LETÍCIA REIS BATISTA ROSAS
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DE SOLOS ESTABILIZADOS COM CAL E
CIMENTO EM SINOP-MT
LETÍCIA REIS BATISTA ROSAS
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DE SOLOS ESTABILIZADOS COM CAL E
CIMENTO EM SINOP-MT
Projeto de Pesquisa apresentado à
Banca Examinadora do Curso de
Engenharia Civil
–
UNEMAT, Campus
Universitário de Sinop-MT, como
pré-requisito para obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Civil.
Prof. Orientador:
Prof. Dr. Rogério Dias Dalla Riva
LISTA DE TABELAS
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Localização da jazida da Prefeitura Municipal de Sinop ... 17
Figura 2. Localização do bairro Jardim das Nações ... 17
Figura 3. Moldagem dos corpos de prova dos solos estabilizados. ... 20
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IG – Índice de Grupo IP – Índice de Plasticidade
ISC – Índice de Suporte Califórnia LL – Limite de Liquidez
MCT – Miniatura Compactação Tropical PIB – Produto Interno Bruto
RT – Resistência à Tração por Compressão Diametral TRB – Transportations Research Board
UCS – Unified Soil Classification
– Teor de Umidade Ótimo
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Resistência à tração de solos de Sinop-MT estabilizados com cal e cimento
2. Tema: Engenharia Civil (30100003)
3. Delimitação do Tema: Geotécnica (30103002) 4. Proponente(s): Letícia Reis Batista Rosas 5. Orientador(a): Prof. Dr. Rogério Dias Dalla Riva
6. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT - Universidade do Estado de Mato Grosso
7. Público Alvo: Profissionais, alunos e empresas de pavimentação
8. Localização: Av. dos Ingás, nº 3001, Jardim Imperial, Sinop-MT, CEP 78555-000, Brasil
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV
1 INTRODUÇÃO ... 6
2 PROBLEMATIZAÇÃO... 7
3 JUSTIFICATIVA ... 8
4 HIPÓTESES ... 9
5 OBJETIVOS ... 10
5.1 OBJETIVO GERAL ... 10
5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10
6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11
6.1 OSOLO ... 11
6.1.1 Estudos feitos com solos de Sinop-MT sem aditivos ... 11
6.1.2 Estudos feitos com solos de Sinop-MT estabilizados com cal ... 12
6.1.3 Estudos feitos com solos de Sinop-MT estabilizados com cimento... 12
6.2 ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS PARA PAVIMENTAÇÃO ... 13
6.2.1 Estabilização de solos com cal ... 13
6.2.2 Estabilização de solos com cimento ... 14
6.3 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL ... 15
7 METODOLOGIA DA PESQUISA ... 17
7.1 MATERIAIS ... 17
7.1.1 Solo ... 17
7.1.2 Cal ... 17
7.1.3 Cimento... 18
7.2 MÉTODOS ... 18
7.2.1 Ensaios preliminares ... 18
7.2.2 Ensaio de resistência à tração por compressão diametral ... 18
8 CRONOGRAMA ... 21
1 INTRODUÇÃO
A correta aplicação de métodos de estabilização de solos para pavimentação é um aspecto cada vez mais importante para a construção civil, principalmente em regiões em crescimento como a região norte do Mato Grosso. A preocupação com o meio ambiente assume proporções cada vez maiores, dada a conscientização sobre a necessidade de redução dos impactos ambientais causados pelo desenvolvimento das infraestruturas. Nesse contexto, é notável a necessidade de encontrar métodos construtivos que minimizem as intervenções no meio ambiente e então estudá-los para que sejam empregados na construção civil.
O aproveitamento do solo existente no local da obra permite reduzir a substituição por solos de melhor qualidade, retirados de outros locais. Dessa forma, é possível reduzir os impactos ocasionados pela extração e transporte do solo novo, e ainda pode reduzir a deposição do solo descartado. O recurso à estabilização química de solos, através da adição de materiais como cimento ou cal, permite atingir os objetivos propostos, constituindo-se em um método de fácil aplicação e sem necessidade de investimentos muito elevados.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
Sinop tem apresentado forte crescimento populacional nas últimas décadas, e com isso há a necessidade de oferecer qualidade de vida aos moradores. Para isso, é necessário investimentos em infraestrutura básica, como fornecimento de água potável, sistema de coleta de esgoto sanitário, iluminação pública e pavimentação asfáltica.
De acordo com Silva (2008, p.11), “entende-se por pavimento a estrutura construída sobre um terreno de fundação [...], a qual deverá resistir à ação das cargas de roda dos veículos e às ações do tempo (variação térmica e higrométrica)”.
Estudos realizados por Simioni (2011) chegaram à conclusão de que a composição natural do solo de Sinop não é interessante para construção de pavimentos, pois não atende aos valores de resistência mecânica necessários.
Guimarãres (2002, p.179) afirma que, quando o solo do local de trabalho não tem as características geotécnicas para dar resistência ao pavimento projetado, é necessário corrigi-lo ou substituí-lo por outro. Uma das alternativas mais empregadas pelas empresas de pavimentação de Sinop é o transporte de solos granulares, que atendem aos valores mínimos de resistência à compressão para execução de estradas. Tal prática soluciona o problema do solo natural, no entanto, pode ser inviável, pois as jazidas estão localizadas distantes do centro urbano, e o custo com o transporte do material acaba encarecendo a obra. Além disso, a extração do solo causa impactos ambientais negativos, pois gera desmatamento, tráfego de veículos pesados, movimentações de terra, entre outros, prejudicando a fauna e a flora.
3 JUSTIFICATIVA
A região norte do Estado de Mato Grosso passa por um forte desenvolvimento econômico, e com isso também grande expansão do espaço territorial urbano em virtude do aumento populacional. Dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2013) informam que o crescimento populacional de Sinop foi de quase 40% na última década, e o Produto Interno Bruto - PIB quadruplicou durante esse período. Sinop teve população de 113.099 pessoas em 2010, sendo 93.753 moradores da área urbana.
Este crescimento populacional faz com que novos bairros sejam construídos, cada vez mais distantes do centro urbano. Tal fato faz aumentar a demanda pela construção e manutenção de vias urbanas ou rurais que, em muitos casos, exige a extração do solo de jazidas ou transporte de outras localidades para ser utilizado como base ou sub-base, pois o solo do trecho em execução muitas vezes não possui resistência mecânica necessária para executar o pavimento. Isso acaba gerando impactos ambientais negativos com a extração do solo, e ainda custos com seu transporte até o trecho em execução.
Nesse contexto, é importante o estudo da estabilização dos solos para pavimentação, podendo-se utilizar produtos tradicionais como cal e cimento (TRINDADE, 2006, p. 03). Com a utilização desses materiais é possível melhorar a resistência à tração do solo local para atender às necessidades do projeto de pavimentação, minimizando o transporte de solos de outros locais.
A estabilização com cal pode ser uma alternativa viável, pois trata-se de um material disponível em abundância para compra e a preços acessíveis. Estudos já realizados por Simioni (2011) e Machado (2012) determinaram a resistência à compressão e caracterizaram um solo típico de Sinop estabilizado com cal, e servirão como referência para a pesquisa a ser desenvolvida. Da mesma forma, o cimento também é um material interessante para ser utilizado como aditivo estabilizante. Estudos de Friozi (2012) apontam que o material apresentou bons resultados como estabilizante de um solo típico da região.
4 HIPÓTESES
Senço (2001, p.47) define estabilização de solos como a modificação de um solo, de modo que passe a ter condições de resistir a deformações e rupturas durante seu tempo de uso, seja aplicado à pavimentação ou outra obra qualquer. Portanto, o principal objetivo da estabilização de solos é conferir a ele melhorias de suas características e resistência mecânica, inclusive resistência à tração.
5 OBJETIVOS
5.1 Objetivo Geral
Estudar o comportamento mecânico do solo de Sinop estabilizado com cal e cimento, nos teores de umidade ótimo e saturado, e determinar o ganho percentual de resistência à tração por compressão diametral.
5.2 Objetivos Específicos
Determinar a resistência à tração por compressão diametral de dois solos de Sinop, estabilizados com cal.
Determinar a resistência à tração por compressão diametral de dois solos de Sinop, estabilizados com cimento.
Comparar os resultados dos dois tipos de estabilização.
6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
6.1 O Solo
Senço (2007, p.42) define o solo como um material de formação natural, proveniente da decomposição de rochas, que tem estrutura solta e removível, e espessura variável. É constituído de um conjunto de partículas sólidas que deixam entre si vazios, que podem estar parcialmente ou totalmente preenchidos com água. Portanto, o solo é um sistema polifásico formado geralmente de fase sólida, líquida e gasosa, considerado o material mais antigo e mais utilizado para construções.
A fase sólida do solo é constituída por partículas provenientes da erosão das rochas, e suas características química e mineralógica são decorrentes do tipo da rocha de origem. Pinto (2006, p.15) afirma que, “a primeira característica que
diferencia os solos é o tamanho das partículas que os compõem”. A parte sólida do solo é classificada de acordo com o diâmetro das partículas, em frações de argila, silte, areia, pedregulho, pedra e matacão. A classificação do solo quanto à granulometria é bastante usual, e satisfatória para solos granulares, mas para solos finos é necessário estudar também os fatores de consistência e plasticidade.
Existem várias maneiras de classificar um solo, dependendo de sua aplicação e características. Destacam-se os métodos de classificação triangular, UCS (Unified Soil Classification), metodologia MCT (Miniatura, Compactação, Tropical) e TRB (Transportations Research Board). De acordo com Pinto (2006, p.71), a classificação TRB é a mais utilizada para caracterizar solos para fins rodoviários no Brasil.
6.1.1 Estudos feitos com solos de Sinop-MT sem aditivos
Estudos feitos por Uieno (2011) classificaram um solo arenoso de Sinop, retirado da jazida de cascalho da Prefeitura Municipal, pelo método TRB e chegaram aos resultados da Tabela 1.
Tabela 1. Ensaios de caracterização do solo da jazida municipal
Características Médias
LL (%) NL
IP NP
IG 0
Pedregulho (%) 0,0
Areia Grossa (%) 1,0
Areia Fina (%) 66,5 Passante na peneira 200
(0,074 mm) % 29,8
Classificação TRB A-2-4
Machado (2012) realizou o ensaio para determinação do Índice de Suporte Califórnia (ISC) para o mesmo solo e obteve a média de 25% para o solo sem aditivos. Determinou também o valor do teor de umidade ótimo do soloem 11% e o peso específico aparente seco máximo ( em 19,20 kN/m³ para o solo natural.
Estudos feitos por Simioni (2011) classificaram um solo siltoso de Sinop, retirado do bairro Jardim das Nações, através do método TRB e os resultados estão exibidos na Tabela 2.
Tabela 2. Ensaios de caracterização do solo do bairro Jardim das Nações
Características Médias
LL (%) 32
IP (%) 6
IG 7
Pedregulho (%) 0,0
Areia Grossa (%) 2,0
Areia Fina (%) 28,0 Passante na peneira 200
(0,074 mm) % 70,0
Classificação TRB A-4
Fonte: Simioni (2011).
Simioni (2011) determinou ainda o teor de umidade ótimo do solo natural em 23,40%, o médio de 14,89 kN/m³, e o ISC do solo apresentou a média de 12,62%. Concluiu, através do resultado do ISC, que o solo natural estudado só pode ser utilizado para pavimentação em camadas subjacentes à sub-base.
6.1.2 Estudos feitos com solos de Sinop-MT estabilizados com cal
Simioni (2011) determinou o teor ótimo de cal a ser adicionado ao solo siltoso do Jardim das Nações em 2,00%. O teor de umidade ótimo do solo estabilizado com essa quantidade de cal foi de 25,00%, e o de 14,00 kN/m³.
Machado (2012) realizou os mesmos testes com o solo arenoso da jazida da Prefeitura Municipal de Sinop e concluiu que, para este solo, o teor ótimo de cal é de 4,00% e para essa quantidade de cal o teor de umidade ótimo é de 12,10% e o
de 18,60 kN/m³.
6.1.3 Estudos feitos com solos de Sinop-MT estabilizados com cimento
6.2 Estabilização de solos para pavimentação
A estabilização de solos é uma área importante na construção de novas vias e restauração da malha rodoviária brasileira, utilizando materiais tradicionais como o cimento e a cal que se mostram técnica, econômica e ambientalmente competitivos (TRINDADE, 2006). Utiliza-se a estabilização de solos quando o material de base ou sub-base do pavimento não se adéqua ao exigido pelas especificações, quanto à resistência mecânica ou durabilidade, e quando a utilização de materiais de outros locais não for vantajosa, por questões econômicas, de logística, sociais ou ambientais.
Cruz e Jalali (2010, p.49) definem estabilização de solos como a alteração das características do solo natural para melhorar seu comportamento, tornando-o capaz de responder satisfatoriamente às solicitações previstas. A estabilização pode ser feita, basicamente, por três formas. A primeira é a estabilização mecânica, que procura melhorar as características do solo através da aplicação de cargas que ocasionam o rearranjo das partículas de solo ou por correção granulométrica. A segunda é a estabilização física, que pode utilizar a aplicação de um potencial elétrico ou variação da temperatura para melhorar o solo. A última, e de mais interesse para este trabalho, é a estabilização química, que modifica as características do solo através da interação com outros materiais como cimento, cal e betume. A escolha do agente estabilizador depende do tipo de solo com que será trabalhado.
6.2.1 Estabilização de solos com cal
Segundo Lima (apud TRINDADE et al., 2008, p. 89) o termo cal representa o óxido de cálcio, mas é utilizado para designar este óxido e seus derivados. A cal é produzida pela calcinação do calcário britado, onde o carbonato de cálcio da rocha é transformado em óxido de cálcio. Pode-se calcinar também o dolomito, cuja composição tem carbonatos de cálcio e magnésio. O óxido de cálcio produzido é denominado cal cálcica, e o produto que contém esse óxido e o óxido de magnésio é chamado de cal dolomítica. Ambos são conhecidos como cal viva, que com a adição controlada de água, produz a cal hidratada.
De acordo com Guimarães (2002, p.199), a cal virgem é resultante da dissociação térmica do calcário/dolomito/concha calcária, e sua reação química com a água resulta na cal hidratada. A cal utilizada para estabilização pode ser virgem ou hidratada, no entanto, o uso da cal virgem é mais restrito, sendo indicada apenas para solos muito úmidos, pois ajuda a secá-lo. A cal mais utilizada em conjunto com o solo é a hidratada.
estão relacionadas com a ação imediata da cal na estabilização de um solo. Em seguida ocorrem as reações pozolânicas, que influenciam a mistura a longo prazo. Por fim, ocorre a carbonatação, geralmente indesejada neste tipo de tratamento.
De acordo com Portelinha (2008, p.17), a troca catiônica e floculação produzem alterações imediatas na plasticidade e, em menor escala, na resistência ao cisalhamento. Dependendo do solo trabalhado, podem ocorrer reações pozolânicas, que formam compostos de cimentação, aumentando a médio e longo prazo a resistência e a durabilidade do solo estabilizado.
Segundo Silva (2010, p.39-40), os principais critérios de avaliação da susceptibilidade do solo à estabilização com cal são: plasticidade (quanto mais plástico, melhor), quantidade de argila (são elas que fornecem a sílica e alumina para as reações pozolânicas), pH inicial do solo (quanto menor o pH, maior o teor de cal a ser empregado) e a capacidade de troca catiônica do solo (maior nas argilas à base de montmorilonita do que nas cauliníticas). O mesmo autor sugere alguns critérios da National Lime Association americana, que indica o uso da cal como estabilizante de solos que tenham um valor mínimo de passados na peneira nº 200 igual ou superior a 25%, e um índice de plasticidade mínimo de 10%.
Ainda de acordo com Silva (2010, p.40), existe a tendência de privilegiar o tratamento com cal aplicado à solos argilosos, mas não se deve descartar sua aplicação em solos siltosos ou arenosos. A utilização da cal deve ser avaliada tendo em vista o objetivo desse tratamento, seja apenas melhorar características como a plasticidade e a trabalhabilidade, ou estabilizar o solo aumentando a resistência mecânica para atender a alguma necessidade de suporte de carga, ou ainda, melhorar o comportamento do solo para ser utilizado em conjunto com outros tipos de agentes químicos.
Senço (2001, p.141) afirma que uma das características mais interessantes da cal é sua possibilidade de utilização com outros estabilizantes, como por exemplo o betume e o cimento. Em misturas de solo-cal-cimento, a cal reduz a plasticidade do solo e ajuda a mistura com o cimento, pelo aumento da superfície específica. O custo da adição da cal é compensado pelas facilidades de operação e pela possível redução no teor de cimento a ser utilizado, em vista das melhorias nas características do solo, causadas pela cal.
6.2.2 Estabilização de solos com cimento
Trindade et al. (2008, p.87) define que, a estabilização solo-cimento é o produto da combinação de solo, cimento e água, cujas proporções são determinadas por ensaios em laboratório. O processo construtivo deve levar esses materiais, após mistura e compactação em campo, a um peso específico aparente seco semelhante ao obtido através dos ensaios.
em argilas pouco plásticas. No entanto, deve-se evitar seu uso na estabilização de solos com notável teor de matéria orgânica.
Hachich et al. (1998, p.116) afirma que, “o teor de cimento necessário para atingir uma determinada resistência depende das propriedades do solo”. Afirma
ainda que são obtidos melhores resultados com solo arenosos com cerca de 20% de argila, sem presença de matéria orgânica. Solos muito argilosos requerem maior teor do aditivo e são de difícil mistura com o cimento, e solos sem argilas não apresentam consistência adequada para compactação. Quanto maior a densidade obtida pela compactação, melhor o resultado e será necessário menos cimento.
Quanto às reações que ocorrem na estabilização de solos com cimento, Vitali (2008, p.23) afirma que, ao adicionar água ao cimento, os produtos da hidratação são os silicatos hidratados de cálcio, aluminatos hidratados de cálcio e cal hidratada, sendo os dois primeiros os principais componentes da cimentação. Nos solos granulares, ocorre a estabilização através das forças de adesão resultantes da cimentação. Os silicatos e aluminatos de cálcio conferem maior resistência à mistura ao se ligarem às partículas de solo. Também ocorrem reações pozolânicas, com velocidades mais lentas, devido à parcela de cal gerada na hidratação.
Em solos granulares, o cimento destina-se principalmente a criar ligações nos contatos intergranulares, pelo aumento da parcela que resiste à coesão. Em solos finos, os grãos de cimento comportam-se como núcleos, nos quais aderem pequenas partículas que os rodeiam, formando materiais floculados que apresentam ligações oriundas da cimentação (PORTELINHA, 2012, p. 07).
6.3 Ensaio de resistência à tração por compressão diametral
Segundo Villar et al. (2007, p.421), o valor da resistência à tração de solos é muito baixo se comparado com a resistência à compressão ou cisalhamento. No entanto, com a busca de um melhor entendimento do processo de fissuramento dos solos, uma maior atenção vem sendo dada a este tipo de estudo.
Para Aluko e Koolen (apud VILLAR et al., 2007, p.422), a resistência à tração dos solos é derivada das ligações que mantém as partículas muito finas floculadas e aquelas que ligam os flocos entre si, sendo a resistência à tração um reflexo da força necessária para quebrar estas ligações.
Segundo Barzegar et al. (apud VILLAR et al., 2007, p.422), a resistência à tração dos solos é influenciada pelo tipo, tamanho e quantidade de argila presente. Nos estudos realizados por eles, a resistência à tração aumentou até 20% com a adição de teores de argila.
aplicando fórmulas, obtendo indiretamente o valor da resistência (VILLAR et al., 2007, p.422)
O ensaio brasileiro de compressão diametral para determinação indireta da resistência à tração (RT) foi desenvolvido pelo Professor Lobo Carneiro para concreto-cimento, e posteriormente adaptado para uso com solo. A aplicação de duas forças concentradas diametralmente opostas de compressão em um corpo-de-prova cilíndrico gera, ao longo de seu diâmetro, tensões de tração perpendiculares a este diâmetro. Este ensaio possui facilidade e rapidez de execução, e utiliza basicamente os mesmos equipamentos usados para obtenção da resistência à compressão do concreto (FALCÃO; SOARES, 2002, p.1).
Vitali (2008, p. 74) fez estudos com misturas solo-cimento e concluiu que a ruptura das bases de pavimentos flexíveis estabilizadas com cimento e compactadas sobre solo com baixa capacidade de suporte ocorre devido à esforços de tração. O autor afirma ainda que o valor da resistência à tração do solo-cimento varia entre 9 e 14% da resistência à compressão.
Em suas pesquisas, Falcão e Soares (2002, p.11) chegaram a valores de resistência à tração para mistura solo-cimento na faixa de 176,52 a 235,36 kPa, e Vitali (2008, p. 148) encontrou resistência à tração de 259,75 kPa em média, que corresponde a 11,75% da resistência à compressão uniaxial média. Cruz e Jalali (2010, p.58) realizaram o ensaio RT para misturas solo-cimento, e encontraram resistência à tração média de 385 kPa. Tais diferenças entre os valores ocorrem porque a resistência à tração varia para cada tipo de solo, e para cada teor de aditivo adicionado à mistura.
Lovato (2004, p.85) encontrou resistência à tração de 216 kPa para mistura solo-cal, com 4% de cal cálcica e cura de 28 dias. Thomé (1999, p. 116) determinou valores de 60,13 kPa com cura de 7 dias, e 251,81 kPa em corpos de prova de solo-cal curados por 28 dias. O mesmo autor concluiu também que a resistência à tração foi, em média, correspondente a 15% da resistência à compressão.
7 METODOLOGIA DA PESQUISA
7.1 Materiais
7.1.1 Solo
Serão utilizados nesta pesquisa dois tipos de solos da cidade de Sinop-MT. Um solo retirado da jazida de cascalho da Prefeitura Municipal e outro retirado do bairro Jardim das Nações, para que seja possível complementar os resultados obtidos por Simioni (2011), Machado (2012) e Friozi (2012). Os solos já se encontram no laboratório de Engenharia Civil do campus universitário de Sinop da UNEMAT.
Figura 1. Localização da jazida da Prefeitura Municipal de Sinop. Fonte: Google Earth (2013).
Figura 2. Localização do bairro Jardim das Nações.
Fonte: Google Earth (2013).
7.1.2 Cal
7.1.3 Cimento
O cimento a ser utilizado para estabilização será do tipo Portland pozolânico CP-IV, adquirido no comércio de materiais de construção de Sinop-MT.
7.2 Métodos
7.2.1 Ensaios preliminares
Serão adotados os métodos de ensaios sugeridos pelas normas da ABNT e do DNIT, detalhados a seguir.
Para o solo retirado da jazida da Prefeitura Municipal, serão utilizados os dados de caracterização geotécnica fornecidos por Uieno (2011), conforme a Tabela 1, classificado de acordo com o método TRB como solo arenoso do tipo A-2- 4. Para a estabilização com cal deste solo, serão utilizados os dados de teor ótimo de cal de acordo com os estudos de Machado (2012), e para a estabilização com cimento deste solo, serão utilizados os dados do estudo feito por Friozi (2012).
Para o solo retirado do bairro Jardim das Nações, serão utilizados os dados de caracterização geotécnica fornecidos por Simioni (2011), onde é classificado como solo siltoso do tipo A-4 pelo método TRB, conforme a Tabela 2. Também será utilizado o teor ótimo de cal determinado pelo mesmo autor.
Tabela 3. Teores de aditivos a serem utilizados
Solo Teor de cal Teor de cimento
Solo da jazida municipal 4,0% 4,0%
Solo do Jd. das Nações 2,0% Pesquisa em andamento
Fonte: adaptado de Machado (2012), Friozi (2012) e Simioni (2011).
Os dados de teor de umidade e curva de compactação para os dois solos
serão fornecidos pelo projeto de pesquisa em andamento “Estabilização de solos da
região norte de Mato Grosso com cal e cimento” do Edital FAPEMAT PAPPE 002/2012, assim como o teor ótimo de cimento para o solo do bairro Jardim das Nações.
7.2.2 Ensaio de resistência à tração por compressão diametral
As amostras de cal hidratada e cimento serão estocadas em sacos plásticos e utilizadas em seu estado natural seco, retirando-se apenas a quantidade a ser usada em cada ensaio.
isso, será iniciado o processo de pesagem e mistura à seco dos materiais, obedecendo às proporções já estabelecidas nas Tabelas 3 e 4.
Em seguida, será adicionado água à mistura até atingir o teor de umidade ótimo e o peso específico aparente seco máximo, obedecendo aos limites de aceitação de ±0,3%. O material deverá ser compactado em molde cilíndrico com 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura, com energia Proctor normal, em conformidade com a norma da ABNT (1986). Também será feito o procedimento para o solo natural.
Posteriormente, os corpos-de-prova estabilizados passarão pelo processo de cura em câmara úmida. Após a cura com 7 e 28 dias, serão submetidos a ensaio de resistência à tração por compressão diametral no laboratório de Engenharia Civil do campus universitário de Sinop da Universidade do Estado de Mato Grosso, segundo a metodologia descrita pelo DNIT (1994). Será considerado o resultado médio dos 3 corpos de prova de cada tipo. Também será feita a ruptura de corpos de prova saturados, que após o período de cura foram submetidos à imersão em água por 24 horas.
O mesmo ensaio também será feito com corpos de prova do solo natural, para servir como base para a determinação do ganho de resistência à tração ocasionado pelos dois tipos de estabilização. O solo natural não será saturado, pois nessas condições apresenta resistência desprezível.
Figura 3. Moldagem dos corpos de prova dos solos estabilizados. Fonte: autoria própria
8 CRONOGRAMA
Atividade Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho
1 a 15 16 a 31 1 a 15 16 a 28 1 a 15 16 a 31 1 a 15 16 a 30 1 a 15 16 a 31 1 a 15 16 a 31 Coleta e organização das amostras x x
Revisão de literatura x x
Moldagem dos corpos de prova x x
Ensaio RT x x
Análise e conclusões x x x
Apresentação e correções x x
9 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: Amostras de solo – preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização: Método de Ensaio. [s.l.], 1986. 9 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7182: Ensaio de Compactação: Método de Ensaio. [s.l.], 1986. 10 p.
CRISTELO, N. M. C. Estabilização de solos residuais graníticos através da adição de cal. 2001. 57 p. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia, Universidade do Minho. Braga.
CRUZ, M. L.; JALALI, S. Melhoramento do desempenho de misturas de solo-cimento com recurso a ativadores de baixo custo. Revista Geotecnia, 2012, n. 120. p. 49-64.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTE. DNER-ME 181: Solos estabilizados com cinza volante e cal hidratada – determinação da resistência à tração por compressão diametral: Método de Ensaio. [s.l.], 1994. 7 p. FALCÃO, M. F. B.; SOARES, J. B. Considerações sobre o ensaio de compressão diametral no estudo de materiais de pavimentação. In: Encontro de Asfalto do Instituto Brasileiro de Petróleo e Gás, 16., 2002, Rio de Janeiro. Anais. Rio de Janeiro: IBP, 2002.
FRIOZI, C. M. Estudo da estabilização com cimento de um solo da região de Sinop-MT para fins de pavimentação. 2012. 8 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil), Universidade do Estado de Mato Grosso. Sinop. GUIMARÃES, J. E. P. A cal: fundamentos e aplicações na Engenharia Civil. 2. ed. São Paulo: Pini, 2002. p. 341.
HACHICH, W., et al. Fundações: teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini, 1998. p. 751.
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MACHADO, W. R. Estudo experimental referente ao tratamento solo-cal com vistas à pavimentação em Sinop/MT. 2012. 65 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil), Universidade do Estado de Mato Grosso. Sinop. PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. p. 367.
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