Estudo laboratorial de um solo argiloso orgânico estabilizado em massa utilizando um ligante ternário

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Núñez, Victor Ferreira
• Orientador(a): Consoli, Nilo Cesar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Estabilização do solo; Solo argiloso; Resíduos industriais : Aproveitamento
• Palavras-chave em Inglês: Mass stabilization; Ternary binder; Ground granulated blast furnace slag; Carbide lime; Organic clay; Porosity/volumetric cement content index
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/241890

A aplicação de ligantes considerados alternativos, compostos por resíduos e coprodutos industriais, está diretamente atrelada à pesquisa, execução e desenvolvimento de novas possibilidades para emprego na estabilização de solos. A técnica de estabilização em massa, utilizada desde o início dos anos 90, apresenta bom potencial para aplicação de ligantes alternativos na melhoria das propriedades de solos orgânicos estabilizados. Neste contexto, o presente estudo propõe inicialmente a caracterização e análise da dosagem de um ligante ternário (LT) composto por cal de carbureto (CC) residual da produção do gás acetileno, escória de alto forno (EAF) coproduto da produção do aço, e cimento Portland (CPV), na estabilização em massa de um solo argiloso orgânico em laboratório, curado termicamente em diferentes tempos de cura. Posteriormente, utilizando dois tipos de ligantes (CPV e o LT definido na etapa anterior), a investigação da estabilização objetiva verificar a influência do teor de ligante e nível de sobrecarga aplicada após moldagem dos corpos de prova. As variáveis e suas influências são avaliadas estatisticamente em relação a resposta mecânica, microestrutura e morfologia do solo estabilizado. Além disso, estuda-se a possibilidade do uso do índice porosidade/teor volumétrico de ligante ou cimento (/Biv e /Civ, respectivamente) na estimativa da resposta mecânica. Como resultado, foi possível verificar que o solo argiloso orgânico foi estabilizado com desempenho mecânico satisfatório pela técnica de estabilização em massa utilizando um LT. Ademais, foi definida uma composição do LT que desenvolveu melhor desempenho mecânico no solo, atingindo 3710 kPa de resistência à compressão, superior aos 2205 kPa do CPV. Foi verificada a importância da cura térmica para obtenção de resultados tardios em um curto prazo, permitindo analisar a resistência final de ligantes pozolânicos em um menor tempo. A sobrecarga, tipo e teor de ligante foram verificados como fatores significativos no desempenho mecânico do material, permitindo definir a importância do estudo laboratorial para definição das especificações do ligante e execução da estabilização em massa no campo. O solo estabilizado com uso do LT gerou matrizes mais homogêneas e menos porosas do que com uso do CPV. A composição mineralógica das misturas hidratadas foi identificada principalmente pela presença dos géis C-S-H/C-A-S-H. Por fim, foi possível correlacionar os índices η/Biv e η/Civ na estimativa da resposta mecânica do solo melhorada, em função do tipo de ligante, resultando em diferentes curvas para o LT e o CPV.