Congelamento de solos

Realizar a abertura de um túnel ou galeria pode ser uma tarefa difícil ou até impossível se o terreno em questão não tiver a estabilidade necessária para o processo. Uma alternativa que vem ganhando espaço entre os engenheiros é o processo de congelamento de solos, a técnica vem crescendo como uma estratégia da Construção Civil para contornar estes e outros problemas da área.

Solo congelado para construção de um túnel na Suécia

Solo congelado para construção de um túnel na Suécia

Sobre a técnica:

O processo consiste em retirar o calor e a umidade naturais do solo, características que colocam em risco os trabalhos de escavação, e congelá-lo através de um intenso processo de refrigeração. São utilizados dois métodos de congelamento, o fechado e o aberto. A principal diferença entre ambos está no tempo que é gasto para o congelamento, no fechado é possível congelar um determinado volume de solo em um período de três a quatro semanas, já no método aberto o mesmo volume pode ser congelado em um período de 5 a 7 dias.

Na técnica fechada utiliza-se geralmente a salmoura, uma solução de água saturada com sal. Há uma central elétrica de resfriamento que mantém a solução a uma temperatura de aproximadamente -36 ºC. A salmoura percorre o solo através serpentinas que são instaladas no interior de todo o volume de solo que se deseja congelar e a partir da circulação da solução que vai sendo constantemente resfriada pela central, obtém-se um solo de alta coesão e estanqueidade.

A técnica aberta consiste na aplicação de uma substância, geralmente nitrogênio, que pode atingir a uma temperatura de até -196 ºC. O Nitrogênio provoca um choque térmico nas águas subterrâneas que fazem parte do solo em tratamento. Assim como a técnica fechada, a técnica aberta também faz uso de serpentinas, porém há a diferença de que nesta técnica há consumo e descarga do insumo, ao contrário da técnica fechada, onde se consome apenas energia elétrica.

O congelamento de solos já apresenta diversas vantagens no seu emprego na  construção civil:

– Elimina a necessidade sistemas de escoramento e desidratação do solo, uma vez que o solo congelado é quase duas vezes mais resistente que o concreto e praticamente impermeável;

– Cria uma superfície de grande resistência para suportar os equipamentos construtivos até mesmo nos solos mais macios.

– Gera um forte e estável suporte para as fundações novas ou pré-existentes em áreas próximas a escavação;

– A forma como a areia molhada é congelada evita que ela se liquefaça em caso de terremotos. Também são evitados deslizamentos de terra, pois ao mesmo tempo em que são criados pontos de resistência que garantem estabilidade do terreno, também se permite que a água que se encontra no solo seja escoada.

Além disso, a técnica pode ser utilizada para aplicações ambientais como a criação de uma barreira in-situ para contenção de águas subterrâneas contaminadas. Pode também ser criada uma barreira inferior em aterros ou outros locais contaminados fornecendo um escoramento temporário para construção de barreiras permeáveis ou para a escavação e extração da área contaminada.

Como a técnica ainda está em desenvolvimento, diversas novas aplicações e aperfeiçoamentos vão sendo sugeridos ao longo do tempo. Um novo uso, por exemplo, surgiu durante um trabalho no Porto de Seattle, no qual utilizou-se o sistema para congelar temporariamente o solo de acima de uma abertura onde havia um largo cano enterrado. Dessa forma os trabalhadores puderam entrar com segurança e reparar o cano danificado.

Fontes: Terratest, The Seattle Daily Journal of CommerceAir Liquid, Free Association Design,

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