ESTABILIZAÇÃO DE UM SOLO ARGILOSO COM CAL DE CARBURETO

- Humberto F e lix Borges

TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS PROGRAMAS DE

PÔS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE

JANEIRO, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO

:·-: DO GRAU DE MESTRE EM Cit:NCIA (M.Sc.)

Aprovada por:

~Q::~ (orientador)

WILL ALVARENGA LACERDA

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL

FEVEREIRO DE 1979

i

À minha mae, irmãos,

sobrinhos e à memória

do meu pai.

ii

AGRADECIMENTOS

- Ao professor Jacques de Medina pela dedicada orientação duran

te toda a elaboração desta Tese.

- A todos os funcionários da COPPE pelo auxílio direto ou indi­

reto.

- Ao FINEP pela ajuda financeira.

Ao colega e amigo Roberto Nogueira de Souza pelo incentivo e

revisão literária.

iii

SINOPSE

Este trabalho tem como objetivo verificar o comportamen­

to da cal de carbureto como estabilizante de uma argila caoliní

tica.

Em paralelo, foi feito. um estudo comparativo entre os

efeitos da cal de carbureto e de uma cal calcítica hidratada co

mercial comum sobre esse mesmo solo.

As etapas deste trabalho consistiram de:

- Análise da cal de carbureto, da cal caléítica e doso­

lo.

- Efeitos da cal de carbureto e da cal calcítica, ambas

em diversas proporções, sobre o solo.

- Conclusões.

iv

ABSTRACT

The purpose of this research work was to verify the

behavior of the waste lime in stabilization of a kablinitic

clay.

Parallel to this, a comparative study was done between

the effects of the waste lime and the effects of a calcitic

hidrated lime on this soil.

The steps of this research work consisted of:

- Analysis of the waste lime, of the calcitic lime, and

analysis of the soil.

- The effects of the waste lime and the effects of

calcitic lime, in varied proportions, in stabilization

of this soil.

- Conclusions.

V

ESTABILIZAÇÃO DE UM SOLO ARGILOSO COM CAL DE CARBURETO

ÍNDICE

I Introdução------------------------------------------ 1

II Capitulo I Reações Químicas do Solo-Cal-------- 3

III - Capitulo II .Cal de Carbureto-------------------- 6

IV. Capitulo III - Cal Calcitica ----------------------- 10

V Capitulo IV O Solo------------------------------ 14

VI Capitulo V Raios X---------------------------- 17

VII -

VIII­

IX

X

XI

XII -

XIII-

Capitulo VI Teor mínimo de cal para uma

estabilização Ótima do solo--------- 19

Capitulo VII - Limites de Atterberg ---------------- 25

Capitulo VIII- Contração Linear e Limite

de contração volumétrica------------ 30

Capitulo IX Expansibilidade--------------------- 39

Capitulo X Compactação------------------------- 48

Capitulo XI Índice de Suporte Califórnia--------- 5 7

Capitulo XII - Resisténcia à. compressão não

confinada--------------------------- 65

vi

VX Capítulo XIII- Ensaio de compressao Tria

XV

XVI -

CapítuloVX

xial -------------------------------- 82

Propriedades do Solo-cal

de carbureto e do solo-

cal calcítica, nos teores

mínimos, para um estabil_~-

- • · 92 zaçao otima ------------------------

Bibliografia--------------------------------------- 95

1

I - Introdução

Os engenheiros rodoviários têm-se deparado com os

mais diversos tipos de solos nas suas construções. Alguns des­

ses solos não satisfazem a todas as especificações para o seu

emprego, sendo necessária a substituição desse material por ou­

tro com propriedades adequadas, ou então a realização de um be-

neficiamento desse solo, com a finalidade de melhorar as

características mecânicas.

suas

Um dos beneficiamentos já aprovados para solos ar

gilosos e a sua estabilização com a cal.

Neste trabalho procurou-se estabilizar uma argila

caolinítica com uma cal de carbureto, que é um subproduto indus

trial da fabricação do acetileno e, .portanto, um material econo

micamente viável, além de se aproveitar um resíduo industrial

que, atualmente, constitui um sério problema para as sociedades

industrializadas.

Analisando-se a produção, no Brasil, da cal de

carbureto, quadro II, conclui-se que esta existe em ·quantidade

suficiente para aplicação em trechos rodoviários que nao sejam

longos, estradas vacinais, acostamentos e ruas. Quanto a aplic~

bilidade técnica, pode-se concluir, com este estudo, que a cal

de carbureto pode ser utilizada para melhoramentos do subleito,

sub-base e até base de pavimentos rodoviários para tráfego le-

ve.

2

Uma ressalva a se fazer na utilização dessa cal

e o seu emprego, logo apos a sua chegada nos depósitos-tanques,

evitando-se, assim, a recarbonatação.

3

CAPÍTULO I

REAÇÕES QUÍMICAS DO SOLO - CAL

Diversos tipos de càl têm sido utilizadas como

eficientes estabilizantes de solos finos, incluindo produtos a

vários graus de impureza. Sendo a cal calcítica {Ca (OH)2} e a

cal dolomítica'{ca (OH) 2 MgO}, as mais utilizadas. A cal vir­

gem·{cao}, apesar de sua alta reatividade com as partículas de

sílica e alumina apresenta desvantagens por sua natureza cáus­

tica, que causam problemas de manuseio, estocagem e corrosão de

equipamentos.

Outro tipo de estabilizante que se procura utili

zar é-a cal de carbureto, ou borra de carbureto, refugo indus

trial, proveniente da fabricação do gás acetileno, que consti­

tui o tema deste trabalho.

o objetivo do uso da cal na engenharia rodoviá­

ria é modificar as propriedades do solo do sub-leito,da sub-b~

se ou da base de um pavimento, no que diz respeito 'a sua resis

tência e trabalhabilidade.

Quando a cal é misturada ao solo fino em presen­

ça da água, ocorrem diversas reações entre alguns de seus com­

postos constituintes, algumas imediatas outras mais lentas . •.

A troca catiônica e a floculação sao reaçoes que

4

ocorrem rapidamente, modificando a estrutura do solo, tornan­

do-o mais trabalhável, e também dando um pequeno acréscimo ã

sua resistência.

Segundo Herzog e Mitchell (2), a floculação oco!:.

redevido à alta concentração életrolitica, na água intersti­

cial da solução solo-cal-água e como uma consequência da tro­

ca catiônica.

Diamond e Kinter (.3) defendem a hipótese de que

é significante a influência da rápida formação ·de aluminatos de

cálcio hidratados, como.materiais cimentantes, no·desenvolvimen

to da floculação.

As reaçoes pozolânicas que ocorrem entre a cal,a

silica, a alumina e a água se processam lentamente.

Quando a cal é adicionada ao solo, o pH da mistu

ra cresce até valores próximos a 12, 4, o que segundo Eades (4 l,

causa a dissolução da .silica e da a·lumina, dos argilo""Jllinera.is,

que sao reativas com a Ca++. Essas reações ocorrem enquanto hoE;

ver disponibilidade de reagentes, de acordo·com.o esquema sim­

plificado abaixo

Ca (OH) 2 .... cJ+ + 2 (OHr

cJ+ + 2 (OHr + Si02 _.. CSH

ci+ 2 LOHl - Al2ó 3 -. + + CAH

Numa mistura de solo-cal pode ocorrer uma grande

5

variedade de reaçoes químicas, a depender das características

do solo, do tipo de cal usada, do tempo, da temperatura, e das

demais condições de cura.

As principais caracteristicas de um solo que ·ig

fluenciam a sua reatividade com a cal sao: o seu pH, presença

de matéria orgânica, relação .silica - sesquióxidcis, sS:lica-alu

mina e grau de intemperismo.

Reações típicas da caolinita com a cal calcíti-

ca sao:

Caolini ta + Cal .... CSH + CAH + CASH (Ref.19)

ou

Caolinita + Cal .... CASH (Ref. 20)

Sendo: c = CaO

s = Si02

A = Al203

H = HzO.

Outra reaçao que pode ocorrer, numa mistura de

solo-cal, é uma carbonatação da cal, o que é indesejável, por

torná-la ineficaz corno estabilizante, passando a funcionar ap~

nas como filler.

CAPÍTULO II

CAL DE CARBURETO

A cal de carbureto, ou borra de carbureto,é um

rejeito industrial do gás acetileno, proveniente da hidratação

do carbureto de cálcio, de cor acinzentada devido às impurezas

do carvão utilizado na calcinação do calcário e produção de Cél!:

bureto, sendo que o seu processo de fabricação pode ser por via

úmida ou por via seca.

A cal de carbureto utilizada nesta pesquisa foi

produzida por via Úmida·e colhida em tanques-depósitos de fun-

do filtrante, onde fica armazenada após a saída das

produtoras até posterior remoção.

unidades

Segundo estudos elaborados pela National Lime

Association (1) a cal de carbureto é de qualidade inferior a

cal calcítica, tanto química como fisicamente, além de se no­

tar uma certa heterogeneidade entre as cais de carbureto prod~

zidas em diversas plantas.

Entre as desvantagens físicas pode-se citar o

maior di.âmetro das partículas, o que diminui a sua reatividade,

e aumenta a sua velocidade de deposição, quando dispersa em um

meio líquido-. Como se pode verificar na TAB. 3. 2, a cal de car­

bureto apresenta uma velocidade de deposição 8 vezes maior que

a cal calcítica.

7

A principal desvantagem química da cal de carbu

reto, em relação à cal calcítica comercial, é o seu menor teor

de CaO, como se pode verificar na· T_AB. 3 ·; 1, sendo que a cal de

carbureto, produzida por via úmida, está mais sujeita à carbo­

natação que a produzida por via seca.

Outra desvantagem apresentadà pela cal de carb!!

reto produzida por via úmida é que deverá ser misturada ao so­

lo escarificado como lama de cal, através de caminhões-tanques

munidos de barra espargidora e bomba de recirculação, podendo

assim dificultar o seu transporte e, além disso, a suspensao

da lama de cal tem um limite máximo igual a 40%, a partir da

qual se torna difícil o seu bombeamento através das barras es­

pargidoras.

O emprego da cal de carbureto se apoia, então,na

vantagem econômica para obras não muito distantes das unidàdes

produtoras e na necessidade de aproveitamento dos rejeites in­

dustriais, podendo ser empregada para melhoria do sub-leito,e~

tabilização·de sub-bases, e até bases de estradas de ·tráfego

leve, além de acostamentos e obras de manutenção.

Deve-se ter em mente que a produção de cal ·de

carbureto nas diversas plantas, como nos mostra o quadro I, es

tá numa ordem de grandeza equivalente à demanda para obras mu­

nicipais e estaduais.

Segundo correspondência da National Lime As­

sociation, através do seu diretor executivo Robert S.Boynton -

, Prof. Jacques de Medina (COPPE-UFRJ), a cal de carbureto tem

8

sido largamente empregada nos E.U.A., com razoável sucesso,se!!

do que algumas das cais de carbureto produzidas por via seca

são quase tão puras quanto as cais hidratadas comerciais e fun

cionam muito bem se 1 a 2% de cal extra é acrescentada. E se

empenham contra o uso da cal de carbureto produzida por via u-

midas e depositadas durante anos, devido ao seu elevado

de carbonatação.

grau

9

. QUADRO . II

PRODUÇÕES DE BÔRRA ATUAIS.:. 09/79

DIVISÃO/USINA IDRRA OODA(9.4% SÕLID)S) IDRRA(50% DE SÕLIOOS) BORRA SEC.A

Sul: -Sapucaia do Sul 1. 314. 000 245.280 122.600

Curitiba 1. 050. 000 196.000 98.000 '

Norte:

Belém 205.800 38.400 19.200

Fortaleza 243.600 45.400 22.700

Mareió 266.100 49.600 24.800

Jaboatão 705.000 131.600 65.800

são Paulo: .. Diadema 5.186.000 968.000 484.000

carrpinas 2.388.900 445.920 222.960

são Carlos 963.300 179.800 89.900

Ilha Solteira 308.700 57.600 28.800

Baurú 738.240 137.800 68.900

ltlgi das Cru-zes 1.957.200 365.300 182.600

londrina 547.500 102.200 51.100

Uberlândia 392.600 73.280 36.600

Centro:

Cachambi (R.J) 2.180.900 407.100 203.550

Vitória 767.800 143.330 71. 660

Belo Horizonte 1. 210. 700 . 226.000 112.990

Opatinga 567.200 105.880 52.940

Salvador 915.120 170.800 85.400

PCl!lbal - - -

10

CAPfTULO III

CAL CALC!TICA

A cal calcítica comercial utilizada para o est~

do de estabilização do solo tem a sua composição química expo~

ta na TAB. 3.1, e suas· propriedades físicas, na TAB. 3.2.

Foi realizado o ensaio de sedimentação para a

cal calcítica, com a finalidade de se observar a velocidade de

deposição de suas partículas, na água, e verificou-se que essa

velocidade é equivalente a dos grãos de um solo siltoso, cuja

análise granulométrica se encontra na figura 3.1 e TAB. 3:3.

TABELA 3.1

CAL DE CAL HIDRATADA CARBURETO COMERCIAL

Ca .(OH) -2- 43,9% 7.4 ... 0.%.

Ca o .18.,S.% 19,0%

Ca C03 3.4 ,8% 7~6%.

Mat.Tnf .. 2,6% 0.,0.%.

Composição Química da cal de carbureto (seca) e

da cal calcítica hidratada comercial.

11

TABELA 3.2 - Propriedades típicas da cal de car­

bureto e da cal calcítica.

CAL DE CAL CARBURETO CALCÍTICA

Peso Específico Real (g/cm3) 2,36 2,65

Velocidade de Deposição: Tempo para 1/vol 5 min 40 min

TABELA 3.3 - Granulometria da cal de carbureto e

da cal calcítica, correspondente à granulometria do solo.

PERCENTAGENS CAL DE CAL

CARBURETO CALCÍTICA

ARGILA 4,0 7,0

SILTE 76,0 72,0

AREIA 20,0 21, O

__ ARGILA---+- SILTE-----i--- AREIA FINA --+o-AREIA MÉDIA--+-tR~-+- PEDREGLLHO-PENEIRAS N9 270 200 l40 100 60 50 40 30 20 16 10 4 3/8' 112'' 3,4' I°'

AMOSTRA L.L LP.

,, 30 §l t-,_---1~r. t-_tt~-i-,-.---. --i---i-

n "' z

~ "' .:

1-~ - -40

50

60

70

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80

100 0001

f-,

1. P. -

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''

0,005 0,01

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1 1-

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' ·-' ' -

'

' '

-·~ -- -- . f.

1--

ci-.. t: ~- e -~ -1-

+

0,05 op75 0,15 0,3 0,42 0,6 1,2

DIÂMETRO DAS PARTÍCULAS EM mm

"

FIG. 3. 1 - Curvo granulo métrico do cal colcítlco

--

2P 4,8

100

i--tr=i::: , 90

~

lf-l-..J.r----i+!=i= 80

.,__,_ 70

60

- tt--r-1·1-t--

( -j-- r 50

40

30

10

o 9,5 19 25

2l "' ()

"' z ~ \2 ;g (/)

"' l> z o o

1-N

30 ;g "' ()

"' z ~ G)

40

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100

__ ARGILA --~i--1 ___ SILTE I AREIA FINA 1 PEI\EIRAS N9 270 200 140 IOO 60 50 40

AREIA MEDIA

30 20 16 -+ :~~+- PEO~GULHO _

10 4 3JS' 112" 3"+" 1"

L.L. L.P I.P ,___

.

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r-------- - - - r--~- -·-- -- --·- t- 1- .-,- -1- 1- l- 1-+- ~

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-l---·-

0,001 0,005 0,01 0,05 O,D75 0,15 0,3 0,42 0,6 1,2

DIÂMETRO DAS PARTÍCULAS EM nvn

FIG. 3.2 - Curvo granulométrlco da cal de carbureto

. -1---- ··-

-+

-1---J -+

'

2p 4,8

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9,5

'

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'

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' '

100

90

80

70 ;g ' "' ' ()

60 ~ ~ G'I

50 ~

40 ;g CJI CJI .. z

30 8

20

10

19 25 O

14

CAPÍTULO IV

O SOLO

O solo escolhido para esta pesquisa foi extraí­

do a 1,0 m de profundidade, na rua são Gonçalo, bifurcação com

Rio Grande, no bairro de Jacarepaguá, Rio de Janeiro, onde se

pretendia construir um trecho experimental estabilizado com a

cal de carbureto.

O solo em estudo é uma argila caollhità;' (d=7,1°A),

como se pode verificar pela análise termo-diferencial e

difração com raios X.

pela

Na TAB. 4.1 e figura 4.1, encontra-se a análise

granulométrica do solo; na TAB. 4.2, as suas propriedades físi

case químicas; na TAB. 3.1 a sua composição química, e na

TAB. 4.3, à sua classificação e composição mineralógica.

TABELA 4.1 - Composição Granulométrica do Solo:

Peneiramento e Sedimentação.

SOLO (% l

Areia 34

Silte 8

· Argila 58

15

TABELA 4.2 -Propriedades Físicas e Químicas do So

lo.

'

yFeal L:L.· .. L.P. I.P •. I.G. L.C. CL I.JlskA!!1pton E .. INEC pH Mat.O:tg.

'

SOID 2,73 58,60 31,96 26,64 .15 .25 13 0,44 8,7 4,2 0,0

TABEifA 4.3 - Classificação e Composição Mineral do

Solo.

.. éiàssificação

H.R.B. A-.7-5

'u.s.c. C.H

Argila-Mineral Caolinita Predominante

ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MÉDIA AREIA PEDREGULHO GRC6SA

PENEIRAS ~ 270 200 140 100 60 50 40 30 20 16 10 4 3/6' 1/2' 3/4'' 1" ' 100

L.L. L.P. I.P. - . r· r '

90 "

.

I

-/- --· - 80

23 30 ' 70 " "' - ~~- -1 ' o n - ~~- "' rn n z 40 ' 60 rn f---' .... 2 J> +- .... "' G)

" -- --·· J> rn -~ -+- G) s: 50 50 rn f- -- s:

"' - -~ rn f- - .-~ ::! 60 40 ~ 1-+·- ' (1)

(1) J> z

70 ' 30 8

80 t---

20

90 li 10 f- ~

t-100 o

0,001 0,005 OPI 0,05 0,075 0,15 0,3 0,42 Of, 1,2 2p 4,8 ~5 19 25

DIÂMETRO DAS PARTICULAS EM mm

FIG. 4.1 - Análise granulométrica

17

CAPÍTULO' V

RAIOS X

Com a finalidade de ·se determinar a composição

mineral do solo, em estudo, e a influência quimica da cal de

carbureto sobre o mesmo, foram realizadas análises com raios

X, em amostras de solo puro e de solo-cal de carbureto, a per­

centagens iguais a 2, 5 e 10, em relação ao peso do solo seco,

com o difratômetro de raios X, marca Phillips, do Programa de

Engenharia Metalúrgica e Materiais, COPPE-UFRJ.

O solo e a cal de carbureto foram misturados na

umidade ótima, correspondente a cada percentagem de cal usada,

e as amostras permaneceram em cura, na cârnara·úmida, envoltas

em papel de alumínio, durante 10 dias, após a qual eram pass-9.

das na peneira 300 mm e analisadas sob as seguintes condições;

Radiação CuK

Velocidade do goniômetro

Velocidade do papel

2°/min.

1. 200 mm/hora

18

CONCLUSÃO

Analisando-se os diafratogramas obtidos para o

solo puro, observa-se que para 20 igual a 12°, ocorre um pico

característico da caolinita (d= 7,lºA), confirmando-se assim

os resultados da análise termo-diferencial, podendo-se obser­

var, também, que não existem sinais de quartzo ou gibsita

Apesar dos ensaios de caracterização e resistên

eia do solo-cal de carbureto apresentarem resultados conclusi­

vos, quanto à efetividade dessa cal como estabilizante, a Úni­

ca diferença observada entre os difratogramas obtidos com o so

lo puro e com o solo-cal, a uma cura de 10 dias, foi um abaixa

mento no picó característico da caolinita.

19

CAP!TULO VI

TEOR MfNIMO DE CAL PARA UMA

ESTABILIZAÇÃO ÕTIMA DO SOLO

O teor de cal, necessário para uma estabiliza­

çao ótima do solo, foi encontrado para a cal de carbureto e cal

calcítica hidratada pelo método de Eades e Grim (5) ,medindo-se

o valor do pH da solução solo-cal-água destilada, estando am­

bas as cais nas percentagens de 1 a 6, em relação ao peso do

solo seco.

Foram colocadas 20g de uma amostra representat!

va do solo seco ao àr, passando nas malhas da peneira n940

(0,042, mm), em recipientes de vidro e, a cada recipiente, foi

adicionada a cal nas quantidades acima referidas.

Em seguida, foram acrescentados, a cada reci­

piente, 100 ml de água destilada, fechando-se os mesmos herme­

ticamente, agitando-os durante aproximadamente 30 segundos,até

que não houvesse nenhum material depositado no fundo.

Cada recipiénte era- novamente agitado .durante··· 30

segundos, em intervalos de 10 minutos.

Após uma hora, transferiu-se parte da pasta dos

recipiéntes para beakers plásticos, medindo-se, então, o pH de

cada solução, num potenciómetro "Corn±ng" Modelo 10, munido de

eletrodos da mesma marca.

20

A percentagem ótima de cal para a.modificação ó

tima do solo é a correspondente a um pH igual a 12,4.

TABELA 6.1 - Variação do pH do solo com o teor

cal usada; pH do solo, cal calcítica e cal de carbureto.

% CAL VAI.ORES DO pH

CAL CARBURlfil) CAL CALCfTICA SOIO-PURO

1 10,73 11,85 -2 11,47 12,50 -3 12,30 12,55 -4 12,40 12,55 -5 12,43 12,60 -

.6 12,43 12,60 -CAL CALCÍTICA PURA - 12,70 -CAL CARBURE'.ID PURA 12,50 - -SOIO-PUID - - 4,2

TABELA 6. 2 - Percentagem de cal para se obter urna

Estabilização Ótima do solo; segundo o método de Eades e Grim.

TIPO DE CAL PERCENTAGENS DE CAL

CAL CARBURETO 4

CAL CALCÍTICA H. 2

21

TABELA 6.3 - Percentagens de cal de carbureto e

de cal calcítica comercial para a modificação ótima e estabil!

zação ótima do solo, e as respectivas variações em percentagem,

para o IP e CBR, em relação aos valores obtidos para o solo p~

ro.

CRI'IBRIO DE MARKS % DE ' ~ u, -," S PERCENTUAIS TIPO DE CAL E HALIBURION CAL I.P. CBR

CAL DE M:ldificação Ótima 4 21 77

CARBURE'ID Estabilização ótima 8 30 155

CAL CI\LCÍ- M:ldificação Ótima 2 21 200

TICA Estabilização Ótima 4 25 311

22

PH

13

----~ 1-----1----- 1

/t 1

1

1 ; 1 1

12

li

9

/ 1 i / 1

1 '

/ 1

' 1

10

8 1 1

1 1 1 ' 1

1

1

' . 1

7

1 1

1 1 1 ' 1 ' 1 '

i .

6

5

4 o 2 3 4 5 6 % CAL

1 FIG. 6.1 - Relação entre o valor do PH do solo e o teor de cal de carbureto

PH

1-- -- -~ ,, 12

J 1 .

/ ,i l ,, y

li

10

~ 1 ·r

9

8 •:

J 1

1/ /..

7

l, 1

• 6

o 1 , " '

5

4 t

o 2 3 4 5 6 % CAL

FIG. 6.2 - Relaç1!o entre o valor do PH do solo e o teor de cal calcítica hidratada

. 23

CONCLUSÃO

Segundo Eades e Grim (5), a quantidade de cal@

ra a estabilização ótima de um solo é a mínima quantidade ,- ne-­

cessári~ para que ocorram as reações rápidas entre o solo e a

cal, ou seja, a floculação e a permuta catiônica, em menos de

uma hora. Esse melhoramento do solo refere-se a uma melhor ca­

racterística de trabalhabilidade do mesmo e a um pequeno acres

cimo de resistência. (Ref. 5, 6 e 7).

Marks e Haliburton (8), e Drake e Haliburton(9),

desenvolvendo estudos de solo-cal em solos coesivos de Oklahana,

referem-se à percentagem mínima de cal para a estabilização o

tima de um solo, como aquela necessária e suficiente para que

o solo apresente um acréscimo substancial de resistência, apos

28 dias de cura, e denominam de modificação ótima do solo,qua~

do este somente apresenta boas condições de trabalhabilidade.

Para os solos coesivos estudados, MarkseHalibilrton

determinaram que a quantidade mínima de cal, para uma estabill

zação ótima, seria o dobro da quantidade mínima necessária pa~

ra uma modificação ótima, determinada pelo método de Eades e

Grim (5).

Para o solo-cal de carbureto e solo-cal calcíti

ca, em estudo, os valores dos pH encontrados para cada soluçã.o

se encontram na TAB. 6.1. Nas figuras 6.1 e 6.2, estão traça­

das as curvas que relacionam o valor do pH e a percentagem de

cal. Na TAB. 6.2,constam as percentagens de cal para a estabi-·

24

lização Ótima, determinadas pelo método de Eades e Grim.

Na TAB. 6.3, se encontram as percentagens de cal

de carbureto e de cal calcítica, necessárias para a modifica­

ção Ótima e estabilização Ótima, segundo Marks e Haliburton, e

os acréscimos em percentagem, obtidos para o Índice de plasti­

cidade e C.B.R., para os teores de cal mencionados, em relação

aos valores obtidos para o solo puro.

25

CAPÍTULO VII

LIMITES DE ATTERBERG

Com amostras obtidas, de acordo com o ítem 6.b,

do método de "Preparação de amostras de solo para ensaios de

caracterização", realizaram-se ensaios para a determinação do

Limite de Liquidez e do Limite de Plasticidade do solo puro,do

solo-cal de carbureto e do solo-cal calcítica hidratada, ambas

nas percentagens de 2, 4, 6 e 8, em relação ao peso do solo se

co. E com uma proporção fixa igual a 6%, para ambas as cais,

verificou-se a variação desses limites para diferentes tempos

de cura.

 mistura de solo-cal era adicionada água dest!

lada, em quantidade suficiente para se obter uma massa plásti­

ca, procurando-se conservar a mesma umidade em todas as mistu

ras ensaiadas.

A seguir, as misturas obtidas eram deixadas em

cura, durante 2 horas, 24 horas e 48 horas, à uma temperatura

igual a 2sºc ± 1°c, completamente envoltas em papel de alumí­

nio.

A partir de então, os Limites de Liquidez e de

Plasticidade eram determinados, de acordo com o MB-30 e MB-31

ABNT, respectivamente.

h (%) 60

50 l.

o o LIMITES OE LIOU IOEZ •,

0-·-·-0 LIMITES OE PLASTICIDADE ,, 0----0 ÍNDICES DE PLASTICIDADE

1

----·- i! -------- ·-1 ' ·-· -· ·-· 40

. -- 1 y--· --- 1 30 -- .. -

1

,p......_ ' ------- -1 --$--__

-~--~ =- ----- ---20

10 -- ----~---- -~ '

ºo 2 4 6 8 CAL (%)

FIG. 7.1-Vorioçóo dos limites fie Atterberg poro sola-cal calcítlco ,o 0%, 2%, 4% ,6% e 8%,em relação ao peso do solo seco, a um tempo de cura de 2 horas

"' "'

h 1%) 6º&:===========<p;:::::::=---------T-----------11 ----------1

50 1------------·--··------------+---- -·------ ----+--------------a

0>-------'0 0-·-·-0 0----0

LIMITES DE LIQUIDEZ

LIMITES DE PLASTICIDADE

ÍNDICES DE PLASTICIDADE

401-----------

1 .--· -· ·---. ----4--·--_...qJ----- - . - .

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-----1-_ ---20 1-------------+-------- -- · ..:::~:::~_..,.,,,_~-=------1---------------,

- - --0--

30

--- --<

10 !-------------+------------+-------- - ----+- - ------------l

O o------------2~-----------4~----------~6-----------------,..,.0-,,--6 CAL ,o

FIG.7.2 -Vorioçáo dos limites de Atterberg p/ solo puro e solo-cal de corbureto,a 2%,4%,6%e8%,em relação ao pesa de solo seco,a um tempo de cura iguala 2 horas

28

CONCLUSÃO

Analisando-se os valores encontrados para os L!

rnites de Atterberg, TAB. 7.1, verifica-se que há urna diminui­

ção do índice de plasticidade, à medida que se aumenta a per­

centagem de cal usada, sendo esse decréscimo maior para o so­

lo-cal calcítica do que para o solo-cal de carbureto.

A diminuição do índice de plasticidade, que nao

e tão grande, corno no caso da argila rnontrnorilonítica-cal cal­

cítica, ocorre devido a um aumento gradual do Limite de Plast!

cidade e a urna diminuição do Limite de Liquidez, como se pode

verificar nas figuras 7.1 e 7.2.

Observa-se, também, que o Índice de plasticida­

de decresce com o aumento do tempo de cura usado, conforme se

verifica pelos valores expostos na TAB. 7.2

29

TABELA 7.1 - Valores do Limite de Liquidez, li­

mite de Plasticidade e índice de Plasticidade para o solo pur~

solo-cal calcítica e solo-cal de carbureto, ambas a 2%, 4%, 6%

e 8%, em relação ao peso de solo seco, a um tempo de cura igual

a 2 horas.

~ SOLO-CAL CALCÍTICA SOLO-CAL DE CARBUREIO

LL LP IP LL LP IP

o 58,6 32,0 26,6 58,6 32,0 26,6

2 57,4 36,2 21,2 59,0 36,0 23,0

4 57,8 38,0 19,8 55,0 34,0 21,0

6 54,4 37,3 17 ,1 56,5 38,4 18,1

;:, 8 55,5 39, 7 15,8 56,8 39 ,4 17,4

TABELA 7.2 - Valores do Limite de Liquidez, do

Limite de Plasticidade e do Índice de Plasticidade para o so­

lo cal calcítica e solo-cal de carbureto, ambas a 6% em rela­

.. ~ao ao peso do solo seco, a diferentes tempos de cura . •

TEMPO SOLO-CAL CALCÍTICA SOID-CAL DE CARBUREIO

DE

CURA LL LP IP LL LP IP

2 horas - 54,4 37,3 17,1 56,5 38,4 18,1

24 horas 58,0 41,2 16,8 64,4 47,1 17,3

48 h=as 60,6 46 ,1 14,5 52,8 36,2 16,6

30

CAPÍTULO VIII

CONTRAÇÃO LINEAR E LIMITE DE CONTRAÇÃO VOLUJIIBTRICA

Levando-se em conta a importância dos problemas

causados pelo fissuramento, durante a contração por secagem ou

dissecação dos solos argilosos nos pavimentos rodoviários, fo­

ram realizados ensaios, para se determinar a contração linear

e o limite de contração volumétrica para o solo puro, para o

solo-cal de carbureto e solo-cal calcítfca.

CONTRAÇÃO VOLUJIIBTRTCA

Para determinação do limite de contração, teor

de umidade a partir do qual o solo não mais se contrai;não obs­

tante continue perdendo peso, quando em secagem, foram realiz~

dos ensaio de contração volumétrica segundo o método de ensaio

MB-55 da ABNT, moldando-se pastilhas de solo puro, passando na

peneira n9 40 (0,42 mm), solo-cal de carbureto e solo-cal cal­

cítica, ambas nas percentagens 2, 4, 6 e 8, em relação ao peso

do solo seco.

As pastilhas foram moldadas em cápsulas metáli­

cas de fundo plano de 1 cm de altura por 4 cm de diâmetro, un­

tadas com vaselina, para impedir a aderéncia do solo, em 3 ca­

madas, aproximadamente iguais. Para cada camada foram aplica­

dos golpes à cápsula até que se certificasse que todo o ar pr§_

sente na amostra houvesse sido expulso.

31

A secagem processou-se ao ar livre, durante 24

horas e, a seguir, em estufa a 110°c, durante 24 horas.

Para medir o volume das pastilhas corresponden­

tes ao solo seco, empregou-se o método do deslocamento de mer­

cúrio que era recolhido em cápsulas e pesado.

pela fórmula:

Sendo:

O limite de contração volumétrica foi calculado

L C = h (V-Vs, --x ps

100)

h = Umidade do solo durante a moldagem da past~

lha.

V= Volume da pastilha de solo úmido.

Vs= Volume da· pastilha de solo seco.

ps= Peso do solo seco da pastilha.

CONTRAÇÃO LINEAR

A determinação da contração linear com o molde

de 12,7 cm de comprimento, e diâmetro de 2,54 cm para a secçao

semi-circular, é recomendado pelo Corpo de Engenheiros dos Es­

tados Unidos., pelo Victoria Country Roads Board e ,descri to por

D. Newill (10), como o mais recomendável para solos tropicais.

Com o solo passando na peneira n9 40 (0,42 mm)

moldaram-se corpos de prova com o solo puro, solo-cal de carbu

reto e solo-cal calei tica, ambas a 2, 4, 6 e 8%, em relação ao

32

peso do solo seco. Cada moldagem realizou-se a uma umidade igual

ao limite de liquidez+ 2%, correspondente a cada mistura.

Como no ensaio para determinação do limite de

contração volumétrica, untou-se o molde com vaselina e aplica­

ram-se golpes durante a moldagem, para se expulsar todo o ar

presente na amostra.

A secagem realizou-se ao ar livre, durante 24

horas, a seguir em estufa, com a temperatura controlada, ini

cialmente a 60°c e, finalmente, a 110°c, durante 24 horas para

cada temperatura.

A contração linear foi calculada, usanda-se a

seguinte fórmula:

CL = (1 ·comprimento da· ·amostra seca

comprimento inicial da amostra

TABELA 8.1 - Valores do Limite de Contração Vo­

lumétrica para o solo-cal de carbureto e solo-cal calcítica.

·,\

PERCENTAGENS VALORES OBTIDOS: PARA O LIMITE DE CAL DE CONTRACÃO ~OLUJ\ll':TRICO

CAL DE CARBURETO \CAL CALCITICA

o 25 25

2 30 34 .

4 35 37

6 37 40

8 40 42

33

TABELA 8.2 - Valores da Contração Linear para o

solo-cal de carbureto e solo-cal calcítica.

PERCENTAGENS VALORES DA CONTRACÃO LINEAR DE CAL CAL DE CARBURETO CAL CALCÍT.ICA

o 13,0 13,0

2 11,4 7,5

4 7,5 6,9

6 6,5 6,2

8 fr, o 5,0

,:,

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' :E ::, .J o > o

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w 1-

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CAL OE CARBURETO 0----0 CAL CALCÍTICA <t-----0

20 "--~~-----..... --~-----~--------~---------~-----º 2 4 6 B

CAL (%)

FIG. 8.1 - Variação eh limite de cantra.ção volumétrica com tear de cal usada. Para a sola-cal de carbureto e solo -cal calcítica , ambas a 2% , 4% , 6 % e 8 % , em relação ao peso de sala seca

a: <I

~ 12 ..J

o l<I u. <I a: 1- 10 :z o u

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CAL OE CARBURETO 0-----0 CAL CALCÍTICA o---0

'

"' "" "' " ~

~

-- --- •r

2 4 6 8

CAL (%1

FIG. 8.2 - Variação da contração linear com o teor de cal usado. Para o solo-cal de carbureto e solo-cal calcítica, ambas a 2°/o ,4°/o ,6°/o e 8°/o,em relação ao peso do solo seco

w Ul

IP(%)

"

5 15

m, SOLO PURO

0 SOLO + 2% CAL

tl:, SOLO + 4% CAL

C:t SOLO + 6% CAL

(;; SOLO+ 8% CAL

fr-0 SOLO - CAL CALCITICA

fr·-0 SOLO -CAL DE CARBURETO

CL (%)

FIG. 8.3 - Índice de plasticidade versus contração linear paro o solo puro , solo- cal de corbure_to e solo-cal de colcítico, a 2% , 4%, 6°/o e 8°/o, em relação ao peso de solo seco.

w

"'

37

CONCLUSÃO

Verificou-se, como se pode notar pela figura 8.1

e TAB. 8.1, que o limite de contração volumétrica cresce com o

teor de cal, ou seja, aumenta a umidade para a qual o solo peE

manece a volume constante, embora prosseguindo a secagem.Esses

acréscimos, no limite de contração, são aproximadamente 10 %

maiores para o solo-cal calcítica do que para o solo cal de car

bureta, conforme se observa nas curvas comparativas da figura

acima mencionada.

Os valores obtidos para a contração linear con­

firmam os resultados anteriores encontrados para os limites de

contração volumétrica. Como se pode notar, na figura 8.2e TAB.

8;2, o solo contrai-se, menos, a medida que se aumenta a per­

centagem de cal usada, e que essa contração é menor para o so­

lo-cal calcítica do que para o solo-cal de carbureto.

Comparando-se os valores encontrados para o ín­

dice de plasticidade e para a contração linear, TAB. 7 .1 e 8. 2,

verifica-se que existe uma relação IP/CL, igual a 2,1·, para o

solo puro, e que, para o solo-cal calcítica e solo-cal de car­

bureto, a diversos teores empregados, o valor dessa relação é

aproximadamente igual a 2,8.

Observando-se as TAB. 7. 2 e 8. 2, verifica-se que

existe uma variação na relação IP/CL, com o tempo de cura usa­

do, na determinação do IP e que essa relação tende a tornar-se

constante com o aumento do tempo de cura. Misturas que perman~

38

ceram em cura durante 2, 24 e 48 horas, as relações IP/CL sao

iguais a 2, 8; 2, 6 e 2, 5·, respectivamente.

Na figura 8.3, encontram-se marcados os valores

do Índice de Plasticidade versus os da Contração Linear, para

o solo puro, solo-cal de carbureto e solo-cal calcítica, ambas

a 2%, 4%, 6% e 8%, em relação ao peso do solo seco.

47

TABELA 9.1 - Valores da Expansibilidade em Fun­

çao do Teor de Cal usado para o solo natural, Solo+ Cal de Car

bureto e Solo-Cal Calcitica hidratada.

% CAL EXPANSIBILIDADE %

CAL CALCÍTICA CAL CARBURETO

o 8.7 8.7

2 5.1 5.6

4 4.3 4.3

6 3.5 3.9

8 3.3 3.3

39

CAPÍTULO IX

EXPANSIBILIDADE

Com o objetivo de se determinar a expansao do

solo em estudo, solo argiloso com predominância de caolinita e

do mesmo estabilizado com cal de carbureto e cal calcítica co­

mercial, ambas em diversas percentagens, realizaram-se ensaios

de expansibilidade, especificados pelo Laboratório Nacional de

Engenharia Civil de Portugal, LNEC (11).

A amostra, com cerca de 100 g, constituída de

uma porçao, convenientemente homogeneizada do material, pass·ag

do na peneira n9 40 (0,42 mm), obtida de acordo com o método

DNER-ME 41-63, era deixada durante 16 horas em estufa a 60°c ±

2°c, enquanto o solo misturado com a cal de carbureto, ou com

a cal calcítica, na umidade ótima, correspondente a cada teor

de cal, era deixado em câmara úmida, a uma temperatura de 25°c±

o 1 C, para cura de 24 horas, envolto em sacos de plásticos,com-

pletamente isolado do ar atmosférico, sendo depois seco em es­

tufa, também a 60°c, em 16 horas.

A moldagem se fazia, após o solo esfriado, em

frascos hermeticamente fechados, com um molde de 15 mm de altu

ra, fixado, junto com seu colarinho, em uma pedra porosa, colo

cada sobre a base do aparelho.

O solo era compactado em duas camadas aproxima­

damente iguais, com 50 golpes em cada, por um soquete de com-

40

pactação que exercia uma força de 50 Kgf, comprimido num per­

curso de 25 mm.

Após a colocação de água destilada dentro dor~

cipiente, até a base superior do aparelho, obtinha-se valores

cronometrados relativos à expansão em um defletômetro de 0,01

mm/div., que se apoiava sobre o corpo de prova, exercendo so­

bre ele uma força de 100 gf.

pela fórmula:

A expansibilidade em percentagem foi calculada

E= LIH x 100 = Ho

Ll - Lo X 100 15

E= Valor da expansibilidade

Ho= Altura do molde= 15 mm

LIH= Variação de altura

Lo= Leitura inicial do defletômetro

L1= Leitura final do defletômetro, quando se

obtinha 2 leituras iguais ou decrescentes

num intervalo de 2 horas.

uJ o <{ o _J

Cil

V> z ô: X uJ

12

li

10

9

8

7

6

5

4

3

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0 o 8% CAL CALCITICA

fl a SOLO PURO

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1 10

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30 40 50 60708090100

LOG TI MIN_)

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FIG. 9.1 - Expansibilidade do solo puro e do solo - col colcítico com o tempo

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a lll 4% CAL CARBURETO 1

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0 ~ 8 °lo CAL CARBURElO

8 a SOLO PURO --- - - - . - --

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30 40 50 60 708090100

LOG T(MIN.)

FIG.9.2 - Expansibilidade do solo puro e do solo- cal de carbureto com o tempo

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-

200 300 400 500

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e

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30 40 50 60 70 8090100

LOG T ( MIN.)

-

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'

200 300 400 500 1000

FIG.9.3- Expansibilidade em função do tempo. Solo puro, solo-cal de carbureto é solo-cal colcítica, ambas a 2%

... w

12

li 8 fl SOLO PURO

0--.·-·-0 SOLO + 6 % CAL OE CARB.

10 l!I Q SOLO +6% CAL CALCrflCA ...

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30 40 50 60 70 80 90 MJO

LOG T(MIN.)

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200

-

' --~--

- - ·-..... - ....

'

300 400 500 l('.XX)

FIG.9.4- Expansibilidade em função da tempo. Solo puro, solo-cal de carbureto e solo-cal calcít1ca, ambas a 6% 0

E (%)

10 - - .

8 ~

"' 6

"' ~ 4

2

o o 2

.

0---0 0 o

e

4

-SOLO- CAL CALCITICA

SOLO- CAL DE CARBURETO

6

PERCENTAGEM DE CAL

8

FIG. 9.5 - Expansibilidade da saio -cal de carbureto e solo-çal calcítica em função da percentagem de cal usada

... lJl

46

CONCLUSÃO

Como já se esperava, obtivemos pequenos valores

de expansibilidade, TAB. 9.1, visto que, o solo ensaiado e de

natureza caolinítica e este argilo-mineral é pouco ativo e se

expande menos do que o do tipo montimorilonítico, (14) e (15).

O valor da expansibilidade do solo puro é de 9%.

Embora esse valor seja inferior ao que, segundo o LNEC (12) ,r~

presenta os solos nocivos, ou seja 10%, resolvemos observartam

bém o efeito da cal na expansibilidade.

Foram ensaiadas misturas de solo-cal de carbure

to e de solo-cal calcítica, ambas nas percentagens de 2, 4, 6

e 8, em relação ao peso de solo seco.

Verificou-se que a expansibilidade do solo dim!

nuiu proporcionalmente com o acréscimo de cal, como se pode úE_

servar nas figuras 9.1, 9.2 e 9.5, confirmando trabalhos ante­

riores, ( 12) , ( 13) e ( 16) .

Esse decréscimo na expansao e pouco maior para

o solo-cal calcítica, do que para o solo-cal de carbureto, co­

mo é evidente nas figuras 9.3, 9.4 e 9.5.

48

CAPÍTULO X

COMPACTAÇÃO

Utilizando-se o método de Carlos Souza Pinto (17),

verificamos, após várias tentativas, que o peso específico ap~

rente máximo do solo, encontrado para o proctor normal (6 Kgf

cm/cm 3), era obtido através de cinco golpes em cada face do cor

po-de-prova.

Moldaram-se corpos-de-prova de 5 cm de diâmetro

por 5 cm de altura cada um, com uma tolerância de erro de até

2%, conforme descrição da referência ( 17) ·.

Após passar o solo pela peneira n9 10 (2,0 mm)

adicionou-se cal calcítica hidratada e cal de carbureto, nas

percentagens de 2, 4, 6 e 8, em relação ao peso do solo seco.

Foram utilizadas cinco umidades distintas para

cada mistura de solo-cal. As misturas diferiam entre si pelo

teor e tipo de cal empregada.

O tempo decorrido entre a mistura e a moldagem

foi de 24 horas, tendo sido as misturas, neste intervalo de

tempo, envoltas em sacos de plástico-, depositadas em

úmida, a uma temperatura de 2sºc ± 1°c, conservando-se

modo a umidade e isolando-se a cal do ar atmosférico.

camara

desse

49

TABELA 10.1 - Valores do peso específico aparente

seco máximo (g/cm3) e umidade Ótima (%), de ensaio de compacta­

ção do solo puro, solo-cal de carbureto e solo cal calcítica hi

dratada.

PESO ESPECÍ-FICO SECO CAL CAL~ CAL

PERCEN- E UMI- CÍTICA CARBURETO DADE

TAGEM DE CAL ÕTI-

1,60 1,60 o

21,0 21,0

2 1,52 1,57

24,5 2 4, O

4 1,50 1,49

25,7 25,5

1,42 1,47 6

27,5 25,0

8 1,37 1,45

28,0 27,0

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1,6

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1,5

1,4

0----0 2% CAL CARBURETO

88---88 4% CAL CARBURETO

0----0 6% CAL CARBURETO

0 0 8 % CAL CARBURETO

C.. 8 SOLO PURO

1,3 &-------~--------1------------'--------'--------'--o-12 17 22 27 32 UMIDADE (%) 37

FIG. 10.1 - Relação entre o peso específico aparente seco e umidade de compactação,. solo puro e solo -cal de carbureto

lJl o

8 w (/)

w f­z w o:

0-----0 é) ô

D D

0 o Cr----0

2% CAL CALCÍTICA 4% CAL CALCÍTICA

6% CAL CALCÍTICA

8% CAL CALCÍTICA

SOLO PURO

~ 15r-------l-+-------f--------7',Y---~,.,/;';-~........:,,,,,_;:-____ +-------~ <I ' --

º u ;:;:

8 a. f:l

l,311>---------l.---------'--------"'--------'------,-::-:-,-'----12 17 22 27 32 UMIDAOE (%) 37 . '

FIG. l0.2- Relação entre o peso específico aparente seco e umidade de compactação, solo puro e solo -cal colcÍtica

•

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C:>-·--0 2 % CAL CARBURETO

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>< 1,4 1------------+------------+-------------t--'r----------, u. u UJ u. u, UJ

iíl UJ u.

l,3 17 22

FIG.10.3 - Relação entre o peso específico aparente seco e

.\ \ \

27 32 UMIDADE (% 37

umidade de compactação para o solo-cal calcítica e solo-cal carbureto, ambos a 2°/o

V,

"'

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"' o ~ Vl

UJ >-2 UJ a:

1,6

1i: : /º (.) 1,4 1------------+-------------+---------ü:

"8 [l. Vl UJ

8,-- ,-ê 4 % CAL CARBURETO

~ 4% CAL CALCÍTICA

\ 1·3 1._7 ___________ 2"'2-----------2"'7....-------------,3='=2=----,U"'M"'1""0.,.A""D""E""i"'ºt."'o..---3"'7=--

FIG. I0.4 - Relação entre o peso específico aparente seco e umidade de compactação pera o solo-cal calc11ica e solo-cal carbureto, ambos a 4%

u, w

o f;l u,

o u, w a.

1,6

El-·--8 6% ~ CARBURElO

El----éJ 6 % CAL CALCÍTICA

1,5 1------------+-------"--------+-------------t-------------t

_....-Er-._ .......-- - . --- . .......__

-G

1' 3 IL7--------------,2~2-----------2~7-------------,3~2---U-M-l-:D-,A-:-O-cE--,(o,-0!.,..,o)---3::'7::-..._.

FIG. 10.5 - Relação entre o peso específico aparente seco e umidade de compactação poro o sok>-cal calcítlca e solo-cal carbureto, ambos a 6%

"' E ~

"' o (.) w U)

w f-2 w a: ~ <(

8 G: ·e::; w a. U) w

'sl> o U) w a.

1,6

1,5

JI' 1,4

7 /

'"'---.. /

" "

~---0 8% CAL CARBURETO

0--, 8% CAL CALCÍTICA

1•3 1 '~7;---------------;2s;;,2;------------,;2,a7,-----------3,;'2;;---U;.,M=1o"A'"'D"E,-(72º!."o'l----,,3':;7c-' ...

FIG. I0,6 - Relação entre o peso específico aparente seca e umidade de compactação paro a solo-cal calci1ica e sola-cal carbureto, ambos a 8%

u, Ln

56

CONCLUSÃO

Como se pode verificar nas figuras 10:1 e·10.2, o

peso específico seco máximo decresce e a umidade ótima cresce

com a percentagem de cal usada, como já tinha sido confirmado

em trabalhos anteriores (23), (25) e (26).

Isso ocorre, segundo O'Flaherty e Cabrera e endo~

sada por Oliveira Ferro (24), devido à floculação das partícu­

las de argila, em decorrência de sua adsorção dos ians cálcio,

cedidos pela cal. Essa estrutura' floculada do solo-cal, conte~

do microporos, causa um decrêscimo de massa para um mesmo volu

me e, assim, um menor peso específico, acarretando, tambêm, a­

créscimos na umidade ótima.

Analisando-se as figuras 10.3, 10.4, 10.5, 10.6 e

os valores da TAB. 10.1 verifica-se que o decréscimo do peso

específico máximo e o acréscimo na umidade ótima, em amostras

compactadas após uma cura de 24 horas, são menores para o so­

lo-cal de carbureto do que para o solo-cal calcítica. Tal fa-

_to, provavelmente, decorre devido a uma floculação das partíc~

las de argila do solo-cal de carbureto. Essa menor floculação

se explica pela menor quantidade de ians cálcio existentes na

cal de carbureto, em igualdade de percentagem de cal. Como se

pode verificar pela TAB. 3.1, o teor disponível de íons cál­

cio, na cal de carbureto é aproximadamente 2/3 do teor disponf

vel na cal calcítica.

57

CAPÍTULO XI

fNDTCE DE SUPORTE CALIFÔRNIA

A moldagem de corpos-de-prova para se determinar

o valor relativo do suporte do solo puro, solo-cal de carbure­

to e solo-cal calcítica realizou-se segundo o método de ensaio

DNER-ME 49-64, em cinco camadas, recebendo 12 golpes cada, ou

seja, a uma energia de compactação correspondente ao proctor no!:

mal (AASHO standart), para solos de subleito.

Para o solo-cal realizaram-se duas curas: a pri­

meira,de 24 horas de duração, desenvolvida entre a mistura e a

moldagem; a segunda, de 72 horas após a moldagem.

Tanto as misturas, quanto os corpos-de-prova mol­

dados permaneceram em cura, envoltos em sacos de plástico im­

permeáveis, em câmara úmida, a uma temperatura de 25°C±l0 c.

Na imersão para o solo puro e para o solo-cal, os

corpos-de-prova ficaram sob uma carga de 4,5 Kg, durante 96 ho

ras. E foram rompidos por uma prensa hidraúlica de 60 kN, muni

da de um anel dinamométrico de 10 kN de capacidade.

58

TABELA 11.1 - Pressões obtidas para cada pene­

tração, no ensaio de CBR para o solo-cal de carbureto e solo

puro.

~ PERCENTAGENS DE CAL DE CARBURETO

.

o

2

o 2 4 6 8

0,25 2,52 3,63 2,80 3,92 3,92

O, 5_0 3,64 7,08 5,04 7,56 7,60

0,75 5,04 8,08 7,00 10,92 11,20

1,00 6 ,.16 9,87 9,24 14,00 14,56

1,50 8,12 11,68 12,60 18,20 19, 60

. 2,00 10, 08 13,62 15,68 21,84 24,08

3,00 13,16 15,59 20,72 28,56 30,80

4,00 15,40 17,66 25,76 32,48 38,08

5,00 17,92 17,97 28,56 37,80 42,00

TABELA 11.2 - Pressões obtidas para cada pene­

tração, no ensaio de CBR para o solo puro e solo-cal calcíti7

ca hidratada

~ PERCENTAGENS DE CAL CALC:l'TICA

' o

2

o 2 4 6 8

0,25 2,52 3.,60 9,84 12,43 16,02

- o., 50 3,64 9,07 15,55 20,04 23,30

0,75 5,04 14,06 20,05 24,13 28,43

1,00 6,16 16,78 23,35 28.,48 32,63

1,50 8,12 22,54 28,40 33 ,09· 38,14

2,00 10,08 27,96 32,51 38,06 42,71

3,00 13, 16 30,30 38,67 42,21 48,73

4,00 15,40 35,81 44,51 48, 52 53,18

5,00 17,92 37,65 47,83 52,41 58, 08

59

TABELA 11.3 - Variação do valor do CBR com ava

riação da percentagem de cal calcitica e de cal de carbureto.

~ R PERCENTAGEM DE CAL

SOLO

) AL 2 4 6 8 PlJRO

CAL DE CALCfTICA 27 37 41 47 9

' CAL CARBURETO 13 15 21 23

N E u

' -"' ~ o •« "' "' w e,: a.

50

SOLO PURO t7 SOLO + CAL DÉ CARBURETO 2 % 0

4°/o e

40 6% El

8%, e t,

30

-· -· -· ---·

10

O<--------'--------'--------'--------.._-------'----0,1 0,2 0,3

PENETRAÇÃO (%)

0,4 0,5

FIG.11.1 - Curvo de pressão versus penetração do solo puro e solo- cal de carbureto

"' o

o '"' V) V)

w "' a.

15

SOLO PURO 1:7 SOLO + CAL CALCÍTICA HIDRATADA, 2% 0

f4% @

i:6% ,l8 °/o

oit::..-------'-------+--------'--------..!-------.1--0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

PENETRAÇÃO (%)

FIG. 11.2 - Curva de pressão versus penetro-s;ão do solo puro e solo-cal caldtica hidratada

50 --· ---

' ' AL CALCITICA

~ -~-----!!.. 40

cr CD u

-~-~ 1 30 -----~- ---

"' IV

AL OE CARBURETO 20 ··--·-----

0 o

o O 0!---------2::---------4':---------:,-6---------!;B,--------,c:O:--~

CAL (%) e

o

FIG.11.3- Variação do CBR do solo em relação ao teor de cal usada, umidade 20 % , rompimento após cura e imersão

63

CONCLUSÃO

Exemplos representativos das curvas de pressão ver

sus penetração são mostrados nas figuras 11.1 e 11.2. Na figu­

ra 11.1 estão marcados os valores obtidos para o solo puro e

solo-cal de carbureto, nas percentagens 2, 4, 6 e 8, em rela­

çao ao peso de solo seco. Na figura 11.2, encontram-se marca­

dos os valores de pressao versus penetração, obtidos no rompi­

mento do solo-cal calcítica, nas mesmas percentagens anterio­

res, os valores numéricos encontram-se nas tabelas 11.1 e 11.2.

Os valores encontrados para o CBR do solo puro,s.9.

lo-cal de carbureto e solo-cal calcítica, nas mesmas percenta­

gens acima referidos encontram-se marcados na figura 1I.3 "e TAB.

11.3. Como era previsto (21), o valor do CBR aumentou com a

percentagem de cal empregada. Verificou-se, também, que os va­

lores do CBR para o solo estabilizado com a cal calcítica sao

aproximadamente o dobro dos valores obtidos para o solo estab!

lizado com a cal de carbureto para cada percentagem usada.

Analisando-se ainda esses valores obtidos para os

suportes do solo-cal de carbureto e do solo-cal càlcítica,TAB.

11.3, verifica-se que para encontrarmos um mesmo valor do CBR,

para ambas as misturas, seria recomendável usar-se uma quanti­

dade aproximadamente 4 vezes maior de cal de carbureto.

Apesar de ser a caolinita o principal argilo-min~

ral presente, obteve-se um notável incremento de resistência

no valor de suporte do solo. Segundo Harty e Thompson (22), e

64

endossados por o. Ferro (23), para solos tropicais vermelhos,

caso da argila estudada, mais importante que o. tot·alde sílica e/

ou alumina constituinte do solo é o seu grau de imtemperização

e que as reações entre a cal e os Óxidos de ferro e

não devem ser desprezadas.

alumínio

65

CAPÍTULO XII

RESISTtNCIA Â COMPRESSÃO NÃO CONFINADA

Utilizando-se o molde reduzido de compactação de

Carlos Souza Pinto (18), para moldagem de corpos-de-prova de

solo-aditivo, foi encontrado como equivalente ao Proctor Nor­

mal~ energia correspondente a 6 Kgf.cm/cm3 , a aplicação de 5

golpes em cada face do corpo-de-prova.

Com o solo passando na peneira n9 10 (2,00 mm) ,f!

zeram-se misturas íntimas com o solo-cal calcítica, e coin o so

lo-cal de carbureto, em percentagens de 2, 4, 6, 8, em relação

ao peso do solo seco, na umidade ótima, correspondente a cada

percentagem (TAB. 10.1).

Passadas 24 horas, envoltas em sacos de plástico,

em camara Úmida, moldaram-se os corpos-de-prova com as mistu­

ras de solo-cal calcítica e solo-cal de carbureto, em 3 unida­

des, para cada teor de aditivo e para cada idade de cura.

Moldados os corpos-de-prova e envoltos em papel

de alumínio, para a conservaçao dé sua umidade e para isolar a

cal de anidrido carbônico do ar atmosférico, foram deixados em

repouso em câmara úmida, para curas de 7,14 e 28 dias, e tam­

bém para cura de 72 horas, em estufa a 60°c,. com o objetivo de

verificar a resistência do corpo-de-prova que, segundo Eades,

Grim e Nichols (27), seria correspondente a resistência de cam

pode um ano.

66

Após a cura, os corpos-de-prova foram deixados, por

3 dias, imersos em água destilada, à temperatura ambiente de

22°c, para garantir a saturação.

Para a ruptura dos cornos-de-prova foi usada a pren - - -sa Wikeham-Farrance-T-57, munida de um anel dinamométrico com

capacidade de ltf e constante igual a 2,45xl0-l kgf/div., é um~

defletômetro de graduação de 0,01 mm. A velocidade usada para

a deformação foi de 1%/min., correspondente a 0,5 mm/min.

De acordo com a ASTM-C-109-58, calculou-se a mé­

dia dos resultados dos 3 corpos-de-prova para cada teor de cal

e idade de cura, com uma tolerància de 10%.

67

á (k_gflcm

2l1----------.------------~-----r--------~

CURA

0 72 hs. - 60°C

El 28 DIAS

8 14 DIAS

0 7 DIAS

• QL-----------1-----------1---------'---------o,I o 2 4 6 8

% CAL CALCITICA

FIG.12.1- Resitêncio à compressoo simples solo-cal colcítico hidratado

68

e 0 72hs-60ºC

8 O 28 DIAS CURA

til 14 DIAS <!l

(;) (;) 7 DIAS

0"--------'---------'---------'---------'---0 2 4 6 8

% CAL DE CARBURETO

FIG. 12.2 - Resistência a compressao simples, solo - cal de carbureto

2% CAL CALCÍTICA 0 !)

4% CAL CALCÍTICA lll Ili / /

6 °/o CAL CALCÍTICA / /

11] E! / / / /

8°/o CAL CALCÍTICA 0 0 / ,r-...,L"-c---/ -<

/ / 1 ......

/ / ! / / ...- / "' r------'-r---,..---

............................... 1 ............. ir,........ ..... t / ;...,

/ / 1 ./ ,.....1 1 ...- / 1 1

.,....... ...... 1 / 1 1

----j---.... -,'-;--------j-;-_,,,_,-_~-----, ,,--'

30 ,__ ___________ ---------

./ 1 / 1 1

~~=-,,,-""::.:i'--:,.,1,~~~-_..,. l<'- - - ~-= --~-±-~~-=-~>-------i 1 ...... 1 1 :

201-------------

1 / l 1 1 ~-- ..........--L-- - - -- .J. _1 ____ _ ....... 1 t 1 1,

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 :

1

1 1 ---+---,-----+-------! _i___ ___ -+--------,

1 1

t 1 1

t

1 1 1 1

o~----------'----"--------"----'-------"-----'------.__...,....._ O 7 14 28 37 70 160 190 365 LOG T I DIAS)

FIG.12.3- Resistência à compressao simples, solo-cal calcítica

I( lkgf/cm21

20

2 % CAL DE CARBURETO Q Q . ~1~- / / 4%CALDECARBURETO ô-•-·-8 - ... ------- / 6 % CAL DE CARBURETO O 8 /, / ,,. "

8% CAL DE CARBURETO () --º--+------+---- / / i----+----t-----,,-/~...-----------, 1 /// /

/ /

6/ /y

1 ---......----

: J.-'/1 .}/ +-~ ---------:-L----.la.------f,,.-,-::::__j...,,_.~----.--------t---------, ,-- ' 151---------

5

/

o o 7 14 28

/ /

/

--

' 1 1

t 1

50

/o o /' 1

: 1

1 1 1

' ' 1

t 1

76 100 . ..,

114·

FIG. 12.4 - Resistência à compressao simples , solo - cal de carbureto

---

365 LOG T (DIAS)

-J o

15,00I--------,---------,---------,----------,--------,·~,

SOLO-CAL CALCITICA

e e 2°/o .. Q " 4'% a B 6°/o o !) 8°/o a a SOLO PURO

3,75

8 e !%1 10

FIG. 12.5 - Tensão versus deformação do solo-cal calcítica, no ensaio de resistência à. compressão não confinada, a uma cura de· 7 dias

cf'( kgf /cm2 l

•

ro

SOLO-CAL CALCÍTICA

0 o 2 °/o

"' "' 4°/o

8 a 6°/o 0 !) 8°/o

5

QIZ-------J.-------'--------'--------'--------'-----0 2 4 6 8 e!%! 10

FIG.12.6 -Tensão versus deformação do solo-cal calcítica, na ensaio de resistência à compressão não confinado, a uma curo de 14 dias

10

SOLO-CAL CALCITICA

o o 2 °/o ô ô 4°/o D D 6°/o 0 () 8°/o

5

ooc:.-----.l..-------'---------------'--------'-----o 2 4 6 a e 1%1 10

FIG.12. 7 - Tensão versus deformação do solo-cal calcítica, no ensaio de resistência à compressão não confinada, a uma cura de 28 dias

ó( kgf/cm2 l

SOLO-CAL CALCITICA

o--""'o 2°/o ê ô 4º/o a---ol!) 6 °/o 0---<0 8%

o-:..::...-------'-------'--------'--------------'----o 2 4 6 8 e !%1 'º .fl G.12. 8 - Tensão versus deformação do solo-cal calcítico, no ensaio de resis1ência à compressão não confinada.o urna cura de 72 horas, a 60°C

6'1 kg/ /cm2 I

10,01---~~~~~~·~~-~~~~~,

2,5

,2 3

SOLO-CAL DE CARBURETO

o-··· --~f re % ---18 6°/o

... --•• 4°/o ---<(} '~2°/o ---,e, SOLO PURO

4 E: 1%) 5

FIG.12.9 - Tensão versus deformação do solo-cal de carbureto, no ensaio de resistência à compressão não confinada a uma cura de 7 dias

cr't kgf/crrf)

SOLO-CAL DE CARBURETO

o o 8 °/o El o ·6 °/o ,:. i!) 4°/o o E) ?ºlo

2 3 4 e t%l 5

FIG.12.10 -Tensão versus deformação do solo-cal de corburefo, no ensaio de resistência à compressão não confinada a u_ma cura de t4 dias

<Í ( kgf /cm2 i

20f--~~~~~~,---~--,<.--~~~,---~~~~~~-,-~~~~~~-.~~~~~~---,

2 3

SOLO-CALDE CARBURETO

O 0 8% 81-----iO 6 °/o Q :O 4°/o O O 2 °/o

4 e (%1 5

•

FIG. 12.11 - Tensão versus deformação do solo-cal de carbureto, no ensaio de resistência à canpressão não confinado o uma curo de 28 dias

78

ó (kgt/crrf

SOLO-CAL OE CARBURETO

o o 8 °/o

o o 6 °/o 8 ô 4 °/o (i) El 2 °/o

I" '

2 3 € (%) 4

FIG.1212 - Tensão versus deformação do solo-cal de carbureto, no ensaio de resistência Jà compressão não confinada a uma cura de 72.horos, a 60ºC

79

TABELA 12 .1 - Resistência §. compressao não con...::

finada para o solo-cal de carbureto, a diversas percentagens,

em relação ao tempo de cura empregado.

TEMPO IE CURA PERCENTAGENS DE CAL C/1.RBURE'IO

+ 3 DIAS IE IMERSÃO 2 4 6 8

7 dias 4,90 5,33 8,60 8,80

14 dias 6,80 6,93 9, 77 15,77

28 dias 7,50 10,02 14,69 19,28

3 dias a 8,90 15,98 17 ,53 22,83 60<:\::

TABELA 12.2 - Resistência à compressao nao con­

finada para o solo-cal calcítica, a diversas percentagens, em

relação ao tempo de cura empregado.

TEMPO DE CURA PERCENTAGENS DE CAL C',A,I.Cl'rICA .ltIDAATA.DA

+ 3 DIAS DE IMERSÃO 2 4 6 8

7 dias 7;26 12,63 13,70 14,26

14 dias 12,20 15,98 17,45 20,04

28 dias 14,84 17,05 20,68 22,33

3 dias a 16,08 18,98 26,43 34,12 60<:\::

80

CONCLUSÃO

Verifica-se que a resistência ã compressao nao O'.)n

finada cresce com o teor de cal usado, figuras 12,1 e 12.2, e

estes acréscimos de resistência são maiores para o solo-cal c3l

cítica do que para o solo-cal de carbureto, o que já era espe-

rado, pois a primeira tem um maior teor de Ca(OH) 2 , e e este

composto que reagirá com a sílica e alumina da argila (28).

Como se pode verificar, nas figuras 12.3 e 12.4,a

resistência ã compressão cresce com o tempo de cura, e esse

crescimento de resistência ocorre devido ao processamento das

reações pozolànicas (19). Os pontos marcados, nos gráficos aci

ma referidos, foram unidos por linhas retas, segundo o crité­

rio usado por Inglese Metcalf (14).

De acordo com Eades e Grim (27), a resistência a

uma cura de 72 horas a 60°c, corresponde a de um ano no campo.,

ã temperatura ambiente, sendo que, para o solo em estudo e às

temperaturas usadas, levando-se em consideração que a resistên

eia cresce uniformemente com o tempo, estas diferenças entre os

tempos de cura foram menores. Pode-se verificar ainda nos mes­

mos gráficos. 12. 3 e 12. 4, que o tempo de cura correspondente ao

de 72 horas, a 60°c, varia com o teor de cal, sendo que, maior

o teor de cal usado, maior o tempo de cura correspondente.

Drake e Haliburton (9) encontraram diversos cres­

cimentos de resistência para diferentes tipos de solo estabili

zado.

81

Nas figuras 12.5 até 12.12, estão marcados os va­

.lores das resistências à compressão não confinada, em função da

deformação específica para as duas cais usadas e para os tem­

pos de cura de 3, 7, 14 e 28 dias, e com 3 dias em imersão,se~

do evidente o aumento da resistência com o teor de cal·, tempo

de cura e temperatura, sendo esta Última uma das vantagens do

emprego da cal em regiões pe clima quente. Observa-se, tambêm,

que o créscimento de resistência é maior para o solo-cal cal­

cítica.

Verifica-se, ainda, que, para a mesma idade de cu

ra, o módulo de Elasticidade cresce com a percentagem de cal,

tendo maiores valores para o solo-cal calcítica.

As rupturas dos corpos-de-prova do solo-cal ocor­

reram praticamente sem deformação, em superfícies planas era­

pidamente, aumentando estas características com o teor de cal

e, para um mesmo teor, coin.o tempo de cura, naturalmente devi­

do a um maior enrijecimento da mistura.

Os valores das resistências à compressao, para o

solo-cal de carbureto e para o solo-cal calcítica, ambas a 2,

4, 6 e 8%, em relação ao peso do solo seco e para os diversos

tempos de cura usados, encontram-se nas TAB. 12.1 e 12.2.

82.

CAPÍTULO XIII

ENSAIO DE COMPRESSÃO TRIAXIAL

Com a finalidade de se verificar a influência da

cal de carbureto e da cal calcítica hidratada na coesão e atri

to interno do solo em estudo, realizaram-se ensaios de compre~

são triaxial, adensados, não drenados, com medição de pressao

neutra.

Foram moldados corpos-de-prova de solo puro, de

solo-cal de carbureto e de solo-cal calcítica, ambas a urna pr~

porção igual a 6%, em relação ao peso de solo seco, com dimen­

sões iguais a 3,5 cm de diâmetro por 9,0 cm de altura, em cin­

co camadas pelo método Havard, sendo a energia·de compactação

adotada, equivalente ao do proctor normal (6 Kgf.crn/cm3).

Em seguida, os corpos-de-prova eram deixados em

camara úmida, a urna temperatura igual a 25°c±, envoltos em pa­

pel alumínio, durante 7 dias.

Utilizando-se uma prensa Wikeham Farrance, de lOT

de capacidade, iniciava-se a saturação do corpo-de-prova,apli­

cando-se subpressões, progressivamente, até que se conseguisse

um valor do parâmetro B, de pressão neutra, bem próximo a 1.

A partir de então, iniciava-se o adensamento do

corpo-de-prova. Com os dados obtidos na medição do adensarnent~

traçava-se a curva correspondente à variação do volume versus

83

logaritmo do tempo decorrido, com a qual se calculava o tempo

necessário para ser alcançada a ruptura, pelo método de Bishop

e Henkel (29).

Sendo, t 50 obtido da curva do adensamento.

Considerando a deformação linear do corpo-de-pro­

va, igual a 5%, calculamos a velocidade de aplicação da tensão

desviatória, como

v=O,OSH tf

Sendo: tf = tempo final do ensaio

H = altura do corpo-de-prova

Foi adotada uma velocidade de aplicação da tensão,

igual a 0,2 mm/min, por ser a mais próxima da calculada.

1,0 ~.l---------+-------t--------1

a;' 2,0 kgf/cm2

0---0 SOL.O PURO C'J El SOLO-CAL CARBURETO

O " SOLO-CAL CALCÍTICA

OL--------'--------'---------'---------------'----0 5 10 15 20 e(%) 25

FIG.13l l - Curvos 1ensão-deformo_çõo. Ensaio de compressão trioxiol C.U., poro o solo puro.solo-cal de carbureto e solo-cal colcítico

Ó -Cf lkgf/cm2) 1 3

6,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

o

... •,,;. .

'/-·IJ' ~

o

~~ t. .

~

"'

5

. -

" . A ,,. . . .

.,. "' .

"' ~

' -·

10

- ·--

,,. ,,. ,,. A o o ,,. if '3,0 kgf/cm2 . . . .

3

" -~"

.,. .,. .,. .,. - lf3 ' 2,0 kgt/cm2

. ~ ' ó

3' 1,0 kgf/cm2

.

15 20 E: 1%) 25

FIG.13.2- Curvos 1ensõo-deforma.cão,paro o solo puro.a tensões confinantes 1gua1s a 1,0 kgf/cm2 , 2,0 kgf/cm2 e 3,0 kgf/cm2

co ln

o

á1- ú3 ( kgf/cm2 }

4,ol------T-------,---:;-e-~"'F±=~=L---,-------,

<\, 0,5 kgt tan2

º,._ _____ _. ______ ....._ _______________ .._ ______ .__ __ o 5 10 15 20 € (%} 25

FIG.13.3-CLrVas tensão-deformas;ão,paro solo-cal de carbureto.a tensões confinantes iguais a 0,5 kgf/cm2, J,Okgf/cm2 e 2,0kgf/cm2 ')

00 m

2.0-------+-~--------,f------ --+-------+--------;

1,01-------+-------1--------+-------+---- ·------,

o ... ______ _._ ______ .,_ ______ ,_ _____ _. ___ e:-, __ ...... __ _

O 5 10 15 20 E: (%) 25"

FIG. 13.4- Curvas 1ensão-deformoçõo ,para solo-cal colcftica , a tensões confinante iguais a 0,5 kgf /crrf- , 1,0 kgf /cm2 e 2,0 kgf / cm2

co -.J

2,5

--~ ~

V-

1

~ ,--_

~ V ~ ~ / ---.......

~ I " _,.. ~ ~-; 1~ i\

1--' I I ' \

2,0

1,5

1,0

0,5

o \ 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

FIG.13.5 - Envoltório de Mohr. Ensaio C.U. Pressões totais. Solo puro

e =o,4 kgf/cm2

0 =21°

ú I kgf/cm2)

o, o,

?; l kgf/cm2 )

7,0

6,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

o o

(

1

--- ,

/ </ l

1/ \

2,0 40

-

e '0,5 kgf/cm2 •'

!il' 24°

,,,--- 1~ --..

""\ \ \ '

1 1 1 60 8 p 1 o.o 120

FIG{!3.E5 - Envoltório de Mohr. Ensaio C.U. Pressões totais Solo- cal de carbureto

.~ Ó ( kgf/cm )

ex,

"'

l;; ( kgf/cm2)

6,01----

4,0 !--------+------~--·-

2.0 4,0

---- -----+--------+-------+----=--------i

6,0 8,0 10,0

e= 1,4 kgflcm2

0 = 25,5°

12,0

FIG. 13.7 - Envoltório de ~?hr. Ens,~io C.U. ,..Pressões totais. Solo - cal calcítica

Ó ( kgf/cm )

91

CONCLUSÃO

Analisando-se os resultados marcados nas curvas ten

são-deformação, a uma tensão confinante igual a 2,0 Kgf/cm2

,p~

ra o solo puro, solo-cal de carbureto e solo-cal calcítica, fi

gura 13. 1, verifica-se que há um acréscimo de resisténcia à COE!!

pressão triaxial igual a 85% para o aolo-cal calc{tica e igual

a 15% para o solo-cal de carbureto. Esses acréscimos de resis­

tência ocorrem devido a um aumento na coesão e no atrito inter

no do solo, como se pode observar nas figuras 13.5, 13.6 el3.7.

A coesao do solo-cal de carbureto cresceu cerca de

25%, para 150% do solo-cal calcítica, enquanto os acréscimos do

atrito interno foram de 14% e 26%, para as respectivas cais.

Nas figuras 13.2, 13.3 e 13.4, estão marcados os

resultados obtidos para a tensão versus deformação, para o so­

lo puro, solo-cal de carbureto e solo-cal calcítica, para as

tensões confinantes iguais a 0,5 Kgf/cm2 , 1,0 Kgf/cm2 ,2,0 Kgf/

cm2 e 3,0 Kgf/cm2 , usadas nos ensaios.

92

CAPÍTULO XIV

PROPRIEDADES DO SOLO-CAL DE CARBURETO E DO

SOLO-CAL CALCÍTICA, NOS TEORES MÍNIMOS,

PARA UMA ESTABILIZACÃO ÕTIMA

As tabelas 1"4. 1 e 14. 2 apresentam os valores en­

contrados para o Índice de plasticidade, contração linear e vo

lumétrica, expansibilidade, peso específico seco máximo e umi­

dade Ótima, índice de suporte california e resistência à com­

pressão simples, a diversos tempos de cura, para o solo cal­

calcítica, a 2%, em relação ao peso do solo seco, e solo-calde

carbureto, a 4%, teores mínimos, para uma estabilização Ótima

do solo-, encontrados pelo método de Eades e Grim. Encontram-se,

ainda, nas referidas tabelas, as variacões percentuais para ca ~ - - -

da propriedade em relação ao valores encontrados para o solop~

ro.

Comparando-se os efeitos da cal de carbureto,a 4%,

e da cal calcítica, a 2%, podemos verificar certa equivalência

principalmente para a plasticidade, contração, expansibilidade

e compactação. Sendo que para o Índice de suporte california,a

variação percentual é aproximadamente· 3 vezes maior para o so­

lo-cal calcítica do que para o solo-cal de carbureto. Analisan

do-se, ainda1 o efeito na resistência à compressão simples,TAB.

14.2, observa-se maiores acréscimos para o solo~cal calcítica.

Na TAB. 14.3 encontram-se os valores da coesao e

atrito interno encontrados para o solo puro, solo-cal calcíti-

93

tica e solo~cal de carbureto, ambas a um teor igual a 6%,assim

como as variaçõe~ percentuais em relação aos valores encontra­

dos para o solo puro. Observa-se, então, maiores acréscimos p~

ra o solo-cal calcltica do que para o solo-cal de carbureto,s~

do que, esses acréscimos são maiores para a coesão do que para

o atrito interno .

. TABELA 14 .1 - Valores encontrados nos ensaios

realizados com o solo puro, solo-cal de carbureto, a uma per­

centagem igual a 4%, e para o solo-cal calcltica, a 2%, e as

variações percentuais em relação aos valores encontrados para

o solo puro.

SOID SOID-'CAL DE CARBURE:IO SOI.OtCAL CALd'TICA ... VAFJAÇN) / ' VAFJAÇAO PUro - VAIORES PERCENTUAL VAIORES: IJ'ER' '"

' ,l ÍNDICE DE PASTICIDADE 26,6 21;0 21,0 21,2 20,3

ONI'RAÇÃO LINEAR 13,0 7,5 42,3 7,5 42,3

ONI'RAÇÃO VOJ.,ill.ÉI'RICA 25,0 34 36,0 35 36,0

EXPANSIBILIDADE 8,7 4,3 50,6 5,1 41,4

y s Ml\x. (g/arh 1,6 1,49 6,3 1,52 5,0

UMIDADE m'IMA 21,0 25,5 21,4 24,5 16,7

CBR 9,0 15 66,7 27 200,0

94

TABELA 14.2 - Valores enccntrados para a resis­

tência à compressão simples do solo-cal de carbureto, a 4%, e

do solo-cal calcítica, a 2%, e as variações percentuais em re­

lação ao valor encontrado para o solo seco.

TEMPO DE CURA. SOIJ:rCAL CALCIT'ICA A 2% SOlirCAL DE CARBURE'ID,A 4%

VAIDRES (Kgf/cm2) VALORES (Kgf/cm2) -, .

7 dias (25oC) 7,2 5,3 •..

14 dias (25CC) 12,2 6,9 -

28 dias (25ºc) 14,8 10,0

3 dias (a 60CC) 16,0 16,0

TABELA 14.3 - Valores encontrados para a coesão

e ângulo de atrito interno, para o solo puro, solo-cal de car­

bureto e solo-cal calcítica ambas a um teor igual a 6%, e as

variações percentuais em relação aos valores encontrados para

o solo puro.

-a:M>RESSÍÍO SOID SOlirCAL DE CARBURE'IO SOilrCAL CALC:l'TICA ·

TRIAXIAL C.U Puro V1\Ril\ÇAO ~

V1\Ril\ÇAO VAIDRES PERCENTUAL YA!,()RES • PERCENTUAL

- --Coesão (KgF/an2) 0,4 0,5 25 1 4 , ' 150

-, --Ang.At:tito Int. 210 24,0 14 25,5 21

95

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