Comportamento mecânico de misturas solo-escória de aciaria com inclusão de geossintético

Abstract

A crescente demanda por soluções sustentáveis na engenharia civil impulsiona o reaproveitamento de resíduos industriais, como a escória de aciaria elétrica primária (EAEP), em substituição parcial de materiais convencionais. Paralelamente, os geossintéticos vêm sendo amplamente utilizados como elementos de reforço em obras geotécnicas. No entanto, são escassos os estudos que avaliam a ação combinada entre estabilização química por resíduos siderúrgicos e reforço mecânico por geossintéticos. Nesse contexto, esta pesquisa teve como objetivo central avaliar o efeito da inserção de um geotêxtil de baixa resistência à tração nas propriedades mecânicas de solos compactados com teor de EAEP, visando ampliar o conhecimento sobre seu desempenho em obras de terra. Objetivos específicos incluíram a realização de uma revisão sistemática da literatura, a análise da influência da granulometria e do tempo de cura, bem como a caracterização microestrutural das misturas. Os resultados indicaram que o tempo de cura foi decisivo para o ganho de resistência das misturas solo-escória, especialmente no solo argiloso (S1), que apresentou ganhos até os 7 dias, com leve redução aos 28 dias, enquanto o solo arenoso (S2) demonstrou crescimento contínuo de resistência. A inserção do geotêxtil aumentou a resistência à compressão, sobretudo no solo arenoso (ganho de 31,9% aos 28 dias). Contudo, no ensaio CBR, o reforço geossintético não promoveu melhorias significativas, e nos ensaios de módulo de resiliência o desempenho com geossintético foi, em alguns casos, inferior. Conclui- se que a combinação de EAEP com solos apresenta potencial promissor para aplicações geotécnicas, sobretudo pelo ganho de resistência com o tempo de cura. Entretanto, a eficácia do reforço geossintético mostrou-se limitada, apontando a necessidade de estudos futuros que possam aprofundar a compreensão da interação solo–escória–geossintético. Palavras-chave: estabilização de solos; escória de aciaria elétrica primária; misturas solo-resíduos siderúrgicos; geossintéticos

The growing demand for sustainable solutions in civil engineering is driving the reuse of industrial waste, such as primary electric steelmaking slag (PESS), as a partial replacement for conventional materials. At the same time, geosynthetics have been widely used as reinforcement elements in geotechnical works. However, studies evaluating the combined action of chemical stabilization by steelmaking waste and mechanical reinforcement by geosynthetics are scarce. In this context, the main objective of this research was to evaluate the effect of inserting a low-tensile-strength geotextile on the mechanical properties of compacted soils with PESS content, aiming to expand knowledge about its performance in earthworks. Specific objectives included conducting a systematic literature review, analyzing the influence of particle size and curing time, and characterizing the microstructure of the mixtures. The results indicated that curing time was decisive for the strength gains of soil-slag mixtures, especially in clayey soil (S1), which showed gains up to 7 days, with a slight reduction at 28 days, while sandy soil (S2) demonstrated continuous strength growth. The insertion of geotextiles increased compressive strength, especially in sandy soil (31.9% gain at 28 days). However, in the CBR test, geosynthetic reinforcement did not promote significant improvements, and in the resilient modulus tests, the performance with geosynthetics was, in some cases, inferior. It is concluded that the combination of PESS with soils has promising potential for geotechnical applications, especially due to the strength gain with curing time. However, the effectiveness of geosynthetic reinforcement proved to be limited, highlighting the need for future studies to deepen the understanding of soil-slag- geosynthetic interactions. Keywords: soil stabilization; primary electric steel mill slag; soil-steel residue mixtures; geosynthetics.