Efeito da estabilização combinada do licor negro kraft de madeira de pinus e cimento nas propriedades mecânicas e hidráulicas de um solo de alta compressibilidade

Abstract

É uma necessidade recorrente promover novos estudos a respeito de tecnologias e/ou metodolo- gias inovadoras e econômicas em camadas de impermeabilização de base de aterros sanitários, que reduza os custos de implantação dos aterros sanitário de pequeno porte. Neste trabalho foi estudado o comportamento mecânico e hidráulico de um solo argiloso de alta compressibilidade (CH) e de misturas de 3% e 5% de licor negro, e misturas com os mesmos teores de licor negro e 2% de cimentos CP II˗E˗32 e CP II˗F˗32. O comportamento mecânico foi analisado a partir de ensaios de compressão simples em tempos de cura de 7 e 28 dias e ensaios de adensamento com taxa de deformação constante (CRS). O comportamento hidráulico foi analisado a partir de ensaios de percolação em coluna utilizando água destilada. Verificou-se que as misturas de licor e licor-cimento proporcionaram o aumento na massa específica aparente seca máxima de até 2,7% e redução do teor de umidade ótimo em 2,0% em relação ao solo natural. As misturas de licor negro apresentaram um bom desempenho à vista das propriedades hidráulicas contribuindo com a redução da permeabilidade na ordem de 10 vezes em relação ao solo natural, contudo tendem a reduzir a resistência à compressão simples. As misturas com licor-cimento CP II˗E˗32 não atuaram como bons estabilizantes à vista das propriedades hidráulicas e mecânicas das mis- turas, uma vez que as melhorias na permeabilidade não se mantiveram constantes no transcorrer dos ensaios, tampouco a resistência à compressão simples foi superior ao do solo natural. As misturas com licor-cimento CP II˗F˗32, apresentaram melhor desempenho como estabilizante à vista das propriedades hidráulicas e mecânicas, proporcionando redução na permeabilidade, que manteve praticamente constante no transcorrer dos ensaios, e aumento de 20% na resistência à compressão simples aos 28 dias de cura. Destaca-se que as misturas com licor-cimento CP II˗F˗32 apresentam uma maior tendência de ocorrer aumento de sucção em razão da redução do teor de umidade no processo de pega do cimento. Os ensaios de adensamento CRS indicam que as dosagens crescentes de licor negro tendem a aumentar a plasticidade das misturas, uma vez que foi observada a redução dos coeficientes de adensamento. Estes resultados puderam esclarecer questões referentes à utilização combinada do licor negro e cimento em barreiras de contenção de solos compactados e materiais semelhantes relacionados a esses temas. Palavras-chave: Solos estabilizados. Barreiras de contenção. Licor negro kraft. Permeabilidade.It is a recurring need to promote new studies on innovative technologies and/or methodologies and to promote waterproofing liners of landfills, which reduces small landfills implementation costs. In this work, the mechanical and hydraulic properties of a high compressibility clayey soil (CH) and mixtures of 3% and 5% black liquor were studied, and mixtures with the same levels of black liquor and 2% of cements CP II˗E˗32 and CP II˗F˗32. The mechanical proper- ties were analyzed from simple compaction tests in ripening of 7 and 28 days and constant rate- of-strain (CRS) consolidation tests. The hydraulic properties were analyzed from column per- colation tests using distilled water. It was found that the mixtures of liquor and liquor-cement provided an increase in the maximum apparent dry specific mass of up to 2,7% and a reduction of the optimum moisture content by 2,0% in relation to the natural soil. The mixtures of black liquor black perform well in view of the hydraulic properties contributing to the reduction of permeability in the order of 10-fold in relation to the natural soil, however they tend to reduce the resistance to simple compression. Mixtures of liquor-cement CP II˗E˗32 weren’t effective in view of the hydraulic and mechanical properties of the mixtures, since the improvements in permeability didn’t remain constant during the tests, nor the resistance to compression simple was superior to that of natural soil. Mixtures of liquor-cement CP II˗F˗32 showed better per- formance as a stabilizer in view of the hydraulic and mechanical properties, providing a reduc- tion in permeability, which remained practically constant during the tests, and a 20% increase in resistance to simple compression after 28 days of curing. It’s noteworthy that mixtures of liquor-cement CP II˗F˗32 present a greater tendency to increase suction due to the reduction of moisture content in the cement setting process. The CRS consolidation tests indicate that the increasing dosages of black liquor tend to increase the mixtures plasticity, since the reduction of the consolidation coefficients was observed. These results were able to clarify issues regar- ding the combined use of black liquor and cement in liners of compacted soils and similar ma- terials related to these themes. Keywords: Stabilized soils. Liners. Kraft black liquor. Permeability.