Estudo da aplicação de aglomerante álcaliativado na estabilização de solos para pavimentações

Abstract

A busca por novos materiais que substituam o cimento Portland vem aumentando ao longo dos anos devido a problemas de cunho ambiental e de durabilidade. Nesse contexto, os materiais a base de aluminossilicatos são comumente usados na produção de aglomerantes álcali-ativados (AAA). Estes são a grande proposta para substituição total ou parcial do cimento Portland devido às altas resistências mecânicas, a resistência a altas temperaturas e a possibilidade de incorporar os resíduos agroindustriais. Estudos estão sendo desenvolvidos utilizando este material no processo de estabilização de solos, contudo a quantidade de estudos existentes ainda é escassa e há uma necessidade de avaliar mais profundamente esses materiais. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho é estudar um aglomerante álcali-ativado aplicado na estabilização química de solos para pavimentos rodoviários. A pesquisa teve início com um programa experimental, onde ocorrerem a caracterização das matérias primas, desenvolvimento das dosagens do aglomerante álcaliativado e do cimento e o procedimento de mistura dos mesmos. O precursor (fonte de alumina e sílica) foi o metacaulim, o ativador (material alcalino) o silicato de sódio alternativo (hidróxido de sódio e sílica ativa) e o solo estabilizado caracterizado como areia argilosa com pouco silte. Foram realizadas cinco misturas com 5, 7, 10, 15 e 20% de metacaulim mais ativador alcalino. Estes foram comparados à mistura do solo-cimento com 7% de adição e com o solo natural. Na avaliação preliminar das amostras com adição foram realizados ensaios de resistência à compressão simples e CBR. As misturas de solo-AAA (10, 15 e 20%) apresentaram resistências superiores à mistura solocimento. Contudo, o percentual de 7% de metacaulim foi o que apresentou o menor consumo de material e resistência mecânica superior a 2,1 MPa, sendo este o teor de adição escolhido para estabilização do solo estudado e para os demais ensaios de caracterização e durabilidade, etapa final da pesquisa. Nessa etapa observou-se que o aglomerante álcali-ativado modificou a estrutura do solo promovendo reações de caráter geopolimérico, gerando maior aderência entre os grãos e assim interferindo nas propriedades do solo. Deste modo, através da análise dos resultados encontrados, a estabilização com materiais ativados alcalinamente mostrou-se ser um material inovador e viável para melhorar as propriedades dos solos aplicados a pavimentos rodoviários.