A segunda etapa consistiu da avaliação da variação das propriedades mecânicas do SN com a adição do SCDP. Adicionou-se o solo contaminado nas porcentagens de 5%, 10% e 15%, confeccionando assim três misturas, SN5SCDP, SN10SCDP e SN15SCDP, respectivamente. Os ensaios realizados foram: compactação, CBR, RCS e MR. A seguir são apresentados os resultados obtidos. Vale ressaltar que ao término dessa etapa, o teor de SCDP que proporcionou os melhores resultados foi escolhido para ser utilizado na terceira etapa do estudo que objetivou verificar o processo de encapsulamento com cimento.
4.3.1 Avaliação da influência da adição de SCDP nas propriedades do SN
4.3.1.1 Resultados referentes à compactação das misturas SN5SCDP, SN10SCDP e SN15SCDP
Para uma melhor avaliação, o resumo dos parâmetros de compactação obtidos, para todas as misturas são apresentados na Tabela 4.4. A Figura 4.6 apresenta as curvas obtidas para o ensaio de compactação das misturas SN5SCDP, SN10SCDP e SN15SCDP, e também, para efeito de comparação os resultados para o SN e SCDP.
Tabela 4.4 – Resumo dos parâmetros de compactação obtidos para as misturas. Misturas Composição γ sec max(g/cm³) Umidade Ótima (%)
SN5SCDP 95%SN + 5%SCDP 1,924 8,5
SN10SCDP 90%SN + 10%SCDP 1,922 8,8
SN15SCDP 85%SN + 15%SCDP 1,827 8,0
SN 100%SN 1,910 9,3
SCDP 100%SCDP 1,890 6,0
Fonte: Próprio Autor.
Figura 4.6 – Curvas de compactação obtidas para as misturas, SN e SCDP.
Fonte: Próprio Autor.
Com a análise dos dados de compactação apresentados, pode-se observar que com relação à massa específica seca máxima, a adição de SCDP não ocasionou grandes modificações, pois a mesma permaneceu praticamente constante, obtendo um leve decréscimo quando se adicionou 15% do resíduo. No tocante à umidade ótima, a adição do resíduo resultou em um leve decréscimo da umidade ótima, tomando o valor de umidade obtido para a adição de 15% de resíduo ao solo natural, a umidade passou de 9,3% (SN) para 8,0% (SN15SCDP), o que pode ser explicado em virtude do solo contaminado ser mais grosso e ao ser adicionado gerar uma composição granulométrica resultante de melhor graduação quando comparada ao do solo natural.
Comportamento semelhante foi observado por Cavalcante (2010) que em seu estudo verificou que a adição do SCDP ao solo natural, provocou pouca variação na massa específica seca máxima e leve decréscimo na umidade ótima. Os resultados obtidos por Cordeiro (2007) na fase denominada de “experimento piloto” também apontam para pouca variação dessas propriedades em decorrência da adição de resíduo oleoso. Resultado
1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M. ES P. SE CA MÁ XIMA (g /cm 3) U M I D A D E ( % ) Sn5SCDP Sn10SCDP Sn15SCDP SCDP Sn
semelhante também ocorreu no estudo realizado por Santos (2010) na etapa inicial de sua pesquisa.
4.3.1.2 Resultados referentes ao Índice de Suporte Califórnia para as misturas SN5SCDP, SN10SCDP e SN15SCDP
De posse dos dados do ensaio de compactação, procedeu-se com a realização do ensaio para a determinação do Índice de Suporte Califórnia (CBR) das misturas confeccionadas em laboratório. Os resultados encontrados são apresentados na Figura 4.7, onde também são apresentados os resultados referentes ao SN e SCDP para efeito de comparação.
Figura 4.7 – Valores de CBR obtidos para as misturas, SN e SCDP.
Fonte: Próprio Autor.
Ao verificar os resultados apresentados, observa-se que para as misturas SN5SCDP, SN10SCDP, ou seja, a adição de 5% e 10% de SCDP ao solo natural, respectivamente, não houve incremento no valor do CBR, pois o mesmo permaneceu praticamente sem alteração quando comparado com o CBR do solo natural. No entanto, para mistura a SN15SCDP, o valor de CBR obtido foi de 16%, o que já pode ser considerado uma melhora razoável, dado o valor obtido para o solo natural. Esse aumento evidencia que o solo contaminado possui certa qualidade, à luz da estabilização granulométrica. Sendo o CBR obtido bem próximo dos 20% exigidos pelo DNIT para o emprego em camadas de sub-base de pavimentos. 18,7 7 5 9 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 CB R (% ) SCDP Sn Sn5SCDP Sn10SCDP Sn15SCDP
Cavalcante (2010) obteve resultados semelhantes, pois a simples adição do SCDP proporcionou um ganho de CBR do solo natural que aumentou de 7% para 20% de CBR com a adição de 10% de SCDP. Ressalta-se que o resíduo utilizado pelo referido autor possuía um teor menor de contaminante do que o utilizado no presente estudo. Assim, as partículas de solo contendo material oleoso podem atuar de forma a reduzir o atrito entre as mesmas e o solo natural, ocasionando assim uma melhora no comportamento da mistura.
Portanto, quando se olha apenas para as misturas, observa-se que à medida que o SCDP é adicionado, há uma tendência de incremento no tocante ao valor do CBR, evidenciado com a adição de 15% do resíduo. Tal constatação indica que o resíduo possui potencial para melhorar as propriedades do SN apenas com uma estabilização granulométrica. Pensa-se então, com base nos bons resultados obtidos, na possibilidade de investigar um valor maior de SCDP, talvez 30%, para confirmar o que se apresenta nos resultados expostos.
No tocante à expansão das amostras (SN, SCDP e misturas) após o período de imersão, verificou-se que os materiais testados não expandiram. Logo, a simples adição do SCDP ao solo natural não afeta os valores desse parâmetro para todas as misturas, bem como para o caso do solo natural e SCDP, atendendo às recomendações das especificações rodoviárias.
4.3.1.3 Resultados referentes à RCS e ao MR para as misturas SN5SCDP, SN10SCDP e SN15SCDP
A adição do SCDP ao solo natural não gerou nenhuma melhora no que se refere à RCS e MR. Algo já esperado, uma vez que os constituintes das misturas são solos arenosos, com pouca ou nenhuma coesão, o que impossibilitou a realização dos ensaios para obtenção da resistência à compressão e para avaliação do comportamento resiliente das misturas. Também se observou que o contaminante contido no SCDP, para a quantidade de resíduo adicionada ao SN, aparentemente não apresentou potencial aglomerante.
4.3.2 Propriedades ambientais da melhor mistura
Após a realização dos ensaios mecânicos para as misturas idealizadas nesta fase do estudo, selecionou-se a mistura que obteve os melhores resultados (SN15SCDP) para realização dos ensaios ambientais de lixiviação e solubilização previstos na NBR 10004.
Para os limites máximos exigidos no ensaio de lixiviação todos os limites estabelecidos foram atendidos, ou seja, os resultados encontrados para a amostra encaminhada estão abaixo do que preconiza a norma.
Já no tocante aos parâmetros investigados na solubilização, em apenas um deles, o limite foi excedido, sendo este dos Surfactantes (como LAS). Os resultados encontrados estão apresentados na Tabela 4.5 que também mostra um comparativo com os resultados encontrados para o SCDP na primeira etapa do estudo.
Tabela 4.5 – Valores excedentes obtidos para a solubilização do SCDP.
Parâmetros Unidade LQ Resultados Analíticos 10004:2004VMP NBR SCDP SN15SCDP
Alumínio mg/L 0,01 0,735 0,137 0,2
Surfactantes (como LAS) mg/L 0,1 2,1 1,2 0,5
VMP = Valores máximos permitidos conforme NBR 10004:2004 – Anexo G LQ = Limite de Quantificação
Fonte: Próprio Autor.
Analisando-se a Tabela 4.5, observa-se que a introdução de 15% de SCDP ao SN faz com que ocorra uma redução dos valores obtidos para a mistura. No caso do alumínio, o valor ficou abaixo do limite máximo permitido, o que já pode ser considerado como um resultado satisfatório. Este fato pode ser explicado em virtude da mistura se tratar de uma composição entre o solo natural e o resíduo, sendo que este entra na composição com 15% e assim, a tendência é que os valores dos parâmetros analisados presentes no mesmo tenham um decréscimo, pois sua proporção na amostra é reduzida, assim como as concentrações dos mesmos.
Embora seja constatado um decréscimo na quantidade de surfactantes quando se compara o SCDP e a mistura, esse parâmetro ainda excede os limites contidos no Anexo G da NBR 10004, logo a mistura ainda se trata de um resíduo Classe II B (não inerte).
4.3.3 Escolha do melhor teor de SCDP
Ao término da segunda etapa e de posse dos resultados obtidos para os ensaios mecânicos e ambientais, observou-se que a mistura SN15SCDP obteve os melhores resultados e pode ser considerada como a melhor mistura dentre as testadas.
Portanto, o teor de resíduo escolhido, com base nos resultados obtidos, para a terceira etapa, onde será verificada a eficácia da técnica de encapsulamento com adição de cimento é 15% de SCDP.