Avaliação do comportamento de sub-bases executadas com solo-cimento, solo-cimento e pó de pedra e solo-fibra pet, por meio de carga de prova em placa

Abstract

RESUMO: A falta de recursos naturais para pavimentação remete a estudos que buscam alternativas viáveis no quesito ambiental, econômico e estrutural. Em decorrência disto, os materiais atualmente utilizados na pavimentação precisam proporcionar, além de bom desempenho, boa interação com o meio ambiente. O pó de pedra é um material resultante da sequência de produção das pedreiras e não apresenta significativo valor comercial, na região de Maringá. A garrafa PET é muito utilizada no Brasil, sendo sua principal aplicação na indústria de embalagens para bebidas e alimentos, no entanto, uma parcela dos resíduos PET ainda não tem disposição final correta. Tendo como foco esta problemática, este estudo se propõe a avaliar o comportamento de sub-base composta por diferentes misturas, sendo solo-cimento, solo-cimento e pó de pedra, solo fibra PET e solo, sendo esta última a camada de referência. Nesta pesquisa é avaliado o comportamento carga x recalque das sub-bases. Para tanto, foram realizados ensaios de prova de carga em placa com diâmetro de 34 cm, equivalente a área de um pé quadrado. Para as composições de solo-cimento e solo-cimento e pó de pedra, foram realizados os ensaios de resistência a compressão simples (RCS), resistência a tração por compressão diametral (RTCD) e módulo de resiliência (MR), todos para o tempo de cura de 28 dias. Para a composição de solo e solo fibra de garrafa PET, foi realizado o ensaio de resistência ao cisalhamento direto (RC). Assim, este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento das sub-bases, por meio do módulo de reação vertical (kv), além de apresentar uma análise das tensões por meio do software ELSYM5. Os resultados obtidos nos ensaios de RCS e RTCD alcançaram resistência média superior a 4,0 MPa e 0,7 MPa respectivamente, além de obter bom comportamento para o MR. Observou-se ,por meio do ensaio de RC, que o solo não perde resistência ao adicionar fibra em sua composição. Os resultados referentes as prova de carga sobres as camadas de solo-cimento e solo-cimento e pó de pedra demonstraram ganho de capacidade de suporte, alcançando tensão de ruptura de 1,98 MPa e 1,76 MPa respectivamente. Para a sub-base de solo fibra PET, não se observou ganhos significativos de capacidade de carga. Conclui-se que a composição de solo-cimento e solo-cimento e pó de pedra têm potencial de incorporação em sub-bases de pavimentos rodoviários, com redução significativa no teor de cimento, bem como a utilização expressiva do pó de pedra em sua composição

ABSTRACT: The lack of natural resources in the paving refers to studies that seek viable alternatives in the environmental, economic and structural aspects. As a result of this, the materials currently used in the paving need to provide, in addition to good performance, good interaction with the environment. Stone powder is a material resulting from the production sequence of the quarries and has no significant commercial value. The PET bottle is widely used in Brazil, its main application in the beverage and food packaging industry, however, a portion of PET waste does not yet have the correct final disposal. This study aims at evaluating the behavior of the sub-bases: soil-cement, soil-cement and stone powder, PET fiber soil and soil, the latter being the reference layer. This research evaluates the loading-repression behavior of sub-bases. For this purpose, load test were carried out on a 33 cm diameter plate, equivalent to one square foot area. For the compositions of soil-cement and soil-cement and stone powder, tests of resistance to single compression (RSC), splitting tensile strength (STS) and resilience modulus (RM) were performed, all for the age of 28 days. For the composition of soil and soil PET bottle fiber, the direct shear test was performed. Thus, this work presents a study on the behavior of the sub-bases, through the vertical reaction module (kv), in addition to presenting a stress analysis using the ELSYM5 software. The results obtained in the RSC and STS tests reached an average resistance superior to 4 MPa and 0.7 MPa respectively, besides obtaining good resilient response to the RM test. It was observed though the direct shear test that the soil does not lose resistance when adding fiber in its composition. The results related to the load test on the soil-cement and soil-cement and stone powder layers showed a support capacity gain, reaching a breaking load of 1,98 and 1,76 MPa respectively. There were no significant gains in load capacity for the sub-base of soil PET bottle fiber. It was concluded that the composition of soil-cement and soil-cement and stone powder have the potential of incorporation in sub-base layers of road pavements, allied with reduction of paving costs related to the reduction of cement contents, as well as the use of stone powder, contributing significantly to the control of the environmental damage caused by it, together with potential gain of support capacity