Efeitos da cal e do cimento na modificação dos solos para fins rodoviários: mecanismos de reação, parâmetros de caracterização geotécnica e resistência mecânica / Effects of the addition of lime and Portland cement in soil modification for road engineering applications: reaction mechanisms, geotechnical characterization and mechanical strength parameters

AUTOR(ES)

Fernando Henrique Martins Portelinha

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Nessa pesquisa, avaliou-se o emprego de pequenos teores de cal hidratada e de cimento Portland na estabilização química de dois solos residuais de gnaisse da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, com vistas a aplicações em estradas. O estudo abrangeu os seguintes tópicos: (i) caracterização tecnológica dos solos e misturas, envolvendo ensaios de caracterização (granulometria e limites de Atterberg) dos solos melhorados com cimento e com cal, considerando-se diferentes teores de estabilizantes e períodos de cura; (ii) determinação dos parâmetros de compactação (wot e γdmáx) e de resistência à compressão não-confinada; (iii) estudo da influência de natureza química e mineralógica na resposta mecânica dos solos, considerando-se mecanismos de reação das misturas solo-cal e solocimento via a determinação de parâmetros químicos (pH, CTC, SB, V, etc) e mineralógicos (produtos amorfos e cristalinos) dos solos e misturas; (iv) efeito dos aditivos nos solos, considerando-se a avaliação da influência do período decorrido entre mistura e a realização dos ensaios de caracterização, compactação e de resistência mecânica, buscando-se representar condições de execução no campo. Os resultados obtidos no presente estudo levaram às seguintes conclusões: (i) os baixos teores de cal e cimento utilizados nas misturas provocaram variações pouco significativas nos parâmetros de caracterização geotécnica dos solos, sendo estes, também, pouco influenciados pelo tempo decorrido entre mistura e realização dos ensaios; (ii) os parâmetros de compactação das misturas não mostraram variações significativas e apresentaram comportamentos oscilantes com os tempos entre mistura e compactação; (iii) as análises químicas mostraram que o pH, CTC e SB e íons cálcio sofreram incrementos com o aumento dos teores de cal e cimento avaliados; (iv) os aumentos na CTC foram responsáveis pelas modificações nos parâmetros IP, constituição granulométrica, γdmax e nos valores de pH dos solos, bem como pela dissolução dos minerais de sílica e alumina da fração argila do solo; (v) a adição dos estabilizantes aos solos produziu aumentos nas suas resistência à compressão não-confinada associados, na maioria das vezes, à formação de produtos amorfos, sendo que onde se observou a formação de novos minerais, tais como Rankinita e Grossular, se obtiveram maiores taxas de aumento na resistência mecânica.

ASSUNTO(S)

soil improvement with lime and cement mecanismos de reação estabilização de solos caracterização mecânica mechanical characterization soil stabilization solos melhorados com cal e cimento reaction mechanisms pavimentos pavements geotecnica

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