Série Técnica | Estudo de Dosagem | Parte 1 - Estudo de Dosagem: da Limitação do Material à Solução Estrutural

Série Técnica | Estudo de Dosagem | Parte 1 - Estudo de Dosagem: da Limitação do Material à Solução Estrutural

Como a caracterização e os ensaios de dosagem fornecem dados para avaliar o aproveitamento de solos, agregados e materiais tratados em pavimentos.

Em uma obra rodoviária, é comum que o solo disponível em cortes ou jazidas próximas não apresente, em sua condição natural, todas as propriedades necessárias para atuar como subleito, reforço, sub-base ou base. O material pode ter baixo suporte, expansão elevada, plasticidade incompatível, granulometria descontínua, grande perda de rigidez com a umidade ou suscetibilidade à deformação permanente.

A resposta mais imediata costuma ser retirar o material e substituí-lo por outro de jazida. Em alguns trechos, essa é realmente a solução necessária. Em outros, porém, os custos de escavação, bota-fora, aquisição e transporte tornam a substituição menos eficiente do que o aproveitamento do próprio material, desde que seu comportamento possa ser modificado de forma segura.

É nesse ponto que entra o estudo de dosagem. Ele não consiste em escolher uma porcentagem usual de cimento ou cal. Trata-se de uma investigação que identifica a propriedade limitante, compara alternativas e verifica, por ensaios, se o material pode cumprir a função prevista na estrutura do pavimento.

Aqui na Suporte, o foco está na qualidade dos ensaios e na confiabilidade dos resultados entregues. Nossa equipe controla todas as etapas do estudo, desde a preparação e homogeneização dos materiais até a moldagem, cura e execução dos ensaios de desempenho. Os dados obtidos permitem comparar diferentes composições de solo, brita, cal e cimento, fornecendo subsídios técnicos para que projetistas e responsáveis pela obra possam avaliar a solução mais adequada para cada aplicação.

O tráfego define a exigência, mas não escolhe a solução

O Número N representa a quantidade acumulada de solicitações equivalentes do eixo-padrão na faixa de projeto durante o período analisado. Quanto maior a solicitação, maiores tendem a ser as exigências de desempenho e durabilidade. A propriedade mais crítica, entretanto, depende da função da camada e da concepção estrutural do pavimento.

A dosagem não reduz o Número N. Ela altera a resposta do material às cargas associadas ao tráfego. Uma composição pode ser adequada para reforço do subleito e inadequada para base, porque a posição da camada muda o estado de tensões e o mecanismo de deterioração relevante. Em materiais cimentados empregados em base, por exemplo, a análise não pode se limitar ao CBR ou à compressão simples: tração, fadiga e risco de fissuração também precisam ser considerados.

Figura 1 - Distribuição ilustrativa das solicitações em uma estrutura de pavimento submetida a Número N elevado. A deformação permanente pode ocorrer nas camadas não ligadas e no subleito, enquanto bases cimentadas também devem ser avaliadas quanto à tração e à fadiga. Fonte: elaboração própria.

 

Antes do aditivo, vem o diagnóstico

Dois solos com a mesma classificação geotécnica podem responder de forma diferente à mesma dosagem. A classificação não descreve integralmente mineralogia, estrutura, porosidade, sucção, forma dos grãos ou atividade dos finos. A investigação deve começar com amostragem representativa e caracterização compatível com a função da camada.

  • Granulometria e distribuição das frações;
  • Limites de liquidez e plasticidade;
  • Compactação, umidade ótima e massa específica seca máxima;
  • CBR/ISC e expansão após condicionamento;
  • Módulo de resiliência e deformação permanente, quando aplicáveis;
  • Matéria orgânica, sulfatos, mineralogia ou outros fatores químicos quando houver indícios de interferência.

A umidade deve ser tratada como variável de projeto. Resultados obtidos apenas na umidade ótima são importantes para comparação, mas podem superestimar o comportamento real quando a camada estiver sujeita a infiltração, drenagem deficiente ou aproximação da saturação.

Cada deficiência aponta para uma linha de dosagem

A solução deve atuar sobre o mecanismo que limita o material. Elevar um resultado isolado não garante que a causa do problema tenha sido corrigida.

Problema dominante

Linha de dosagem

Mecanismo principal

Granulometria inadequada

Mistura entre solos, solo-areia, solo-pedrisco ou solo-brita

Preenchimento de vazios, aumento dos contatos e intertravamento

Plasticidade ou expansão

Solo-cal ou, em situações justificadas, cal-cimento

Troca catiônica, floculação, redução da atividade da argila e reações pozolânicas

Baixo suporte ou baixa coesão

Solo melhorado com cimento ou solo-cimento

Hidratação e formação de matriz cimentante

Demanda elevada de desempenho estrutural

BGS, solo-brita, solo-brita-cimento ou BGTC, conforme o dimensionamento

Resposta ajustada às solicitações previstas e ao comportamento exigido para a camada

Pavimento existente deteriorado

Reciclagem com cimento, emulsão ou espuma de asfalto

Reprocessamento e reaproveitamento da estrutura existente

 

Correção granulométrica: quando falta estrutura granular

A adição de areia, pedrisco, brita ou cascalho é indicada quando o solo possui parte das propriedades desejáveis, mas não forma um esqueleto estável. O ganho é essencialmente físico: aumenta-se o número de contatos, melhora-se o preenchimento de vazios e eleva-se o atrito interno. Uma curva granulométrica enquadrada, entretanto, não comprova sozinha o desempenho. Forma, textura, resistência e quebra dos agregados durante a compactação também interferem no resultado.

Misturas solo-brita podem atuar em reforços, sub-bases e bases, desde que compactação, CBR, expansão, módulo de resiliência e deformação permanente sejam compatíveis com a camada. Em soluções combinadas, a correção granulométrica também pode reduzir o consumo de cimento, mas essa hipótese precisa ser comprovada experimentalmente.

O que a curva granulométrica revela

Em um estudo conduzido no laboratório da Suporte, um solo arenoso-siltoso apresentava 20,4% de material passante na peneira nº 200 e ausência de frações graúdas capazes de formar um esqueleto granular. A composição com 30% de solo, 40% de brita 02 e 30% de pedrisco reduziu o passante na nº 200 para 6,4% e reposicionou a curva dentro da faixa de referência adotada, considerando as tolerâncias do método.

O resultado não deve ser interpretado apenas como redução de finos. A inclusão de frações intermediárias e graúdas aumentou a continuidade da curva, a quantidade de contatos entre partículas e o potencial de intertravamento. Na prática, isso cria condições mais favoráveis à compactação, ao suporte e ao controle da deformabilidade, que ainda precisam ser confirmadas pelos ensaios mecânicos.

 

Figura 2 - Comparação entre a curva do solo in natura e a mistura corrigida. Fonte: estudo real da Suporte

 

Outro conjunto de composições mostrou como a proporção entre solo e agregados desloca a fração fina. O passante na peneira nº 200 caiu de 9,2% no solo original para 2,97% na mistura com 30% de solo, 3,85% com 40% de solo e 4,70% com 50% de solo. A menor porcentagem de finos, porém, não define sozinha a melhor dosagem: a curva completa, a compactação e o desempenho estrutural precisam ser analisados em conjunto.

Figura 3 - Influência da proporção solo/agregado sobre o passante na peneira nº 200. Fonte: Estudo real da Suporte

Cal, cimento ou solução combinada?

A cal costuma ser investigada quando a limitação está ligada à fração fina, à plasticidade, à expansão ou à dificuldade de pulverização, desde que a mineralogia e as condições químicas sejam compatíveis com a reação. O cimento é frequentemente mais eficiente quando se busca maior coesão, resistência e rigidez em solos de baixa plasticidade, materiais granulares ou misturas solo-agregado. Em solos argilosos difíceis, pode ser tecnicamente justificável estudar uma combinação cal-cimento, na qual a cal modifica a argila e o cimento fornece resistência complementar.

Figura 4 - Distribuição e homogeneização de estabilizante em trecho de campo. A fotografia ilustra a etapa executiva; a uniformidade e o teor incorporado devem ser verificados por controle tecnológico. Fonte: acervo fornecido para o estudo.

Reciclagem: aproveitamento da estrutura existente

Para pavimentos existentes, a reciclagem permite processar o revestimento, a base e outros materiais da estrutura, incorporando cimento, emulsão, espuma de asfalto ou agregados corretivos conforme o comportamento desejado. Cada ligante produz uma resposta distinta: soluções cimentadas tendem a ser mais rígidas; ligantes asfálticos permitem maior flexibilidade.

A dosagem também ajuda a avaliar a viabilidade econômica

Um projeto do DER-DF para Número N (USACE) = 6,28 × 10 e subleito com ISC de 9% comparou alternativas aprovadas com o mesmo revestimento asfáltico de 7,5 cm. A estrutura com BGS utilizou 16 cm de base e 20 cm de sub-base; a alternativa com material granular local tratado com 2% de cimento, em relação à massa seca, utilizou 15 cm de base e 17 cm de sub-base.

Para a simulação ilustrativa, foram adotados custos referenciais da PMSP/SIURB, com data-base de janeiro de 2026. Os valores não representam o orçamento da obra do Distrito Federal nem uma comparação direta entre os custos totais: na solução tratada, foi quantificada somente a parcela correspondente ao cimento.

Figura 5 - Comparação ilustrativa entre as estruturas e os componentes de custo considerados. Fonte: estrutura DER-DF; custos referenciais PMSP/SIURB, base janeiro de 2026.

No dimensionamento apresentado, a soma das espessuras de base e sub-base passou de 36 para 32 cm. Para uma base de BGS com 16 cm, o custo unitário referencial do serviço corresponde a aproximadamente R$ 39,99/m². Na alternativa tratada, considerando massa específica seca de 1,960 g/cm³ e cimento a R$ 0,65/kg, a parcela do ligante corresponde a 5,88 kg/m² ou R$ 3,82/m².

O valor de R$ 3,82/m² não inclui obtenção e processamento do material local, mistura, compactação, transporte, cura ou controle tecnológico. Por isso, não pode ser comparado isoladamente com o custo completo do serviço de BGS.

O resultado econômico depende, entre outros fatores, da disponibilidade regional e da distância de transporte. Onde a brita está distante e existe material local tecnicamente aproveitável, o tratamento pode reduzir transporte e consumo de material pétreo. Quando o material não responde adequadamente ou exige processamento elevado, essa vantagem pode desaparecer. A comparação de projeto deve considerar os custos completos e o desempenho de cada alternativa.

Dados confiáveis para decisões mais seguras

O solo mais vermelho, a brita aparentemente mais resistente ou o maior teor de cimento não representam, necessariamente, a melhor alternativa. Uma avaliação segura exige comparar composições em condições equivalentes e considerar os materiais disponíveis, os equipamentos e as condições reais de execução.

Na Suporte, os estudos são conduzidos para produzir resultados comparáveis e rastreáveis. Esses dados subsidiam a discussão técnica entre cliente, projetista e executora, sem substituir o dimensionamento ou a decisão de projeto.

Na próxima parte da série

Vamos mostrar o que acontece dentro do material quando entram brita, cal e cimento: intertravamento, troca catiônica, floculação, hidratação e formação de matriz cimentante. Também vamos comparar quando cada solução faz mais sentido.

Nosso laboratório conta com estrutura e equipe preparadas para atender às diferentes demandas do mercado. O treinamento contínuo e o desenvolvimento interno dos nossos profissionais dão segurança para entregarmos resultados confiáveis, consistentes e rastreáveis.

Não queremos entregar apenas números. Buscamos produzir dados que ajudem nossos clientes a compreender os materiais, comparar alternativas e enfrentar os desafios encontrados em campo.

Traga seu desafio técnico para a Suporte. Aqui, cada demanda é analisada com método e transformada em um estudo estruturado, conduzido com responsabilidade e foco na qualidade da entrega.

Samuel Calura
Coordenador de Laboratório


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