Uso de cal e fibras na melhoria de materiais para utilização em estruturas de pavimentos

Abstract

Este trabalho ambienta-se na Província Petrolífera de Urucu, posto de extração de gás e petróleo da Petrobras S.A., situado no município de Coari, AM. Essa região é caracterizada por chuvas intensas que, aliadas à baixa capacidade de suporte do solo assim como à carência de materiais pétreos na região dificulta as obras de pavimentação, tornando seu custo muito elevado e a durabilidade pequena. Nesse contexto foram estudados os solos da região utilizados para esse fim, como continuação das pesquisas realizadas por Pessoa (2004), assim como a areia utilizada para o revestimento asfáltico, na mistura do tipo areia asfalto usinado a quente (AAUQ). Para estudo da melhoria do comportamento mecânico utilizou-se a incorporação de fibras sintéticas e de PET reciclado misturadas em solo natural e em solo estabilizado com cal, por meio da tecnologia de materiais compósitos, gerando um material com características específicas. Os estudos foram realizados para fibras nos comprimentos de 0,5cm e 1,0cm assim como nos teores de 0,25%, 0,50% e 1,00% para o solo natural e com adição de 4% de cal. Esse estudo foi feito por meio de ensaios de perda de massa por imersão, mini-CBR natural e inundado, cone adaptado, compressão simples, tração por compressão diametral e sucção. Melhorias foram encontradas na perda de massa por imersão, onde a fibra atua inibindo a expansão. Para a compressão simples, conferiu comportamento mais dútil, fornecendo maior tenacidade à mistura. Nos ensaios de capacidade de suporte, destaca-se a influência da cal, sendo que as fibras pouco contribuíram nesse aspecto. Para a mistura asfáltica foram realizados ensaios Marshall, a fim de identificar qual composição forneceria resultados satisfatórios de estabilidade para as duas areias disponíveis na região, utilizando-se misturas com e sem adição de cal. Para as misturas que apresentaram melhor desempenho nesse ensaio, foram executados ensaios de resistência à tração com adição de fibras metálicas nos teores de 0,50%, 1,00% e 2,00%. Os resultados mostraram a forte influência da cal, conferindo maior estabilidade à mistura, sendo que as fibras só influenciaram na resistência à tração das composições contendo cal. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This research work was developed in the Petrobras gas and oil province of Urucu, in the county of Coari, AM. This region is subjected to heavy rain which combined with the low soil bearing capacity and scarce gravel materials causes difficulties to the construction of pavements, increasing their cost and reducing their life time. In this context, the use of regional soils in pavements was studied, continuing the research conducted by Pessoa (2004), as well as sand for asphalt overlay, as a hot asphalt-sand mix. Synthetic fibres made of recycled polyester were mixed to the natural soil and to a soil stabilised with lime for the evaluation the influence of such materials on the improvement of the mechanical properties of the mixture. The fibre lengths were 0,5cm and 1,0cm and the fibre contents were 0,25%, 0,50% and 1,00% for the natural soil and for the soil with 4% of lime. The tests performed were mass loss by immersion, mini-CBR (natural and after inundation), adapted cone, unconfined compression, tensile strength by the Brazilian test method and suction. The fibres inhibit soil expansion and improvements were observed in mass loss by immersion results. The presence of the fibres caused a more ductile behaviour of the mixture, increasing its tenacity. In the bearing capacity tests the greater influence came from the presence of lime rather than from the fibres. Marshall tests were performed on the asphalt mixtures in order to identify the best mixing procedure for the two sands available in the region in tests with and without the addition of lime. The best mixtures obtained in such tests were used for the preparation of specimens with 0,5%, 1,00% and 2,00% of fibers that were subjected to tensile strength tests. The results obtained show the great influence of lime, increasing the mixture stability, with the influence of the fibres being only observed on the tensile strength of the mixtures containing lime.