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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS

    PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL UNIDADE ACADMICA DE ENGENHARIA CIVIL

    REA DE GEOTECNIA

    SIDCLEY FERREIRA CASTRO

    INCORPORAO DE RESDUOS DE CAULIM EM SOLO-CIMENTO PARA CONSTRUES CIVIS

    Orientadores: Prof. PhD. Joo Batista Queiroz de Carvalho Prof. PhD. Roberto Jorge Cmara Cardoso

    Campina Grande - PB

    AGOSTO/2008

  • INCORPORAO DE RESDUOS DE CAULIM EM SOLO-CIMENTO PARA CONSTRUES CIVIS

    SIDCLEY FERREIRA CASTRO

    Dissertao submetida ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Federal de Campina Grande como parte dos

    Requisitos necessrios para a obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Civil e Ambiental.

    REA DE CONCENTRAO GEOTECNIA.

    DISSERTAO APROVADA POR:

    ___________________________________________________

    Prof. PhD. Joo Batista Queiroz de Carvalho (Orientador UAEC/UFCG)

    ___________________________________________________

    Prof. PhD. Roberto Jorge Cmara Cardoso (Orientador MEAU/UFBA)

    ___________________________________________________

    Prof. D.Sc. Gelmires de Arajo Neves (Examinador UAEMat/UFCG)

    ___________________________________________________

    Prof. D.Sc. Soahd Arruda Rached Farias (Examinadora UAEAg/UFCG)

    Campina Grande - PB AGOSTO/2008

  • Dados Internacionais de Catalogao na Publicao

    (Biblioteca da UFCG)

    C355i Castro, Sidcley Ferreira.

    Incorporao de resduos de caulim em solo-cimento para

    construes civis/ Sidcley Ferreira Castro. Campina Grande,

    2008.

    112 f.il.

    Dissertao ( Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental

    Universidade Federal de Campina Grande, Cento de Tecnologia

    e Recursos Naturais.

    Referncias.

    Orientadores: Prof. Joo Batista Queiroz de Carvalho,

    PhD, Prof. Roberto Jorge Cmara Cardoso, PhD.

    1. Solo-cimento. 2. Resduo de caulim. 3. Construo civil.

    I. Ttulo.

    CDU-693.542(043)

  • DEDICATRIA

    Dedico este trabalho minha amada esposa, Weyne Almeida de Melo Castro, a qual tanto me orgulho e admiro, e que, com seu amor e companheirismo, no s esta conquista, mas a tantas outras realizaes j alcanadas por mim, vem me apoiando incondicionalmente.

  • AGRADECIMENTOS

    A Deus, por iluminar meus caminhos, para que eu alcanasse mais esta importante conquista em minha vida e por me abenoar no desenvolvimento da minha profisso de engenheiro civil, no deixando faltar oportunidades de trabalho desde quando me mudei para a cidade de Salvador. A minha esposa Weyne Castro pelo apoio e dedicao indispensveis na realizao da minha pesquisa. Aos meus pais Nicolau e Vilani, que mesmo distantes, em Campina Grande, torcem pelo meu sucesso, e que se sacrificaram para que eu tivesse um futuro digno e honrado. Aos meus orientadores, Professor Joo Batista Queiroz de Carvalho e Professor Roberto Jorge Cmara Cardoso, pelo apoio e compreenso nos momentos difceis e pela orientao neste trabalho cientfico. Ao meu, amigo, padrinho, conselheiro master e eterno orientador Professor Edson Pereira, que me apia e incentiva desde a minha graduao. Ao Prof. Luis Edmundo Prado de Campos, Diretor da Escola Politcnica da UFBA e Coordenador do Laboratrio de Geotecnia e ao Prof, Paulo Cesar Burgos, pela parceria, apoio estrutural e colaborao na elaborao do meu trabalho. A professora e amiga, Soahd Arruda Farias Rached, pela ajuda e dedicao no desenvolvimento da minha linha de pesquisa e ao Professor Gelmires Neves pelo apoio com os ensaios dos resduos de caulim. A professora Vanessa Silveira Silva pelo apoio no desenvolvimento do estgio docncia. Aos tcnicos e funcionrios dos laboratrios de Estrutura e Geotecnia da Escola Politcnica/UFBA, pela dedicao, apoio e companheirismo na realizao dos ensaios. A UFCG e ao PPGECA pela base da minha formao acadmica, e a funcionria da Ps-graduao Josete de Sousa Barros, que junto com os funcionrios da graduao Maria Jos e Armando fazem a diferena, e so um dos pilares fundamentais para manter a universidade erguida. A Indstria CAULISA e a Jazida do Caji pelos materiais doados (resduo de caulim e solo), objetos da minha pesquisa. A CAPES, grande incentivadora de desenvolvimento de pesquisas acadmicas e financiadora deste trabalho.

    Muito Obrigado

  • i

    SUMRIO NDICE DE FIGURAS ............................................................................................ iv

    NDICE DE TABELAS ............................................................................................ vii

    SMBOLOS E ABREVIATURAS ............................................................................. viii

    RESUMO................................................................................................................ x

    ABSTRACT ............................................................................................................ xi

    CAPTULO I 1.1. Introduo ....................................................................................................... 12

    1.2. Objetivos ......................................................................................................... 13

    1.2.1. Objetivo geral ............................................................................................... 13

    1.2.2. Objetivos especficos .................................................................................... 13

    CAPTULO II - REVISO BIBLIOGRFICA 2.1. Solo-cimento ................................................................................................... 14

    2.1.1. Histrico do solo-cimento ............................................................................. 17

    2.1.2. Composio do solo-cimento ....................................................................... 18

    2.1.2.1. Solo ........................................................................................................... 18

    2.1.2.2. Cimento ..................................................................................................... 21

    2.1.3. Estabilizao de solo com cimento .............................................................. 23

    2.1.4. Mtodos de dosagem da mistura solo-cimento ............................................ 24

    2.1.5. Fatores que influenciam na qualidade do solo-cimento ............................... 26

    2.1.6. Utilizao do solo-cimento ............................................................................ 29

    2.1.7. Vantagens da utilizao do solo-cimento ..................................................... 35

    2.1.8. Solo-cimento com resduos .......................................................................... 36

    2.1.8.1. Solo-cimento com resduos cermicos ...................................................... 37

    2.1.8.2. Solo-cimento com bagao de cana de acar ........................................... 37

    2.1.8.3. Solo-cimento com casca de arroz ............................................................. 38

    2.1.8.4. Solo-cimento com montculo de capim ...................................................... 39

    2.2. Caulim ............................................................................................................. 40

    2.2.1. Depsitos e mercado de caulim ................................................................... 42

    2.2.2. Processo de beneficiamento do caulim ........................................................ 46

    2.2.2.1. Desagregao e peneiramento ................................................................. 49

    2.2.2.2. Decantao ............................................................................................... 50

  • ii

    2.2.2.3. Filtrao ..................................................................................................... 51

    2.2.2.4. Secagem e moagem ................................................................................. 52

    2.2.3. Resduo de caulim ........................................................................................ 54

    CAPTULO III - MATERIAIS E MTODOS 3.1. Materiais .......................................................................................................... 58

    3.1.1. Solo .............................................................................................................. 59

    3.1.2. Resduos de caulim ...................................................................................... 60

    3.1.2.1. Resduo grosso de caulim (RGC) .............................................................. 60

    3.1.2.2. Resduo fino de caulim (RFC) ................................................................... 60

    3.1.3. Cimento ........................................................................................................ 61

    3.1.4. gua ............................................................................................................. 62

    3.2. Mtodos ........................................................................................................... 62

    3.2.1. Caracterizao dos resduos de caulim ........................................................ 64

    3.2.1.1. Caracterizao ambiental .......................................................................... 64

    3.2.1.1.1. Anlise do extrato lixiviado ..................................................................... 64

    3.2.1.1.2. Anlise do extrato solubilizado ............................................................... 64

    3.2.1.2.Caracterizao fsico-qumica e mineralgica dos resduos de caulim ...... 65

    3.2.1.2.1. Massa especf