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Departamento de Engenharia Civil
ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE MISTURAS DE SOLOS COM
CINZA VOLANTE DE CARVÃO MINERAL E CAL
Aluno: Julia Figueiredo Genovesi
Orientadora: Michéle Dal Toé Casagrande
Co-Orientadora: Amanda Maria Chrispim Meliande
1 - Introdução
Na engenharia geotécnica o solo nem sempre atende a todas as necessidades que
demandam uma obra. Uma das alternativas, e boa solução também para a preservação de
recursos naturais, é a aplicação de resíduos em obras geotécnica.
Diante da crescente busca de soluções visando a preservação dos recursos naturais, o
aproveitamento e a aplicação de resíduos em obras geotécnicas está se destacando, evitando
então a sua disposição inadequada e reduzindo a geração de impactos ambientais.
Atualmente, o emprego de resíduos em processos de estabilização dos solos tem sido
foco de diferentes pesquisas que visam substituir parte do uso de materiais com alto custo por
de menores custos, que consistem nos resíduos, como é o caso da utilização da cinza volante.
A cinza volante, resíduo pesquisado em misturas com solo e cal, é um resíduo
proveniente da queima do carvão mineral em usinas termelétricas. Pela sua abundância e
propriedades pozilânicas, esta vem sendo muito utilizada em vários países. No Brasil seu
principal aproveitamento tem sido proveniente da fabricação de cimento pozolânico. Já a cal,
material muito utilizado na antiguidade, é um econômico estabilizante e o mais utilizado.
É importante pontuar que, para a concepção de novos materiais é necessário estudar as
propriedades físicas, químicas e mecânicas dos materiais de constituição, bem como suas
combinações. O conhecimento do mecanismo de estabilização é vital para a compreensão da
resposta da mistura.
2 - Objetivo
Esta pesquisa tem como objetivo analisar os efeitos da cinza volante quando misturada
com solo argiloso. As misturas foram realizadas em ensaios laboratoriais com a cinza
proveniente da usina de carvão Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, localizada no
município Capivari de Baixo, no estado do Rio Grande do Sul. Esse estudo analisa a grande
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importância do reaproveitamento destes resíduos, que atualmente é depositado em bacias de
sedimentação a céu aberto, podendo gerar impactos ambientais.
Com e sem a adição de cal hidratada, as misturas solo-cinza foram testadas para
analisar a viabilidade de sua aplicação em obras geotécnicas, por isso é de grande relevância a
adição de cal e dos teores de cinza nas misturas. Além disso, é necessário avaliar o
comportamento mecânico do solo e das misturas estudadas, e realizar ensaios de
caracterização física e química do solo.
3 - Metodologia
Inicialmente foi preciso definir as porcentagens de cinza adotadas em cada mistura,
para isso foi necessário ter como base trabalhos realizados anteriormente. Após essa etapa,
foram realizados ensaios de caracterização física dos materiais como argila, cinza volante e
misturas destes com a cal. A partir desse processo foi possível conhecer a granulometria dos
mesmos e obter o valor exato da densidade real dos grãos.
Para analisar a umidade ótima e o peso específico seco máximo da argila, foram
utilizados ensaios de compactação. Assim foi possível definir a moldagem de cada corpo de
prova para o ensaio de cisalhamento direto. Os ensaios de cisalhamento foram executados
para as misturas solo-cinza e solo-cinza-cal.
4 - Materiais Utilizados
4.1 - Solo Argiloso
O solo que foi utilizado é um solo maduro, de origem coluvionar, argilo-arenoso, não
saturado, proveniente do Campo Experimental II da Puc-Rio. O material utilizado foi retirado
de aproximadamente 2 metros a partir da superfície da encosta.
Figura 4.1: Solo argiloso
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4.2 - Cinza Volante
A cinza volante é resultado do processo de queima do carvão mineral no Complexo
Termelétrico Jorge Lacerda, situado no município Capivari de Baixo, no estado de Santa
Catarina. O Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, pertencente à Companhia Tractebel
Energia, é considerado o maior complexo termelétrico movido a carvão mineral da América
Latina.
Após o processo de queima do carvão, aproximadamente 80% do material não
queimado, obtido de uma combustão incompleta, é recuperado em tubulações de exaustão de
gás. Este material é chamado cinza volante, que é constituída por partículas extremamente
finas (menor que 0,15mm). Esta foi transportada para o estado do Rio de Janeiro por meio da
SATC – Associação Beneficente da Industria Carbonífera de Santa Catarina, e foi depositada
em tonéis no Laboratório de Geotecnia e Meio ambiente da PUC-Rio.
Figura 4.2: Cinza volante
4.3 Cal
A cal que foi utilizada nas misturas foi a cal hidratada calcítica, conhecida por “cal
hidratada Itaú”.
Quadro 1: Exigências físicas e químicas para a cal (NBR 7175).
Exigências físicas
Compostos Limites
CH-I CH-II CH-III
Finura (% retida
acumulada)
Peneira 0,600mm 0,5 0,5 0,5
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Peneira 0,075mm 10 15 15
Retenção de água 75 75 70
Incorporação de areia 3,0 2,5 2,2
Estabilidade Ausência de cavidades ou protuberâncias
Plasticidade 110 110 110
Exigências químicas
Anidrido carbônico Fábrica (máx) 5% 5% 13%
Depósito (máx) 7% 7% 15%
Óxidos de cálcio e magnésio não hidratado
calculado (CaO + MgO) (máx)
10% 15% 15%
Óxidos totais na base de não voláteis (CaOt +
MgOt) (mín)
90% 88% 88%
4.4 Misturas solo-cinza e solo-conza-cal
As porcentagens de cinza usadas nas misturas foram definidas com base na análise dos
teores utilizados em pesquisas anteriores. Estas foram: 15% e 30% de cinza volante em solo
argiloso, já o teor de cal foi definido em 3% em relação ao peso seco das cinzas.
A tabela 4.1 apresenta os teores de cada material utilizados nas misturas, assim como
as siglas que as descrevem.
Tabela 4.1: Teores e símbolos utilizados para os materiais.
Material/Mistura Solo (%) Cinza de
Fundo
(%)
Cinza
volante
(%)
Cal (3%) Símbolo
Solo argiloso 100 - - - S
Cinza Volante - - 100 - CV
Mistura 6 70 - 27 3 S70/CV27/C3
Mistura 7 85 - 12 3 S85/CV12/C3
Mistura 8 70 - 30 - S70/CV30
Mistura 9 85 - 15 - S85/CV15
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5 - Métodos e procedimentos de ensaio
5.1 - Ensaios de Caracterização física
Os ensaios de caracterização física se desenvolveram a partir dos ensaios de análise
granulométrica, densidade específica dos grãos e limites de Atterberg e tiveram como
finalidade a determinação das propriedades-índice.
Forma seguidas as metodologias das seguintes normas:
-NBR 6457 (1986) – Amostras de Solos – Preparação para ensaios de compactação e
caracterização;
-NBR 7181 (1984) – Análise granulométrica;
-NBR 6508 (1984) – Determinação da densidade real dos grãos;
-NBR 6459 (1984) – Solo – Determinação do limite de liquidez;
-NBR 7180 (1984) – Solo – Determinação do limite de plasticidade.
-NBR 12004 (1990) – Solo – Determinação do índice de vazios máximos de solos não
coesivos;
-NBR 12051 (1991) – Solo – Determinação do índice de vazios mínimos de solos não
coesivos;
-NBR 7182 (1986) – Solo – Ensaio de compactação.
Através dos resultados obtidos dos limites de liquidez e plasticidade, é possível
determinar o índice de plasticidade do solo, expresso pela equação eq. XX
eq. (XX)
5.2 - Ensaios de caracterização química e ambiental
Tendo em vista a proposta deste trabalho de reutilização de cinza volante para outras
aplicações, foram realizados ensaios de caracterização química e ambiental com a finalidade
de analisar a viabilidade do emprego deste resíduo sem causar danos à saúde humana e ao
meio ambiente.
Estes ensaios foram realizados em conjunto com o Departamento de Química, de
acordo com as metodologias das seguintes normas:
-NBR 10004 (2004) – Classificação de Resíduos Sólidos;
-NBR 10005 (2004) – Lixiviação de Resíduos Sólidos;
-NBR 10006 (2004) – Solubilização de Resíduos Sólidos;
-NBR 13600 (1996) – Determinação do teor de matéria orgânica por queima a 440°C.
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5.3 - Ensaios de Caracterização Mecânica
5.3.1 - Ensaio de compactação Proctor Standard
Foram realizados ensaios de compactação para o solo puro e para as misturas com
teores de 12%, 15%, 27% e 30% de cinza volante, com a finalidade de determinar a umidade
ótima de compactação bem como o peso específico seco máximo dos materiais. Para estes
ensaios foram utilizados a energia de compactação Proctor Normal, houve o reuso de material
e eles seguiram as metodologias da norma NBR 7182 (1986).
O material foi seco em estufa a 60°C, destorroado e passado na peneira #4 como
determina a norma NBR 6457 (1986). Depois, foi determinado quantidade de água a ser
adicionada ao material de forma que ele ficasse com cerca de 5% de umidade abaixo da
umidade ótima. O ensaio de limite de plasticidade permite estimar com maior precisão este
valor, por apresentar um resultado que pode ser próximo da umidade ótima. Após a adição de
água às misturas de solo com as diversas porcentagens de cinza, homogeneizou-se bem o
material.
Após esta etapa, colocou-se o material dentro do molde cilíndrico pequeno (cilindro
Proctor), aplicando uma energia de 26 golpes a cada uma das três camadas necessárias para
preencher totalmente o volume do molde. Para que houvesse uma boa aderência entre as
camadas já compactadas, estratificou-se cada um delas antes de adicionar o solo equivalente à
próxima. Atinge-se um volume superior ao do molde devido o emprego do anel
complementar, com o auxílio de uma régua biselada este excesso é removido.
Terminada a compactação, pesa-se o cilindro juntamente com o solo, e são retiradas
três amostras da região central do corpo de prova com a finalidade de obter-se a umidade
média após a secagem na estufa e assim como seu peso específico seco correspondente. Este
processo é repetido para a preparação de novos corpos de prova, acrescentado água de forma
a aumentar a umidade da mistura em aproximadamente 2%. Obtendo-se então, após a
compactação destes, novos pares de valores de umidade e peso específico seco.
Após um total de cinco repetições para cada mistura, cinco pares de valores foram
obtidos divididos entre os ramos seco e úmido da curva de compactação. A partir desses
dados, têm-se a curva de compactação, de onde são extraídos os valores de umidade ótima e
peso específico máximo, correspondentes ao ponto máximo das curvas. Estes valores foram
utilizados para a moldagem dos corpos de prova utilizados nos ensaios de cisalhamento
direto.
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5.3.2 - Ensaio de cisalhamento direto
Os ensaios de cisalhamento direto foram realizados com 15% e 30% de cinza volante,
e as misturas com cal contaram com a presença de 12% e 27% de cinza, contudo não foram
submetidas ao processo de cura.
O objetivo destes ensaios foi o de determinar a resistência do cisalhamento direto do
solo através da obtenção dos parâmetros coesão e ângulo de atrito. Assim buscou-se analisar a
influência do teor de cinza e da presença de cal nestes parâmetros, verificando a viabilidade
do emprego destes para aplicações geotécnicas. Os procedimentos para a execução dos
ensaios estão descritos na norma ASTM D 3080 (2004).
Para a confecção dos corpos prova do solo argiloso e das suas misturas, compactou-se
um corpo de prova cilíndrico na energia Proctor Normal com umidade ótima e peso específico
seco máximo, obtidos por meio do ensaio de compactação. Por causa das dimensões da caixa
de cisalhamento (10,2cm x 10,2 cm x 2,5cm) a compactação do corpo de provo teve de ser
realizada no cilindro grande (15,08cm x 17,78cm, diâmetro x altura), utilizando-se o soquete
grande (4,53kg) e ajustando-se o número de golpes e o número de camadas de modo que a
energia de compactação fosse similar à do cilindro pequeno. Dessa forma foram feitas 5
camadas e aplicados 12 golpes a cada uma delas, de acordo com a norma NBR 7182 (1986).
A partir do cilindro compactado (Figura 5.1), foram moldados 3 corpos de prova para
o ensaio de cisalhamento direto. O procedimento se dá através da cravação de um anel
metálico cujas dimensões são aproximadamente as mesmas da caixa de cisalhamento, no
cilindro obtido. Esta cravação é feito uniformemente, escavando as laterais para o alívio de
tensões. É importante que as laterais estejam untadas com vaselina antes da cravação para que
o corpo de prova não seja danificado com o processo de transferência para o equipamento. A
transferência é realizada com o auxílio de um cap de acrílico, a Figura 5.2 mostra o corpo de
prova moldado.
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Figura 5.1: Cilindro de solo argiloso compactado.
Figura 5.2: Corpo de prova com argila, cinza e cal moldado para o ensaio.
A caixa de cisalhamento é dividida horizontalmente por duas metades e a força normal
é aplicada no corpo de prova a partir do topo da caixa de cisalhamento. Está força é aplicada
de modo a mover uma metade da caixa em relação à outra até provocar a ruptura. As caixas
distam entre si de 5,0mm antes de iniciar a fase de cisalhamento do ensaio, para que o
deslocamento relativo entre elas possa ocorrer. Acima e abaixo do corpo de prova, placas
ranhuradas são colocadas de modo a fornecerem atrito ao solo e impedindo que este deslize
quando a força horizontal é aplicada. Papéis de filtro e pedras porosas também são colocados
para impedir o carreamento de partículas e para que a drenagem possa ocorrer livremente,
estando o corpo de prova completamente ou parcialmente saturado.
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O ensaio de cisalhamento direto realizado ocorreu com o controle da deformação,
onde uma taxa constante de deslocamento cisalhante é aplicada na metade superior da caixa
por um motor que atua por meio de engrenagens, a uma velocidade determinada por um fator
que vai de acordo com a carga aplicada verticalmente. Essa velocidade é calculada através dos
dados da fase inicial do ensaio, chamada fase de adensamento, onde o corpo de prova é
submetido somente à tensão vertical, sendo medida a variação de altura com o tempo, até que
esta se estabilize. Através de um gráfico de deslocamento vertical versus raiz do tempo (t),
obtém-se o valor de t100, correspondente a 100% do adensamento, e calcula-se a velocidade a
ser adotada na fase de cisalhamento. Para as misturas com o solo argiloso, o tempo de
adensamento foi estipulado em 24 horas.
Na fase de cisalhamento, a ruptura sofrida pelo corpo de prova ocorre ao longo do
plano de divisão da caixa. O deslocamento horizontal da metade superior da caixa é medido
por um LVDT (Linear Variable Differential Transformer) horizontal, que funciona como um
sensor para medição de deslocamento linear. As variações da altura do corpo de prova, ou
seja, as variações do volume do mesmo ao longo do ensaio são obtidas através das leituras no
LVDT vertical. O anel de carga mede a força horizontal variável à qual o corpo de prova está
sendo submetido.
Houve a repetição dos ensaios em corpos de prova similares para o solo e cada uma
das misturas. Para o solo argiloso, aplicou-se 200kPa. Assim, pelo gráfico da Tensão
Cisalhante Maxima, que indica o momento de ruptura versus Tensão Normal, pré-definida,
determina-se as envoltórias de ruptura e os parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo.
A Figura 5.3 ilustra o equipamento de cisalhamento direto utilizado na pesquisa.
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Figura 5.3: Prensa utilizada para os ensaios de cisalhamento direto.
6 – Discussão dos Resultados
6.1 – Ensaios de caracterização física
6.1.1 – Densidade real dos grãos (Gs)
O valor da densidade real dos grão do solo argiloso foi 2,72, obtido através da média
aritmética de quatro determinações com uma variação máxima de 1,1%.
A tabela 6.1 apresenta, em síntese, os trabalhos realizados com o solo do Campo
Experimental II.
A tabela 6.2 mostra os resultados de densidade real dos grãos das misturas. Já a Figura
6.1 mostra a variação da densidade real dos grãos com relação aos teores de cinza utilizados
nas misturas com o solo argiloso. Observando uma redução da densidade real dos grãos com o
aumento dos teores de cinza volante.
Tabela 6.2: Densidade real dos grãos das misturas.
Material/Mistura Densidade real dos grãos
S 2,720
S85/CV12/C3 2,665
S70/CV27/C3 2,587
S85/CV15 2,651
S70/CV30 2,566
Figura 6.1: Variação da densidade real dos grãos com o teor de cinza de volante para o solo argiloso
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6.1.2 – Análise granulométrica
Os resultados do ensaio de análise granulométrica estão presentes na mesma tabela
6.1, juntamente com os dados de pesquisas anteriores com o mesmo solo. Já a curva
granulométrica é apresentada na Figura 6.2.
Tabela 6.1: Pesquisas realizadas com o solo do Campo Experimental da PUC-Rio.
Autor Prof. (m) Gs Ped.+areia
(%)
Silte
(%)
Argila
(%)
LL LP IP SUCS
Sertã
(1986)
1,00-1,45
2,00-2,45
3,00-3,45
2,75
2,73
2,74
26,25
28,13
45,63
73,75
71,87
54,37
71
75
72
35
49
45
36
26
27
MH
MH
MH
Marinho
(1986)
3,60 2,75 35,00 3,00 62,00 65 38 27 MH
Lins
(1991)
2,00-2,40
3,00-3,40
2,74
2,74
34,00
34,00
4,00
4,00
62,00
62,00
78
73
32
34
46
39
MH
MH
Daylac
(1994)
3,00
6,00
2,77
2,76
24,00
31,00
5,00
6,00
71,00
63,00
70
82
30
43
40
39
MH
MH
Beneveli
(2002)
1,50 2,76 33,00 9,00 59,00 56 31 25 CH
Soares
(2005)
1,00 2,74 41,00 5,50 53,50 54 28 26 CH
Meliande
(2014)
2,00 2,72 36,40 10,80 52,70 53 39 14 CH
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Figura 6.2: Curva granulométrica do solo argiloso.
As curvas do solo argiloso e da cinza volante estão representadas na Figura 6.3, assim
como as misturas como 15% e 30% de cinza volante na Figura 6.4.
Figura 6.3: Curvas granulométricas do solo argiloso e da cinza volante.
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Figura 6.4: Curvas granulométricas do solo argiloso, da cinza volante e das suas misturas.
Com o auxílio das figuras, pode-se observar que a cinza volante apresenta um elevado
teor de finos, que correspondem a granulometria silte, além de uma fração de areia de
granulometria fina.
Quanto à granulometria das misturas com solo argiloso, observa-se que elas adquirem
uma granulometria intermediária às do solo puro e da cinza, sendo que na mistura de maior
teor de cinza (S70/CV30), o teor de argila tende a reduzir-se e a presença de fração de silte se
torna mais representativa.
6.1.3 – Limites de Atterberg
Foram obtidos para limites de liquidez e plasticidade, respectivamente, os valores de
53% e 39%, resultando em um índice de plasticidade de 14%. De acordo com o Sistema
Unificado de Solos (SUCS), normatizado pela ASTM D 2487 (1983), o solo é classificado
com CH, argila arenosa de média plasticidade. Na tabela 6.1 estão expressos os limites de
Atterberg obtidos a outras profundidades.
Pela cinza volante ser composta por uma granulometria com alto teor de material
granular, sendo isenta de características plásticas, não foi possível a determinação dos limites
de Atterberg dela.
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6.2 – Ensaios de caracterização química e ambiental
Tendo sido feitos os ensaios de composição química, determinação de teor de matéria
orgânica, ensaio de lixiviação e solubilização. Através dos resultados obtidos através de
pesquisas anteriores e de ensaios realizados com o auxílio do Departamento de Química, foi
possível obter as seguintes conclusões:
Com os ensaios de composição química, foi possível analisar uma grande quantidade
de Al2O3 e Fe2O3 encontrada no solo, indicando que este sofreu um processo de
laterização. Já a pequena quantidade de CaO, MgO, K2O e Na2O encontrada sugere
tratar-se de um material altamente intemperizado, devido à lixiviação intensa dos
álcalis. Por fim, os valores de pH indicam que o solo é ácido.
Sabe-se que os principais componentes da cinza são o silício, alumínio e ferro.
Conclui-se então que como nas misturas com solo argiloso a representatividade de
todos estes elementos foi mantida, há possiblidade que eles estejam presentes em
grande quantidade no solo utilizado.
A determinação do teor de matéria orgânica do solo argiloso foi feita por Quispe
(2013) através da técnica de oxidação com dicromato de potássio em meio sulfúrico,
no Laboratório de Geotecnia/Química de Solos da COPPE/UFRJ. Obteve-se um valor
de 0,85%.Ubaldo (2005) verificou um teor de matéria orgânica na cinza volante de
1,03%, o que é um fator positivo, uma vez que a presença de matéria orgânica tende a
retardar ou até mesmo inibir a ocorrência das reações pozolânicas.
Através da análise dos resultados dos ensaios de lixiviação, conclui-se que todos os
parâmetros analisados apresentaram concentrações adequadas às indicadas no Anexo
F da norma NBR 10004 (2004).
A partir dos ensaios de solubilização, a cinza volante foi classificada com um resíduo
não inerte, porém isto não inviabiliza a sua utilização como agente cimentante em
misturas com o solo, já que no ensaio de lixiviação, que representa a infiltração da
água da chuva no solo, todos os parâmetros analisados encontram-se dentro dos
limites permitidos pela norma. Em termos dos danos causados à saúde humana,
verificou-se que a concentração de alumínio da cinza volante encontra-se dentro do
valor máximo permitido em reservatórios de água subterrânea, correspondente a 3500
µg/L (CONAMA, 2009). Dessa forma, a concentração apresentada pela cinza não
causa dano à saúde humana.
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6.3 – Ensaio de caracterização mecânica
6.3.1 – Ensaio de compactação
Foram realizados ensaios de compactação para o solo argiloso e para as misturas sob
energia Proctor normal. A Tabela 6.3 apresenta um resumo dos valores de umidade ótima e
peso específico seco máximo do solo e das misturas e as Figuras 6.5 e 6.6 as curvas de
compactação.
Tabela 6.3 Resultados dos ensaios de compactação para as misturas com solo argiloso.
Material/Mistura wotm (%) γd máx(g/cm³)
S 26,3 1,55
S85/CV15 24 1,55
S70/CV30 23,5 1,5
S85/CV12/C3 24 1,55
S70/CV27/C3 25,5 1,49
CV 22,8 1,925
Figura 6.5: Curvas de compactação do solo puro e das misturas sem a adição de cal.
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Figura 6.6: Curvas de compactação do solo puro e das misturas com a adição de cal.
6.3.2 – Ensaio de cisalhamento
Os ensaios de cisalhamento direto foram realizados para o solo puro, as misturas com
15 e 30% de cinza volante, e as misturas com cal, sem cura. Os corpos de prova foram
moldados nas condições de umidade ótima e peso específico seco máximo.
Tabela 6.4: Dados específicos dos ensaios de cisalhamento direto para misturas com solo argiloso.
Material/
mistura
Massa
aplicada
(kg)
Tensão
vertical
aplicada
(kPa)
Velocidade
da
engrenagem
(mm/min)
Duração
do ensaio
(horas)
Intervalo
de leitura
(min)
S
7 50
0,0819 3 0,17 30 160
60 300
S85/CV15
7 50
0,098 2,54 0,17 39 200
60 300
S70/CV30
7 50
0,174 1,43 0,17 39 200
60 300
S85/CV12/C3
7 50
0,393 0,63 0,17 39 200
60 300
S70/CV27/C3
7 50
0,098 2,54 0,17 39 200
60 300
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6.3.2.1 – Comportamento tensão cisalhante vs deslocamento horizontal
As Figuras 6.7, 6.8 servem para exemplificar alguns um comparativo entre as misturas
solo-cinza e solo-cinza-cal com o solo puro, estão representadas nelas o desenho das curvas
tensão cisalhante vs deslocamento horizontal de cada uma das misturas.
Figura 6.7: Curvas tensão cisalhante x deslocamento horizontal do solo argiloso e misturas S70/CV30 e
S85/CV15.
Figura 6.8: Curvas tensão cisalhante x deslocamento horizontal das amostras S e misturas S85/CV12/C3 e
S70/CV27/C3.
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Tendo sido feitos comparativos para tensões de 50kPa, 200kPa e 300kPa das misturas
solo-cinza, solo-cinza-cal e do solo puro, pode-se observar que para baixos deslocamentos
horizontais o comportamento do solo puro é melhor que o das misturas. Já para um
deslocamento horizontal de aproximadamente 3mm, a mistura com 12% de cinza é a que
apresenta melhor comportamento, para baixas e altas tensões.
6.3.2.2 – Influência dos teores de cinza e de cal
Comparando as misturas, foi possível perceber que, de forma geral, para
deslocamentos superiores a 6mm, a mistura com 15% de cinza volante foi a que apresentou
um melhor comportamento, tanto para altas como para baixas tensões normais.
Figura 6.9: Envoltórias de ruptura do solo puro e das misturas S85/CV12/C3 e S70/CV27/C3.
O objetivo da adição de cal às misturas foi de aumentar a ocorrência de reações
pozolânicas entre o solo e a cinza, melhorando então os parâmetros de resistência do solo.
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Figura 6.10: Influência da cal nas misturas S70/CV27/C3 e S70/CV30.
7 – Conclusão
Com os resultados obtidos nesta pesquisa, foi possível concluir que a adição de cinza
volante ao solo argiloso proporcionou melhores resultados, devido às reações desencadeadas
entre a cinza e os minerais argílicos.
A partir dos ensaios de compactação, foi possível verificar que a cinza exerce
influência sobre os parâmetros de compactação. Em geral, observou-se que houve uma
redução do peso específico seco máximo e da umidade com a adição de cinza ao solo.
Já com os ensaios de cisalhamento direto foi possível comprovar a influência do teor
de cinza e do teor de cal. As misturas em que foi verificado um melhor comportamento, em
relação ao teor de cinza, foi em torno de 15% para solo-cinza e 12% solo-cinza-cal. Para
teores de cinza mais elevados, o ganho de resistência diminui, o que sugere que para efeitos
de estabilidade não seria necessário adicionar grandes quantidades de cinza. Já em relação ao
teor de cal, a adição foi benéfica para a mistura S85/CV15, potencializando as reações
pozolânicas; o que não ocorreu na mistura S70/CV30, evidenciando que a adição de Cal é
efetiva para menores teores de cinza.
Departamento de Engenharia Civil
8 – Bibliografia
1. LOPES, L.S.E. Análise do comportamento mecânico e ambiental de misturas solo-
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Engenharia Civil) – Pontifícia Universidade Católica, Rio de Janeiro, 2013.
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12. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508: Grãos de solo que passam na peneira 4,8 mm – Determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 1984.