Published October 2, 2017
| Version v1
Publication
Open
Estudo laboratorial de um solo tropical granular estabilizado quimicamente para fins de pavimentação
Description
RESUMO A estabilização química é uma técnica adotada para melhorar solos regionais no emprego de sub-bases e bases de pavimentos. No entanto, as metodologias de dosagem utilizadas na prática são baseadas em ensaios simples e não conseguem prever e explicar o comportamento mecânico das misturas. Este estudo tem como objetivo analisar a estabilização química de um cascalho laterítico empregado na camada de base de uma rodovia. Para tanto, foi estudada a mistura utilizada na obra (78% cascalho, 20% de areia e 2% de cimento), bem como misturas do mesmo cascalho com 2, 4 e 6% de cimento e de cal hidratada. Foram realizados ensaios laboratoriais para a caracterização do solo, compactação na energia Proctor intermediária, expansão, Índice de Suporte Califórnia, compressão simples e triaxial dinâmico das misturas moldadas na condição ótima de compactação para três tempos de cura (0, 7 e 28 dias). Para interpretação dos resultados em termos de módulo de resiliência, foram realizadas análises numéricas com o programa KENLAYER. Para complementação das análises dos resultados de resistência foram realizados ensaios de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostram que para o solo em questão, a estabilização química com cal pouco contribuiu com o aumento dos parâmetros de resistência. Já o uso do cimento apresentou maior potencial de utilização. As diferenças de comportamento observadas nos ensaios de compressão simples e triaxial dinâmico foram explicadas por mudanças que acontecem na microestrutura durante o processo de estabilização. Por fim, concluiu-se que o processo de estabilização de solos tropicais é complexo, sendo que ensaios mecânicos, como o triaxial dinâmico, e parâmetros não convencionais para análise de solos para pavimentação, como a relação água/cimento e porosidade, devem ser incorporados nas análises para a obtenção de resultados mais consistentes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص التثبيت الكيميائي هو تقنية معتمدة لتحسين التربة الإقليمية في استخدام القواعد الفرعية وقواعد الرصيف. ومع ذلك، فإن منهجيات الجرعات المستخدمة في الممارسة العملية تستند إلى فحوصات بسيطة وتفشل في التنبؤ وشرح السلوك الميكانيكي للخلائط. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل الاستقرار الكيميائي للحصى اللاتريتية المستخدمة في الطبقة الأساسية للطريق السريع. وتحقيقا لهذه الغاية، تمت دراسة الخليط المستخدم في العمل (78 ٪ من الحصى و 20 ٪ من الرمل و 2 ٪ من الأسمنت)، وكذلك مخاليط من نفس الحصى مع 2 و 4 و 6 ٪ من الأسمنت والجير المميه. تم إجراء الاختبارات المعملية لتوصيف التربة، والضغط عند طاقة بروكتور المتوسطة، والتوسع، ومؤشر دعم كاليفورنيا، والضغط ثلاثي المحاور البسيط والديناميكي للخلائط المقولبة في حالة الضغط المثلى لثلاث مرات علاج (0 و 7 و 28 يومًا). لتفسير النتائج من حيث وحدة المرونة، تم إجراء تحليلات رقمية مع برنامج KENLAYER. لاستكمال تحليل نتائج المقاومة، تم إجراء حيود الأشعة السينية واختبارات الفحص المجهري الإلكتروني. تظهر النتائج التي تم الحصول عليها أنه بالنسبة للتربة المعنية، ساهم التثبيت الكيميائي بالجير قليلاً في زيادة معايير المقاومة. من ناحية أخرى، أظهر استخدام الأسمنت إمكانات أكبر للاستخدام. تم تفسير الاختلافات في السلوك التي لوحظت في اختبارات الضغط ثلاثي المحاور البسيطة والديناميكية من خلال التغييرات التي تحدث في البنية المجهرية أثناء عملية التثبيت. أخيرًا، تم التوصل إلى أن عملية تثبيت التربة الاستوائية معقدة، ويجب دمج الاختبارات الميكانيكية، مثل المعايير الديناميكية ثلاثية المحاور، وغير التقليدية لتحليل التربة للرصف، مثل نسبة الماء/الأسمنت والمسامية، في التحليلات للحصول على نتائج أكثر اتساقًا.Translated Description (English)
ABSTRACT Chemical stabilization is a technique adopted to improve regional soils in the use of sub-bases and pavement bases. However, the dosing methodologies used in practice are based on simple assays and fail to predict and explain the mechanical behavior of the mixtures. This study aims to analyze the chemical stabilization of a lateritic gravel used in the base layer of a highway. To this end, the mixture used in the work (78% gravel, 20% sand and 2% cement) was studied, as well as mixtures of the same gravel with 2, 4 and 6% cement and hydrated lime. Laboratory tests were performed for soil characterization, compaction at intermediate Proctor energy, expansion, California Support Index, simple and dynamic triaxial compression of the molded mixtures in the optimum compaction condition for three curing times (0, 7 and 28 days). To interpret the results in terms of resilience module, numerical analyzes were performed with the KENLAYER program. To complement the analysis of the resistance results, X-ray diffraction and scanning electron microscopy tests were performed. The results obtained show that for the soil in question, chemical stabilization with lime contributed little to the increase in resistance parameters. On the other hand, the use of cement showed greater potential for use. The differences in behavior observed in the simple and dynamic triaxial compression tests were explained by changes that happen in the microstructure during the stabilization process. Finally, it was concluded that the process of stabilization of tropical soils is complex, and mechanical tests, such as dynamic triaxial, and unconventional parameters for soil analysis for paving, such as the water/cement ratio and porosity, should be incorporated into the analyzes to obtain more consistent results.Translated Description (French)
RÉSUMÉ LA stabilisation chimique est une technique adoptée pour améliorer les sols régionaux dans l'utilisation des sous-bases et des bases de chaussée. Cependant, les méthodologies de dosage utilisées dans la pratique sont basées sur des dosages simples et ne permettent pas de prédire et d'expliquer le comportement mécanique des mélanges. Cette étude vise à analyser la stabilisation chimique d'un gravier latéritique utilisé dans la couche de base d'une autoroute. A cet effet, le mélange utilisé dans l'ouvrage (78% de gravier, 20% de sable et 2% de ciment) a été étudié, ainsi que les mélanges du même gravier avec 2, 4 et 6% de ciment et de chaux hydratée. Des tests de laboratoire ont été effectués pour la caractérisation du sol, le compactage à énergie Proctor intermédiaire, la dilatation, l'indice de support californien, la compression triaxiale simple et dynamique des mélanges moulés dans les conditions optimales de compactage pendant trois temps de durcissement (0, 7 et 28 jours). Pour interpréter les résultats en termes de module de résilience, des analyses numériques ont été réalisées avec le programme KENLAYER. Pour compléter l'analyse des résultats de résistance, des tests de diffraction des rayons X et de microscopie électronique à balayage ont été effectués. Les résultats obtenus montrent que pour le sol considéré, la stabilisation chimique à la chaux contribue peu à l'augmentation des paramètres de résistance. D'autre part, l'utilisation du ciment a montré un plus grand potentiel d'utilisation. Les différences de comportement observées dans les essais de compression triaxiale simples et dynamiques ont été expliquées par les changements qui se produisent dans la microstructure au cours du processus de stabilisation. Enfin, il a été conclu que le processus de stabilisation des sols tropicaux est complexe et que des tests mécaniques, tels que des paramètres triaxiaux dynamiques et non conventionnels pour l'analyse des sols pour le pavage, tels que le rapport eau/ciment et la porosité, devraient être incorporés dans les analyses pour obtenir des résultats plus cohérents.Translated Description (Spanish)
RESUMEN LA estabilización química es una técnica adoptada para mejorar los suelos regionales en el uso de subbases y bases de pavimento. Sin embargo, las metodologías de dosificación utilizadas en la práctica se basan en ensayos simples y no predicen ni explican el comportamiento mecánico de las mezclas. Este estudio tiene como objetivo analizar la estabilización química de una grava laterítica utilizada en la capa base de una carretera. Para ello se estudió la mezcla utilizada en la obra (78% grava, 20% arena y 2% cemento), así como mezclas de la misma grava con 2, 4 y 6% cemento y cal hidratada. Se realizaron pruebas de laboratorio para la caracterización del suelo, compactación a energía Proctor intermedia, expansión, Índice de Soporte de California, compresión triaxial simple y dinámica de las mezclas moldeadas en la condición de compactación óptima durante tres tiempos de curado (0, 7 y 28 días). Para interpretar los resultados en términos del módulo de resiliencia, se realizaron análisis numéricos con el programa KENLAYER. Para complementar el análisis de los resultados de resistencia, se realizaron pruebas de difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. Los resultados obtenidos muestran que para el suelo en cuestión, la estabilización química con cal contribuyó poco al aumento de los parámetros de resistencia. Por otro lado, el uso de cemento mostró un mayor potencial de uso. Las diferencias de comportamiento observadas en las pruebas de compresión triaxial simple y dinámica se explicaron por los cambios que ocurren en la microestructura durante el proceso de estabilización. Finalmente, se concluyó que el proceso de estabilización de suelos tropicales es complejo, y se deben incorporar a los análisis pruebas mecánicas, como triaxiales dinámicas, y parámetros no convencionales para el análisis de suelos para pavimentación, como la relación agua/cemento y la porosidad, para obtener resultados más consistentes.Files
1517-7076-rmat-S1517-7076201700040229.pdf.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:72dbb31b490f24fff2b2fb3e726edf4f
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة مختبرية للتربة الاستوائية الحبيبية المستقرة كيميائيًا لأغراض الرصف
- Translated title (English)
- Laboratory study of a chemically stabilized granular tropical soil for paving purposes
- Translated title (French)
- Étude en laboratoire d'un sol tropical granulaire stabilisé chimiquement à des fins de pavage
- Translated title (Spanish)
- Estudio de laboratorio de un suelo tropical granular químicamente estabilizado para pavimentación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2757982298
- DOI
- 10.1590/s1517-707620170004.0229
References
- https://openalex.org/W1990174922
- https://openalex.org/W1999782966
- https://openalex.org/W2009008315
- https://openalex.org/W2047415408
- https://openalex.org/W2069527872
- https://openalex.org/W2070785494
- https://openalex.org/W2082435408
- https://openalex.org/W2083434866
- https://openalex.org/W2090532822
- https://openalex.org/W2104606011
- https://openalex.org/W2144017334
- https://openalex.org/W2283968719
- https://openalex.org/W2345962586
- https://openalex.org/W4247058401
- https://openalex.org/W626957649