ESTUDO DAS PROPRIEDADES DE ENGENHARIA DE MISTURAS DE SOLO-ESCÓRIA DE ACIARIA-CINZA VOLANTE VISANDO APLICAÇÃO EM PAVIMENTAÇÃO RODOVIÁRIA

ESTUDO DAS PROPRIEDADES DE ENGENHARIA DE MISTURAS DE SOLO-ESCÓRIA DE ACIARIA-CINZA VOLANTE VISANDO APLICAÇÃO EM PAVIMENTAÇÃO RODOVIÁRIA

Projeto apresentado à Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, por exigência do Edital nº 004/2012/PROPE, referente ao período de março de 2013 a fevereiro de 2014.

Orientador: Prof. Dr. Taciano Oliveira da Silva

Unidade Administrativa: DTECH/CAP

Ouro Branco-MG

Outubro de 2012

1.0 INTRODUÇÃO

1.1 Problema e relevância da pesquisa

Na engenharia rodoviária se tem conhecimento de diversos materiais com comprovada eficiência para serem utilizados em camadas constitutivas de pavimentos. O emprego de produtos naturais, a exemplo de cascalho e brita, e de misturas de solos e estabilizantes químicos tradicionais, como cal e cimento, é frequentemente associado à existência de jazidas de empréstimo em áreas próximas ao empreendimento e às questões de caráter técnico-econômico-ambiental.

Considerando-se, particularmente, o caráter siderúrgico da região do Alto Paraopeba no estado de Minas Gerais, sabe-se que o processo de produção do aço gera, como um de seus subprodutos, volumes consideráveis de escória de aciaria, a qual ainda constitui um passivo ambiental das indústrias siderúrgicas, justificando a necessidade de estudos que demonstrem a possibilidade de seu aproveitamento na engenharia civil, como lastro de ferrovias, agregados de base e sub-base de rodovias, agregados de sistemas de drenagem, dentre outros.

Ainda dentro da perspectiva de aplicação da escória de aciaria na engenharia rodoviária, estudos recentes têm apontado para a possibilidade de mobilização de suas boas propriedades mecânicas e hidráulicas quando combinada com cinza volante. Segundo Núñez (2007), a cinza volante é uma pozolana artificial, produzida geralmente em termelétricas que queimam carvão mineral ou matéria orgânica. A pozolana é definida pela ASTM (American Society for Testing and Materials) como um material silicoso ou sílico-aluminoso que, por si só, possui pouca ou nenhuma capacidade de cimentação, porém, em forma finamente dividida e na presença de umidade, reage quimicamente com hidróxidos alcalinos e alcalinos terrosos à temperatura ambiente para formar ou ajudar na formação de compostos possuindo propriedades cimentantes.

No Brasil, correntemente, o aproveitamento de resíduos ou subprodutos industriais aparece como uma alternativa técnica promissora de baixo custo. Entretanto, isso requer o desenvolvimento de programas extensivos de experimentação de laboratório e campo, de forma a alcançar os padrões de engenharia exigidos pelas normas técnicas vigentes. Em se tratando de programas de laboratório, a primeira etapa a ser seguida é a caracterização das amostras de solos e das misturas dessas com os materiais alternativos empregados, gerando parâmetros indispensáveis para os estudos subsequentes de avaliação da resistência mecânica, como o teor ótimo de umidade e o peso específico seco máximo.

Nesse contexto, um novo material de construção surgirá com potencialidade de uso como estabilizante na pavimentação rodoviária, visto que o mesmo é gerado no processo de mistura de escória de aciaria elétrica e cinza volante.

2.0 OBJETIVOS DA PESQUISA

2.1 Objetivo geral

Caracterizar geotecnicamente amostras de solos e combinações de solo-escória de aciaria-cinza volante, com vistas à obtenção de parâmetros preliminares indispensáveis à execução de ensaios de resistência mecânica, durabilidade e resiliência, com vistas à aplicação dessas combinações em pavimentação rodoviária.

2.2 Objetivos específicos

Como objetivos específicos relacionados ao objetivo geral, citam-se:

i. Analisar a influência da adição de diversos teores da mistura de escória de aciaria e cinza volante na plasticidade dos solos investigados;

ii. Analisar a influência da adição de diversos teores da mistura escória de aciaria e cinza volante nos parâmetros ótimos de compactação dos solos investigados.

3.0 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Materiais

3.1.1 Solos

Os solos utilizados nesse estudo serão provenientes da região do Alto Paraopeba, no estado de Minas Gerais, sendo amostras oriundas de áreas de empréstimo localizadas no município