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TAFFAREL DE SOUSA ANDRADE
ESTUDO DE ESTABILIZAÇÃO PARA CAMADA DE BASE: ESTABILIZANTE LÍQUIDO E MATERIAL GRANULAR
Palmas - TO
2017
TAFFAREL DE SOUSA ANDRADE
ESTUDO DE ESTABILIZAÇÃO PARA CAMADA DE BASE: ESTABILIZANTE LÍQUIDO E MATERIAL GRANULAR
Projeto apresentado como requisito parcial da
disciplina Trabalho de Conclusão de Curso II
(TCC) do curso de Engenharia Civil, orientado pelo
Professor Esp. Fernando Moreno Suarte Júnior.
Palmas - TO
2017
TAFFAREL DE SOUSA ANDRADE
Estudo de Estabilização para Camada de Base: Estabilizante Líquido e
Material Granular
Projeto apresentado como requisito parcial da
disciplina TCC II do Curso de Engenharia Civil,
orientado pelo Professora Esp. Fernando Moreno
Suarte Júnior.
Aprovada em de de 2017.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Esp. Fernando Moreno Suarte Júnior.
Centro Universitário Luterano de Palmas
Prof. Esp. Euzir Pinto Chagas
Centro Universitário Luterano de Palmas
Prof. M.Sc. Jacqueline Henrique
Centro Universitário Luterano de Palmas
Palmas - TO
2017
AGRADECIMENTOS
Á Deus por ter me dado saúde e forças para superar as dificuldades, que sempre
iluminou meus passos durante esta caminhada.
Á minha família, que acreditaram em mim a cima de tudo, em especial a minha
Mãe que sempre me acompanhou desde a infância, me passando vergonha com suas
visitas surpresas na sala de aula, e que sem essas visitas tenho certeza que não teria
chegado ate aqui. Ao meu Pai que sempre se fez presente, apoiando de todas as formas
para que eu sempre tivesse oportunidade para estudar, a minha Irmã que sempre foi
minha professora, não me colocando pra estudar, mas me ensinando com todo amor e
carinho, eu amo muito vocês.
Ao Clerley Maia Barros, que não da nem para chamar de chefe, pela forma que me
acolheu durante essa jornada, consegui dele um pai que sempre me ensinou da melhor
forma o profissionalismo e honestidade durante todo esse tempo, me apoiou de todas as
formas para chegar ate aqui.
Quero agradecer de um jeito muito especial a duas pessoas que entraram na
minha vida durante este período de faculdade, sempre do meu lado, preocupadas, me
colocando para cima, me ajudando de todas as formas possíveis Ana Elisa e Eva
Thamara vocês são duas irmãs que eu agradeço a Deus por ter colocado vocês no meu
caminho, muito obrigado por tudo.
Ao meu orientador Fernando Moreno Suarte Júnior, pelo suporte no pouco tem que
lhe coube pelas suas correções, incentivos e acima de tudo dedicação.
Aos meus amigos que me incentivaram e aturaram ao longo de todo este período,
compreenderam minha ausência em momentos difíceis e estiveram sempre prontos a
estender a sua mão quando mais precisei Waldi e Gabriel obrigado por tudo, Erika Renata
sua felicidade sempre me colou pra cima você é um exemplo de força e perseverança.
A todos que de alguma forma sempre estiveram e estão próximo de mim, fazendo
valer a pena cada momento.
ANDRADE, Taffarel de Sousa. Estudo de Estabilização para Camada de Base:
Estabilizante Líquido e Material Granular. Trabalho de Conclusão de Curso,
2017/2. Curso de Engenharia Civil. Centro Universitário Luterano de Palmas.
Palmas - TO. Professor Orientador Especialista Fernando Moreno Suarte Júnior.
RESUMO
Os estabilizantes são produtos que melhoram a qualidade dos solos, conferindo aos
mesmos melhorias em sua expansão, suporte e impermeabilização, o que acarreta
economia e rapidez de execução. Este trabalho aborda o estudo da eficiência da
utilização de estabilizante liquido e material granular como base para a pavimentação de
vias urbanas. Para o desenvolvimento da pesquisa foram utilizados o estabilizante liquido
BlindaSolo e material granular brita de diâmetro 12,5mm (brita 0). A estabilização química
dos solos vem cada vez mais sendo estudada e desenvolvida no setor construtivo.
Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade técnica do uso de
estabilizantes de solos BlindaSolo nos serviços de pavimentação nas vias urbanas
situada na Quadra 1504 Sul Plano diretor sul, no município de Palmas-TO. Para tanto,
foram realizados ensaios de caracterização do solo tais como granulometria, Limite de
Liquidez e Limite de plasticidade, Índice de Suporte Califórnia, compactação e expansão.
Após a realização dos referidos ensaios, foi possível analisar a viabilidade técnica da
utilização do BlindaSolo. Os resultados obtidos demonstraram que o uso do estabilizante
no solo da Quadra 1504 sul se mostrou satisfatório levando em consideração os
parâmetros estipulados pelo Departamento Nacional de Trânsito – DNIT.
Palavras-chave: estabilizante, solos, CBR, pavimento flexível, caracterização do
solo
ANDRADE, Taffarel de Sousa. Estudo de Estabilização para Camada de Base:
Estabilizante Líquido e Material Granular. Trabalho de Conclusão de Curso,
2017/2. Curso de Engenharia Civil. Centro Universitário Luterano de Palmas.
Palmas - TO. Professor Orientador Especialista Fernando Moreno Suarte Júnior.
ABSTRACT
Stabilizers are products that improve the quality of the soil by improving their expansion,
support and waterproofing, which entails economy and speed of execution. This work
deals with the study of the efficiency of the use of liquid stabilizer and granular material as
a basis for the paving of urban roads. For the development of this research, the liquid
stabilizer BlindaSolo and gravel granular material with a diameter of 12.5 mm (gravel 0)
were used. The chemical stabilization of soils has being increasingly studied and
developed in the construction sector. Therefore, the present work had the objective of
evaluating the technical feasibility of the use of BlindaSolo soil stabilizers in the pavement
services of the urban roads located in Quadra 1504 South Plano Diretor Sul, in city of
Palmas-TO. For this purpose, soil characterization tests such as granulometry, Liquidity
Limit and Plastic Limit, California Bearing Ratio, compaction and expansion potential were
performed. After these tests were carried out, it was possible to analyze the technical
feasibility of using BlindaSolo. The results showed that the use of the stabilizer in the soil
of the Quadra 1504 South was satisfactory taking into account the parameters stipulated
by the National Department of Transit – DNIT.
Key words: stabilizer, soils, CBR, flexible pavement, soil characterization
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estabilização de Solos ------------------------------------------------------------------ 18
Figura 2 - Camada do Pavimento Flexível ------------------------------------------------------ 22
Figura 3 - Imagem de Satélite da Quadra 1504 Sul ------------------------------------------ 27
Figura 4 – Material Sendo Coletado -------------------------------------------------------------- 29
Figura 5 – Amostra do Solo ------------------------------------------------------------------------- 30
Figura 6 - Peneiras ------------------------------------------------------------------------------------ 33
Figura 7 – Aparelho Casa Grande ----------------------------------------------------------------- 35
Figura 8 - Ensaio de Limite de Plasticidade ---------------------------------------------------- 37
Figura 9 – BlindaSolo® diluído em água -------------------------------------------------------- 42
Figura 10 – Ensaio de Limite de Liquidez ------------------------------------------------------- 47
Figura 11 - Ensaio de Limite de Plasticidade --------------------------------------------------- 48
Figura 12 - Solo Natural ----------------------------------------------------------------------------- 49
Figura 13 - Adição do Estabilizante BlindaSolo ------------------------------------------------ 50
Figura 14 – Adição da Brita 0 ----------------------------------------------------------------------- 50
Figura 15 – Moldagem do corpo de prova ------------------------------------------------------ 53
Figura 16 – Pesagem do corpo de prova -------------------------------------------------------- 54
Figura 17 – Corpos de provas com medidor de expansão --------------------------------- 54
Figura 18 – Prensa ------------------------------------------------------------------------------------ 55
LISTA DE GRÁFICO
Gráfico 1 – Limite de Liquidez --------------------------------------------------------------------- 36
Gráfico 2 – Gráfico de compactação-------------------------------------------------------------- 39
Gráfico 3 – Curva de pressão ---------------------------------------------------------------------- 40
Gráfico 4 – Curva granulométrica ----------------------------------------------------------------- 45
Gráfico 5 – Curva granulométrica solo brita ---------------------------------------------------- 46
Gráfico 6 – Ajuste de reta e teor de umidade -------------------------------------------------- 47
Gráfico 7 – Curva de compactação solo natural ---------------------------------------------- 51
Gráfico 8 – Curva de Compactação solo com estabilizante químico -------------------- 51
Gráfico 9 – Curva de Compactação solo brita ------------------------------------------------- 52
Gráfico 10 – ISC solo natural ----------------------------------------------------------------------- 56
Gráfico 11 – ISC solo com estabilizante químico---------------------------------------------- 56
Gráfico 12 – ISC solo brita -------------------------------------------------------------------------- 57
Gráfico 13 – ISC comparativo ---------------------------------------------------------------------- 58
Gráfico 14 – Compactação -------------------------------------------------------------------------- 58
LISTA DE QUADRO
Quadro 1 – Quadro de resumo 1504 Sul -------------------------------------------------------- 27
Quadro 2 – Granulometria --------------------------------------------------------------------------- 36
Quadro 3 – Classificação dos solos em função dos índices de plasticidade ---------- 38
Quadro 4 – Nomenclatura das partículas ------------------------------------------------------- 44
Quadro 5 – Quadro de resultados ----------------------------------------------------------------- 44
LISTA DE ABREIATURAS E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
CBR Califórnia Bearing Ratio
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura e de Transporte
DNER Departamento Nacional de Estrada de Rodagem
ISC Índice de Suporte Califórnia
LL Limite de Liquidez
LP Limite de Plasticidad
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 10
1.2 Objetivos ............................................................................................. 12
1.2.1 Objetivo Geral ..................................................................................... 12
1.2.2 Objetivos Específicos .......................................................................... 12
1.3 Justificativa .......................................................................................... 13
1.4 Hipótese .............................................................................................. 14
2 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................. 15
2.1 Histórias da Estabilização de Solos .................................................... 15
2.2 Estabilização ....................................................................................... 15
2.2.1 Estabilização de Solos ........................................................................ 15
2.2.2 Tipos de Estabilização ........................................................................ 16
2.2.3 Estabilização Química ......................................................................... 17
2.3 Estabilizante BlindaSolo® BS Plus...................................................... 18
2.3.1 Composição e Reação BlindaSolo BS Plus ........................................ 19
2.3.2 Vantagens da Utilização do Estabilizante BlindaSolo® BS Plus ......... 19
2.3.3 Aplicações ........................................................................................... 20
2.4 Projetos de um Pavimento .................................................................. 21
2.4.1 Pavimento Rodoviário ......................................................................... 21
2.4.2 Pavimento Flexível .............................................................................. 22
2.4.2.2 Regularização do Subleito .............................................................. 23
2.4.2.3 Reforço do Subleito ......................................................................... 23
2.4.2.4 Sub Base ......................................................................................... 23
2.4.2.5 Base ................................................................................................ 24
2.4.2.6 Revestimento .................................................................................. 24
2.4.3 Patologia na Pavimentação .................................................................... 24
2.5 Classificações dos Solos ........................................................................... 25
2.5.1 Sistema de Classificação Transportation Research Board – TRB .......... 25
3 METODOLOGIA ............................................................................................. 28
3.1 Objetos de Estudo ............................................................................... 28
3.2 Estudo da Viabilidade Técnica da Utilização do Estabilizante BlindaSolo ....................................................................................................... 29
3.3 Caracterização do Solo com Estabilizante de solos BlindaSolo .........30
3.3.1 Aditivos ................................................................................................... 30
3.4 Metodologia de Laboratório ................................................................. 31
3.4.1 Preparação da Amostra....................................................................... 31
3.4.1.1 Procedimento ...................................................................................... 31
3.4.2 Ensaios de Caracterização ................................................................. 33
3.4.3 Analise Granulométrica por Peneiramento .......................................... 33
3.4.3.1 Procedimento ...................................................................................... 34
3.4.4 Limite de Consistência ........................................................................ 35
3.4.5 Limite de Liquidez ............................................................................... 35
3.4.5.1 Procedimento ...................................................................................... 36
3.4.6 Limite de Plasticidade ............................................................................. 37
3.4.6.1 Procedimento ...................................................................................... 37
3.4.7 Índice de Plasticidade ......................................................................... 38
3.4.8 Ensaio de Compactação ..................................................................... 38
3.4.8.1 Procedimento ......................................................................................... 39
3.4.9 Ensaio de Índice de Suporte Califórnia ............................................... 40
3.4.10 Expansão ............................................................................................ 41
3.4.10.1 Procedimento: Mistura Solo – Aditivo Químico ..................................... 41
4 RESULTADOS ................................................................................................ 44
4.1 Fazer Analise dos Resultados dos Ensaios de Caracterização do Solo da Quadra 1504 Sul .......................................... Error! Bookmark not defined.
4.1.1 Ensaio de Granulometria por Peneiramento........................................ 44
Quadro 4: Nomenclatura das Partículas ............ Error! Bookmark not defined.
4.1.2 Limite de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP) .......................... 46
4.1.3 Ensaio de Compactação ..................................................................... 48
4.1.4 Ensaio de Expansibilidade e Índice de Suporte Califórnia (ISC) ......... 51
4.3 Analisar a influência da incorporação dos diferentes tipos de estabilização de solos nas propriedades mecânicas do mesmo, através dos resultados dos ensaios, com o intuito de utilizá-lo em obras de pavimentação (isc. Compactação, expansão) ................................................................................ 55
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................... 58
REFERÊNCIAS .................................................................................................. 59
APÊNDICE ......................................................................................................... 62
10
1 INTRODUÇÃO
O solo é um material que possui uma grande variação em suas propriedades
físico-mecânicas. Em rodovias este compõe as camadas estruturais do pavimento
(subleito, sub-base, base, revestimento). Quando utilizado em obras rodoviárias,
estas propriedades precisam atingir valores mínimos exigidos para seu uso.
Em se tratando de obras de pavimentação, quando o solo não atende as
especificações exigidas pelo projeto, seja pela baixa capacidade de suporte ou por
serem altamente expansivos, o material deve ser removido e substituído por outro
que atenda. No entanto, para a realização deste procedimento, são necessários
custos adicionais à obra, além de ocasionar deterioração ao meio ambiente, uma
vez que há a necessidade da abertura de jazidas para extração do novo material.
Existem algumas técnicas que são capazes de fazer com que o solos
inadequados se tornem apropriados para serem usados em pavimentação. Assim o
solo passa a ter as características melhoradas, como resistência e deformação,
fazendo com que possa ser empregada no local previsto, uma dessas técnicas é a
adição de aditivos químicos.
Quando os materiais encontrados que podem ser usados nas camadas do
pavimento não apresentam as características geotécnicas exigidas, três opções
devem ser avaliadas.
• A modificação do dimensionamento do projeto;
• A substituição do solo existente por outro cujo comportamento seja
satisfatório;
• A estabilização química ou mecânica deste solo;
No primeiro caso, que leva a uma alteração relativamente grande do projeto,
a partir do redimensionamento do pavimento só deve ser considerada em último
caso, pois altera de forma significativa a concepção inicial do projeto, acarretando
normalmente um custo mais alto.
A opção pela remoção e substituição do solo de origem, por material que
atenda as exigências técnicas satisfatórias significa, no entanto, que para a
realização deste processo, são necessários custos a mais na obra, além do impacto
ambiental, quando há aberturas de jazidas.
11
A última alternativa citada pela estabilização do dolo, seja ela química ou
mecânica possibilita, em algumas situações, a utilização dos solos encontrados no
local da obra, reduzindo custo e tempo de execução da obra, pois a uma redução
significativa no momento de transporte da camada estabilizada.
Desse modo, a cada dia, tem-se desenvolvido novos produtos que
combinados aos solos, melhoram suas qualidades e propriedades, para seu uso
específico, de tal maneira, que haja um melhor aproveitamento destes solos.
Nesse contexto, a presente monografia tem como objetivo promover o estudo
de estabilizante químico para estabilização de solos na pavimentação, no qual o
objeto de estudo é o estabilizante BlindaSolo®. A escolha do estabilizante de solos
BlindaSolo®, no presente trabalho, se dá pelo fato da facilidade de acesso ao
material, sendo que, a empresa que eu trabalho firmou contato com um
representante do mesmo.
12
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo Geral
Estudar a efetividade técnica do uso de estabilizantes de solos BlindaSolo nos
serviços de pavimentação, comparando a sua viabilidade técnica com outros
estabilizantes convencionais.
1.2.2 Objetivos Específicos
• Coletar amostras de solo que serão utilizadas no estudo, para
realização de ensaios;
• Fazer análise do comportamento mecânico do solo natural com a
aplicação do estabilizante de solos BlindaSolo;
• Estudo técnico, comparando com outros tipos de estabilização
convencionais.
13
1.3 Justificativa
Uma das infraestruturas urbanas mais importantes de uma cidade é o sistema
viário, é por meio deles que são transportados grandes partes dos produtos
necessários para a sobrevivência da população além disso, são as principais vias de
transporte de pessoas em curta e média distância. Portanto, é necessário que estas
sejam feitas com grande responsabilidade e sempre procurando novas fontes
construtivas que respeitam o meio ambiente.
De acordo com os dados da pesquisa da Confederação Nacional do
Transporte (CNT, 2016) o Brasil tem apenas 12,3% da malha rodoviária com
pavimento à densidade da malha rodoviária pavimentada do Brasil é muito pequena,
são aproximadamente 25 km de rodovia pavimentadas para cada 1000 km² de área.
A expansão da malha rodoviária pavimentada também não acompanha o ritmo de
crescimento da frota de veículos, além desses problemas, grandes partes dos
trechos que têm pavimento não estão em bom estado.
Visando prover segurança ao tráfego nas rodovias a estabilização dos solos,
vem cada vez mais sendo estudada e desenvolvida no setor construtivo. São
produtos que melhoram as propriedades dos solos, conferindo aos mesmos
melhorias em sua expansão, suporte e impermeabilização, o que acarreta economia
e rapidez de execução.
O estabilizador de solos BlindaSolo, é uma tecnologia genuinamente
brasileira de pavimentação ecológica, sendo uma opção mais benéfica e econômica,
já que melhora as condições de trafegabilidade e mantém a rusticidade do local,
sendo, portanto, uma alternativa ecologicamente correta, já que o produto não
oferece qualquer impacto negativo ao meio ambiente. Trata-se de um aglomerante
orgânico de alta potência. Tem característica estrutural, capaz de agregar as
partículas do solo natural existente no local da obra a ser executado, para que nao
haja grandes movimentações de terra, possibilitando sua perfeita coesão e melhor
compactação, tornando-o mais resistente e impermeável.
Sendo, assim, uma alternativa sustentável e mais viável para as grandes
obras lineares e encaixando-se na denominação de pavimentos: rodoviários,
urbanos, rurais industriais e aeronáuticos.
14
1.4 Hipótese
O BlindaSolo é um material utilizado em vários locais do Brasil, a base
estabilizada tem a absorção de água reduzida, assim como a ascensão capilar e a
tensão de sucção do solo, fatores estes extremamente prejudiciais a qualquer tipo
de pavimento, aumenta o CBR e reduz a expansão dos solos. Sistema capaz de
trabalhar com eficiência solos em épocas de chuvas. Trabalha também juntamente
com outros tipos de estabilizantes como a cal hidratada e o Cimento Portland.
15
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Histórias da Estabilização de Solos
Desde a antiguidade a relatos do uso de métodos de estabilização na criação
de estradas, os Romanos e incas já faziam uso de estabilizantes químicos nas
construções de suas estradas usando o óleo de balei e cal e ate mesmo o uso de
pedras e movimentação de terra para aumentar a resistência do solo. Há relatos que
uma das mais antigas estrada implantada foi no Egito e não foi designada a veículos
de rodas, feita de pedras tipo lajes o atrito era amenizado com água, azeite e musgo
molhado para que os trenós pudesse circular com mais facilidade
(Engineering and Since 2015).
2.2 Estabilização
2.2.1 Estabilização de Solos
A estabilização de um solo é um conjunto de procedimentos que visam a
melhoria e estabilidade das propriedades dos solos (resistência, deformabilidade,
permeabilidade), sendo considerado como um ganho significativo de resistência com
o emprego do aditivo.
França (2003) cogita que a estabilização de um solo consiste em melhorar as
condições do mesmo a resistir às ações climáticas e aos esforços e desgastes
induzidos pelo tráfego, sobre condições adversas consideradas no projeto.
De acordo com Vargas (1981), a estabilização de solos é um procedimento
pelo qual se examina ao mesmo, maior resistência estável às cargas ao desgaste ou
à erosão, pela compactação, correção de sua granulometria e plasticidade ou de
adição de substâncias que lhe confiram coesão, proveniente da cimentação ou
aglutinação dos seus grãos. Ainda, segundo Vargas, entende-se como estabilidade
a existência de uma resistência que, embora possa não ser a mais alta que o solo
possa oferecer, mantenha-se permanente, independente das estações do ano e das
condições de resistência e compressibilidade capazes de tornar possível o seu uso
imediato.
16
Sendo assim, quando um solo não atinge características geotécnicas boas
capazes de suportar a obra projetada, principalmente em relação a sua resistência,
torna-se preciso substituí-lo por outro com adição ou subtração de componentes ou
com a ação de agentes químicos Vargas (1981).
A necessidade de se estabilizar um solo se dá devido às dificuldades de se
encontrar jazidas com materiais que possuam as características e a qualidade
exigidas para sua execução, sem mencionar a degradação do meio ambiente fator
esse muito importante na elaboração do projeto Vargas (1981).
O contexto estabilização do solo refere-se a qualquer processo, natural ou
artificial, pelo qual um solo, sobre o efeito de cargas aplicadas, se torna mais
resistente à expansão e ao deslocamento do que o solo natural. Tais processos
fundamentam-se em modificar as características do sistema solo-água-ar com a
finalidade de se obter propriedades de longa duração compatíveis com uma
aplicação particular (Houben & Guillaud, 1994).
Assim, os estabilizadores de solos auxiliam no aumento à resistência do solo
em relação à agua e no fortalecimento do mesmo. O uso de estabilizadores reduz o
movimento do terreno, controle de pulverulências provenientes de estradas não
pavimentadas, dentre outras vantagens. A ideia que se tenta passar sobre
estabilização de solos, é que praticamente todos os setores da engenharia de solos
têm se utilizado da estabilização como um meio de aproveitar o solo local, mesmo
que artificialmente tratado. A escolha da técnica, denominada estabilização de solo,
deve ser baseada na economia e ainda, na finalidade da obra.
2.2.2 Tipos de Estabilização
A estabilização de um solo tem a finalidade de alterar as características do
mesmo e pode se dar por processos de natureza física, química, físico-química ou
mecânica.
A estabilização mecânica compreende em um método onde se busca a
melhoria da qualidade do solo, aumentando sua densidade, melhorando sua
resistência mecânica e durabilidade do solo, sem adição de materiais diferentes ao
solo. Faz parte desse processo a compactação, onde a mesma é feita através da
aplicação de uma energia de compressão no solo em camadas, utiliza ainda a
17
mistura de agregados para melhorar a granulometria e adição de asfalto (LIMA;
BUENO; SILVA; 1993).
Já o método de estabilização química dos solos, modifica permanentemente
as propriedades do solo através de aditivos. Portanto, o processo de estabilização
de solos visa uma melhor qualidade do solo e leva à redução nos tempos de
execução da obra, viabiliza a industrialização do processo construtivo além de uma
possível economia ao final da construção do empreendimento (LIMA; BUENO;
SILVA; 1993).
2.2.3 Estabilização Química
A estabilização química é definida com a trabalhabilidade do solo juntamente
com substancias que melhoram as propriedades do mesmo.
De acordo com (FRANÇA, 2003) a estabilização química dos solos refere-se
às alterações produzidas na sua massa pela introdução de certa quantidade de
aditivo, suficiente para melhorar as propriedades físicas e mecânicas do solo,
possibilitando o seu emprego para fins da construção civil.
A estabilização química, quando utilizada para solos granulares, visa melhorar
sua resistência ao cisalhamento por meio da adição de certas quantidades de
ligantes nos pontos de contato dos grãos (Figura 1). Dentre os ligantes mais
utilizados, tem-se o cimento Portland, a cal, as pozolanas, os materiais betuminosos
(FRANÇA, 2003).
O estabilizante químico mais utilizado é o cimento, sua eficiência no solo se
dá exatamente da mesma maneira que no concreto. A reação com a água forma um
gel coloidal cimentício insolúvel, capaz de dispersar-se e preencher totalmente os
poros, endurecendo para formar uma matriz contínua de melhor resistência que
envolve as partículas de solo ligando as juntas (COOK e SPENCE, 1983, apud
PINTO, 2008).
18
Figura 1 - Estabilização de Solos
Fonte: Via Encosta, Engenharia Ambiental.
2.3 Estabilizante BlindaSolo® BS Plus
Todas as informações apresentadas a seguir sobre o estabilizante de solos
BlindaSolo® BS Plus foram extraídas do site da empresa representante
BlindaSolo®. O estabilizante de solo citado neste trabalho, BlindaSolo® BS Plus,
vem sendo utilizado a mais de 40 anos é uma empresa genuinamente brasileira.
Devemos salientar que as pesquisas desenvolvidas para o emprego desta
tecnologia deram inicio durante a Segunda Guerra Mundial, quando a rápida
construção de pistas de pouso e de rotas militares era de grande importância
estratégica.
No que tange á estabilização com misturas de solos e com aditivos químicos
por via seca, como a cal e o cimento, que tem sido empregado durante décadas pela
comunidade técnica e científica internacional como reforço de subleitos, sub-bases e
bases de estradas, surge uma alternativa revolucionária na versão liquida. Contudo,
19
o emprego de aditivos químicos, por via líquida, para o mesmo fim, encontrou por
longo tempo muita resistência, devido a falta de conhecimento técnico de sua
reações físico-químicas falta de especializações técnicas que normalmente eravam
duvidas quanto a sua aplicabilidade, durabilidade, efeitos e etc. Porem, hoje diante
dos resultados comprovados de desempenho técnico e de normas oficiais, este
quadro já não existe.
2.3.1 Composição e Reação BlindaSolo BS Plus
O estabilizante de Solos BlindaSolo BS Plus é um composto que age
invertendo a polaridade das partículas do solo, promovendo o aumento da coesão
do mesmo por trocas catiônicas, reduzindo a espessura da camada de água
adsorvida.
Utilizado na dosagem de 1:000 a 1:2000 mais sulfato de alumínio na dose de
1:5000 todos em peso para solos predominantemente arenosos, argilo-arenosos ou
silte-arenosos, em solos muito argilosos ou siltosos utilizar na dosagem de 1:1500 a
1:2000 mais cal hidratada de 2 a 3 % ou Cimento Portland.
A base estabilizada tem a absorção de agua reduzida assim com a ascensão
capilar e a tensão de sucção do solo, fatores estes extremamente prejudiciais a
qualquer tipo de pavimento, aumenta o CBR e reduz a expansão do solo.
Com isto, o solo tratado fica impermeabilizado e estabilizado na presença de
água, esta formação inibe o poder de sucção de forma que, para aumentos de
umidade ate uma condicional saturação, os solos trabalhados com BlindaSolo BS
Plus passa a ganhar proporcionalmente mais resistência em relação aos que não
foram trabalhados.
2.3.2 Vantagens da Utilização do Estabilizante BlindaSolo® BS Plus
As vantagens da utilização do estabilizante BlindaSolo BS Plus são inúmeras,
principalmente nas obras de pavimentação quando se usa o produto, a redução no
20
custo da obra é nítido a começar pelo uso do solo local para execução do
empreendimento, o que acaba eliminando o transporte de materiais de outros locais,
reduzindo de forma substancial o tempo de execução da obra.
É um produto ecologicamente correto, pois despensa o uso de cascalho,
pedra e britas eliminando a abertura de novas jazidas e desmatamentos, mantém a
originalidade dos locais e, acima de tudo, preservando o ambiente.
Com tudo, a utilização do estabilizante químico BlindaSolo, quando realizada
a construção das camadas dos pavimentos, melhora as condições das propriedades
dos solos locais e evita a agressão degradante do meio ambiente, contribuindo para
a conservação da natureza.
De acordo com o fabricante o estabilizante possui as seguintes vantagens:
• É o único sistema construtivo capaz de trabalhar, com eficiência, solos em
épocas de chuvas.
• Altos valores de CBR ou ISC: Ultrapassa os 80% de CBR obtidos com a
utilização de materiais granulares.
• É um produto ecológico: Dispensa sistemas ambientalmente impactantes
• De baixo custo: Resultados fantásticos com dosagens racionais e alto
rendimento, economia do transporte á execução.
• Função impermeabilizante: A base blindada tem a absorção de água
reduzida, assim com a ascensão capilar e a tensão de sucção do solo.
Índices que chegam a 0,00%.
• Dispensa o uso de cascalho: Possibilita as empreiteiras um maior raio de
atuação, o que seria inviável com a utilização do cascalho.
2.3.3 Aplicações
Segundo o fabricante, o BlindaSolo BS Plus pode ser trabalhado em vários
ambientes como:
• Pavimentos: Rodoviários, urbanos, rurais, industriais e aeronáuticos;
• Em loteamentos, estradas de acesso, terreiros para secagem de café,
tanques para piscicultura, confinamentos, silos de superfícies, lagoas de
21
tratamento de efluentes, aterros sanitários e diversas aplicações na
Construção Civil.
É importante frisar que todas as informações apresentadas até o momento
sobre o estabilizante de solos BlindaSolo BS Plus foram extraídas do site da
empresa representante BlindaSolo.
2.4 Projetos de um Pavimento
Segundo Senço (1997) o dimensionamento de um pavimento constitui-se na
demarcação das camadas de subleito, regularização de subleito, reforço de subleito,
sub-base, base e revestimento de forma que essas camadas sejam suficientes para
resistir, transmitir e distribuir as pressões resultantes da passagem de veículos ao
subleito, sem que o conjunto sofra ruptura, deformações significativas ou desgaste
superficial excessivo.
Conforme o Departamento Nacional de Estradas e Rodagens (1974), o
projeto de um pavimento engloba as seguintes etapas construtivas:
i. Dimensionamento estrutural: onde a seção do pavimento é
proporcionada de modo a que seja capaz de resistir aos efeitos
deteriorantes das cargas do tráfego; (DNER, 1974)
ii. Projeto de Drenagem: onde os dispositivos necessários á retirada de
água livre de infiltração ou percolação são especificados e
dimensionados; (DNER, 1974)
iii. Especificação de matérias de construção: incluído processos
construtivos e procedimentos para o controle tecnológico e de
qualidade. (DNER, 1974)
2.4.1 Pavimento Rodoviário
De acordo com a NBR 7207/82 da Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT), o pavimento é uma estrutura construída após a terraplenagem e destinada,
econômica e simultaneamente, em seu conjunto a resistir aos esforços horizontais
que nela atuam, assim tornando mais durável a superfície de rolamento, melhorar as
22
condições de rolamento quanto ao conforto e segurança, resistir e distribuir ao
subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego.
2.4.2 Pavimento Flexível
Conforme Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes (DNIT 2006), o pavimento flexível é constituído por
várias camadas e cada uma tem a função de distribuir as cargas de forma mais
suave até chegar à última camada, sendo assim a deformação ate certo limite não o
leva ao rompimento (Figura 2).
Figura 2 - Camada do Pavimento Flexível
Fonte: Senço, w.
2.4.2.1 Subleito
De acordo com o DNIT (2006), o subleito é terreno natural do pavimento com
espessura finita, apenas é considerado subleito a camada mais associada à
superfície, pois na medida em que se aprofunda do maciço, as pressões exercidas
pelos veículos vão se amortizando. Portanto, se aproxima tanto de zero que pode
23
ser considera nula, ou seja, desprezíveis. O subleito também é considerado como a
estrutura de fundação do pavimento reduzida.
2.4.2.2 Regularização do Subleito
Corrige as falhas da camada final de terraplenagem ou de outro leito antigo
de uma estrada de terra (podendo ou não existir), de acordo com DNIT (2006), a
regularização do subleito é uma operação realizada após o término dos trabalhos de
limpeza e movimento de terra, onde será implantado o pavimento. Camada
destinada a conformá-lo transversal e longitudinal de acordo com as especificações,
devendo sempre que possível executá-la, a regularização pode ser reduzida em
corte do leito implantado, de camadas com espessuras variáveis.
2.4.2.3 Reforço do Subleito
Segundo Senço (2007), o reforço do subleito é uma camada de espessura
constante, construída acima da regularização do subleito, com melhores matérias e
características do que a regularização, e com características inferiores ao material
usado nas camadas superiores.
Tem a função de ser complemento da base, muitas vezes sendo confundido
com a fundação.
2.4.2.4 Sub Base
Esta camada está destinada a corrigir o subleito, podendo agir juntamente
com a base e resistir esforços provenientes da carga dos veículos. Segundo Senço
(2007), a sub-base é uma camada complementar à base, não é aconselhável a
construção da base diretamente sobre a regularização ou reforço do subleito, por
questões técnicas e econômicas. O material da sub-base por questões tecnológicas
deverá ter o material melhor do que o reforço e menor qualidade do que o material
da base.
24
O material da sub-base deverá ter propriedades tecnológicas superiores ao
material de reforço do subleito. O material de base, por sua vez, deverá ter melhor
propriedades que o material da sub-base, Segundo Senço (1997).
2.4.2.5 Base
A base é a camada destinada a suportar estruturalmente o pavimento, sua
rigidez alivia as tensões no revestimento, diminuindo assim as tensões nas camadas
subsequentes. O manual do DNIT (2006) considera que a camada de base é a mais
importante das demais camadas e está destinada a receber e resistir aos primeiros
esforços verticais originários do tráfego de veículos, além de distribuí-los de forma
mais suave para as camadas abaixo subsequentes. Nela ocorre a tensão máxima de
cisalhamento, deste modo, exige CBR (California Bearing Ratio) de qualidade sendo
≥ 60%. O pavimento pode ser composto apenas por camada de base, revestimento
e subleito e, dependendo do tráfego de veículos, pode-se dispensar as camadas de
reforço e sub-base.
2.4.2.6 Revestimento
É a camada que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos e
serve para melhorar as condições da via, proporcionando conforto e segurança.
Deve resistir ao desgaste e aos esforços atuantes (MARQUES, 2007).
2.4.3 Patologia na Pavimentação
Tem-se verificado que as rodovias apresentam diversas patologias
rodoviárias, estes são fatores graves que prejudicam o transporte e o trafego de
veículos, chegando a ocasionar acidentes fatais.
A norma do DNIT (005/2003) estabelece definições para as patologias
encontradas ao longo do revestimento asfáltico: Fenda, trinca, trinca isolada, trinca
interligada, afundamento, ondulação ou corrugação, escorregamento, exsudação,
desgaste, panela ou buraco e remendo.
25
2.5 Classificações dos Solos
O objetivo principal da classificação de um solo é conhecer o seu provável
comportamento diante das diversas solicitações impostas.
Pinto (2002) comenta que a classificação dos solos tem o intuito, sob o ponto
de vista da engenharia, de poder estimular o provável comportamento do solo, ou
pelo menos orientar o programa de investigação necessário para permitir a
adequada análise de um problema.
Diversos são os sistemas de classificação encontrados, porém, aqui serão
comentados somente um, que é de interesse da área de engenharia rodoviária: Do
Manual de Pavimentação Tabela de Nomenclatura das Partículas.
2.5.1 Sistema de Classificação Transportation Research Board – TRB
Nesta classificação, os solos são reunidos em grupos e subgrupos, em
função de sua granulometria, limites de consistência e do índice de grupo. (DNIT,
2006) Para fazer a classificação dos solos através do quadro 1, o grupo do solo é
determinado por processo de eliminação, da esquerda para a direita no quadro de
classificação. Partindo sempre da esquerda, o primeiro grupo com o qual os valores
do solo ensaiado coincidir, indicará a classificação.
Quadro 1- Classificação dos solos Transportation Research Board – TRB.
Fonte: DNIT, (2006, p.56).
26
A determinação do índice de grupo baseia-se nos limites de consistência do
solo e na porcentagem do material fino que passa na peneira n° 200. Varia de 0 a 20
e é obtido através da fórmula:
IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd
Onde,
a (varia de 0 a 40) = porcentagem do material que passa na peneira n°200,
menos 35; se a porcentagem for maior que 75, adota-se 75, se for menor que 35,
adota-se 0;
b (varia de 0 a 40) = porcentagem do material que passa na peneira n°200,
menos 15; se a porcentagem for maior que 55, adota-se 55, se for menor que 15,
adota-se 0;
c (varia de 0 a 20) = valor do limite de liquidez, menos 40; se o limite de
liquidez for maior que 60, adota-se 60, se for menor que 40, adota-se 0;
d (varia de 0 a 20) = valor do índice de plasticidade, menos 10; se o índice de
plasticidade for maior que 30, adota-se 30, se for menor que 10, adota-se 0.
2.5.2 Método do DNER
Segundo DNIT (2006) recomenda-se que o grau de compactação calculado
estatisticamente, em nenhum caso, seja inferior a 100% do que foi especificado. Os
materiais do subleito devem apresentar uma expansão menor ou igual a 2% e um
C.B.R. ≥ 2%. Os materiais empregados no pavimento classificam-se da seguinte
maneira:
a) Os materiais para reforço de subleito devem apresentar CBR maior que o
do subleito e expansão ≤1%. Recomenda-se utilizar CBR ≥ 10%;
b) Materiais para sub-base, os que apresentam C.B.R. ≥ 20%, e expansão
≤1% (medida com sobrecarga de 10 lb);
c) Materiais para base, os que apresentam: C.B.R. ≥ 80% e expansão ≤ 0,5%
(medida com sobrecarga de 10 b), Limite de liquidez ≤ 25% e Índice de plasticidade
≤ 6%. Em Casos de LL e LP superiores, o material poderá ser utilizado se
apresentar equivalente de areia > 30%.
27
Em caso de número “N” ≤ 5 x 10⁶, admite-se material para a base com CBR
≥60 (Quadro 1). Quanto a granulometria devem se enquadrar nas faixas
granulométricas E e F conforme quadro 2. A fração que passa na peneira n° 200
deve ser inferior a 2/3 da fração que passa na peneira n° 40. Para número “N” ≥ 5 x
10⁶, o material para base deve apresentar CBR ≥ 80 e enquadrar-se nas faixas
granulométricas A, B e C (Brasil, 2006).
Quadro 4: Faixa Granulométrica
Fonte: Manual de Pavimentação 2006
28
3 METODOLOGIA
Os procedimentos utilizados para alcançar os objetivos do estudo foram
divididos em duas partes. A primeira, foi apoiada em pesquisa qualitativa
exploratória, em diversas fontes cientificas, tais como livros, revistas e artigos
científicos. Por se tratar de uma pesquisa, ela depende também de uma pesquisa
bibliográfica. Este tipo de pesquisa exploratória tem como objetivo proporcionar
maior conhecimento com o problema, com vista a torna-lo mais esclarecedor ou a
levantar hipóteses.
A segunda, em relação ao procedimento metodológico é caracterizada como
uma pesquisa quantitativa experimental, pois interfere diretamente na realidade,
fazendo modificações na variável independente para analisar as consequências
ocorridas com a variável dependente, por meio de experimentos feitos em
laboratórios.
De modo que foram feitos corpos de provas de forma a se obter resultados
precisos, fornecendo índices que serão comparados com outros, com o uso de
critérios definidos previamente, mostrando gráficos e tabelas para o melhor
entendimento dos resultados da pesquisa.
3.1 Objetos de Estudo
O objeto de estudo foi a região de Palmas - TO, onde foi feito um estudo da
possibilidade da implantação de vias internas de uma determinada quadra,
buscando economicamente reduzir os gastos da obra em conformidade a proteger o
meio ambiente, e o estudo da viabilidade técnica da utilização do estabilizante
BlindaSolo na mesma e suas vantagens.
A quadra 1504 Sul esta situada no Plano Diretor Sul de Palmas - TO, próximo
a o Estádio Nilton Santos, possui área 433.800,00 m², 545 lotes particulares e 37
áreas publicas municipais (figura 3) e quadro 1.
29
Figura 3 - Imagem de Satélite da Quadra 1504 Sul
Fonte: Google Maps
Quadro 1- Quadro de Resumo da Quadra 1504 Sul
QUADRO DE RESUMO 1504 sul
m² %
ÁREAS DESTINADO A PARTICULARES 210097,46 48.432
ÁREAS PÚBLICAS MUNICIPAIS 71951,85 16.586
SISTEMA VIÁRIO 151750,69 34.982
ÁREA TOTAL 433800,00 100
Fonte: autor
3.2 Estudo da Viabilidade Técnica da Utilização do Estabilizante BlindaSolo
Através de estudos de caso, a partir de artigos já publicados, bem como
manuais, folhetins, artigos da empresa do produto, foi feito uma pesquisa buscando
verificar as características e as vantagens do sistema.
30
3.3 Caracterização do Solo com Uso do Estabilizante de solos BlindaSolo
Os ensaios foram realizados no Laboratório de Mecânica de Solos, localizado
no Centro Universitário Luteranos de Palmas (CEULP/ULBRA). O experimento teve
como objetivo analisar o comportamento das propriedades mecânicas do solo da
Quadra 1504 Sul, com o intuito de comparar os resultados obtidos com as
características mecânicas exigidas pelo DNIT, para a utilização do solo em obras de
pavimentação.
O presente trabalho foi um estudo experimental efetuado com o solo da
Quadra 1504 Sul, o qual foi estudado nos seguintes estados:
• Natural;
• Estabilizado com BlindaSolo e o reagente.
Para a caracterização física e mecânica do solo na condição natural, foram
realizados os seguintes ensaios: Granulometria: por peneiramento e sedimentação;
Limite de liquidez (LL); Limite de plasticidade (LP); Compactação na energia Proctor
Normal; Índice de Suporte Califórnia (ISC); Expansão.
Para a determinação das propriedades mecânicas do solo estabilizado com
aditivo foram executados ensaios de Índice de Suporte Califórnia (ISC) e expansão.
3.3.1 Aditivos
Com o objetivo de analisar as propriedades mecânicas (ISC e expansão) do
solo, foram feitos os procedimentos para o estudo da estabilização do mesmo. Foi
utilizado o estabilizante de solos BlindaSolo® BS Plus.
O estabilizante de Solos BlindaSolo BS Plus é um composto que age
invertendo a polaridade das partículas do solo, promovendo o aumento da coesão
do mesmo por trocas catiônicas, reduzindo a espessura da camada de água
adsorvida.
O BlindaSolo® BS Plus é incorporado ao solo com um dos reagentes
indicados para cada tipo de solo: sulfato de alumínio, cal hidratada ou cimento
Portland. A impermeabilização é obtida pela absorção do aditivo por parte das
partículas argilosas do solo, produzindo mudanças na atividade superficial dessas
partículas.
31
3.4 Metodologia de Laboratório
3.4.1 Preparação da Amostra
A preparação da amostra se dá de acordo com a NBR 6457/2016, a qual
prescreve o método para a preparação de amostras de solos para os ensaios de
compactação e de caracterização.
3.4.1.1 Procedimento
Para se ter acesso amostras de solo foi preciso pegar autorização com a
empresa que ira executar as obras de pavimentação na quadra 1504 Sul (figura 4).
Logo após o material ser coletado e transportado para o laboratório do
CEULP/ULBRA, foi colocado em bandejas e permaneceu por alguns dias para que
ocorresse a secagem ao ar. Transcorrido este tempo de secagem, o solo foi então
preparado para que pudessem ser realizados os ensaios necessários. Depois desta
etapa, o solo foi armazenado em embalagens com identificação e quantidade
suficiente para realização dos ensaios.
Figura 4 – Material sendo coletado
Fonte: Autor
32
Toma-se certa quantidade de material seco ao ar e faz-se o destorramento
até que não haja torrões maiores que 4,8mm; - Peneira-se a amostra na peneira
no.4 (4,8mm) e em seguida determina-se sua umidade higroscópica.
Logo após o material ser coletado e transportado para o laboratório do
CEULP/ULBRA (figura 04), foi colocado em bandejas e permaneceu por alguns dias
para que ocorresse a secagem ao ar. Transcorrido este tempo de secagem, o solo
foi então preparado para que pudessem ser realizados os ensaios necessários
(figura 5). Depois faz-se o destorramento até que não haja torrões maiores que
4,8mm. Dessa forma, foi passado na peneira de malha 4,8 mm para eliminar a
porcentagem mais grossa do solo, assim ficando retidos apenas os materiais
orgânicos, tais como pedaços de madeiras. Depois desta etapa, o solo foi
armazenado em embalagens com identificação e quantidade suficiente para
realização dos ensaios.
Figura 5: Amostra do Solo
Fonte: Autor 2017
33
3.4.2 Ensaios de Caracterização
Os ensaios de caracterização física e mecânica foram realizados de acordo
com os procedimentos exigidos pelas normas da Associação Brasileira de Normas
Técnicas (ABNT) correspondentes a cada ensaio. Foram realizados ensaios de
Análise Granulométrica, Limite de Liquidez e Plasticidade e o sistema adotado para
classificação será o sistema Do Manual de Pavimentação Tabela de Nomenclatura
das Partículas.
3.4.3 Analise Granulométrica por Peneiramento
Este procedimento se deu seguindo a norma 7181/16, a qual prescreve o
método para a análise granulométrica de solos, realizada por peneiramento ou por
uma combinação de sedimentação e peneiramento.
O ensaio de granulometria é o processo utilizado para a determinação da
percentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de partículas
representa na massa total ensaiada. Através dos resultados obtidos desse ensaio foi
possível a construção da curva de distribuição granulométrica, tão importante para a
classificação dos solos bem como a estimativa de parâmetros para filtros, bases
estabilizadas, permeabilidade, capilaridade etc. A determinação da granulometria de
um solo pode ser feita apenas por peneiramento ou por peneiramento e
sedimentação, se necessário. (ABNT/NBR 7181/16)
34
3.4.3.1 Procedimento
Foi realizado o procedimento peneiramento fino, no qual as peneiras, foram
preparadas, de modo a formar um único conjunto de peneiras, com abertura de
malha em ordem crescente da base para o topo. A amostra de solo seco é então
peneirada nas peneiras de diâmetros 1,2, 0,6, 0,42, 0,25, 0,15 e 0,075 mm. O
procedimento pode ser realizado com o auxílio de um agitador mecânico ou
manualmente. Neste caso, foi utilizado o método manual como mostra a figura 13.
Anotam-se então os pesos do material retido em cada peneira.
Ainda, neste ensaio, utilizou-se 01 kg do material retido e lavado na peneira
0,075 mm, o qual, posteriormente, foi seco em estufa. A amostra de solo seco
passa a ser peneirada nas peneiras de diâmetros 1,2; 0,6; 0,42; 0,25; 0,15 e 0,075
mm. Os pesos retidos em cada peneira são então anotados (Figura 06).
Figura 06: Peneiras
Fonte: Autor 2017
35
3.4.4 Limite de Consistência
Os limites de consistência para avaliar a plasticidade dos solos considerados
nos ensaios são: liquidez, plasticidade.
Consistência refere-se ao grau de adesão entre as partículas e a resistência
oferecida às forças que tendem a deformar ou romper a massa desse solo.
(TERZAGUI, 1973 apud TSUTSUMI, 2008)
A consistência do solo está entre as características mais importantes nos
estudos do campo da engenharia. Ela determina o desempenho do solo diante de
determinadas tensões e deformações.
Para uma melhor análise desta característica dos solos, utilizam-se os limites
de consistência estabelecidos pelo engenheiro químico Atterberg. Esses ensaios
permitem avaliar a plasticidade dos solos.
Em estudos geotécnicos, a correlação entre o limite de liquidez e o limite de
plasticidade, tem grande aplicação em avaliações de solo para uso em fundações,
construções de estradas e estruturas para armazenamento e retenção de água.
(Mbagwu & Abeh apud SOUZA & RAFFUL, 2000)
3.4.5 Limite de Liquidez
Objetivo deste ensaio é proceder a realização obtendo os valores do Limite de
Liquidez (LL), conforme rege a NBR 6459/16.
O Limite de Liquidez (LL) é definido como a umidade abaixo da qual o solo se
comporta como material plástico; é a umidade de transição entre os estados líquido
e plástico do solo. Experimentalmente corresponde ao teor de umidade com que o
solo fecha certa ranhura sob o impacto de 25 golpes do aparelho de Casagrande
(figura 7).
36
Figura 7 - Aparelho Casagrande
Fonte: Ebah 307x269
3.4.5.1 Procedimento
Com os pares de valores (número de golpes, teor de umidade) constrói-se um
gráfico relacionando teores de umidade (gráfico 1), em escala aritmética (nas
ordenadas) com o número de golpes em escala logarítmica (nas abscissas). O teor
de umidade correspondente a 25 golpes, obtido por interpolação linear é o (LL).
Para se determinar o valor do teor de umidade usa-se a seguinte fórmula:
(%) = ( ) 𝑥 100 (Equação 1)
𝑀𝑠𝑠
Gráfico 1 - Limite de Liquidez.
Fonte: tisutsumi 2008
37
3.4.6 Limite de Plasticidade
Objetivo deste ensaio é proceder a realização dos ensaios de limites de
Atterberg visando obter os valores do Limite de Plasticidade (LP). (NBR 7180/16)
O Limite de Plasticidade (LP) é tido como o teor de umidade em que o solo
deixa de ser plástico, tornando-se quebradiço; é a umidade de transição entre os
estados plásticos e semisólido do solo. Em laboratório o LP é obtido determinando-
se o teor de umidade no qual um cilindro de um solo com 3mm de diâmetro
apresenta-se fissuras. Com o processo de rolagem do cilindro, em uma placa de
vidro fosco, a amostra começa a perder umidade. O momento em que a amostra
apresenta fissuras caracteriza o limite de plasticidade (figura 8).
Figura 8 - Ensaio de Limite de Plasticidade.
Fonte: www.ebah.com.br 432x178
3.4.6.1 Procedimento
A obtenção dos limites de consistência (ou limites de Atterberg) do solo
permite estimar, através da Carta de Plasticidade, suas propriedades, principalmente
no tocante a granulometria e compressibilidade.
Para a obtenção do limite de plasticidade faz-se a média simples dos teores
de umidade individuais, entretanto, a NBR 7180/16 diz que o resultado individual não
pode diferir em mais de 5 % da média e que a quantidade mínima de amostras para
validação do ensaio não pode ser inferior a 3.
38
3.4.7 Índice de Plasticidade
Os valores obtidos nos Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade
são necessários para obter-se o Índice de Plasticidade (IP), qual classifica a amostra
de solo. Segundo a NBR 7180/16 para calcular o IP utiliza-se da fórmula a baixo
𝐼𝑃 = (𝐿𝐿 − 𝐿𝑃)
Na prática, pode-se caracterizar o solo por seu índice de plasticidade e seu
limite de liquidez, como mostrado no quadro 3.
A seguir são apresentados alguns intervalos do IP, que de acordo com
Jenkins apud Caputo (1974) classificam o solo quanto a sua plasticidade quadro 3:
• IP=0 Não Plástico
• 1<IP<7 Pouco Plástico
• 7<IP<15 Plasticidade Média
• IP>15 Muito Plástico
Quadro 3 - Classificação dos solos em função dos índices de plasticidade
Fonte: CRATerre (1979)
3.4.8 Ensaio de Compactação
O ensaio de Proctor, normalizado pela NBR-7182/16 e DNER ME-129/94. O
objetivo da compactação é aumentar a resistência do solo, diminuindo sua
compressibilidade ou o recalque, assim como sua permeabilidade. Esse processo
permite a obtenção da curva de compactação (gráfico 2) e consequentemente do
peso específico aparente seco máximo relacionado à umidade ótima do solo
analisado.
39
Gráfico 2 - Gráfico de compactação
Fonte: DNIT (2006).
3.4.8.1 Procedimento
No que diz respeito ao ensaio de compactação, foi realizado na energia de
compactação Proctor Normal em cilindro grande e sem reutilizar o material.
Para o referido procedimento, separou-se uma amostra de cerca de 6 kg de
solo em estado natural, seco ao ar e passante na peneira 4,8 mm. O ensaio de
compactação é realizado para obtenção da umidade ótima necessária para
realização do ensaio de ISC, segundo as recomendações da ABNT.
Para fazer o ensaio, precisa-se do solo na umidade ótima. Como não é
possível obter este resultado de imediato, adota-se uma umidade 5% abaixo da
umidade presumível, que segundo a norma é muito próxima da umidade dada pelo
IP. Nas etapas seguintes, os teores de umidade serão dados pela umidade da
etapa anterior acrescida em 2%.
Dessa forma, o solo é misturado com a água necessária para que atinja a
umidade ótima, neste caso, foram feitos 10 corpos de prova, utilizando de 2 a 10%
de água, até que se torne homogêneo. Feito isso, o solo é dividido em cinco
porções, colocado no cilindro e compactado. A compactação é feita com 12 golpes
de soquete grande com massa de 4,536 kg, caindo de uma altura de 45,7 cm, a
cada camada de solo que é acrescentada no cilindro.
Após concluir essa etapa, é retirado o anel que complementa o cilindro e feita
a regularização da superfície com o auxílio de uma régua, pesa-se o conjunto
(cilindro+solo). Com os valores de peso específico seco e umidade, obtidos no
ensaio, em seguida, traça-se a curva de compactação, da qual
40
determina-se o peso específico seco máximo e a umidade ótima. Foram realizados cinco
ensaios de compactação e os resultados são obtidos através da média desses ensaios.
3.4.9 Ensaio de Índice de Suporte Califórnia
A norma a ser utilizada é a NBR 9895/2016 de Índice de Suporte Califórnia
(ISC ou CBR - California Bearing Ratio), o ensaio consiste na determinação da
curva, da relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um
pistão num corpo-de-prova de solo, e a pressão necessária para produzir a mesma
penetração numa brita padronizada. (DNIT, 2006)
Através do ensaio de CBR é possível conhecer qual será a expansão de um
solo sob um pavimento quando este estiver saturado, e fornece indicações da perda
de resistência do solo com a saturação.
O ensaio é constituído de três etapas, compactação do solo em corpos de
prova através do ensaio de Proctor, cálculo de expansão através da imersão do
corpo de prova em água e ensaio de penetração. Conforme Mariano Pinto (2008) “o
ensaio de CBR é um ensaio empírico que permite a avaliação do comportamento do
solo sob o ponto de vista da resistência e deformabilidade, por meio de um único
índice” (gráfico 3).
Gráfico 3 - Curva de pressão - penetração.
Fonte: DNIT (2006).
41
3.4.10 Expansão
De acordo com Pinto (2002), o estudo da expansividade dos solos é feito
geralmente por meio de ensaios de compressão endométrica. Inunda-se o corpo de
prova quando as deformações decorrentes de certa pressão já se estabilizaram e
mede-se a expansão ocorrida. A expansão depende da pressão aplicada à amostra,
sendo tanto menor quanto maior a pressão.
O ensaio de expansão é realizado nos corpos de prova moldados para o
ensaio de Índice de Suporte Califórnia, e assim como este, o Método do DNER para
dimensionamento de pavimentos flexíveis determina limites para os valores de
expansão dos solos em cada camada.
3.4.10.1 Procedimento: Mistura Solo – Aditivo Químico
O procedimento da mistura do estabilizante de solos BlindaSolo®, foi
realizado conforme as especificações do fabricante. Como se tratar de solos locais,
foi retirado amostras de solos a partir de 5 cm abaixo da superfície da camada a ser
tratada. A princípio para o estabilizante de solos preparamos, através de dispositivos
adequados, uma solução a 5 (cinco) %, isto e 50ml do produto, mais agua destilada
ate completar 1.000ml, em seguida, homogeneizasse a solução.
Para o reagente Sulfato de Alumínio preparamos, através de dispositivos
adequados, uma solução a 1 (um) %, isto e, pesamos 10g do produto, o diluímos
com um pouco de agua, introduzindo esta solução concentrada, numa proveta e
completamos com agua destilada ate atingir 1.000ml. Em seguida, homogeneizasse
a solução ate a completa diluição do Sulfato de Alumínio.
A quantidade total de líquidos contidas nas recipientes e o volume necessário
para atingir a umidade ótima de compactação, os quais foram introduzidos ao solo
separadamente e em operação continua de completa homogeneização (adiciona-se
ao solo a solução do estabilizante, misturando-os bem e em seguida introduza a
solução do reagente sulfato de alumínio, homogeneizando-os, atingindo assim, a
umidade ótima para ser compactado).
A quantidade do aditivo à mistura, não variou. Frisa-se que foi usado sempre
a quantidade recomendada pelo fabricante.
42
O ensaio de Índice de Suporte Califórnia (ISC) do solo no estado natural e da
mistura solo-aditivo nas diferentes dosagens, foi realizado na umidade ótima média
obtida nos ensaios de compactação do solo no estado natural. Moldaram-se os
corpos-de-prova utilizando-se o cilindro grande e o soquete de 4,536 kg que é solto
de uma altura de 47,5 cm.
Os corpos-de-prova foram preparados pesando-se uma amostra de solo de 5
kg, passante na peneira 4,8 mm, para retirada de impurezas, e, logo após,
reservando. Enquanto isso, uma solução de água destilada + aditivo é preparada,
sendo que esta solução deve conter água suficiente para que o solo atinja a
umidade ótima figura 9.
Figura 9: BlindaSolo® diluído em água
Fonte: Autor
A dosagem do produto, calculado em relação ao peso seco, foi adicionado
a água (destilada) necessária para a obtenção da umidade ótima e acrescentada
ao solo. Convém salientar que, da quantidade de água total a ser adicionada ao
solo, para que o mesmo atinja a sua umidade ótima, foi reduzida a
43
quantidade de água pura a ser adicionada ao mesmo, uma vez que o aditivo já
havia sido diluído em água.
Logo, a quantidade de líquido a ser adicionado ao solo para que o mesmo
atinja a umidade ótima, é a soma de água + água-aditivo. Com o material
necessário preparado, mistura-se o Sulfato de Alumínio diluído em agua ao solo na
mesma quantidade do estabilizante , e faz-se a homogeneização, logo em seguida,
mistura-se a solução água-aditivo ao solo até que esta mistura se torne
homogênea.
Após a homogeneização, a mistura é colocada no cilindro, onde é
compactada na energia de Proctor Normal. São feitas cinco camadas de solo
aplicando-se 12 golpes em cada uma delas. Após esta etapa, é feita a
regularização da superfície do corpo-de-prova, retira-se o espaçador e pesa-se o
conjunto (cilindro + solo).
Após os procedimentos dispostos acima, os corpos-de-prova foram
armazenados em local apropriado, em temperatura ambiente, respeitando-se o
tempo de cura recomendado pelo fabricante, esse tempo é de 48 horas. A
temperatura (t) ambiente durante o processo de cura deve estar dentro do seguinte
intervalo: 0°C ≤ t ≤ 40°C. Depois do processo de cura, os corpos foram imersos em
água por 4(quatro) dias. Posteriormente, foram feitas as leituras de expansão do
solo.
Com isso, pode-se fazer uma comparação entre os resultados obtidos, a
fim de verificar a influência do aditivo nas propriedades mecânicas do solo. A
verificação da resistência a penetração é realizada na prensa padrão para ensaios
de ISC. Um corpo-de-prova é colocado na prensa, ajustando-se o aparelho medidor
feito isso, inicia-se o procedimento onde são feitas as leituras para vários pontos de
penetração.
44
4 RESULTADOS
Neste capítulo serão apresentados e analisados os resultados dos ensaios
expostos na metodologia. Esta análise pretende observar os parâmetros de
estabilidade do solo quando submetido a uma mistura com sulfato de alumínio e
estabilizante e verificar se os requisitos técnicos exigidos pelo DNIT para
construção de base foram atingidos.
4.1.1 Ensaio de Granulometria por Peneiramento
Seguindo a classificação da escala granulométrica demonstrada na quadro 4,
e os valores demonstrados no gráfico 4 o solo de base apresentou: maior que 70%
pedregulho (retido peneiras nº 3/8); maior que 60% areia grossa (retido peneira nº 4
a 10), maior que 50% areia média (retido peneira nº16 a 50), maior que 18% areia
fina (retido peneiras nº 100 e 200), maior que 20% silte e argila (passante peneira
nº200). Conforme a composição granulométrica observa-se que o solo contém um
grande percentual de areia grossa e média.
Não foi realizado ensaio por sedimentação para caracterização de percentual
de silte e argila separadamente em função de o DNIT preconizar a avaliação nas
peneiras nº 4, 10, 40 e 200 para a classificação do material para utilização em
pavimentação. Pelo percentual passante nessas peneiras o material de base se
enquadra nas faixas granulométricas E e F. Nesse critério, sendo admissíveis pelo
DNIT até para uso em base granular para projetos que apresentem número N ≤ 5 x
10⁶. Segundo a forma da curva podemos dizer que enquadra-se como bem
graduado.
O solo Brita apresentou 1,83% de material (retido peneiras nº 19.1); maior que
27,84% de material (retido peneira nº 9.5), maior que 11,29% de material (retido
peneira nº4,8), maior que 2,76% de material (retido peneiras nº 2) A brita utilizada
para o ensaio foi a brita de diâmetro 12.5 (brita 0) gráfico 5.
45
Gráfico 4: Curva Granulométrica Solo Natural
Fonte: Autor 2017
Gráfico 5: Curva Granulométrica Solo Brita
Fonte: Autor 2017
0.01 0.1 1 10 100
10.01
27.58
18.84
49.50
40.81
65.15 60.36
55.21
77.03 80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
97.11 100.00
90.00
98.17
70.33
59.0556.2953.00
46.43
38.35
26.20
16.3210.43
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
0.01 0.1 1 10 100
46
4.1.2 Limite de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP)
O Limite de Liquidez e Plasticidade permitem avaliar a plasticidade dos solos,
essa propriedade dos solos argilosos consiste na maior ou menor capacidade de
serem eles moldados sem variação de volume, sob certas condições de umidade
(DNIT, 2006).
Quando muito úmido os solos argilosos se comportam como um líquido;
quando perde parte de sua água, fica plástico; e quando seco, torna-se quebradiço
(Pinto, 2006).
Através da tabulação dos dados o material de base ensaiado apresentou LL =
27,10 e LP = 19,6 e obteve Índice de Plasticidade IP = 5,4. Quanto as especificação
do DNIT (LL ≤ 25% e IP ≤ 6%) gráfico 6, figura 10 e figura 11
Gráfico 6: Ajuste da reta e teor de umidade para Nº de golpes igual a 25
Fonte: Autor 2017
y = -23.05ln(x) + 101.3
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
10 100
Teo
r d
e U
mid
ade
(%)
Nº de Golpes
47
Figura 10 : Ensaio de Limite de Liquidez
Fonte: Autor 2017
Figura 11: Ensaio de Limite de Plasticidade
Fonte: Autor 2017
48
4.1.3 Ensaio de Compactação
É mostrada a curva de compactação do solo em estudo classificado como
argiloso com pedregulho, primeiro ensaio foi realizado com solo natural Figura 12, o
solo possui um teor de umidade ótima de compactação com cerca de 15,2% e uma
densidade aparente seca de 1,80 g/cm³ conforme mostrado no gráfico 7.
Com adição do Sulfato de Alumínio e estabilizante Figura 13, constatou-se
que o solo possui um teor de umidade ótima de compactação com cerca de 13,3% e
uma densidade aparente seca de 1,965 g/cm³ de acordo com gráfico 8.
O ensaio de compactação com Solo Brita figura 14 apresentou um teor de
umidade ótima de compactação com cerca de 13,8% e sua densidade aparente seca
de 1,99 g/cm³ como mostrado no gráfico 9.
Abaixo encontra-se a curva de compactação do solo, na qual é possível
observar os 5 pontos escolhidos para a confecção dos corpos de prova, no entanto,
com umidades distintas, de forma que um deles se localiza no ramo seco e o outro
no ramo úmido. O ponto de número 3 é o ponto ótimo onde localiza-se a umidade
ótima e a máxima massa específica aparente seca.
Figura 12: Solo Natural
Fonte:Autor 2017
49
Figura 13: Adição do Estabilizante BlindaSolo
Fonte:Autor 2017
Figura 14: Adição da Brita 0
Fonte:Autor 2017
50
Gráfico 7: Curva de Compactação Solo Natural
Fonte: Autor 201
Gráfico 8: Curva de Compactação Solo com Estabilizante Quimico
Fonte: Autor 2017
1.300
1.400
1.500
1.600
1.700
1.800
1.900
2.000
2.100
4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0
gapare
nte
seca (
g/c
m3)
Umidade (%)
1.980
1.960
1.940
1.920
1.900
1.880
1.860
1.840
3.0 4.3 5.5 6.8 8.1 9.4 10.6 11.9 13.2 14.5 15.7 17.0
Umidade (%)
g apare
nte
seca (
g/c
m3)
51
Gráfico 9: Curva de Compactação Solo com Brita
Fonte:Autor 2017
4.1.4 Ensaio de Expansibilidade e Índice de Suporte Califórnia (ISC)
Foi apresentado através de planilhas e gráficos dois resultados: valor do CBR
e medida de variação de volume denominada de expansão do material que é
expressa em %. São gerados três gráficos baseados nas amostras com teor de
umidade seco, ótima e saturada. A partir da leitura do corpo de prova com umidade
ótima nos tempos 2 e 4 minutos, foi feita a média aritmética Figuras 15, 16, 17 e 18.
O material de Base com solo natural conforme o (gráfico 10) apresentou ISC
de 31,3%, e expansão 0,53, portanto não corresponde aos padrões exigidos para
Base que exigem ISC ≥ 60% e expansão ≤ 0,5%. Quanto ao material que foi
adicionado o estabilizante conforme (gráfico 11) apresentou ISC de 74,6%, e
expansão 0,3 estando adequado a ser utilizado como base pois encaixa-se nos
padrões exigidos para ISC ≥ 60%, para vias com ―N‖ ≤ 5 x 10⁶ e expansão ≤ 0,5%.
O material de Base com solo Brita conforme o (gráfico 12) apresentou ISC de
102,9% , e expansão 0,22 estando adequado a ser utilizado como base de acordo
com a norma do DNER-ME 049/94 a mistura deve apresentar Índice de Suporte
Califórnia ISC ≥ 100% e Expansão ≤ 0,3%.
1.300
1.400
1.500
1.600
1.700
1.800
1.900
2.000
2.100
4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0
gapare
nte
seca (
g/c
m3)
Umidade (%)
52
Figura 15: Moldagem do corpo de prova
Fonte:Autor 2017
Figura 16: Pesagem do corpo de prova
Fonte:Autor 2017
53
Figura 17: Corpos de provas com medidor de expansão
Fonte:Autor 2017
Figura 18: Corpo de Prova na prensa
Fonte:Autor 2017
54
Gráfico 10: ISC Solo Natural
Fonte: Autor 2017
Gráfico 11: ISC Solo com Estabilizante Químico
Fonte: Autor 2017
21.60 21.40
0,00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0Pre
ssão (
kg/m
²)
21
31.3 30.8
0.00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
10.0
20.0
30.0
40.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
20
14.9 15.4
0.00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
25
57.70 58.20
0,00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
20.0
40.0
60.0
80.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
21
74.663.6
0.00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
20.0
40.0
60.0
80.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
20
53.748.2
0.00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
20.0
40.0
60.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
25
55
Gráfico 12: ISC Solo Brita
Fonte: Autor 2017
4.3 Analisar a influência da incorporação dos diferentes tipos de estabilização de
solos nas propriedades mecânicas do mesmo, através dos resultados dos ensaios,
com o intuito de utilizá-lo em obras de pavimentação (isc. Compactação, expansão)
O material de Base com solo natural apresentou ISC de 31,3%, e expansão
0,53%, portanto não corresponde aos padrões exigidos para Base que exigem ISC ≥
60% e expansão ≤ 0,5%, o solo possui um teor de umidade ótima de compactação
com cerca de 15,2% e uma densidade aparente seca de 1,80 g/cm³.
De acordo com o DNIT, o material utilizado na camada de base do pavimento
deve apresentar um ISC ≥ 60% e uma expansão ≤ 0,5%. Conforme pôde ser visto
no tópico anterior, os resultados médios obtidos com o BlindaSolo são ISC = 74,6%
e uma expansão = 0,3% o solo possui um teor de umidade ótima de compactação
com cerca de 13,3% e uma densidade aparente seca de 1,965 g/cm³, ou seja,
ambos estão de acordo com o estabelecido pelo DNIT. Logo, o objetivo de
estabilização química do solo foi atingido, quando se compara ao ganho de
resistência.
20.90 20.90
0,00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
21
102.9 95.4
0.00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
50.0
100.0
150.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
20
16.4 15.9
0.00 0.63 1.27 1.90 2.54 3.81 5.08 7.62 10.160.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
Pre
ssão (
kg/m
²)
25
56
O material de Base com solo Brita apresentou ISC de 102,9% , e expansão
0,2% apresentou um teor de umidade ótima de compactação com cerca de 13,8% e
sua densidade aparente seca de 1,99 g/cm³ estando adequado a ser utilizado como
base de acordo com a norma do DNER-ME 049/94 a mistura deve apresentar
Índice de Suporte Califórnia ISC ≥ 100% e Expansão ≤ 0,3% gráficos 13, 14 e
quadro 14.
Quadro 5: Quadro de Resultados
SOLOS CBR (%) UMIDADE (%) EXPANSÃO MASSA (g/cm³)
SOLO NATURAL 31,3 15,2 0,53 1,800
SOLO BRITA 102,9 13,8 0,22 1,990
SOLO BLINDASOLO 74,6 13,3 0,3 1,965 Fonte: Autor 2017 Gráfico 13: Comparativo ISC
Fonte: Autor 2017
0
20
40
60
80
100
120
2.54
% p
orc
eta
gem
Penetração mm
Solo Natural
BlindaSolo
Solo Brita
57
Gráfico 14: Gráfico de comparação
Fonte: Autor 2017
9.1, 1.861
11.20, 1.9213.27, 1.96
15.1, 1.922
16.1, 1.863
9.9, 1.668
11.70, 1.84
13.80, 1.98
15.8, 1.841
17.7, 1.646
11.0, 1.530
13.00, 1.68
15,00; 1,
17.0, 1.692
19.0, 1.548
1.400
1.500
1.600
1.700
1.800
1.900
2.000
2.100
8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0
Үa
pa
ren
te s
eca (
g/c
m3)
Umidade (%)
BlindaSolo
Solo Brita
Solo Natural
58
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com a realização deste trabalho foi possível concluir que, o estudo de
melhoria do solo para base propiciou o conhecimento das características do solo
sobre o qual o pavimento será apoiado e demonstrou que o solo atende as
condições do DNIT, tanto com a adição do BlindaSolo como da Brita.
Constatou-se que a estabilização do solo com aditivo empregada na pesquisa
possibilita, em conjunto com o sulfato de alumínio, a produção de um material
significativamente mais resistente e durável que o solo natural, constituindo-se,
portanto, em alternativa tecnicamente viável e ambientalmente correta para
pavimentação, e assim propiciará significativa melhoria no solo da Quadra 1504 Sul,
com reflexos socioeconômicos.
Igualmente contribuirá para a preservação do meio ambiente, empregando um
material orgânico e reduzindo a exploração de jazidas de recursos não-renováveis,
como solos e rochas. A mesma se mostrou satisfatória quanto aos parâmetros de
Índice de Suporte Califórnia e expansão, visto que a análise dos parâmetros foi feita
para uma base. É importante esclarecer que os resultados obtidos servem apenas
para expressar a reação do produto com o solo estudado, não sendo válida
nenhuma conclusão a respeito da veracidade da atuação desse produto em outros
tipos de solos. Como sugestão para trabalhos futuros, fica a seguinte proposição:
Fazer o estudo da incorporação do aditivo em outro tipo de solo, testar diferentes
dosagens do aditivo no solo, fazer um estudo de custo.
59
REFERÊNCIAS
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT, NBR-7181- 16 Esta Norma estabelece o método para análise granulométrica de solos, realizada por peneiramento ou por uma combinação de sedimentação e peneiramento.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT, NBR-6459- 16/ABNT - Determinação do Limite de Liquidez de Solos.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT, NBR-7180- 16/ABNT - Determinação do Limite de Plasticidade de Solos.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT, NBR- 7182- 16 – Solo- Ensaio de compactação.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRADE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR-9895:2016 – Solo – Índice Suporte Califórnia (ISC) – Método de Ensaio.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRADE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR-6457:2016 – Amostras de Solo – Preparação para ensaios de
compactação e ensaios de caracterização.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRADE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR-7207:1982 – terminologia e Classificação de pavimentação.
BALBO, José Tadeu. Pavimentação Asfáltica: materiais, projeto e restauração. São Paulo: Oficina de Textos, 2007. 557 p.
BlindaSolo. Estabilizante químico de solos. Disponível em: http://www.blindasolo.com.br/ Acesso em 02 de março 2017.
BAPTISTA, Cyro N. Pavimentação: tomo 1. Ensaios fundamentais para a pavimentação – dimensionamentos dos pavimentos flexíveis. 3ª ed. Porto Alegre: Globo, 1978.
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações. Rio de Janeiro: Livro Técnico S.A., 1972. v.1.
. . 3.ed. Rio de Janeiro, Livro Técnico, 1974. v.1,62p.
60
. . 6 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 1988.
CRISTELO, Nuno Miguel Cordeiro. Estabilização de Solos Residuais Graníticos através das Adição de Cal. 2001. 96f. Dissertação. (Escola de Engenharia) – Universidade do Minho, Portugal.
. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER). Manual de conservação rodoviária – Instruções técnicas de execução de serviços. Diretoria de desenvolvimento tecnológico, 1974.
Pesquisa CNT de rodovias 2016: relatório gerencial. – 20.ed. – Brasília : CNT : SEST : SENAT, 2016.
. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DOS TRANSPORTES (DNIT). Manual de Pavimentação. 3. ed. Rio de Janeiro, 2006.
FRANÇA, Fabrício Carlos. Estabilização Química de Solos para Fins Rodoviários: Estudo de Caso com o Produto “RBI Grade 81”. 2003. 104 f. Dissertação (mestrado). Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais.
HOUBEN, H.; GUILLAUD, H. Earth Construction: a compressive guide. London: Intermediate Technology Publications, 1994. 362 p.
MARQUES, G. L. O. Camadas de pavimentos flexíveis. 2007.
PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos. 2 ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2002.
SENÇO, Wlastermiler de. Manual de Técnicas de Pavimentação. São Paulo: Pini, 1997. 746 p.
TSUTSUMI, Mitsuo. TRN018 - Mecânica dos Solos I. Net. Juiz de Fora, jul. 2008.
TEIXEIRA, Manuel Alexandre Nunes. Reposição da Permeabilidade dos Solos: Desafios para o Urbanismo Futuro. 2005. Disponível em: <https://repositorio- aberto.up.pt/bitstream/10216/11613/2/Texto integral.pdf>. Acesso em: 07 abr. 2017.
61
VARGAS, M. Introdução à mecânica dos solos. São Paulo: McGrawHill do Brasil, 1981.)
62
APÊNDICE
Apêndice A : Tabela de Granulometria solo Natural
Apêndice B : Tabela de Granulometria Solo Brita
FONE:
DATA:
MUNICÍPIO:
Φ peneira (mm) massa retirada (g) % retida em cada peneira % retida acumulada % que passa em cada peneira
19,1 17,3 2,89 2,89 97,11
9,5 120,4 20,09 22,97 77,03
4,8 71,2 11,88 34,85 65,15
2 28,7 4,79 39,64 60,36
1,19 30,9 5,16 44,79 55,21
0,6 34,2 5,71 50,50 49,50
0,42 52,1 8,69 59,19 40,81
0,25 79,3 13,23 72,42 27,58
0,15 52,4 8,74 81,16 18,84
0,074 52,9 8,83 89,99 10,01
< 0.074 60 10,01 100,00 0,00
Σ 599,4 100,00
SOLICITANTE: Faxa C N >5 x 10 6
MATERIAL: Solo Natural
TRECHO:
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - NBR - 7181/16
FONE:
DATA:
MUNICÍPIO:
Φ peneira (mm) massa retirada (g) % retida em cada peneira % retida acumulada % que passa em cada peneira
19,1 13,2 1,83 1,83 98,17
9,5 200,8 27,84 29,67 70,33
4,8 81,4 11,29 40,95 59,05
2 19,9 2,76 43,71 56,29
1,19 23,7 3,29 47,00 53,00
0,6 47,4 6,57 53,57 46,43
0,42 58,3 8,08 61,65 38,35
0,25 87,6 12,14 73,80 26,20
0,15 71,3 9,88 83,68 16,32
0,074 42,5 5,89 89,57 10,43
< 0.074 75,2 10,43 100,00 0,00
Σ 721,3 100,00
SOLICITANTE:
MATERIAL: Solo Brita
TRECHO:
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA - NBR - 7181
63
Apêndice C: Tabela de ISC Solo Natural
Apêndice D: Tabela de ISC BlindaSolo
Jazida 01
Amostra: Solo Natural
Operador:
Altura do molde (cm)
- - Leitura Difer. Exp. Leitura Difer. Exp. Leitura Difer. Exp.
Hora (mm) (mm) % (mm) (mm) % (mm) (mm) %
27/09/2004 seg 14:00 4,00 0,00 0,00 3,00 0,00 0,00 1,50 0,00 0,00
28/09/2004 ter 14:00
29/09/2004 qua 14:00
30/09/2004 qui 14:00
01/10/2004 sex 14:00 5,00 1,00 0,88 3,60 0,60 0,53 1,75 0,25 0,22
Tempo Penetração Molde Molde Molde
Min. mm Pol. Leitura ISC Leitura ISC Leitura ISC
- - - - mm Calcul. Corrig. % mm Calcul. Corrig. % mm Calcul. Corrig. %
0,5 0,63 0,025 - 30 3,15 70 7,3 20 2,1
1,0 1,27 0,050 - 65 6,82 120 12,6 45 4,7
1,5 1,90 0,075 - 105 11,01 170 17,8 75 7,9
2,0 2,54 0,100 70,31 145 15,20 15,2 21,6 210 22,0 22,0 31,3 100 10,5 10,5 14,9
3,0 3,81 0,150 - 180 18,87 270 28,3 130 13,6
4,0 5,08 0,200 105,46 215 22,54 22,5 21,4 310 32,5 32,5 30,8 155 16,3 16,3 15,4
6,0 7,62 0,300 - 220 23,07 320 33,6 160 16,8
8,0 10,16 0,400 -
10,0 12,70 0,500 -
001
Miller Pereira Almeida
0,10485
Área do pistão (cm²)Cil.+am. após embebição
2520
11,38 DIN 001
Rodovia:
Trecho:
Subtrecho:
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA
Segmento:
Estaca:
Data:
Registro:
Anel dinamométrico2520
EXPANSÃO 21Molde (Nº)
11,38 11,38
Data
PENETRAÇÃO
Peso da água absorvida 19,3221
Constante do anel
Relógio comparador
EXT 001
Pressão
Padrão Pressão Kg/m² Pressão Kg/m² Pressão Kg/m²
21
Amostra: Solo BlindaSolo
Operador:
Altura do molde (cm)
- - Leitura Difer. Exp. Leitura Difer. Exp. Leitura Difer. Exp.
Hora (mm) (mm) % (mm) (mm) % (mm) (mm) %
27/09/2004 seg 14:00 4,00 0,00 0,00 3,00 0,00 0,00 1,50 0,00 0,00
28/09/2004 ter 14:00
29/09/2004 qua 14:00
30/09/2004 qui 14:00
01/10/2004 sex 14:00 5,00 1,00 0,88 3,34 0,34 0,30 1,75 0,25 0,22
Tempo Penetração Molde Molde Molde
Min. mm Pol. Leitura ISC Leitura ISC Leitura ISC
- - - - mm Calcul. Corrig. % mm Calcul. Corrig. % mm Calcul. Corrig. %
0,5 0,63 0,025 - 110 11,53 240 25,2 70 7,3
1,0 1,27 0,050 - 200 20,97 350 36,7 160 16,8
1,5 1,90 0,075 - 290 30,41 420 44,0 260 27,3
2,0 2,54 0,100 70,31 400 41,94 41,9 59,7 500 52,4 52,4 74,6 360 37,7 37,7 53,7
3,0 3,81 0,150 - 500 52,43 570 59,8 420 44,0
4,0 5,08 0,200 105,46 585 61,34 61,3 58,2 640 67,1 67,1 63,6 485 50,9 50,9 48,2
6,0 7,62 0,300 - 600 62,91 690 72,3 500 52,4
8,0 10,16 0,400 -
10,0 12,70 0,500 -
001
Miller Pereira Almeida
0,10485
Área do pistão (cm²)Cil.+am. após embebição
2520
11,38 DIN 001
Rodovia:
Trecho:
Subtrecho:
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA
Segmento:
Estaca:
Data:
Registro:
Anel dinamométrico2520
EXPANSÃO 21Molde (Nº)
11,38 11,38
Data
PENETRAÇÃO
Peso da água absorvida 19,3221
Constante do anel
Relógio comparador
EXT 001
Pressão
Padrão Pressão Kg/m² Pressão Kg/m² Pressão Kg/m²
21
64
Apêndice E: Tabela de ISC Solo Brita
Jazida 01
Amostra: Solo Brita
Operador:
Altura do molde (cm)
- - Leitura Difer. Exp. Leitura Difer. Exp. Leitura Difer. Exp.
Hora (mm) (mm) % (mm) (mm) % (mm) (mm) %
27/09/2004 seg 14:00 3,80 0,00 0,00 3,15 0,00 0,00 1,55 0,00 0,00
28/09/2004 ter 14:00
29/09/2004 qua 14:00
30/09/2004 qui 14:00
01/10/2004 sex 14:00 5,00 1,20 1,05 3,40 0,25 0,22 1,90 0,35 0,31
Tempo Penetração Molde Molde Molde
Min. mm Pol. Leitura ISC Leitura ISC Leitura ISC
- - - - mm Calcul. Corrig. % mm Calcul. Corrig. % mm Calcul. Corrig. %
0,5 0,63 0,025 - 50 5,24 200 21,0 33 3,5
1,0 1,27 0,050 - 80 8,39 360 37,7 60 6,3
1,5 1,90 0,075 - 110 11,53 530 55,6 90 9,4
2,0 2,54 0,100 70,31 140 14,68 14,7 20,9 690 72,3 72,3 102,9 110 11,5 11,5 16,4
3,0 3,81 0,150 - 180 18,87 840 88,1 140 14,7
4,0 5,08 0,200 105,46 210 22,02 22,0 20,9 960 100,7 100,7 95,4 160 16,8 16,8 15,9
6,0 7,62 0,300 - 220 23,07 970 101,7 150 15,7
8,0 10,16 0,400 -
10,0 12,70 0,500 -
Constante do anel
Relógio comparador
EXT 001
Pressão
Padrão Pressão Kg/m² Pressão Kg/m² Pressão Kg/m²
21
11,38 11,38
Data
PENETRAÇÃO
Peso da água absorvida 19,3221
Anel dinamométrico2520
EXPANSÃO 21Molde (Nº)
DIN 001
Rodovia:
Trecho:
Subtrecho:
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA
Segmento:
Estaca:
Data:
Registro: 001
Miller Pereira Almeida
0,10485
Área do pistão (cm²)Cil.+am. após embebição
2520
11,38
65
Apêndice F: Compactação Solo Natural
Solicitante: Fone: Data:
Descrição: Estaca: Reg. No:
Trecho: Prof (m): Amostra:
Energia: Nº Golpes: 26 Soquete: Molde: Grande
Nº Cápsula # 1 2 3 4 5 2
C + S + A (g) 83,8 83,8 88,6 88,6 119,9 119,9 108,5 108,6 102,2 102,2 659,7
C + S (g) 77,1 77,2 80,4 80,4 106,9 106,9 95,3 95,3 88,7 88,7 644,1
C - Cápsula (g) 16,6 16,6 17,2 17,2 20,3 20,3 17,3 17,3 17,8 17,8 102,3
A - Água (g) 6,7 6,6 8,2 8,2 13,0 13,0 13,2 13,3 13,5 13,5 15,6
S - Solo C 60,5 60,6 63,2 63,2 86,6 86,6 78,0 78,0 70,9 70,9 541,8
w - Umidade (%) 11,1 10,9 13,0 13,0 15,0 15,0 16,9 17,1 19,0 19,0 2,9
Umidade Média (%)
Água Adic. (g)
% Água Adic. (%) 5000
Umidade Calc. (%) Nº Peso Volume
Nº do Molde # # (cm) (cm3)
M + S + A (g) 2 5455 2087
M - Molde (g) 2 5603 2089
S + A (g) 2 5420 2091
g úmida 2 5510 2081g seca 2 5360 2085
Umidade HigroscópicaTeor de Umidade
(g/cm3)
(g/cm3)
11,0
GrandeProctor Normal
13,0 15,0 17,0 19,0
400
COMPACTAÇÃO - NBR-7182/16
Solo Natural
8,0
3,0
3,0
Dados de Compactação dos Corpos de Prova Material Usado em Cada
CP para Homogeneização
Múmida (g)
11,0
70050010,0
17
9000
5455
3545
1,699
1,530
5550
4290
2,052
1,781
13,0
34
9480
5506
3974
1,902
11
9490
5370
4120
1,683
60012,0
15,2
19
9840
1,980
1,692
3840
1,842
80016,0
19,0
22
1,548
14,0
416,7
9200
5360
LABORATÓRIO DE SOLOS E ROCHAS
1
582,7
570,0
153,3
12,7
17,0
66
Apêndice G: Compactação BlindaSolo
Solicitante: Fone: Data:
Descrição: Blinda Solo Estaca: Reg. No:
Trecho: Prof (m): Amostra:
Energia: Nº Golpes: 26 Soquete: Molde: Grande
Nº Cápsula # 1 2 3 4 5 2
C + S + A (g) 128,8 128,8 101,3 101,3 101,8 101,8 99,5 99,5 147,5 147,5 659,7
C + S (g) 119,6 119,6 92,8 92,9 91,9 91,9 88,9 88,9 129,5 129,6 648,8
C - Cápsula (g) 18,4 18,4 17,4 17,4 17,3 17,3 18,8 18,8 19,6 19,6 102,3
A - Água (g) 9,2 9,2 8,5 8,4 9,9 9,9 10,6 10,6 18,0 17,9 10,9
S - Solo C 101,2 101,2 75,4 75,5 74,6 74,6 70,1 70,1 109,9 110,0 546,5
w - Umidade (%) 9,1 9,1 11,3 11,1 13,3 13,3 15,1 15,1 16,4 16,3 2,0
Umidade Média (%)
Água Adic. (g)
% Água Adic. (%) 5000
Umidade Calc. (%) Nº Peso Volume
Nº do Molde # # (Kg) (cm3)
M + S + A (g) 17 5390 2089
M - Molde (g) 17 5609 2089
S + A (g) 17 5510 2088
g úmida 17 5326 2090g seca 17 5386 2087
Umidade HigroscópicaTeor de Umidade
(g/cm3)
(g/cm3)
9,1
GrandeProctor Intermediário
11,2 13,3 15,1 16,3
400
COMPACTAÇÃO - NBR-7182/16
8,0
1,1
1,5
Dados de Compactação dos Corpos de Prova Material Usado em Cada
CP para Homogeneização
Múmida (g)
9,1
70050010,0
10
9630
5390
4240
2,030
1,861
5510
4640
2,222
1,962
11,2
7
10080
5609
4471
2,140
34
9950
5326
4624
1,925
60012,0
13,3
20
10150
2,212
1,922
4514
2,163
80016,0
16,1
17
1,863
14,0
424,9
9900
5386
LABORATÓRIO DE SOLOS E ROCHAS
1
582,7
578,2
153,3
4,5
15,1
67
Apêndice I: Compactação Solo Brita
Solicitante: Fone: Data:
Descrição: Estaca: Reg. No:
Trecho: Prof (m): Amostra:
Energia: Nº Golpes: 26 Soquete: Molde: Grande
Nº Cápsula # 1 2 3 4 5 2
C + S + A (g) 90,1 90,1 93,5 93,5 98,8 98,8 105,2 105,2 110,7 110,7 63,0
C + S (g) 83,5 83,5 85,5 85,5 89,3 89,3 93,2 93,2 96,7 96,7 62,1
C - Cápsula (g) 16,6 16,6 17,2 17,2 20,3 20,3 17,3 17,3 17,8 17,8 12,2
A - Água (g) 6,6 6,6 8,0 8,0 9,5 9,5 12,0 12,0 14,0 14,0 0,9
S - Solo C 66,9 66,9 68,3 68,3 69,0 69,0 75,9 75,9 78,9 78,9 49,9
w - Umidade (%) 9,9 9,9 11,7 11,7 13,8 13,8 15,8 15,8 17,7 17,7 1,8
Umidade Média (%)
Água Adic. (g)
% Água Adic. (%) 5000
Umidade Calc. (%) Nº Peso Volume
Nº do Molde # # (cm) (cm3)
M + S + A (g) 2 5455 2087
M - Molde (g) 2 5603 2089
S + A (g) 2 5420 2091
g úmida 2 5510 2081g seca 2 5360 2085
Umidade HigroscópicaTeor de Umidade
(g/cm3)
(g/cm3)
9,9
GrandeProctor Intermediario
11,7 13,8 15,8 17,7
400
COMPACTAÇÃO - NBR-7182/16
solo Brita
8,0
1,8
1,8
Dados de Compactação dos Corpos de Prova Material Usado em Cada
CP para Homogeneização
Múmida (g)
9,9
70050010,0
17
9280
5455
3825
1,833
1,668
5455
4705
2,250
1,977
11,7
34
9580
5295
4285
2,051
11
9760
5324
4436
1,836
60012,0
13,8
19
10160
2,132
1,841
4040
1,938
80016,0
17,7
22
1,646
14,0
51,2
9400
5360
LABORATÓRIO DE SOLOS E ROCHAS
1
67,3
66,4
15,2
0,9
15,8
68
Apêndice I: LL e LP
Solicitante: Fone: Data:
Descrição: Estaca: Reg. No:
Trecho: Prof (m): Amostra:
Obs:
Determinação # 1 2 3 4 5 6 7
Cápsula # 1 2 3 4 7
Massa Solo Úmido + Cásula (g) 46,10 47,40 51,10 51,70 47,70
Massa Solo Seco + Cápsula (g) 42,40 41,70 44,20 44,00 39,80
Massa da Cápsula (g) 16,50 16,60 16,40 17,20 16,70
Massa da Água (g) 3,70 5,70 6,90 7,70 7,90
Massa Solo Seco (g) 25,90 25,10 27,80 26,80 23,10
Teor de Umidade (% ) 14,29 22,71 24,82 28,73 34,20
Número de Golpes # 40 34 28 22 16
Determinação # 1 2 3 4 5 6 7
Cápsula # 3 4 6 18 24
Massa Solo Úmido + Cásula (g) 9,60 9,60 9,60 9,50 9,30
Massa Solo Seco + Cápsula (g) 9,40 9,40 9,35 9,30 9,10
Massa da Cápsula (g) 8,40 8,30 8,10 8,30 8,10
Massa da Água (g) 0,20 0,20 0,25 0,20 0,20
Massa Solo Seco (g) 1,00 1,10 1,25 1,00 1,00
Teor de Úmidade (% ) 20,00 18,18 20,00 20,00 20,00
LABORATÓRIO DE SOLOS E ROCHAS
LIMITE DE PLASTICIDADE - NBR-7180
LIMITE DE LIQUIDEZ - NBR-6459