Primeira Etapa: Caracterização dos Materiais e Determinação das Propriedades Mecânicas e

A primeira parte do procedimento experimental consistiu em caracterizar e determinar as propriedades mecânicas e ambientais do solo natural e do SCDP. Para um melhor entendimento, os ensaios realizados em cada material na primeira etapa supracitada são apresentados no fluxograma da Figura 3.8.

O solo natural, como citado anteriormente no tópico 3.2.1 do presente capítulo, foi utilizado em outras pesquisas, assim, a caracterização e determinação das propriedades mecânicas apresentadas nesta pesquisa são as obtidas por Silva (2009), mas serão refeitas para conferência. No tocante ao SCDP, toda caracterização, determinação das propriedades mecânicas e ambientais foi realizada.

Figura 3.8 – Etapas do procedimento experimental adotado na primeira etapa.

Fonte: Próprio Autor.

3.3.1.1 Caracterização do SN e SCDP

A preparação das amostras para os ensaios de caracterização foi feita com base no método de ensaio DNER 041/94 – Solos – Preparação de amostras para caracterização. Os ensaios realizados para o SN e SCDP e as normas que os regem são apresentados nos subitens que se seguem.

•Massa específica dos sólidos •Análise granulometrica •Limite de Liquidez •Limite de Plasticidade

•Determinação do teor de contaminante (SCDP)

Caracterização do SN e SCDP

• Compactação • CBR

• Resistência à Compressão Simples (RCS) • Módulo de Resiliencia (MR)

Propriedades Mecânicas

• Lixiviação • Solubilização

3.3.1.1.1 Massa específica dos sólidos

A massa específica dos sólidos é uma importante propriedade a ser determinada, pois a mesma é necessária para a análise granulométrica. O ensaio realizado no presente estudo para a determinação dessa propriedade, nos dois materiais, teve como referência o método de ensaio DNER – ME 93/94 – Solos–Determinação da Densidade Real. Destaca-se que para o SCDP, o ensaio foi realizado com material que foi seco após a extração do contaminante.

3.3.1.1.2 Análise granulométrica

Para o SN foi realizada a análise granulométrica por peneiramento, conforme preconiza o método de ensaio DNER –ME 80/94 – Solos – Análise Granulométrica. Esse mesmo procedimento também foi realizado para o SCDP, mas o solo analisado foi aquele obtido após a extração do contaminante que passou por um processo de secagem em estufa antes da realização do ensaio.

3.3.1.1.3 Limite de liquidez

Para a determinação do valor do Limite de Liquidez (LL), utilizou-se o método de ensaio DNER – ME 122/94–Solos – Determinação do limite de liquidez. Esse ensaio é necessário para a classificação das amostras pelo sistema TRB (Transportation Research Board). Para a determinação desse parâmetro, no que se refere ao SCDP, também foi utilizado o material pós-extração de contaminante.

3.3.1.1.4 Limite de plasticidade

Para a determinação do valor do Limite de Plasticidade (LP), utilizou-se o método de ensaio DNER – ME 82/94 – Solos – Determinação do limite de plasticidade. Ressalta-se que esse ensaio também é necessário, juntamente com o LL, para a classificação das amostras no sistema TRB. Para a determinação desse parâmetro, no caso do SCDP, também foi utilizado o material pós-extração de contaminante.

3.3.1.1.5 Determinação do teor de contaminante no SCDP

A determinação do teor de contaminante foi realizada somente para o SCDP com o auxílio do equipamento denominado ROTAREX, seguindo o que preconiza o método de ensaio DNER – ME 053/94–Misturas Betuminosas – Percentagem de Betume. Utilizou-se nesse procedimento quatro amostras de 500g. As amostras foram colocadas uma por vez no interior do equipamento. Em seguida, foi adicionado percloro junto ao solo e logo após, o aparelho foi fechado, tomando-se cuidado para não haver nenhuma perda de material para não alterar os resultados finais.

O ROTAREX promove uma agitação na mistura (solo contaminado + percloro) para que o contaminante seja liberado. Esse processo chega ao fim quando o percloro sai totalmente limpo. Cuidadosamente, o solo é retirado do interior do equipamento e levado para secagem em estufa até a constância de peso do material. Através do uso desse equipamento, pôde-se determinar por diferença de peso das amostras o teor de contaminante presente no solo contaminado empregado no presente estudo.

3.3.1.2 Determinação das propriedades mecânicas do SN e SCDP

Após a caracterização do SN e SCDP, partiu-se para a determinação de suas propriedades mecânicas: a massa específica seca máxima e umidade ótima (compactação), o Índice de Suporte Califórnia (CBR), o Módulo de Resiliência (MR) e a Resistência à Compressão Simples (RCS). Destaca-se que não foi utilizada a cura nos ensaios realizados. Essa decisão foi tomada com base no estudo realizado por Cavalcante (2010), onde foi empregado um resíduo semelhante ao utilizado na presente pesquisa e o mesmo solo natural. O autor realizou cura de 7 dias para os ensaios citados, no resíduo e SN, e verificou que sem a adição de cimento, a cura não proporciona nenhuma melhora nas propriedades de CBR, MR e RCS.

3.3.1.2.1 Compactação

O ensaio de compactação foi realizado de acordo com o método de ensaio DNER – ME 162/94 – Solos – Ensaio de compactação utilizando amostras trabalhadas, onde foram determinadas, a massa específica seca máxima e a umidade ótima do solo natural e do

SCDP. A energia de compactação utilizada foi a intermediária (26 golpes/camada). Esse ensaio é de grande importância, pois os demais ensaios mecânicos realizados dependem diretamente dos resultados obtidos no mesmo.

3.3.1.2.2 Índice de Suporte Califórnia (CBR)

O ensaio para a determinação do CBR foi realizado conforme o método DNER – ME 049/94 – Solos – Determinação do Índice de Suporte Califórnia para amostras não trabalhadas, com o uso da energia de compactação intermediária, sendo moldados três Corpos-de-Prova (CP’s). Vale ressaltar que embora se saiba das limitações desse ensaio, o mesmo foi realizado por se tratar de um parâmetro que ainda é utilizado para o dimensionamento de grande parte dos pavimentos no país.

3.3.1.2.3 Módulo de Resiliência (MR)

O ensaio para a determinação do módulo de resiliência foi realizado conforme método utilizado pela COPPE/UFRJ sendo esse apresentado em MEDINA e MOTTA (2005). Ressalta-se que foi moldado um CP, nesta etapa, sendo o mesmo ensaiado duas vezes. A Figura 3.9 apresenta o equipamento triaxial pertencente ao LMP/UFC utilizado na pesquisa.

Figura 3.9 – Equipamento triaxial pertencente ao LMP/UFC utilizado na pesquisa.

3.3.1.2.4 Resistência à Compressão Simples (RCS)

O ensaio de resistência à compressão simples é de grande importância para esta pesquisa, por se utilizar o cimento como agente estabilizante. Os métodos de ensaio usados foram o DNER – ME 201/94 – Compressão axial de corpos-de-prova cilíndricos e o DNER – ME 202/94 – Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos. No entanto, a determinação da RCS foi realizada também para o SN e SCDP para se conhecer esses valores como parâmetro comparativo. Ressalta-se que foram moldados três CP’s e a ruptura foi imediata, ou seja, sem cura, uma vez que a cura para este estado não traria ganhos ou melhoras nas propriedades dos materiais, e com imersão prévia de 4 horas.

3.3.1.3 Determinação das propriedades ambientais SCDP

Os ensaios ambientais de lixiviação e solubilização serão realizados de acordo com a norma NBR 10004/2004 (Resíduos Sólidos – classificação) que recomenda o uso das normas NBR 10005/2004 (Lixiviação) e NBR 10006/2004 (Solubilização).

Tais ensaios apresentam grande importância, pois através deles poderá se ter conhecimento dos materiais perigosos que podem estar presentes no SCDP. Embora esse ensaio não seja o ideal para a avaliação da eficácia do processo de encapsulamento de contaminantes, pois o mesmo não considera o macroencapsulamento do solo contaminado.

3.3.2 Segunda etapa: Análise da Influência da Adição de SCDP no Comportamento do