Estabilização de um solo regional de Mossoró/RN a partir do uso de cinzas de carvão mineral para aplicação em camadas granulares de pavimentos flexíveis

Abstract

As obras de pavimentação apresentam uma grande demanda por recursos naturais para aplicação nas camadas de base e sub-base de pavimentos, ocasionando, por vezes, a escassez desses insumos em determinadas regiões. Esta demanda, por sua vez, pode estar associada ao crescimento dos centros urbanos que, necessariamente, atrai investimentos para o setor rodoviário. No sentido de suprir essa escassez, materiais alternativos em substituição aos materiais tradicionais ou até mesmo como matéria-prima secundária têm sido estudados para avaliar a viabilidade técnica, econômica e ambiental de seu uso para obras de pavimentação. As cinzas de carvão mineral representam uma alternativa à estabilização de solos que, inicialmente, não possuem as especificações adequadas e são utilizadas mundialmente com esta finalidade. Além disso, as termelétricas que utilizam o carvão mineral como combustível fóssil produzem uma grande quantidade de resíduos sólidos, os quais podem ser aproveitados na construção de pavimentos sustentáveis e econômicos, além de garantir uma disposição final segura e a redução de impactos ambientais. Assim, o objetivo geral desta pesquisa consiste em analisar o efeito da estabilização de um solo do município de Mossoró/RN por meio da utilização de cinzas de carvão mineral provenientes da Usina Termelétrica Energia Pecém, localizada na Região Metropolitana de Fortaleza/CE, em camadas granulares de pavimentos. Para tanto, foram utilizados cinzas de carvão mineral, solo e cal hidratada, de modo a produzir misturas com comportamento mecânico satisfatório. O procedimento metodológico é composto por quatro etapas. A primeira consiste na coleta de dados de pesquisas publicadas acerca da caracterização mecânica, física, química e ambiental das cinzas da termelétrica em questão. A segunda etapa, por sua vez, diz respeito a caracterização física e mecânica do solo regional, a partir de ensaios laboratoriais e a terceira etapa consiste nas mesmas caracterizações das misturas idealizadas, a fim de determinar o material com melhores comportamentos técnicos e econômicos para o seu emprego nas camadas granulares de pavimentos. Na etapa final, foi realizado um dimensionamento de um pavimento flexível teórico com o uso das misturas selecionadas. Como resultados, observou-se que o solo in natura (SN), pode ser utilizado em camadas de sub-base de pavimentos, ao passo que as misturas M1, constituída de 50% de solo e 50% de cinza, e a M2, composta por 49% de solo, 49% de cinza e 2% de cal, podem ser empregadas para a construção de bases de pavimentos de rodovias de baixo, médio e alto tráfego. Neste sentido, verificou-se que o emprego das cinzas de carvão mineral na construção de pavimentos é viável tanto do ponto de vista técnico, quanto ambiental, uma vez que, além de estabilizarem granulometricamente o solo, as cinzas podem ter, no âmbito da pavimentação, um destino final adequado e ambientalmente sustentável