Empolamento é o aumento de volume que o solo sofre quando é escavado: 1 m³ medido no corte pode virar 1,12 m³ (areia seca) ou 1,40 m³ (argila) solto na caçamba do caminhão. Ele se calcula por Vs = Vc × (1 + E), e o caminho de volta, do solto para o corte, usa o inverso, 1/(1 + E). O percentual muda com o tipo de solo e com o órgão que define o critério: o SICRO usa 30%, 39% e 75% por categoria de material, o SINAPI usa 25% (fator 0,8) e a Sudecap, de Belo Horizonte, usa 25% e 30%. Já o entulho de demolição, pela experiência do autor em reformas, ocupa de 1,75 a 2,2 vezes o volume original na caçamba.
O que é empolamento e por que o solo ocupa mais espaço depois de escavado?
O solo ocupa mais espaço depois de escavado porque, ao ser desmanchado, seus grãos perdem o arranjo denso que tinham no terreno e passam a ter mais vazios entre eles.
No terreno natural, o solo está em um estado de compacidade resultado do seu próprio processo de formação. Quando a escavadeira desmancha esse arranjo, a mesma massa de grãos passa a ocupar um volume maior. É por isso que o volume carregado e transportado é maior do que o volume medido no corte, e é essa diferença que o orçamento precisa considerar na escavação, no transporte e no dimensionamento da frota.
Em quais volumes o solo é medido: corte, solto e aterro?
O solo passa por três estados ao longo de uma terraplenagem, e cada um tem um volume diferente para a mesma quantidade de material.
- Corte (ou natural): o solo como está no terreno, no volume que a topografia mede.
- Solto: o solo depois de escavado, com mais vazios. É o volume que enche a caçamba do caminhão.
- Aterro (ou compactado): o solo depois de lançado e compactado, com menos vazios do que tinha no corte.
O empolamento liga o corte ao solto. A contração liga o solto ao aterro. Misturar as duas é a origem da maior parte das confusões nesse assunto.
Como calcular o empolamento do solo?
O volume solto é o volume do corte multiplicado por (1 + E), em que E é o empolamento em decimal.
A fórmula padrão, encontrada em Aldo Dórea Mattos (2014), é:
Vs = Vc × (1 + E)
Vs é o volume de terra solta e Vc é o volume medido no corte. Se 1 m³ de solo vira 1,3 m³ depois de escavado, o empolamento é de 30%.
Para fazer o caminho contrário, do solto para o corte, divida pelo mesmo fator. O resultado é o que chamo aqui de fator de conversão solto → corte: 1/(1 + E). Com E = 30%, ele vale 1/1,30 ≈ 0,77. É o número que aparece, por exemplo, na linha "Solto → Corte" da ferramenta de volumes do Quantify.
Qual a diferença entre empolamento e contração?
O empolamento é o aumento de volume na escavação (corte → solto); a contração é a redução de volume na compactação (solto → aterro), e o orçamento precisa dos dois.
No aterro, o solo é compactado por rolos e fica mais denso do que estava no corte. Por isso, para executar certo volume de aterro, é preciso escavar um volume de corte diferente do volume do aterro. A Sudecap, no seu Caderno de Encargos, chama essa relação de fator de conversão e a define como a massa específica do material compactado dividida pela massa específica do material em estado natural: Vc = f × V aterro. Para a Sudecap, as massas específicas devem ser obtidas em ensaios in loco, e o fator médio de 1,18 (acréscimo de 18%) só vale para o levantamento de quantitativos de projeto.
Cuidado com o nome: o SICRO também usa "fator de conversão", mas para o par corte ↔ solto (0,77, por exemplo). Quando um documento falar em "fator de conversão", confira de qual par de volumes ele está falando.
Quais são os empolamentos padrão por tipo de solo?
Os valores mais citados na literatura brasileira de orçamento variam de 12% para solo arenoso seco a 50% para rocha detonada.
Segundo Mattos (2014), cada tipo de solo tem uma taxa de empolamento própria:
| Material | Empolamento (E) | 1 m³ no corte vira… |
|---|---|---|
| Solo arenoso seco | 12% | 1,12 m³ solto |
| Terra comum | 25% | 1,25 m³ solto |
| Solo argiloso | 40% | 1,40 m³ solto |
| Rocha detonada | 50% | 1,50 m³ solto |
Esses valores são referências de partida. Cada solo tem sua própria massa específica natural e solta, e o valor de projeto deve vir de ensaio ou do critério definido no edital.
Qual o fator de empolamento de uma demolição?
Na demolição, o entulho costuma ocupar de 1,75 a 2,2 vezes o volume original quando é descartado na caçamba, um empolamento muito maior que o do solo.
Esse resultado vem da experiência do autor em obras de reforma. Ao jogar o entulho na caçamba, sempre sobram muitos vazios entre os pedaços. Se o resultado da demolição for algo mais "compactável", o fator fica na margem inferior da faixa, ou até abaixo dela. Já telhas, madeiramentos, cerâmicos, alvenaria demolida e gesso sempre ocupam mais do dobro do volume que tinham na caçamba.
Tabela de autoria do Eng. Milton José, a partir da experiência em obras de reforma:
| Material | Fator (volume na caçamba ÷ volume original) | Empolamento equivalente |
|---|---|---|
| Demolição em geral | 1,75 a 2,2 | 75% a 120% |
| Resultado mais "compactável" | Margem inferior (1,75) ou menos | 75% ou menos |
| Telhas, madeiramentos, cerâmicos, alvenaria demolida e gesso | Mais de 2,0 (mais do dobro) | Mais de 100% |
O empolamento equivalente é o fator menos 1, como na fórmula Vs = Vc × (1 + E). É por isso que a referência "Entulho geral" de 75% na ferramenta de volumes do Quantify corresponde ao limite inferior da faixa. Na prática, 10 m³ de alvenaria demolida ocupam mais de 20 m³ na caçamba, e é esse volume que define a quantidade de caçambas e de viagens.
Qual empolamento o SICRO, o SINAPI e a Sudecap adotam?
Cada sistema adota o seu critério, e eles não coincidem: o SICRO diferencia três categorias de material, o SINAPI usa um fator único de 0,8 e a Sudecap usa 25% ou 30%.
| Fonte | Empolamento | Como aparece |
|---|---|---|
| SICRO 3 (DNIT, 2007) | 30% (1ª cat.), 39% (2ª) e 75% (3ª) | Fator de conversão 0,77 / 0,72 / 0,57 |
| SINAPI | 25% | "Fator de empolamento – 0,8" na aferição das composições de escavação |
| Sudecap/PBH | 25% (1ª e 2ª cat.) e 30% (3ª cat.) | Acréscimo no cálculo das viagens de caminhão |
| Quantify (padrão) | 30%, editável | Empolamento 1,30 e contração 0,70 |
- SICRO: o Manual de Aferição das Composições de Custos do SICRO 3 define o fator de conversão como a relação entre o volume do material para o qual se calcula o custo e o volume do mesmo material manuseado. Os valores 0,77, 0,72 e 0,57 equivalem aos volumes soltos 1,30, 1,39 e 1,75 para cada 1 m³ no corte.
- SINAPI: as composições de escavação vertical a céu aberto, como a 101240, trazem na aferição "fator de empolamento – 0,8". Como 1/0,8 = 1,25, isso equivale a empolamento de 25%. Segundo o Caderno Técnico, o volume de corte é o geométrico, definido pela topografia.
- Sudecap: para calcular as viagens de caminhão na destinação de resíduos, o Caderno de Encargos da Sudecap acrescenta 25% ao volume de 1ª e 2ª categoria e 30% ao de 3ª categoria.
Repare no contraste: o SICRO chega a 75% para a 3ª categoria, enquanto a Sudecap usa 30% para o mesmo tipo de material. Isso não significa que um esteja errado, mas que cada critério foi pensado para um uso (composição de custo rodoviária, quantidade de viagens de caminhão), e o orçamentista precisa usar o critério do órgão que vai analisar o orçamento.
Como converter volumes de corte, solto e aterro na prática?
Multiplique ou divida pelos dois fatores em cadeia: o empolamento leva do corte ao solto e a contração leva do solto ao aterro.
A ferramenta de Volumes para Terraplanagem do Quantify faz exatamente essa cadeia. Você informa o empolamento (corte → solto) e a contração (solto → aterro), e ela calcula as quatro conversões e converte qualquer volume digitado. Com os valores iniciais da ferramenta (empolamento 1,30 e contração 0,70), os fatores são:
- Solto → Corte: 0,77
- Aterro → Solto: 1,43
- Corte → Aterro: 0,91
- Aterro → Corte: 1,10
Os dois usos mais comuns são o dimensionamento do transporte (quantas viagens, qual frota) e o balanço entre corte e aterro (se o volume escavado cobre o aterro ou se falta material de empréstimo).
Qual o erro mais comum: contar o empolamento duas vezes?
O erro mais comum é aplicar o empolamento sobre uma quantidade que a composição de custo já corrige, o que paga o serviço em dobro.
A Sudecap alerta que o fator de empolamento já está incluído em todas as composições de custo de terraplenagem; aplicá-lo de novo no cálculo de medição significa pagar o serviço em dobro. O mesmo raciocínio vale para o SINAPI: como o fator 0,8 está na aferição da composição e a base de quantificação é o volume de corte geométrico, a quantidade a lançar é a do corte, sem empolar antes.
O contrário também acontece: usar uma composição que cobra por m³ solto sem converter o volume do corte. Antes de multiplicar qualquer coisa, leia o Caderno Técnico da composição para saber em qual volume ela é medida. Foi o que mostrei na análise da carga e do transporte da limpeza de terreno, onde a conta só fecha ao aplicar o empolamento de 25% sobre o volume certo.
Perguntas frequentes
O que é empolamento do solo?
É o aumento de volume que o solo sofre ao ser escavado, expresso em porcentagem do volume no corte. Se 1 m³ vira 1,3 m³, o empolamento é de 30%.
Qual a fórmula do empolamento?
Vs = Vc × (1 + E), em que Vs é o volume solto, Vc é o volume medido no corte e E é o empolamento em decimal. Para voltar do solto ao corte, divida por (1 + E).
Qual o empolamento padrão da areia, da argila e da rocha?
Segundo Mattos (2014): solo arenoso seco, 12%; terra comum, 25%; solo argiloso, 40%; rocha detonada, 50%. São valores de referência, e o valor de projeto deve vir de ensaio ou do critério do edital.
Qual o fator de empolamento do entulho de demolição?
Segundo a experiência do autor em reformas, de 1,75 a 2,2 vezes o volume original quando o entulho é descartado na caçamba. Telhas, madeiramentos, cerâmicos, alvenaria demolida e gesso ocupam mais do dobro do volume original.
Empolamento e contração são a mesma coisa?
Não. O empolamento é o aumento de volume na escavação (corte → solto); a contração é a redução de volume na compactação (solto → aterro).
Preciso aplicar o empolamento nas composições do SINAPI?
Em geral não: o fator de empolamento de 0,8 já faz parte da aferição das composições de escavação do SINAPI, e a quantidade a lançar é o volume de corte geométrico. Confirme sempre no Caderno Técnico da composição.