Para que um solo possa ser empregado em camadas mais nobres da pavimentação alguns requisitos mínimos são exigidos, como por exemplo, adequada capacidade de suporte, baixa expansão e valores controlados dos índices de consistência, etc. Quando algumas dessas condições não forem satisfeitas, técnicas podem ser empregadas para a melhoria das propriedades do solo. Dentre essas, pode-se destacar a estabilização.
Baptista (1976) define estabilização de solos como um processo de natureza física, físico-química ou mecânica, tornando o solo mais estável para os limites de sua utilização. O objetivo final desse processo é fazer com que o material venha a atender às especificações de uso para seu emprego em camadas mais nobres do pavimento.
Assim, a estabilização consiste em tornar o solo, que inicialmente não atende aos critérios para sua utilização em rodovias, mais estável para a aplicação em camadas granulares de pavimentos. Em outras palavras, estabilizar um solo significa conferir-lhe a capacidade de resistir e suportar as cargas e os esforços induzidos pelo tráfego ao pavimento e também às ações erosivas de agentes naturais sob as condições mais adversas de solicitação consideradas no projeto (PINTO, 1971).
Um solo pode ser estável naturalmente, quando ele já apresenta propriedades adequadas para a área de pavimentação. A estabilidade pode ser uma característica natural do material ou pode ser atingida através de um processo de estabilização mecânica ou por meio do uso de um dado agente químico. O tipo de estabilização escolhida depende das propriedades do solo no estado natural, das propriedades desejadas e dos efeitos no solo após a estabilização.
Há alguns tipos de estabilização para solos que são divididas, geralmente, em três grandes grupos: as que empregam meios mecânicos (aumento da energia de compactação com rearranjo de partículas); as estabilizações granulométricas (misturas de solos, adição ou retirada de partículas) e as que empregam meios químicos com a utilização de aditivos, como cimento, cal, betume, dentre outros.
2.4.1 Estabilização Mecânica
A estabilização mecânica ou estabilização por compactação visa dar ao solo (ou mistura de solos) uma condição de densificação máxima relacionada a uma energia de compactação e a uma umidade ótima (SPENCE e COOK, 1983). Pode-se dizer que é um
método complementar a outros métodos de estabilização, já que consiste em um processo sempre utilizado na execução das camadas do pavimento. Para que a compactação atinja melhores resultados, solos que possuam grãos de variados tamanhos e com uma pequena quantidade de argila são preferíveis.
A estabilização mecânica consiste na variação da energia de compactação (normal, intermediária, modificada, ou outra que seja especificada pelos órgãos locais) e é a forma de estabilização mais utilizada, sendo responsável pela melhoria da estabilidade mecânica de praticamente todo tipo de solo. Entretanto, sabe-se que a operação da compactação nem sempre é suficiente para estabilizar um dado material, principalmente quando os solos a serem tratados são coesivos (argilosos), ou seja, apresentam uma granulometria muito fina (LITTLE,1995).
Devido à sua estrutura, os solos mais finos apresentam resistência à penetração de água, absorvendo-a muito lentamente. Entretanto, uma vez que tenha conseguido penetrar no solo, a água também encontra dificuldade para ser extraída do interior do mesmo, por isso a estabilização mecânica neste tipo de solo, às vezes, se torna insuficiente, diferente do que ocorre em solos não-coesivos (arenosos).
Há que se considerar, também, que alguns solos finos tropicais que sofreram o processo de laterização apresentam uma estabilidade natural em função do tipo de argilo- mineral presente na fração fina do material. É o caso dos Solos Finos Lateríticos presentes em alguns estados do Brasil. Esses solos representam exceção à teoria tradicional que não considera o uso de solos com excesso de finos para aplicação na área de pavimentação.
2.4.2 Estabilização Granulométrica
Conforme Villibor (1982), a estabilização granulométrica consiste na combinação de solos ou misturas de solos, em uma proporção previamente dimensionada para que se enquadrem dentro de uma determinada especificação, proporcionando um produto de estabilidade maior do que a dos solos de origem para a aplicação em um caso particular. Alguns fatores, como a natureza das partículas dos solos, influenciam diretamente nessas composições granulométricas dos materiais, podendo proporcionar uma menor permeabilidade e uma maior densidade (GONDIM, 2008).
Lopes (2011) trabalhou com estabilização granulométrica quando compôs misturas de dois tipos de cinzas (volante e pesada) de carvão mineral com solo areno-siltoso não laterítico, característico do estado do Rio de Janeiro. A autora obteve resultados
satisfatórios com as misturas solo+cinza, pois apresentaram um comportamento mecânico compatível com as exigências de um pavimento de baixo volume de tráfego.
Como exemplo da estabilização mecânica e granulométrica conjunta, pode-se citar o trabalho de Cavalcante e Barroso (2009). Esses autores analisaram o efeito da estabilização granulométrica, por meio da adição de areia de rio, bem como o efeito da mudança da energia de compactação em um solo típico da região do Agropólo Baixo Jaguaribe/CE. A ideia da proposição de mistura ocorreu devido ao solo local ser caracterizado pela ausência da fração de areia, justificando assim a estabilização granulométrica.
2.4.3 Estabilização Química
A estabilização química refere-se às alterações produzidas na estrutura de um solo pela introdução de certa quantidade de aditivo cimentante, suficiente para melhorar as propriedades físicas e mecânicas do material, possibilitando o seu emprego para fins de projeto de rodovias, por exemplo.
Cimento, asfaltos ou betumes, produtos químicos industrializados como cloretos, ácidos fosfóricos, etc. são outros exemplos de aditivos utilizados para estabilizar quimicamente o solo (CORDEIRO, 2007).
Quanto à adição de um agente químico ao solo existe uma terminologia a ser considerada entre solo estabilizado e solo melhorado. Solo estabilizado ocorre quando se tem um ganho significativo de resistência com o emprego do aditivo e solo melhorado ocorre quando a adição busca melhoria de outras propriedades, como por exemplo redução da plasticidade, sem um ganho significativo de resistência (CORDEIRO, 2007).