Fundações superficiais com base estabilizada com cimento alcalino

Abstract

A categoria melhoramento de solo abrange diversas técnicas, uma delas é a estabilização de solos, onde a técnica visa melhorar as propriedades mecânicas do solo, que influenciam na capacidade de carga dele. O emprego da técnica de dupla camada, que utiliza solocimento compactado na camada superior, demonstra bons resultados, aumentando a capacidade de carga da fundação superficial. Pesquisas vêm sendo instauradas com a utilização de resíduos industriais, que possam de alguma maneira produzir aglutinantes cimentantes, buscando substituir o cimento Portland. Nesse tópico o desenvolvimento de cimentos através da álcali-ativação de resíduos industriais, esses que devem apresentar sílica e cálcio em sua composição, vem demonstrando excelentes resultados em termos de comportamento mecânico. O presente trabalho visa estudar a utilização de um cimento álcaliativado a base vidro moído e cal de carbureto, ativado através de uma solução de hidróxido de sódio e silicato de sódio. Antes de levar a campo o material será analisado em laboratório, variando a quantidade dos elementos da mistura e os níveis de compactação. A cal de carbureto será utilizada nas quantidades de 5,6,7 e 9% e o vidro 20 e 30%. Para os níveis de compactação, optou-se por utilizar 17 e 18 kN/m³. Esse cimento será empregado na estabilização de um solo, no caso areia de Osório, que será empregado como base de uma fundação superficial, sobre um solo residual coesivo-friccional de baixa capacidade de suporte. Através dos resultados obtidos em laboratório, pode-se determinar a melhor mistura para se utilizar e campo, visando cumprir os requisitos de resistência mínimos, para observar os comportamentos de puncionamento do solo embaixo da camada e ruptura na camada cimentada. Além disse, será analisado os efeitos da relação Tr/Hr em relação à capacidade de carga das camadas cimentadas em campo.

The soil improvement category covers several techniques, one of which is soil stabilization, where the technique aims to improve the mechanical properties of the soil, which influence its bearing capacity. The use of the double-layer technique, which uses compacted soil-cement in the upper layer, demonstrates good results, increasing the load capacity of the superficial foundation. Research has been carried out with the use of industrial residues, which can somehow produce cementitious binders, seeking to replace Portland cement. In this topic, the development of cements through the alkali-activation of industrial residues, those that must have silica and calcium in their composition, has been showing excellent results in terms of mechanical behavior. The present work aims to study the use of an alkali-activated cement based on ground glass and carbide lime, activated through a solution of sodium hydroxide and sodium silicate. Before taking the material to the field, it will be analyzed in the laboratory, varying the amount of elements in the mixture and the compaction levels. Carbide lime will be used in amounts of 5,6,7 and 9% and glass 20 and 30%. For the compaction levels, it was decided to use 17 and 18 kN/m³. This cement will be used in the stabilization of a soil, in this case sand from Osório, which will be used as the basis of a superficial foundation, on a cohesivefrictional residual soil of low support capacity. Through the results obtained in the laboratory, the best mixture to be used in the field can be determined, aiming to meet the minimum strength requirements, to observe the behavior of punching the soil under the layer and rupture in the cemented layer. In addition, the effects of the Tr/Hr ratio will be analyzed in relation to the load capacity of the cemented layers in the field.