Estudo comparativo de propriedades físicas e mecânicas de amostras de solo coletadas em Criciúma/SC e Içara/SC

Resumo

Introdução

Em virtude da concorrência existente do mercado, todo cuidado e atenção com os detalhes de uma obra são essenciais. De modo geral, atualmente, o nível de aprofundamento nos estudos vem crescendo, desde a concepção do projeto até a fase final da obra. Como exemplo, é possível citar o conhecimento relacionado a geotecnia, uma vez que a correta incorporação de materiais que aumentem ou melhorem as características do solo podem fazer bastante diferença em uma obra.

Segundo Pinto (2006), a granulometria não é suficiente para avaliar o comportamento do solo. Os limites de Atterberg contribuem com parâmetros para a análise e desempenho de materiais plásticos, sendo o limite de plasticidade (LP), um parâmetro de fundamental importância para a compactação. Conforme Pinto (2006, p. 65), “a compactação tem em vista dois aspectos: aumentar a intimidade de contato entre os grãos e tornar o aterro mais homogêneo”. A compactação fornece a umidade ótima, parâmetro essencial para análises como Índice de Suporte Califórnia (ISC).

Com base no contexto acima descrito, este artigo tem como objetivo principal caracterizar e comparar as propriedades físicas e mecânicas de um solo coletado no município de Criciúma/SC com um solo coletado em Içara/SC.

Metodologia

Para atender o objetivo proposto foram coletadas duas amostras deformadas de solo de 30kg cada, uma no município de Criciúma (SC), bairro Sangão, e a outra no de Içara (SI), bairro Novo Caravaggio.

Após a coleta, os materiais foram encaminhados ao Laboratório de Mecânica dos Solos da Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC) para realização dos ensaios propostos (Figura 2). Os ensaios foram realizados conforme o que preconiza a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), de acordo com a Tabela 1.

Figura 2. Fluxograma de processos envolvidos no programa experimental.

Tabela 1. Lista de normas aplicadas aos ensaios (Fonte: ABNT, 2018)

Norma/Resolução

Descrição

NBR n° 6457 de 2016

Amostras de solo – Preparação para ensaio de compactação e ensaio de caracterização

NBR n° 7181 de 2018

Solo – Análise granulométrica

NBR n° 6459 de 2017

Solo - Determinação limite de liquidez

NBR n° 7180 de 2016

Solo - Determinação limite de plasticidade

NBR n° 7182 de 2016

Solo - Ensaio de compactação

NBR n° 9895 de 2017

Solo - Índice de suporte Califórnia

    

Resultados

A partir dos ensaios foi possível obter parâmetros como a sua granulometria que, aliada aos limites de Atterberg, permitiram a classificação do solo, apresentados na Figura 3. O SI foi classificado como A4, siltoso de granulometria fina e baixo índice de plasticidade. O SC, de plasticidade mais elevada, foi classificado como A 7–5, argiloso.

(a)

(b)

  

Figura 1. Resultados dos ensaios de granulometria, limite de liquidez e de plasticidade: (a) Curvas granulométricas, (b) Limites de Atterberg.

A Tabela 3 apresenta os resultados obtidos nos ensaios de compactação, energia Proctor Normal e ISC e expansão para as amostras. Por se tratar de um material argiloso, o SC apresentou umidade ótima superior ao SI, (26,40%), e densidade seca máxima menor (15,10 kN.m^-³); Quanto ao ISC e expansão, os resultados se mostraram coerentes com a classificação do solo, sendo a expansão do solo argiloso maior, 5,77%.

Tabela 3. Comparativo dos resultados de compactação, Índice de Suporte Califórnia e expansão

Parâmetro

SC

SI

Peso específico seco        (kN m^-3)

15,10

16,36

Umidade ótima (%)

26,40

20,38

CBR (%)

3,88

7,32

Expansão (%)

5,77

0,99

      

Materiais com potencial aplicação como corpo de aterro em obras de terraplenagem, devem atender a Resolução do DNIT 108 (2009, p. 3), “para efeito de execução do corpo de aterro, apresentar capacidade de suporte adequada (ISC ≥ 2%) e expansão menor ou igual a 4%”. Materiais para subleito, conforme o Manual de Pavimentação (2006, p.142), “devem apresentar expansão menor ou igual a 2% e ISC maior ou igual a 2%”. Deste modo, com base nos resultados obtidos na Tabela 3, é possível indicar a utilização do SI para ambas as aplicações.

Conclusão

O presente artigo teve como o objetivo principal comparar os parâmetros físicos e mecânicos de dois solos de diferentes tipos, um coletado em Içara/SC e outro em Criciúma/SC. Os solos foram classificados como finos devido a sua granulometria, porém se diferem na plasticidade, uma vez que o SC se mostrou mais coeso que o SI, não sendo, portanto indicado para obras de pavimentação.

Por atender os parâmetros exigidos no Manual de Pavimentação e na Portaria n°108 do DNIT, o SI foi indicado para utilização em obras de pavimentação e infraestrutura. Para recomendar o aproveitamento do SC, fica a sugestão da realização de ensaio de permeabilidade a carga variável, a fim de verificar sua aplicação em áreas degradadas como camada de proteção mecânica ou de barreira hidráulica.

Palavras chave: Expansão. Finos. Pavimentação. Geotecnia.