalmente adotados em aterros convencionais, tais como deslizamento na base da estrutura, tombamento, capacidade de carga da fundação e ruptura global.

A segunda etapa baseia-se no dimensionamento local dos blocos de EPS e deve considerar a resistência mecânica dos blocos (compressão, tração, flexão, cisalhamento e fluência) e o controle de flutuação do aterro. Um fator muito importante no dimensionamento do projeto é a avaliação quanto às pressões de água, em função da submersão, por forma a avaliar a possibilidade de flutuação. É importante que, nesse momento, seja feita a modulação do aterro de forma a evitar continuidades verticais e horizontais entre as juntas de blocos.

Quando se fala em obras de geotecnia com poliestireno expandido, propriedades como resistência e capacidade de suporte de cargas estão diretamente associadas à densidade dos blocos. Para aterros de rodovias, normalmente são utilizados blocos de densidade entre 20 e 30 kg/m3. O coeficiente de Poisson é próximo de zero.

O poliestireno expandido tem bom comportamento ao envelhecimento, apresentando, em alguns casos, uma melhora em sua resistência a compressão.

O projeto deve definir as dimensões dos blocos e sua modulação. É importante procurar reduzir desperdícios e ter em conta questões de logística.

Método construtivo de aterros leves em EPS

Realizada a escavação, a superfície é regularizada com material granular (areia), numa camada de aproximadamente 0,10m.

Finalizadas essas etapas, inicia-se a colocação dos blocos de EPS respeitando as cotas finais de projeto e sempre verificando o nivelamento e alinhamento dos mesmos. Antes de aplicadas e por forma a garantir sua estabilidade dimensional, é recomendado que fiquem estocadas por pouco tempo, no máximo de 15 a 20 dias.

Entre uma camada e outra da montagem, as peças são fixadas com conectores metálicos tanto na vertical, quanto na horizontal para favorecer a estabilidade do conjunto. Durante a montagem, é recomendável utilizar sacos de areia sobre as peças para evitar seu deslocamento.

As drenagens longitudinais e transversais, revestidas de geossintéticos, foram instaladas durante a execução do aterro com EPS.
Após a colocação de todas as camadas de EPS são colocadas mantas PEAD e polipropileno nas regiões da faixa de rolamento e taludes. As mantas são desenroladas na direção transversal para se evitar juntas nas direções longitudinais. Por fim deve ser executada uma camada de betão armado com duas camadas de tela (com 0,10m de espessura) – colocada sobre a manta PEAD. Nos degraus são executadas camadas de solo cimento, compactadas, com espessura mínima de 0,3m. O betão armado com resistência superior a 20 MPa e o solo cimento, são responsáveis pelas proteções mecânicas do EPS.

Para saber mais sobre este tema, consulte o artigo “O EPS EM ATERRO DE ENCONTRO DE VIADUTO SOBRE SOLOS MOLES” ou uma dissertação de mestrado sobre a “UTILIZAÇÃO DE MATERIAIS DE ATERRO LEVES NO DOMÍNIO DAS OBRAS GEOTÉCNICAS

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