A estabilização do solo ou terra batida tem sido utilizada há milhares de anos como material de construção básico. A estabilização do solo, desde as antigas pirâmides até à Grande Muralha da China, tem proporcionado soluções estruturais que se baseiam principalmente nas propriedades de ligação dos solos argilosos.
Em toda a América Latina, os tipos de estabilização do solo foram conseguidos com blocos de solo à base de argila (blocos de terra batida ou blocos de terra) eram (são) conhecidos como o Bloco Adobe.
No nosso mundo em rápida mudança e desenvolvimento, temos de encontrar alternativas à dependência de solos à base de argila para a estabilização do solo.
Ao contrário do cimento portland, o cimento para solos com baixa resistência à tração, asfalto, resina de árvores, estabilizadores iônicos e outros,
- As características únicas do AggreBind oferecem soluções de estabilização do solo que estão prontamente disponíveis a partir da maioria dos materiais no local.
- AggreBind oferece soluções amigas do ambiente.
- AggreBind foi desenvolvido para responder às preocupações ambientais e aos desafios específicos da engenharia atuais.
- AggreBind é um polímero acrílico de estireno reticulado que o torna o produto perfeito para a estabilização de solos.
- A estabilização do solo com AggreBind não precisa de argila.
- AggreBind pode estabilizar eficazmente uma vasta gama de materiais no local, incluindo subsolos, areias e resíduos de construção/mina. A análise por peneiras é altamente recomendada.
- AggreBind trabalha com a estabilização de materiais de mineração contaminados com solo e materiais de resíduos não orgânicos.
- As estradas e blocos reciclados AggreBind são ideais para a mistura de solos e aeração de campos.
AggreBind é ideal para aplicações especiais e pode substituir os métodos tradicionais de construção de casas e de estabilização de solos para construção de estradas, tais como:
- Base de solo cimento (SCB)
- Fixação do solo
- Jet grouting (uma das técnicas de tratamento de solos mais utilizadas em todo o mundo) e reboco do solo
- Manta de erosão e controle de erosão para controle de poeira
- Controle de sedimentos e gestão de resíduos de despejo de minas.
Os produtos de estabilização do solo são variados no mercado e muitas vezes induzem o consumidor em erro porque se referem ao seu produto como um estabilizador do solo e este, infelizmente, é um termo muito mal utilizado. Em muitas partes do mundo, Indonésia e Malásia, Índia, em vários países da América Latina e África, houve projetos de solo estabilizado que falharam ou não tiveram o desempenho prometido e representado.
- Alguns destes produtos limitam-se a neutralizar a interação entre as partículas de argila para permitir a compactação das plaquetas sem uma verdadeira ação de ligação ou estabilização do solo.
- Alguns aglutinantes de solo não funcionam com materiais não coesivos, como a areia.
- Alguns estabilizadores do solo melhoram o CBR em apenas 2-3 vezes. (Qualquer produto de sabão convencional pode fazer isso.)
- Alguns produtos requerem um teor de argila médio a elevado para estabilizar, essencialmente lubrificando a argila para se ligar quando compactada. (Por vezes, chamam a isto aumentar a plasticidade e, para o fazer, dizem adicionar argila. De fato, trata-se de estabilizadores do solo à base de argila).
- Alguns produtos estabilizadores do solo são baseados em resinas de árvores, apresentando-se como “estabilizadores iônicos” e uma alternativa “verde” ao asfalto, etc. Esta classe de estabilizadores de solo à base de resina necessita geralmente de um teor mínimo de 15% de argila e de um programa de manutenção anual ou de cobertura da superfície. (O seu objetivo é ser biodegradável. É garantido que uma estrada biodegradável se decompõe rapidamente).
Estas várias alternativas causam confusão e dúvidas no mercado. Estas suposições, baseadas em más experiências com os chamados estabilizadores de solos, criam ideias erradas sobre o AggreBind.
Quando comparamos o AggreBind com produtos de estabilização de solos fornecidos por outros, devemos perguntar-nos: Será que os chamados “produtos concorrentes”,
- estabilizam o solo apenas com solos coesivos (argilosos)?
AggreBind trabalha com materiais não coesivos.
- O AggreBind pode transformar a areia do deserto não coesiva num material estrutural?
Com a estabilização de solo AggreBind, pode-se fazer estradas e blocos a partir de areia do deserto.
- os estabilizadores de solos estão em conformidade com as normas internacionais em termos de respeito pelo ambiente?
AggreBind está em conformidade.
- O solo estabilizado melhora a capacidade de carga CBR do subsolo?
AggreBind aumenta a capacidade de suporte de carga em 4-6 vezes.
- a estabilização do solo proporciona uma camada estrutural flexível que não seca e não provoca fissuras?
AggreBind , através das suas propriedades únicas de ligação cruzada, aumenta a resistência à tração e oferece flexibilidade à construção linear..
- os estabilizadores de solo fornecem uma capacidade de análise de qualidade e quantidade mesmo anos após a instalação?
Os traçadores AggreBind que, com base em amostragens e testes, podem determinar a quantidade e a taxa de diluição do AGB utilizado em qualquer projeto, em qualquer momento.
- o AGB oferece resistência a danos causados por gasolina e óleo?
Características inerentes à formulação do AggreBind.
- retém a cor natural do solo, se necessário?
AggreBind está disponível em branco, o que se aproxima da cor natural.
- oferece cores para a fabricação de estradas, blocos, tijolos e pavimentadoras?
AggreBind é o único material de estabilização de solos disponível em preto para estabilizar estradas de solo que se assemelham a estradas de asfalto. Isto é muito importante para a percepção de “estradas” nos países em desenvolvimento.
- reage de forma positiva com praticamente todos os materiais de construção de estradas?
AggreBind adere a materiais não coesivos. Na África, foram utilizadas cascas de noz pecã com AGB para construir uma estrada.
- estabilização do solo e funcionamento em inclinações?
AggreBind , devido à sua tecnologia de reticulação, tem propriedades de ligação extremamente fortes e resistência à tração para alcançar a funcionalidade na maioria das inclinações.
- não requer uma dosagem significativamente mais elevada para obter os mesmos resultados que o AggreBind?
AggreBind é vendido na forma mais concentrada possível para maximizar as taxas de diluição e minimizar o custo por m3 e m2.
AggreBind para estabilização de solos é o único polímero estireno acrílico reticulado no mercado. Somos a única empresa que oferece polímero preto e colorido para estradas e produção de blocos, tijolos e pavimentadoras. Somos a única empresa que incorpora traçadores no nosso polímero para análise retroativa do trabalho realizado.
Somos diferentes! Somos únicos! Somos AggreBind!
O que é Estabilização do Solo?
Estabilização de Solo:é um termo utilizado para descrever a forma de melhorar as capacidades de suporte de carga e a resistência à água de uma grande variedade de solos e agregados diferentes.
Há muitos tipos diferentes de solos, que têm de ser identificados e avaliados antes de se preparar uma especificação para a estabilização do solo.
Esta informação é usada para preparar uma especificação para a estabilização do solo.
A estabilização do solo com AggreBind irá basicamente melhorar o CBR de todos os solos em 4~6 vezes.
Os princípios básicos de engenharia ainda se aplicam ao solo para uso na estabilização do mesmo. Um mínimo de 35% de finos passando por uma peneira de 200 e nenhuma pedra maior que 20% da profundidade da camada que está sendo estabilizada.
O AggreBind reveste cada partícula individual de solo e o polímero faz a ligação cruzada entre elas para formar uma estrutura sólida e flexível durante a compactação.
A superfície é então selada com AggreBind para proporcionar uma superfície resistente à água e durável.
1. Identificar primeiro o tipo de solo.
2. Efetuar uma análise por peneiração para indicar o tamanho das partículas e das pedras.
3. Determinar o teor de humidade residual do solo.
4. Efetuar um teste de resistência CBR
AggreBind também contém um marcador único que permite aos engenheiros identificar claramente a quantidade de AggreBind em qualquer quantidade de solo estabilizado AggreBind.
AggreBind atua como um repelente de água após o processo de cura, que normalmente ocorre dentro de 2h após a instalação a 16°C. A humidade ambiente afecta diretamente a cura. Certifique-se de que a superfície está seca ao toque antes de abrir a estrada.
Todos os tipos de solo e uma grande variedade de materiais residuais podem ser estabilizados com sucesso com AggreBind para utilização em estradas, caminhos, áreas de estacionamento, pistas, tijolos/blocos para habitação, controlo de poeiras.
O AggreBind é aplicado diluído em água (mesmo água do mar) e é importante que o nível de humidade do solo seja ligeiramente superior ao OMC antes de ser compactado.
AggreBind é o estabilizador de solos totalmente eficaz, uma alternativa comprovada e ambientalmente segura para a construção de estradas, blocos, tijolos, estabilização de solos, estabilização de terrenos, controlo de erosão e muito mais
Comparações entre diferentes métodos de teste para a estabilização do solo: Per Lindh, Torleif Dahlin e Mats Svensson
Geotecnologia, Universidade de Lund P.O. Box 118, SE-221 00 Lund, Suécia
ABSTRATO
A estabilização do solo é uma técnica muito útil para a construção de estradas. Para tirar o maior proveito desta técnica, o controle de qualidade deve ser adequado. Neste estudo, são testados e discutidos três grupos principais de métodos de ensaio. O primeiro grupo trata de métodos para a determinação da capacidade de suporte, por exemplo, controlo completo da compactação da superfície, teste de carga de placa estática e teste de peso de queda leve. O segundo grupo de métodos trata de testes de trabalhabilidade e homogeneidade, por exemplo, valor do estado de humidade (MCV), amostrador de núcleo e teste de pulverização. O terceiro grupo trata de métodos geofísicos, por exemplo, análise espectral de ondas de superfície (SASW) e resistividade.
INTRODUÇÃO
A estabilização superficial do solo tem sido usada na Suécia desde o final dos anos 50, mas durante os anos 80 foi aplicada apenas ocasionalmente, devido a regulamentos alterados. No entanto, o método de estabilização do solo encontrou um renascimento durante o final dos anos 90, em parte devido às vantagens ambientais do método. Durante a construção da nova estrada de ligação para a ligação fixa de Öresund, a estabilização do solo foi utilizada para garantir uma capacidade de suporte e homogeneidade suficientes. Na primeira fase, 300.000 metros quadrados de solo argiloso foram estabilizados com cal. Em três locais diferentes, foram efetuados testes à escala real durante a construção da estrada circular. Em todos os locais, foram utilizados testes convencionais e geofísicos para a avaliação. Os métodos de teste de estabilização do solo que foram utilizados são o teste de carga de placa estática (SPLT), o teste de peso de queda leve (LDWT), o medidor de compactação montado em rolo, o valor do estado húmido (MCV), o coletor de amostras, a pulverização, a análise espectral das ondas de superfície (SASW) e a medição da resistividade.
CONTEXTO HISTÓRICO
Em 1996, foi iniciada a construção da Yttre Ringvägen, uma estrada circular em torno de Malmö, na Suécia, ver Figura 1. O solo da zona é constituído por til argiloso e til siltoso. Este tipo de solo é muito sensível à variação do teor de água. Numa fase inicial, descobriu-se que a capacidade de suporte dos aterros era demasiado baixa para cumprir os requisitos da ROAD 94, que é a especificação técnica geral de construção de estradas da Administração Nacional de Estradas da Suécia (SNRA). Para cumprir os requisitos da ROAD 94, pode ser utilizada a estabilização ou a substituição do solo.
REQUISITOS PARA A CAPACIDADE DE SUPORTE DAS SUB-BASES
De acordo com a ROAD 94, a capacidade de suporte pode ser verificada de duas formas diferentes, ambas com uma área de inspeção ≤ 4.500 m2. Na primeira alternativa, são escolhidas oito amostras aleatórias da área de inspeção e é realizado um teste de carga de placa estática em cada ponto de teste. O módulo de elasticidade (Ev2) tem de ser de, pelo menos, 25 MPa. A segunda forma de verificar a capacidade de suporte da estabilização do solo consiste em utilizar um medidor de compactação montado num rolo e utilizar a informação obtida para escolher as duas áreas com menor resposta, ver Figura 2. Nestas áreas de baixa resposta são efetuados testes estáticos de carga em placa. O requisito é um módulo de elasticidade médio (Ev2) ≥ 10 MPa para esses dois pontos (SNRA). Neste estudo, os resultados antes e depois da estabilização deviam ser comparados e, por isso, foi necessário escolher previamente quatro pontos de teste.
Figura 1: A estrada de ligação para a conexão fixa de Öresund, uma estrada circular Yttre Ringvägen, em torno da cidade de Malmö.
Figura 2: Um esboço sobre o campo de ensaio com os quatro pontos de teste e o valor CM sobre a área.
CAMPO DE TESTE DE ESTABILIZAÇÃO DO SOLO
O campo de testes de estabilização do solo escolhido foi uma área de 20x15m e uma parte da estrada circular. Esta área era um aterro com uma altura de 2m e foi dividida em quatro quadrados com um ponto de teste no centro de cada quadrado, ver Figura 2. Para testar a resistividade e o SASW, foram escolhidas quatro linhas. Estas linhas passavam pelos pontos de teste. Duas das linhas eram paralelas à autoestrada e as outras duas eram perpendiculares à autoestrada. O solo é argiloso, com um teor de argila de aproximadamente 15% e um teor natural de água de cerca de 13%.
MÉTODOS DE ESTABILIZAÇÃO DO SOLO E RESULTADOS
Métodos de avaliação da capacidade de carga
Figura 3 : Modulus of elasticity from static plate load test (SPLT) and light drop weight tester (LDWT) on stabilized and un-stabilized soil.
O método completo de controle da compactação da superfície estabilizada do solo é realizado com um medidor de compactação montado em rolo em combinação com testes de carga de placa estática. Os valores do medidor de compactação de estabilização do solo (CMV) obtidos na área de teste são apresentados na Figura 2. A superfície é relativamente homogénea no que diz respeito ao CMV. Os testes de carga de placa estática foram efetuados nos pontos de teste e o LDWT também foi realizado.
Os resultados do teste de carga de placa estática estabilizada no solo e do teste de queda de peso leve são apresentados na Figura 3. Os valores do teste de queda de peso leve são convertidos de um módulo dinâmico para um módulo estático. Esta conversão baseia-se em resultados não publicados do Instituto Sueco de Investigação de Estradas e Transportes (VTI). Os resultados da Figura 3 mostram que o teste de carga de placa estática e o aparelho de pesagem com pesos leves dão resultados muito semelhantes no solo não estabilizado.
No solo estabilizado, no entanto, o LDWT fornece valores mais baixos para três dos quatro pontos. Os resultados do CMV apresentados na Figura 2 indicam que o solo estabilizado responde de forma bastante uniforme ao longo da área de teste. Na Figura 2, o ponto 2 apresenta o valor mais baixo, o que é contrário aos resultados da Figura 3, onde o ponto 2 apresenta o valor mais alto. A contradição pode ser explicada pela diferença na profundidade de influência dos dois métodos. O valor do CM de estabilização do solo depende do peso do cilindro e, neste caso, tem em conta uma profundidade maior do que a da camada estabilizada.
Testes de trabalhabilidade e homogeneidade
Figure 4 : The comparison between the core samples and the MCV samples dry density and water content is presented.
O método MCV foi desenvolvido no laboratório de pesquisa Transport and Road Research Laboratory na Grã-Bretanha (Parsons, 1976). O método é um teste de campo que mede rapidamente o estado de humidade do material de terraplenagem. O teste é efetuado colocando 1500g de amostra de solo, onde todo o material com mais de 20mm foi excluído, num molde com um diâmetro de 100mm. Em cima do solo é colocado um disco com um diâmetro de 99mm. Um compactador de 7kg, com 97mm de diâmetro e uma altura de queda de 250mm, bate no solo até este ficar compactado à densidade aparente máxima. Em outras palavras, o teste do estado de humidade dá o trabalho de compactação mínimo necessário para produzir uma compactação total ou quase total para a estabilização do solo. O MCV é então determinado para diferentes teores de água do solo. A partir daí, pode ser feita uma correlação entre o MCV e o teor de água. Quando a relação entre o MCV e o teor de água é conhecida, o teor de água pode ser determinado em cinco minutos em condições de campo. A investigação em Inglaterra mostrou que um valor superior para o MCV é entre 12~14 para assegurar a compactação no lado “húmido” (Perry, et al. 1996).
O amostrador de núcleos é utilizado para determinar a densidade no local e o índice de nulidades. Para este efeito, foi fabricado um coletor de amostras de acordo com a norma britânica (BS 1924:1990). Em testes anteriores, os métodos nucleares mostraram dar resultados insatisfatórios. As mesmas conclusões foram tiradas na Inglaterra (Sherwood, 1993). Na Figura 4, a densidade seca determinada pelo aparelho de colheita de amostras do núcleo é comparada com a densidade seca determinada pelas amostras MCV. Os resultados mostram uma densidade seca mais baixa e um teor de água mais elevado quando comparados com os resultados do MCV. Uma explicação plausível para a densidade seca mais baixa pode ser o fato de o aterro abaixo da camada estabilizada do solo ter um teor de água demasiado elevado para poder responder à compactação.
O teste de pulverização foi efectuado de acordo com a norma britânica (BS 1924:1990). Este teste é um método para controlar a forma como o compactador conseguiu fragmentar o solo. Indiretamente, também testa o grau de homogeneização da mistura solo-aglutinante. A amostra de terra, cerca de 1kg, é espalhada sobre um coador de 5mm e agitada suavemente. Em seguida, determina-se o peso do solo que não passou no peneiro de 5mm. Todos os grumos devem então ser quebrados até que todas as partículas individuais mais finas do que 5mm sejam separadas. Posteriormente, a amostra deve ser recolocada no coador de 5mm e agitada até que todo o material mais fino do que isso tenha passado por ele. A partir daí, pode determinar-se o grau de pulverização (P, em %), ver Equação 1.
P = 100(m1-m2)/(m1-m3)
(1)onde
Figura 5 : Grau de pulverização dos diferentes pontos de teste.
m1 é a massa total da amostra
m2 é a massa do material intacto retido no coador m3 é a massa do material finalmente retido no coador
Métodos Geofísicos
As especificações do Ministério dos Transportes exigem que pelo menos 90% do solo estabilizado passe na peneira de 28mm e um mínimo de 30% passe na de 5mm (British Lime Association, 1990). O resultado do teste de pulverização do solo estabilizado é apresentado na Figura 5. A partir da Figura 4, é evidente que o valor de P no local é > 30% e cumpre os requisitos.
Neste estudo foram também testados dois métodos geofísicos diferentes, o método SASW e a resistividade 2D. O método SASW foi testado para ser comparado, principalmente com o teste de carga de placa estática, mas também com o LDWT. A técnica SASW (Spectral
Tabela 1 : Módulo G para os quatro pontos de teste diferentes.
(Análise Espectral de Ondas de Superfície) baseia-se no carácter dispersivo da onda de Rayleigh (Svensson, 1998). Com dois receptores verticais (geofones ou acelerômetros) e um analisador de espetro, podem ser determinadas diferentes velocidades e, consequentemente, diferentes módulos para diferentes profundidades, quando se registra o campo de ondas produzido por uma fonte de impulso ou vibração para a estabilização do solo. O módulo de distorção, G, que é o parâmetro mecânico determinado, é mais frequentemente comparado com os módulos produzidos por SPLT, FWD, etc. Os módulos de estabilização do solo avaliados são apresentados na Tabela 1. O método SASW foi capaz de obter o aumento da rigidez na camada estabilizada do solo. No entanto, na parte mais superficial dos pontos 2 e 3, a uma profundidade de 0,15m; os resultados foram alterados. Outra observação é que o perfil do módulo G teve o valor mais baixo no fundo do aterro, a 2m abaixo da superfície. Em seguida, os módulos começaram a aumentar no solo natural.
O método da resistividade foi utilizado para avaliar o método em solo estabilizado. A ideia era descobrir se o método pode medir a homogeneidade da camada estabilizada do solo. O levantamento foi feito sob a forma de imagens bidimensionais de resistividade, também chamadas de sondagem elétrica vertical contínua (CVES), apresentando seções transversais da resistividade do solo.
Figura 6 : Resultados da análise da resistividade antes e depois da estabilização do campo de testes.
As medidas foram realizadas com a matriz de Wenner, com 12 separações diferentes de eletrodos. Para a aquisição de dados, foi utilizado o ABEM Lund Imaging System, um sistema multi-eletrodos controlado por computador. Foram dispostos numa linha quatro cabos de eletrodos com 21 tomadas cada, utilizando uma separação de eléctrodos de 0,25m (Dahlin, 1996). Os dados foram processados utilizando modelação numérica inversa (inversão), em que um modelo de diferenças finitas das resistividades do subsolo é automaticamente ajustado para minimizar os resíduos entre a resposta do modelo e os dados medidos. O software Res2dinv foi utilizado para a inversão (Loke, 1999). Os resultados da resistividade antes e depois da estabilização do solo são apresentados na Figura 6. Existe uma clara diferença na resistividade entre o solo não estabilizado e o estabilizado. As diferenças na resistividade antes e depois da estabilização do solo dependem de alguns efeitos principais. Estes efeitos são a alteração do teor de água, a alteração da porosidade e a alteração do teor de íons. Neste estudo, não há possibilidade de separar estes efeitos.
CONCLUSÕES DA ESTABILIZAÇÃO DE SOLO
Existem vários métodos úteis de estabilização do solo para medir a capacidade de suporte, a trabalhabilidade e a homogeneidade. Para o controlo da qualidade da capacidade de carga, o método de controlo da compactação completa da superfície tem uma grande vantagem. Este método pode ser utilizado em todas as passagens com o rolo, medindo o aumento da rigidez com um esforço muito limitado na estabilização do solo. Este método é o único que cobre toda a área. Para calibrar o valor CM, é necessário realizar pelo menos dois testes de carga de placa estática em cada objeto de controlo (4.500 m). Como alternativa ao controlo completo da compactação da superfície do solo estabilizado, pode ser utilizado o método SASW, mas a técnica deve ser mais rápida e mais automática para ser económica. No controlo da trabalhabilidade, o método MCV é muito útil e pode ser realizado tanto em laboratório como no local. As limitações deste método prendem-se com a granulometria do solo estabilizado, ou seja, o MCV é desenvolvido com solos de granulometria fina.
Para os testes de homogeneidade é necessário um método mais flexível, e o estudo mostra que o método da resistividade tem um grande potencial como complemento dos testes tradicionais. A técnica também pode fornecer um modelo 3D da área estabilizada do solo. No entanto, há necessidade de uma aquisição de dados mais rápida, o que poderia ser resolvido, por exemplo, com um sistema rápido de multi eletrodos que pudesse ser puxado atrás de um veículo. Também é necessário um processamento mais eficiente dos dados de estabilização do solo utilizados em aplicações de rotina.
AGRADECIMENTOS
O Conselho Nacional Sueco para o Desenvolvimento Industrial e Técnico (NUTEK), Peab (contratante). Os autores agradecem também a valiosa assistência de Per Löwhagen.
REFERÊNCIAS
British Lime Association (1990) “Lime stabilization manual” (Manual de estabilização da cal) British Lime Association
Normas Britânicas 1924 (1990) “Parte 2. Methods of test for cement-stabilized and lime-stabilized materials”, British Standards Institution.
Dahlin, T. (1996) 2D resistivity surveying for environmental and engineering applications, First Break, vol 14, no 7, p 275-283.
Loke, M.H. (1999) Res2dinv ver 3.4 – Rapid 2D Resistivity and IP inversion using the least squares method, Manual, 81p.
Parsons, A. W. (1976) “The rapid measurement of the moisture condition of earthwork material”, TRRL Laboratory report 750, 1976.
Perry J., Snowdon R. A., Wilson P. E. (1996) “Site investigation for lime stabilization of highway works”, Advances in site investigation practice, Thomas Telford, 85-96.
Svensson M. (1998) “Modern methods for determination of shear modulus – Spectral Analysis of Surfface Waves and Bender element method”, Tese de licenciatura, ISBN 91-630-6748-X, Universidade de Lund.
Administração Nacional de Estradas da Suécia (1996) “ROAD 94 General Technical Construction Specifications For Roads” Publicação. 1994:25E, Vägverket.
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