Aula 09 – SOLO BENTONITA
Eng. Civil Augusto Romanini (FACET – Sinop)
Sinop - MT
2016/1
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS DE SINOP
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
TÉCNICAS DE MELHORAMENTO DE SOLOS
Apresentação da disciplina
Aula 01 – Solos Tropicais
Aula 02 – Estabilização Mecânica Aula 03 – Estabilização Granulométrica
Aula 04 – Estabilização Solo Cimento Aula 05 – Estabilização Solo - Cal
Aula 07 – Estabilização Solo - Betume Aula 08 – Estabilização – Compostos orgânicos
Aula 09 – Estabilização – Solo Bentonita
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Aula 06 – Práticas de campo
Aula 10 – Solo Reforçado com Fibras Aula 11 – Estabilização de Solos moles
AULAS
Aula 00 – Apresentação/Introdução
Parte II – Métodos Especiais
Parte IA – Métodos Tradicionais Básicos
Parte IB – Métodos Tradicionais Básicos
Parte I – Métodos Tradicionais Básicos
Solo Bentonita
Estabilização
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Solo Bentonita Conceito inicial
Bentonita é uma mineral constituído essencialmente por argilominerais do grupo das esmectitas e origina-se mais
frequentemente das alterações de cinzas vulcânicas. Seu nome faz alusão a um depósito de argila esmectítita na
região de Fort Benton, Wyoming (EUA).
As bentonitas caracterizam-se por apresentar:
• Partículas muito finas;
• Elevada carga superficial;
• Alta capacidade de troca catiônica;
• Elevada área superficial
• Inchamento quando em presença de água.
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Solo Bentonita Conceito inicialh
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Solo Bentonita
Como apresenta características próprias, passou a
ser caracterizada como uma argila especial, assim
denominada de bentonita.
A bentonita tem usos múltiplos, mas destaca –se
quando utilizada para construção de estruturas
impermeabilizantes:
a) As estruturas impermeabilizantes mais
comuns são os liners utilizados em aterros
sanitários.
b) Aditivo para evitar o desmoronamento de
pares em estruturas de contenção ou
estacas escavadas.
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Solo Bentonita Conceito inicial
• Na engenharia civil e trabalhos com fundações, para sustentação de solo, na forma de
lodo bentonítico.
• Na construção, como material de selamento.
• No tratamento de solo, para melhorar a condutividade do mesmo, melhorando o
aterramento das redes de distribuição de energia elétrica.
• Na indústria petrolífera ligada com água para fabricar lodos de perfuração.
• Na elaboração de graxas lubrificantes.
• Na elaboração de aromatizantes.
• Na indústria do vinho como clarificante protêico.
• Na transcrição in vitro a partir de DLPs de Rotavirus.
• Alimentação animal para eliminação de toxinas de alimentos (este uso encontra fenomenologia
similar entre animais selvagens, como entre os macacos e os elefantes).
Solo Bentonita
Solo Bentonita Conceito inicial
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Estacas escavadas com lama bentonitica.
Barreiras de impermeabilização - Liners
Solo Bentonita Usos
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Solo Bentonita Usos
Estacas escavadas com lama bentonitica.
Definição: São estacas de grande diâmetros, podem
ser denominadas de estacões. Tem execução rápida e
são utilizadas em diversos tipos de solos, pois quase
não há restrição quanto as execuções. O uso de lama
bentonítica facilita o procedimento anterior e a
concretagem é realizada in loco.
São vantagens da execução de estacas deste tipo:
• Execução sem vibração e ruídos;
• Possibilidade de atravessar camadas do solo de
grande resistência devido as ferramentas de
escavação;
• Execução rápida;
• Possibilidade de atingir grandes profundidades;
• Possibilidade de resistir a grandes cargas com um
único elemento de fundação, reduzindo deste modo
o volume dos blocos;
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Solo Bentonita Usos
Estacas escavadas com lama bentonitica.
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Lama Estabilizadora
Uma das funções básicas da lama é criar uma película impermeável nas paredes da
escavação, chamada ‘cake’, formada pela penetração da lama nos vazios do solo. Esta
película permite que a lama exerça empuxo contra as paredes da escavação, para estabiliza-
la.
Solo Bentonita Usos
Estacas escavadas com lama bentonitica.
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Lama Estabilizadora
Para proteger contra desmoronamentos as paredes
de escavações realizadas em solos instáveis ou
abaixo do lençol d'água empregam-se fluidos
estabilizantes (lama bentonítica ou polímero).
Solo Bentonita Usos
Estacas escavadas com lama bentonitica.
A lama bentonítica pode ( e deve ) ser reciclada por meio
de desarenação ou correção da mistura com lama nova
para que se atinja os parâmetros recomendados ( e que
garantam a formação do “cake”) .
Com o decorrer do uso a lama deve ser totalmente
substituída.
Ph da mistura
Peso específico da mistura
Viscosidade
Resistência ao cisalhamento
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Lama Estabilizadora
Solo Bentonita Usos
Estacas escavadas com lama bentonitica.
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Execução
São estacas escavadas mecanicamente, moldadas “in loco” e executadas com emprego de lama
bentonítica (para suporte das escavações) com concretagem submersa.
As principais fases de execução de um estacão são:
Escavação de poço com cerca de 2 metros de profundidade e colocação de um tubo de aço
(tubo-guia) para proteção do topo da escavação.
Escavação a estaca até a profundidade de projeto, mantendo o furo cheio de lama
bentonítica a fim de estabilizar as paredes da escavação (fase 1).
Limpeza do fundo da escavação, tratamento da bentonita (fase 2) e colocação da armadura
(fase 3).
Lançamento do concreto, de baixo para cima, através de tubos de concretagem (fase 3).
Recuperação do tubo-guia. Estaca pronta (fase 4)
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Estacas escavadas com lama bentonitica.
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Solo Bentonita Usos
Estacas escavadas com lama bentonitica.
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Solo Bentonita Usos
Barreiras de impermeabilização - Liners
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Solo Bentonita Usos
Barreiras de impermeabilização - Liners
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Solo Bentonita Usos
Barreiras de impermeabilização - Liners
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Solo Bentonita Usos
Barreiras de impermeabilização - Liners Dosagem
No Brasil, o estudo da dosagem pode ser realizado conforme a norma da ABCP para solo -
cimento, no entanto com devidas modificações. A principal modificação está relacionado a
redução da permeabilidade de respectivo solo com adição de bentonita
Mistura
Permeabilidade
Redução da
PermeabilidadeTrocas catiônicas
Melhor resposta á ação
da água
Solo Bentonita Água
Duas estabilizações
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Solo Bentonita Usos
Barreiras de impermeabilização - Liners Dosagem
O procedimento da normalmente é conduzido nas premissas de outras técnicas de
estabilização de solo.
a) Identificar e classificar o solo
b) Escolher os teores de bentonita para o ensaio de compactação
c) Executar o ensaio de compactação para os teores
d) Executar o ensaio de permeabilidade de carga variável
e) Escolher o teor de bentonita adequado com base nos resultados obtidos.
São opcionais e alternativos:
a) Ensaios de resistência – Tração e Compressão
b) Ensaios de permeabilidade utilizando o liquido lixiviado
c) Ensaios de durabilidade por molhagem – secagem e imersão.
d) CBR – Expansão
e) Retração
f) Modelo Experimental para verificar permeabilidade “em campo”
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Solo Bentonita Usos
Barreiras de impermeabilização - Liners Dosagem
Mistura
Moldagem
Saturação
Leituras
Análise de dados
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Teor de bentonita (%)
Peso e
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Teor de umidade
Estrutura
Floculada
Estrutura
Paralela
Estrutura
Intermediária
Ramo ÚmidoAdição de
Bentonita
Lambe e Whitman (1969) Daniel (1993)
Fonte
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Barreiras de impermeabilização - Liners Dosagem
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Solo Bentonita Usos
Barreiras de impermeabilização - Liners Dosagem
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Barreiras de impermeabilização - Liners Dosagem
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Leitura Recomendada 13 - Correção da permeabilidade de
um solo tropical com adição de bentonita. Romanini e Benatti
2015
Solo Bentonita
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6459: Solo - determinação do limite de liquidez.
Rio de Janeiro, RJ, 1984a. 6 p.
______ NBR 7180: Solo - determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, RJ, 1984b. 3 p.
______ NBR 7181: Solo - análise granulométrica. Rio de Janeiro, RJ, 1984c. 13 p.
______ NBR 7182: Solo - ensaio de compactação. Rio de Janeiro, RJ, 1986. 10 p.
______ NBR 8419: Apresentação de projetos de aterros de resíduos sólidos urbanos. Rio de Janeiro, RJ, 1992. 7 p.
______ NBR 14545: Determinação do coeficiente de condutividade hidráulica de solos argilosos a carga variável. Rio
de Janeiro, 2000.12 p.
BOSCOV, M. E. G. Geotecnia Ambiental. São Paulo: Oficina de textos, 2008. 248 p.
CETESB – Companhia de Tecnologia e de Saneamento Ambiental de São Paulo - Resíduos Sólidos Ambientais. São
Paulo/SP. 1993.
DALLA ROZA, A. E. CRISPIM, F. A. Estabilização mecânica de um solo de Sinop- MT. 2013. 9 p. Trabalho de
Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil). Universidade do Estado de Mato Grosso.Sinop, MT;
DANIEL, D.E. Clay Liners. In: Geotechinical practice for waste disposal. London: Chapman e Hall. 1993. Chapter 8.
p.137-163.
Google Maps. Disponível em < https://www.google.com.br/maps/@-11.7726915,-55.3786509,12z?hl=pt-BR>. Acesso
em: 8 de Fevereiro de 2015.
LAMBE, T. W. WHITMAN, R.V. Soil Mechanics, SI Version. New York, John Wiley and Sons Inc. 533 p.1969
LUKIANTCHUKI, J. A. Influência do teor de bentonita na condutividade hidráulica e na resistência ao cisalhamento de
um solo arenoso utilizado como barreira impermeabilizante. 2007. 150 p. Dissertação de Mestrado (Mestrado em
Geotecnia). Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. São Carlos.
MACAMBIRA, I. Q. Comportamento hidráulico de alguns solos lateríticos para o uso como barreira impermeável. 2002.
127 p.Dissertação de Mestrado (Mestrado em Geotecnia). Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São
Paulo. São Paulo.
MORANDINI, T. L. C. Condutividade hidráulica e compatibilidade em combinações de solo tropical e bentonita para uso
em barreiras. 2009. 191 p. Dissertação de Mestrado (Mestrado em Geotecnia) Universidade Federal de Ouro Preto.
Ouro Preto.
Solo Bentonita
Solo Bentonita
Obrigado pela atenção.
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