Caraterização tecnológica de três solos residuais estabilizados quimicamente com vistas a aplicações em geotecnia rodoviária e ambiental

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Trindade, Tiago Pinto da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Geotecnia; Doutorado em Engenharia Civil; UFV
• Palavras-chave em Português: Solos; Propriedades; Misturas; RBI grade 81; Resistência; Pavimentos; Projetos e construção; Meio ambiente; Conservação; Metais pesados; Soil properties; Mixture; RBI Grade 81; Soil tensile strength; Highway engineering; Environmental conservation; Heavy metals; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/829

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.