Comparação entre as técnicas de estabilização química e reforço com geossintético na melhoria da resistência ao cisalhamento de solo com baixa capacidade de suporte
DOI:
https://doi.org/10.18265/1517-0306a2021id4419Palavras-chave:
Melhoramento de solo, Estabilização química, Solo reforçado com geotêxtil, Resistência ao cisalhamentoResumo
Solos de baixa resistência necessitam do uso de técnicas de consolidação, melhoramento e reforço no intuito de gerar uma redistribuição global das tensões e deformações. Entre elas, podem-se mencionar as técnicas de melhoramento com inserção de agentes cimentantes e de geossintéticos. A presente pesquisa teve por objetivo realizar um estudo da resistência ao cisalhamento de um solo de baixa capacidade de suporte no seu estado natural e após o emprego da técnica de estabilização química e de inserção de materiais de reforço (geotêxtil não-tecido e geogrelha). A avaliação do comportamento mecânico do solo foi realizada por meio do ensaio triaxial do tipo não adensado e não drenado. A técnica de estabilização química do solo, comparada às técnicas de reforço com geossintéticos, proporcionou melhor comportamento resistente, visto que a inserção do cimento ao solo promoveu resultados superiores de resistência ao cisalhamento do solo pesquisado. Entretanto, a presente pesquisa não considerou as vantagens técnicas, econômicas e ambientais de cada tecnologia, porém esses aspectos podem inviabilizar as construções com solo melhorado.
Downloads
Referências
ABCP - Associação Brasileira de Cimento Portland. Dosagem das misturas de solo-cimento - normas de dosagem. Estudo Técnico ET-35. São Paulo, 1986.
ABIKO, A. K. Estabilização de solos com cimentos pozolânicos de cinza da casca de arroz e de resíduos cerâmicos. 1987. Tese (Doutorado em Engenharia) – Escola Politécnica da USP, São Paulo, 1987.
ABINT – Associação Brasileira das Indústrias Tecidos Técnicos. Curso Básico de Geotêxteis. 2001.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12553: Solo – Geotêxtil. Rio de Janeiro, 2003.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16697: Cimento Portland – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7175: Cal hidratada para argamassas – Especificação. Rio de Janeiro, 2003.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 10319: Geossintéticos – Ensaio de tração faixa larga. Rio de Janeiro, 2013.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 12236: Geossintéticos – Ensaio de puncionamento estático (punção CBR). Rio de Janeiro, 2013.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 9863-1: Geossintéticos – Determinação da espessura a pressões especi?cadas. Rio de Janeiro, 2013.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 9864: Geossintéticos – Método de ensaio para determinação da massa por unidade de área de geotêxteis e produtos correlatos. Rio de Janeiro, 2013.
AGUIAR, L. A. Contribuições para a Análise do Comportamento Mecânico de Solos Compactados para uso em Barragens. 2010. 127f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, Brasília, 2010.
AGUIAR, P. R.; VERTEMATTI, J. C. Manual Brasileiro de Geossintéticos. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D2166: Standard test method for unconfined compressive strength of cohesive soil. Philadelphia, USA, 2016.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D2850: Test method for unconsolidated-undrained triaxial compression test on cohesive soils. Philadelphia, USA, 2015.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D4491: Standard test methods for water permeability of geotextiles by permittivity. Philadelphia, USA, 2014.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D4533: Standard test method for trapezoid tearing strength of geotextiles. Philadelphia, USA, 2015.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D4751: Standard test method for determining apparent opening size of a geotextile. Philadelphia, USA, 2012.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D4833: Standard test method for index puncture resistance of geomembranes and related products. Philadelphia, USA, 2013.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D6637: Standard test method for determining tensile properties of geogrids by the single or multi-rib tensile method. Philadelphia, USA, 2015.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D698: Standard test methods for laboratory compaction characteristics of soil using standard effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3)). Philadelphia, USA, 2012.
AVESANI NETO, J. O.; BUENO, B.S. Estabilização de Encostas com Muros de Gravidade de Geocélula. In: 5ª CONFERÊNCIA BRASILEIRA DE ESTABILIDADE DE ENCOSTAS, 2009, São Paulo. Anais [...]. São Paulo: 5ª Conferência Brasileira de Estabilidade de Encostas, 2009, v.1, p.309-316.
AVASANI NETO, J. O.; FUTAI, M. M. Aspectos gerais do uso de geossintéticos em reforço de aterros sobre solos moles. In: XVIII CONGRESSO BRASILEIRO DE MECÂNICA DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA, 2016, Belo Horizonte. Anais [...]. Belo Horizonte: ABMS, 2016.
AZEVÊDO, A. L. C. Estabilização de solos com adição de cal: um estudo a respeito da reversibilidade das reações que acontecem após a adição de cal. 2010. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Geotécnica) – Núcleo de Geotecnia da Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
CARRETTA, M. S.; MATTOS, J. R. G. Influência da estabilização química na capacidade de suporte e expansão de um solo laterítico do município de Vera Cruz-RS. In: IX SEMINÁRIO DE ENGENHARIA GEOTÉCNICA DO RIO GRANDE DO SUL. Caxias do Sul, 2017.
CASAGRANDE, M. D. T. Estudo do comportamento de um solo reforçado com fibras de polipropileno visando o uso como base de fundações superficiais. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001.
CHANDLER, R. J.; CRILLY, M. S.; MONTGOMERY-SMITH, G. A low-Cost method of assessing clay desiccation for low-rise buildings. Proceeding of the Institute of Civil Engineering. nº 2, pp. 82-89, 1992.
CHAO-LUNG, H.; ANH-TUAN, B. L.; CHUN-TSUN, C. Effect of marble dust on strength and durability of Rice husk ash stabilised expansive soil. Construction and building materials, [s.l.], v. 25, n. 9, p. 3768–3772, 2011.
CRUZ, M. L. S. Novas tecnologias da aplicação de solo-cimento. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Braga, 2004.
DIAS, J. J. F. M. S. Tratamento de solos com cimento para obtenção de melhores características mecânicas. 2012. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Lisboa, 2012.
EUROSOILSTAB. Desenvolvimento de Métodos de Projeto e Construção para Estabilizar Solos orgânicos macios, Guia de Projeto Estabilização de solos moles, industrial e materiais. [s.l.]: [s.n.], 2002.
FERREIRA, F. B. Comportamento das interfaces solo – geossintético. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil – Especialização em materiais e processos de construção) – Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2010.
FONSECA, A. P. et al. Influência do teor de mica na resistência ao cisalhamento residual em taludes de solos saprolíticos de gnaisse. In: 4ª CONFERÊNCIA BRASILEIRA SOBRE ESTABILIDADE DE ENCOSTAS – COBRAE, 2005, Salvador. Anais [...]. Salvador: Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, 2005, p.205-212.
FOPPA, D. Análise de variáveis chave no controle da resistência mecânica de solos artificialmente cimentados. 2005. 144f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2005.
FREITAS NETO, O. Resistência ao cisalhamento de um solo não saturado com medida direta de sucção. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2008.
FRITSCHER, S. V.; SANTOS, V. R. Avaliação da resistência à compressão simples de misturas solo-cimento-cinza de casca de arroz. In: IX SEMINÁRIO DE ENGENHARIA GEOTÉCNICA DO RIO GRANDE DO SUL, 2017, Caxias do Sul. Anais [...]. Caxias do Sul, 2017.
GEORGETTI, G. B. Resistência de um solo não saturado a partir de ensaios com teor de umidade constante (CW). Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010.
GHADIR, P.; RANJBAR, N. Clayey soil stabilization using geopolymer and Portland cement. Construction and building materials, [s.l.], v. 188, p. 361-371, 2018.
GUEDES, S. B. Estudo do desempenho mecânico de um solo-cimento microreforçado com fibras sintéticas para uso como revestimento primário em estradas não pavimentadas. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Centro de Tecnologia e Geociências, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2013.
HUANG, J; HAN J. 3D coupled mechanical and hydraulic modeling of a geosynthetic-reinforced deep mixed column-supported embankment. Geotextiles and Geomembranes, [s.l.], v.27, p.272-280, 2009.
KLINSKY, L. M. G.; FARIA, V. C.; LEAL, A. D. Estudo do Comportamento Mecânico de Solos Estabilizados com Cal Hidratada. Relatório de Pesquisa (CCR-ND-SCH-RTF-SET) – Agência Nacional de Transportes Terrestres, Brasília, 2014.
KOERNER, R. M. Designing with geosynthetics. 6 ed., vol. 1. Xlibris Press, 2012.
LATIFI, N. et al. Tropical residual soil stabilization: A powder form material for increasing soil strength. Construction and Building Materials, v. 147, p. 827–836, 2017.
LOCH, F. C. Barreiras de solos estabilizados com cal e cimento para proteção ambiental. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Calos, 2013.
LOVATO, R. S. Estudo do comportamento mecânico de um solo laterítico estabilizado com cal, aplicada à pavimentação. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004.
MALLELA, J.; QUINTUS, H.V.; SMITH, K.L. Consideration of Lime-Stabilized Layers in Mechanistic-Empirical Pavement Design. Final Report Submitted to The National Lime Associantion. 36 p. Arlington, US: NLA, 2004.
MARINHO, F. A. M. A técnica do papel filtro para a medição de sucção. In: ENCONTRO SOBRE SOLOS NÃO SATURADOS, 1995, Porto Alegre. Anais […]. Porto Alegre: UFRGS, 1995 p.112-125.
MITCHELL, J. K.; HOOPER, D. R. Influence of time between mixing and compaction on properties of lime stabilized expansive clay. High. Res. Board, Bull. 304, Washington, DC, 1961.
NICHOLSON, P. G. Soil Improvement and Ground Modification Methods. Butterworth-Heinemann, 2014.
OLIVEIRA, O. M. Estudo sobre a resistência ao cisalhamento de um solo residual compactado não saturado. 2004. Tese (Doutorado em Engenharia) – Departamento de Engenharia de Estruturas e Fundações, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004.
PATIAS, J. Avaliação do uso de solos não convencionais em estruturas de solo reforçado. 2005. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2005.
PAULA, A. M. V. Danificação durante a instalação – avaliação laboratorial da influência no comportamento dos geossintéticos. 2003. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil – Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica) – Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2003.
PEREIRA, V. R. Influência da pressão da água intersticial na resistência ao arrancamento de geogrelha em solo coesivo. 2010. Dissertação (Mestrado em Ciência) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010.
PLÁCIDO, R. R. Análises de campo e laboratório do comportamento ao longo do tempo de muros de solos tropicais finos reforçados com geossintéticos. 2016. Tese (Doutorado em Ciências) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016.
PORTELINHA, F. H. M. Efeitos da cal e do cimento na modificação dos solos para fins rodoviários: mecanismos de reação, parâmetros de caracterização geotécnica e resistência mecânica. 2008. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2008.
QUARIGUASI, J. B. F. et al. Estudo da capacidade de suporte da estabilização de solos para pavimentação rodoviária. In: COBRAMSEG. XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE MECÂNICA DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA, 2018, Salvador. Anais [...]. Salvador: [s.n.], 2018.
RACANA, N; GOURVES, R; GREDIAC, M. Mechanical behaviour ofsoil reinforced with geocells. International Symposium on Earth Reinforcement. Japão, 2001.
RAMOS, L. B. S. Estudo do ganho de resistência e da estabilização química pela adição do coproduto KR no melhoramento de solos argilosos. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2018.
SANDRONI, S., CONSOLI, N. C. Sobre a Prática da Engenharia Geotécnica com Dois Solos Difíceis: Os Extremamente Moles e os Expansivos. In: 15º CONGRESSO DE MECÂNICA DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA, 2010, Gramado. Anais [...]. Gramado: 15º Congresso de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, 2010, p. 97-186.
SILVA, A. M. Estudo de parâmetros de compactação proctor no comportamento mecânico do solo. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, 2015.
SOARES, R. M. Resistência ao Cisalhamento de um Solo Coluvionar Não Saturado do Rio de Janeiro, RJ. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2005.
SOTO, M. A. Comparação de Métodos de Imposição e de Controle de Sucção em Ensaios de Solos Não Saturados. 2004. Tese (Doutorado em Geotecnia) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004.
TAFRESHI, M. S. N.; ASAKEREH, A. Strength evaluation of wet reinforced silty sand by triaxial test. International Journal of Civil Engineerng, [s.l.], v. 5, p. 274-283, 2007.
TEIXEIRA, S. H. C. Estudo da interação solo-geogrelha em testes de arrancamento e sua aplicação na análise e dimensionamento de maciços reforçados. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2003.
USACE – United States Army Corp Engineers. Soil stabilization for pavements - Mobilization Construction. U. S. Army Corps of Engineers, Washington, 1984.
VIERO, A. C. Geodiversidade do Estado de Santa Catarina: Programa geológico do Brasil. Porto Alegre: CPRM, 2016.
VILLALBA, K. N. M. Durabilidade, Rigidez e Avaliação do Ciclo de Vida de um Solo Estabilizado com Cal. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2015.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
• O(s) autor(es) autoriza(m) a publicação do artigo na revista;
• O(s) autor(es) garante(m) que a contribuição é original e inédita e que não está em processo de avaliação em outra(s) revista(s), nem esteja publicado em anais de congressos e/ou portais institucionais;
• A revista não se responsabiliza pelas opiniões, ideias e conceitos emitidos nos textos, por serem de inteira responsabilidade de seu(s) autor(es). Opiniões e perspectivas expressas no texto, assim como a precisão e a procedência das citações, são de responsabilidade exclusiva do(s) autor(es), e contribuem para a promoção dos:
- Princípios FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable – localizável, acessível, interoperável e reutilizável);
- Princípios DEIA (diversidade, equidade, inclusão e acessibilidade).
• É reservado aos editores o direito de proceder ajustes textuais e de adequação do artigos às normas da publicação.
Responsabilidades dos autores e transferência de direitos autorais
Os autores devem declarar a originalidade do estudo, bem como o fato de que este não foi publicado anteriormente ou está sendo considerado para publicação em outro meio, como periódicos, anais de eventos ou livros. Ao autorizarem a publicação do artigo na Revista Principia, os autores devem também responsabilizar-se pelo conteúdo do manuscrito, cujos direitos autorais, em caso de aprovação, passarão a ser propriedade exclusiva da revista. A Declaração de Responsabilidades dos Autores e Transferência de Direitos Autorais deverá ser assinada por todos os autores e anexada ao sistema como documento suplementar durante o processo de submissão. Clique no link abaixo para fazer o download do modelo.
Esta revista, seguindo as recomendações do movimento de Acesso Aberto, proporciona seu conteúdo em Full Open Access. Assim os autores conservam todos seus direitos permitindo que a Revista Principia possa publicar seus artigos e disponibilizar pra toda a comunidade.
A Revista Principia adota a licença Creative Commons 4.0 do tipo atribuição (CC-BY). Esta licença permite que outros distribuam, remixem, adaptem e criem a partir do seu trabalho, inclusive para fins comerciais, desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.
Os autores estão autorizados a enviar a versão do artigo publicado nesta revista em repositório institucionais, com reconhecimento de autoria e publicação inicial na Revista Principia.
