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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2018.tde-08082018-170427
Documento
Autor
Nome completo
Alisson Alberto de Lima Medeiros
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2017
Orientador
Banca examinadora
Furlan, Ana Paula (Presidente)
Melo, Ricardo Almeida de
Rezende, Lilian Ribeiro de
Título em português
Contribuição ao estudo da dosagem de cal para a estabilização de um solo de comportamento laterítico e um não laterítico
Palavras-chave em português
Dosagem solo-cal
Estabilização de solos
Método de Thompson
Método do pH
Solos tropicais
Resumo em português
Esta pesquisa teve como objetivo estudar a dosagem de cal para a estabilização de um solo de comportamento laterítico (LG') e outro não laterítico (NG'). Para a estabilização foram utilizadas duas cales dolomíticas (CH-I e CH-III) e aplicados dois métodos de dosagem de solo-cal (ASTM D 6276 e o método de Thompson). Os teores de cal indicados pelos métodos foram baixos e não convergiram para o mesmo valor, por isso, para os ensaios mecânicos foram adotados os teores de 5%, 7,5% e 10% de cal. Os corpos de prova de solo-cal foram curados em uma estufa ventilada a uma temperatura controlada de 50°C por 0, 2, 7 e 14 dias. No programa experimental, foram feitas avaliações de propriedades mecânicas, de resistência à compressão simples (RCS), sem e após imersão, e do módulo de resiliência (MR); e avaliações de microestruturas, a partir de imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e de resultados de difração de raios X (DRX). Os resultados do estudo das propriedades mecânicas mostraram que: (i) com o teor de cal adequado as misturas solo-cal apresentaram importantes incrementos de resistência, sendo que após 14 dias de cura, as RCS aumentaram 3,5 a 4 vezes para as misturas NG'+10% CH-I e LG'+10% CH-I, respectivamente; (ii) houve manutenção de uma parcela de RCS mesmo após imersão em água (por 4h), o que foi atribuído à ocorrência das reações cimentantes; (iii) a adição de cal aumentou o MR do solo independente do tipo e do teor de cal empregado e mudou o comportamento resiliente da mistura, que passou a se comportar como material granular. Com relação à análise da microestrutura, pode-se constatar (iv) mudança de textura do solo e formação de compostos cimentantes, a partir das imagens de MEV; (v) alterações na composição química das misturas ao longo do período de cura, como notado nos resultados de EDS; e (vi) a formação de novos picos nos difratogramas dos materiais, evidenciando a formação de novos compostos minerais. As misturas estudadas nessa pesquisa, no geral, mostraram bons resultados após a estabilização e ainda que podem ser usadas como camadas de pavimentos se a dosagem for feita de maneira adequada.
Título em inglês
Contribution to the study to estimate the lime content for stabilization of a lateritic and a non-lateritic soil
Palavras-chave em inglês
pH method
Soil stabilization
Soil-lime design
Thompson's method
Tropical soils
Resumo em inglês
This research aimed to study the lime content for stabilization of a lateritic (LG') and a non-lateritic (NG') soil. For the stabilization, two dolomitic limes (CH-I and CH-III) were used and two soil-lime procedures to estimate de lime content were applied (ASTM D 6276 and Thompson's method). The lime contents indicated by the methods were low and did not converge to the same value, therefore, for the mechanical tests were adopted the lime contents of 5%, 7.5% and 10% of lime. Soil-lime samples were cured in an air circulated oven at a controlled temperature of 50°C for 0, 2, 7 and 14 days. In the experimental program, evaluations of mechanical properties, unconfined compressive strength (UCS), without and after immersion in water, and the resilience modulus (RM) were evaluated; reviews of microstructures, images from scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) and results of X-ray diffraction (XRD) were analysed. The results of the mechanical properties showed that: (i) with the appropriate lime content, the soil-lime mixtures presented significant increases in strength, and after 14 days of cure, the UCS increased by 3.5 to 4 times for the mixtures NG'+ 10% CH-I and LG' + 10% CH-I, respectively; (ii) there was maintenance of a UCS portion even after immersion in water (for 4 h), which was attributed to the occurrence of cementing reactions; (iii) addition of lime increased the RM of the soil independent of the type and lime content applied and changed the resilient behavior of the mixture, which behave as a granular material. Regarding the analysis of the microstructure, we can verify (iv) change of soil texture and formation of cementing compounds, from SEM images; (v) changes in the chemical composition of the mixtures over the curing period, as noted in the EDAX results; and (vi) the formation of new peaks in the diffractograms of the materials, evidencing the formation of new mineral compounds. The mixtures studied in this research, in general, showed good results after stabilization and that can be used as layers of pavements if the properly content of lime is applied.
 
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Data de Publicação
2018-08-17
 
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