Jet-grouting

O Jet Grouting – cimentação a jato - é uma técnica de melhoria de solos realizada diretamente no interior do terreno sem escavação prévia, utilizando jatos horizontais de grande energia cinética que desagregam a estrutura do terreno natural e misturam as partículas de solo desagregado com calda de cimento, dando origem a um material de melhores características mecânicas do que o inicial e de menor permeabilidade.

O processo físico da técnica de Jet Grouting envolve as seguintes etapas:

• Corte: a estrutura inicial do solo é quebrada e os fragmentos do solo são dispersos pela ação de um ou mais jatos horizontais;
• Mistura e substituição parcial: uma parte dos fragmentos do solo é substituída e a outra parte é misturada com a calda injetada, a partir dos bicos de injeção;
• Cimentação: os fragmentos de solo são aglutinados entre si pela ação auto-endurecedora da calda, formando um corpo consolidado.

Existem 3 tipos de jet-grouting: monofluido (JET I), bifluido (JET II) e trifluido (JET III).

Na configuração de jet monofluido (JET I), o fluido do jato é calda de cimento que aplica as três funcionalidades de corte, substituição de material e cimentação.
Uma significante parte da energia cinética do jato é perdida pelo atrito do solo em suspensão e o material em excesso poderá se tornar muito viscoso para subir livremente pelo furo.

No jet bifluido (JET II), é injetado ar juntamente com a calda de cimento. O ar melhora o processo de substituição removendo o solo in-situ atuando como "air lift".
A injeção de ar também ajuda ao corte do terreno, aumentado assim o diâmetro máximo do tratamento para o mesmo terreno.

Na configuração de jet trifluido (JET III), o corte e remoção do terreno é efetuado por jatos de ar e água, independente da cimentação, que é efetuada com injeção de calda de cimento a baixa pressão pelo injetor mais abaixo na vara.
Nesta configuração, há um circuito de alta pressão que apenas transporta água, um segundo ciscuito de baixa pressão para a calda de cimento, e é necessário um sistema de perfuração de três linhas (água, ar e calda).

A sequência de execução é normalmente a seguinte:

• Perfuração de pequeno diâmetro até à profundidade pretendida;
• Um fluido a alta pressão é injetado através de pequenos injetores na parte inferior da vara de perfuração;
• A ferramenta de perfuração é subida lentamente e em rotação criando uma coluna de solo-cimento.
  Durante a injeção, o material em excesso deverá sair livremente pelo espaço anelar entre a vara e as paredes do furo de forma a não criar sobrepressões no maciço.

O resultado (diâmetro, composição e resistência das colunas) depende da velocidade de rotação e subida da ferramenta, pressão e caudal de injeção, composição da calda de cimento, granulometria, composição e compactação do terreno e tipo de jet-grouting (I, II ou III).