Caracterização química e mineralógica de solos com vista à aplicação em geotecnia
rodoviária
Chemical and mineralogical characterization of soils for application in road
geotechnics
Letícia Vedana1, Flavio Alessandro Crispim2
Resumo: O tipo de solo utilizado como base para pavimentação ou até mesmo para rodovias não pavimentadas influencia diretamente na qualidade e durabilidade da mesma e que nem sempre estão disponíveis materiais tipicamente qualificados para este uso (materiais granulares) sendo uma alternativa o uso de solos finos lateríticos. Este trabalho objetivou utilizar a caracterização química e mineralógica para definir o caráter laterítico de alguns solos. Foram realizados ensaios de Fluorescência de Raios-X aplicados a 5 amostras de solos. Tornou-se então possível o cálculo dos índices Ki e Kr que indicam se o solo é muito ou pouco intemperizado, e se o solo é laterítico ou não. Com estes resultados, foi possível classificar os solos, sendo o Solo 1 classificado como pouco intemperizado e não laterítico; os Solos 2 e 3 foram classificados como lateritas muito intemperizadas, e os solos 4 e 5 como lateritas pouco intemperizadas, sendo ambos de possível uso em rodovias. Confrontando-se os resultados de ambos os ensaios, observou-se concordância nos resultados. O estudo aprofundado de solos tropicais para fins rodoviários é imprescindível para se definir metodologias de projeto e para destinar os vários usos deste material. Pode-se afirmar que o ensaio de FRX é efetivo em se tratando da caracterização da latericidade dos solos, servindo de apoio ao ensaio MCT (que é necessário para se definir os usos específicos de cada solo), reafirmando o caráter laterítico do solo.
Palavras-chave: Solo laterítico, caracterização, sedimentos finos, rodovias.
Abstract: The type of soil used as a base for paving or even for unpaved roads directly influences the quality and durability of the road and that materials typically qualified for this use (granular materials) are not always available, being an alternative the use of thin soils lateritic. The objective of this work is use the chemical and mineralogical characterization to define the lateritic character of some soils. X-Ray Fluorescence assays were applied to 5 soil samples. It was then possible to calculate the Ki and Kr indexes that indicate whether the soil is very or slightly weathered, and whether the soil is lateritic or not. With these results, it was possible to classify the soils being Soil 1 classified as little weathered and not lateritic and its use discarded for road purposes; Soils 2 and 3 were classified as very weathered laterites, and soils 4 and 5 were little weathered, both of which could be used on highways. Confronting the results of both trials, agreement was found in the results. The in-depth study of tropical soils for road use is essential in order to define design methodologies and to allocate the various uses of this material. It can be stated that the FRX test is effective in characterizing the soil laterality, supporting the MCT test (which is necessary to define the specific uses of each soil), reaffirming the lateritic character of the soil.
Keywords: Lateritic soil, characterization, thin sediments, highways.
1 Introdução
Parte fundamental para a qualidade de um projeto de engenharia e para a viabilidade da execução de uma obra de pavimentação é constituída pela pesquisa de ocorrências de jazidas de solos. Há casos de obras nas quais a jazida de material que atende aos requisitos mínimos de norma, esta localizada a mais de 100 km de distância.
O tipo de solo utilizado como base para pavimentação ou até mesmo para rodovias não pavimentadas influencia diretamente na qualidade, funcionalidade e durabilidade da mesma. O que se propõe no seguinte trabalho é a utilização de solos da região que se fazem disponíveis e mais acessíveis ao uso.
Grande parte da região norte do estado de Mato Grosso é coberta pela Bacia Parecis, bacia de sedimentos finos, mostrada na Figura 1. Consequentemente, há carência de material granular para pavimentação na região.
Figura 1: Localização da Bacia Parecis. Fonte: Anp (2016).
No Brasil, tradicionalmente, é seguido o que se recomendam as normas e instruções do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes), que por sua vez se baseiam nas normas de entidades norte americanas como a AASHTO-TRB (American Association of State Highway and
Transportation Officials – Transports Research Board)
e a UCS (Unified Classification System). Estas classificações indicam como inadequados para pavimentação solos finos. No entanto pesquisas que objetivavam a melhor classificação dos solos brasileiros se iniciaram a partir de 1970. Entre elas se destacam Nogami e Villibor (1980, 1994a, 1994b, 1995) e Villibor e Nogami (2009) que propuseram uma metodologia nova, que melhor pudesse caracterizar os solos brasileiros e seus comportamentos, dando criação à Metodologia MCT (miniatura, compactado, tropical).
O método MCT foi desenvolvido exclusivamente para solos tropicais e baseia-se em propriedades mecânicas e hidráulicas. Como não utiliza métodos convencionais, a sistemática divide o solo em duas grandes classes, os de comportamento laterítico e os de comportamento não laterítico (ou saprolítico) (VILLIBOR et. al., 2009).
Os solos tropicais possuem comportamento peculiar e isto reafirma a necessidade e importância de seu estudo aprofundado para fins rodoviários. A classificação dos solos com base em suas propriedades e na sua ocorrência na natureza é necessária para se definir metodologias de projeto e para destinar os vários usos deste material (DNIT 2006).
Segundo Villibor e Nogami (2009), a classificação AASHTO-TRB, ainda adotada pela maioria dos órgãos rodoviários no Brasil apresenta vários problemas no estudo dos solos finos, como por exemplo, dificuldade na determinação do comportamento geotécnico laterítico e dificuldades de classificação nos ensaios de limites de Atterberg, isso porque solos arenosos finos lateríticos costumam ter baixa ou nenhuma plasticidade, interferindo posteriormente na previsão de problemas construtivos e de comportamento nas camadas de um pavimento feito por estabilização granular.
A nova sistemática (MCT) contribuiu para o amplo estudo geotécnico dos solos finos (90% passando pela peneira 2,00 mm) que são de extrema importância em aplicações de base (VILLIBOR E NOGAMI, 2009).
A partir daí, realizando então as verificações necessárias para o ensaio, pode-se concluir a compatibilidade de solos antes descartados. Com isso, sua utilização acarreta em uma maior viabilidade econômica para a construção e/ou recuperação de rodovias.
Este trabalho busca complementar o ensaio MCT obtendo o tipo de solo por meio do estudo aprofundado da química e mineralogia do mesmo visando prever o possível comportamento dos solos e sua viabilidade para uso em rodovias de terra e para base de pavimentação, reafirmando a definição do caráter laterítico do solo. Foram analisados solos da região norte do estado de Mato Grosso e sul do Pará em paralelo com os trabalhos desenvolvidos por
Kaiber e Crispim (2017), Todescatto e Crispim (2015), Silva e Crispim (2017).
2 Revisão bibliográfica
Uma rodovia, pavimentada ou não deve oferecer condições de serviço que garantam segurança e eficiência suficientes para receber as solicitações provenientes do tráfego. Deve também, ser duradoura.
O pavimento de uma rodovia pode ser definido como uma estrutura de camadas, em que materiais de diferentes resistências e deformabilidades são colocados em contato buscando a gradual distribuição de tensões geradas pelo tráfego. Em geral estas camadas (base e sub-base) são granulares (DNIT 2006).
Porém, segundo Villibor e Nogami (2009) onde há carência de materiais granulares podem ser utilizados solos finos lateríticos. A primeira tentativa experimental sistematizada de solos lateríticos como base de pavimento foi feita pelo DER-SP, utilizando base de argila laterítica compactada, protegida de todos os lados por pintura betuminosa. O desempenho da base foi excelente, porquanto, por vários anos, se manteve em condições de conservação idênticas às demais contíguas, construídas de macadame hidráulico.
A utilização deste solo reduz o preço da obra já que é um material viável e de fácil acesso na região. Outra propriedade que favorece a escolha desse material é que além do seu baixo custo em relação aos outros materiais, demonstra comportamento altamente satisfatório quando comparado às bases convencionais, geralmente construídas de material britado, pedregulho ou solo cimento (VILLIBOR e NOGAMI, 2009).
Segundo Nogami e Villibor (1995), desde que se introduziu, no Brasil, no fim da década de 30, o uso da Mecânica dos Solos na solução de problemas ligados à construção rodoviária, foram encontradas várias discrepâncias entre as previsões efetuadas com a aplicação dos princípios desenvolvidos por essa especialidade e o real comportamento dos solos nas obras. Essas discrepâncias têm sido atribuídas, em grande parte, às peculiaridades dos solos e do ambiente tropical.
2.1 Solo Tropical
Solo tropical é aquele que apresenta peculiaridades de propriedades e de comportamento, relativamente aos solos não tropicais, em decorrência da atuação no mesmo de processos geológicos e/ou pedológicos, típicos das regiões tropicais úmidas (Commitee on tropical soils of ISSMFE 1985 apud. VILLIBOR et. al. 2009).
O processo geológico ocorre pela influência do clima local já que é de acordo com ele que as rochas sofrem contrações e dilatações, resultando no aparecimento de trincas e fissuras. Consequentemente, a quantidade de água que consegue se infiltrar na rocha aumenta, fazendo com que novos materiais sejam formados pela reação entre o oxigênio, o gás carbônico e os próprios minerais já presentes na rocha. Tais mecanismos ocorrem de maneira mais acelerada quando o clima é quente e úmido.
Já o processo pedológico consiste na transformação das camadas superficiais do terreno e ocorre com maior intensidade em regiões tropicais. A combinação de fatores como o clima, o relevo, a rocha matriz, a idade e os organismos vivos têm como resultado solos com características e comportamentos distintos que podem ser classificados, para fins de engenharia rodoviária e em se tratando de solos tropicais, em duas categorias: os solos lateríticos e os solos saprolíticos. Tal divisão foca o comportamento do solo como resultado da intensidade dos processos pedológicos sofridos pelo mesmo, sendo estes mais intensos nos solos lateríticos.
2.1.1 Solo Laterítico
Segundo Villibor e Nogami (2009), solo laterítico é definido como aquele que pertence aos horizontes A (camada mineral com enriquecimento de matéria orgânica) e B (apresenta máxima expressão de cor, estrutura e/ou que possuem materiais translocados), de perfis bem drenados, desenvolvidos sob atuação de clima tropical úmido. Possuem sua fração argila constituída essencialmente de argilominerais do grupo das caulinitas e de óxidos e hidróxidos de ferro e/ou alumínio o que confere à estrutura poros e agregações altamente estáveis. Estes solos têm tendência a possuírem uma grande parcela da sua granulometria menor que 2 mm de diâmetro e em alguns locais podem apresentar, inseridos em sua constituição, pedregulhos lateríticos denominados de laterita, que são massas consolidadas, maciças ou porosas, de mesma mineralogia dos solos lateríticos e que têm sido muito aproveitadas como materiais de construção rodoviária.
Do ponto de vista pedológico, os solos lateríticos correspondem aos perfis naturais caracterizados por conterem horizontes B, que se divide em B latossólico, que integram perfis designados latossolos e B textuais, que integram perfis designados Solos Podzolados ou Podzólicos e terras roxas estruturadas. (Nogami e Villibor, 1995). Os solos classificados como podzólicos correspondem atualmente aos argissolos (EMBRAPA, 2006).
Dentre estas subdivisões as de maior relevância no presente trabalho são os latossolos e argissolos, conforme mostra a Figura 3, sendo o estado de Mato Grosso coberto quase que por completo por latossolos e argissolos.
Segundo Nogami e Villibor (1995) os latossolos possuem pequena diferenciação de horizontes. Mesmo o horizonte vegetal ou orgânico pode ser pouco distinto sendo suas cores predominantes a vermelha, amarela e marrom (ou bruna). Possuem grande espessura (podem chegar a mais de uma dezena de metros) e elevada porosidade aparente e permeabilidade com agregação geralmente bem desenvolvida (torrões bem distintos). Possui também elevada variedade granulométrica, desde a argila até a areia argilosa.
Figura 3: Mapa de solos do Estado do Mato Grosso: (1)Latossolo Vermelho-Escuro (23,63%), (2)Latossolo Vermelho-Amarelo (17,18%) e (3)Podzólico Vermelho –
Amarelo (24,1%). Fonte: SEPLAN (2003).
Já os solos podzólicos (argissolos) possuem a diferenciação entre os horizontes bastante nítida. Suas cores predominantes são vermelha e amarela e sua espessura varia de menos de um metro até alguns metros. Sua fábrica é caracterizada por possuir frequentemente, agregados (torrões) bem desenvolvidos nas variedades argilosas e presença de cerosidade (superfície argilosa brilhante). Suas condições de drenagem são frequentemente prejudicadas pela presença do horizonte argiloso. Possui granulometria variada, desde variedades arenosas até argilosas.
2.1.2 Solo Saprolítico
Solo saprolítico é aquele que resulta da decomposição e/ou desagregação “in situ” da rocha
(considerada material consolidado da crosta terrestre), mantendo ainda, de maneira nítida, a estrutura (ou fábrica) da rocha que lhe deu origem (Commitee on tropical soils of ISSMFE 1985 apud. PINTO, 2006). É, portanto, um solo genuinamente residual e por isso, é frequentemente designado residual ou, de modo mais especificado, solo residual jovem. Esse solo apresenta comportamento não-laterítico, sendo susceptível à erosão enquanto o solo laterítico é mais resistente a ela.
Segundo Nogami e Villibor (1995) o solo saprolítico possui estrutura herdada do maciço da rocha que lhe deu origem, porém, durante seu processo de formação outras feições são geralmente adicionadas, resultando em estruturas muito mais complexas do que a da rocha matriz. Desta maneira, mesmo que a rocha seja uniforme, esta também poderá dar origem a camadas complexas em decorrência do grau de intemperismo de suas diversas partes. Esta complexidade, porém, não deve ser generalizada, podendo ocorrer casos em que a dedução de sua estrutura se dá de maneira simples por meio do conhecimento da estrutura da rocha.
2. 2 Composição mineralógica dos solos tropicais
Segundo Pinto (2006) todos os solos originam-se da decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crosta terrestre. A decomposição é decorrente de agentes físicos, químicos e biológicos. O conjunto desses processos, que são muito mais atuantes em climas quentes do que em climas frios, leva à formação dos solos que, em consequência, são misturas de partículas pequenas que se diferenciam pelo tamanho e pela composição química. A maior ou menor concentração de cada tipo de partícula num solo depende da decomposição química da rocha que lhe deu origem.
Segundo Ker (1997) os solos tropicais são considerados poligenéticos (experimentam diferentes situações climáticas ao longo de sua formação), que sofreram intenso processo de intemperismo causando a remoção da sílica e acúmulo de alumínio. A mineralogia desses solos é normalmente composta por minerais como quartzo, goethita, hematita, caulinita, gibbsita e outros como a ilmenita e magnetita.
Nogami e Villibor (1995) ainda afirmam que sua fração grossa (areia e silte) é predominantemente composta de quartzo podendo haver, algumas vezes, predominância de magnetita e ilmenita.
Já a sua fração argila é caracterizada por conter caulinita, gibbsita goethita e hematita, podendo-se esperar o predomínio de caulinita e óxidos de ferro e alumínio, com menores proporções de outros componentes na fração argila.
Os óxidos de ferro predominantes são, em geral, a goethita e a hematita. A presença é constatada, respectivamente, pelas cores amareladas e avermelhadas que conferem ao solo (SCHWETMANN & LENTZE 1966), sendo que quando associados tendem a dominar a cor vermelha da hematita. Segundo Crispim (2010) pode-se dizer que durante o intemperismo ocorre a liberação de sílica, alumínio, ferro e íons diversos como Ca, Mg, Na e K. Considerando as respectivas solubilidades destes minerais, os últimos (de maior solubilidade) tendem a ser os primeiros a serem lixiviados do sistema, seguidos de sílica (menos solúvel, porém mais do que o ferro e o alumínio), restando o alumínio que precipita como gibbsita.
A correta caracterização do solo utilizado é um dos principais meios para a prevenção e/ou solução de eventuais problemas que possam ocorrer pela utilização deste material, pois conhecendo as peculiaridades do solo é possível prever como este reagirá ao meio em que será aplicado.
2.3 Coeficiente de imtemperismo Ki e Kr
Na década de 1930, foi desenvolvida uma forma indireta de se avaliar a composição mineralógica de solos com base nos valores de Ki e Kr, importantes parâmetros que são obtidos por meio da análise físico-química do solo, fornecendo uma razoável ideia a respeito do grau de intemperização do perfil de ocorrência.
O índice Ki é calculado em função dos valores expressos em porcentagem de SiO2 (dióxido de silício) e Al2O3 (óxido de alumínio), divididos por seus respectivos pesos moleculares. Fornece a relação
SiO2/Al2O3 molar da fração de argila do solo e é calculado conforme a Equação 1 (EMBRAPA, 1997).
( ) Equação 1
Guimarães et al (2015), propõem para este índice a classificação da Tabela 1.
Tabela 1. Classificação de solos segundo o índice Ki
Ki Classificação
≤ 2,00 Solo muito intemperizado >2 Solo pouco intemperizado
Fonte: Guimarães et.al (2015).
No Brasil se emprega este referencial na definição de horizonte B latossólico (Ki ≤ 2,2). Quando Ki for igual a 3 tem-se um solo esmectítico quando Ki foi aproximadamente igual a 0,2 tem-se um solo gibsítico e quando Ki apresentar valor menor do que 1 o solo é admitido como laterita.
Guimarães et. al. (2015) afirmam que quanto menor o valor de Ki, mais adiantado encontra-se seu estágio de intemperismo, sendo que usualmente, considera-se que o valor 2 equivale a um solo com composição mineralógica predominante de caulinita, e um valor de 0,5 para solos cuja composição mineralógica predominante é formada por óxidos de ferro e alumínio.
O índice Kr é a relação sílica/óxidos de ferro e alumínio. Um baixo valor de Kr indica que o solo é laterítico. É calculado em função da divisão dos valores também expressos em porcentagens de SiO2 e Al2O3 + Fe2O3, divididos por seus respectivos pesos moleculares. Tal índice é obtido pela Equação 2 (EMBRAPA, 1997).
(
)
( ) ( ) Equação 2 Guimarães et al (2015), Kehrig (1949), Medina (1956, 1963) e LNEC (1959) propõem para este índice a classificação da Tabela 2.
Tabela 2. Classificação de solos segundo o índice Kr
Kr Classificação
≤ 1,33 Laterita
1,34 a 2 Solo laterítico
>2 Solo não laterítico Fonte: Kehrig (1949), Medina (1956, 1963) e LNEC (1959).
Segundo Pinto (2006), o quartzo (SiO2) presente na maioria das rochas, é bastante resistente à desagregação e forma grãos de siltes e areia.
3 Metodologia
3.1 Solos
Foram analisadas 5 amostras de solo, sendo elas: Solo 1 de Novo Progresso – PA; Solo 2 das proximidades da cidade de Santiago do Norte – MT às margens da rodovia MT - 130; Solo 3 de Aripuanã – MT e duas amostras de diferentes localidades da cidade de Sinop – MT, sendo o Solo 4 coletado ao leste da cidade e o Solo 5 da jazida de cascalho da Prefeitura Municipal. A amostra 5 foi nomeada como Solo 5 por conveniência porém, esta é na verdade a concreção que envolve o cascalho laterítico.
A escolha dos locais tomou como base o Mapa de Solos do estado de Mato Grosso (SEPLAN, 2003),
buscando-se amostras de solos com características pedológicas e geológicas contrastantes. A localização aproximada dos pontos de coleta esta representada na Figura 3.
Figura 3: Aproximação dos pontos de coleta. Fonte: Google Earth (2017).
Os solos utilizados neste estudo foram coletados, secos ao ar, destorroados, peneirados, separados em amostras de 50 g de solo passante na peneira de 0,074 mm (#200) de solo natural, e armazenados no Laboratório de Engenharia Civil da Unemat, Campus de Sinop.
3. 2 Composição química
A composição química do solo foi obtida pelo ensaio de Fluorescência de Raios-X (FRX), o mesmo foi realizado no laboratório do Instituto de Geociências Exatas da UNESP de Rio Claro.
O ensaio foi realizado por Espectrometria de Fluorescência de Raios-X, empregando amostras fundidas em matriz de Borato. Os elementos maiores (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O e P2O5), na forma de óxidos, foram analisados em Espectrômetro de Fluorescência de Raios-X (FRX) da marca Philips, modelo PW-2400.
Tal ensaio teve por finalidade obter dados para o cálculo dos índices Ki e Kr, calculados conforme a norma DNER (1994).
3. 3 Caracterização mineralógica
Já a caracterização mineralógica foi obtida por meio das equações propostas por Resende et al. (1987) que calcula os teores de SiO2 e de Al2O3 presentes nas amostras por meio de relações estequiométricas ideais. Em resumo tem-se as equações 3 e 4:
( ) Equação 3
( )
( ) Equação 4
Por vezes o teor de Gibbsita obtido pela Equação 4 pode ter um número negativo como resultado, nesse caso, adota-se a Equação 5 também sugerida por Resende et. al. (1987) para corrigir o teor de caulinita.
( )
( )
| ( )| Equação 5 Em que Al2Si2O5(OH)4 corresponde a porcentagem de caulinita encontrada no solo e Al(OH)3 a porcentagem de gibbsita.
4 Análises dos resultados
Como exposto anteriormente, os solos tropicais tem comportamento peculiar e devido a isso, métodos tradicionais como USCS E AASHTO, geralmente utilizados para a classificação de solos, não se mostram eficientes na classificação de solos finos lateríticos. Assim como mostrado na Tabela 3 os solos finos (siltosos e argilosos) são classificados pela AASHTO-TBR como de comportamento regular a mau.
Tabela 3. Classificação dos solos segundo a AASHTO-TRB e a metodologia MCT. Amostra Classificação AASHTO Classificação MCT Solo 1 A – 2- 4 (0)¹ NS'-NA’¹ Solo 2 A – 2 – 4 (0)² LA² Solo 3 A – 7 – 5 (13)³ LG’³ Solo 4 A – 6 ( ) LA’LG4 Solo 5 A – 4 ( ) LA'4
Nota: Classificação conforme a ABNT (1995a): areia grossa (0,60 ≤ ᶲ < 2,00mm), areia média (0,20 ≤ ᶲ < 0,60 mm). Areia
fina (0,06 ≤ ᶲ < 0,20 mm) e silte + argila (ᶲ ≤ 0,06mm). 1(TODESCATTO E CRISPIM, 2015). 2(DEL PAULO E CRISPIM, 2013). 3(SILVA E CRISPIM, 2017). 4(KAIBER E
CRISPIM, 2017). Fonte: Os Autores (2017).
Sendo o Solo 1 e o Solo 2 classificados como areia e areia siltosa ou argilosa e seu comportamento como subleito sendo de excelente a bom, o Solo 3 e o Solo 4 classificados como solos argilosos e seu comportamento sendo de regular a mau e o Solo 5 classificado como solo siltoso tendo um comportamento geral para subleito de regular a mau. Na classificação AASHTO-TRB, em geral os solos granulares têm índice de grupo (IG) compreendidos entre 0 e 4 com qualidade de subleito de alta a excelente, os siltosos entre 5 e 12 com qualidade de subleito regular, e os argilosos entre 13 e 20, com qualidade de subleito de baixa a inadequada.
Já quando classificados pela metodologia MCT, de acordo com as analises realizadas por Kaiber e Crispim (2017), Silva e Crispim (2017) e Todescatto e Crispim (2015), todos os solos estudados recebem uma boa classificação, com exceção do Solo 1, que é classificado como não laterítico.
Os teores totais de SiO2 e Al2O3 obtidos por FRX, perfizeram, em média, 65,90% da composição química das amostras, com valores que variaram de 20,04 a 37,40% para o SiO2 e de 26,22 a 41,16% para o Al2O3.
Na Tabela 4 são mostrados os resultados da composição mineralógica das amostras de solo.
Tabela 4. Resultado do ensaio FRX nas amostras analisadas (em %)
Amostra SIO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 Outros Soma Solo 1 57,47 0,58 26,22 4,32 0,03 0,55 0,05 0,03 1,51 0,04 9,27 100,00 Solo 2 20,04 2,34 41,16 14,05 0,02 0,16 0,20 0,00 0,05 0,09 21,89 100,00 Solo 3 31,24 2,00 37,22 10,10 0,06 0,11 0,06 0.00 0,15 0,06 19,00 100,00 Solo 4 37,40 2,04 31,69 12,62 0,02 0,08 0,06 0,00 0,06 0,06 16,02 100,00 Solo 5 26,69 1,00 20,36 39,14 0,01 0,03 0,07 0,02 0,05 0,05 12,57 100,00 Fonte: Os Autores (2017).
Por meio da metodologia exposta anteriormente, nos resultados obtidos e utilizando as equações apresentadas, tornou-se possível a obtenção dos
índices Ki e Kr e, a partir deles, pode-se classificar os solos amostrados como exposto na Tabela 5.
Tabela 5. Classificação dos solos por meio dos índices Ki e Kr Amostra Ki Classificação (Ki) Kr Classificação (Kr)
Solo 1 3,72 Pouco intemperizado 2,91 Solo não laterítico Solo 2 0,83 Muito intemperizado 0,52 Laterita Solo 3 1,43 Muito intemperizado 0,98 Laterita Solo 4 2,01 Pouco intemperizado 1,19 Laterita Solo 5 2,23 Pouco intemperizado 0,52 Laterita
Fonte: Os Autores (2017). Observou-se predominância de solos com
características lateríticas. O Solo 1 foi classificado como pouco intemperizado e não-laterítico e por isso, seu uso deve ser descartado para fins rodoviários. Já os Solos 2 e 3 foram classificados como lateritas muito intemperizadas e os Solos 4 e 5 como lateritas pouco intemperizadas. Estes 4 solos devem apresentar bom comportamento quando utilizados para fins rodoviários.
A análise mineralógica foi complementada por meio das equações propostas por Resende et al. (1987). Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 6.
Tabela 6: Resultado das porcentagens de caulinita e gibbsita das amostras
Amostra Caulinita (%) Gibbsita (%)
Solo 1 66,23 0,00 Solo 2 43,08 36,89 Solo 3 67,15 16,31 Solo 4 80,13 0,00 Solo 5 51,47 0,00 Fonte: Os Autores (2017).
Por meio da Tabela 4, é possível perceber que há predominância de alguns minerais como o quartzo (SiO2), a alumina (Al2O3) e o óxido de ferro/hematita (Fe2O3), sua presença se constata respectivamente, pelas cores avermelhadas e amareladas que conferem ao solo (RESENDE et al, 1987), sendo que quando associados, tendem a dominar a cor vermelha da hematita. E a Tabela 6 mostra que existe presença de caulinita e gibbsita.
Com base nos resultados obtidos pelo ensaio de Fluorescência de Raios-X, pelo cálculo dos índices Ki e Kr e demais equações, observou-se que o Solo 1 se mostrou inadequado para o uso em rodovias, devendo seu uso ser descartado, já as demais amostras mostraram como resultados solos lateríticos. Tais resultados estão em concordância com os obtidos pelo ensaio MCT, comprovando a latericidade do solo.
5 Conclusão
Ao se comparar os resultados obtidos pela metodologia MCT com os obtidos pelo cálculo dos índices Ki e Kr, observa-se concordância quanto ao caráter laterítico das amostras, primariamente previstos na classificação MCT. E embora não indicados nas classificações tradicionais para uso rodoviários por serem solos finos, as análises
químicas, mineralógicas e MCT indicaram que estes solos podem sim ser aplicados à pavimentação. Observa-se que das 5 amostras de solo uma se mostrou inadequada para o uso em rodovias, devendo seu uso ser descartado, já as demais amostras mostraram como resultados solos lateríticos, sendo todas de possível uso em rodovias.
Vale ressaltar que obras rodoviárias possuem custos muitos elevados, portanto deve-se ter atenção redobrada quanto a escolha do solo que será utilizado.
O ensaio cumpre a proposta inicial do trabalho, reafirmando o caráter laterítico dos solos, servindo como base para o cálculo dos índices Ki e Kr e para as demais equações realizadas para obtenção da composição mineralógica do solo.
Agradecimentos
Agradeço à minha família, em especial à minha mãe, pois sem ela nada disso seria possível, aos meus professores que ao longo desses anos se tornaram grandes exemplos para mim, ao meu namorado e as minhas amigas, que me ajudaram a passar por estes 5 anos de faculdade.
Referências
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CRISPIM, F.A. Influência de variáveis de compactação na estrutura dos solos: caracterizações geotécnica, química, mineralógica e microestrutural. 2010. 145f. Tese de Doutorado Universidade Federal de Viçosa – Viçosa, MG.
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