Please use this identifier to cite or link to this item:
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/41291
Title: | Influência da umidade de compactação na dosagem de solo expansivo estabilizado com cal |
Other Titles: | Influence of compaction moisture on the dosage of lime-stabilized expansive soil |
???metadata.dc.creator???: | AZEVEDO, Vítor Braga de. |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | SILVANI, Carina. |
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: | MENDONÇA, Ana Maria Gonçalves Duarte. |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | CONSOLI, Nilo Cesar. |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | SAMANIEGO, Rubén Alejandro Quiñónez. |
Keywords: | Porosidade/teor volumétrico de cal;Solo tropical;Sucção total;Tensão de expansão;Expansão livre;Porosity/volumetric lime content;Tropical soil;Total suction;Swelling pressure;Free swell |
Issue Date: | 27-Feb-2025 |
Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
Citation: | AZEVEDO, Vítor Braga de. Influência da umidade de compactação na dosagem de solo expansivo estabilizado com cal. 2025. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025. |
???metadata.dc.description.resumo???: | Os solos expansivos apresentam instabilidade volumétrica em função de variações de umidade, impactando negativamente obras em seu entorno. A estabilização com cal é amplamente empregada para combater essa característica, porém, seu alto impacto ambiental associado exige um uso mais racional. Nesse contexto, a metodologia de dosagem pelo parâmetro 𝜂𝐿𝑖𝑣⁄ (porosidade/teor volumétrico de cal) é relevante para modelar propriedades geotécnicas e definir com maior precisão o teor de cal necessário para estabilização. Ademais, embora estudos indiquem que a umidade inicial afeta significativamente as propriedades expansivas do solo, há uma lacuna no conhecimento sobre a aplicabilidade do parâmetro 𝜂𝐿𝑖𝑣⁄ na modelagem dessas propriedades sob diferentes condições de umidade inicial. Assim, esse trabalho teve como objetivo analisar a influência da umidade inicial no comportamento de um solo expansivo estabilizado com cal. Para isso, foi estudado o solo expansivo advindo de Paulista – PE estabilizado com diferentes teores de cal hidratada (0%, 2%, 3% e 4%) e foram adotados diferentes pesos específicos seco (13,5; 14,5; 15,5 e 16,5 kN/m3) e umidades iniciais (16%, 19,5% e 23%). Foram realizados ensaios de expansão em célula edométrica (obtendo a expansão livre e tensão de expansão) e sucção total. Os ensaios mostraram que a umidade inicial afeta significativamente a expansão livre e a tensão de expansão desenvolvida pelas amostras. Além disso, com exceção das amostras com saturação inicial próximo a 100%, o parâmetro 𝜂𝐿𝑖𝑣⁄ se mostrou eficaz para modelar a expansão livre e a tensão de expansão das amostras, com a formação de uma curva de dosagem para cada umidade inicial. As diferentes curvas de dosagem foram normalizadas para obtenção de uma expressão matemática única, visando generalizar a dosagem desse solo. Ademais, observou-se uma forte correlação entre as propriedades expansivas, por isso, foram estabelecidas duas relações matemáticas satisfatórias para obtenção da tensão de expansão a partir da expansão livre e vice versa. Sendo, uma a partir da regressão linear simples dos dados experimentais e outra a partir das equações de dosagem baseadas no parâmetro 𝜂𝐿𝑖𝑣⁄. Ao analisar as propriedades expansivas em função da sucção total inicial observou-se um comportamento duplo. Até 5000 kPa, o crescimento da sucção total inicial tende a reforçar a característica expansiva do solo. Após os 5000 kPa, o efeito da sucção total inicial é menos notável nas propriedades expansivas. |
Abstract: | Expansive soils undergo volumetric instability due to variations in water content, which can adversely affect nearby structures. Lime stabilization is a widely adopted technique to mitigate this behaviour; however, its considerable environmental impact necessitates a more efficient and sustainable application. In this context, the dosage methodology based on the parameter 𝜂�𝐿�𝑖�𝑣�⁄ (porosity/volumetric lime content) plays a crucial role in modelling geotechnical properties and precisely determining the optimal lime content for stabilization. Moreover, while studies have demonstrated that initial water content significantly influences the soil's swelling behaviour, a knowledge gap persists regarding the effectiveness of 𝜂�𝐿�𝑖�𝑣�⁄ parameter in modelling these properties under varying initial water content conditions. Thus, this study aimed to analyze the influence of initial water content on the behaviour of an expansive soil stabilized with lime. For this purpose, an expansive soil from Paulista, Pernambuco, Brazil was studied, stabilized with different hydrated lime contents (0%, 2%, 3%, and 4%), different dry unit weights (13.5, 14.5, 15.5, and 16.5 kN/m³) and initial water contents (16%, 19.5%, and 23%). Oedometer expansion tests (obtaining free swell and swelling pressure) and total suction tests were conducted. The results showed that the initial water content significantly affects both free swell and swelling pressure developed by the samples. Moreover, except for samples with initial saturation close to 100%, the parameter 𝜂�𝐿�𝑖�𝑣�⁄ proved effective in modelling free swell and swelling pressure, generating a representative dosage curve for each initial water content. The different dosage curves were normalized to obtain a single mathematical expression, aiming to generalize the dosage methodology for this soil. Additionally, a strong correlation was observed between the swelling properties, leading to the establishment of two mathematical relationships for determining swelling pressure from free swell or the opposite. One relationship was obtained through simple linear regression of the experimental data, while the other was derived from the dosage equations based on the parameter 𝜂�𝐿�𝑖�𝑣�⁄. When analyzing the swelling properties as a function of initial total suction, a dual behaviour was observed. Up to 5000 kPa, the increase in initial total suction tends to enhance the expansive characteristics of the soil. Beyond 5000 kPa, the effect of initial total suction on swelling properties becomes less significant. |
Keywords: | Porosidade/teor volumétrico de cal Solo tropical Sucção total Tensão de expansão Expansão livre Porosity/volumetric lime content Tropical soil Total suction Swelling pressure Free swell |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Civil e Ambiental |
URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/41291 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental. |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
VÍTOR BRAGA DE AZEVEDO - DISSERTAÇÃO - (PPGECA) 2025.pdf | 6.42 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.