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Title: Estabilização de solos expansivos com cinza do bagaço da cana-de-açúcar.
Other Titles: Stabilization of expansive soils with sugarcane bagasse ash.
???metadata.dc.creator???: SILVA, Jucimara Cardoso da.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVANI, Carina.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LUCENA, Adriano
???metadata.dc.contributor.referee3???: CONSOLI, Nilo Cesar.
Keywords: Resíduo Industrial;Expansão Unidirecional;Melhoramento de Solo;Sustentabilidade;Industrial Waste;Unidirectional expansion;Soil Improvement;Sustainability
Issue Date: 29-Aug-2022
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SILVA, Jucimara Cardoso da. Estabilização de solos expansivos com cinza do bagaço da cana-de-açucar. 2022. 106 fl. Tese (Doutorado 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, 2022.
???metadata.dc.description.resumo???: A cinza do bagaço da Cana de Açúcar (CBCA) é um resíduo industrial abundantemente provenientes das usinas de beneficiamento da cana-de-açúcar, cujo descarte inadequado é prejudicial ao meio ambiente. Nessa pesquisa, a CBCA foi estudada como uma aplicação sustentável na estabilização de solos expansivos, de modo a investigar as vantagens deste resíduo no controle dos elevados índices de expansão de solos. Solos expansivos apresentam instabilidade volumétrica ao sofrer variação de umidade e tem o seu comportamento caracterizado pelo acréscimo de volume (expansão) quando há aumento na umidade e redução de volume (contração) ao perderem umidade, por isso, quando usados como capacidade de suporte em construções, sem antes ser tratado e estabilizado adequadamente, ocasionam problemas diversos em obras de rodovias, canais e edificações. As características física, química e mineralógica do solo expansivo (mistura de bentonita cálcica ativada + areia), da CBCA e das misturas de CBCA/solo desta pesquisa foram investigadas através, dos ensaios de massa específica dos grãos, análise granulométrica, compactação, limites de Atteberg, pH, adsorção de azul de metileno, difração de raio-X (DRX), fluorescência de raio-X (FRX), resistência a compressão simples e expansão unidirecional. Os resultados revelaram que o solo é altamente expansivo apresentando potencial de expansão de até 20%, índice de plasticidade de 37,80%, presença do argilomineral montmorilonita, elevada capacidade de troca catiônica (CTC) e uma atividade coloidal indicando a presença de uma argila ativa a muito ativa. A CBCA apresentou um percentual de aproximadamente 23% de óxidos de magnésio e cálcio em sua composição. Ambos os materiais aqui estudados apresentam pH alcalino e a adição de teores de CBCA ao solo ocasionou um incremento de 4% no pH do solo. A adição de teores a partir de 12,50% de CBCA reduziu em 99% o potencial de expansão e em aproximadamente 67% o valor da CTC do solo estudado. Os resultados dos ensaios de resistência a compressão simples não apresentaram dados consistentes e satisfatórios para adições abaixo de 25%, entretanto, para adições acima de 25%, as amostras ensaiadas indicaram a possibilidade de características potencialmente cimentantes da CBCA. Por fim, pode-se constatar que, a CBCA é um resíduo industrial com grande potencial para novas aplicações na estabilização de solos expansivos.
Abstract: Sugarcane bagasse ash (CBCA) is an industrial residue from sugarcane processing plants, whose improper disposal is harmful to the environment. In this research, CBCA was studied as a sustainable application in the stabilization of expansive soils, to investigate the advantages of this residue in the control of high rates of soil expansion. Expansive soils present volumetric instability when suffering humidity variation and their behavior is characterized by the volume increase (expansion) when there is an increase in humidity and volume reduction (contraction) when they lose moisture, therefore, when used as support capacity in constructions, without being treated and stabilized properly, cause several problems in road works, canals and buildings. The physical, chemical and mineralogical characteristics of the expansive soil (activated calcium bentonite + sand misture), the SCBA and the SCBA/soil mixtures of this research were investigated through the tests of specific gravity of the grains, granulometric analysis, compaction, Atteberg limits, pH, adsorption of methylene blue, X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), single compressive strength and unidirectional expansion. The results revealed that the soil is highly expansive, with expansion potential of up to 20%, plasticity index of 37,80%, presence of the clay mineral montmorillonite, high cation exchange capacity (CEC) and a colloidal activity indicating the presence of a clay active to very active. The CBCA presented a percentage of approximately 23% of magnesium and calcium oxides in its composition. Both materials studied here present alkaline pH and the addition of BCCA contents to the soil caused a 4% increase in soil pH. The addition of contents from 12,50% of SCBA reduced the expansion potential by 99% and the CEC value of the studied soil by approximately 67%. The results of the simple compressive strength tests did not present consistent and satisfactory data for additions below 25%, however, for additions above 25%, the samples tested indicated the possibility of potentially cementing characteristics of CBCA. Finally, it can be seen that CBCA is an industrial waste with great potential for new applications in the stabilization of expansive soils.
Keywords: Resíduo Industrial
Expansão Unidirecional
Melhoramento de Solo
Sustentabilidade
Industrial Waste
Unidirectional expansion
Soil Improvement
Sustainability
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Civil
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27640
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

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