5 Considerações finais

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1 5 Considerações finais 5.1 Conclusões A partir dos resultados apresentados e analisados anteriormente, foi possível chegar às conclusões abordadas neste item. A adição de cinza volante e cal ao solo argiloso propiciou melhores resultados do que quando adicionada à areia, devido às reações desencadeadas entre a cal e os minerais argílicos. A seguir, são apresentadas as conclusões relacionadas à adição de cinza volante de carvão mineral aos solos utilizados na presente pesquisa: Através do sistema de classificação SUCS, o solo argiloso foi classificado como sendo do tipo CH (argila arenosa de média plasticidade), a areia como SP (areia mal graduada) e a cinza volante como ML (silte de baixa plasticidade). Para as misturas com areia, a classificação enquadrou-se no grupo SM (areia siltosa). A cinza volante possui como principais componentes o silício, alumínio e ferro. Os resultados dos ensaios de composição química das misturas com areia mostraram que foi mantida a representatividade dos elementos silício e alumínio. Já nas misturas com solo argiloso, a representatividade de todos estes elementos foi mantida, o que sugere que eles estejam presentes em grande quantidade neste solo. Com relação à análise das misturas submetidas ao processo de cura, foi apenas observado um aumento das concentrações de silício, o que já indica a ocorrência de reações pozolânicas. O teor de óxido de cálcio presente na cinza volante está em torno de 2%, sendo, portanto inferior a 10%, ou seja, insuficiente para a ocorrência de reações entre a cinza e o solo argiloso.

2 141 Quanto aos ensaios de compactação, verificou-se que o teor de cinza exerce influência sobre os parâmetros de compactação. De modo geral, observou-se uma redução do peso específico seco máximo e da umidade com a adição de cinza ao solo. As análises dos resultados dos ensaios de cisalhamento direto comprovaram a influência já conhecida dos seguintes fatores: tipo de solo, teor de cinza, teor de cal e tempo de cura. Quanto ao tipo de solo: os parâmetros de resistência obtidos para as misturas com solo argiloso foram melhores do que os obtidos para aquelas com areia, o que se deve, além das reações entre a cal e a cinza, ao desenvolvimento de reações dos minerais do solo argiloso com a cal, contribuindo para uma maior cimentação do material. Quanto ao teor de cinza: para as misturas com solo argiloso, verificou-se que o melhor comportamento obtido foi em torno de 15%, para a mistura solo-cinza, e 12%, para a mistura solocinza-cal. Para teores mais elevados, o ganho de resistência foi menor, o que induz ao fato de que, para efeitos de estabilidade, não é necessário adicionar grandes quantidades de cinza ao solo. Para as misturas com areia, como não houve um aumento proporcional da resistência com o aumento do teor de cinza volante, foi difícil determinar um teor ótimo de cinza a ser utilizado. Quanto ao teor de cal: para as misturas com solo argiloso, a adição de cal foi benéfica para a mistura S85/CV15, potencializando as reações pozolânicas; o que não ocorreu para a mistura S70/CV30, o que pode ter acontecido devido ao baixo teor de cal adicionado à mistura, havendo pouca quantidade de cal para elevada quantidade de cinza, dificultando a ocorrência das reações. Quanto às misturas com areia, de modo geral, a adição de cal não produziu resultados satisfatórios, o que pode ter ocorrido em função da quebra dos grumos formados ao longo do processo de cura, ou da composição salina da areia,

3 142 fazendo com que fossem desencadeadas reações entre o sal, a cinza e a cal, inibindo o desenvolvimento das reações pozolânicas. Quanto ao tempo de cura: devido à disponibilidade de tempo, a cura foi adotada apenas para as misturas com areia. Observouse que, embora tenha ocorrido ganho de coesão das misturas a determinados dias de cura, este ganho veio acompanhado de uma redução no ângulo de atrito, fazendo com que o solo puro obtivesse um comportamento melhor. No entanto, o teor de 27%, sob a cura de 140 dias, proporcionou ao solo um aumento de ambos os parâmetros de resistência, o que sinaliza que, para a ocorrência das reações pozolânicas para este tipo de material, é necessário tempo, podendo a resistência aumentar mesmo após alguns anos. Os resultados permitiram concluir que, ainda que o emprego da cinza volante em misturas com o solo argiloso tenha se mostrado mais satisfatório, este material também pode ser utilizado em misturas com areia, desde que submetido a elevados períodos de cura e que contenham uma porcentagem de cinza em torno do teor ótimo encontrado, o que viabiliza o emprego positivo deste material em aplicações geotécnicas, possibilitando uma destinação ambientalmente correta deste resíduo e dando um fim mais nobre a este material. 5.2 Sugestões para pesquisas futuras A seguir, são citadas algumas sugestões para ampliar o conhecimento e prosseguir com os estudos sobre estabilização de solos com a inserção de cinzas de carvão mineral: Analisar o comportamento mecânico de misturas com outros tipos de solo;

4 143 Analisar o comportamento mecânico de misturas com outros teores de cinza volante; Analisar o comportamento mecânico de misturas com distintos teores de cal não estudados, verificando os efeitos da cal no comportamento mecânico e de estabilização do solo, por meio de programa experimental mais aprofundado. Em seguida, comparar os resultados obtidos com os das misturas solo-cinza-cal; Determinar a atividade pozolânica da cinza volante e avaliar misturas areia-cinza-cal para maiores tempos de cura, a fim de se estudar melhor a potencialidade de aplicação desta cinza juntamente com a cal; Realizar ensaios adotando-se diferentes densidades relativas para o material, e quando aplicada a cura, monitorar a temperatura, para que esta seja constante durante o processo, uma vez que esta influencia nas reações químicas ocorridas entre os materiais; Analisar de forma mais detalhada as reações que ocorrem entre os materiais estudados, com o objetivo de verificar a natureza da estabilização existente neste novo material geotécnico, através de ensaios de microscopia eletrônica; Avaliar o comportamento ambiental das misturas solo-cinza e solocinza-cal, realizando ensaios de lixiviação e solubilização para as misturas que apresentam melhores resultados, uma vez que os resíduos foram classificados como não inertes; Realizar ensaios químicos na areia de praia utilizada, a fim de verificar a existência de sal, que pode ter inibido os processos cimentantes nas misturas estudadas; e analisar o comportamento mecânico das misturas, empregando-se areia de rio em vez de areia de praia; Realizar ensaios de difração de raios-x (DRX) no solo argiloso e na cinza volante, a fim de saber se a sílica encontra-se no estado amorfo ou cristalino, interferindo na ocorrência de reações cimentantes;

5 144 Realizar ensaios de cisalhamento direto com os corpos de prova pré-moldados, ao invés de moldá-los diretamente na caixa de cisalhamento, evitando a quebra de grumos, de modo a avaliar o novo comportamento mecânico das misturas; Realizar ensaios triaxiais, a fim de estudar melhor o comportamento tensão-deformação das misturas; Desenvolver modelos de previsão de ruptura para análise numérica que reproduzam o comportamento de solos misturados com cinzas de carvão mineral para a simulação de obras geotécnicas.