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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37227| Título: | Estudo de técnicas de estabilização de solos e reciclagem asfáltica aplicadas em uma rodovia federal não pavimentada do estado da Bahia |
| Título(s) alternativo(s): | Study of soil stabilization techniques and asphalt recycling applied to an unpaved federal highway in the Bahia state |
| Autor(es): | Costa, Weiner Gustavo Silva |
| Orientador(es): | Izzo, Ronaldo Luis dos Santos |
| Palavras-chave: | Estradas - Bahia Estabilização do solo Pavimentos Solo-cimento Cal Solos - Compactação Rodovias - Projetos e construção Pavimentos de asfalto Roads - Bahia (Brazil : State) Soil stabilization Pavements Soil cement Lime Soil compaction Roads - Design and construction Pavements, Asphalt |
| Data do documento: | 25-Mar-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | COSTA, Weiner Gustavo Silva. Estudo de técnicas de estabilização de solos e reciclagem asfáltica aplicadas em uma rodovia federal não pavimentada do estado da Bahia. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025. |
| Resumo: | As rodovias não pavimentadas são essenciais para o avanço econômico e social das sociedades, pois conectam as áreas rurais aos mercados, à saúde e às oportunidades educacionais. Em muitos países em desenvolvimento, uma proporção substancial da rede viária consiste em estradas não pavimentadas. No contexto de limitação de recursos, para a infraestrutura de transportes e de restrições ambientais crescentes quanto à exploração de jazidas de cascalho, uma abordagem voltada especificamente para as estradas não pavimentadas não apenas se faz necessária, como também se alinha com as modernas práticas adotados em todo o mundo na busca de processos cada vez mais sustentáveis e tecnicamente adequados a cada situação. Nesse sentido a presente pesquisa foi concebida com objetivo de avaliar o desempenho de diferentes técnicas de estabilização dos solos utilizadas na construção de segmento experimental em rodovia federal não pavimentada no estado da Bahia, através do monitoramento das condições estruturais e funcionais. A utilização dos materiais disponíveis no local foi estudada, bem como a sua estabilização química, com cal e cimento, e a adição de material fresado. O estudo foi realizado na BR 030 no município de Boa Nova-BA, num segmento de 600 m com 5 soluções e uma seção controle. As matérias-primas usadas foram o cascalho que compõe o Revestimento Primário (RP) atual, cimento Portland, cal hidratada e pavimento asfáltico fresado (RAP). Na etapa laboratorial foi quantificada a influência do aglomerante, da quantidade de RAP, do teor de umidade, da porosidade de moldagem e do tempo de cura no comportamento de compactação, comportamento resiliente e de deformação permanente, na durabilidade e na microestrutura do RP estabilizado. A partir dos resultados observou-se após 28 dias de cura, para a mistura RP + 1% Cimento + 1% Cal o maior ganho de rigidez, com aumento de 554,13% no módulo de resiliência (MR) em relação ao RP puro, além da maior redução no deslocamento permanente (DP) (61,83%). Misturas com 2% de cimento e 2% de cal também se destacaram, com aumentos de 435,65% e 257,15% no MR, respectivamente. Já a combinação com 0,5% de cada aditivo resultou em ganho de 137,38%. Quanto ao uso de RAP, a mistura com 50% RP + 50% RAP apresentou bom equilíbrio, com MR médio de 222,06 MPa (+18,71%) e menor acréscimo no DP (39,74%) frente ao RP puro. Em contrapartida, com 75% RP 25% RAP obteve-se o menor ganho de rigidez (6,48%) e maior aumento no DP (106,58%), indicando desempenho inferior. No segmento experimental entretanto observou-se bom comportamento da seção controle e seção tratada com cal e cimento conjuntamente frente as demais. A seção com RAP e cimento apresentou maior desagregação em campo, cerca de 9 vezes superior à seção controle, além de gerar mais poeira e corrugação. Seções com RAP registraram até 10% de área de buracos durante períodos chuvosos. A partir desses resultados conclui-se que para estruturas de pavimento com elevada capacidade de suporte como a observada no local, uma solução interessante seria a construção de revestimento impermeabilizante para um desempenho mais duradouro. |
| Abstract: | Unpaved roads are essential for the economic and social advancement of societies, as they connect rural areas to markets, healthcare, and educational opportunities. In many developing countries, a substantial portion of the road network consists of unpaved roads. Given limited resources for transportation infrastructure and increasing environmental restrictions regarding gravel quarrying, a focused approach to unpaved roads is not only necessary but also aligns with modern practices worldwide that aim for increasingly sustainable and technically appropriate solutions. In this context, the present research was designed to evaluate the performance of different soil stabilization techniques used in the construction of an experimental segment of a federal unpaved road in the state of Bahia, Brazil, by monitoring structural and functional conditions. The use of locally available materials was studied, as well as their chemical stabilization using lime and cement, and the addition of reclaimed asphalt pavement (RAP). The study was conducted on BR030 in the municipality of Boa NovaBA, over a 600meter segment with five solutions and one control section. The raw materials used included the gravel from the current primary surfacing (RP), Portland cement, hydrated lime, and RAP. In the laboratory phase, the influence of the binder content, RAP content, moisture content, molding porosity, and curing time was evaluated on compaction behavior, resilient and permanent deformation, durability, and microstructure of the stabilized RP. After 28 days of curing, the RP + 1% Cement 1% Lime mixture showed the greatest stiffness gain, with a 554.13% increase in resilient modulus (MR) compared to pure RP, along with the highest reduction in permanent deformation (PD) at 61.83%. Mixtures with 2% cement and 2% lime also performed well, with MR increases of 435.65% and 257.15%, respectively. The combination with 0.5% of each additive yielded a gain of 137.38%. Regarding RAP usage, the 50% RP + 50% RAP mixture showed a good balance, with an average MR of 222.06 MPa (+18.71%) and a smaller PD increase of 39.74% compared to pure RP. On the other hand, the 75% RP + 25% RAP formulation had the lowest stiffness gain (6.48%) and the highest increase in PD (106.58%), indicating poorer performance. In the experimental segment, however, the control section and the section treated with lime and cement jointly showed the best field performance. The section with RAP and cement showed the highest disaggregation—about 9 times greater than the control— along with more dust generation and corrugation. Sections with RAP recorded up to 10% pothole area during rainy periods. Based on these results, it is concluded that for pavement structures with high bearing capacity, like the one observed at the site, a promising solution would be the construction of a waterproof surface layer for longerlasting performance. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37227 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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