Caraterização tecnológica de três solos residuais estabilizados quimicamente com vistas a aplicações em geotecnia rodoviária e ambiental / Technological characterization of three residual soils chemically stabilized for highway and environmental geotechnical applications

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Nesta pesquisa se introduziu e se avaliou o potencial técnico de um estabilizante químico, o RBI Grade 81, na estabilização de três solos da Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil, para aplicações em geotecnia rodoviária e em geotecnia ambiental. Os aspectos inovadores envolveram a caracterização de um produto com potencial de: (i) emprego na estabilização de solos granulares e coesivos, para fins de construção rodoviária; (ii) redução do movimento de metais pesados nos solos, com significância para a sua aplicação em misturas com solos locais nas funções de camadas de pavimentos rodoviários, barreiras impermeabilizantes de aterros sanitários e lagoas de estabilização, bem como em outras obras geotécnicas de caráter ambiental. Quanto aos estudos ambientais; realizou-se, também, uma abordagem da influência da adição desse estabilizante em comparação com o carbonato de cálcio, a cal hidratada e o cimento Portland na sorção e precipitação de metais pesados em um dos solos analisados. Os estudos dirigidos à pavimentação rodoviária abrangeram os seguintes tópicos: (i) determinação das características físicas, químicas, mineralógicas e microestruturais dos solos; (ii) estudos básicos sobre o efeito do aditivo nos solos, englobando a avaliação da influência do período decorrido entre mistura e compactação na resistência mecânica das misturas e a comparação entre a resistência à compressão não-confinada das misturas determinada via corpos-de-prova submetidos às curas selada e exposta ao ar; (iii) caracterização tecnológica dos solos e misturas, envolvendo a determinação dos parâmetros de resistência mecânica (CBR, resistência à compressão não-confinada, resistência à tração por compressão diametral e resistência ao cisalhamento) e de durabilidade, considerando-se os melhores resultados obtidos nos estudos básicos quanto ao tempo decorrido entre mistura e compactação; (iv) comparação entre os valores de CBR e resistências à compressão não-confinada e tração por compressão diametral dos solos e misturas determinados via ensaios realizados com e sem a fase de imersão em água; e (iv) caracterização física, química, mineralógica e microestrutural das misturas. Os estudos ambientais foram dirigidos a: (i) realização de ensaios de equilíbrio em lote ou batelada (batch equilibrium test), com o objetivo de avaliar a influência da adição de teores crescentes de RBI Grade 81 na capacidade máxima de retenção (sorção/precipitação) dos metais pesados Cd, Cu e Zn nos solos em estudo, utilizando-se soluções mono-espécie de cada um dos referidos contaminantes; e (ii) realização de estudo direcionado à análise da influência das variações do pH de equilíbrio e da adição de carbonato de cálcio, cal hidratada, cimento portland e RBI Grade 81 na capacidade máxima de retenção de metais pesados em um dos solos pesquisados, utilizando-se soluções multi-espécie contendo Cd, Cu e Zn. Os resultados obtidos no presente estudo levaram às seguintes conclusões: (i) o estabilizante químico promoveu mudanças significativas nas propriedades físicas, químicas, mineralógicas e microestruturais dos solos analisados; (ii) a adição do estabilizante RBI Grade 81 aos solos foi responsável por aumentos significativo nos seus parâmetros de resistência mecânica. O tempo decorrido entre mistura e compactação, condições de cura, esforço de compactação e imersão em água influenciaram significativamente a resistência mecânica das misturas; (iii) análise dos resultados dos ensaios de durabilidade realizados indicou que a estabilização de solos com aditivo químico estudado pode vir a ser uma técnica viável e de interesse para fins rodoviários. No entanto, o emprego desse produto, em especial considerando-se os solos argilosos, requer estudos prévios de dosagem em laboratório para cada tipo de solo considerado; (iv) o pH e a competição iônica mostraram-se importantes fatores no controle da geodisponibilidade dos metais pesados analisados; (v) a estabilização de um dos solos em estudo com a cal hidratada, o cimento Portland e o RBI Grade 81 aumentou significativamente a sua capacidade de retenção dos íons metálicos Cd, Cu e Zn, sendo que, pautando-se em critérios técnicos, econômicos e especialmente ambientais, os resultados preliminares obtidos sugerem que a adição de pequenas porcentagens destes estabilizantes pode contribuir significativamente para a diminuição do movimento de metais pesados no perfil do solo de fundação de aterros sanitários e lagoas de estabilização, bem como de outras obras de caráter ambiental.

ASSUNTO(S)

resistência pavimentos mixture soil tensile strength environmental conservation geotecnica highway engineering propriedades misturas solos meio ambiente metais pesados heavy metals conservação soil properties rbi grade 81 solos projetos e construção rbi grade 81

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