Ao longo dos últimos 40 anos, a técnica de melhoramento ou estabilização química de solos mediante a sua mistura in situ com materiais que possuem propriedades aglomerantes (técnica designada na literatura inglesa por deep mixing) tem sido aplicada com sucesso numa grande diversidade de materiais, de onde se destacam os depósitos de solos moles. Localizando-se nas proximidades de Coimbra um depósito com estas características, foi decidido avaliar o potencial de aplicação desta tecnologia ao depósito em causa. Para tal, foi elaborado um programa de investigação conducente à caracterização mecânica do solo estabilizado, complementado com a caracterização geotécnica do solo de origem (não estabilizado), tendo-se realizado extensos estudos de campo e laboratoriais. O comportamento global do solo de origem é fundamentalmente determinado pela natureza orgânica, elevado teor em água e pelas fracções silto-arenosas, sendo de destacar a significativa presença de óxidos de sílica e alumina na sua composição química. Estas características, condicionam sobremaneira a estabilização, tendo-se concluído do estudo laboratorial que a mistura que potencia o compromisso técnico-económico-ambiental é composta por cimento Portland I 42...

A estabilização de solos com adição de cal, que é uma técnica comumente empregada em países das zonas temperadas, tem encontrado muita dificuldade de aplicação no Brasil e no domínio tropical em geral. Os mecanismos envolvidos nessa estabilização são pouco conhecidos, mas citam-se normalmente a capacidade de troca, floculação e aglomeração das argilas e as reações pozolânicas como as responsáveis pela alteração e melhora das propriedades geotécnicas das misturas solo-cal. Com o objetivo de contribuir para o avanço do conhecimento da estabilização com adição de cal em materiais tropicais, selecionou-se 3 solos e 2 alteritas, expressivos em termos de área e que apresentam dificuldades de emprego na construção rodoviária, nas regiões sul e sudeste do país: o Latossolo Roxo, a Terra Roxa estruturada, o Latossolo Vermelho Escuro orto, as alteritas de granito e de gnaisse. Optou-se por uma abordagem pedológica e geoquímica, utilizando como instrumentos de pesquisa as técnicas mineralógicas e micromorfológicas, além dos ensaios mecânicos que funcionaram como controle das variações de comportamento hídrico e mecânico dos materiais antes da adição de cal. Os materiais foram estudados sob três condições diferentes: natural...

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil; Atualmente há cada vez mais legislação e preocupações com os problemas ambientais, principalmente a eficiência energética e as emissões de gases com efeito de estufa. Estudos recentes estimam que a produção de cimento para o setor da construção é responsável por 7% das emissões mundiais de CO2, sendo que, por cada tonelada de cimento produzida é emitida uma tonelada de CO2. Sendo o cimento um dos produtos mais consumidos pelo Homem torna-se imperioso procurar alternativas viáveis aos materiais e métodos atuais. O objetivo desta dissertação passa por verificar se o uso de cinzas volantes na estabilização de camadas de pavimentos rodoviários é uma alternativa viável aos métodos tradicionais. Para isso foram testadas misturas em solo e agregado com cinzas e com cimento, com o intuito de encontrar misturas alternativas com características mecânicas que permitam utilizá-las em substituição das misturas tradicionalmente usadas. Após vários ensaios, concluiu-se que o uso de cinzas na estabilização de solos é um processo viável em todas as propriedades mecânicas avaliadas. Relativamente à resistência à compressão simples, tanto no agregado como no solo...

O presente trabalho tem como finalidade investigar formas de estabilização de solos dunares da região de Mira, com vista à sua aplicação em camadas de leito de pavimentos rodoviários. A razão da existência deste estudo, prende-se essencialmente com a necessidade de se procurarem soluções que permitam melhorar as características do solo, de modo que este seja capaz de suportar as cargas aplicadas sem deformação excessiva, mantendo assim a sua resistência e estabilidade mecânica. Com vista a avaliar as técnicas de estabilização na melhoria das propriedades mecânicas do solo, procedeu-se à caracterização do solo através de ensaios de granulometria, equivalente de areia, e azul-de-metileno, posteriormente, realizaram-se também ensaios de caracterização da resposta mecânica do solo (compactação, CBR, compressão simples e compressão diametral). Para perceber qual o efeito da estabilização, numa hipotética estrutura de pavimento, fez-se o dimensionamento de uma estrutura para cada um dos teores de cimento. Por fim são apresentadas as conclusões e apontam-se sugestões para trabalhos futuros.; The propose of the present work is to explore ways of stabilization of soils with cement in the region of Mira...

Com o presente trabalho propõe-se divulgar e explorar a técnica de congelação artificial de solos. Numa primeira parte, é apresentada a técnica, como funciona, quais as suas vantagens e limitações e que parâmetros influenciam as propriedades de um solo congelado. Numa etapa posterior do trabalho, são realizados ensaios laboratoriais, onde se efetua o congelamento de uma areia em 3 fases, cada uma delas com um diferente teor de sal. Os resultados obtidos na fase de ensaios são comparados com um modelo teórico, obtido com o auxílio do software de modelação TEMP/W. Seguidamente, avaliam-se os resultados obtidos, quer nos ensaios realizados com diferentes teores de sal, quer para os provenientes da comparação entre o modelo real e o modelo teórico. Por fim, é feita uma análise no sentido de aferir se esta técnica se revela economicamente rentável ou não.; The present work aims to disseminate and exploit the technique of artificial soil freezing. In the first part, the technique is present ,is shown how it works, its advantages and limitations and which parameters influence the properties of a frozen soil. At a later stage, laboratory tests are performed on a freezing sand divided into 3 phases, each one with a different salt content. The results obtained in the phase of this tests are compared with the ones we get of a theorical model...

O presente projeto de investigação em Engenharia Civil é construído em torno das necessidades atuais expressas pelos setores da construção e obras públicas em fundações. Em colaboração com a empresa GEO este trabalho pretende dar resposta em tempo útil aos empreiteiros, pondo o conhecimento científico ao serviço da indústria, colmatando a escassez de investigação académica que se verifica neste domínio. Esta investigação, à qual se associou a empresa BRASFOND, recorre ao estudo de ensaios de carga estática à compressão realizados no Brasil, segundo a NBR 12131 (2005) e NBR 12131 (2006). Assim, para estudar o desempenho de polímeros aplicados na estabilização de solos em fundações, foram analisados 6 ensaios de carga realizados em obras de intervenção da empresa GEO, disponibilizados pela empresa BRASFOND. Os ensaios de carga verticais estáticos de compressão axial foram realizados em estacas de 3 obras, nomeadamente a construção de uma central termoelétrica, em 2009, e de dois edifícios, em 2010. O projeto de fundações da central termoelétrica assentou na execução de estacas com polímeros, com 1270 estacas moldadas “in loco” com 1 000 mm de diâmetro e profundidade variável de 10 m a 18 m...

Com o objectivo de garantir a estabilização de solos, durante a escavação de elementos de fundação, quer sejam estacas ou paredes moldadas, são actualmente utilizados dois tipos principais de fluidos aquosos: um utilizando bentonite, o outro polímero sintético. O uso de um fluido viscoso para fomentar a estabilização das paredes de uma escavação foi inicialmente utilizado na perfuração de poços de petróleo. Com esse objectivo, a adição de argilas ao fluido de perfuração teve a sua origem no início dos anos 90 do século XIX [ASME, 2005; Sah, 2003], quando o uso apenas de água se mostrou insuficiente. Esta metodologia foi aplicada pela primeira vez na construção civil no início dos anos sessenta do século XX, na execução de paredes moldadas [Bowles, 1996]. Do mesmo modo, a tecnologia do uso de polímeros em fluidos de perfuração/estabilização foi transferida da indústria de perfuração de petróleos para aplicação na construção civil. Caenn & Chillingar [1996] referem que foi na década de 90, do século passado, que renasceu o interesse em novos produtos e sistemas relacionados com os fluidos de perfuração, sendo o polímero adaptado às necessidades da escavação de elementos de fundação. Apesar de possuírem a mesma finalidade como fluido de estabilização...

Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil; As técnicas de melhoramento de solos assumem cada vez mais um papel fundamental na resolução de problemas relacionados com os solos de fundação. Por um lado, a indisponibilidade de solo com as capacidades necessárias no local da obra, e por outro, o custo financeiro e ambiental da substituição deste por outro com características mais adequadas, levam a que a opção pelo melhoramento do solo original seja cada vez mais equacionada, o que se reflecte na necessidade de desenvolvimento da tecnologia correspondente. O cimento constitui, desde há várias décadas, um dos principais materiais utilizados na estabilização de solos que, embora produzindo resultados interessantes nomeadamente ao nível da resistência mecânica, possui grandes desvantagens a nível ambiental. Tal deve-se não só aos custos ambientais associados à extracção da matéria-prima necessária mas também ao grande consumo energético que se verifica no seu fabrico. Tornou-se portanto imperioso promover o desenvolvimento de sistemas de estabilização alternativos ao cimento, que cumpram os mesmos objectivos de desempenho, mas permitindo um alívio da pressão sobre o ambiente. Esta dissertação pretende ser um contributo para a compreensão da recente aplicação da técnica de Activação Alcalina à estabilização de solos argilosos. Resumidamente...

Neste trabalho pretende-se quantificar os benefícios da estabilização de solos argilosos com um ligante hidráulico LIPIDUR DS. O estudo foi feito durante a execução de uma estrada no norte da Polónia, S22, que liga a cidade de Elblag com a fronteira da Rússia, perto da localidade Grzechotki. Esta Obra estava em cerca de 2/3 da sua extensão inserida na zona “NATURA 2000”, correspondendo a uma zona protegida e classificada pela União Europeia como IBA-Important Birds Area, sendo denominada como “Ostoja Warminska”. Este facto teve repercussões na organização e planeamento dos trabalhos, forçando todos os envolvidos no projecto, Dono de Obra, Projectista e Empreiteiro, a darem uma importância predominante aos factores ambientais. Um desses factores foi o crescente défice de solos de qualidade para a construção de estradas, resultante de recursos naturais limitados, bem como as condições económicas, o que incentivou os intervenientes no projecto ao uso de solos existentes no local da obra, muitas vezes inadequados para a sua aplicação directa. Recorrendo-se à estabilização de solos com inclusão de ligantes, estes adquirem propriedades que permitem a sua utilização. Assim evita-se a substituição por materiais de melhor qualidade...

Taludes vegetados são mais resistentes contra movimentos de massa e erosão pela água. A vegetação contribui para a estabilidade do solo, principalmente pelo aumento da resistência ao cisalhamento por meio do reforço oferecido pelas raízes. As espécies vegetais que mais têm sido eficientes na estabilização de taludes instáveis são as gramíneas, pertencentes à família Poaceae. Um exemplar dessa família, capim vetiver (Chrysopogonzizanioides (L.) Roberty), tem se revelado muito eficaz nessa estabilização. Com o objetivo de avaliar a melhoria dos parâmetros de resistência ao cisalhamento oferecida ao solo pelas raízes do capim vetiver com o tempo de plantio, realizaram-se experimentos de cisalhamento direto por meio de amostras indeformadas de solo sem vegetação e cultivadas com capim vetiver na idade de um, dois, três e quatro anos de plantio. Também foram realizados experimentos de cisalhamento direto em talude do mesmo solo sem vegetação e com cobertura desse capim. Os resultados do ensaio de cisalhamento direto das amostras de talude de solo foram avaliados por três métodos de equilíbrio limite para verificação de um fator de segurança médio nos taludes. A partir dos ensaios de cisalhamento direto...

Em estudos que envolvem o tratamento de solos com aditivos químicos com fins rodoviários, merecem especial importância aquelas pesquisas orientadas no sentido de descobrir novos meios de torná-los mais econômicos e, ao mesmo tempo, mais resistentes. No presente trabalho, o resíduo sólido industrial Grits, oriundo do processo de fabricação de papel e celulose, foi aplicado a um latossolo denominado ETA, característico da microrregião de Viçosa, Minas Gerais, Brasil, com o intuito de melhorar suas características mecânicas para sua aplicação em pavimentos de estradas florestais. O Grits, após receber tratamento térmico a 200, 300, 400, 500 e 600 ºC, em mufla, foi misturado no teor de 10%, em peso, ao solo anteriormente citado. Parâmetros geotécnicos, característicos dos ensaios de compactação e resistência à compressão simples, foram utilizados para avaliar o efeito do tratamento térmico nas misturas solo+10% Grits. Os resultados indicaram que o Grits tem potencial para estabilização de solos de pavimentos de estradas florestais, sendo o melhor resultado alcançado para o Grits tratado a 600 ºC, pois houve ganhos de resistência mecânica.

Vários fatores influenciam a execução e a "performance" de camadas de pavimentos rodoviários constituídas de solos estabilizados quimicamente, com destaque para a homogeneização da mistura e o período de tempo decorrido entre a mistura e a compactação, bem como para a escolha do equipamento de compactação. Aborda-se, no presente artigo, a influência do tempo decorrido entre a mistura e a compactação (TMC) nos parâmetros de compactação e na resistência mecânica de misturas de dois solos típicos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, com o resíduo da indústria de celulose denominado "grits", com vistas à sua aplicação em estradas florestais. Analisa-se, também, a influência de diferentes lotes desse resíduo na resistência mecânica das misturas. Trabalhou-se com os resultados de ensaios de índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR) realizados em corpos-de-prova de misturas moldados na energia de compactação do ensaio Proctor Intermediário. Os resultados permitem concluir que o tempo decorrido entre mistura e compactação influencia significativamente a resistência mecânica das misturas analisadas, recomendando-se, para fins práticos, que estudos dessa natureza devam ser feitos em bases regionais de ocorrência de solos. Observou-se...

Este artigo aborda uma etapa preliminar de um estudo direcionado às propriedades de engenharia de misturas de solos e aditivos químicos, para fins de aplicação em estradas florestais. Trabalhou-se com amostras de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, de texturas arenosa e argilosa, estabilizadas com o resíduo industrial denominado "grits" proveniente de indústria de celulose. Foram realizados ensaios geotécnicos nos solos e nas misturas solo-aditivo químico, como se segue: análise granulométrica, peso específico dos sólidos, limites de Atterberg e compactação. Os resultados encontrados dos ensaios de laboratório revelaram que o resíduo apresentou bom desempenho como agente estabilizante, alterando significativamente a plasticidade e os parâmetros de compactação dos solos analisados.

Analisou-se a influência do teor de estabilizante, da energia de compactação e do período de cura na resistência mecânica e expansão de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais. As amostras de solos residuais de gnaisse coletadas na cidade de Viçosa, MG, Brasil, respectivamente, de texturas argilo-areno-siltosa e areno-argilo-siltosa, foram denominadas solos 1 e 2. Empregou-se como estabilizante químico o resíduo "grits" fornecido pela empresa de Celulose Nipo Brasileira (CENIBRA); os teores, em massa, de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28% desse resíduo foram utilizados nas misturas solo-"grits". Corpos-de-prova das misturas solo-"grits" foram compactados nos teores ótimos de umidade relativos às energias de compactação dos ensaios Proctor intermediário e modificado e curados por 0, 7, 28 e 90 dias. Avaliou-se a resistência mecânica dos solos e misturas através dos seguintes parâmetros: (a) índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR), resistência à compressão não confinada (RCNC) e resistência à tração em compressão diametral (Rt). Os resultados permitiram concluir que todos os parâmetros considerados na análise influenciaram, significativamente, a resistência mecânica das misturas solo-"grits", sendo o comportamento das misturas solo 1-"grits" influenciado...

Neste artigo, analisa-se a influência das diversas frações granulométricas do resíduo grits nos parâmetros ótimos de compactação, resistência mecânica e expansão, quando em misturas com dois solos típicos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, com fins de aplicação em estradas florestais. Os teores de resíduo empregados nas misturas foram de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28%, em relação à massa seca de solos, trabalhando-se com as energias de compactação dos ensaios Proctor intermediário e modificado. As frações de resíduo estudadas foram as equivalentes à argila e silte (d < 0,074 mm), areia (0,074 mm < d < 2,0 mm) e pedregulho (2,0 mm < d < 76 mm), considerando-se a escala granulométrica adotada pelo DNIT (1996). Fez-se uso do ensaio de CBR para a avaliação da capacidade de suporte e expansão dos solos e misturas. Os resultados indicaram que a fração fina do grits é a que mais contribui para ganhos de resistência mecânica, evidenciando-se a sua importância na reatividade das misturas, sendo a fração pedregulho a menos influente no ganho de capacidade de suporte dos solos.

Este artigo apresenta um procedimento para estudo do comportamento mecânico de três solos oriundos da empresa CENIBRA S. A., localizada na cidade de Belo Oriente, Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em revestimento primário, reforço de subleito e sub-base de estradas florestais, classificados como argila amarela, argila vermelha e areia. Empregou-se, nesta investigação, a técnica de estabilização mecânica de solos com correção granulométrica. O programa de ensaios de laboratório englobou o uso de várias composições percentuais de solos, com base na mistura entre dois deles, de modo a obter um produto final eficiente para aplicações nas estradas florestais da CENIBRA S. A. Trabalhou-se com os percentuais de 60, 70 e 80% de areia e de 20, 30 e 40% das argilas nas composições das misturas, compactando estas na energia do ensaio Proctor Modificado. A melhor resposta mecânica foi obtida pela mistura de 80% de areia e 20% de argila amarela, com capacidade de carga representada pelo ISC de 63%.

Processos erosivos podem gerar grandes prejuízos ambientais e econômicos. É importante que projetos de controle de erosão tenham uma abordagem holística, considerando aspectos econômicos, sociais, ecológicos e paisagísticos. A sub-bacia do Alto Rio Grande apresenta uma elevada incidência de boçorocas de grande porte. No município de Nazareno/MG, foi realizado um projeto de controle na Boçoroca do Córrego do Cravo, entretanto, após a finalização das obras, houve dois grandes escorregamentos na área. Realizou-se uma análise geológico-geotécnica da boçoroca a fim de se entender os motivos pelos quais ocorreram os escorregamentos e propor técnicas de bioengenharia de solos para a estabilização dos taludes. Foram realizadas campanhas de campos e ensaios laboratoriais com amostras de pontos com diferentes condições de estabilidade. Realizaram-se ensaios de determinação de massa específica, granulometria, limites de consistência, erodibilidade, adsorção de azul de metileno, ATD, ATG e DRX. Também se realizou um levantamento bibliográfico de técnicas de bioengenharia de solos para estabilização de taludes em boçorocas preferencialmente em condições similares às da área de estudo. A maior parte da feição erosiva consiste de uma camada de solo laterítico sobre um saprolito de gnaisse. O solo laterítico é majoritariamente argiloso com presença de caulinita e óxidos...

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010; A caracterização de materiais de pavimentação é complexa, em virtude das propriedades dependerem de fatores ambientais, magnitude, tempo de aplicação e frequência das cargas e estado de tensões. Nesse sentido, o trabalho estuda a estabilização dos solos com o emprego da cal, demonstrando os benefícios em obras viárias no município de Ribeirão das Neves/MG. Segundo estimativa da Secretaria de Planejamento do município, 53% das vias urbanas não possuem nenhum tipo de pavimento, principalmente na região dos bairros Veneza e Colonial. Inicialmente, a localização das amostras teve como premissa básica a distribuição equilibrada dos pontos ao longo da área de estudo. Posteriormente, para a caracterização geotécnica dos solos, foram realizados os ensaios de Análise Granulométrica do Solo, Limites Físicos, de Compactação e Umidade, CBR e Expansão e Classificação MCT, em doze amostras. Durante a pesquisa, foram selecionadas cinco amostras, em função de suas semelhanças geotécnicas, da redução de custos e do prazo de realização dos ensaios. Na determinação da dosagem das misturas de solo e cal...

Neste trabalho pretende-se quantificar os benefícios da estabilização de solos argilosos com um ligante hidráulico LIPIDUR DS. O estudo foi feito durante a execução de uma estrada no norte da Polónia, S22, que liga a cidade de Elblag com a fronteira da Rússia, perto da localidade Grzechotki. Esta Obra estava em cerca de 2/3 da sua extensão inserida na zona “NATURA 2000”, correspondendo a uma zona protegida e classificada pela União Europeia como IBA-Important Birds Area, sendo denominada como “Ostoja Warminska”. Este facto teve repercussões na organização e planeamento dos trabalhos, forçando todos os envolvidos no projecto, Dono de Obra, Projectista e Empreiteiro, a darem uma importância predominante aos factores ambientais. Um desses factores foi o crescente défice de solos de qualidade para a construção de estradas, resultante de recursos naturais limitados, bem como as condições económicas, o que incentivou os intervenientes no projecto ao uso de solos existentes no local da obra, muitas vezes inadequados para a sua aplicação directa. Recorrendo-se à estabilização de solos com inclusão de ligantes, estes adquirem propriedades que permitem a sua utilização. Assim evita-se a substituição por materiais de melhor qualidade...

Este artigo é direcionado à caracterização do parâmetro durabilidade de dois solos típicos da microrregião de Viçosa, Minas Gerais, para fins de aplicação em estradas florestais, considerando-se, para tanto, as seguintes condições: (a) solos estabilizados com o resíduo industrial "grits"; (b) solos melhorados com cal ou cimento; e (c) solos estabilizados com grits e melhorados com cal ou cimento, a partir de resultados de ensaios de durabilidade por molhagem e secagem. Trabalhou-se com um solo residual maduro (solo 1) e um solo residual jovem de gnaisse (solo 2) da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil. O programa de ensaios de laboratório envolveu: (a) teor de grits: 24% calculado em relação ao peso de solo seco; (b) teor de cal ou cimento: 10 e 20%, calculados em relação ao peso de grits seco; (c) energias de compactação: referentes aos ensaios Proctor normal e modificado; e (d) período de cura: sete dias em câmara úmida. Os resultados do programa de ensaios indicaram que: (a) as misturas solo-cal, solo-cimento, solo-grits-cal e solo-grits-cimento, em ambas as energias empregadas, resistiram a todos os ciclos do ensaio de durabilidade por molhagem e secagem; (b) a mistura solo 1 + grits + cal apresentou o melhor resultado...