Descrição
Utilização de lama de cal para estabilização química de solo residual para aplicação em obras geotécnicas – uma análise
Joice Sthefanie Lourenço Teixeira¹
1 Departamento de Engenharia Ambiental – Universidade Federal de Lavras (UFLA) Caixa Postal 3037 – 37203-202 – Lavras, MG – Brazil
joice.teixeira1@estudante.ufla.br
Abstract
This study analyzes the feasibility of using lime mud, a residue from the pulp and paper industry causticizing process, as a chemical stabilizer for residual soils. The research aims to understand the effects of this residue addition on geotechnical properties such as mechanical strength, plasticity, and compaction. Literature results show that lime mud provides significant improvements in durability and load-bearing capacity, while representing a sustainable alternative by reducing landfill disposal and maintenance costs in geotechnical works.
Keywords: Lime mud, Soil stabilization, Sustainability, Geotechnical works
Resumo
Este trabalho analisa a viabilidade da utilização da lama de cal, resíduo gerado no processo de caustificação da indústria de papel e celulose, como estabilizante químico para solos residuais. A pesquisa busca compreender os efeitos da adição deste resíduo em propriedades geotécnicas como resistência mecânica, plasticidade e compacidade. Os resultados apresentados na literatura indicam que a lama de cal proporciona ganhos significativos em durabilidade e suporte de carga, além de representar uma alternativa sustentável, reduzindo a disposição em aterros e os custos de manutenção em obras geotécnicas.
Palavras-chave: Lama de cal, Estabilização de solos, Sustentabilidade, Obras geotécnicas.
Introdução
A escassez de recursos naturais e o aumento da geração de resíduos industriais têm impulsionado a busca por soluções sustentáveis na engenharia civil e geotécnica. Entre essas soluções, destaca-se a estabilização de solos com aditivos químicos, prática que pode reduzir custos de construção, prolongar a vida útil das obras e diminuir os impactos ambientais (BARBOSA, 2013). Tradicionalmente, materiais como a cal e o cimento têm sido amplamente empregados para melhorar a resistência mecânica e a durabilidade dos solos (CAPUTO, 2000). No entanto, a geração crescente de resíduos industriais abre novas possibilidades para o uso de subprodutos em substituição parcial a insumos convencionais.
Nesse contexto, a lama de cal, um resíduo proveniente do processo de caustificação da indústria de papel e celulose, surge como alternativa promissora (ALTESOR et al., 2008). Esse material, produzido em grandes quantidades, é frequentemente depositado em aterros industriais, o que representa custos adicionais e riscos ambientais. A sua incorporação na engenharia geotécnica pode, portanto, gerar benefícios múltiplos: econômicos, técnicos e ambientais. Diversos estudos já comprovaram que a lama de cal pode contribuir para o aumento da resistência do solo, redução de plasticidade e melhora da compactação (INGLES & METCALF, 1972; AZEVÊDO, 2010).
Objetivo
O objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade técnica e ambiental da utilização da lama de cal na estabilização química de solos residuais, visando sua aplicação em obras geotécnicas.
Metodologia
A pesquisa foi conduzida por meio de uma revisão bibliográfica sistemática, analisando estudos nacionais e internacionais sobre estabilização de solos com cal e resíduos semelhantes à lama de cal. Foram consideradas publicações acadêmicas, dissertações, teses e artigos técnicos que discutem os efeitos da adição de cal e de subprodutos em solos argilosos, siltosos e arenosos (CRISTELO, 2001; OLIVEIRA, 2010).
Os principais parâmetros geotécnicos avaliados foram: resistência à compressão simples (RCS), índice de suporte Califórnia (ISC), limites de consistência (liquidez e plasticidade), granulometria, compacidade, coesão e ângulo de atrito interno (PINTO, 2006; CRAIG, 2011). Além disso, foram comparados estudos de dosagem ótima de lama de cal em diferentes teores, considerando o comportamento do solo ao longo do tempo de cura e sob diferentes condições ambientais (NLA, 2004).
Resultados e Discussão
Os resultados coletados na literatura evidenciam que a lama de cal promove melhorias significativas nas propriedades mecânicas e físicas dos solos. Pequenas adições, em torno de 3% a 5%, já se mostraram suficientes para reduzir a plasticidade e aumentar a coesão (DALLA ROSA, 2009). Em teores mais elevados, entre 9% e 15%, foram observados ganhos expressivos na resistência à compressão simples e na durabilidade (SOUZA, 2012).
A ação da lama de cal está relacionada principalmente às reações pozolânicas e à troca catiônica, que resultam na formação de compostos cimentícios como o silicato de cálcio hidratado (CSH) e aluminato de cálcio hidratado (CAH) (MAKUSA, 2012). Esses compostos aumentam a rigidez da massa do solo, reduzem sua permeabilidade e favorecem a criação de uma matriz mais estável (INGLES & METCALF, 1972). Outro aspecto importante é a redução do índice de plasticidade, o que melhora a trabalhabilidade e reduz o potencial de expansão e retração dos solos argilosos (AZEVÊDO, 2010).
Estudos comparativos mostraram ainda que a lama de cal pode substituir parcialmente o uso de cimento e cal hidratada, o que representa uma economia significativa em obras de pavimentação e estabilização de taludes (LOPES JUNIOR, 2007; LOVATO, 2004). Em aplicações rodoviárias, o material contribuiu para a redução da frequência de manutenção de estradas vicinais, ampliando a durabilidade e a segurança viária. Além disso, a associação da lama de cal com outros resíduos, como o pó de vidro, mostrou potencial de reforço ainda maior (BALDOVINO, 2021).
Considerações Finais
A utilização da lama de cal em obras geotécnicas representa uma solução inovadora e sustentável para o setor da construção civil. Ao mesmo tempo em que reduz os impactos ambientais associados ao descarte de resíduos industriais (IBÁ, 2019), o material proporciona ganhos técnicos relevantes, como aumento da resistência do solo, redução da plasticidade e melhora da estabilidade estrutural (SCHANZ & ELSAWY, 2017).
Os resultados demonstram que esse resíduo pode ser incorporado em diferentes tipos de solo, especialmente aqueles que apresentam baixa resistência natural (BARBOSA, 2013). Dessa forma, sua aplicação se mostra promissora em estradas vicinais, bases de pavimentação, fundações e taludes. Além disso, o uso da lama de cal contribui para a diminuição de custos de manutenção e para a preservação de recursos naturais, uma vez que substitui parcialmente materiais convencionais como o cimento (COVER, 2016).
Portanto, a estabilização química de solos com lama de cal deve ser estimulada como prática de engenharia sustentável, com potencial de aplicação em larga escala. Recomenda-se a realização de estudos adicionais em escala experimental e de campo para a definição de dosagens ótimas e a verificação do desempenho em condições reais de uso (BALDOVINO, 2018).
Agradecimentos
Os autores agradecem o apoio financeiro das agências CAPES, CNPq e FAPEMIG.
Referências
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