Resistência à tração de solos estabilizados com cal e cimento em Sinop-MT
Tensile strength of soils stabilized with lime and cement in Sinop-MT
Letícia Reis Batista Rosas1, Rogério Dias Dalla Riva2
Resumo: 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 o norte do Mato Grosso. Este artigo apresenta os estudos de dois solos, arenoso e siltoso, da cidade de Sinop-MT estabilizados com cal e cimento. Os corpos de prova foram moldados com o teor de umidade ótimo e teor de aditivo determinados por estudos já realizados anteriomente na Universidade do Estado de Mato Grosso. As amostras passaram por cura de 7 e 28 dias, e foram ensaiadas com e sem imersão em água por 96 horas. Foi observado que para o solo arenoso, o cimento provocou aumento de cerca de 1.500% da resistência à tração, enquando a cal provocou aumento de cerca de 800%. Para o solo siltoso, ambos os estabilizantes provocaram significativa melhora na resistência à tração, sendo em média 3.000% para o solo-cimento e 2.000% para o solo-cal. Observou-se que imersão em água provocou a perda de resistência à tração de ambos os solos estabilizados, exercendo maior influência no solo siltoso com adição de cal, que perdeu cerca de 90% de sua resistência.
Palavras-chave: Estabilização de solos; resistência à tração; ensaio de compressão diametral; cal; cimento.
Abstract: The correct application of methods of soil stabilization for paving is an aspect increasingly important for the civil construction, especially in growth regions such as northern Mato Grosso. This article introduces the study of two soils, sandy and silty, of Sinop-MT stabilized with lime and cement. The specimens were molded with optimum water content and additive content determined by studies previously performed at the University of the State of Mato Grosso. The samples underwent cure for 7 and 28 days, and tested with immersion and without immersion in water for 96 hours. It was observed that for the sandy soil, the cement caused an increase of approximately 1,500% of the tensile, and the lime caused an increase of approximately 800%. For the silty soil, both stabilizers caused a significant improvement in tensile strength, being approximately 3.000% for the soil-cement and 2.000% for the soil-lime. It was observed that immersion in water caused the loss of tensile strength of both stabilized soils with greater effect in silty soil with the addition of lime, losing about 90% of its strength.
Keywords: Soil stabilization; tensile strength; diametral compression test; lime; cement.
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 o 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 diminuir os impactos ocasionados pela extração e transporte do solo novo, podendo ainda 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.
Nessa pesquisa, foi determinada a resistência à
tração, por meio do ensaio de compressão diametral, de solos estabilizados com esses tipos de aditivos para fins de pavimentação. A importância desse ensaio está relacionada à qualidade dos pavimentos, pois a tração influencia na fissuração dos mesmos.
2 Revisão bibliográfica
Senço (2007) 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.
2.1 Solos estabillizados
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).
Cruz e Jalali (2010) 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 1 Graduanda em Engenharia Civil, Universidade do Estado
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.
2.1.1 Estabilização de solos com cal
Segundo Lima (apud TRINDADE et al., 2008) 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), 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 na estabilização de solos é a hidratada.
Silva (2010) afirma que as reações que levam à estabilização de um solo através da adição da cal são: permuta iônica e floculação, reação pozolânica e reação de carbonatação. De acordo com Portelinha (2008), 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. Por fim, pode ocorrer a carbonatação, geralmente indesejada neste tipo de tratamento.
Diamond e Kinter (apud LIMA et al., 1993) postulam que a melhoria imediata das propriedades do solo deve-se a rápidas reações que ocorrem dentro dos conjuntos floculados, nos pontos de contato das partículas de argila. Ocorre então a redução da plasticidade e das variações volumétricas, mas ainda é insuficiente para produzir a estabilização do material. As reações a longo prazo do solo-cal incluem a lenta e contínua formação de silicatos hidratados de cálcio e alumínio nos espaços vazios entre os flocos, e então ocorrem os consideráveis ganhos de resistência ao cisalhamento das misturas. Segundo Silva (2010), 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). Ainda segundo o mesmo autor, existe a tendência de privilegiar o tratamento
com cal aplicado a 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. 2.1.2 Estabilização de solos com cimento
Trindade et al. (2008) define que a estabilização solo-cimento é o produto da combinação de solo, 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.
Segundo Cristelo (2001), a mistura solo-cimento é um dos tipos de estabilização mais utilizados, sendo vantajosa em solos granulares, siltosos e até em argilas pouco plásticas. No entanto, deve-se evitar seu uso na estabilização de solos com notável teor de matéria orgânica.
Pinto (1998) 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) 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 et al., 2012).
2.2 Resistência à tração
indiretamente o valor da resistência (VILLAR et al., 2007)
O ensaio brasileiro de compressão diametral para determinação indireta da resistência à tração (RT) foi desenvolvido pelo Professor Lobo Carneiro para concreto, e posteriormente adaptado para uso com solo. A aplicação de duas forças concentradas diametralmente opostas de compressão em um corpo deprova 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).
Segundo Villar et al. (2007), 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. Vitali (2008) fez estudos com misturas de solo arenoso siltoso com 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 a esforços de tração. O autor afirma ainda que o valor da resistência à tração do solo-cimento é em média 14% da resistência à compressão com 7 dias de cura. Lovato (2004) estudou um solo argilo-arenoso estabilizado com cal e concluiu que a resistência à tração foi, em média, correspondente a 13% da resistência à compressão. Ambos os autores realizaram o ensaio RT após submeter as amostras à imersão em água por 24 horas.
O ensaio RT também tem sido utilizado para a caracterização de misturas asfálticas. Dentre os principais defeitos dos pavimentos, é possível destacar o surgimento de trincas, definidas por Silva (2008) como descontinuidades com largura superior às fissuras, que são ocasionadas geralmente pelo fenômeno da fadiga. A fadiga está relacionada com a repetição da passagem de carga dos veículos. De acordo com Falcão e Soares (2002), um dos parâmetros que tenta limitar este dano é a resistência à tração no revestimento.
3 Materiais e métodos 3.1 Materiais
Neste estudo foram utilizados: a) dois tipos de solos da cidade de Sinop-MT, sendo um solo retirado da jazida de cascalho da Prefeitura Municipal (Solo 01) e outro retirado do bairro Jardim das Nações (Solo 02); b) cal hidratada do tipo CH-III e cimento Portland pozolânico do tipo CP-II-Z; c) água tratada da rede pública de abastecimento.
Figura 1. Solos utilizados na pesquisa. Fonte: adaptado de Romanini e Crispim (2014).
Para o Solo 01 foram utilizados os dados de caracterização geotécnica obtidos por Uieno (2011), classificado de acordo com o método TRB como solo arenoso do tipo A-2-4. Para a estabilização com cal, foram utilizados os dados de teor ótimo de cal e curva de compactação de acordo com os estudos de Machado (2012), e para a estabilização com cimento, foram utilizados os dados fornecidos por Romanini e Crispim (2014).
Para o Solo 02, foram utilizados os dados de caracterização geotécnica dos estudos de Simioni (2011), classificado como solo siltoso do tipo A-4 pelo método TRB. Foi utilizado o teor ótimo de cal e curva de compactação determinados pelo mesmo autor. O teor ótimo de cimento e sua curva de compactação foram fornecidos por Romanini e Crispim (2014). Os teores de aditivo estão resumidos na Tabela 1.
Tabela 1. Teores de aditivos utilizados
Solo Teor de cal (%) Teor de cimento (%)
01 4,0 4,0
02 2,0 6,0
Fonte: adaptado de Machado (2012), Simioni (2011) e Romanini e Crispim(2014).
Para o Solo 01 puro, de acordo com Machado (2012), o teor de umidade ótimo ( ) corresponde a 11,00% e o peso específico seco máximo ( ) é de 19,20 kN/m³. Para o Solo 02 puro, segundo Simioni (2011), o é de 23,40% e o é de 14,89 kN/m³. Os dados de teor de umidade ótimo e peso específico seco máximo utilizados para a execução das amostras estabilizadas estão relacionados na Tabela 2.
Tabela 2. Teor de umidade ótimo e peso específico aparente seco máximo
Solo Cal Cimento
(%) (kN/m³) (%) (kN/m³)
01 12,10 18,60 11,90 18,27
02 25,00 14,00 26,30 13,78
Fonte: adaptado de Machado (2012), Simioni (2011) e Romanini e Crispim (2014).
3.2 Ensaio de resistência à tração por compressão diametral
As amostras de solo foram preparadas segundo a ABNT (1986a), sendo secas ao ar, destorroadas, homogeneizadas e passadas na peneira malha quadrada de 4,8 mm, armazenadas em sacos
plásticos, e identificadas. Após isso, foi iniciado o processo de pesagem e mistura à seco dos materiais, obedecendo às proporções já estabelecidas na Tabela 1.
Em seguida, foi adicionada água à mistura até atingir o teor de umidade ótimo. O material foi compactado em molde cilíndrico, com energia Proctor normal, em conformidade com a norma da ABNT (1986b), e identificadas, como ilustra a Figura 1. Foi obedecido o limite de aceitação de ±0,3% para o teor de umidade, e o grau de compactação de no mínimo 95%. O mesmo procedimento também foi feito para o solo puro.
Figura 1. Corpos de prova do solo 02 estabilizados com cal.
Posteriormente, os corpos de prova passaram pelo processo de cura em câmara úmida. Após a cura com 7 e 28 dias, as amostras foram encaminhadas para o Laboratório da empresa Transterra, onde foram rompidas com acompanhamento dos técnicos responsáveis, em conformidade com as especificações do DNER (1994). A prensa utilizada foi do tipo CBR manual com anel dinamométrico de 50 kN (5.000 kgf), e velocidade de carregamento de , m/s (2,54 mm/min), devidamente calibrada, mostrada na Figura 2.
O mesmo ensaio também foi 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.
Figura 2. Rompimento das amostras no laboratório da empresa Transterra.
Também foram feitos corpos de prova para serem rompidos após imersão em água. Após a cura com 7 e 28 dias, as amostras foram submetidas à imersão por 96 horas, como mostrado na Figura 3. Os solos não foram imersos em água em estado puro, pois o Solo 01 não resiste à imersão (MACHADO, 2012), e o Solo 02 apresenta resistência mecânica desprezível (SIMIONI, 2011).
Figura 3. Amostras do solo 01 imersas em água.
A organização da execução das amostras está apresentada na Figura 4.
Figura 4. Esquema da execução das amostras.
A determinação da resistência à tração dos solos foi obtida pela média aritmética dos três corpos de prova de cada tipo, calculada pela Equação 1, conforme a norma do DNIT (1994).
l . d . 100
F . 2 RT
.
(Equação 1)
Sendo:
RT - resistência à tração por compressão diametral (MPa)
4 Análise dos resultados
São apresentados a seguir os resultados obtidos com os Solos 01 e 02, estabilizados com cal e cimento e em estado imerso e não imerso.
4.1 Análise do Solo 01
A Figura 5 apresenta os resultados obtidos para o Solo 01 estabilizado com cimento, aos 7 e 28 dias.
Figura 5. Resistência à tração do Solo 01 estabilizado com cimento.
Verifica-se que a estabilização do Solo 01 com a utilização de cimento provocou aumento na resistência à tração conforme o período de cura. Aos 28 dias, em estado não imerso, a resistência chegou a 411,15 kPa em média, e após a imersão a resistência caiu cerca de 43%, chegando a 234,75 kPa. A perda de resistência ocasionada pela imersão com 7 dias de cura foi pequena, enquanto com 28 dias foi mais acentuada.
Os resultados obtidos para o Solo 01 estabilizado com cal são apresentados na Figura 6.
Figura 6. Resistência à tração do Solo 01 estabilizado com cal.
Quanto à estabilização com cal, verificou-se que também provocou aumento na resistência à tração conforme o período de cura. A resistência aos 28 dias chegou a 231,66 kPa em média, e foi reduzida cerca de 85% após a imersão. A redução da resistência à tração causada pela imersão em água foi acentuada nos dois períodos de cura.
Comparando os tipos de estabilização com 28 dias de cura e não imersos (Figura 7), observa-se que a estabilização com cimento provocou um aumento de 1.500% da resistência à tração em relação ao solo natural, enquanto a estabilização com cal provocou aumento de 800%.
Figura 7. Comparativo da resistência à tração do Solo 01 não imerso em água e, em estado natural, estabilizado com cal e
com cimento.
A Figura 8 apresenta os resultados dos dois tipos de estabilização após a imersão em água aos 28 dias de cura.
Figura 8. Comparativo da resistência à tração do Solo 01 imerso em água, estabilizado com cal e com cimento.
O solo estabilizado com cimento teve melhor desempenho em relação ao estabilizado com cal. A imersão exerceu maior influência no processo de estabilização com cal. Cristelo (2001) realizou ensaios com solos imersos em água e concluiu que a perda da resistência, ocasionada pela imersão, ocorreu devido a diminuição do potencial de sucção existente nos vazios do solo, e que essa diminuição ocorre porque o material cimentício desenvolvido durante as primeiras semanas de cura ainda não existe em quantidade suficiente para impedir a saturação (total ou parcial) da amostra. Considerando ainda que as reações que ocorrem no cal são mais lentas que as do solo-cimento, pode-se concluir que os resultados obtidos são coerentes com a bibliografia consultada, pois a perda de resistência à tração ocorreu com os dois tipos de aditivos, e foi mais acentuada no solo com cal.
215,30
187,01 411,15
234,75
0 100 200 300 400 500
Não imerso Imerso
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
7 dias 28 dias
117,16
27,85 231,66
36,14
0 100 200 300 400 500
Não imerso Imerso
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
7 dias 28 dias
26,08 231,66
411,15
0 100 200 300 400 500
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
Solo natural
Solo-cal (28 dias)
Solo-cimento (28 dias)
36,14
234,75
0 100 200 300 400 500
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
Solo-cal (28 dias)
4.2 Análise do Solo 02
A Figura 9 apresenta os resutados obtidos com o Solo 02 estabilizado com cimento.
Figura 9. Resistência à tração do Solo 02 estabilizado com cimento.
Verifica-se que para o Solo 02 a estabilização com cimento também ocasionou aumento da resistência à tração do solo, evoluindo com o período de cura, sendo 97,26 kPa aos 7 dias de cura e 286,04 kPa aos 28 dias, tendo, portanto, aumento de 195%. A imersão reduziu consideravelmente a resistência à tração, nos dois períodos de cura.
A estabilização com cal também ocasionou aumento da resistência à tração para o Solo 02, conforme a Figura 10.
Figura 10. Resistência à tração do Solo 02 estabilizado com cal.
Observa-se que a resistência aumentou quase 590% dos 7 para os 28 dias de cura, visto que, as reações que ocorrem no solo-cal são mais lentas. A imersão em água ocasionou expressiva perda da resistência. É possível perceber na Figura 11 que o Solo 02 natural apresenta resistência à tração próxima a zero. Comparando os tipos de estabilização, observa-se que o solo-cimento apresentou resultados superiores em relação ao solo-cal. A adição do cimento ao Solo 02 ocasionou aumento da resistência à tração próxima de 3.000% em relação ao solo natural, e a adição da cal ocasionou aumento de cerca
de 2.000%.
Figura 11. Comparativo da resistência à tração do Solo 02 aos 28 dias não imerso em água, em estado natural,
estabilizado com cal e com cimento.
A Figura 12 apresenta os resultados do Solo 02 acrescido de cal e cimento após a imersão em água aos 28 dias de cura. A imersão provocou maior influência no solo estabilizado com cal, que perdeu cerca de 90% de sua resistência à tração. Considerando que o solo natural apresenta resistência à tração desprezível quando imerso em água, pode-se concluir que a estabilização contribuiu para a melhoria da resistência do solo, apesar de ser pequena após a imersão em água. A perda de resistência ocasionada pela imersão no Solo 02 também pode ser justificada pela perda do potencial de sucção.
Figura 12. Comparativo da resistência à tração do Solo 02 aos 28 dias imerso em água, estabilizado com cal e cimento.
4.3 Comparativo entre os dois tipos de solo
Conforme a Figura 13, sendo o Solo 01 do tipo arenoso e o Solo 02 do tipo siltoso, é possível perceber como a ação do cimento varia de acordo com o tipo de solo. Pinto (1998) afirma que, “o teor de cimento necessário para atingir uma determinada resistência depende das propriedades do solo”, e afirma ainda que são obtidos melhores resultados com solos arenosos com pequena fração de argila. Portanto, os resultados obtidos são coerentes com a bibliografia, pois o Solo 01 teve melhor desempenho com o cimento em relação ao Solo 02. Vale ressaltar que o teor de cimento utilizado nos dois solos não foi o mesmo, pois no Solo 01 foi utilizado o teor de 4%, e
97,26
27,41 286,04
30,50
0 100 200 300 400 500
Não imerso Imerso
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
7 dias 28 dias
28,29
11,49 192,98
18,24
0 100 200 300 400 500
Não imerso Imerso
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
7 dias
28 dias
9,28 192,98
286,04
0 100 200 300 400 500
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
Solo natural
Solo-cal (28 dias)
Solo-cimento (28 dias)
18,24 30,50
0 100 200 300 400 500
R
es
is
tê
nc
ia
à
tr
aç
ão
(
kP
a)
Solo-cal (28 dias)
no Solo 02 foi utilizado 6%. Quanto à imersão em água, Cristelo (2001) afirma que a quantidade de argila presente no solo influencia o potencial de sucção. A resistência à tração obtida após a imersão em água variou entre os solos cerca de 85%, sendo o Solo 01 o mais resistente.
Figura 13. Comparativo da resistência à tração entre os dois solos estabilizados com cimento aos 28 dias.
Conforme ilustrado na Figura 14, verifica-se que os solos apresentaram resistência à tração semelhantes após serem estabilizados com cal. De acordo com Silva (2010), é privilegiado o tratamento com cal aplicado à solos com maior teor de finos, mas não se deve descartar sua aplicação em solos arenosos. Vale lembrar que o teor de cal utilizado para os dois tipos de solo não foi o mesmo, sendo utilizado 4% para o Solo 01 e 2% para o Solo 02. Quanto à imersão em água, percebe-se que ambos os solos perderam significativamente a resistência, podendo ser justificada pela perda do potencial de sucção dos solos estabilizados com cal aos 28 dias de cura.
Figura 14. Comparativo da resistência à tração entre os dois solos estabilizados com cal aos 28 dias.
5 Conclusões
Para o Solo 01 (arenoso) o estabilizante que ofereceu melhores resultados de resistência à tração foi o cimento, utilizado na proporção de 4%, provocando aumento de 1.500%. A cal, utilizada também na proporção de 4%, conferiu aumento da resistência de cerca de 800%, e quando o solo foi submetido à imersão em água a resistência caiu cerca de 85%. O
solo-cimento também perdeu resistência com a imersão em água, mas em menor escala, cerca de 43%.
Para o Solo 02 (siltoso) ambos os aditivos tiveram bons resultados. Apesar do valor da resistência à tração do solo-cimento ser maior (286,04 kPa), com o teor de cimento de 6%, torna-se um aditivo mais caro, pois o custo do cimento é maior que o da cal. Visto que o solo-cal também apresentou bons resultados (192,98 kPa), utilizando apenas 2% de cal, ela é, portanto, um aditivo que confere melhoria a este tipo de solo por um custo mais baixo. Quanto à imersão em água, ambos os aditivos perderam consideravelmente sua resistência neste tipo de solo. A perda de resistência à tração dos dois tipos de solo quando imersos em água pode ter ocorrido devido à perda do potencial de sucção, que ocorre mais intensamente no solo-cal por ter as reações mais lentas, e que também varia com a composição de cada tipo de solo. Nesse contexto, é nescessário que sejam feitos mais estudos com relação à sucção dos solos estudados, para que se possa ter conclusões mais precisas.
Por fim, temos que o solo natural apresenta resistência à tração muito baixa, sendo 26,08 kPa e 9,28 kPa para os Solos 01 e 02 respectivamente, e a estabilização foi capaz de suprir essa deficiência. Os dois aditivos conferiram aumento expressivo na resistência à tração dos solos. Para o Solo 01, o cimento foi mais vantajoso, e para o Solo 02, a cal confere aumento da resistência à tração por um custo menor.
Agradecimentos
Desejo expressar meus agradecimentos a todos que, de alguma forma, ajudaram na realização desta pesquisa.
Agradeço primeiramente à Deus e à toda minha família, especialmente aos meus pais, Silvia e Eugênio, pela confiança e amor que sempre tiveram por mim.
Ao meu companheiro e amigo Celso de Paula C. Junior, pela ajuda, paciência e incentivo que sempre me deu.
À Universidade do Estado de Mato Grosso, que ofereceu o ensino para me tornar uma engenheira civil.
Aos amigos que me auxiliaram na execução das amostras, Krisman E. Desto e, em especial, Vinicius G. Dias, pelos vários dias de apoio no Laboratório de Engenharia Civil da UNEMAT.
Aos bolsistas do projeto de pesquisa “Estabilização de solos da região norte de Mato Grosso com cal e cimento”, Celso Todescatto Jr, Raul Lobato e Augusto Romanini, pela ajuda e paciência.
Aos professores Rogério Dias Dalla Riva e Flávio Alessandro Crispim pela dedicação em colaborar, tirar dúvidas e incentivar esta pesquisa.
À empresa Transterra por ceder seu laboratório para o rompimento das amostras, em especial à Engª Ana Elza e ao laboratorista Emerson.
Aos amigos que fiz durante os anos de graduação na UNEMAT, especialmente às duas amigas que
411,15
234,75 286,04
30,5
0 100 200 300 400 500
Não imerso Imerso
R
es
is
tê
nc
ia
à
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ão
(
kP
a)
Solo 01 Solo 02
231,66
36,14 192,98
18,24
0 100 200 300 400 500
Não imerso Imerso
R
es
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ão
(
kP
a)
estiveram sempre presentes, Mayla Roos e Franciely Witkowski.
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