Estudo de permeabilidade de solo estabilizado com cal / Permeability study of stabilized soil with lime

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761

Estudo de permeabilidade de solo estabilizado com cal

Permeability study of stabilized soil with lime

DOI:10.34117/bjdv6n5-134

Recebimento dos originais: 08/05/2020 Aceitação para publicação: 08/05/2020

Gabriel Dos Santos Nogueira

Acadêmico de Engenharia Civil da Unievangélica Instituição: Centro Universitário de Anápolis

Endereço: Av. Universitária km 3,5, Bloco I, Bairro Cidade Universitária, Anápolis-Goiás, Brasil

E-mail: gnogueira_contato@hotmail.com

Itamar Alves Santos

Acadêmico de Engenharia Civil da Unievangélica Instituição: Centro Universitário de Anápolis

E-mail: itamar_alves.vp@hotmail.com

Rodolfo Rodrigues de Sousa Borges

Especialista em Docência do Ensino Superior pela Faculdade Católica de Anápolis Instituição: Centro Universitário de Anápolis

E-mail: rrsb.projetos@gmail.com

RESUMO

Estudar permeabilidade do solo é de grande valia na engenharia posto que grandes problemas de projeto e de execução estão relacionados com a água. A permeabilidade de uma mistura solo-cal é dependente de: tipo de solo, peso de compactação, teor de água de compactação, teor de cal e tempo de cura. Como regra, há um aumento na permeabilidade; se o solo for granulado, há uma tendência para reduzir a permeabilidade inicial do solo. Pensando nisso, este artigo tem como objetivo geral analisar a permeabilidade de um solo quando enriquecido com concentrações de cal, para através dos objetivos especificos analisar a permeabilidade de acordo com o teor de cal adotado, evidenciando as alterações das propriedades físicas que a cal promove nos solos. Tendo em mente os objetivos propostos foi feito o levantamento material teórico necessário através de pesquisa bibliográfica e internet, para oferecer suporte à análise dos dados e resultados durante a elaboração da pesquisa e posteriormente realizados

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 testes de permeabilidade para comprovar diferentes permeabilidades geradas por diferentes concentrações de cal adicionadas ao solo.

Palavras-chave: Permeabilidade. Solo estabilizado. Cal.

ABSTRACT

Estudar permeabilidade do solo é de grande valia na engenharia posto que grandes problemas de projeto e de execução estão relacionados com a água. A permeabilidade de uma mistura solo-cal é dependente de: tipo de solo, peso de compactação, teor de água de compactação, teor de cal e tempo de cura. Como regra, há um aumento na permeabilidade; se o solo for granulado, há uma tendência para reduzir a permeabilidade inicial do solo. Pensando nisso, este artigo tem como objetivo geral analisar a permeabilidade de um solo quando enriquecido com concentrações de cal, para através dos objetivos especificos analisar a permeabilidade de acordo com o teor de cal adotado, evidenciando as alterações das propriedades físicas que a cal promove nos solos. Tendo em mente os objetivos propostos foi feito o levantamento material teórico necessário através de pesquisa bibliográfica e internet, para oferecer suporte à análise dos dados e resultados durante a elaboração da pesquisa e posteriormente realizados testes de permeabilidade para comprovar diferentes permeabilidades geradas por diferentes concentrações de cal adicionadas ao solo.

Keywords: Permeability. Stabilized soil. Lime.

1 INTRODUÇÃO

A construção faz parte da humanidade desde a pré-história quando o homem percebeu a necessidade de procurar abrigo e proteção. Ao passo que o homem começou a conviver em sociedade e as comunidades evoluíram a construção passou a ter uma importância maior para a sobrevivência. Em razão do crescimento abrangência da construção civil ao longo dos anos, surgiu a necessidade de aprimorar os recursos utilizados na construção de forma que estes oferecessem o melhor custo x beneficio e segurança.

Visto que o solo é um dos principais componentes da construção civil, uma vez que, da sustentação às edificações e construções em geral viu-se necessário estudar no Trabalho de Conclusão de Curso em questão, a permeabilidade de solo estabilizado com cal.

A permeabilidade dos solos é uma propriedade de suma importância em diversos projetos da engenharia. Portanto a permeabilidade vem a ser a maior ou menos facilidade com que a água atravessa os poros do solo. Por conseguinte, o uso da cal na estabilização de solos já esteve em vários estudos, cujas análises são utilizadas tanto em termos de estabilização quanto na forma de simples melhoramento na trabalhabilidade dos solos. As misturas solo-cal produzem propriedades muito úteis. As mais refletidas são plasticidade e expansibilidade,

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 tamanho de partícula, compactação, alterações de volume, expansão, permeabilidade, resistência e durabilidade.

Alguns autores destacam prováveis alterações na permeabilidade de solos estabilizados com cal baseados nas reações químicas que ocorrem entre solo e a cal. As observações feitas sobre a atuação da cal na permeabilidade variam sobre afirmações de que a cal impermeabiliza um solo compactado

Como o solo passa por um processo de estabilização química, sua estrutura muda e está sujeita a diferentes resistências, permeabilidades e compressibilidades do que o solo nativo. Com a adição de estabilizadores, são alcançadas as quantidades ideais para uma boa compactação, promovendo preenchimento dos poros e a melhoria do uso do solo e das propriedades mecânicas para possível aplicação de projeto. Os resultados do processo dependem dos produtos químicos do estabilizador e dos minerais disponíveis no solo, como o betume, cimento Portland, cal, produtos industriais ou até resíduos industriais podem ser usados (MEDINA, 1987).

Nesse contexto, conforme mecionado, o artigo em questão propõe realizar um estudo de permeabilidade de solo estabilizado com cal, evidenciando as alterações das propriedades físicas que a cal promove nos solos.

1.1 OBJETIVOS

Analisar a permeabilidade de um solo quando enriquecido com cal, evidenciando as alterações das propriedades físicas que a cal promove nos solos.

1.2 METODOLOGIA

O artigo foi realizado através da pesquisa qualitativa que visa compreender o comportamento de determinado objeto de estudo. Esse tipo de pesquisa possibilita que o investigador tenha uma visão crítica sobre o assunto estudado, logo torna possível que a proposta analisar a permeabilidade de diferentes tipos de solo quando enriquecidos com variadas concentrações de cal com responsabilidade, eficiência e principalmente alcançando os objetivos propostos.

Desta forma, para a realização do mesmo inicialmente foi feito o levantamento material teórico necessário através de pesquisa bibliográfica e internet, para oferecer suporte à análise dos dados e resultados durante a elaboração da pesquisa. Para Marconi e Lakatos (2009, p.43) “a pesquisa pode ser considerada um procedimento formal com método de pensamento

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 reflexivo que requer um tratamento científico e se constitui no caminho para se conhecer a realidade ou para descobrir verdades parciais”.

Após o levantamento desse material teórico foi feita uma analise da permeabilidade de acordo com a cal aplicada ao solo evidenciando as alterações das propriedades físicas que a cal promove nos solos.

2 SOLO

O solo é denominado como a camada superficial da Terra, ou seja, ele se trata da parte exterior da crosta Terrestre e é caracterizado por ser proveniente da decomposição das rochas juntamente com demais fatores como o relevo, clima, agentes atmosféricos e demais organismos, além disso, o solo é um recurso natural que contém matérias orgânicas e mantém contato direto com os demais elementos do meio ecológico.

Segundo Caputo (1983, pg.14), “são materiais que resultam do intemperismo ou meteorização das rochas, por desintegração mecânica ou decomposição química.” Logo, é possivel dizer que o solo é resultado de um conjunto de fatores quimicos, fisicos e biológicos.

O solo é Para Guimarães (1998), o campo da engenharia civil, a geotecnia é essencial para a realização de projetos, porque o terreno é o principal objeto de investigação, um material complexo e variável cujo comportamento é difícil de prever e que muitas vezes não pode ser utilizado sem ser modificado.

2.1 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS

Tendo em mente que o solo é resultado de uma serie de um conjunto de fatores químicos, físicos e biológicos que atuam em conjunto com fatores como o relevo, clima, agentes atmosféricos, etc., conforme mencionado, torna-se importante para qualquer tipo de construção conhecer e classificar os tipos de solo e consequentemente as características do terreno.

Segundo Pinto (2006, p.63) “o objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista da enhenharia, é poder estimar o provável comportamento do solo ou, pelo menos, orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada análise de um problema.” Logo, através da classificação dos solos consegue-se obter os parametros necessários para projetar tanto fundações como estruturas com segurança.

Existem diversas formas de classificar os solos, seja pela sua origem, pela estrutura ou pela presença ou não de matéria orgânica. Entretanto, um dos principais sistemas de

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 classificação dos solos é o Sistema Unificado de Classificação (SUCS). Esse sistema se respalda na classificação baseada na distribuição granulométrica dos solos, sendo assim, de forma geral, esse tipo de classificação é dividida em três principais grupos:

a) Solos grossos: diâmetro dos grãos maior que 0,074 mm; b) Solos finos: diâmetro dos grãos menor que 0,074mm; c) Turfas: solos extremamente orgânicos e compressiveis.

Além disso, a NBR 7250 (ABNT, 1982) orienta a identificação e descrição de amostras obtidas em sondagens de simples reconhecimento de solos, fazendo a análise da granulometria, conteúdo de matéria orgânica, plasticidade, compacidade. O quadro 01 mostra a terminologia dos solos de acordo com o SUCS.

Quadro 01 – Teminologia dos solos de acordo com o Sistema Unificado de Classificação

G Pedregulho S Areia M Silte C Argila O Solo orgânico W Bem graduado P Mal graduado H Alta compressibilidade L Baixa compressibilidade Pt Turfas

Fonte: PINTO, 2006 (Adaptado)

Segundo Pinto (2006, p.65)

Para a classificação por esse sistema, o primeiro aspecto a considerar é a porcentagem de finos presente no solo, considerando-se finos o material que passa na peneira nº 200 (0,075 mm). Se a porcentagem for inferior a 50, o solo será

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considerado como solo de granulação grosseira, G ou S. Se for superior a 50, o solo será considerado de granulação fina, M, C ou O.

Desta forma, nesse sistema os solos são categorizados pelo conjunto de duas classificações ou duas letras, sendo assim, um solo SW significa areia bem graduada enquanto um solo CH significa argila de alta compressibilidade.

2.2 PERMEABILIDADE DO SOLO

A permeabilidade do solo é a propriedade que o solo apresenta de escoar e absorver água, ou seja, trata-se da capacidade do solo de transmitir fluidos através de seus vazios. Segundo Caputo (2011, p.66) “ o conhecimento da permeabilidade de um solo é de importancia em diversos problemas práticos da Engenharia, tais como: drenagem, rebaixamento do nível d’agua, recalques, etc”. Isso se dá devido grande parte dos problemas de construção estarem relacionados à presença da água no solo. A velocidade com que o solo recalca quando depende da velocidade com que a água passa pelos vazios e portanto, depende do coeficiente de permeabilidade.

O grau de permeabilidade do solo é definido pelo “coeficiente de permeabilidade”(k), esse coeficiente pode ser determinado diretamente através de ensaios de campo e laboratório, Pinto (2006) aponta alguns métodos para a determinação do coeficiente de permeabilidade do solo.

a) Permeâmetro de carga constante:

O permeâmetro de carga constante é utilizado toda vez que tem que medir a permeabilidade dos solos granulares, ou seja, solos com razoável quantidade de areia e/ou pedregulho, os quais apresentam valores de permeabilidade elevados.

Este ensaio consta de dois reservatórios onde os níveis de água são mantidos constantes. Mantida a carga h, durante um certo tempo, a água percolada é colhida e o seu volume é medido. Conhecidas a vazão e as dimensões do corpo de prova, calcula-se o valor da permeabilidade (k). A Figura 02 ilustra o esquema de permeâmetro de carga constante e a Equação 1 o calculo da permeabilidade.

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Figura 02 - Permeâmetro de carga constante

Fonte: PINTO (2006, p. 115)

𝑘 = 𝑄

𝑖 . 𝐴 (1)

Onde: k = Coeficiente de permeabilidade Q = Vazão

A = área do permeâmetro i = gradiente hidráulico

b) Permeametro de carga variável

Quando o coeficiente de permeabilidade é muito baixo, a determinação pelo permeâmetro de carga constante é pouco precisa. Emprega-se, então, o de carga variável, como esquematizado na Figura 3.

No ensaio de permeabilidade a carga variável, medem-se os valores h obtidos para diversos valores de tempo decorrido desde o início do ensaio. São anotados os valores da temperatura quando da efetuação de cada medida. O coeficiente de permeabilidade do solos é então calculado conforme a Fórmula 02.

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Figura 3 - Permeâmetro de Carga Variável

Fonte: PINTO (2006, p. 116)

𝑘 = 2,3 𝑎𝐿

𝐴𝑡 log ℎ𝑖

ℎ𝑓 (2)

Onde: k = Coeficiente de permeabilidade a - área interna do tubo de carga (cm2) A - seção transversal da amostra (cm2) L - altura do corpo de prova (cm)

hi - distância inicial do nível d`água para o reservatório inferior (cm)

hf - distância para o tempo 1, do nível d`água para o reservatório inferior (cm) t - intervalo de tempo para o nível d`água passar de h0 para h1 (cm)

c) Ensaios de campo

Os ensaios de campo podem ser realizados em furos de sondagens, em poços ou em cavas, sendo mais utilizados em sondagens. E pode ser feita pelo ensaio de infiltração e o de bombeamento. Em virtude dos parametros envolvidos nesse tipo de verificação, os ensaios de campo são menos precisos que os Permeâmetro de carga constante e permeâmetro de carga variável.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 2.3 FATORES QUE INFLUENCIAM A PERMEABILIDADE DO SOLO

Além de ser uma das propriedades do solo com maior faixa de variação de valores, o coeficiente de permeabilidade de um solo é função de diversos fatores, dentre os quais pode-se citar a estrutura do solo, estratificação do terreno, o grau de saturação e o índice de vazios. E quando da realização de ensaios da temperatura do ensaio. Logo, pode-se citar segundo Pinto (2006) os seguintes fatores que influenciam na permeabilidade do solo.

a) Temperatura do Ensaio

O coeficiente de permeabilidade depende do peso especifico e da viscosidade do liquido, quanto maior for a temperatura, menor a viscosidade da água e, portanto, mais facilmente ela escoa pelos vazios do solo com correspondente aumento do coeficiente de permeabilidade (k), ou seja, o coeficiente de permeabilidade é inversamente proporcional à viscosidade da água. Por isso, os valores de k são referidos à temperatura de 20ºC.

b) Estado do solo

A equação de Taylor correlaciona o coeficiente de permeabilidade com o índice de vazios do solo, quanto mais fofo o solo, mais permeável ele é. Conhecido o k para um certo e de um solo, pode-se calcular o k para outro e pela proporcionalidade.

c) Estrutura e anisotropia

A permeabilidade depende, além da quantidade de vazios do solo, da disposição dos grãos. Em virtude da estratificação do terreno, os valores do coeficiente de permeabilidade são diferentes nas diferentes direções nas direções horizontal e vertical. Sendo continuo o escoamento na vertical, a velocidade V é constante. No sentido horizontal todos os estratos têm o mesmo gradiente hidráulico.

Solos residuais, por exemplo, apresentam coeficiente de permeabilidade maiores em relação a demais solos, além disso, geralmente quando o solo é compactado mais seco, este tende a permitir maior passagem de água do que solos compactados mais úmidos.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 d) Influência do grau de saturação

A percolação de água não remove todo o ar existente num solo não saturado. Permanecem bolhas de ar, contidas pela tensão superficial da água. Estas bolhas de ar constituem obstáculos ao fluxo de água. Desta forma, o coeficiente de permeabilidade de um solo não saturado é menor do que o que ele apresentaria se estivesse totalmente saturado. A diferença, entretanto não é muito grande.

3 CAL

A cal é um aglomerante, de cor branca e em formato de areia ou pedra, proveniente de rochas calcárias ou magnesianas utilizado na construção civil para elaboração de argamassas e preparação dos processos de pintura, além disso, a cal é utilizada na execução de concretos asfálticos, produção de isolantes térmicos e blocos sílico-calcário. Segundo a norma DNIT 419 - Pavimentação – Solo-Cal – Estimativa do teor mínimo de cal para estabilização química de solo – Método de ensaio de 2019, a cal é um produto resultante da calcinação do calcário, que consiste em óxido de cálcio ou hidróxido de cálcio.

A cal pode ser considerada um dos produtos manufaturados mais antigos da humanidade. Segundo a Associação Brasileira dos Produtores de Cal² ABPC1 (2008), pode-se constatar a existência de testemunhos relacionados ao uso dos calcários e dos seus produtos derivados em obras grandiosas da antiguidade e empregos no uso doméstico.

A cal é um ótimo reagente para fins de estabilização, que torna o solo impermeável e aplicável para uso em bases de pavimentos urbanos e rodoviários visando aproveitar o solo e conferir-lhe maior capacidade de resistir a carregamentos.

Do ponto de vista técnico, a cal pode proporcionar às argamassas qualidade de desempenho com relação à função de aglomerante, à melhora na trabalhabilidade, ao aumento da resistência à penetração e à capacidade de retenção de água, além da contribuição na questão da deformabilidade e da resistência (GUIMARÃES, 1998).

3.1 CLASSIFICAÇÃO DA CAL

Devido sua versatilidade, existem diferentes tipos de cal para cada aplicação. Hoje, as mais comuns no mercado são a Cal viegem e a Cal hidratada.

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3.1.1 Cal virgem

Segundo a NBR 6453 - Cal virgem para construção civil – Requisitos (ABNT, 2003) a cal virgem é um produto obtido pela calcinação de carbonatos de cálcio e/ou magnésio, constituído essencialmente de uma mistura de óxido de cálcio e óxido de magnésio, ou ainda de uma mistura de óxido de cálcio, óxido de magnésio e hidróxido de cálcio.

Esse tipo de cal é proveniente da decomposição térmica do calcário, da extração e da calcinação do minério, e é subdividida em 3 classes conforme a NBR 6453 (ABNT, 2003):

 Cal virgem especial: CV-E;  Cal virgem comum: CV-C;  Cal virgem em pedra: CV-P.

Na cal virgem há uma maior presença de cálcio e magnésio e esta serve como matéria prima para a cal hidratada As propriedades quimicas e fisicas da cal virgem podem ser verificadas através dos Quados 02 e 03 respectivamente.

Quadro 02 - Exigências químicas para cal virgem

Compostos CV-E CV-C CV-P Anidrido carbônico (CO2) Fábrica 6,0% 12,0% 12,0% Depósito ou obra 8,0% 15,0% 15,0%

Óxidos totais na base não volátil (CaO total +MgO

total ) 90,0% 88,0% 88,0% Água combinada Fábrica 3,0% 3,5% 3,0% Depósito ou obra 3,6% 4,0% 3,6%

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Quadro 03 - Exigências físicas para cal virgem

Compostos CV-E CV-C CV-P Finura (% retida acumulad a) Peneira 1,00 mm 2,0 5,0 85,0 Peneira 0,30 mm 15,0 30,0 -

Fonte: ABNT, 2003 (Adaptado)

3.1.2 Cal hidratada

Segundo a NBR 7175 - Cal hidratada para argamassas – Requisitos (ABNT, 2003) a cal hidratada trata-se de um Pó obtido pela hidratação da cal virgem, constituído essencialmente de uma mistura de hidróxido de cálcio e hidróxido de magnésio, ou ainda, de uma mistura de hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio e óxido de magnésio.

Assim como a cal virgem, a cal hidratda também é subdividida em 3 classes conforme a NBR 7175 (ABNT, 2003):

 Cal hidratada: CH-I;  Cal hidratada: CH-II;  Cal hidratada: CH-III.

Enquanto na cal virgem há uma maior presença de cálcio e magnésio na cal hidratada prevalecem os hidróxidos de cálcio e de magnésio, além de pequenos teores de óxidos não hidratados. As propriedades quimicas e fisicas da cal hidratada podem ser verificadas através dos Quados 04 e 05 respectivamente.

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Quadro 04- Exigências quimicas para cal hidratada

Parametros para cal hidratada (CH) Limites, por tipo de cal

CV-I (1) CV-II(2) CV-III(3) Paramentros quimicos

Anidrido carbonico (CO2)

Fabrica ≥ 5% ≤ 5% ≤13%

Deposito ou obra ≤ 7% ≤7% ≤15%

Oxidos de calcio e magnesio não hidratado calculado

(CaO+MgO)

≤10% ≤15% ≤15%

Oxidos totais na base de nao-voláteis (CaOtotal+MgOtotal)

≥90% ≥88% ≥88%

Quadro 05 - Exigências fisicas para cal hidratada

Finura (%retida acumulada) Peneira 0,600 mm ≤ 0,5% ≤0,5% ≥ 0,5% Peneira 0,0750 mm ≤10% ≤ 15% ≤15% Retençao de agua ≥75% ≥75% ≥70% Incorporacao de areia ≥3,0 ≥2,5 ≥2,2

Estabilidade Ausência de cavidades ou protuberâncias

Platicidade ≥ 110 ≥110 ≥110

4 ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS

A estabilização do solo pode ser dividida em duas classes: física e química. A estabilização física do solo é o processo de melhorar suas propriedades originais por meio de alterações na compactação do solo por compressão ou classificação de grãos com outros solos tornando o contato de grãos mais eficaz.

Estabilização química é o termo que abrange todos os processos nos quais predominam as interações químicas, independentemente do tipo de aditivo adicionado. São métodos de tratamento em que um ou mais compostos químicos são adicionados ao solo, resultando em reações químicas entre os constituintes do solo e os aditivos.

Estabilização química é o termo que abrange todos os processos nos quais predominam as interações químicas, independentemente do tipo de aditivo adicionado.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 A escolha do tipo de estabilização a ser realizada deve ser rentável. Então, você precisa conhecer os métodos de estabilização, dos mais tradicionais aos mais exigentes do mercado.

Segundo Vargas (1981), estabilização do solo é um método que melhor resiste ao estresse, desgaste ou erosão, compactando, corrigindo sua granulação e plasticidade ou adicionando substâncias que lhe conferem coesão, cimentando ou colando grãos juntos.

4.1. ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS COM CAL

Conforme mencionado, a cal é um ótimo reagente para fins de estabilização, que torna o solo impermeável e aplicável para uso em bases de pavimentos urbanos e rodoviários visando aproveitar o solo e conferir-lhe maior capacidade de resistir a carregamentos. Segundo Caputo (2012, p 376) “certos solos argilosos apresentam uma apreciável melhoria de qualidade quando misturados com cal, em vez de cimento.”

De acordo com a norma DNIT 419 (2019) a estabilização de solo com cal é um rocesso físico-químico resultante da adição da quantidade mínima de cal que promove o aumento permanente das propriedades mecânicas dos solos.

Desta forma, A estabilização química com cal é uma mistura de solo, cal e água em quantidade determinadas por e ensaios laboratóriais, para melhorar as propriedades dos solos. Solo-cal é uma reação química e física que ocorre para a estabilização ou modificação do solo. Segundo Silva (2016) quando a cal é adicionada e misturada ao solo, inicia-se uma sequencia de reações quimicas, ora, outras reações são processadas mais lentamente, o que atribui a estabilização de solos com cal uma parcela de ganho de resistencia imediato e outra ao longo do tempo.

De acordo Brito e Paranhos (2017 apout Llittle 1999) a modificação do solo nesse tipo de estabilizaçaõ ocorre devido à troca de cátions de cálcio, fornecidos pelo hidróxido de cálcio, por cátions que estão presentes no solo argilo-mineral, incitadas por um ambiente de ph elevado e promovido pelo sistema cal-água. Esse processo é conhecido como troca catiônica e é parcialmente responsável pela mudança da consistência do solo, causada pela floculação de partículas de argila. estas reações químicas dependem de ambientes com ph elevado e da reatividade do solo, ademais elas podem proporcionar a melhoria da capacidade de suporte e resistência mecânica do solo.

Segundo Cristelo (2001), a permeabilidade de um solo estabilizado com cal depende dos seguintes fatores: tipo de solo, peso de compactação, teor em água na compactação, quantidade de cal e tempo de cura. De um modo geral, a cal afeta a permeabilidade de um solo da seguinte

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 forma: tratando-se de um solo essencialmente argiloso, verifica-se normalmente um aumento na permeabilidade; se pelo contrário se trata dum solo mais granular, verifica-se uma tendência para a redução da permeabilidade inicial do solo.

4.2 NORMA DNIT 419: PAVIMENTAÇÃO – SOLO-CAL – ESTIMATIVA DO TEOR MÍNIMO DE CAL PARA ESTABILIZAÇÃO QUÍMICA DE SOLO – MÉTODO DE ENSAIO

Recentemente o DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) publicou a norma 419: Pavimentação – Solo-Cal – Estimativa do teor mínimo de cal para estabilização química de solo – Método de ensaio, em outubro de 2019, que especifica o método de ensaio para determinar o teor mínimo de cal para a estabilização físico-química de um solo (Solo-cal), tendo como objetivo estabelecer os procedimentos para a realização do ensaio de dosagem físico-química de solo-cal

Esta norma, baseia-se no método proposto por Eades e Grim que mensura o pH do solo com vários teores de cal, com o objetivo de atingir o pH de 12,4, que é uma estimativa que facilita a determinação do teor mínimo de cal para realização dos ensaios mecânicos.

De acodo com a norma, para a determinação do teor mínimo de cal calcítica necessário para estabilizar o solo é necessário o seguinte procedimento:

I. Determinar o teor de umidade (W %) de uma amostra representativa de solo seco ao ar.

II. De posse da amostra de solo seco ao ar, obter 5 amostras de solo seco em estufa. III. Determine a massa de cada amostra de solo seco ao ar equivalente 25 g de solo seco

em estufa através da equação 3.

𝑀𝑠 𝑎𝑟 = 25 . ( 1,0 + 𝑊

100 ) (3)

Onde: Ms ar= massa de solo seco ao ar (g)

W = teor de umidade (%) da amostra seca ao ar

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 II. Separar 6 amostras de cal, onde as cinco primeiras amostras serão adicionadas ao solo

com teores variando de 2 a 10% em relação ao peso de 25 g de solo seco, e a sexta amostra de cal será de 2 g colocada em um frasco.

III. Adicionar cada uma das cinco amostras de cal ao solo em cada frasco separadamente, misture, tampe e marque a sua respectiva porcentagem no frasco.

IV. Acrescentar em cada frasco a quantidade de 100 ml de água destilada em cada mistura de solo-cal e ao frasco contendo 2 g de cal.

V. Tampar os frascos e agite-os vigorosamente durante 30 segundos a fim de garantir a homogeneização completa da solução, é importante continuar agitando os frascos por 30 segundos a cada 10 minutos durante 1 hora.

VI. Determinar os valores de pH em um equipamento próprio nos últimos 15 minutos de agitação

VII. Por fim, registrar os valores de pH de cada solução de solocal e cal-água.

Feito isso, de acordo com a norma DNIT 419 (2019) a menor porcentagem de cal adicionada ao solo que alcança o valor de pH de 12,4 é o teor mínimo de cal que proporciona a estabilização do solo.

REFERÊNCIAS

ABNT -ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6453 - Cal virgem

para construção civil – Requisitos. 2003a.

ABNT -ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7175 - Cal

hidratada para argamassas – Requisitos. 2003a.

ABNT -ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7250 -

Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de simples reconhecimento dos solos. 2001a.

AECWEB. Guia sobre cal: tipos, aplicações, cuidados e normas técnicas. Disponível em < https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/guia-sobre-cal-tipos-aplicacoes-cuidados-e-normas-tecnicas_17189_10_0> Acesso em: 16/11/2019.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS PRODUTORES DE CAL. São Paulo, 2008. Disponível em: < ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS PRODUTORES DE CAL. São Paulo, 2008. Disponível em Acesso em: 15 de julho de 2016. Acesso em: 15 de julho de 2016.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.25646-25662 may. 2020. ISSN 2525-8761 BRITO, Laís Costa; PARANHOS, Haroldo da Silva. Estabilização de Solos. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. 6 ed. Setembro de 2017.

CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações. Volume 1: fundamentos. 6.ed., rev. e ampl., [9. Impr.]. Rio de Janeiro: LTC, 2008.

Cristelo, Nuno. Estabilização de solos residuais graníticos através da adição de cal. Disponível em<

https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/150/18/cristelo%20tese%20cap4.pdf> Acesso em: 22/11/2019.

CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas aplicações: Mecânica das rochas-

Fundações-Obras de terra. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.

CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas aplicações: Fundações. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.

DNIT. Norma 419: Pavimentação – Solo-Cal – Estimativa do teor mínimo de cal para estabilização química de solo – Método de Ensaio. (2019)

GUIMARÃES, J. E. P. A cal – Fundamentos e Aplicações na Engenharia Civil. 1ª ed. São Paulo: PINI. 1998.

ESCOLA ENGENHARIA. Cal: O que é, tipos e Aplicações. Disponível em < https://www.escolaengenharia.com.br/cal/> Acesso em 16/11/2019.

MEDINA, J. Apostila de estabilização de solos. Rio de Janeiro, 1987.

PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos. 3 ed. São Paulo: Oficina dos Textos. 2006.

SILVA, Matheus Francisco da. Estudo da Estabilização com cal de um solo laterítico e um

solo não laterítico. São Carlos. 2016

SO GEOGRAFIA. Solo. Disponível em <

https://www.sogeografia.com.br/Conteudos/GeografiaFisica/Solo/> Acesso em: 15/11/2019.

VARGAS, M. Introdução à Mecânica do Solos. São Paulo: MacGraw - Hill, Ed. USP, 1977. 509p .