Estudo laboratorial da estabilização química de um solo a partir da adição de estabilizante à base de enzimas para uso em estradas rurais não pavimentadas.

Abstract

No Brasil, a priorização de investimentos e políticas públicas no modal rodoviário nos últimos 100 anos o tornou o principal meio de transporte do país. Entretanto, apenas cerca de 12,5% de toda a malha rodoviária brasileira é pavimentada, restando uma grande extensão de estradas rurais sem revestimento, frequentemente sujeitas a degradações como erosões, atoleiros e buracos, agravados pela falta de recursos para a construção de pavimentos convencionais. Diante disso, este trabalho analisa, em escala laboratorial, o comportamento de um solo natural submetido à estabilização química com o uso do aditivo enzimático EMC², avaliando sua aplicação em estradas não pavimentadas. A estabilização enzimática vem se destacando como alternativa sustentável às técnicas convencionais com cal e cimento, por reduzir impactos ambientais e custos de manutenção. O produto EMC², composto por biocatalisadores e surfactantes, atua de forma a favorecer a compactação do solo, aumentando a coesão entre as suas partículas, prometendo ser uma alternativa economicamente mais viável. Foram coletadas amostras de solo da zona rural de Guaratinguetá (SP), classificado como argila arenosa (ABNT) e silte de baixa plasticidade – ML (SUCS). Para o solo natural e para misturas de solo tratado com o estabilizante enzimático EMC² em três diferentes dosagens, foram separadas amostras para a determinação da curva de compactação. Nos teores de umidade ótima obtidos para o solo natural e para as misturas de solo tratado, foram moldados corpos de prova para ensaios de resistência à compressão simples (RCS), índice de suporte Califórnia (ISC) e módulo de resiliência (MR), em diferentes tempos de cura, a fim de se analisar a influência da adição do aditivo e do tempo de cura nos parâmetros de resistência do solo. Em todas as dosagens, os resultados mostraram que a adição da solução enzimática reduziu o teor de umidade ótima e aumentou a massa especifica seca máxima do solo tratado. Além disso, foram observadas melhorias nos valores de RCS, ISC e MR, indicando maior capacidade de suporte e rigidez elástica, sugerindo um melhor comportamento do solo tratado com a solução enzimática, em relação ao solo natural, frente a carregamentos repetidos. De forma ampla, pode-se concluir que o aditivo enzimático EMC² é eficiente na melhoria de propriedades físico-mecânicas do solo analisado, mostrando-se como uma alternativa tecnicamente viável para estabilização de solos em estradas não pavimentadas.

In Brazil, the prioritization of investments and public policies in the road transport sector over the past 100 years has made it the country’s main way of transportation. However, only about 12.5% of the entire Brazilian road network is paved, leaving a vast extension of rural unpaved roads frequently subjected to degradation such as erosion, ruts, and potholes, aggravated by the lack of financial resources for conventional pavement construction. In this context, the present study analyzes, on a laboratory scale, the behavior of a natural soil subjected to chemical stabilization using the enzyme-based additive EMC², evaluating its potential application in unpaved roads. Enzymatic stabilization has emerged as a sustainable alternative to conventional techniques using lime and cement, as it reduces environmental impacts and maintenance costs. The EMC² product, composed of biocatalysts and surfactants, acts to favor soil compaction by increasing the cohesion between its particles, promising to be a more economically viable alternative. Soil samples were collected from a rural area in Guaratinguetá (São Paulo state, Brazil), classified as sandy clay (ABNT) and low-plasticity silt – ML (SUCS). For both the natural soil and mixtures of soil treated with the EMC² enzymatic stabilizer at three different dosages, samples were prepared to determination of the compaction curve. At the optimum water contents obtained for the natural soil and the treated soils, cylindrical specimens were molded for unconfined compressive strength (UCS), California Bearing Ratio (CBR), and resilient modulus (MR) tests, at different curing times, in order to analyze the influence of the aditive use and curing time on the soil mechanical strength parameters. In all dosages, the results showed that the addition of the enzymatic solution reduced the optimum water content and increased the maximum dry density of the treated soil. Furthermore, improvements were observed in UCS, CBR, and MR values, indicating greater bearing capacity and elastic stiffness, suggesting better performance of the soil treated with the enzymatic solution under repeated loading compared to the natural soil. Overall, it can be concluded that the EMC² enzymatic additive is effective in improving the physical and mechanical properties of the analyzed soil, proving to be a technically viable alternative for soil stabilization in unpaved roads.