Referência Completa


Título: Biocimentação de um solo natural e de uma areia padrão por método ureolítico
Autor: Igor Bianco Gonçalves
Programa: Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica
Área de Concentração: Infraestrutura Aeroportuária
Orientador : Paulo Scarano Hemsi
Ano de Publicação : 2019
Curso : Mestrado Acadêmico
Assuntos : Biocimentação
t Solos
t Resistência à compressão
t Mecânica dos solos
t Engenharia geotécnica
Resumo : A biocimentação de solos faz parte de um campo emergente da Engenharia Geotécnica que combina processos biológicos às técnicas tradicionais. Bactérias do solo contendo atividade de urease são capazes de realizar hidrólise da ureia produzindo carbonato de cálcio capaz de cimentar solos no laboratório e em escala piloto. Assim, o objetivo deste trabalho é de verificar a presença de hidrólise da ureia através de técnica de estimulação de bactérias endógenas do solo, validar a precipitação de carbonato de cálcio através de análises químicas e visuais e aplicar a técnica para cimentar corpos-de-prova a fim de obter maiores resistências e rigidez. O trabalho apresenta os resultados obtidos na biocimentação de uma areia siltosa marrom de São Antônio do Pinhal, São Paulo e de uma Areia Normal Brasileira, por meio da estimulação das bactérias endógenas do solo. A atividade de hidrólise da ureia foi verificada em ensaios em batelada com suspensões contendo solo, ureia e nutrientes, nos quais foram monitorados pH e amônio. Os resultados mostraram estabilização do pH próximo a 9,30 e picos na geração de amônio. A partir de testes de precipitação em tube de ensaio foi possível quantificar o CaCO3 precipitado ao variar o tempo de contato do solo com variadas concentrações de reagentes cimentantes. Corpos-de-prova cimentados por percolação das soluções de estimulação e cimentação forneceram tensão de compressão máxima média de 22 kPa, para 3,5 % de deformação axial. Em contraste, um corpo-de-prova de solo não tratado apresentou tensão de compressão de 7,8 kPa (2 %), e corpos-de-prova brancos (percolados por 20 dias com água) apresentaram tensão de compressão máxima média de 10,3 kPa (4,5 %). Nos corpos-de-prova cimentados, as rupturas ocorreram na metade inferior e a não uniformidade da cimentação pode ser observada. Testes adicionais mostraram que a tensão máxima suportada pela porção mais bem cimentada dos corpos-de-prova (topo) atingia cerca de 80 kPa, indicando um importante ganho de resistência por cimentação. A biocimentação da Areia Normal Brasileira atingiu resultados máximos de 69,81 kPa para 2,86 % de deformação axial para o corpo-de-prova cimentado inteiro e máximas de 150,62 kPa a 4,67 % de deformação axial para a porção mais bem cimentada. Corpos-de-prova tratados com período de retenção da solução durante 24 horas, atingiram resistência próximas a 48 kPa a 1,32 % de deformação axial em 7 dias de tratamento. Posteriormente foi possível visualizar os cristais precipitados em um dos corpos-de-prova biocimentados através do MEV e através de análise química por meio de EDS e XRD, validar a presença de carbonato de cálcio no solo após tratamento.
Data de Defesa : 23/10/2019
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