relatório tecnológico 2: estudo do comportamento de solos lateríticos para aplicação em camadas...

INOVAÇÃO E SUSTENTABILIDADE NOS PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS



Apresentação das conclusões do Relatório Tecnológico 2:

“Estudo do comportamento de solos lateríticos para aplicação em camadas de pavimentos rodoviários”

Eng.ª Sónia Dutra| FEUPProf. Dra. Cecília Vale| FEUP

Dra. Ana Cristina Freire | LNEC


Fevereiro 2015

Índice

• Objetivos do Trabalho

• Solos Lateríticos

• Importância das laterites

• Definição de Laterite

• Distribuição Geográfica

• Características das Laterites

• Identificação de solos com

comportamento laterítico

• Aplicação de Solos Lateríticos

em Pavimentos Rodoviários

• Principais aplicações

• Aplicação em pavimentos

• Especificações

• Estabilização do solo

• Recomendações

• Considerações Finais


Fevereiro 2015

Objetivos do Trabalho

• Compilar a informação existente acerca de solos

lateríticos;

• Divulgar a importância:

• das laterites para as empresas portuguesas;

• da utilização deste material sustentável;

• da realização de estudos de I&D.


Fevereiro 2015

SOLOS LATERÍTICOS


Fevereiro 2015

Importância das laterites

1• Material disponível

2•Sustentabilidade

3•Opção mais económica

4•Vantagens competitivas


Fevereiro 2015

“Subsolo vermelho ou material rico em óxidos de ferro e/ou

alumínio secundários, altamente degradado, quase sem bases ou

silicatos primários, e com possível conteúdo em grandes

quantidades de quartzo e caulinite. Desenvolve-se em clima

tropical ou em clima temperado florestal, e é um resíduo ou

produto final do intemperismo. A laterite endurece após

molhagem e secagem (…)”AGI – American Geological Institute

(Instituto Geológico Americano)

Definição de Laterite


Fevereiro 2015

Distribuição Geográfica


Fevereiro 2015

Características das laterites

Coloração avermelhada

Directorate of Mines and Geology, Government of Goa


Fevereiro 2015


Possível distinção de camadas horizontais no perfil

Adaptado de Hand Book of Tropical Residual Soils Engineering


Fevereiro 2015


Baixos Limites de Liquidez e Índices de Plasticidade;

Baixa atividade da fração argilosa;

Acidez devido a pH baixo.


Fevereiro 2015


Cimentação das partículas;

Baixa compressibilidade e expansibilidade;

Elevado CBR (California Bearing Ratio);

Bom desempenho com o tráfego, exceto se em

contacto com água.


Fevereiro 2015

Identificação de solos com comportamento laterítico

• Metodologia MCT (Miniatura, Compactado e

Tropical);

• Ensaio do Azul-de-metileno.


Fevereiro 2015

Metodologia MCT

• Classificação geotécnica de solos tropicais;

• Permite identificar o comportamento laterítico dos solos;

• Vantagem: Hierarquiza os solos para uso em pavimentação;

• Desvantagem: Procedimento inédito e complexo.


Fevereiro 2015

Metodologia MCT

Manual de Pavimentação, DNIT 2006


Fevereiro 2015

APLICAÇÃO DE SOLOS LATERÍTICOS EM PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS


Fevereiro 2015

Principais Aplicações

• Materiais para Pavimentos;

• Aterros para Estradas;

• Fundações para Barragens de Terra.


Fevereiro 2015

Aplicação em pavimentos

• Camada de Sub-Base do Pavimento;• Camada de Base do Pavimento.

Camada de DesgasteCamada de Regularização

Base

Sub-Base

Fundação

Reforço de Fundação

Adaptado de Estudo Comparativo entre pavimento rígido e flexível.


Fevereiro 2015

Especificações

• Guide Pratique de Dimensionnement des Chaussées pour

les Pays Tropicaux;

• Norma DNIT 098/2007 – ES (Pavimentação – Base

Estabilizada Granulometricamente com Utilização de Solo

Laterítico – Especificação de Serviço).


Fevereiro 2015

Estabilização do Solo

• Estabilização com Cal;

• Estabilização com Cimento;

• MICP – Precipitação de Calcite por Atividade

Microbiana;

• Solo-Cimento Laterítico.


Fevereiro 2015

Estabilização com Cal

• Vantagens:

Melhora resistência e trabalhabilidade do solo laterítico;

Preenchimento dos vazios Reduz expansão;

Reduz plasticidade.

• Desvantagens:

× Estabilização química;

× Cal viva mais perigosa de utilizar.


Fevereiro 2015

Estabilização com Cal

• Testes de compactação:

Quanto > a % cal utilizada > teor ótimo em água

% ideal de cal

Peso específico máximo

Máximo CBR

Maioria solos finos ≈ 3 a 10 %


Fevereiro 2015

Estabilização com cimento

• Vantagens:

Melhora resistência do solo laterítico;

Diminuição da resistência por imersão é < nos solos

lateríticos.

• Desvantagens:

× Deve-se respeitar granulometria e plasticidade

específicas inviável economicamente


Fevereiro 2015

Estabilização por MICP

• Vantagens:

Aumento da resistência ao corte;

Preenchimento dos vazios Redução da condutividade

hidráulica em ≈ 50%;

Processo biológico alternativa sustentável.

• Desvantagens:

× Poucos estudos realizados Desconhece-se o micro-

organismo mais eficiente.


Fevereiro 2015

Solo-cimento laterítico

• Vantagens:

Aumento da resistência com o tempo;

Custo muito inferior ao da brita (≈ 48%)

Apenas 3% de cimento para estabilizar solo-cimento laterítico

Sustentabilidade e menor impacte ambiental.

• Desvantagens:× Propriedades físicas influenciadas pelo tipo de solo, quantidade de

cimento, quantidade de água, mistura, tempo de cura e compactação.


Fevereiro 2015

• Desenvolver classificação dos materiais lateríticos para

fins rodoviários;

• Efetuar pré-stock com humidificação ≈ ao teor em água

ótimo;

• Não permitir mistura das laterites com matéria orgânica

ou solos pobres, aquando da criação do stock;

Recomendações


Fevereiro 2015

Recomendações

• Aplicação executada acima do teor em água ótimo;

• Ter em conta curva granulométrica e Limites de Atterberg

antes e depois da compactação;

• Proceder a drenagem adequada.


Fevereiro 2015

Considerações Finais


Fevereiro 2015

Solos residuais tropicais Meteorização avançada

características únicas ensaios da M. Solos clássica não

adequados;

Importante conhecer a origem do solo;

As laterites diferem de local para local;

Importante garantir drenagem adequada;


Fevereiro 2015

Falta de especificações para ensaio e aplicação de

laterites;

Realização de ensaios para caracterização do

comportamento das laterites.


Fevereiro 2015

Muito obrigada pela vossa presença e atenção

FIM