Avaliação de propriedades geotécnicas de misturas compactadas de solos tropicais com resíduo de poliestireno expandido (eps)

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Santos, Gian Fonseca dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Mecânica do solo; Propriedades mecânicas; Poliestirenos; Resíduos; Modelos hidráulicos; Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29831

Considerando-se as características físico-químicas do resíduo de EPS (poliestireno expandido) e as eventuais vantagens ambientais decorrentes de seu aproveitamento, este estudo visou a reutilização deste material em mistura com solos, visando o emprego do compósito em obras geotécnicas. A pesquisa avaliou as respectivas respostas mecânicas e hidráulicas de misturas de solos com resíduo de EPS triturado, sendo utilizados materiais geológicos com características granulométricas distintas. Os solos utilizados foram provenientes de duas jazidas de empréstimo situadas no município de Viçosa, na região da Zona da Mata, Minas Gerais (MG), Brasil. Os resíduos de EPS foram coletados em uma unidade de reciclagem de resíduos do município de Viçosa-MG, sendo submetidos à trituração controlada a fim de obter uma granulometria mais uniforme. Foram realizados ensaios de caracterização física dos solos e dos resíduos de EPS triturados e de compactação das misturas solo-resíduo de EPS nas proporções volumétricas de 0%, 20%, 30% e 40% de resíduo em relação ao volume aparente total da mistura, nas energias de compactação Proctor Intermediária e Modificada. Para os respectivos pontos de ótimo das curvas de compactação dos materiais investigados, foram moldados corpos de prova, visando à caracterização mecânica, por meio dos ensaios de Resistência à Compressão Não Confinada, CBR (Índice CBR e Expansão CBR) e Cisalhamento Direto, e à caracterização hidráulica, por meio do ensaio de percolação em coluna (permeabilidade saturada), utilizando os gradientes hidráulicos de 15, 66 e 85. Para as particularidades de cada modalidade de ensaio desta pesquisa, os resultados mostraram a influência do tipo de solo, da energia de compactação e dos gradientes hidráulicos utilizados nas respostas de engenharia geotécnica dos materiais investigados. Em geral, o solo predominantemente argiloso apresentou melhores comportamentos mecânicos, principalmente nas proporções de 20% e 30%, na energia Proctor Modificada. Além disto, este solo apresentou, em ambas energias e misturas com EPS, aplicabilidade técnica em camadas de base e de cobertura de aterros sanitários, mesmo com o ligeiro aumento da permeabilidade saturada com a inclusão do EPS e o aumento do gradiente hidráulico. Para o solo predominantemente arenoso, houve, em geral, reduções nas magnitudes das propriedades mecânicas quantificadas pelos ensaios, além da manutenção da inviabilidade técnica de sua utilização em camadas de base e de cobertura de aterros sanitários em misturas com EPS, por conta do seu alto coeficiente de permeabilidade saturada. Presume-se que a mobilização das respectivas resistências mecânicas dos compósitos foi influenciada pelos mecanismos de aderência e de atrito na interface entre as partículas de solo e de resíduo de EPS. A aderência interfacial também é presumida como mecanismo fundamental para a manutenção dos baixos valores de permeabilidade saturada dos compósitos solo argiloso-EPS. Adicionalmente, foi constatada a redução da densidade seca das misturas em relação à dos solos naturais compactados, representando um eventual diferencial técnico na utilização do compósito solo-EPS em cenários de projetos geotécnicos nos quais o material de apoio possua baixa rigidez e para os quais a carga devida ao peso próprio do material que será sobre ele assentado pode ser particularmente relevante. PALAVRAS-CHAVE: Propriedades mecânicas. Poliestireno expandido. Reutilização. Resíduos. Solo argiloso. Solo arenoso. Ensaio hidráulico. Percolação em coluna.