MEJORA DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE UN SUELO ESTABILIZADO CON CENIZA DE MADERA DE MEZQUITE
Palabras clave:
Compressão simples; Compressão diametral; Cisalhamento diretoResumen
Cuando el suelo no tiene propiedades adecuadas para soportar las cargas impuestas, puede ser mejorado para cumplir los requisitos de diseño. Este artículo presenta los resultados de las características fisicoquímicas y del comportamiento mecánico de un suelo en la ciudad de Agrestina, Pernambuco, estabilizado con diferentes porcentajes de ceniza de madera de mesquite (CMM). Las mezclas se realizaron con 4%, 6%, 8% y 10% de CLA en relación a la masa de la muestra seca con el fin de evaluar la evolución de la estabilización a diferentes tiempos de curado (0, 7, 14 y 28 días). Se realizaron ensayos de caracterización geotécnica, mecánico, así como ensayos químicos del suelo y de las mezclas suelo-CLA. Las pruebas químicas de espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (XRD) analizaron los componentes químicos y los minerales. Los ensayos mecánicos investigaron la resistencia a la compresión simple (RCS), la resistencia a la tracción por compresión diametral (RTCD) y la de cizalladura directa (CD). Los resultados mostraron un aumento de la resistencia como consecuencia del aumento del contenido de CLA y del tiempo de curado, debido a la cementación que se produce en las mezclas. En la prueba RCS, el aumento fue del 228% del suelo con un 10% de CLA y 28 días de curado. En el ensayo RTCD, el aumento fue del 314%, y en el ensayo de resistencia al cizallamiento, la cohesión aumentó como consecuencia del tiempo de curado y del aumento del contenido de CLA. El ángulo de fricción no mostró una tendencia definida. Los resultados muestran que el CLA se puede utilizar para mejorar el comportamiento mecánico del suelo, reduciendo también el pasivo medioambiental.
Citas
AGEITEC. Agência Embrapa de Informação Tecnológica. Mapa Exploratório-Reconhecimento de Solos do Município de Agrestina, PE. Disponível em: <http://www.uep.cnps.embrapa.br/solos/pe/Agrestina.pdf>. Acesso em 16 mar. 2022.
ALBUQUERQUE, F. C. et al. Review of Expansive Soil Stabilization Methods. VI International Symposium on Innovation and Technology (SIINTEC). Anais. São Paulo, 2020.
ALENCAR, V. L. DE L. Caracterização geotécnica de solo estabilizado com cimento e cinzas de resíduos sólidos da saúde. Dissertação (Mestrado em Engenharia civil e Ambiental). Orientado por Prof(a). Dra. Maria Pilar Durante Ingunza, 2022.
AMORIM, S. F. Contribuição à cartografia geotécina: sistema de informações geográficas dos solos expansivos e colapsíveis do estado de Pernambuco (SIGSEC-PE). Dissertação de Mestrado, Centro de Tecnologia e Geociências. Engenharia Civil, UFPE, 2004, 263 p., 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 6457: Amostras de solo — Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Versão corrigida: 2016. Rio de Janeiro, 2016.
____________ABNT. NBR 7222: Concreto e argamassa – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2011.
____________ ABNT. NBR 6458: Grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm — Determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água. Rio de Janeiro, 2016. 10p.
____________ ABNT. NBR 6459: Solo — Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, 2016. 5p.
____________ ABNT. NBR 7180: Solo — Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 2016. 3p.
____________ ABNT. NBR 7181: Solo — Análise granulométrica. Rio de Janeiro, 2016. 12p.
____________ ABNT. NBR 7182: Solo — Ensaio de compactação. Rio de Janeiro, 2016. 9p.
____________ ABNT. NBR 12025: Solo-cimento – ensaio de compressão simples de corpos de prova cilíndricos – método de ensaio. Rio de Janeiro, 2012.
____________ABNT. NBR 12653: Materiais pozolânicos - requisitos. Rio de Janeiro, 2012.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS - ASTM D 2487. Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil). ASTM International, West Conshohocken, PA., v. null, p. 1, 2017.
____________ASTM D 3080. Standard test method for direct shear test of soils under consolidated drained conditions. ASTM International, p. 1–9, 2011.
AZAMBUJA, R. M. B. Comportamento mecânico e hidráulico de misturas de solo-cimento-bentonita para a aplicação em barreiras verticais de contenção de contaminantes. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2004.
AZEVÊDO, A. L. C. DE. Estabilização de solos com adição de cal. Um Estudo a respeito da revesibilidade das reações que acontecem no solo após a adição de cal. Universidade Federal de Ouro Preto, 2010.
BALDOVINO, J. DE J. A. Comportamento mecânico de um solo siltoso da formação geologica guabirotura tratado com cal em diferentes tempos de cura. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), 2018.
BARBOSA, V. Estudo do Comportamento Geotécnico de um Solo Argiloso de Cabrobó, potencialmente expansivo, estabilizado com cal. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco. Orientador: Silvio Romero de Melo Ferreira, 2013.
BENNY, J. R.; JOSEPH J. K,; SEBASTIAN, J. M.; THOMAS, M. Effect of Glass Powder on Engineering Properties of Clayey Soil. International Journal of Engineering Research and Technology, v. 6, n. 05, p. 228–231, 2017.
CAVALCANTI, L. L. F. Avaliação da resistência a compressão simples e absorção de água de tijolos vazadas de solo-cimento produzidos a partir da substituição parcial do cimento pela cinza de lenha de algaroba. Universidade Federal de Pernambuco, 2016.
CONSTANTINO, C. DE S. Estabilização de um solo expansivo do município de Paulista com uso de cinzas de casca de arroz. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, 2018.
Dinesh, A., Indhumathi, S., Pichumani, M. Performance Assessment of Copper Slag and Sawdust Ash in Stabilization of Black Cotton Soil. Advances in Sustainable Construction Materials. Lecture Notes in Civil Engineering, v.124, p 213–227, 2021.
DRUMOND, M. A. M. M. Avaliação da Aplicação da Cinza Resultante da Queima do Bagaço da Cana-de-Açúcar Sobre o Potencial Expansivo de uma Argila Proveniente do Município de Paulista-PE. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, 2019.
EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. 2. ed. Rio de Janeiro: EMBRAPA SOLOS, 2006.
FEUERHARMEL, C. Estudo da resistência ao cisalhamento e da condutividade hidráulica de solos coluvionares não saturados da formação serra geral. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2007.
FOPPA, D. Análise de Variáveis-chave no Controle da Resistência Mecânica de Solos Artificialmente Cimentados. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2005.
GONÇALVES, D. Caracterização mineralógica por Difração de Raios X e o Método de Rietveld da fração argila de um Latossolo Vermelho Distrófico em três manejos diferentes. Dissertação (Mesrado em Química)- Universidade Estadual de Ponta Grossa, 2008.
GUEDES, J. P. C.; TENÓRIO, E. A. G.; SILVANI, C.; BRAZ, R. I. F. Previsão da resistência à compressão simples de um solo expansivo estabilizado com cimento através do índice porosidade/teor volumétrico de cimento. Revista Principia-Divulgação Científica e Tecnológica do IFPB, v.59, n.2, p.110-115, 2022.
HENRIQUES, A. B. Caracterização e estudo das propriedades eletrocinéticas dos minerais de ferro: hematia, geothita e magnetita. Tese (doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas) - Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, 2012.
IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em: < https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pe/ agrestina/panorama>. Acesso em 20 jun. 2022.
JAMES, J.; PANDIAN, P. K.; SWITZER, A. S. EGG. Shell ash as auxiliary addendum to lime stabilization of an expansive soil. Journal of Solid Waste Technology and Management, v. 43, n. 1, p. 15–25, 2017.
LACERDA, L. S. S. DO N. DE. Análise do comportamento geotécnico de solos de Cabrobó, potencialmente expansivos, estabilizados com cinza de casca de arroz. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, 2019.
LEE, P. Y.; SUEDKAMP, R. J. Characteristics of irregularly shaped compaction curves of soils. Highway Research Record, v. 381, p. 1–9, 1972.
LELOUP, W. D. A. Efeito da adição de lodo têxtil e cinzas de lenha gerados no apl de confecções pernambucano em argamassa de cimento portland. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Universidade Federal de Pernambuco, 2013.
LIMA, R. P.; JACINTHO, A. E. P. G.A.; FORTI, N. C. S.; PIMENTEL, L.L. Estabilização de solo laterítico utilizando cinza do bagaço da cana de açúcar e cal hidratada. Matéria (Rio de Janeiro), v. 27, n. 1, 2022.
LIMA, R. A. P. Concretos auto-adensáveis com incorporação de cinza de madeira da algaroba com fíler alternativo. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Pernambuco, 2019.
LIRA, H. L.; NEVES, G. A. Feldspatos: conceitos, estrutura cristalina, propriedades físicas, origem e ocorrências, aplicações, reservas e produção. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v. 3, p. 110–117, 2013.
MARTINS, T. Caracterização mineralógica e da máteria orgânica do solo por técnicas espectroscópia e DRX. Dissertação (Mestrado em química) - Universidade Estadual de Ponta Grossa., 2009.
MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Microestrutura, propriedades e materiais. São Paulo, Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON), 2014.
MELIANDE, A. M. C. Análise Do Comportamento De Misturas De Solos Com Cinza Volante De Carvão Mineral E Cal. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, 2014.
MELO, M. C. S. DE. Utilização de cinza de algaroba como matéria-prima alternativa para uso em blocos de solo-cal. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Campina Grande., 2018.
NASCIMENTO, J. E. F.; NÓBREGA, A. C. V.; FERREIRA, H. C.; NEVES, G. A.; SANTANA, L. N. L. Cinza de biomassa rica em calcário como material carbonático em sistemas cimentícios de base Portland. Cerâmica, v. 65, n. 373, p. 85–91, 2019.
NASCIMENTO, J. E. M. F. DO. Avaliação dos efeitos da substituição da cal hidratada por cinzas de algaroba em argamassas de revestimento. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, 2014.
PAIVA, S. C. de.; LIMA, M. A. de A.; FERREIRA, M da G. de V. X.; FERREIRA, S. R. de M. Propriedades geotécnicas de um solo expansivo tratado com cal. Revista Matéria, v. 21, n. 2, p. 437–449, 2016.
PEREIRA, E. M. Estudo do comportamento à expansão de materiais sedimentares da Formação Guabirotuba em ensaios com sucção controlada. Tese (Doutorado em Engenharia Geotécnica) - Escola de Engenharia de São Carlos, 2004.
PIRES, D. R. Desenvolvimento de argamassas com substituição parcial do cimento portland por cinzas de algaroba geradas do apl (arranjo produtivo local) de confecções pernambucano. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Universidade Federal de Pernambuco. Caruaru. 2016.
PRADO, H. DO. A pedologia simplificada. Arquivo do Agrônomo- No 1, 2a ed. Ampliada e modificada. POTAFOS, Piracicaba, São Paulo, p. 1–16, 1995.
ROSALES, J.; AGRELA, F.; MARCOBAL, J. R.; DIAZ-LÓPEZ, J. L.; CUENCA-MOYANO, G. M.; CABALLERO, Á.; CABRERA, M. Use of Nanomaterials in the Stabilization of Expansive Soils into a Road Real-Scale Application. Materials, v. 13, n. 14, p. 1–25, 2020.
SANTOS, L. L. Adição de cinza de lenha de Algaroba (Prosopis juliflora) em massa cerâmica para revestimento. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal da Paraíba, 2014.
SILVA, G. J. B. Estudo do comportamento do concreto de cimento portland produzido com a adição de resíduo de polimento do porcelanato. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Minas) - Universidade Federal de Minas Gerais, 2005.
SILVA, J. A. Estudo do comportamento geotécnico de um solo potencialmente expansivo, encontrado em Agrestina/PE, aplicando cinza de casca de arroz e cal como aditivos estabilizantes. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, 2018.
SILVA, J. A.; BELLO, M. I. M. DA C. V.; FERREIRA, S. R. DE M. Comportamento geotécnico de um solo expansivo estabilizado com cinza de casca de arroz e cal hidratada. Journal of Environmental Analysis and Progress, v. 5, n. 2, p. 232–256, 2020.
VITALI, O. P. M. Efeito da composição de misturas de solo-cimento nos parâmetros de rigidez e de resistência. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia do Porto, 2008.
VIZCARRA, G. O. C. Aplicabilidade de Cinzas de Resíduo Sólido Urbano para Base de Pavimentos. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Pontifíca Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), 2010.
Weatherspark. Clima: Agrestina. < https://pt.weatherspark.com/y/31351/Clima-caracter%C3%ADstico-em-Agrestina-Brasil-durante-o-ano > Acessado em 21 mar. 2023.
YADU, L.; TRIPATHI, R. K.; SINGH, D. Comparison of fly ash and rice husk ash estabilized black cotton soil. International Journal of Earth Sciences and Engineering, v. 4, n. 6, p. 42–45, 2011.
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