62ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil

ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DE DIFERENTES AGLOMERANTES PARA A ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS

Carlos Filipe Santos Correia e Silva ¹
Ricardo Klein Novroth ¹
Luciano Pivoto Specht ²

1. Dpto. de Tecnologia, Curso de Engenharia Civil - UNIJUÍ
2. Prof. Dr./Orientador - Dpto. de Tecnologia - UNIJUÍ

INTRODUÇÃO:

O solo por ser um material abundante e de fácil obtenção, é largamente utilizado como material de construção. Como afirmado por Ingles e Metcalf (1972), o solo é um material complexo e variável, porém muito fácil de ser obtido, o que torna o seu uso interessante como material de engenharia, mas para tal, três decisões devem ser tomadas, sendo elas: aceitar o solo com suas características normais e projetar conforme as restrições impostas; substituir o solo local por outro de melhor qualidade; criar um novo material alterando as propriedades do solo. Visando melhorar a qualidade do solo foram desenvolvidos vários processos que levam a atingir esse objetivo, dos quais se pode citar a estabilização mecânica, estabilização granulométrica e a estabilização química. A estabilização química é definida como a adição de substâncias que aumentam a coesão entre os grãos do solo, empregando-se normalmente a cal ou o cimento, é uma técnica muito interessante, pela sua facilidade de aplicação, e caso seja bem aplicada apresenta bons resultados. Este estudo tem como principal objetivo analisar a viabilidade técnica e econômica dos dois aglomerantes previamente citados.

METODOLOGIA:

Este estudo classifica-se como quantitativa, pois amostras de solo foram coletadas em campo, preparadas e ensaiadas em laboratório e os resultados pertinentes analisados graficamente. Foram utilizados dois tipos de solos coletados na região de Ijuí-RS, embora os solos são da mesma região pertencem a formações diferentes, sendo o solo "S" da formação Serra Geral, granulometricamente classificado como um solo argiloso, e o solo "T" da formação Tupanciretã classificado granulometricamente como areia fina.Para cada solo foram usados quatro aglomerantes, duas cales do tipo CH-I (cal Cálcica do Estado de Minas Gerais e cal Dolomítica do Estado do Rio Grande do Sul) e dois cimentos Portland (CPII F-32 e CP-IV, ambos adquiridos na região). Para cada aglomerante foram empregados teores de 6%, 9%, 12%, 15% e 18%, sendo que para cada teor foram moldados quatro (4) corpos-de-prova (CPs) no que resulta num total de cento e sessenta (160) corpos-de-prova. Após a moldagem, os corpos-de-prova foram submetidos a um período de cura de 28 dias, para posterior ensaio de Resistência à Compressão Simples (RCS) que seguiu as normas da NBR 12025. Após a realização do ensaio de RCS, fez-se a média dos quatro CPs de cada teor, para cada aglomerante, sendo este o valor adotado para a análise.

RESULTADOS:

Os resultados serão apresentados para cada solo separadamente, comparando os aglomerantes do mesmo tipo, apresentando os valores na ordem dos teores de 6%, 12% e 18% para cada aglomerante. Para o solo "T", as resistências alcançadas com as cales foram muito baixas, sendo que para a cal Cálcica obteve-se valores de 97,98 kPa; 154,55 kPa e 182,20 kPa, enquanto que, para a cal Dolomítica os valores foram inferiores: 51,66 kPa; 83,62 kPa e 168,24 kPa. As resistências alcançadas com os cimentos foram superiores às cales sendo que para o cimento CP-IV foram: 179,88 kPA; 1231,51 kPa e 1769,30 KPa, os melhores resultados foram obtidos com o CPII-F32: 264,54 kPa; 1562,63 kPa; 2313,99 kPa. Para o solo "S", as resistências alcançadas com as cales baixas em relação aos cimentos, mas foram superiores às alcançadas pelo solo "T", sendo que para a cal Cálcica obteve-se valores de 262,93 kPa; 1438,61 kPa e 1455,28 kPa, enquanto que, para a cal Dolomítica os valores foram inferiores: 91,40 kPa; 737,78 kPa e 1427,99 kPa. As resistências alcançadas com os cimentos foram extremamente superiores sendo que para o cimento CP-IV foram: 191,56 kPa; 2272,89 kPa e 4548,32 kPa, do mesmo modo que o solo "T", os melhores resultados foram obtidos com o CPII-F32: 722,77 kPa; 3025,34 kPa e 6034,19 kPa.

CONCLUSÃO:

A NBR 11798 prescreve uma RCS mínima de 2100 kPa, para materiais a serem usados como base e sub-base de pavimentos, portanto esse parâmetro foi o balizador para a análise dos resultados. Como foi demonstrado nos resultados nenhum dos teores usados para as cales conseguiu fazer com que os solos atingissem uma RCS de 2100 kPa, mostrando claramente a inviabilidade do uso de tais aglomerantes. Os cimentos foram os únicos aglomerantes capazes de alcançar e até mesmo superar a RCS de 2100 kPa à exceção do CP-IV, quando usado para a estabilização do solo "T", que não alcançou a RCS mínima. Através de uma interpolação gráfica concluiu-se que para o solo "T" a RCS mínima é alcançada com um teor de 16% do CPII F-32, enquanto que para o solo "S" a mesma é alcançada com um teor de aproximadamente 9% do CPII F-32 ou com um teor de 12,5% do CP-IV. Os resultados excepcionais do CPII F-32, demonstram que este é viável à estabilização de ambos os solos, sendo que para o solo "T" foi o único aglomerante capaz de alcançar RCS mínima, e para o solo "S" é preciso um teor menor deste do que do CP-IV para alcançar a RCS mínima tornando-se assim o aglomerante mais barato, logo mais viável técnica e economicamente.

Instituição de Fomento: MEC/SESU pela bolsa PET (Programa de Educação Tutorial)

Palavras-chave: solo-cimento, solo-cal, estabilização.