PROTE O DO TALUDE DEMONTANTE__-DA BARRAGEMDE TERRA DA USINAHIDRELETRICA PORTO PRIMAVERA COM SOLO CIMENTO

JEFERSON LUIZ RODRIGUES GONCALVES - Engenheiro Civil - CompanhiaEnergetica de Sao Paulo

CLIMERIO DE TOLEDO PEREIRA - Engenheiro Civil - CompanhiaEnergetica de Sao Paulo

JOAO TARALLO JUNIOR - Engenheiro Civil - Companhia Energetica deSao Paulo

PEDRO CORRADI NETO - Engenheiro Civil - Companhia Energetica deSaco Paulo

RESUMO: 0 present.e trabalho tem como escopo demonstrar os

materiais utilizados, procedimentos executivos e 0

controle tecnol6gico necessArios pars a execuc o do

solo-cimento como protec%o do talude a montante da

barragem de terra da Usina Hidreletrica Porto

Primavera. Esta soluc%o foi adotada ap6s

constatacNo da inexistOncia de rocha em quantidade

e qualidade suficientes no local para aplicacAo

como rip-rap. Outras solucbes, como por exemplo

laje de concreto, blocos articulados e gabibes,

tiveram seus custos estimados superiores ao do solo

cimento.

I - INTRODLJf R0

A Usina Hidreletrica Porto Primavera estA situada no rio

ParanA no Estado de Seto Paulo, fazendo divisa com o Estado do

Mato Grosso do Sul (Figura 1 anexa). Sua Barragem de Terra possui

uma extensNo de 10.200 metros, cujo talude de montante estA sendo

protegido com solo-cimento, entre as cotas 254,00 e 260,20 m,

perfazendo um volume total compactado de 156.390 m= nests

proteq o, conforme mostra a figura 2 anexa.

Esta solurao foi adotada, ap6s constataq&o da inexistOncia derocha em quantidade e qualidade suficientes no local parsaplicac&o como rip-rap, bem como o custo de outras solugbes (lajede concreto , blocos articulados e gabibes ) em comparagao ao dosolo-cimento , as quais estimam-se superiores. Esta 6 a segunda emaior Hidrelttrica da CESP que est6 sendo construida utilizando-

Tema 131

se solo-cimento como proteq%o de talude na Barragem de Terra,sendo a primeira a de Rosana , situada no rio Paranapanema poucoantes da conflu@ncia com o rio ParanA , concluida em margo de1.987.

2 - MATE R I AI S UT I L I ZADOSPAR A .__E XECUCAO DO SOLO-C IMENTO

2.1 - Solo

0 solo utilizado para execuc%o da mistura 6 o coluvio areno-

argiloso proveniente da Area de emprestimo da Margem Direita, que

segundo a classificac&o H.R.B (Highway Research Board)

corresponde ao A2-6 . 0 solo deve ser isento de materias organicas

e outras impurezas , bem como tratado previamente atraves de

gradeamento e correrao de umidade.

2.2 - Cimento

Para execuq o da mistura , o cimento utilizado e o Portland comfiller ( CPII F ) classe 32.

2. 3 - Agues

A Agua utilizada 6 a de mananciais pr6ximos que deve ser

isenta de teores nocivos de sais , Alcalis e com ph neutro ou

proximo da neutralidade.

PROCEDIMENTOS CONSTRUTIVOS E CONTROLS TECNOLOGICO

3.1 - Mistura do Solo-Cimento

A mistura do solo-cimento estA sendo realizada em uma usina do

tipo PS 600 ( marca Fago Bolliden Allis) de produgNo continua, com

capacidade de produc o de 200 ton/hora ( ver figura 3 anexa,

esquema tipico da mistura ). 0 teor de cimento misturado ao solo 6

em torno de 6 / a 7 %. 0 tempo de mistura na usina, estA sendo de

no minimo 30 segundos , ou o tempo necessArio para produzir uma

mistura homogenea com um minimo de 90 % de pulverizaq&o e com

umidade em torno de 11,5 %. Durante a execuc&o da mistura, s&o

realizados ensaios para verificaq&o da umidade , teor de cimento e

gran de pulverizac&o que apresentamos na tabela i anexa.

Tema 1 32

3.2 - Trans_porte e Lanramento

Apbs mistura do solo-cimento na usina, o mesmo a carregado emcaminhbes basculantes de forma que sua porgao menos pulverizada,ou seja, com a presenca de pequenos torrbes heterog@neos, seconcentre numa lateral de cagamba que serA devidamenteposicionada no langamento , visando adequar sua localizaq&o com omenor comprometimento possivel . Durante o transporte , o solo-cimento @ protegido por uma lona Para que no perca umidade,sendo seu langamento feito na prata por mein de um distribuidormetAlico tracionado pelo prbprio veiculo que o transportou, emcamadas com espessura de 15 a 20 cm e largura variando de 2,0 a5,0 m, conforme mostra figura 4 anexa.

3.3 - Co_ pataa o,

A compactac^co do solo-cimento estA sendo executada por rolovibratbrio de patas e posteriormente com rolo liso pneumAtico,propiciando uma superficie acabada lisa e com pe .queno gradiente

do gran de compactaq o entre topo e base da camada. 0confinamento lateral e x terno da camada a realizado por uma roda

lateral com inclinaC o entre 45° a 60° adaptada ao rolo

pneumAtico (Figura 5 anexa ) e o confinamento lateral interno por

meio de argila compactada conjuntamente com a protecZ(o . A camada

compactada apresenta uma espessura final em torno de 20 cm.Na compactacAo , sAo realizados ensaios Para controle da

execuC o, que consiste na verificaq o da umidade, grau de

compactac&o e gradiente de compactacNo (tabela 2 anexa) e ensaios

Para controle do produto acabado , que consists na extra; o de

amostras "in situ" Para verificamo da resist@ncia a compressaosimples aos 7, 28, 90 e 180 dias ( tabela 3 anexa ) e Para ensaiosde durabilidade ( molhagem-secagem e gelo-degelo - tabela 4anexa).

De acordo com os resultados obtidos, verificamos que a

compactagao estA sendo executada rigorosamente dentro doespecificado , sendo observado um grau de compactagao medio minimode 98,8 %, ou seja, 2,8 % superior ao minimo aceitAvel, que a de96 bem como um gradiente de compactar o medio de 0,8portanto inferior ao mAximo aceitAvel (2 %). Para a resist@ncia acompressao , observamos que os cp's extraidos apresentaram um

minimo de 79 % da resist @ncia em relaQNo aos cp's moldados em

laboratbrio. As perdas de peso nos ensaios de molhagem -secagem e

gelo-degelo sao de 6 % e 8 % respectivamente , segundo criteriosda PCA (Portland Cement Association ), sendo verificado nosensaios uma perda de peso media de 2,8 % Para molhagem -secagem e

4,6 7 Para gelo-degelo.

3.4 - Juntas

Imediatamente antes do lanramento de uma nova camada sobre uma

j1 compactada , 6 executada uma junta de sobreposiCIIo atraves de

espargimento de calda de cimento ( relac%o egua/cimento = 1,0) com

espessura de 1 mm e consumo de cimento de 1 kg /mm de area

Tema 1 33

recoberta ( Figura 6 anexa ). Ap6s aproximadamente 20 dias, s9oextraldos corpos de prova da camada compactada contendo a juntaentre camadas, para posterior ensaio de tragND da mesma ( tabela 5anexa ). A extrarao dos corpos de prova 6 feita atraves de umasonda rotativa com barrilete tipo copo e coroa de diamantesint6tico de 6 polegadas.

A moldagem dos corpos de prova em laborat6rio, no contem ajunta de calda de cimento . De acordo com a tabela 5 anexa,verificamos que a eficiPncia da junta 6 em media de 48 %. Ap6svArios ensaios da resistencia a trarao, observamos que a junta decalda de cimento apresenta uma maior resist@ncia quando saturamosa superficie da camada antes do seu lanramento.

3.5 - Cura

As superficies das camadas sAo mantidas Omidas permanentementepor borrifamento de Agua em intervalos de tempo regulares, ate aretomada dos trabalhos , ou no caso de ficarem expostas por longoprazo , as mesmas sbo mantidas umidas por um periodo minimo de 7dias . 0 umidecimento para a cura se inicia I hora ap6s o terminoda compactar&o da camada.

4 - CONS IDERAC ES_FINAIS

Ate a presente data jA foi executado 29 % da proterao do

talude em solo-cimento da Barragem de Terra da Usina Porto

Primavera. Observamos que as procedimentos executives e 0

controle tecnol6gico nos apontam um produto final de acordo com

as especificarbes e consequentemente com as exigtncias da obra.

Acreditamos ter alcanrado um avanro tecnol6gico em proterZ(o de

barragens com solo-cimento, haja visto a pouca utilizaq%o deste

material no Brasil. Em obras onde no exista rocha em qualidade e

quantidade suficentes para aplicagNo como rip-rap, concluimos que

o solo-cimento torna-se uma solucZ(o totalmente viAvel.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos todos as empregados da CESP que contribuiramdireta ou indiretamente para realizagNo deste trabalho.

REFERENCIAS

CESP-Relat6rios Internos.CARVALHO, P.A; HELLVIG, A.JR; KUBO, P. - " Solo-Cimento : ControleTecnol6gico de Construrao e Avaliarao de Desempenho - Obra do

Aproveitamento Hidrelbtrico de Rosana".THEMAG - Especificaroes T6cnicas.

Tema 1 34

ENSAIOS N X S(±) Cv

(%)

TEOR DE CIMENTO (%) 1929 6 ,3 0,4 6,3

GRAU DE PULVERIZA4,&O (%) 1929 94,4 0,5 0

Tabela 1 : Resumo dos Dodos de Controle do Misturo.

BORDO EXTERNO EIXO BORDO INTERNO

ENSAIOSN X S( ± )

(/o ) N X S(±)(%)

N X S(-)(%)

UMIDADE NATURAL (%) 418 10 ,7 0,7 6,5 219 10,7 0,8 7,5 220 10, 6 0,7 6,6

UMIDADE 6TIMA (%) 418 10,9 0 , 5 4,6 219 10,9 0,5 4 ,6 220 10,9 0,5 4,6

GRAU DE COMPACTACk (9'0) 418 98,8 1,8 1,8 219 98,9 2,0 2,0 220 997 1,8 1,8

DESVIO DE UMIDADE (%) 418 -0,2 0,6 - 219 - 0,3 0,6 - 220 -0,2 0,6 -

GRA IIENTE DE' ^111^NY :1 A '0" 14 8 9? 0,4 - -

Tabela 2 : Resultodo dos Ensoios poro Controle do Execug6o

IDADE CORPOS DE PROVA MOLOADOS CORPOS DE PROVA EXTRAIDOS

( Dios) N S(±)(%)

N X S(±) (% )

7 8 30 36 ,5 7,2 19 ,7 695 31,2 8,2 26,3

28 772 52,2 9,5 18,2 637 43,5 9,9 22,8

90 54 63 ,9 14p 21,9 45 50 , 2 13,9 27,7

180 30 58 ,4 14,7 25,2 27 5310 19,2 36,2

Tabela 3 : Resultodo dos Ensoios de Compressao ( Kgf/cmt).

Tema 1 35

I

CONOlg6ES DOSOURA81LOAOE POR MOLKAMM -SECAGEM (P.P. %) DURABIUDADE POR GELD- DEGELD (P. P•% )

C ORPOS DE PROVAN x S(+

CvN X S (t)

c v

(%) (%)

MOLDADOS 91 2,7 1,2 44,4 91 4,6 1,7 370

EXTRA IOOS Be 2,8 1,7 60,7 89 3,7 1,9 51,4

Tobelo 4 : Resultodo dos Ensoios de MolhoQem-Seco9ern a GNo - DegWo.

CORPOS DE PROW MOLOAOOS CORPOS DE PROVA EXTRAIDOS

ENSAIO

IDAOE N X S ({) (%) IDADE N X S

RESIST NCIA A 2TRAtA028 34 04 1 4 35 28 18 1 9 1 1 957( K o f / cm ) , , A , , ,

Tobelo 5 : Resultodo dos Ensoios de Tragao do Junto .

Nomenclature dos Tobelos :

N - Numero de Ensoios

X : Medio Aritmetica

S(±) : Desvio Podroo

CV% : Coeficiente de vbriopoo

PP (% = Perdo de Peso

Tema 1 36

L

266

E•6

236

230

Protecoo Com Solo

Figuro 1

263.0

E6TM 1- LR

1 l

Figuro 2 Secao Tiplco do Borrogem de Terro

SILO DE CIMENTO MURO DECONTENcAO

11 MISTURADOR CONTIMIO "PUG-MILL

OE ROSCAS PARALEL ASROSCAS PARALEL AS

Locolizoc`oo do Borrogem

DA 6ARRAGEM

SOLO ARMAZENADO

ALIMENTACAOCE sow

Figuro 3 : Esquemo Tipico do Misturo no Usino

Figuro 4 : Solo Cimento Compoctodo

Figuro 5 : Compoctocoo Loterol do Comodo

MINIMO L. ( M INIMO )

. SOeIIEPOQI^SO

JU STS POSIcAO

Figuro 6 : Juntas de Coldo de Cimento Entre Comodos

Tema 1 38