Ensaios mecânicos realizados para a determinação das propriedades técnicas das misturas avaliadas

O fluxograma apresentado na Figura 3.10 mostra os materiais empregados na terceira etapa da pesquisa, bem como a lista de ensaios que visam avaliar o processo de encapsulamento de contaminantes e a estabilização química decorrente do uso do cimento. Destaca-se que todos os ensaios foram realizados com o emprego da energia intermediária de compactação, como descrito na primeira e segunda etapa da pesquisa.

Nesta etapa, diferente das duas anteriores e pelo uso de um agente aglomerante, será avaliado o efeito da cura tanto nas características mecânicas, como nas características

ambientais. A seguir será apresentado o programa experimental a ser realizado e uma breve descrição dos ensaios, bem como algumas considerações relativas ao processo de cura realizada em cada um dos mesmos.

Figura 3.10 – Etapas do procedimento experimental adotado na terceira etapa.

Fonte: Próprio Autor.

3.3.3.2.1 Compactação, CBR, RCS e MR.

Os ensaios de compactação, CBR, RCS e MR, já foram descritos e tiveram os métodos de ensaio que os regem devidamente citados, na primeira e segunda etapa. No entanto, os mesmos serão novamente realizados, mas agora para as misturas cimentadas, apresentadas na Tabela 3.3. Outro fator que será considerado é a cura que difere das duas primeiras etapas onde não foi considerada.

No ensaio de CBR, convencionou-se não investigar a cura. Os CP’s foram moldados e o ensaio foi realizado com a imersão de 96 horas e ruptura após esse período, tomando-se cuidado para verificar a expansão durante a imersão. Esse parâmetro, em se tratando de misturas estabilizadas quimicamente, apenas servirá como parâmetro qualitativo para dar uma ideia da melhora das propriedades com a adição do cimento. Há um limite mínimo de valor de CBR que deve ser satisfeito para o emprego em camadas de sub-base e base quando o solo for melhorado com cimento. No tocante a sub-base, o valor de CBR deve ser no mínimo 30% e expansão de no máximo 1% (DNIT 140/2010 ES), já para base o valor

Programa Experimental

Índice de Suporte Califórnia (CBR) Resistência à Compressão Simples (RCS)

Módulo Resiliente (MR) Resistência à Tração por Compressão

Diametral (RTCD) Durabilidade Lixiviação e Solubilização

de índice de suporte deve ser no mínimo 80% e expansão máxima de 0,5% (DNIT 142/2010 ES).

Com relação à RCS e MR foi realizada cura de 7, 14, 28 e 56 dias. Para o ensaio de RCS foram moldados grupos de 3 CP’s para cada mistura na umidade ótima de compactação e para cada período de cura, os mesmos foram envoltos em papel filme para evitar a perda de umidade. Após a cura, o ensaio foi realizado como já foi descrido na primeira e segunda etapa. Para o ensaio de MR o procedimento foi semelhante, porém foram moldados apenas 2 CP’s para cada período de cura, os quais também foram envoltos em papel filme para conservar a umidade e após a cura foram ensaiados.

3.3.3.2.2 Resistência à Tração por Compressão Diametral (RTCD)

A resistência à tração por compressão diametral ou tração indireta não é um parâmetro determinado para solos, pois geralmente os mesmos não possuem grande resistência à tração. Já para a camada de revestimento, a determinação dessa propriedade é de grande relevância, dada que a tração na base do revestimento é considerada um esforço que deve ser devidamente suportado pelo material empregado.

Resolveu-se avaliar esse parâmetro em virtude do uso do cimento, ou seja, por se trabalhar com uma estabilização química e observar a evolução do provável ganho da resistência à tração, bem como para o caso de se utilizar um revestimento esbelto, como os tratamentos superficiais. O método de ensaio que rege a determinação dessa característica em misturas betuminosas é o DNER – ME – 138/98 – Pavimentos Flexíveis – Determinação da resistência à tração por compressão diametral, que será utilizada de forma adaptada para solos, algo semelhante ao que fez GONDIM (2008). Vale ressaltar que os CP’s foram moldados em cilindros Marshall na energia intermediária.

Com relação aos tempos de cura, investigaram-se 7, 14, 28 e 56 dias. Após a moldagem, os CP’s foram envoltos em papel filme para preservar a umidade e foram rompidos decorridos os tempos de cura citados.

3.3.3.2.3 Durabilidade

A avaliação da durabilidade foi adotada no presente estudo por estar se realizando o processo de estabilização química e encapsulamento. Busca-se com isso, uma indicação da

eficiência de ambos os processos, ou seja, algo que comprove que a estrutura ou maciço de solo irá se permanecer íntegra com o tempo, mantendo assim o resíduo encapsulado, bem como atestando a qualidade da estabilização.

O método de ensaio utilizado foi o DNER – ME – 203/94 – Solo-cimento – determinação da durabilidade através da perda de massa por molhagem e secagem. O processo consiste em moldar três CP’s para cada mistura adotada. Ao final da moldagem e cura mínima exigida para o ensaio que é 7 dias, um dos CP’s, escolhido para controle, é pesado e medido à fim de se determinar o seu volume. Em seguida, os CP’s são então imersos em água potável durante 5 horas, sendo em seguida retirados. A água em excesso contida na superfície dos CP’s é seca com ajuda de um pano úmido, sendo que o CP de controle é novamente medido e pesado e os outros são apenas pesados. Os três corpos-de-prova são então colocados em estufa a uma temperatura de (71±2) °C por 42 horas e retirados. Durante o período de 1 hora após a retirada da estufa, determina-se a massa e volume do primeiro CP (controle) e massa dos outros 2 CP’s. Os CP’s, com exceção do CP de controle, são submetidos ao escovamento com uma escova de tiras de chapa de aço, descrito no método de ensaio. A Figura 3.11 apresenta a escova utilizada durante o ensaio de durabilidade.

Figura 3.11 – Escova utilizada durante o ensaio de durabilidade.

Fonte: Próprio Autor.

A escova é aplicada com seu eixo longitudinal paralelo ao eixo longitudinal do corpo-de-prova e paralelo às suas bases, de maneira tal que é possível cobrir toda a superfície do corpo-de-prova. São aplicadas 20 escovadas enérgicas (aproximadamente 15N) a fim de cobrir toda a superfície lateral do corpo-de-prova e quatro para cada uma das bases. O ciclo de 48 horas de molhagem, secagem e escovamento serão repetidos por mais cinco vezes. Após

os seis ciclos, as amostras são levadas à estufa, a uma temperatura entre 105 °C e 110 °C até atingir massa constante. Ao final, são avaliados os dados de variação volumétrica e massa e assim, pode-se verificar se houve boa durabilidade.

3.3.3.3 Determinação das propriedades ambientais para a mistura selecionada na terceira