Control of soil expansion with marble and lime residues.

Solos expansivos ocasionam prejuízos a obras de engenharia civil, portanto a compreensão do mecanismo de expansão e alternativas para controla-lo é importante. Uma alternativa para este fato é a estabilização de solos. Essa técnica é empregada na melhoria de propriedades mecânicas, hidráulicas e de deformabilidade dos solos, e dentre os estabilizantes mais usados destaca-se a cal hidratada. Contudo, os custos ambientais inerentes a produção da cal tem incentivado pesquisas que utilizem resíduos industriais como estabilizantes. O resíduo de mármore é um estabilizante em potencial devido a constituição e origem. Portanto, este trabalho objetiva avaliar a influência da porosidade e do teor volumétrico da cal hidratada e do resíduo de mármore sobre a expansão e resistência mecânica de um solo expansivo estabilizado com estes aditivos. O solo expansivo utilizado neste trabalho foi coletado em Paulista-PE e foi estabilizado com adições de resíduo de mármore de 30%, 40% e 50% de solo e adições de cal de 2%, 4%, 6% e 8% da massa seca. O peso específico seco dos corpos de prova variou em 14 kN/m3, 15 kN/m3 e 16 kN/m3. Os ensaios realizados foram de compressão simples, expansão em uma dimensão e compressão triaxial consolidado não drenado. Os resultados indicaram que o resíduo de mármore é capaz de conter a expansão do solo, contudo este comporta-se como um aditivo inerte, sem desencadear reação químicas. Por meio dos ensaios triaxiais verificou-se que o resíduo promoveu um ganho de 13 kPa na coesão efetiva do solo. Nos solos estabilizados com a cal observou-se o desenvolvimento de reações pozolânicas, o aumento da resistência a compressão simples e a eficiência no controle da expansão. A razão porosidade/ teor volumétrico de aditivo ajustada por um expoente a permitiu uma correlação única, integrando os fatores densidade e teor de aditivo, com a expansão em uma dimensão para o solo-cal e o solo-resíduo de mármore e com a resistência compressão simples para o solo-cal. Por meio de análise estatística realizada com análise de variância e teste tukey pode-se observar a significância do teor dos aditivos e da densidade tanto na expansão quanto na resistência a compressão simples.Expansive soils cause damages in the civil engineering works, consequently it is necessary the understanding of the mechanism of expansion and control it. Stabilization of soils is an alternative to control soil expansion. This technique is used to improve mechanics, hydraulics and deformability characteristics of soils. Hydrated lime is among the most used stabilizers in soil stabilization. However, socio environmental costs inherent production of hydrated lime encouraged research using industrial wastes as stabilizers. Marble dust is a potential stabilizer due to its chemical constitution. The efficiency of a stabilizer is associated with a density that stabilized soil is compacted. Therefore, this work aims to evaluate the influence of porosity and volumetric content of hydrated lime and marble dust on expansion and mechanical strength of an expansive soil stabilized with these additives. The expansive soil used in this work was collected in Paulista-PE and was stabilized with additions of marble dust in contents of 30%, 40% and 50% of the dry soil mass and additions of lime of 2%, 4%, 6% and 8% of dry mass. The specific weight of the specimens ranged from 14 kN/m3 to 16 kN/m3. The tests performed were unconfined compressive test, expansion in one dimension with overload of 10 kPa and triaxial compression consolidated and not drained. Results indicate that marble dust can control soil expansion, however it behaved as an inert addition. By means of the triaxial tests it was verified that marble dust promoted a gain of 13 kPa in effective cohesion of the soil. Soils stabilized with lime developed pozzolanic reactions and increase of resistance to unconfined compression strength. Lime proved be efficient in expansion control, with expansion values close to 1% for the 6% lime content. A porosity/volumetric ratio of additive adjusted by an exponent, integrating porosity and additive content factors, with a one-dimensional expansion for the soil-lime and the marble dust-soil and unconfined compression strength to soil-lime. Through statistical analysis of variance and tukey test, it is possible to observe the significance of additives content and soil density in both the expansion and the unconfined compression resistance