Estudo comparativo das propriedades de resistência de um solo residual melhorado com adição de cal comercial, cal de casca de ovo e cinza volante

Abstract

A redução da extração de recursos naturais é essencial para a sustentabilidade, especialmente em projetos de construção que consomem muitos materiais. Cascas de ovo e cinzas volantes, produzidas em grandes quantidades, podem ser recicladas em vez de descartadas em aterros, contribuindo para uma economia circular. Cascas de ovo, ricas em carbonato de cálcio, podem substituir o calcário na produção de cal. Estudos indicam que a cal feita com casca de ovo tem menor impacto ambiental se comparado com a cal mineral, pois elimina os processos de extração e beneficiamento do calcário. As cinzas volantes possuem propriedades pozolânicas e têm sido utilizadas com sucesso na melhoria do solo. Este estudo teve como objetivo comparar o aumento de resistência da cal da casca do ovo com uma cal disponível comercialmente em um solo argiloso para várias porcentagens de cal e cinza volante. Também examinou o impacto da porosidade na resistência do solo melhorado. O método ICL (Consumo Inicial de Cal) foi utilizado para determinar o teor ideal de cal, com três porcentagens (3, 5 e 7%) para ambas as cales sendo testadas quanto à Resistência à Compressão Não Confinada (UCS) em três densidades diferentes e tempo de cura de 28 dias. Além disso, foi realizada uma caracterização físico-química e mineralógica da casca do ovo e da cal comercial, bem como das cinzas volantes utilizadas, por meio de granulometria a laser e análise de difração de raios X (DRX). O estudo constatou que todas as misturas melhoraram o solo estudado e que a cal com casca de ovo demonstrou melhores qualidades físico-químicas-mineralógicas para aplicações de estabilização do solo do que a cal comercial. Tanto a cal quanto as cinzas volantes foram avaliadas quanto às suas resistências em diferentes quantidades e densidades, e o estudo revelou que a cal com casca de ovo superou a cal comercial.

Abstract: Reducing the extraction of natural resources is essential for sustainability, especially in material-intensive construction projects. Eggshells and fly ash, produced in large quantities, can be recycled instead of being disposed of in landfills, contributing to a circular economy. Eggshells, rich in calcium carbonate, can replace limestone in lime production. Studies indicate that lime made from eggshells has a lower environmental impact compared to mineral lime, as it eliminates the limestone extraction and processing processes. Fly ashes can have pozzolanic properties and have been used successfully in ground improvement. This study aimed to compare the strength enhancement of eggshell lime with a commercially available lime in a clayey soil for various lime and fly ashes percentages. It also examined the impact of porosity on the strength of the treated soil. The ICL (Initial Consumption of Lime) Method was used to determine the optimal lime content, with three percentages (3, 5 and 7%) for both limes being tested for Unconfined Compressive Strength (UCS) at three different densities and a curing time of 28 days. Additionally, a physical?chemical and mineralogical characterization of both eggshell and commercial limes as well as the fly ash used was carried out using laser granulometry and X-Ray diffraction analysis (XRD). The study found that all the mixtures improved the soil studied and that eggshell limes demonstrated better physical?chemical-mineralogical qualities for soil stabilization applications than commercial lime. Both limes and fly ash were assessed for their strengths at different quantities and densities, and the study revealed that eggshell lime outperformed the commercial lime.