Comportamento de solos siltosos quando reforçados com fibras e melhorados com aditivos químicos e orgânicos

Abstract

Resumo: Existem diversos tipos de solos cada qual com características diferenciadas.Aqueles que apresentam melhores condições são mais explorados, restando comisso os considerados frágeis, problemáticos para desempenhar determinadasfunções. Assim sendo, muitas são as alternativas capazes de qualificar o materialem questão, como, por exemplo, tentar melhorar as suas propriedades físicas com ointuito de proporcionar ao mesmo uma maior capacidade de resistência. Tendo emvista essa problemática, o presente estudo trata do reforço de dois solos siltososchamados solos A e B e do melhoramento de um solo também siltoso, solo C. Oreforço em questão foi realizado com fibras de PET, sisal, polipropileno e raspas depneu e o melhoramento com aditivos químicos e orgânicos.A revisão bibliográfica aborda aspectos relevantes para uma boa fundamentação noassunto tanto no que diz respeito aos tipos de materiais utilizados, suas principaiscaracterísticas e aplicações assim como pesquisas relacionadas na área.O capítulo experimental traz ensaios de granulometria, compressão simples,cisalhamento direto e CBR os quais são realizados em laboratório cujo objetivo éavaliar a possibilidade de melhoria nas características dos solos em questão tantono que diz respeito á utilização de fibras de PET, sisal, polipropileno, raspas de pneuquanto aditivos químicos e orgânicos. Essa melhoria está relacionada com opossível aumento da resistência do solo proporcionada pela adição do material.Foram utilizados dois tipos de fibras de polipropileno (Polycret MF e Concrefil), alémdas de PET, sisal e nove aditivos classificados em três categorias: orgânicos (EMC²,Terrazyme), químicos (Dynacal, DS-328, Homy solo, Ecolopavi, Cal, Cimento e oLignosulfonato VIXIL I). Foram realizados ensaios tanto com o solo no estado puroquanto reforçado e aditivado a fim de poder comparar os resultados obtidos. Oprocedimento adotado para os aditivos foi a realização de cavas no SítioExperimental da UFPR para poder deixar a mistura curando por um período de trintadias e somente após esse tempo, proceder aos ensaios. Os resultados informaramque as fibras de polipropileno proporcionaram melhores rendimentos no que dizrespeito à resistência em relação ao solo puro. Com relação aos aditivos pode-sedizer que houve uma grande variação de resultados de acordo com a dosagemadotada, mas, de um modo geral pode-se dizer que a cal e o DS-328 apresentaramos melhores desempenhos no que se refere à resistência proporcionada ao solo emquestão.

Abstract: There are several kinds of soils, each one with particular characteristics. The onesshowing better geotechnical properties are easily used in civil constructions. Whereas the others are generally left behind for different purposes. For the latter soils,soils, some alternatives do exist in order to improve their behaviour, specially as faras bearing capacity.The present study deals with reinforcement for two silty soils named "A" and "B", andthe improvement of a third silty material, herein called soil "C". By reinforcement(similarly to steel bars concrete), fibers from PET, sisal, polypropylene and tyrerubber scrape materials were mixed to the soils and tested; soil improvement wasdone with the addition of chemical and organic products to the same soils.A literature review was carried out and summarizes important aspects of the subject,including materials, techniques, standards and main applications of the composites.One full chapter was dedicated to soil testing and shows results of grain sizeanalysis, unconfined compression, direct shear and CBR tests, all of them used tocheck to possible improvement of the resulting materials, as far as their geotechnicalcharacteristics due to the added products.Besides PET and sisal, two polypropylene fibers (Polycret MF, Concrefil), two organicproducts (EMC², Terrazyme), chemical substances (Dynacal, DS-328, Homy solo,Ecolopavi, lime, cement) and lignosulphonates VIXIL I were tested. Both natural andreinforced or improved states were considered (compacted) for comparisons.Natural soils from the UFPR Geotechnical Experimental Site (located at CentroPolitécnico, Curitiba) were excavated, mixed with the different products, let cure forthirty days, sampled and checked; other soils were also collected elsewhere and alsotested in a similar way.The main results indicated that the polypropylene fibers yielded higher strength, ifcompared to the same property of the natural soil, always compacted. As far as thechemical and organic added products, although the scattered results obtained, it canbe said that both lime and DS-328 showed better performance than the natural soilalone, when submitted to unconfined compression. Numbers obtained from the directshear determinations were not considered inclusive, as discrepant results came outfrom the present testing program.