Estabilização química de solo com o aditivo ESS-XZYME® para fins rodoviários em
Sinop-MT
Soil chemical stabilization with additive ESS-XZYME® for paving in Sinop-MT
Hugo Rafael Fernandes de Abreu 1, Vinicius Gonsales Dias 2
Resumo: A utilização de aditivos orgânicos é uma técnica para estabilização de solos na área de engenharia rodoviária. Este artigo apresenta resultados experimentais da utilização do aditivo orgânico ESS-XZYME®, com o objetivo de verificar a viabilidade técnica para utilização no solo da região de Sinop-MT. Desta forma, foram realizados ensaios laboratoriais a fim de se verificar a resistência mecânica do solo com aditivo e comparar com o solo puro. O solo típico da região não atende os requisitos mínimos para utilização em camadas de pavimentação, pois apresenta um comportamento ruim para sub-leito de rodovias, sendo o solo classificado pela TRB-AASHTO como solo argiloso A-6 (9) e como CL (argila de baixa plasticidade arenosa) pela SUCS. Para a verificação dos efeitos do aditivo no solo, foram realizados os ensaios de resistência à compressão não confinada (RCNC), ensaio de absorção de água e índice de suporte california (ISC), com o objetivo de verificar a influência na capacidade de suporte. No ensaio de RCNC, os resultados foram bastante positivos, elevando a resistência do solo com aditivo em relação ao solo puro em cerca de 9 vezes, na dosagem 1/100. Em relação ao ensaio de absorção de água, o aditivo não trouxe resultados significativos, diminuindo muito pouco a água absorvida, porém foi observado que o aditivo trouxe uma estabilidade maior ao solo em relação ao solo natural na dosagem 1/100. Nos ensaios de ISC o aditivo apresentou resultados positivos, mas não na mesma expressão que no ensaio de RCNC.
.Palavras-chave: Aditivo orgânico; resistência dos solos; estabilização de solo;
Abstract: The use of organic additives is a technique for soil stabilization in road engineering. This article presents experimental results of the use of the organic additive ESS-XZYME®, with the objective of verifying the technical viability for soil use in the Sinop-MT region. In this way, laboratory tests were performed in order to verify the mechanical resistance of the soil with additive and to compare with the pure soil. The soil typical of the region does not meet the minimum requirements for use in paving layers, since it presents a poor behavior even for subgrade of highways, being the soil classified by TRB-AASHTO as clay soil A-6 (9) and as CL (clay of low sandy plasticity) by UCSC. To verify the effects of the additive on the soil, the tests of unconfined compressive strenght (USC), water absorption test and California bearing ratio (CBR) were carried out, in order to verify the influence on the carrying capacity. In the unconfined compression test, the results were very positive, increasing the resistance of the soil with additive in relation to the pure soil by about 9 times in the 1/100 dosage. In relation to the water absorption test, the additive did not produce significant results, reducing very little the absorbed water, but it was observed that the additive brought a greater stability to the soil in relation to the natural soil in the dosage 1/100. In the ISC tests the additive present positive results, but not in the same expression than USC test.
Keywords: organic additive; soil resistance; soil stabilization;
1Introdução
A estabilização de solos é uma técnica bastante antiga, principalmente quando se trata de obras rodoviárias. Devido à tamanha heterogeneidade de solos existentes na crosta terrestre, devem-se realizar estudos e pesquisas para equacionar essas estabilizações.
Na engenharia viária diversas técnicas já são utilizadas como alternativa para estabilização de solos, que pode ser de forma mecânica, física e química, sendo a forma escolhida de acordo com a viabilidade, podendo utilizar esses materiais como camadas de reforço para o subleito, sub-bases e até de bases.
Técnicas tais como a estabilização granulométrica, na qual se faz a adição de dois ou mais tipos de solos, a fim de se obter uma característica específica através da combinação de suas granulometrias, e também utilizada em locais mais desenvolvidos, técnicas tais como macadames hidráulicos e/ou betuminosos, e
posteriormente bases feitas de solo cimento, brita graduada simples e/ou com cimento.
Na Segunda Guerra Mundial viu-se a necessidade de utilizarem aditivos que pudessem ser adicionados ao solo a fim de melhorar suas características para serem utilizados em estradas e aeroportos que eram utilizados para embarque e desembarque de material bélico.
Cimento e cal eram inviáveis pelo tempo de cura e necessidade de transportar grandes quantidades em grandes distâncias e assim começou-se a ter um estudo mais intensivo na busca por aditivos que poderiam trazer melhores benefícios.
A engenharia rodoviária pode contribuir muito para um melhor aproveitamento dos recursos existentes através de técnicas de melhoramento de solo, a exemplo da estabilização, contribuindo com técnicas economicamente e ambientalmente viáveis.
Na Universidade do Estado de Mato Grosso, Campus de Sinop, algumas pesquisas na área de estabilização foram realizadas como SILVERIO E CRISPIM (2015), DALLA ROSA E CRISPIM (2013) e UIENO (2011) que realizaram pesquisas relacionadas à estabilização de solos mecanicamente, SIMIONI (2011), FRIOZI E CRISPIM (2012), ROSAS E DALLA RIVA (2013) e FERREIRA E CRISPIM (2014) que realizaram
1Graduando em Engenharia Civil, UNEMAT, Sinop, Brasil,
2Bacharel em Engenharia Civil, Professor orientador, UNEMAT, Sinop, Brasil, [email protected]
pesquisas relacionadas à estabilização com cal e cimento, ROMANINI E BENATTI estabilização com uso de bentonita e SANTOS E CRISPIM (2013) que fez uma pesquisa com estabilização química através do aditivo ESS-XZYME®, buscando opções que atendam os critérios ambientais defendidos por TRINDADE (2006). Dando sequencia a estes trabalhos este trabalho teve por objetivo analisar a técnica de estabilização de solo com o aditivo ESS-XZYME® aplicado ao solo típico do município de Sinop-MT.
2Fundamentação teórica
2.1 O Solo
Segundo Ortigão (1993), a definição de solo depende muito de quem o utiliza. Para o agrônomo, o solo serve como material de fixação de raízes e armazenam os nutrientes e água para ser utilizada pelas plantas, para o geólogo de mineração, a camada de solo que está acima do minério é apenas um material a ser escavado; já para o engenheiro civil, os solos são partículas aglomeradas derivadas da decomposição da rocha, que facilmente são escavados, sem a utilização de explosivos, tendo a finalidade de ser utilizado como material de construção ou de suporte para estruturas.
Senço (2008) trata o solo como, mais antigo, mais usado, mais complexo e mais desconhecido dos materiais de construção, também trás uma definição que de certa forma atende todas as aplicações: Material de formação natural, resultado da transformação de uma rocha-mãe, possui estrutura solta e removível, podendo adotar-se de espessura variável, sendo essas transformações influenciadas por diversos processos físicos, físico-químicos e biológicos.
Pinto (2006), diz que todos os solos são provenientes da decomposição das rochas que constituíam a crosta terrestre, sendo essas decomposições causadas por agentes físicos e químicos. Trincas são formadas através de variação de temperatura, onde penetra agua, atacando quimicamente os minerais e o congelamento dessa água entre outros fatores, gera tensões elevadas, ocorrendo assim a fragmentação dos blocos. Também afirma que a principal característica que diferencia os solos, é o diâmetro das partículas que compõe.
Os solos tropicais apresentam características pedológicas e geotécnicas influenciadas pelo clima quente e úmido dos trópicos. Estes solos podem ser separados para fins de Engenharia como: solos lateríticos ou solos saprolíticos (NOGAMI e VILLIBOR, 1995).
2.2 Estabilização de solos
Segundo Cruz e Jalali (2010), a definição de estabilização de solos é promover uma alteração nas suas características de tal maneira, que melhore o seu comportamento, deixando capaz de responder de forma satisfatória às solicitações previstas, seja para ser usado no seu estado natural, em fundações ou escavações, tanto para ser utilizado como material de construção. Usualmente dividem-se os métodos existentes em três grupos distintos, de acordo com o
procedimento adotado, possuindo cada grupo, várias alternativas diferentes. A primeira é a estabilização mecânica, que consiste em melhorar as características do solo através de um melhor arranjo das partículas sólidas ou fazer correções em sua composição granulométrica. A segunda é a estabilização física, onde as propriedades do solo são alteradas através do uso de energia térmica ou potencial elétrico. A terceira é a estabilização química, que consiste em alterara as características do solo, através da mistura com outros materiais. Na Figura 1 está um esquema com alguns possíveis tipos de estabilização.
Figura 1 Diagrama esquemático dos tipos de estabilização. Fonte: CRUZ E JALALI, 2010.
Segundo Chatrada (2009), algumas melhorias obtidas através da estabilização de solos podem ser elencadas:
Diminuição da permeabilidade do solo; Capacidade de suporte de fundação
aumentada;
Resistência ao cisalhamento aumentada; Faz com que o pavimento tenha uma maior
durabilidade sob condições de umidade, stress e condições adversas que podem surgir ao decorrer de sua vida útil;
Solos naturais são melhorados para construção de estradas e aeródromos; Classificação de solos e agregados
controlados para a construção de bases e sub-bases das rodovias e aeródromos.
2.2.1 Estabilização de solos com aditivos orgânicos
Segundo TECPAR (2016), os aditivos são classificados como substâncias que são misturadas ao solo com finalidade de reforçar ou melhorar algumas características, como o aumento de compacidade, diminuição da higroscopicidade, aumento na durabilidade e aumento na resistência.
Silva (2007), fala que as primeiras vezes em que foi citado na história o uso de aditivos foram através dos romanos, que empregavam em suas obras algumas substâncias que na nomenclatura atual poderiam ser chamadas de aditivos como albumina (formada por clara de ovos e sangue) e álcalis (cal), os quais utilizavam para a confecção de camadas dos
pavimentos típicos da época, onde ja se utilizavam do transporte de carga através de animais.
Brazetti (1998), diz que maior parte dos problemas relacionados com o uso de solos se deve às interações negativas entre suas partículas e a água. Para o autor o aumento do teor de água traz consequências desfavoráveis, por exemplo, diminuição da coesão, inchamento do solo e expansão.
Efeitos alternados de contração e expansão destroem a estrutura do solo afetando diretamente na sua resistência. O autor também afirma que a estabilização química com o uso de aditivos, modifica as interações entre as partículas do solo e as moléculas de água, não afetando seu comportamento, mantendo e melhorando as propriedades de engenharia do solo, mesmo com a umidade em seu ambiente.
França (2003), afirma que estabilização química através de aditivos tem sido aplicada com êxito em diversos países, principalmente em estradas vicinais, aumentando a resistência da camada do subleito reduzindo a formação de pó. Tal aplicação é de interesse das grandes empresas agrárias que precisam manter sua malha viária operando, principalmente na época de safra, para não comprometer o cronograma de produção.
Silva (2007), ainda afirma que a intensificação e desenvolvimento de novas técnicas de estabilização e pesquisa na área se deram antes, durante e após a Segunda Guerra Mundial, pois havia necessidade de construção emergencial de pavimentos, pois a argila ao contrário da areia, é instável úmida e estável seca
Essas emergências descartavam o uso de aglomerantes como cal e cimento, devido aos grandes volumes a serem transportados nas viagens intercontinentais, bem como o tempo de pega.
Além disso, Silva (2007), diz que algumas condições devem ser satisfeitas, para utilizar os aditivos como reforço, no ponto de vista ambiental. A autora recomenda algumas características como ser hidrófobo, solúvel em água, resistente a oxidação e ao ataque de microrganismos, ser aplicável na forma liquida em baixa viscosidade, além de ser barato ou capaz de necessitar pequenas quantidades quando os mesmo tiverem um preço elevado.
Diversos aditivos estão sendo comercializados, fornecendo ao engenheiro da área um leque muito grande de opções para se projetar uma rodovia de forma eficiente e viável, e essa diversidade auxilia muito na escolha de qual aditivo se utilizar para a tamanha heterogeneidade de solos existentes.
A Tabela 1 contempla alguns aditivos, que podem ser utilizados para estabilização de solos, dentre essas tem diversas opções de diversos países diferentes, abrindo possibilidades de estabilização, para tipos de solos diferentes.
Tabela 1 - Relação de aditivos de acordos seus fabricantes e origem
Fonte: Adaptado de Brazetti (1998)
2.2.2 Estabilização de solos com aditivo ESSXZYME®
O aditivo ESS-XZYMER® é fabricado pela OTP international, empresa que fornece soluções à base de enzimas, tanto para a área construção quanto infraestrutura. Segundo fabricante o aditivo não possui reagentes com compostos orgânicos voláteis, facilmente se adequando às condições naturais do solo, possuindo um pH variável entre 3,2 a 5,1 com ponto de ebulição a 100°C e ponto de congelamento a 0°C. O aditivo possui um odor doce leve e a aparência de um líquido acastanhado. É composto por enzimas produzidas a partir de produtos açucarados como a cana de açúcar. A OTP International afirma que o seu aditivo apresenta resultados significativos, principalmente no que diz respeito a aumento da capacidade de suporte entre 30 e 45 dias de cura. Portanto o solo apresenta um melhor efeito de estabilização com o passar do tempo, não surgindo “endurecimento das camadas” instantâneamente e sim com o decorrer do tempo de cura. As principais vantagens citadas a seguir foram elaboradas pelo representante do fabricante do produto no Brasil (VENEZA, 2013):
Pode funcionar como um substituto do solo laterítico, muito utilizado como bases e sub-bases de pavimento, assim diminuindo a necessidade de se
Aditivo Produtor Composição Origem EMC ® SSPco Bioenzima EUA Terrazyme ® Natureplus - INC Enzima natural EUA Permazyme® Internacional Enzymes INC Bioenzima EUA Clay Pack Soil Bond Internacional Texas Enzima EUA DS-328 ® Dynasolo Composto metálo orgânico Brasil Dynacal® Dynasolo Composto metálo orgânico Brasil Ecolopavi® Idesa
Amazônia Sal orgânico Brasil Rheocem 30® Rogertec Sílica e quartzo Brasil Homy solo GB® Homy química Composto metálo orgânico Brasil RBI Grade 81® Anyway Solid Composto metálo orgânico Israel e Canadá Enzymatic® Enzymatic Bioenzima Austrália
Conaid® Conaid Plus
Acido Sulfônico aromático
África do Sul
extrair-lo em lugares de cerrado, beiras de córregos, rios e encostas, trazendo benefícios ecológicos; Conseguintemente, elimina 100% o uso de caminhões para o transporte de cascalho, reduzindo os custos de pavimentação;
É de fácil aplicação, por ser altamente concentrado, sendo diluído em água em um caminhão pipa ou pulverizador e lançado no material quando se deseja adquirir o ponto de umidade ótima, resultando em eficiência e rapidez;
Quando se compacta o cascalho, por mais compactado que esteja, pode vir a desagregar-se com o tempo, porém ESS – XZYME® não causa este problema.
Através das informações expostas, verifica-se que de acordo com as características e vantagens fornecidas pelo fabricante, o ESS – XZYME® atenderia às condições de utilização defendidas por Silva (2007, p. 47) e Trindade (2006, p. 3), que elencam a necessidade dos aditivos atenderem as condições ambientais, técnicas e econômicas. O aditivo ESS-ZYME® (também conhecido como ESS®), já foi utilizado comercialmente no estado de Mato Grosso nas rodovias MT-486: “Rodovia da União” - Primavera do Leste à vila União e na “Rodovia Um novo tempo” – Partindo da Rod. MT-486 sentido Fazenda Galheiros, além de diversas pavimentações urbanas de loteamentos. Até o presente momento a sua aplicação tem apresentado resultados positivos. As informações sobre o uso do produto no Brasil se resumem a informações do fabricante ou de usuários baseados em resultados práticos, havendo necessidade de avaliar tecnicamente as suas qualidades (eficiência) em estabilização com solos locais.
3 Materiais e métodos 3.1 Materiais
3.1.1 Solo
Para a presente pesquisa foi utilizado um solo típico da cidade de Sinop - MT, coletado e transportado para o laboratório de Engenharia Civil da UNEMAT campus de Sinop, obtido do rebaixamento de via pública no bairro Recanto Suíço, extraído entre 0,20 e 0,40 m de profundidade. O local da coleta mostrados na figura 2 e 3 têm como coordenadas aproximadas 11°51'52.38"S 55°32'27.99"O.
Figura 2: Local de coleta do solo. Fonte: Google Earth, 2017 (adaptado)
Figura 3: Local da coleta do solo. Fonte: Acervo pessoal, 2017.
Trata-se de um solo classificado como CL (argila de baixa plasticidade arenosa) pela SUCS e A-6 (9) segundo a AASHTO-TRB, sendo definido como um solo argiloso que tem comportamento sofrível a mal para comportamento como subleito. A tabela 2 mostra os resultados da caracterização geotécnica do solo
Tabela 2. Caracterização geotécnica do solo Areia Grossa (%) Areia Fina (%) LL (%) IP Passa #200 (%) 0 27,74 37 16 68
Fonte: Acervo pessoal, 2017.
A Tabela 3 mostra os parâmetros de Índice de Suporte Califórnia (ISC) e de compactação do solo.
Tabela 3. Parametros de compactação
𝑤𝑜t(%) d max (kN/m³ ) ISC (%)
21,6 15,3 12,53
Fonte: Acervo pessoal, 2017.
3.1.2 Aditivo
Para este projeto de pesquisa foram utilizadas amostras de aditivo gentilmente cedido pela representante nacional do produto: Comercial e Importadora Veneza LTDA. Algumas determinações são prescristas pelo fabricante nas situações em que o aditivo apresenta melhor eficácia, dentre elas, pode-se citar:
Limite de Liquidez (LL) inferior a 40% e o índice de plasticidade (IP) entre 5 a 18%;
O solo deve ser composto de no mínimo 15% e no máximo 65% de finos (percentagem passante na peneira #200).
O solo utilizado se encaixa nas especificações com exceção do teor de finos que é levemente superior ao recomendado
3.2 Métodos
As amostras de solo foram preparadas conforme as prescrições da ABNT (1986a) em duas dosagens diferentes do aditivo ESSXZYME®, sendo elas 1/150
(recomendada pelo fabricante) e 1/100, a fim de se analisar o acréscimo de resistência no aumento da dosagem, sendo essa dosagem feita em relação à umidade ótima, adicionando 1 ml de aditivo para cada 100 ml de água na proporção 1/100 e 1 ml de aditivo para cada 150 ml de água na dosagem 1/150. Inicialmente antes de realizar os ensaios com o uso do aditivo, foi feita a caracterização do solo, tendo em vista que o solo foi coletado e transportado para o laboratório de Engenharia Civil da UNEMAT campus de Sinop para a realização dessa pesquisa, não havendo a devida caracterização do solo para a realização da mesma, o solo foi preparado de acordo com a NBR 6457/1986 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
Para caracterizar o solo, foram feitos ensaios específicos de caracterização, tais eles como o ensaio de compactação proctor normal para definição da umidade ótima, bem como o peso específico aparente seco máximo, dados necessários para realização dos ensaios com o aditivo, o ensaio seguiu as especificações da ABNT NBR 7182/86, sendo definida a energia de compactação normal, também foram feitos os ensaios de Granulometria de acordo com a NBR 7181, Limite de Liquidez de acordo com a NBR 6459, Limite de Plasticidade de acordo com a NBR 7180.
Os corpos de prova foram compactados na energia do Proctor normal seguindo as recomendações da ABNT (1986b), sendo o efeito do aditivo no ganho de resistência avaliado pelos ensaios de resistência a compressõa não confinada (RCNC).
Para determinação da RCNC foram realizados de acordo com a ABNT (1992), considerando cura de 7 e 28 dias. Duas repetições foram realizadas para cada concentração de aditivo e para o solo puro como mostrado na Figura 5.
Figura 4: Esquema de corpos de provas para realização do ensaio de resistencia a compressão não confinada.
Fonte: Acervo pessoal, 2017.
Com o intuito de verificar a influência do aditivo na absorção de água, foi feito o ensaio de absorção de água no solo seguindo os critérios da ABNT (1996). Foram realizadas duas repetições para a concentração de aditivo que aprensentou o melhor resultado no ensaio de resistência a compressão não confinada, sendo definido o período de cura de 7 dias em câmara úmida antes de realizar a imersão, sendo mostrado na Figura 6.
Figura 5: Esquema de corpos de provas para realização do ensaio de absorção de água.
Fonte: Acervo pessoal, 2017.
Para a realização do ensaio de ISC da mistura solo-aditivo, foi utilizado o mesmo critério que para o ensaio de absorção, onde a concentração que obtivera o melhor resultado no ensaio de resistência a compressão não confinada foi utilizada para a confecção dos corpos de provas de ISC, a fim de se verificar o aumento da capacidade de suporte do solo com o aditivo em relação ao solo natural, sendo considerado um tempo de cura de 28 dias, com imersão por 4 dias, seguindo as especificações da NBR 9895, sendo feito duas repetições para cada, a energia de compactação escolhida foi a mesma escolhida para o ensaio de compactação proctor que é a energia normal.
4 Análise e discussão dos resultados
São apresentados a seguir os resultados obtidos com o solo estabilizado com o aditivo.
4.1 Resistência à compressão não confinada
A Figura 7 apresenta os resultados de RCNC obtidos para os períodos de cura de 7 e 28 dias, comparando com os resultados de SANTOS E CRISPIM (2013).
Figura 6: RCNC de acordo com períodos de cura. Fonte: Acervo pessoal, 2017.
O solo estudado apresentou resultados muito positivos em relação à resistência à compressão não confinada na mistura solo+aditivo. Como podemos notar na figura 7, o aumento da resistência em relação ao solo puro em ambas as dosagens apresentou um linearidade em relação ao tempo de cura de 7 e 28 dias, evidenciando que a resistência aumenta ao passar do tempo, confirmando a informação do fabricante que diz que o solo apresenta efeito de estabilização ao decorrer do tempo e não instantâneamente.
Se compararmos os resultados apresentados com os apresentados por SANTOS E CRISPIM (2013), que utilizou a dosagem de 1:150 notamos que a linearidade em relação ao tempo de cura não foi a mesmas nos dois trabalhos. O solo utilizado neste trabalho é semelhante ao solo utilizado no trabalho de SANTOS E CRISPIM, porém as características geotécnicas encontradas nos ensaios de caracterização mostram uma distinção entre eles, podendo ser esse o motivo da também distinção dos resultados.
Por se tratar de uma pesquisa que analisa a estabilização do solo, o aumento da resistência e da capacidade de suporte, fora utilizada a dosagem para os demais ensaios que aprensetou o melhor desempenho em relação ao ensaio de RCNC, que foi a dosagem 1:100, porém não está sendo levado em conta o fato que o aumento em 50% do teor de aditivo, não causou um aumento em 50% no valor da resistência, devido o fator econômico não ser o foco do trabalho.
Ambas as dosagens apresentaram valores de aumento de resistência bem elevados, tendo uma porcentagem de aumento da RCNC em relação ao solo puro bastante significativa, principalmente no período de cura de 28 dias. A tabela 4 elenca a relação percentual entre a RCNC das misturas e a RCNC do solo puro.
Tabela 4. RCNC (Solo + aditivo)/RCNC (Solo Puro)
Período 1/100 1/150 7 dias 312,24% 211,22% 28 dias 894,89% 781,63%
Fonte: Acervo pessoal, 2017.
Na dosagem 1/150 houve um aumento da RCNC na ordem de 221,22% em relação à RCNC do solo puro considerando um período de cura de 7 dias, enquanto na dosagem 1/100 houve um aumento da RCNC na ordem de 312,24% em relação a RCNC do solo puro com o mesmo periodo de cura de 7 dias, sendo notado uma diferença de 101,02% a mais para a dosagem 1/100 em relação ao RCNC do solo puro. No período de 28 dias, na dosagem 1/150 houve um aumento da RCNC na ordem de 781,63% em relação à RCNC do solo puro, mostrando um crescimento de 570,41% do período de cura de 7 dias para o período de cura de 28 dias, já na dosagem 1/100 houve um aumento na ordem de 894,89% da RCNC em relação a RCNC do solo puro, tendo um acréscimo de 582,65% do período de cura de 7 dias para o período de cura de 28 dias, pelo fato de ter mantido uma linearidade em relação ao aumento de resistência nos periodos de 7 e 28 dias em ambas as dosagens a diferença de aumento de resistência da dosagem 1/100 para a dosagem de 1/150 foi de 113,26%. Portanto, percebe-se que o uso do aditivo para a estabilização do solo típico da cidade de Sinop-MT, apresenta resultados positivos no aumento da RCNC, e esse aumento cresce linearmente ao decorrer do tempo, comprovando a informação do fabricante. A dosagem 1/100 apresentou aumento de resistência maior que a dosagem 1/150, sendo definida a dosagem 1/100 para confecção dos corpos de prova de ISC e absorção.
4.2 Absorção de água
A figura 8 mostram os resultados do ensaio de absorção de água do solo puro e da mistura solo-aditivo analisada. Os corpos de prova da mistura solo+aditivo ficaram em câmara úmida para processo de curo durante 7 dias antes da imersão
.
Figura 7: Gráfico de absorção de água. Fonte: Acervo pessoal, 2017.
O ensaio de absorção de água não apresentou uma alteração significativa da mistura solo-aditivo em relação ao solo puro, evidenciando que o uso do aditivo não trás melhoras em relação à absorção de água.
Entretanto no que diz respeito à durabilidade, os corpos de prova com a mistura solo-aditivo se mostraram muito mais estáveis em relação ao solo puro, tendo inclusive um dos corpos de prova do solo puro se fragmentado, enquanto os corpos de prova solo-aditivo se mantiveram inteiros, como se nota nas figuras a seguir.
Figura 8: Corpos de prova solo puro no ensaio de absorção. Fonte: Acervo pessoal, 2017.
Figura 9: Corpos de prova solo-aditivo 1/100 no ensaio de absorção.
Fonte: Acervo pessoal, 2017.
4.3 ISC
Para verificar a capacidade de suporte da mistura solo-aditivo, tendo em vista que o solo estudado apresenta um ISC baixo de 12,53%, utilizou-se a dosagem que apresentou maior ganho de resistência e aumento da RCNC, a dosagem 1/100, considerando um período de cura de 28 dias antes da imersão por 4 dias.
Figura 11: ISC do solo Fonte: Acervo pessoal, 2017.
A mistura solo-aditivo apresentou um resultado positivo, elevando o ISC em cerca de 2,5 vezes em relação ao solo puro, chegando no valor de ISC de 31,28% na dosagem 1:100, valor maior que o ISC minímo para camadas de sub-base que é 20%, pórem esse não é um resultado muito significativo se comparado com os resultados dos ensaios de RCNC, que elevou o mesmo para cerca de 9 vezes mais. Entretanto, o ensaio de ISC submete os corpos de provas a uma imersão por 4 dias, o que trás uma condição bastante severa aos corpos de provas, propicionando uma diminuição na resistência dos
mesmos em relação aos corpos de provas de RCNC que não são submetidos a essa condição.
Portanto, o uso do aditivo no solo estudado apresentou um resultado de ISC positivo e coerente, tendo em vista inclusive que alguns autores, como Bernucci et al (2006), que afirma que a condição saturação do solo simulada na imersão em 4 dias no ensaio ISC pode ser considerada excessivamente conservadora, comprovando assim a eficácia do uso do aditivo para aumento da capacidade de suporte do solo.
5 Conclusões
Foi possivel observar através desta pesquisa, que ao aumentarmos a dosagem do aditivo, ocorre também um aumento do ganho de resistência, o qual era o foco da presente pesquisa, entretanto a proporção de aumento da dosagem não tem uma linearidade com a proporção do aumento de resistência, sendo possivelmente mais econômica a utilização de uma dosagem menor para um ganho de resistência similar ao da dosagem maior, sendo necessárias novas pesquisas para quantificar a dosagem de melhor custo benefício.
O aditivo não trouxe resultados significativos em relação aos ensaios de absorção de água, entretanto notou-se que a utilização do aditivo trouxe uma maior estabilidade aos corpos de provas, pois os corpos de prova do solo puro acabaram se desfragmentando, enquanto os corpos de prova solo-aditivo mantiveram-se inteiros.
Quanto aos ensaios de resistências, o aditivo trouxe resultados positivos elevando a RCNC em cerca de 9 vezes em relação a RCNC do solo puro, mostrando a sua eficácia no aumento da resistência do solo estudado.
Em relação ao ISC, a mistura solo aditivo apresentou também resultados positivos, elevando o ISC do solo puro em cerca de 2,5 vezes, não tendo a mesma expressividade que o resultado do ensaio de RCNC, porém justifica-se essa diminuição no ganho de resistência em relação ao ensaio de RCNC, pelo fato de que o ensaio de ISC submete os corpos de provas a uma condição severa e excessivamente conservadora de 4 dias de imersão.
Portanto com este trabalho foi possível constatar que o aditivo ESS-XZYME® aplicado ao solo típico do município de Sinop-MT, traz melhorias significativas em relação à resistência do solo, na absorção não houve resultados expressivos, porém a mistura solo-aditivo teve uma resposta melhor a imersão, não se desfragmentando como o solo puro e em relação a capacidade de suporte também houve uma melhoria, não na mesma proporção que a de resistência devido a condição de imersão imposta pelo ensaio, porém um resultado positivo, notando que em boas condições de drenagem o aditivo é capaz de trazer resultados melhores.
Para trabalhos futuros com a utilização do aditivo ESS-XZYME®, fica a sugestão da junção de outros aditivos como a cal, ou até mesmo a utilização do aditivo em solos estabilizados mecanicamente atravez da mistura de solos finos, como a deste trabalho, com solos lateríticos, para verificar a eficácia do ganho de resistência, bem como quantificar a expansão gerada.
Agradecimentos
Primeiramente agradecer a Deus por ter permitido eu ingressar nessa universidade possibilitando ter o prazer de realizar essa pesquisa, agradecer a toda minha família, principalmente minha mãe e meus irmãos que sempre me apoiaram e acreditaram em mim, aos meus colegas que de forma direta e indiretamente ajudaram na elaboração da pesquisa, ao meu amigo Crysthian Adriano de Souza que me ajudou na realização dos ensaios, ao meu orientador Vinicius Gonsales Dias, ao laboratorista da prefeitura Neir, a todo o corpo docente da Engenharia Civil – UNEMAT campus Sinop, especialmente aos professores Flavio Alessandro Crispim e Augusto Romanini que me ajudaram com orientações e sanamento de dúvidas.
Referências
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