Estudos sobre a reatividade à cal de solos lateríticos, visando sua estabilização. Aplicação a um solo laterítico de Nova Floresta, Estado da Paraíba.

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA PRÓ-REITORIA PARA ASSUNTOS DO INTERIOR

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA C I V I L

ESTUDOS SOBRE A REATIVIDADE Ã CAL DE SOLOS LATERÍTICOS, VISAN DO SUA ESTABILIZAÇÃO. APLICAÇÃO A UM SOLO LATERlTICO DE NOVA FLORESTA, ESTADO DA PARAÍBA

CANROBERT GUIMARÃES LIMA

CAMPINA GRANDE - PB MARÇO/19 83

ESTUDOS SOBRE A REATIVIDADE Ã CAL DE SOLOS LATERÍTICOS, VISAN DO SUA ESTABILIZAÇÃO. APLICAÇÃO A UM SOLO LATERlTICO DE NOVA FLORESTA, ESTADO DA PARAÍBA.

CANROBERT GUIMARÃES LIMA

ESTUDOS SOBRE A REATIVIDADE A CAL DE SOLOS LATERÍTICOS, VISAN DO SUA ESTABILIZAÇÃO. APLICAÇÃO A UM SOLO LATERÍTICO DE NOVA FLORESTA, ESTADO DA PARAÍBA.

Dissertação a p r e s e n t a d a ao Curso de Mestrado em E n g e n h a r i a C i v i l da Uni. v e r s i d a d e F e d e r a l da Paraíba, em cumprimento às exigências p a r a ob tenção do g r a u de M e s t r e .

ÃREA DE CONCENTRAÇÃO: GEOTECNIA

ORIENTADOR: HEBER CARLOS FERREIRA

CAMPINA GRANDE -MARÇO/19 83

ESTUDOS SOBRE A RE ATIVIDADE A CAL DE SOLOS LATERlTICOS, VISAN DO SUA ESTABILIZAÇÃO. APLICAÇÃO A UM SOLO LATERlTICO DE NOVA FLORESTA, ESTADO DA PARAÍBA.

CANROBERT GUIMARÃES LIMA

DISSERTAÇÃO APROVADA EM: 09 DE MARÇO DE 19 83

t

GUNTHER E. BAUER Examinador

FRANCISCO BARBOSA DE LUCENA Examinador

CAMPINA GRANDE - PB MARÇO/19 8

Aos meus p a i s , ao meu s o g r o , ã minha esposa e aos meus f i l h o s , p e l o i n c e n t i v o e a p o i o que me deram, t o r n a n d o possível a realização d e s t e t r a b a l h o .

AGRADECIMENTOS

O a u t o r agradece a DEUS que, em sua i n f i n i t a bonda de, p r o p o r c i o n o u saúde e s a b e d o r i a p a r a a realização d e s t e t r a b a l h o .

Ao Dr. HEBER CARLOS FERREIRA, p r o f e s s o r T i t u l a r do Departamento de E n g e n h a r i a C i v i l do C e n t r o de Ciências e Tec n o l o g i a da UFPb, a quem f i c a a dever a orientação e estímulo c o n s t a n t e s , r e c e b i d o s na elaboração d e s t a dissertação.

à Direção do C e n t r o de Ciências e T e c n o l o g i a , em e£ p e c i a l ao P r o f e s s o r ADEMILSON MONTES FERREIRA, Chefe do Depar t a m e n t o de E n g e n h a r i a C i v i l , p e l o a p o i o o f e r e c i d o p a r a a r e a lização d e s t a p e s q u i s a .

Ao M e s t r e FRANCISCO BARBOSA DE LUCENA, p e l o i n c e n t i vo e a p o i o c o n s t a n t e s , sem os q u a i s , f i c a r i a d i s t a n t e a c o n cretização d e s t e o b j e t i v o .

Aos c o l e g a s p r o f e s s o r e s da Área de E s t r u t u r a s do De p a r t a m e n t o de E n g e n h a r i a C i v i l , p e l o estímulo e a p o i o dados ao A u t o r d u r a n t e o d e s e n v o l v i m e n t o d e s t e t r a b a l h o .

Aos L a b o r a t o r i s t a s FRANCISCO BATISTA DOS SANTOS, JO SÊ NIVALDO SOBREIRA e VANILDO FERNANDES DO AMARANTE, p e l a de d i c a d a colaboração na realização dos e n s a i o s de laboratório.

Ao d e s e n h i s t a JOSÉ PAULO DUARTE PIRES p e l a execução dos desenhos que i l u s t r a m o t e x t o .

Aos Funcionários WOLBERG GUIMARÃES LIMA e JECONIAS DANTAS COSTA, p e l a s o l i c i t u d e com que me atenderam nos s e r v i ços de d a t i l o g r a f i a .

F i n a l m e n t e , a todos a q u e l e s que, d i r e t a ou i n d i r e t a mente, c o n t r i b u i r a m p a r a a consecução d e s t e o b i e t i v o .

SUMARIO

E s t a dissertação i n v e s t i g a a evolução do c o m p o r t a mento de um s o l o laterítico, quando submetido ã estabilização com c a l , no que se r e f e r e a mudanças nas suas p r o p r i e d a d e s de e n g e n h a r i a ( p r o p r i e d a d e s mecânicas e características de perme a b i l i d a d e ) , com d i f e r e n t e s concentrações de c a l e s u b m e t i d o a d i f e r e n t e s tempos de c u r a e de percolação d'água.

As amostras e n s a i a d a s , foram moldadas nas c o n c e n t r a ções de 0, 2, 4, 6 e 8 p o r c e n t o de c a l ; submetidas a 7, 14 e 28 d i a s de c u r a e a um s i s t e m a de percolação d'água à pressão c o n s t a n t e , p o r períodos de 0, 3, 7, 14 e 28 d i a s , após os q u a i s eram s u b m e t i d a s ao e n s a i o de resistência ao c i s a l h a m e n t o t r i a

2 x i a l , nas pressões c o n f i n a n t e s de 1,0, 2,0 e 3,0 k g f / c m .

O p r o c e s s o de percolação, f o i a n a l i s a d o q u a n t o ao comportamento dos parâmetros de p e r m e a b i l i d a d e , p a r a as- d i f e r e n t e s concentrações de c a l e tempos de c u r a , em função do tempo. Os r e s u l t a d o s o b t i d o s mostram, c l a r a m e n t e , que p a r a o s o l o e s t u d a d o , a adição de c a l nos d i f e r e n t e s t e o r e s , i n d e p e n dentemente do tempo de c u r a , p r o p o r c i o n o u ao s i s t e m a s o l o - c a l , uma m a i o r p e r m e a b i l i d a d e que a do s o l o em seu e s t a d o n a t u r a l , em v i r t u d e do fenômeno de floculação, i n d u z i d o ao s o l o p e l a c a l .

A evolução do comportamento de resistência, f o i ana l i s a d a com base nos r e s u l t a d o s o b t i d o s através dos e n s a i o s t r i a x i a i s ( d e v i a t o r x deformação a x i a l ) . Os r e s u l t a d o s conse g u i d o s p a r a o s o l o - c a l , mostram que o t e o r de c a l , o tempo de c u r a e o tempo de percolação, não t i v e r a m uma influência e v i

U N I V E R S I D A D E F E D E R A L DA P A R A l B A Pró-Kcitoria Para Assuntos do Intrrior

Coordenoção Setorial de Pós-Graduacão Rua Aprígio Veluso, 882 Tel (083) 321 7222-H 355

d e n t e , q u a n t o ao ganho de resistência, quando comparada com a do s o l o sem c a l , havendo casos em que a resistência do s o l o -c a l , p a r a t o d o s os t e o r e s , f o i menor que a do s o l o p u r o , não e x i s t i n d o , p o r t a n t o , nenhuma L e i de formação ou sequência ló g i c a nos r e s u l t a d o s o b t i d o s de resistência ao c i s a l h a m e n t o t r i a x i a l , em termos de ganho ou não de resistência.

Procuramos d e s e n v o l v e r um estudo c o m p a r a t i v o e n t r e os r e s u l t a d o s e conclusões p o r nós o b t i d o s e os c o n s e g u i d o s p o r o u t r o s e s t u d i o s o s do a s s u n t o , t e n t a n d o g r u p a r e c o r r e i a c i o n a r e s t e s r e s u l t a d o s , em termos de avaliação da r e a t i v i d a de ã c a l , do s o l o l a t e r i t i c o em e s t u d o , através de p r o c e s s o s e métodos mecânicos, e aqueles com base na m i c r o e s t r u t u r a do s o l o , a n a l i s a n d o sua eficiência e f a c i l i d a d e de execução.

Uma interpretação d e t a l h a d a de t o d o s e s t e s a s p e c t o s e fenômenos, ê a p r e s e n t a d a no p r e s e n t e t r a b a l h o . hg c '0£ ***** 'ás. Hf, Pr, 'de

SUMMARY T h i s d e s s e r t a t i o n r e p r e s e n t s an i n v e s t i g a t i o n o f t h e b e h a v i o u r o f l a t e r i t i c s o i l s s t a b i l i z e d w i t h l i m e w i t h r e f e r e n c e t o t h e changes i n i t s e n g i n e e r i n g p r o p e r t i e s ( m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s and p e r m e a b i l i t y c h a r a c t e r i s t i c s ) when t r e a t e d w i t h d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f l i m e , and s u b j e c t e d t o d i f f e r e n t c u r i n g p e r i o d s and w a t e r p e r c o l a t i o n .

The samples t e s t e d were moulded w i t h 0, 2, 4, 6 and

8% l i m e , c u r e d a t 7, 14 and 28 days and s u b j e c t e d t o p e r c o l a t i o n o f w a t e r a t c o n s t a n t head f o r p e r i o d s o f 0, 3, 7,

14 and 28 d a y s . A f t e r t h i s t r e a t m e n t t h e samples were used i n

t r i a x i a l t e s t s f o r s h e a r r e s i s t a n c e w i t h t h e c o n f i n i n g 2

p r e s s u r e s o f 1 , 2 and 3 k g f / c m .

The p e r c o l a t i o n p r o c e s s was a n a l i s e d i n terms o f p e r m e a b i l i t y c h a r a c t e r i s t i c s f o r d i f f e r e n t lime c o n c e n t r a t i o n s , d i f f e r e n t c u r i n g p e r i o d s and d u r a t i o n o f p e r c o l a t i o n . The r e s u l t s c l e a r l y show t h a t f o r t h e s o i l s t u d i e d , t h e a d d i t i o n o f l i m e r e s u l t s i n a h i g h e r p e r m e a b i l i t y o f t h e s o i l l i m e m i x t u r e caused by f l o c u l a t i o n and i s i n d e p e n d e n t o f the c u r i n g

p e r i o d .

The e v o l u t i o n o f t h e r e s i s t a n c e b e h a v i o u r was a n a l i s e d by means o f t h e r e s u l t s o f t r i a x i a l s h e a r t e s t s

( d e v i a t o r s t r e s s x a x i a l d e f o r m a t i o n ) . The r e s u l t s o b t a i n e d f o r s o i l l i m e show t h a t t h e p e r c e n t a g e o f l i m e , c u r i n g t i m e and d u r a t i o n o f p e r c o l a t i o n d i d n o t have any i n f l u e n c e on t h e s h e a r r e s i s t a n c e o f t h e s o i l . Indeed t h e r e were cases where t h e shear s t r e n g t h o f t h e s o i l l i m e m i x t u r e was l o w e r t h a n

t h a t o f t h e p u r e s o i l , however no d e f i n i t e t r e n d o f i n c r e a s e o r decrease o f s t r e n g t h c o u l d be n o t e d .

A c o m p a r i s o n o f t h e r e s u l t s and c o n c l u s i o n s o f t h e p r e s e n t s t u d y and t h a t o f o t h e r r e s e a r c h e r s has been a t t e m p t e d i n terms o f r e a c t i v i t y t o l i m e , o f t h e l a t e r i t i c s o i l i n q u e s t i o n u t i l i z i n g m e c h a n i c a l processes and methods as w e l l

as those based on t h e m i c r o - s t r u c t u r e o f t h e s o i l . The e f i c i e n c y o f t h e p r o c e s s and t h e ease o f e x e c u t i o n have been

a n a l i s e d .

A d e t a i l e d i n t e r p r e t a t i o n o f a l l t h e s e a s p e c t s and o t h e r phenomena a r e p r e s e n t e d i n t h i s w o r k .

SÍMBOLOS E ABREVIATURAS UTILIZADAS

w - t e o r de umidade

W . - t e o r de umidade ótima

Yc - peso específico a p a r e n t e seco

Ys - peso específico a p a r e n t e seco máximo

(mãx) K - c o e f i c i e n t e de p e r m e a b i l i d a d e a-^ - tensão a x i a l a^ - tensão de confinamento ( 0 ^ - 0 3 ) ~ d e v i a t o r a - tensão normal _n o^' - tensão e f e t i v a 1 - tensão e f e t i v a T - tensão de c i s a l h a m e n t o u - pressão n e u t r a C - coesão t - ângulo de a t r i t o C - coesão e f e t i v a <j) 1 - ângulo de a t r i t o e f e t i v o e - deformação a x i a l -3 y - m i c r o n (1x10 mm)

pH - logarítimo d e c i m a l do i n v e r s o da a t i v i d a d e dos íons hidrogênio numa solução

LL - l i m i t e de l i q u i d e z LP - l i m i t e de p l a s t i c i d a d e

IP - índice de p l a s t i c i d a d e CBR - Califórnia B e a r i n g R a t i o

l i m e r e a c t i v i t y r e a t i v i d a d e de Thompson índice de a t i v i d a d e pozolânica c a p a c i d a d e de t r o c a de cátion diferença de c a p a c i d a d e de t r o c a de cátions B r i t i s h S t a n d a r d I n s t i t u t i o n

Associação B r a s i l e i r a de Normas Técnicas

U n i t e d S t a t e s Agency f o r I n t e r n a t i o n a l Development Departamento N a c i o n a l de E s t r a d a s de Rodagem

I N D I C E

Página

CAPÍTULO I INTRODUÇÃO 0 1 CAPÍTULO I I OBJETIVO DA PESQUISA 03

CAPÍTULO I I I REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 04

3.1 - INTRODUÇÃO 04 3.2 - SOLOS LATERÍTICOS - DEFINIÇÕES E

CLASSIFICAÇÃO 0 4 3.3 - MECANISMO DE ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS

COM CAL 08 3.3.1 - Introdução 0 8 3.3.2 - Reação de Troca de C a t i o n e Floculação 09 3.3.3 - Reação de Carbonatação .... 10 3.3.4 - Reação Pozolânica 10 3.4 - INFLUÊNCIA DA CAL NA ESTABILIZAÇÃO

DE SOLOS LATERÍTICOS 1 1 3.5 - ESTUDOS ESPECÍFICOS SOBRE O SOLO ES

TUDADO 15 CAPÍTULO I V MATERIAIS 25

4.1 - INTRODUÇÃO 25 4.2 - SOLO LATERÍ TICO 25

4.2.1 - Localização e C o l e t a 25

4.3 - CAL 27 4.4 - ÃGUA 2 8

Página 5.1 - INTRODUÇÃO 37 5.2 - ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO 37 5.2.1 - Introdução 37 5.2.2 - G r a n u l o m e t r i a 38 5.2.3 - L i m i t e s de A t t e r b e r t 39 5.2.4 - Densidade Real 40 5.2.5 - Classificação do Solo em Es t u d o 40 5.3 - ENSAIOS TECNOLÓGICOS 40 5.3.1 - Introdução 40 5.3.2 - Compactação 4 0

5.3.3 - Preparação das Amostras pa r a os E n s a i o s de P e r m e a b i l i dade e T r i a x i a l 42 5.3.3.1 - Introdução 42 5.3.3.2 - M i s t u r a 42 5.3.3.3 - Moldagens 4 3 5.3.3.4 - Compactação 44 5.3.3.5 - Cura , 46 5.3.3.6 - Saturação 46 5.3.4 - E n s a i o s de P e r m e a b i l i d a d e . 47 5.3.5 - E n s a i o s de C i s a l h a m e n t o T r i a x i a l C o n s o l i d a d o não Drena do 49 CAPÍTULO V I RESULTADOS E DISCUSSÕES 58

Página 6.2 - ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO 58 6.2.1 - G r a n u l o m e t r i a 58 6.2.2 - L i m i t e s de A t e r b e r g 59 6.2.3 - Densidade Real 60 6.2.4 - Classificação do Solo em Es t u d o 60 6.3 - ENSAIOS TECNOLÓGICOS 6 1 6.3.1 - Compactação 6 1 6.3.2 - P e r m e a b i l i d a d e 62 6.3.3 - E n s a i o s de Resistência ao C i s a l h a m e n t o T r i a x i a l 65 CAPÍTULO V I I CONCLUSÕES 118 CAPÍTULO V I I I SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS 1 2 1

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 123

PiÓ-Ccoide

58. ioo

CAPITULO I

INTRODUÇÃO

Vimos c o n t r i b u i r , com e s t e t r a b a l h o , no prosseguimen t o dos e s t u d o s que t e n t a m d i s s i p a r as dúvidas e x i s t e n t e s e a p r i m o r a r os conhecimentos já o b t i d o s sobre a utilização de ma t e r i a l laterítico nas obras de e n g e n h a r i a de g r a n d e , médio e pequeno p o r t e , t e n d o em v i s t a c o n s i d e r a r m o s a utilização des_ t e m a t e r i a l , quase que obrigatória, f a c e ã sua f r a n c a ocorrên c i a e aos e l e v a d o s c u s t o s com t r a n s p o r t e de m a t e r i a l p a r a e£ t a s o b r a s , c u s t o s e s t e s que tendem a c r e s c e r d i a a d i a , f r e n t e ao s i s t e m a econômico v i g e n t e .

Embora e x i s t i n d o em grande q u a n t i d a d e e já tendo s i d o empregado inúmeras vezes n e s t a s o b r a s , e s t e s o l o , quando u t i _ l i z a d o como se e n c o n t r a ao n a t u r a l , tem t r a z i d o uma série de p r o b l e m a s , t e n d o em v i s t a o comportamento instável que o mes mo tem a p r e s e n t a d o . Com a f i n a l i d a d e de m e l h o r a r as p r o p r i e d a des d e s t e s o l o e torná-lo mais estável, inúmeros p r o c e s s o s de estabilização têm s i d o u t i l i z a d o s .

Para m o d i f i c a r as p r o p r i e d a d e s do s o l o laterítico,ten t a n d o torná-lo m e l h o r enquadrado com as boas características d e s e j a d a s na e n g e n h a r i a , escolhemos aditivã-lo com c a l , t e n d o em v i s t a , b a s i c a m e n t e , o a s p e c t o de que nas regiões em que o s o l o laterítico se e n c o n t r a p r e s e n t e , v e r i f i c a - s e a s s o c i a d o , ocorrências de calcáreo, matéria p r i m a na fabricação de c a l .

F e r r o ( 1 9 7 6 ) , Q u e i r o z de C a r v a l h o (1979), C a b r e r a e Nwakanma (1979) e o u t r o s , desenvolveram t r a b a l h o s u t i l i z a n d o a

02 c a l como a d i t i v o , t o r n a n d o - s e d e s t e modo, s e r possível traçar um quadro c o m p a r a t i v o dos r e s u l t a d o s o b t i d o s e melhor enqua d r a r o e s t u d o a s s i m d e s e n v o l v i d o , em um c o n t e x t o mais amplo , e f i n a l m e n t e , p o r s e r a c a l um a d i t i v o amplamente u t i l i z a d o e de c u s t o r e l a t i v a m e n t e b a i x o .

E s t e e s t u d o t o r n a - s e r e l e v a n t e , na medida em que se d i r i g e p a r a a r e a l i d a d e da região em que o mesmo f o i desenvol. v i d o , ou s e j a , N o r d e s t e do B r a s i l , região em que, p e l a s suas características geográficas, c o r r e s p o n d e a zona de ocorrência dos m a t e r i a i s em e s t u d o .

Desta f o r m a , as p r o p r i e d a d e s e o comportamento do s o l o e s o l o e s t a b i l i z a d o são, no p r e s e n t e t r a b a l h o , e s t u d a d o s e p r o c u r o u - s e r e l a c i o n a r através de uma análise c o m p a r a t i v a com os r e s u l t a d o s o b t i d o s em o u t r a s p e s q u i s a s .

P r o c u r o u - s e , d e s t a f o r m a , t r a z e r uma nova contribuJL ção na área de e n g e n h a r i a de s o l o s , fazendo com que os f a t o r e s economia e segurança possam s e r mais c l a r a m e n t e u t i l i z a dos, na medida em que uma contribuição em termos de m e l h o r co nhecimento dos m a t e r i a i s com que se t r a b a l h a , é t r a z i d a ã t o na.

CAPITULO I I

OBJETIVO DA PESQUISA

Embora l a r g a m e n t e u t i l i z a d o em o b r a s de e n g e n h a r i a , o s o l o laterítico tem seu emprego s u b m e t i d o a uma série de restrições, t e n d o em v i s t a que suas p r o p r i e d a d e s e comporta mento são a i n d a o b j e t o s de e s t u d o em vários c e n t r o s e s p a l h a dos p o r t o d o o mundo, e x i s t i n d o a s s i m , l a c u n a s a serem p r e e n c h i d a s no que d i z r e s p e i t o a p e s q u i s a s que podem e devem se d e s e n v o l v e r s o b r e o a s s u n t o .

D e n t r o d e s t e c o n t e x t o , procuramos a n a l i s a r o compor t a m e n t o de um s o l o laterítico, quando s u b m e t i d o a e s t a b i l i z a ção com c a l , no que se r e f e r e a mudanças nas suas p r o p r i e d a des de e n g e n h a r i a ( p r o p r i e d a d e s mecânicas e características de p e r m e a b i l i d a d e ) . Procuramos, a i n d a , d e s e n v o l v e r um e s t u d o com p a r a t i v o e n t r e os r e s u l t a d o s p o r nós o b t i d o s e os conseguidos p o r o u t r o s p e s q u i s a d o r e s , t e n t a n d o g r u p a r e c o r r e l a c i o n a r e£ t e s r e s u l t a d o s , de m a n e i r a que pudéssemos c h e g a r a conclusões de ordem teõrico-prãtica, s o b r e o comportamento do s o l o l a t e rítico em e s t u d o . F i n a l m e n t e , ê f e i t a uma análise c o m p a r a t i v a dos métodos de avaliação da r e a t i v i d a d e â c a l (mecânicos e com base na m i c r o e s t r u t u r a ) v i s a n d o v e r i f i c a r sua eficiência, bem como f a c i l i d a d e de execução.

CAPITULO I I I

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1 - INTRODUÇÃO

N e s t e capítulo, apresentamos uma revisão dos conhe c i m e n t o s e x i s t e n t e s e ao a l c a n c e p a r a e s t e t r a b a l h o . E s t a r e visão bibliográfica será d e s e n v o l v i d a de m a n e i r a s u c i n t a e a p r e s e n t a d a como se segue:

- S o l o s Lateríticos: Definição e Classificação; - Mecanismos de Estabilização de S o l o s com c a l ;

- Influência da c a l na Estabilização de s o l o s l a t e ríticos;

- E s t u d o s específicos sobre o s o l o e s t u d a d o .

3.2 - SOLOS LATERÍTICOS - DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO

Os s o l o s lateríticos são, e s s e n c i a l m e n t e , p r o d u t o s do i n t e m p e r i s m o t r o p i c a l ou s u b - t r o p i c a l . A composição quími_ ca e as características morfológicas desses p r o d u t o s s o f r e m grande influência do g r a u de i n t e m p e r i s m o a que é s u b m e t i d a a r o c h a mãe.

0 termo l a t e r i t a f o i , p e l a p r i m e i r a v e z , empregado p o r Buchanan, em 1807, p a r a d e s c r e v e r um m a t e r i a l pétreo, de a s p e c t o f e r r u g i n o s o e c o r avermelhada, e n c o n t r a d o em M a l a b a r , Sul da índia. O m a t e r i a l p o d i a s e r c o r t a d o f a c i l m e n t e , em b i o c o s , com um i n s t r u m e n t o de aço, l o g o após sua extração da j a

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z i d a e a p r e s e n t a v a a e s p e c i a l característica de e n d u r e c e r , em

e x p o g i ç ã o 39 â í i 1-5teg frioççg SnGUISgiüÇg C í ^ l tfttlÍ5ââ°S lÇ

c a l m e n t e como t i j o l o s , daí a denominação " l a t e r i t a " , o r i g i n a r i a d a p a l a v r a l a t i n a " l a t e r " q u e s i g n i f i c a t i j o l o , F e r r e i r a ( 1 9 6 3 ) . 0 t e r m o l a t e r i t a p a s s o u a a s s u m i r s i g n i f i c a d o s d i f e r e n t e s e p o r v e z e s c o n f l i t a n t e s , v i s t o q u e o s c i e n t i s t a s es t u d i o s o s do a s s u n t o , s e p r e o c u p a v a m em c o n f e r i r ao t e r m o , s i g n i f i c a d o s d i v e r s o s , c a d a um d e n t r o de s u a especialização, F e r r e i r a ( 1 9 6 3 ) . Várias definições têm s i d o p r o p o s t a s ; no e n t a n t o , a i n d a não e x i s t e uma definição u n i v e r s a l m e n t e a c e i t a da l a t e r i t a .

H i s t o r i c a m e n t e , o p r i m e i r o a i n t r o d u z i r o c o n c e i t o químico, e s t a b e l e c e n d o a n a t u r e z a f e r r o s a e a l u m i n o s a d o s s o

l o s lateríticos, f o i p r o v a v e l m e n t e M a l l e t , em 1 8 8 3 ; mas quem p r o c u r o u d e f i n i - l o s através da relação m o l e c u l a r sí l i c a / a l u m i _ na ( S Í O 2 / A I 2 O 3 ) , f o r a m M a r t i n e Doyne ( 1 9 3 0 ) . E s s e s a u t o r e s e s t a b e l e c e r a m q u e as relações síli c a / a l u m i n a a b a i x o de 1,33, i n d i c a v a m v e r d a d e i r a s l a t e r i t a s ; a q u e l a s s i t u a d a s e n t r e 1,33 e 2,00, s o l o s lateríticos; e , as m a i o r e s q u e 2,00, s o l o s t r o p i c a i s não lateríticos. W i n t e r k o r n e C h a n d r a s e k h a r a n ( 1 9 5 1 ) , a p r e s e n t a m uma classificação p a r a s o l o s lateríticos, com b a s e na relação sí lica/sesquiõxidos d e f e r r o e alumínio ( S i C ^ / F e ^ ^ + A l203) d a

fração t a m a n h o a r g i l a , u t i l i z a n d o a mesma classificação d e M a r t i n e Doyne.

No B r a s i l , a definição a c e i t a p a r a os s o l o s v e r m e l h o s p r o d u z i d o s p e l o p r o c e s s o de laterização, é p r o p o s t a p e l o

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D e p a r t a m e n t o N a c i o n a l de E s t r a d a s de Rodagem (DNER - 1 9 7 1 ) , b a

s e a d a , s u b s t a n c i a l m e n t e , na relação sílica/ sesquiõxidos, o r i g i n a l m e n t e p r o p o s t a p o r W i n t e r k o r n e C h a n d r a s e k h a r a m em 1 9 5 1 , como s e g u e : " S o l o s Lateríticos são a q u e l e s c u j a fração c o l o i d a l a p r e s e n t a m uma relação sílica/sesquióxidos m e n o r q u e 2,0 e, em c o n j u n t o , a s s e g u i n t e s características: apreciável p r e sença d e sesquiõxidos de f e r r o , tendência a o c o n c r e c i o n a m e n t o e e n d u r e c i m e n t o , q u a n d o e x p o s t o s a o a r , b a i x a e x p a n s i b i l i d a d e e b a i x o t e o r d e matéria orgânica".

Os s i s t e m a s de classificação d e s o l o s lateríticos são m u i t o s e g e r a l m e n t e são o r i e n t a d o s p a r a a t e n d e r um propõ s i t o p a r t i c u l a r . A s s i m , geólogos, pedólogos e c i e n t i s t a s de s o l o s u t i l i z a m s i s t e m a s de classificação q u e s e r v e m aos s e u s propósitos. C o n t u d o , p a r a o e n g e n h e i r o c i v i l , uma c l a s s i f i c a ção só será d e u t i l i d a d e , q u a n d o e s t a p e r m i t i r a g r u p a r o s s o l o s lateríticos em c l a s s e s q u e e x i b a m p r o p r i e d a d e s de e n g e n h a r i a s i m i l a r e s . Em v i r t u d e d a g r a n d e v a r i e d a d e d o s s o l o s lateríti c o s , não s e c o n s e g u i u , até o p r e s e n t e , o d e s e n v o l v i m e n t o de um critério satisfatório que p e r m i t a e s t a classificação, de modo q u e o e n f o q u e a t u a l é b a s e a d o em critérios estatísticos.

Uma classificação de s o l o s lateríticos q u e , n o mo m e n t o , p a r e c e s e r d e m a i o r u t i l i d a d e no campo d a e n g e n h a r i a , ê a q u e f o i a p r e s e n t a d a p e l a U n i t e d S t a t e s A g e n c y f o r I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t (USAID - 19 7 1 ) , em s e u e s t u d o s o b r e p r o p r i e d a d e s d o s s o l o s da A f r i c a . E s t a classificação u t i l i z a uma

simplificação e t e n t a correlações estatísticas d e p r o p r i e d a d e s de e n g e n h a r i a em g r u p o s d e classificação de D ' K o o r e . Dada

j N t V E R S i O A D E F E O F R A L D A P A H h i B k P r ó - K e i t o r i a f o r a Assuntos a o i n t e r i o r Coordenação S e t c i i c i de ròs-Graduüçào R u a Aprioio Veloso. 8 8 2 - T e l (083) 321-7222-R 355

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a s u a importância, e s s e s g r u p o s e s u a s p r o p r i e d a d e s são des c r i t o s como s e g u e :

S o l o s F e r r u g i n o s o s - S o l o s t r o p i c a i s l a t e r i z a d o s que o c o r r e m em regiões áridas, em áreas com p r o n u n c i a d a estação s e c a . Formam-se s o b r e t o d o t i p o de r o c h a e a p r e s e n t a m uma se paração m a r c a n t e de óxido de f e r r o l i v r e , p o d e n d o s e r o r i u n dos d a lixiviação o u precipitação d e n t r o do p e r f i l , em f o r m a de manchas o u concreções. E s t e s s o l o s e x i b e m b a i x o s l i m i t e s de A t t e r b e r g , a l t o s v a l o r e s de d e n s i d a d e e CBR. Não o c o r r e m o s a r g i l o s - m i n e r a i s h a l o i s i t a e a l o f a n o e , a g i b s i t a também não o c o r r e o u é p o u c o comum, s e n d o a c a u l i n i t a o a r g i l o - m i n e r a l p r e d o m i n a n t e . S o l o s Ferralíticos - S o l o s t r o p i c a i s l a t e r i z a d o s que o c o r r e m em regiões úmidas e em áreas com vegetação d e n s a . Es_ t e s s o l o s são também f o r m a d o s s o b r e t o d o s o s t i p o s de r o c h a , s e n d o r e l a t i v a m e n t e comum a presença de couraças f e r r u g i n o s a s , sem no e n t a n t o , a p r e s e n t a r e m a mesma d u r e z a e d u r a b i l i d a d e da q u e l e s de regiões f e r r u g i n o s a s , d e v i d o a não t e r e m s o f r i d o uma c o m p l e t a desidratação, n o r m a l m e n t e i m p e d i d a p e l a d e n s a co-b e r t u r a v e g e t a l . A g i co-b s i t a o c o r r e f r e q u e n t e m e n t e e o u t r a s f o r mas de a l u m i n a e f e r r o h i d r a t a d o s também o c o r r e m , s e n d o a h a l o i s i t a b a s t a n t e comum em r o c h a s vulcânicas. E s t e s s o l o s a p r e s e n t a m uma p l a s t i c i d a d e m a i s a l t a e v a l o r e s de d e n s i d a d e e CBR m a i s b a i x o s q u e o s s o l o s f e r r u g i n o s o s . F e r r i s o l o s - S o l o s t r o p i c a i s l a t e r i z a d o s q u e , como os s o l o s de o u t r o s g r u p o s , o c o r r e m em q u a l q u e r t i p o de r o c h a ,

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em áreas d e média e a l t a precipitação pluviomêtrica, onde a erosão t e m o c o r r i d o p a r a l e l a m e n t e com o d e s e n v o l v i m e n t o do per f i l . O a r g i l o - m i n e r a l p r e d o m i n a n t e é a c a u l i n i t a , p o d e n d o ocor r e r a g o e t i t a . Os m a t e r i a i s a r g i l o s o s a p r e s e n t a m a l t o g r a u de hidratação, r e s u l t a n d o d a í , a semelhança com o s s o l o s ferralí t i c o s . D e v i d o às agregações d e m i n e r a i s de f e r r o , a s v a r i a ções nas p r o p r i e d a d e s com a desidratação são c o n s i d e r a d a s pe q u e n a s ; c o n t u d o , e s t a s variações podem s e r s i g n i f i c a t i v a s em r o c h a s vulcânicas, q u a n d o a h a l o i s i t a é um d o s s e u s c o n s t i t u i n t e s . E s t e s s o l o s , como o s s o l o s ferralíticos, a p r e s e n t a m m a i s a l t a p l a s t i c i d a d e e m a i s b a i x o s v a l o r e s de d e n s i d a d e e CBR q u e o s s o l o s f e r r u g i n o s o s

3.3 - MECANISMOS DE ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS COM CAL

3.3.1 - Introdução

Quando a d i c i o n a m o s c a l a um s o l o a r g i l o s o em p r e s e n ça de água, o c o r r e m reações químicas d i v e r s a s , n o i n s t a n t e d a m i s t u r a , c u j o t i p o e o r i g e m têm dado espaço p a r a discussões,

f a c e â d i f i c u l d a d e de identificação. A l g u m a s d e s s a s -reações já f o r a m d e t e c t a d a s e a n a l i s a d a s ( H e r r i n e M i t c h e l - 1 9 6 8 ) , s e n d o a c e i t o s , g e r a l m e n t e , como m a i s i m p o r t a n t e s , o s três t i pos de reações, como s e g u e :

- Reação de t r o c a d e cátion e floculação; - Reação de carbonatação; - Reação pozolânica. A importância e e x a t o e f e i t o de c a d a um d e s t e s três UNIVERSIDADE F ED F « A L 0 A Uiordenrcão <Vc:! fi ("<= i * . . { • , - . j , . , •

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t i p o s de reações a i n d a dá margem a d e b a t e s e discussões. A m a i o r i a d o s e s t u d i o s o s do a s s u n t o a c r e d i t a q u e as três r e a ções a c i m a c i t a d a s têm a c e n t u a d a influência no m e c a n i s m o de estabilização d o s s o l o s a r g i l o s o s com c a l . D i a m o n d e K i n t e r ( 1 9 6 5 ) , e m b o r a reconheçam que as d u a s p r i m e i r a s reações pos_ sara o c o r r e r , p r e c o n i z a m q u e , em última análise, a p e n a s a r e a ção pozolânica é responsável p e l a estabilização d o s s o l o s .

3.3.2 - Reação de T r o c a de Cátion e Floculação

Ao e n t r a r em c o n t a t o com o s i s t e m a solo-água, a c a l s e i o n i z a e íons de cálcio são l i b e r a d o s . Segundo F e r r o (1976), q u a n d o a c a l é a d i c i o n a d a , a p r i m e i r a reação q u e p r o v a v e l m e n t e o c o r r e , é a reação de t r o c a de cãtions, com os I o n s de cálcio

s u b s t i t u i n d o o s I o n s metálicos trocáveis na superfície do a r g i l o m i n e r a l . A s s o c i a d a a e s t a reação de t r o c a de c a t i o n s , a c r e d i t a - s e h a v e r aglomeração dos cãtions de cálcio a d i c i o n a i s da c a l ao r e d o r das partículas d o a r g i l o m i n e r a l , D a v i d s o n e H i l t ( 1 9 6 0 ) . Tem s i d o o b s e r v a d o q u e a adição da c a l ao s o l o p r o v o c a modificações em s u a s características de p l a s t i c i d a d e , c o n tração e i n c h a m e n t o , D a v i d s o n e H i l t ( 1 9 6 0 ) , Shen e L i ( 1 9 7 0 ) . E s t a s modificações c o n f e r e m ao s o l o a aparência de m a i s s e c o e friável, a p r e s e n t a n d o também um a u m e n t o do t e o r de u m i d a d e ótimo p a r a o p e s o específico a p a r e n t e s e c o máximo a um d a d o esforço de compactação. E s t a s mudanças i m e d i a t a s são a l g u m a s v e z e s a t r i b u i d a s aos e f e i t o s de floculação q u e r e s u l t a da r e a ção de t r o c a de cátion, D a v i d s o n ( 1 9 6 0 ) .

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3.3.3 - Reação de Carbonatação

O dióxido de carbono presente na atmosfera reage com a c a l , formando carbonato de cálcio ou magnésio, dependendo do t i p o da c a l u t i l i z a d a , sendo assim o u t r o t i p o de reação que o c o r r e nas m i s t u r a s de s o l o - c a l . O processo de carbonata ção é considerado um f r a c o agente c i m e n t l c i o , o q u a l ê p r e j u d i c i a l ao ganho f i n a l de resistência, tendo p o r t a n t o , a c a l u t i l i z a d a nesta reação, melhor aproveitamento na reação pozo lânica, Ferro (1976) .

3.3.4 - Reação Pozolânica

Nesta reação existem formações de gels cimentícios, através de um processo l e n t o e contínuo, sob condições a l c a l i nas propícias, e n t r e o cálcio e a sílica e alumina presentes na e s t r u t u r a básica do a r g i l o - m i n e r a l , c o n f e r i n d o â m i s t u r a s o l o - c a l , um considerável aumento na sua resistência, Ferro

(1976).

As p r o p r i e d a d e s , a natureza e o mecanismo de forma ção dos g e l s cimentícios p e l a reação pozolânica, ainda são b a s t a n t e d i s c u t i d o s . Diamond e K i n t e r (1965) e o u t r o s / concor dam que os g e l s cimentícios formados, com o tempo, nas m i s t u ras s o l o - c a l , são essencialmente s i l i c a t o s e aluminatos de cálcio h i d r a t a d o s (SCH, ACH).

Como se sabe, a c a l se i o n i z a ao e n t r a r em c o n t a t o com o sistema solo-água, sendo que nesta etapa, os íons cãl c i o reagem, como c i t a d o acima, com a sílica e alumina, enquan

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t o que os íons o x i d r i l a s proporcionam ao sistema, as condições a l c a l i n a s necessárias para que estas reações ocorram, Ferro

(1976) .

0 processo g e r a l para formação dos gels cimentícios é o s e g u i n t e , (Ormsby, 19 73):

Na presença da água - Ca(OH)2 C a+ + + 2(0H)~. 0

íon o x i d r i l a (OH) oferece ao sistema maior pH, resultando as_ sim as reações da sílica e alumina com o cálcio l i b e r a d o p e l o hidróxido de cálcio.

Sílica + Ca SCH Alumina + Ca ACH

A este processo vários estudiosos tem a t r i b u i d o o ganho de resistência a longo prazo dos solos e s t a b i l i z a d o s com c a l . Devido a variações e s t r u t u r a i s d i s t i n t a s que ocorrem no a r g i l o m i n e r a l , de maneira irreversível, o sistema t o r n a -se também altamente r e s i s t e n t e â ação da água, Daniels, (19 71).

3.4 - INFLUÊNCIA DA CAL NA ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS LATERlTICOS

Os solos lateríticos e s t a b i l i z a d o s com c a l têm s i d o amplamente estudados e u t i l i z a d o s , p r i n c i p a l m e n t e nos países a f r i c a n o s , tendo apresentado bons r e s u l t a d o s . Towsend, Manke e Parcher (1971), chegam a a f i r m a r que a c a l ê e f e t i v o agente e s t a b i l i z a n t e para solos lateríticos.

Apresentamos a s e g u i r alguns aspectos da influência da C a l , sobre algumas das propriedades de engenharia dos se-l o s se-lateríticos, t a i s como se-l i m i t e s de A t t e r b e r g , característi cas de compactação e resistência.

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Em muitas pesquisas r e a l i z a d a s sobre o assunto, ( C a r t m e l l e Bergh, 1969, K a s s i f f , 1962, S c h o f i e l d , 196 2, USAID, 19 71) o índice de p l a s t i c i d a d e do solo teve comportamento se melhante ao da m a i o r i a dos solos a r g i l o s o s e s t a b i l i z a d o s com c a l , ou s e j a , houve uma diminuição deste índice. 0 tempo de cura em uma das pesquisas r e a l i z a d a s (USAID, 1971), não teve grande influência sobre o comportamento do índice de p l a s t i c i dade, nem sobre o l i m i t e de l i q u i d e z , v i s t o que, amostras en saiadas a 7 e 28 dias de cura, não apresentaram diferenças apreciáveis nestes parâmetros. Contudo, Hayter e Cairns (1966), em pesquisa r e a l i z a d a na Nigéria O r i e n t a l , apresentaram um com portamento pouco comum ao l i m i t e de p l a s t i c i d a d e de solos es t a b i l i z a d o s com c a l . Amostras foram ensaiadas imediatamente após a m i s t u r a do solo com a c a l e após 72 horas e, em ambos os casos, houve a esperada diminuição do índice de p l a s t i c i d a de; e n t r e t a n t o , t a l diminuição, p r i n c i p a l m e n t e no ensaio rea l i z a d o logo após a m i s t u r a , f o i devida â acentuada diminuição do l i m i t e de l i q u i d e z , v i s t o que o l i m i t e de p l a s t i c i d a d e pou co se a l t e r o u e, ao contrãtio, mostrou uma c e r t a tendência a d i m i n u i r , Ferro, (19761.

Tem s i d o mostrado (Cartmell e Bergh, 1969, Hayter e C a i r n s , 1966) que o comportamento da relação peso específico aparente seco versus t e o r de umidade de solos lateríticos es t a b i l i z a d o s com c a l , não apresenta s i n g u l a r i d a d e s com relação àqueles de o u t r a s misturas s o l o - c a l , i s t o ê, há em g e r a l um aumento do t e o r de umidade ótima e uma diminuição no c o r r e s pondente peso específico aparente seco, â medida que o t e o r de c a l na m i s t u r a s o l o - c a l aumenta. Contudo, em um caso,

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C a r t m e l l e Bergh (1969) , observaram que o teor ótimo de úmida de para o máximo peso e s p e c i f i c o aparente seco, para a m i s t u r a s o l o c a l com 6% de c a l , f o i menor que para a m i s t u r a s o l o -c a l -com um t e o r de 5%.

A revisão bibliográfica r e a l i z a d a mostra que as i n formações sobre a influência da c a l na resistência de solos lateríticos e s t a b i l i z a d o s são i n c o n s i s t e n t e s . Alguns estudio-sos apresentam r e s u l t a d o s animadores enquanto que o u t r o s , e l i minam completamente a p o s s i b i l i d a d e de benefícios em termos de incrementos de resistência. Winterkorn (1951), informa com p l e t o fracasso usando i n c l u s i v e a l t a s porcentagens de c a l (8% e 18%) enquanto que Biszewski (1963) , i n d i c a r e s u l t a d o s satis_ fatõrios de incrementos de resistência medida pelos ensaios de CBR e compressão simples, sem contudo d e i x a r de e n f a t i z a r / o f a t o de que a compactação da m i s t u r a s o l o laterítico-cal , não deveria demorar mais de 24 horas após a m i s t u r a .

Alguns pesquisadores (Cartmell e Bergh, 1969, Hayter e Cairns, 1966 e K a s s i f f , 1962) em pesquisas r e a l i z a d a s em l a boratõrio u t i l i z a n d o ensaios de CBR e compressão simples, têm mostrado que há s u b s t a n c i a l aumento na resistência de s o l o s

lateríticos e s t a b i l i z a d o s com c a l e que este ganho de" resis_ tência destes solos e s t a b i l i z a d o s depende também do t e o r de c a l e do tempo de c u r a . Um estudo comparativo do ganho de r e sistência de amostras de solos lataríticos e s t a b i l i z a d o s com c a l e cimento, r e a l i z a d o por Hayter e Cairns (1966), com igual porcentagem de a d i t i v o a 6 e 21 dias de cura com 1 e 7 d i a s de imersão respectivamente, v e r i f i c a r a m que, a 7 dias (6 de cura e 1 de imersão em água), a resistência da m i s t u r a s o l o

-Ü N I V E R S I D A D E F F D ' R AL 0 A P A R A Í B A

Pró-Kritoria Para Assunto, do íntrrior

Cooidenoçüo Setorial de rós-Graduação Rua Aprígio Veloso. 882 Tel (CP3) 321 7222-R 355

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c a l f o i i n f e r i o r ã da m i s t u r a solo-cimento, enquanto que, a

28 d i a s (21 de cura e 7 de imersão em água), a resistência da m i s t u r a s o l o - c a l f o i maior ou no mínimo i g u a l ã da m i s t u r a so l o - c i m e n t o .

As curvas de resistência (CBR ou compressão sim p i e s ) versus t e o r de c a l , apresentam r e s u l t a d o s que eviden ciam a influência do t e o r de c a l . Em todos os casos, até um c e r t o ponto, houve um aumento de resistência com o aumento do t e o r de c a l . A p a r t i r deste ponto, incrementos p o s t e r i o r e s de c a l levam a muito pouca ou nenhuma melhora, tendo sido v e r i f i cado, pelo contrário, um decréscimo de resistência, C a r t m e l l e Bergh (1969) .

Alguns pesquisadores têm encontrado o t e o r ótimo de c a l para a resistência máxima, entre 3% e 4% (Cartmell e Bergh, 1969, Hayter e Cairns 1966). No entanto Harty e Thompson (1973) i n d i c a m que a quantidade de c a l para o b t e r a máxima resistên c i a nos solos lateríticos é geralmente maior do que a q u a n t i dade de c a l para solos de clima temperados.

Harty e Thompson (19 73) procuraram determinar os f a t o r e s que i n f l u e n c i a m a r e a t i v i d a d e da c a l com solos t r o p i c a i s e s u b - t r o p i c a i s , a exemplo do que f o i f e i t o por Thompson

(1966) para os solos de zonas temperadas. U t i l i z a r a m o termo " o x i s o l o s " para d e f i n i r aqueles solos que foram submetidos a avançados processos de laterização. Thompson (1966) d e f i n e r e a t i v i d a d e da c a l como sendo o aumento da resistência ã com pressão simples de s o l o s tratados com c a l depois de 28 dias de cura a 22,8°C (73°F) com o teor ótimo de c a l para a máxima resistência, comparada com a resistência ã compressão simples

r„ , A r* Ass os do Interior

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do s o l o , em seu estado n a t u r a l . Nenhuma correlação s i g n i f i c a t i v a f o i encontrada e n t r e a r e a t i v i d a d e da c a l com os "oxiso l o s " e propriedades destes solos t a i s como: pH, capacidade de t r o c a de c a t i o n s , e t c . E n t r e t a n t o , s i g n i f i c a t i v a s correlações foram encontradas e n t r e a r e a t i v i d a d e da c a l e a concentração dos c o n s t i t u i n t e s básicos destes solos, medidas pelas r e l a ções sílica/sesquiõxidos ( r = -0,782) e sílica/alumina ( r = -0,750) . I s t o sugere que, quanto menor f o r a relação sílica/ses quiõxidos, maior será o ganho de resistência destes solos a

28 dias de c u r a , a 22,8°C (73°F) de temperatura, com o t e o r ótimo de c a l para a máxima resistência. Esta sugestão parece c o n t r a d i z e r o que propuzeram Towsend, Manke e Parcher (1971) ao afirmarem que: "a presença dos sesquiõxidos cobrindo a su perfície da a r g i l a (presente nos solos lateríticos) i n i b e as reações e n t r e o cálcio e a a r g i l a (sílica)".

Do que f o i v i s t o , pode-se observar que a influência e x e r c i d a p e l a c a l sobre muitas das propriedades dos solos l a teríticos não se v e r i f i c a da mesma maneira que sobre os solos de zonas temperadas.

3.5 - ESTUDOS ESPECÍFICOS SOBRE O SOLO ESTUDADO

O s o l o selecionado para a realização do presente t r a b a l h o f o i o da j a z i d a de Nova F l o r e s t a , cujas característi cas são apresentadas no capítulo r e f e r e n t e a m a t e r i a i s , tendo em v i s t a a existência de alguns trabalhos já r e a l i z a d o s e/ou em andamento por pesquisadores, sobre este mesmo s o l o laterí

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Atualmente, são conhecidos alguns r e s u l t a d o s obti_ dos em pesquisas r e a l i z a d a s com este solo de Nova F l o r e s t a , por estudiosos como: F e r r o , Queiroz de Carvalho e Cabrera e Nwakanma, r e l a t i v o s a parâmetros de resistência, r e a t i v i d a d e â c a l , índice de a t i v i d a d e pozolânica e o u t r o s , não havendo contudo, um consenso e n t r e os r e s u l t a d o s obtidos por estes pes_ quisadores.

Ferro (1976) estudou o comportamento do s o l o em t e r mos de propriedades de p l a s t i c i d a d e e resistência CBR para

teores de 2% e 5% de c a l , sendo as amostras, ensaiadas após se t e dias de cura e quatro de imersão e imediatamente após a compactação.

Os r e s u l t a d o s o b t i d o s por Ferro (1976) em termos de aumento de resistência nas m i s t u r a s s o l o - c a l , com sete dias de cura e q u a t r o dias de imersão para os três solos por e l e estudado, apontam o s o l o de Nova F l o r e s t a como aquele que ob teve maiores e e f e t i v o s ganhos de resistência. Ferro (1976) também propõe um parâmetro arbitrário de r e a t i v i d a d e , baseado no parâmetro de r e a t i v i d a d e de Thompson e para e s t e parâmetro proposto, o s o l o de Nova F l o r e s t a se apresenta como o mais r e a t i v o para 5% de c a l . Ferro (1976) em suas conclusões,' sugere que os sistemas s o l o - c a l por e l e estudado, em termos práticos de aplicação na construção de e s t r u t u r a de pavimento, poderão ser u t i l i z a d o s sem restrições como m a t e r i a i s de base para qualquer t i p o de r o d o v i a .

Queiroz de Carvalho (19 79) apresenta r e s u l t a d o s de pesquisas desenvolvidas com dezenove solos lateríticos do Nor deste do B r a s i l , fazendo p a r t e destes s o l o s , o s o l o da j a z i d a

U N I V E R S I D A D E F F D P R4 L D A

P r ó - R r it o r i a P i,r I 1 4 paraíba

17 de Nova F l o r e s t a . Nessa pesquisa, Queiroz de Carvalho r e a l i zou um estudo bastante amplo, r e l a t i v o às propriedades de en genharia, características de p l a s t i c i d a d e , m i c r o e s t r u t u r a do s o l o , parâmetro de r e a t i v i d a d e de Thompson e outros parâme t r o s , de modo que através de analises de correlações simples e múltiplas, fosse possível estabelecer um critério mais am p i o de classificação para os solos estudados, através do mãxjL mo informações o b t i d a s para os solos em seu estado n a t u r a l e após tratamento com c a l a d i f e r e n t e s t e o r e s , condições de cu r a e umidade. Os r e s u l t a d o s obtidos por Queiroz de Carvalho

(1979) através da análise de correlações simples, revelam que não e x i s t e correlação e n t r e a r e a t i v i d a d e â c a l e p r o p r i e d a des de compactação (peso específico e t e o r de umidade). Estes resultados mostram também que não há relação e n t r e a r e a t i v i dade à c a l , com propriedades físicas do s o l o t a i s como, peso específico, umidade higroscõpica, l i m i t e de A t t e r b e r t , a t i v i dade c o l o i d a l , pH e fração tamanho a r g i l a . Por o u t r o lado Queiroz de Carvalho (1979) c i t a uma correlação bastante s i g n i f i c a t i v a e n t r e a r e a t i v i d a d e â c a l e a diferença de capacida de de t r o c a de cãtion (DCTC), d e f i n i d a como a diferença e n t r e a capacidade de t r o c a de cãtion medida em pH 10 e a capacida de de t r o c a de cãtion em pH 7 (CTC pH 10 - CTC pH 7 ) . Nesse t r a b a l h o Queiroz de Carvalho (19 79) apresenta uma t a b e l a de classificação dos solos investigados de acordo com o parâme t r o de r e a t i v i d a d e â c a l , de Thompson. O s o l o de Nova F l o r e s t a é, neste quadro, c l a s s i f i c a d o como um solo de baixa r e a t i vidade com um índice LR ou RT = 490 kPa, parâmetro este o b t i do através da diferença e n t r e a resistência â compressão sim

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pies (RCS) do solo t r a t a d o com c a l e a resistência à compres são simples (RCS) do s o l o , em seu estado n a t u r a l , conforme já d e f i n i d o a n t e r i o r m e n t e .

Cabrera e Nwakanma (19 79) propuseram um método para determinar a a t i v i d a d e pozolânica de solos vermelhos. Este mé todo é baseado em um modelo teórico da difusão do sistema so l o - c a l , do q u a l obtem-se a constante da reação do sistema. Es t a c o n s t a n t e , m u l t i p l i c a d a pela porcentagem da fração tamanho a r g i l a elevada a uma potencia "x", f o i por eles denominada de índice de a t i v i d a d e pozolânica.

A a t i v i d a d e pozolânica de um s o l o é d e f i n i d a como a h a b i l i d a d e de alguns dos componentes do s o l o reagirem com a c a l , para p r o d u z i r produtos cimentíceos.

0 índice de a t i v i d a d e pozolânica proposto por Cabre r a e Nwakanma (19 79) através do modelo teórico, f o i r e l a c i o n a do através de correlação l i n e a r simples, ao parâmetro de rea t i v i d a d e de Thompson, obtidos para dezenove solos lateríticos do Nordeste do B r a s i l , u t i l i z a d o s na investigação (estes so l o s foram os mesmos u t i l i z a d o s por Queiroz de Carvalho, 1979) e apresentaram uma equação estatística altamente s i g n i f i c a n t e .

Os v a l o r e s do índice de a t i v i d a d e pozolânica' o b t i -4

dos para os dezenove solos estudados, variam de 0,12x10 / d i a

-4 * -4 a 4,0 8x10 / d i a , sendo proposto um v a l o r mínimo de Ai =0,75x10 /

d i a , como um l i m i t e e n t r e solos pozolânicos e solos não pozo lânicos. O s o l o de Nova F l o r e s t a , um dos dezenove solos invés t i g a d o s , apresentou um índice de a t i v i d a d e pozolânica i g u a l a 0,472x10 / d i a , menor que o v a l o r mínimo l i m i t e proposto por Cabrera e Nwakanma e p o r t a n t o c l a s s i f i c a d o como s o l o não pozo

S ü a hngio

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c»mpina ü r J * J ^ l ®

19 lânico.

Por o u t r o lado, Queiroz de Carvalho e Cabrera (1979) propõem um método simples para a v a l i a r a r e a t i v i d a d e â c a l dos solos vermelhos t r o p i c a i s . Este método c o n s i s t e em d e t e r minar a capacidade de t r o c a de cátions dos solos em meio neu t r o (pH = 7 ) e em um meio a l c a l i n o (pH = 1 0 ) e expressar a propriedade catiônica de cada solo como a diferença da capaci dade de t r o c a catiônica (DCTC) ou s e j a : DCTC = C T CpH lo_ C T Cp H 7 '

O v a l o r da diferença da capacidade de t r o c a de cátions é usa do como i n d i c a d o r da r e a t i v i d a d e â c a l dos solos vermelhos t r o p i c a i s . Este parâmetro proposto por Queiroz de Carvalho e Cabrera f o i determinado para os mesmos dezenove solos laterí t i c o s do Nordeste do B r a s i l , já u t i l i z a d o s por eles em o u t r a s investigações. Os v a l o r e s da diferença de capacidade de t r o c a de cátions, o b t i d o s para os dezenove solos estudados, variam de 0,40 meq/lOOg a 5,05 meq/lOOg e foram relacionados ao para metro de Reatividade de Thompson e ao índice de a t i v i d a d e po

zolânica de Cabrera e Nwakanma, através de correlação l i n e a r simples, apresentando uma correlação altamente s i g n i f i c a n t e .

Baseados nos r e s u l t a d o s o b t i d o s , Queiroz de Carva lho e Cabrera propõem a seguinte classificação:

DCTC < 1,0 meq/100g - solos não r e a t i v o s

1,0 DCTC < 1,5 meq/100g - solos r e a t i v o s próprios para bases e sub-l e i t o s

DCTC >, 1,5 meq/100g - solos altamente r e a t i v o s pró p r i o s para bases

20 O s o l o de Nova F l o r e s t a , um dos dezenove solos i n v e s t i g a d o s , apresenta uma diferença de capacidade de t r o c a catiônica igual a 1,08 meq/lOOg, enquadrado na classificação proposta, na f a i xa dos solos r e a t i v o s e próprios para sub-bases e s u b - l e i t o s . No e n t a n t o , tendo em v i s t a que este v a l o r (DCTC = 1,08 meq/100 g) está muito próximo do l i m i t e i n f e r i o r da f a i x a de c l a s s i f i c a ção ( 1 , 0 ) , poder-se-ia d i z e r que o s o l o de Nova F l o r e s t a , com base na classificação p r o p o s t a , é um solo de b a i x a r e a t i v i d a de ã c a l .

Como f o i v i s t o , foram apresentados alguns métodos de avaliação de r e a t i v i d a d e ã c a l , de solos lateríticos, basea dos em parâmetros e características d i s t i n t a s dos s o l o s , pro postos por d i f e r e n t e s pesquisadores, envolvendo o solo laterí t i c o de Nova F l o r e s t a , chegando-se no entanto a r e s u l t a d o s e conclusões até c e r t o ponto c o n f l i t a n t e s .

Ferro (19 76) propõe um parâmetro arbitrário de ava liação de r e a t i v i d a d e â c a l , com base em características mecâ nicas (resistência CBR), r e l a c i o n a d o ao parâmetro de r e a t i v i dade de Thompsom. 0 s o l o de Nova F l o r e s t a dentro desta class:L ficação proposta por Ferro ê c l a s s i f i c a d o como um s o l o de boa r e a t i v i d a d e e i n d i c a d o sem restrições como m a t e r i a l próprio para base na construção de pavimentos. Este método contudo, ê bastante d e f i c i e n t e , tendo em v i s t a que o ensaio u t i l i z a d o para obtenção das características de resistência do solo ( r e sistência CBR) é um processo empírico de avaliação, r e a l i z a d o com o m a t e r i a l t o t a l m e n t e confinado. Esta condição para a qual o s o l o é ensaiado â resistência CBR, ê bastante i r r e a l , compa rada â situação r e a l que o s o l o se encontra em seu estado na

t u r a l no campo, fornecendo assim r e s u l t a d o s duvidosos, embora s e j a e s t e método muito u t i l i z a d o como subsídio no cálculo de pavimentos, sendo e s t a sistemática atualmente b a s t a n t e c r i t i cada.

Queiroz de Carvalho (1979) propõe uma classificação para solos lateríticos baseado no parâmetro de r e a t i v i d a d e de Thompson. 0 s o l o de Nova F l o r e s t a é, nesta classificação, en quadrado na f a i x a dos solos de baixa r e a t i v i d a d e . Uma desvan tagem deste método de avaliação é que a obtenção do parâmetro de r e a t i v i d a d e é b a s t a n t e t r a b a l h o s o , para ser determinado , tendo em v i s t a que o mesmo ê o b t i d o através da diferença en t r e a resistência ã compressão simples (RCS) do s o l o e s t a b i l i zado e a resistência â compressão simples do s o l o em seu e s t a do n a t u r a l , o b t i d a s a máximo peso específico e umidade ótima, após um período de cura de 28 dias a 22°C. Outra desvantagem deste método, quanto â c o n f i a b i l i d a d e dos r e s u l t a d o s , d i z res p e i t o ao processo de obtenção dos mesmos, v i s t o que estes, são obtidos através de ensaios de resistência â compressão sim p i e s , r e a l i z a d o s para amostras totalmente l i v r e s de c o n f i n a mento, situação i r r e a l comparada ao estado n a t u r a l em que o solo se encontra na natureza.

Cabrera e Nwakanma (19 79) propõem uma classificação com base em um índice de a t i v i d a d e pozolânica o b t i d o através de um modelo matemático teórico de difusão no sistema s o l o -c a l . Neste sistema, o solo lateríti-co de Nova F l o r e s t a é -c i a s sifiçado como um s o l o não pozolânico. Este método de a v a l i a ção é desenvolvido em última análise, para a fração tamanho a r g i l a do s o l o , tendo em v i s t a que um estudo p r e l i m i n a r r e a l i _

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zado para três frações tamanhos 2mm - 0,074mm, 0,074mm - 0,002 mm e menor que 0,002mm, mostra que a fração tamanho a r g i l a é altamente mais r e a t i v a â c a l . Este critério é p o r t a n t o , bas t a n t e confiável tendo em v i s t a que sua obtenção é f e i t a a t r a vês da m i c r o e s t r u t u r a do solo com base em seus componentes a morfos extraídos através de uma solução 0,5 N de NaOH (A^O^/ SiC>2 e F e2 ° 3 ^ * Contudo, apesar da c o n f i a b i l i d a d e do método, o

mesmo p o s s u i uma grande desvantagem, r e l a t i v a ã sua determina ção, v i s t o que o mesmo requer equipamentos s o f i s t i c a d o s , ne cessãrios para a obtenção do elemento cálcio (Ca), f a t o r en v o l v i d o na determinação do índice de a t i v i d a d e (Ai) e estes e quipamentos não são comuns em laboratórios de solos ou mate r i a i s de construção.

Queiroz de Carvalho e Cabrera (19 79) propõem um mé todo de avaliação da r e a t i v i d a d e ã c a l , baseado na diferença de capacidade de t r o c a de cãtions. Neste critério, o solo de Nova F l o r e s t a ê c l a s s i f i c a d o como um s o l o r e a t i v o e próprio para sub-bases e s u b - l e i t o s . Este método ê desenvolvido para a fração tamanho a r g i l a do s o l o , após remoção dos óxidos de f e r r o l i v r e . Determina-se a capacidade de t r o c a de cãtions em um pH 7 e em um pH 10, sendo o v a l o r da diferença de capa cidade de t r o c a catiônica (DCTC = CTC p H1 Q - CTC pH?) usado

como i n d i c a d o r da a t i v i d a d e â c a l . Este método é simples e de r e l a t i v a f a c i l i d a d e de determinação.

Fica evidenciada p o r t a n t o , a d i f i c u l d a d e da c o r r e t a classificação quanto ã avaliação da r e a t i v i d a d e ã c a l do s o l o de Nova F l o r e s t a , u t i l i z a d o pelo autor neste estudo. Fica tam bém evidenciado que dos métodos apresentados, aqueles r e l a c i o

23

nados com características de resistências mecânicas parecem ser os menos confiáveis, tendo em v i s t a o próprio d e s e n v o l v i mento do processo (CBR - t o t a l m e n t e confinado, RCS - t o t a l m e n t e não c o n f i n a d o ) , enquanto que os demais métodos parecem s e r mais confiáveis, face ao relacionamento com a m i c r o e s t r u t u r a do m a t e r i a l . Dos d o i s métodos desenvolvidos com base na f r a ção tamanho a r g i l a do s o l o , o método da DCTC parece s e r mais indicãvel, em v i r t u d e da sua f a c i l i d a d e de obtenção. Em resu mo, v e r i f i c a - s e que os métodos d e s c r i t o s para avaliação da r e a t i v i d a d e â c a l , apresentam r e s u l t a d o s c o n f l i t a n t e s para o so l o laterítico de Nova F l o r e s t a , u t i l i z a d o neste t r a b a l h o , con forme se apresenta a s e g u i r :

Método do CBR (Ferro, 19 76) - boa r e a t i v i d a d e e pró p r i o para bases Método da RCS (parâmetro de Thompson)-(Queiroz de Carva l h o , 1979) - baixa r e a t i v i d a d e Método do índice de a t i v i d a de pozolânica (Cabrera e

Nwakanma, 19 79) - não pozolânico Método da DCTC (Queiroz de

Carvalho e Cabrera, 19 79) - r e a t i v o e próprio pa r a bases e sub-l e i t o s

Finalmente, observa-se que os processos de a v a l i a ção através de características mecânicas são mais fáceis de se determinar em laboratórios comuns de mecânica dos s o l o s ,

parecendo ser bastante s u g e s t i v o se estudar um método de ava liação com base no ensaio de resistência ao cisalhamento t r i a x i a l , o q u a l é r e a l i z a d o para pressões c o n f i n a n t e s variáveis, sendo p o r t a n t o muito mais r e p r e s e n t a t i v o para a situação r e a l em que o s o l o se encontra no campo.

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CAPÍTULO IV

MATERIAIS

4.1 - INTRODUÇÃO

Os m a t e r i a i s u t i l i z a d o s na realização do presente t r a b a l h o , necessários ã confecção das amostras submetidas aos ensaios d e s c r i t o s no Capítulo V, resumiram-se, basicamente, a s o l o laterítico, c a l e água.

4.2 - SOLO LATERÍTICO

4.2.1 - Localização e C o l e t a

A escolha do solo para a realização deste estudo, f o i f e i t a por e x i s t i r e m , na época, já alguns t r a b a l h o s desen v o l v i d o s e em desenvolvimento por pesquisadores no CCT, sobre estabilização de solo laterítico com cimento, c a l e/ou a d i t i vos, podendo assim, se e f e t u a r uma análise comparativa dos r e s u l t a d o s o b t i d o s .

0 s o l o escolhido f o i o da j a z i d a de Nova F l o r e s t a , s i t u a d a na Zona Fisiográfica da Borborema O r i e n t a l , â margem d i r e i t a da rodovia PB-151, e n t r e os municípios Cuité - Nova F l o r e s t a , d i s t a n t e aproximadamente 5,0 km da sede do municí p i o de Cuité. Apresentamos na F i g u r a 4.1, um mapa do Estado da Paraíba, indicando a localização geográfica da j a z i d a . As f o t o g r a f i a s apresentadas nas Figuras 4.2 e 4.3, mostram res

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pectivamente um c o r t e de onde f o i r e t i r a d o o s o l o e um deta lhe do m a t e r i a l na j a z i d a .

A área que envolve a j a z i d a pesquisada, apresenta uma g e o l o g i a correspondente ao período terciário, com o topo r e v e s t i d o p o r capeamento sedimentar, assente sobre uma super fície do c r i s t a l i n o , bastante aplainada e intensamente c a u l i nizada. (Lucena - 19 76).

0 m a t e r i a l f o i coletado após se e f e t u a r uma raspa gem e remoção do s o l o exposto, desgastados pela ação dos f a t o res intempêricos, a uma profundidade aproximada de 1,0 m, em relação ao nível do t e r r e n o , em um t a l u d e v e r t i c a l em c o r t e , através de processo manual com uso de pás e p i c a r e t a s . Depois da c o l e t a , o m a t e r i a l f o i acondicionado em sacos de lona gros_ sa, a f i m de e v i t a r qualquer perda de m a t e r i a l f i n o , durante sua remoção para o laboratório.

Apresentamos na Tabela 4.1 as propriedades químicas e a composição mineralógica do s o l o estudado, enquanto que na Tabela 4.2 mostramos a composição química do mesmo.

Os dados de composição mineralógica, superfície es pecífica, pH, t e o r de matéria orgânica e composição química f o r n e c i d o s nas Tabelas 4.1 e 4.2, foram o b t i d o s do t r a b a l h o de Lucena (19 76). No presente t r a b a l h o , eles têm apenas v a l o r q u a l i t a t i v o , jã que correspondem, como se pode observar, a duas frações do mesmo m a t e r i a l , ou sejam concreções e s o l o .

Lucena (1976) u t i l i z o u uma divisão arbitrária para c o n s i d e r a r a separação e n t r e concreção e s o l o , baseada no diâ metro de 3/8 p o l . (9,5 mm). A fração de. diâmetro menor que 2

fração de diâmetro menor que 2 ym oriundos do s o l o , são, en tão, aquelas cujas propriedades estão apresentadas nas Tabe l a s . Como o s o l o u t i l i z a d o nesta pesquisa f o i o b t i d o através da britagem das concreções em m i s t u r a com o s o l o , os v a l o r e s fornecidos nas t a b e l a s , não correspondem â fração de diâmetro i n f e r i o r a 2 ym. A percentagem de concreções do s o l o estudado, não f o i determinada antes da b r i t a g e m ; por i s s o , v a l o r e s quan t i t a t i v o s para os solos b r i t a d o s , não podem ser apresentados.

Os r e s u l t a d o s das propriedades físico-qulmicas e mi neralõgicas e da composição química extraídos de Lucena (1976), para o s o l o em estudo, permitem c l a s s i f i c a r o s o l o com base no sistema de classificação proposto pela USAID, como um s o l o Ferruginoso. Baseado no sistema de classificação o f i c i a l m e n t e adotado no B r a s i l , no momento, o s o l o de Nova F l o r e s t a pode ser c l a s s i f i c a d o como um s o l o laterítico.

4.3 - CAL

A c a l u t i l i z a d a como a d i t i v o na pesquisa, ê uma c a l dolomítica, denominada comercialmente com o nome de "SOCAL", a d q u i r i d a na cidade de Campina Grande, Paraíba, j u n t o ' a o depó s i t o da f a b r i c a do mesmo nome. A c a l chegou ao laboratório em sacos de papel K r a f t , sendo r e t i r a d a da embalagem o r i g i n a l e acondicionada em depósitos de plástico devidamente l a c r a d o s , para e v i t a r alterações do p r o d u t o , durante o período em que s e r i a u t i l i z a d o .

Os r e s u l t a d o s da análise química da c a l , foram f o r necidos p e l a SOCAL - Comércio e Indústria de Cal e I n s e t i c ^

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das L t d a , responsável pela fabricação e fornecimento da mesma e são apresentados na Tabela 4.3.

4.4 - AGUA

A água u t i l i z a d a na execução de todos os ensaios ne cessários para a realização desta pesquisa, t a n t o para modifj. car a umidade do m a t e r i a l como nos ensaios de percolação, f o i d e s t i l a d a , para e v i t a r a presença de substâncias que pudessem i n t e r f e r i r nas propriedades dos m a t e r i a i s estudados.

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U N I V F R S I D A O F F F D F R A L D A P A R A Í B A P i ó - K r leria Para Assuntos do Interior

Coo-denrçco Fetiricl de í ós-Graduação Rua Apriçio Vbh:o. 832 Tel (083) 321 7222-K 355

F I G U R A 4 . 2 58.100- Campina Grande - Paraíba

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F I G U R A 4 . 3

"CLOSE" DA J A Z I D A

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PROPRIEDADES QUÍMICAS

Teor de Matéria Orgânica (%) PH 0,67 5,10 2 SUPERFÍCIE ESPECÍFICA (m /g) Concreções ( < 2 ura) Solo ( < 2 ym) 8,33 18,19 COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA Fração ( <0,0 74 mm) A r g i l o M i n e r a l Predominante Outros C a u l i n i t a Quartzo G o e t i t a

TABELA 4.1 - Propriedades Químicas e Composição Mineralõ g i c a do Solo Estudado.

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COMPOSIÇÃO QUÍMICA SOLO (%) CONCREÇÕES (%)

S .02 l 28,00 22,00 F e2 ° 3 . 7,00 29,50 FeO 0,00 0,00 A l2 ° 3 27,00 21,70 T.02 1,30 1,00 Ca 0,00 0,00 Mg0 0,30 0, 20 M 0 n 0,00 0,00 P2°5 10 ,00 6,00 Na20 4,10 2,15 K20 0,30 0,50 s o3 1,50 1,00 Sr 0,00 0,00 Cu 0,00 0,00 zn 0 ,00 0,00 • Perda a 1.000°C 15,00 12,30

TABELA 4.2 - Composição Química das Frações menores que 2 ym, do Solo e das Concreções.

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COMPOSIÇÃO QUlMICA %

Perda ao fogo (1.000°C) 25,23

Insolúveis em ácido clorídico 10,24

Sesquióxidos 0 ,53

Cálcio t o t a l (em CO) 42,55

Magnésio (em MgO) 21, 37

Cálcio disponível(em Ca0) 30,31

TABELA 4.3 - Propriedades Químicas da Cal u t i l i z a d a na pesquisa.

U N I V E R S I D A D E F F D F « / „

W . R « W P "

A V

-^oordenocão Setorial ó« Pós-Graduacão

CAPITULO V

MÉTODOS

5.1 - INTRODUÇÃO

Tratamos, no presente c a p i t u l o , dos métodos que fo-ram adotados nas experiências r e a l i z a d a s ; expomos as adapta ções e/ou criações na aparelhagem u t i l i z a d a e mostramos a se quência das operações a que f o i submetido o m a t e r i a l estudado.

Os processos de preparação do s o l o no laboratório e os ensaios executados durante a pesquisa, estão mostrados d i a gramáticamente na F i g u r a 5.1.

As experiências são apresentadas a s e g u i r , na ordem n a t u r a l de suas realizações.

- Ensaios de Caracterização - Ensaios Tecnológicos

5.2 - ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO

5.2.1 - Introdução

O s o l o c o l e t a d o na j a z i d a apresentava-se com acen tuada presença de concreções. Foi acondicionado em sacos de lona grossa, devidamente lacrados, a f i m de e v i t a r perda de m a t e r i a l f i n o , para g a r a n t i a de sua r e p r e s e n t a t i v i d a d e . Após sua chegada ao laboratório, f o i exposto ao ar para secagem.

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Em v i r t u d e da presença de concreções, o m a t e r i a l f o i submetido a um processo de b r i t a g e m , u t i l i z a n d o - s e para i s s o , um b r i t a d o r de mandíbulas com a b e r t u r a a j u s t a d a , de modo a r e d u z i r para 9,5 mm, o diâmetro máximo dos grãos.

Em seguida, após homogeneizado, procedeu-se a um pe neiramento do m a t e r i a l b r i t a d o , através da peneira n9 10 da série ABNT, c u j a a b e r t u r a da malha ê de 2 mm. 0 m a t e r i a l r e s u l t a n t e f o i u t i l i z a d o para todos os ensaios. É i m p o r t a n t e r e s s a l t a r que a utilização do s o l o com tamanho máximo de 2 mm, se deve â geometria dos moldes p r o j e t a d o s para os ensaios de peirmeabilidade e cisalhamento t r i a x i a l .

5.2.2 - Granulometria

0 ensaio de g r a n u l o m e t r i a para as partículas maio res que 0,0 74 mm, f o i desenvolvido através das recomendações da especificação i n g l e s a BS 1377 (1967). Trata-se de um ensaio por v i a úmida e c o n s i s t e basicamente em tomar duzentos gramas de s o l o e misturá-los com uma solução de hexametafosfato de sódio, na concentração de duas gramas para um l i t r o de água. Toma-se o cuidado de a g i t a r a m i s t u r a solo-solução, em i n t e r valos de tempo conveniente, de modo a p e r m i t i r uma melhor de sagregação de partículas menores da superfície de partículas maiores, f a c i l i t a n d o a defloculação. Decorrido um período de duas horas, o m a t e r i a l ê submetido a um processo de lavagem, na série de peneiras (ABNT), até que a água de lavagem s a i a limpa, em todas as p e n e i r a s . A s e g u i r o m a t e r i a l r e t i d o nas d i v e r s a s peneiras ê colocado para secar e, p o s t e r i o r m e n t e , pe