3.2.1 Solo Natural (SN)
O solo natural (SN) adotado na presente dissertação é proveniente da cidade de Aquiraz/CE, município pertencente à Região Metropolitana de Fortaleza (RMF), distante cerca de 30 km da capital cearense. A Figura 3.1 apresenta a localização da cidade de Aquiraz/CE e destaca a RMF. Vale ressaltar que o mesmo solo já foi estudado por Silva (2009), Vasconcelos (2009) e Cavalcante (2010), tratando-se de um material arenoso. Sua escolha foi feita em função do mesmo já ter sido caracterizado anteriormente no Laboratório de Mecânica dos Pavimentos (LMP) da Universidade Federal do Ceará (UFC) e a sua ocorrência ser comum na cidade de Fortaleza e cidades próximas ao litoral.
Outro fator a ser destacado na escolha do material é o fato dele não apresentar boas propriedades para uso em camadas granulares de pavimentos e assim, necessitar do emprego de alguma técnica que possa torná-lo apto para uso em camadas de base e sub-base de pavimentos. Em função de suas características arenosas, há possibilidade do uso da técnica de estabilização com o emprego do cimento para melhorar as propriedades mecânicas desse solo.
Figura 3.1 – Localização da cidade de Aquiraz/CE na RMF.
Fonte: IPECE (2007).
As Figuras 3.2 e 3.3 mostram o aspecto do solo e uma visão geral da jazida onde o mesmo foi coletado.
Figura 3.2 – Aspecto visual do solo natural. Figura 3.3 – Jazida onde o solo foi coletado
3.2.2 Solo Contaminado por Derivados de Petróleo (SCDP)
O SCDP estudado na presente pesquisa é proveniente da refinaria cearense, a Lubnor. A motivação para o estudo desse resíduo se deu por conta do interesse da empresa de encontrar formas de destinação ambientalmente corretas para o descarte desse resíduo.
Segundo Gurgel (2012), a origem do SCDP pode ocorrer em virtude de eventuais derrames de qualquer derivado produzido ou manuseado na refinaria que venha a entrar em contato com o solo. Dentre os eventos que podem ocasionar o surgimento dos solos contaminados por derivados de petróleo, podem-se citar: vazamento em tubulações, válvulas e drenos, vazamento em tanques de armazenamento (petróleo ou derivados), rompimento de juntas ou selos de bombas, drenagem de tanques diretamente para o solo ou para canaletas danificadas, transbordamento de canaletas oleosas (provocado por chuvas ou obstrução), derrame de produtos por problemas no carregamento e erros ou falhas em manobras operacionais. Além desses eventos, pode-se ainda citar a geração de resíduos oleosos decorrentes da limpeza de canaletas, limpeza de tubovias e diques de tanques e limpeza de pátios de estacionamento e de carregamento de carretas.
O solo contaminado estudado na presente dissertação é proveniente da limpeza de um dique de contenção de um dos tanques, o F-201/C, de armazenamento de CAP, o qual se encontrava em manutenção no período de agosto/2011 a setembro/2012. Nesse processo houve contato do material contido no tanque com o solo local, de comportamento arenoso, presente no dique. A Figura 3.4 mostra a configuração dos tanques de armazenamento e o dique de contenção dos mesmos.
Figura 3.4 – Tanques de armazenamento e dique de contenção dos mesmos.
Fonte: Próprio autor.
Tanques
Destaca-se que o material contaminado em eventos dessa natureza é recolhido e acondicionado em tambores que são enviados para a central de armazenagem temporária de resíduos até sua destinação final. É importante ressaltar que todos os tambores enviados para a central de resíduos deverão estar devidamente identificados e etiquetados, contendo as informações sobre a origem e data da ocorrência que gerou o resíduo. A Figura 3.5 mostra a central de armazenagem temporária de resíduos onde o SCDP recolhido é estocado.
Figura 3.5 – Central de Armazenagem de Resíduos onde o SCDP é estocado.
Fonte: Próprio autor.
Atualmente, o destino final dado pela Lubnor ao solo contaminado por derivados de petróleo é o coprocessamento. O SCDP é usado no processo de fabricação do cimento a partir da combustão do resíduo nos fornos, pois por se tratar de um solo contaminado com material cuja origem é o petróleo, o mesmo ainda possui algum poder calorífico, permitindo que essa alternativa seja utilizada. Pode-se adotar como uma estimativa da quantidade de solo contaminado gerado em torno de 50 toneladas/ano e o custo atual de coprocessamento está na faixa de R$ 580,00 por tonelada.
3.2.3 Cimento
O agente aglomerante, estabilizante químico e encapsulante escolhido para ser utilizado na presente dissertação foi o cimento, sendo esse do tipo CP II (Cimento Portland do tipo II), também conhecido como comercial ou composto, devido o mesmo ser um dos tipos de cimento mais comumente encontrado no comércio e por se buscar comprovar a sua eficácia no processo de encapsulamento (estabilização/solidificação).
Em alguns estudos consultados, como Knop (2003), Cruz (2004), Moura et al. (2005), Caberlon et al. (2005), Rojas (2007), o cimento utilizado com a finalidade de encapsular contaminantes foi o CP V ARI (Cimento Portland do tipo V e de alta resistência inicial), ou seja, um cimento cujos principais ganhos de resistência ocorrem nos primeiros 7 dias de cura, o que segundo os autores possibilita a realização de uma quantidade vasta de ensaios.
Porém o CP V, por ser um cimento especial, é de custo mais elevado quando comparado ao CP II, e como está se buscando o emprego do material encapsulado em camadas granulares de pavimentos, o uso desse cimento poderia tornar o processo mais oneroso e menos atrativo. Sendo assim, resolveu-se testar o cimento comercial do tipo CP II para verificar os ganhos de resistência, o encapsulamento e a redução dos custos do emprego do mesmo na área de pavimentação.
A Figura 3.6 apresenta um gráfico que mostra o ganho de resistência à compressão dos cimentos com o tempo para uma melhor visualização e entendimento. Em seguida, na Tabela 3.1 é apresentada a composição do cimento do tipo CP II.
Figura 3.6 – Evolução média da resistência à compressão dos distintos tipos de cimento Portland.
Fonte: ABCP (2002).
Tabela 3.1 – Composição do cimento composto CP II.
Tipo de cimento Portland Sigla Composição (% em massa) Norma Brasileira Clínquer + gesso Material carbonático Composto CP II - Z 94 - 90 6 - 10 NBR 11578 Fonte: ABCP (2002).
Outro fator que pode ser destacado para a adoção do cimento Portland como agente cimentante e não a cal, por exemplo, neste estudo, deveu-se ao fato de se estar trabalhando com uma matriz de solo arenosa. Logo, para esse tipo de material o uso do cimento se mostra mais interessante por apresentar uma tendência de melhores resultados, quanto ao ganho de resistência, o aumento de coesão, uma maior durabilidade e uma menor permeabilidade. Ressalte-se ainda que essas características são de grande importância para os processos de encapsulamento e estabilização química.