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dc.creatorGonzalez Rodriguez, Edwin Mauricio-
dc.date.accessioned2026-08-03T19:03:53Z-
dc.date.available2026-08-03T19:03:53Z-
dc.date.issued2026-05-28-
dc.identifier.citationGONZALEZ RODRIGUEZ, Edwin Mauricio. Estabilização de solo com sílica fume: influência da ativação por cal e do reforço com fibras de polipropileno. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40918-
dc.description.abstractThe soils of the Guabirotuba Formation present high expansion potential and low natural strength, which compromises the stability of geotechnical structures such as embankments and slopes. Faced with this problem, this research aims to evaluate the mechanical behavior of a low plasticity silt (ML) from the aforementioned formation, chemically stabilized with lime-activated silica fume and reinforced with polypropylene fibers, aiming at its application in embankments. The experimental program was conducted with mixtures containing different contents of silica fume (6%, 9%, and 12%), a fixed lime content (9%), and the addition of 0.5% fibers. The methodology encompassed compaction tests, unconfined compressive strength, and split tensile strength at 7, 14, and 28 days of curing, in addition to consolidated undrained (CU) triaxial tests and microstructural analyses via scanning electron microscopy (SEM). It was found that lime is the essential activator for the pozzolanic reactions; while mixtures containing only silica fume exhibited a decrease in strength, those activated with lime formed a dense cementing matrix that increased strength in a statistically significant manner (gains of up to 58% in unconfined compression and 117% in split tension). The inclusion of fibers fulfilled the purpose of transforming the failure mode from brittle to ductile, controlling crack propagation. The triaxial tests and SEM images confirmed the expressive gain in effective cohesion provided by the composite. Finally, the stability analysis revealed that the natural soil presented instability (safety factor <1.5) in simulations under saturated conditions, while the stabilized mixtures guaranteed structural integrity (safety factor > 1.5) in all scenarios evaluated by the Spencer method. It is concluded that the developed material is a viable and safe technical alternative for direct application in earthworks.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/pt_BR
dc.subjectEstabilização de solopt_BR
dc.subjectTaludes (Mecânica do solo) - Estabilidadept_BR
dc.subjectCisalhamentopt_BR
dc.subjectSilicapt_BR
dc.subjectPolipropilenopt_BR
dc.subjectFibraspt_BR
dc.subjectSolos - Formaçãopt_BR
dc.subjectAterrospt_BR
dc.subjectSoil stabilizationpt_BR
dc.subjectSlopes (Soil mechanics) - Stabilitypt_BR
dc.subjectShear (Mechanics)pt_BR
dc.subjectPolypropylenept_BR
dc.subjectFiberspt_BR
dc.subjectSoil formationpt_BR
dc.subjectEmbankmentspt_BR
dc.titleEstabilização de solo com sílica fume: influência da ativação por cal e do reforço com fibras de polipropilenopt_BR
dc.title.alternativeSoil stabilization with silica fume: influence of lime activation and reinforcement with polypropylene fiberspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoOs solos da Formação Guabirotuba apresentam alto potencial de expansão e baixa resistência natural, características associadas à presença predominante de argilominerais do grupo das esmectitas, o que compromete a estabilidade de obras geotécnicas como aterros e taludes. Diante dessa problemática, esta pesquisa tem como objetivo analisar o comportamento mecânico de um silte de baixa plasticidade (ML) da referida formação, estabilizada quimicamente com sílica fume ativada por cal e reforçada com fibras de polipropileno, visando sua aplicação em aterros. O programa experimental foi conduzido com misturas contendo diferentes teores de sílica fume (6%, 9% e 12%), teor fixo de cal (9%) e adição de 0,5% de fibras. A metodologia englobou ensaios de compactação na energia modificada, resistência à compressão simples e diametral em curas de 7, 14 e 28 dias, além de ensaios triaxiais consolidados não drenados (CU) e análises microestruturais via microscopia eletrônica de varredura (MEV). Constatou-se que a cal é o ativador essencial para as reações pozolânicas; enquanto as misturas contendo apenas sílica fume exibiram queda de resistência, aquelas ativadas com cal formaram uma densa matriz cimentante que elevou a resistência de forma estatisticamente significativa (ganhos de até 58% na compressão simples para a mistura SF9C9 e 117% na tração diametral para a mistura SF12C9). A inclusão das fibras cumpriu o propósito de transformar o modo de ruptura de frágil para dúctil, controlando a propagação de fissuras. Os ensaios triaxiais e as imagens de MEV confirmaram o expressivo ganho de coesão efetiva propiciado pelo compósito. Finalmente, a análise de estabilidade revelou que o solo natural apresentou instabilidade (fator de segurança < 1,5) em simulações sob condições saturadas, enquanto as misturas estabilizadas garantiram a integridade estrutural (fator de segurança > 1,5) em todos os cenários avaliados pelo método de Spencer. Conclui-se que as misturas SF9C9 e SF12C9 são recomendadas como alternativas técnicas viáveis e seguras para aplicação direta em obras de terraplenagem.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0001-9437-6898pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9238891987324821pt_BR
dc.contributor.advisor1Izzo, Ronaldo Luis dos Santos-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6290-1520pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8384136461605241pt_BR
dc.contributor.referee1Arrieta Baldovino, Jair de Jesús-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7740-1679pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1962790861212244pt_BR
dc.contributor.referee2Corrêa, Janine Nicolosi-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-9692-7182pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/0937029113190458pt_BR
dc.contributor.referee3Izzo, Ronaldo Luis dos Santos-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-6290-1520pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/8384136461605241pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA::MECANICAS DOS SOLOSpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Civilpt_BR
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