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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.44.1988.tde-22062015-101204
Document
Auteur
Nom complet
Maria Teresa de Nóbrega
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 1988
Directeur
Jury
Carvalho, Adilson (Président)
Rodrigues, Jose Eduardo
Toledo, Maria Cristina Motta de
Titre en portugais
Contribuição ao estudo da estabilização de solos tropicais com adição de cal para fins rodoviários: aspectos mineralógicos e morfológicos de alguns solos das Regiões Sul e Sudeste do Brasil
Mots-clés en portugais
Geologia de Engenharia
Mineralogia
Solo Tropical
Resumé en portugais
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, compactado sem tratamento prévio e compactado após adição de cal. Os solos são de textura argilosa, constituídos por caolinita, oxi-hidróxidosde ferro e gibbsita (esta última ausente na TER). As alteritas são siltosa a silto-arenosas, constituídas basicamente por caolinita, mica (biotita alterada), quartzo e feldspatos (pouco). A adição de cal confere a todos os materiais um aumento na capacidade de suporte, redução na expansão e na contração, com intensidades variáveis em função da natureza do material envolvido. A análise mineralógica mostrou que a cal afeta os minerais da fração argila, promovendo uma "amorfização" na gibsita e caolinita. Nas alteritas é a caolinita que é afetada ) preferencialmente, enquanto que amica (biotita alterada) não mostra sinais de ataque. Os produtos neoformados são entretanto, mais difíceis de serem detectados pelas técnicas de difração de raios-X e análise termo diferencial. Os estudos micromorfológicos, por outro lado, revelam a existência dos produtos de neossíntese, a sua distribuição e as relações que mantêm com os constituintes do plasma. Mostram, ainda, que a compactação destrói parcial ou totalmente a organização natural dos materiais, dando origem a um novo arranjo, onde são visíveis sinais deinstabilidade: orientações plasmáticas estriadas e fissuras que em geral delimitam lamelas. Estes indícios são observados principalmente nos solos. As misturas solo-cal compactadas exibem arranjos diferentes destes, onde os sinais de instabilidade são atenuados ou suprimidos, dependendo do material utilizado. Em conclusão, verifica-se que tanto a mineralogia quanto a organização original dos materiais influenciam o resultado da estabilização.
Titre en anglais
Not available.
Mots-clés en anglais
Not available.
Resumé en anglais
The soil stabilization with lime is a well known technic in countries of temperate zone, but its utilization in Brazil and the Tropical countries as a general, has been rather problematic. The mechanisms involved in the stabilization are not well known and cation exchange capacity, clay flocculation and agglomeration and pozzolanic reactions have been mentioned as responsible for the alteration and improvement of the geotechnical properties of the soil lime mixture. In order to contribute to the better acknowledgement of the soil stabilization with lime addition, 3 soils types and 2 alterites were selected on the basis of their extensive occurrence and their bad quality as road construction materials. The soils selected were a LR, a TRE and a LE of a granite and a of gnaisse. The methods of study were mainly pedological and geochemical based on mineralogical and micromorphological analysis associated with mechanical tests in order to control the hydric and mechanical behaviour of the materials before and after the lime treatment. The material were studied within 3 different condition: natural, compacted without treatment and compacted with treatment. The soils present a clay texture and are constituted by kaolinite, iron oxydes and hydroxydes and gibbsite (the latter not present in TRE). The alterites present a silty to sandy silt textures and are formed mainly by kaolinite, mica (weathered biotite), quartz and few feldspar. The lime addition to these materials represents an increase in the bearing capacity and a reduction of expansion and contraction, a different intersities according to the nature of these material. The mineralogical analysis has shown that lime affects the clay fraction, leading to a "amorphization" of gibbsite and kaolinte. In the alterites, the kaolinite is the most affect while the mica remains nearly antouched. Nevertheless, the newly formed materials are rather difficult to be detected by XRDA and ATD. On the other hand, the micromorphological studies, sow the presence of the products of neosintesis and its distribution and relationship with the plasma constituents. It is also shown that the compactness destroyes partially or totally the natural organization of the material, given origin to a new one were signs of instability are rather clear: plasmic orientation and parallel fissures limiting lamellae. These evidences are better observed in the soils. The compacted soil-lime mixture show different organizations, where the signs of instability are attenuated or suppressed, depending on the material. As a conclusion, it can be said that mineralogy as well as the original organization of the materials has influence on the stabilization result.
 
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Nobrega_Mestrado.pdf (9.03 Mbytes)
Date de Publication
2015-06-22
 
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