Mechanical behavior of an organic soft soil treated with distinct binders

Num mundo obcecado pelas inovações e sedento pela velocidade, percebe-se a necessidade da constante busca por soluções em todas as áreas do conhecimento. Dentro da Geotecnia isso pode ser obtido com propostas geotécnicas que proporcionem custo reduzido, incluindo preservação dos recursos naturais. Promover o aproveitamento de solos que não apresentam características geotécnicas adequadas é um dos pontos observados nas pesquisas de inovações geotécnicas. Adequar o solo a características de resistência à compressão simples e valores de módulo de cisalhamento inicial, melhorando-o com o uso de cimentos já firmados no mercado nacional, e cimentos alternativos obtidos com a adição de resíduos é a linha que conduz esta pesquisa, que possui como objetivo principal verificar a influência da adição de cimentos em um solo mole orgânico do município de Porto Alegre – RS, Brasil. As misturas eram compostas por um único solo matriz e vários tipos de atente cimentante, sendo eles: cimento Portland CP V-ARI mais escória de alto forno moída (grossa); cimento Portland CP V-ARI mais escória de alto forno moída (fina); cimento Portland CP V-ARI mais fosfogesso (dihidratado); cimento Portland CP V-ARI mais fosfogesso (hemihidratado); cimento Portland CP V-ARI mais cal viva; e cimento Portland CP V-ARI. Os teores de tais agente cimentantes foram fixados em 75 kg/m³, 125 kg/m³, 175 kg/m³, 225 kg/m³ e 275 kg/m³, em massa de cimento por volume de solo, e com teor de umidade da mistura final determinado em 120%. Além da variação dos teores e do tipo de agente cimentante, também foram estipulados três tempos de cura 7, 28 e 90 dias. fim de avaliar qual mistura se comporta de maneira mais adequada, realizaram-se ensaios de resistência à compressão simples e medidas de módulo de cisalhamento inicial. Para que seja possível uma previsão de comportamento dessas misturas é proposta uma equação que leva em consideração a porosidade da mistura (h) e o teor volumétrico de agente cimentante (Civ), e também o fator de água/agente cimentante (a/c). Os resultados indicaram que o aumento no teor dos agentes cimentantes leva ao crescimento na resistência à compressão simples e também nos valores do módulo cisalhante inicial, para os três tempos de cura estudados. A tentativa de estabelecer uma metodologia de previsão de comportamento se apresentou de forma consistente através do método que leva em consideração a relação porosidade/teor volumétrico de agente cimentante e também pelo fator água/cimento (a/c), sendo que a resistência à compressão simples e os valores do módulo cisalhante inicial aumentam com o decréscimo do valores de “h/Civ” e “a/c”. A técnica de melhoramento do solo mole orgânico estudado se mostrou eficaz e capaz de ser realizada com vários tipos de agentes cimentantes, obtendo-se características distintas em função do tempo de cura, do teor e do tipo de agente cimentante adicionado ao solo.In a world obsessed by innovation and thirsty for speed, it can be seen the need for constant search for solutions in all areas of knowledge. Within Geotechnical Engineering, it can be obtained with geotechnical proposals that provide reduced cost, including preservation of natural resources. Promoting the use of soils that do not have adequate geotechnical characteristics is one of the points observed in geotechnical research innovations. Adjusting the soil strength characteristics and initial shear modulus values, improving it with the use of standard cements and alternative cements obtained with the addition of waste is the line that leads this research, which has as main objective the verification of the influence of the addition of distinct binders in an organic soft soil of Porto Alegre - RS, Brazil. The mixtures were composed of a single soil matrix and various types of binders, namely: early strength Portland cement, early strength Portland cement mixed with ground furnace slag (coarse particles), early strength Portland cement mixed with ground furnace slag (fine particles), early strength Portland cement mixed with gypsum (di-hydrate), early strength Portland cement mixed with gypsum (hemi-hydrate) and early strength Portland cement mixed with quicklime. The binder amounts were set at 75 kg/m³, 125 kg/m³, 175 kg/m³, 225 kg/m³ and 275 kg/m³ in mass of binder per volume of soil, and moisture content of 120% regarding final mixture. In addition to changes in the amount and type of binders, three cure times were also stipulated 7, 28 and 90 days. In order to assess which mixture behaves more adequately, strength tests and initial shear modulus measures were carried out. In order to foreseen the mechanical behavior of the blends, a methodology that takes into account the porosity/volumetric cement content ratio ( /Civ), as well as the well-known water/cement ratio (a/c) are used. Results indicated that the increase in the binder content leads to an increase in compressive strength and also in the initial shear modulus, for all curing times. Both /Civ and a/c are capable to predict the unconfined compressive strength and the initial shear modulus. The studied technique of improving organic soft soils with various types of binders was successful, thus obtaining different characteristics in terms of curing time, binder content and type of binder added to the soil