BÁRBARA MARIA OLIVEIRA BITENCOURT INFLUÊNCIA DO … · Trabalho de Conclusão de Curso na...
76
BÁRBARA MARIA OLIVEIRA BITENCOURT INFLUÊNCIA DO TEOR DE BENTONITA NAS PROPRIEDADES HIDROMECÂNICAS DE UM SOLO COMPACTADO NATAL-RN 2016 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Transcript of BÁRBARA MARIA OLIVEIRA BITENCOURT INFLUÊNCIA DO … · Trabalho de Conclusão de Curso na...
BÁRBARA MARIA OLIVEIRA BITENCOURT
INFLUÊNCIA DO TEOR DE BENTONITA NAS
PROPRIEDADES HIDROMECÂNICAS DE UM SOLO
COMPACTADO
NATAL-RN
2016
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Bárbara Maria Oliveira Bitencourt
Influência do tipo de bentonita nas propriedades hidromecânicas de um solo compactado
Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade
Monografia, submetido ao Departamento de
Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte como parte dos requisitos
necessários para obtenção do Título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Dr. Osvaldo de Freitas Neto
Natal-RN
2016
Catalogação da Publicação na Fonte
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Sistema de Bibliotecas Biblioteca Central Zila
Mamede / Setor de Informação e Referência
Bitencourt, Bárbara Maria Oliveira.
Influência do tipo de bentonita nas propriedades hidromecânicas de um solo compactado /
Bárbara Maria Oliveira Bitencourt. - 2016.
63 f. : il.
Monografia (Graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de
Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil. Natal, RN, 2016.
Orientador: Prof. Dr. Osvaldo de Freiras Neto.
1. Engenharia Civil - Monografia. 2. Bentonita - Monografia. 3. Argila - Monografia. 3.
Impermeabilizantes - Monografia. 4. Mineralogia - Monografia. 5. Propriedades do solo -
Monografia. I. Freitas Neto, Osvaldo de. II. Título.
RN/UF/BCZM CDU 624
Bárbara Maria Oliveira Bitencourt
Influência do teor de bentonita nas propriedades hidromecânicas de um solo compactado
Trabalho de conclusão de curso na modalidade
Monografia, submetido ao Departamento de
Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte como parte dos requisitos
necessários para obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Aprovado em 17 de novembro de 2016:
___________________________________________________
Prof. Dr. Osvaldo de Freitas Neto – Orientador
___________________________________________________
Prof. Dr. Olavo Francisco dos Santos Júnior – Examinador interno
___________________________________________________
Prof. MSc. Rodrigo Dias Freitas – Examinador externo
Natal-RN
2016
AGRADECIMENTOS
Nada se conquista sozinho! Agradeço primeiramente a Deus, ao meu orientador Prof. Dr.
Osvaldo de Freitas Neto por toda a sua orientação e seus valiosos direcionamentos, foram sempre
permeados por dedicação, boa vontade e paciência. Ouso dizer que, sem ele, este trabalho não teria
sido concluído, ou até o seria, mas numa forma muito aquém desta.
Ao Prof. Dr. Olavo Francisco dos Santos Júnior, por sua ajuda no esclarecimento de alguns
conceitos-chave e por seu critério com a apresentação das informações.
À minha família, primeiramente aos meus pais que de maneira tão especial me deram a
oportunidade de conquistar essa vitória. Tudo isso é para vocês! Minha irmã de sangue e da
vida Mariana, sempre me apoiando sem restrições, você sempre foi minha maior incentivadora.
Ao meu sobrinho Samuel que me ensinou uma nova forma de amor. À minha querida vó Elpídia
e a minha segunda mãe Maria as quais ajudaram a construir o caráter que tenho hoje.
Ao meu querido Javan, pelo seu apoio, sua paciência, seu carinho e sua ajuda sempre
presente, a este dedico qualquer mérito já conquistado nesta graduação.
Aos meus queridos irmãos de graduação, em especial a: Sara, Chris, Lisyanne, Aninha
e Raul. Sem suas conversas, ajuda e transmissão de conhecimentos, nem este trabalho, nem
tantos outros teriam sido concluídos. Vocês são amigos para uma vida.
Aos meus queridos amigos do laboratório de mecânica dos solos: Anderson, João Paulo,
Nathalia, Estebam, Victor e Alex. Muito obrigada aos ensinamentos de todos, sem vocês eu
não teria conseguido realizar todos os ensaios propostos. Agradeço também ao Prof. Dr. Fagner
França, chefe do laboratório, por permitir a realização dos ensaios sempre pensando no melhor
para os alunos.
Agradeço as empresas: Unimetais, Moura Doubex, Ecocil e SS Empreendimentos; que
me deram a oportunidade de adquirir conhecimentos tão enriquecedores a longo da graduação.
E a Prof.ª Dr.ª Maria das Vitórias, minha orientadora de iniciação cientifica na graduação.
Obrigada meus queridos amigos, tios e primos que seria impossível citar todos aqui,
mas impossível não citar: Sinho, Adrinha, Mainha Mom, Larissa, Jullyana, Plinho, Ritoca e
meu avós putativos Gena e Beica.
Aos que se foram ao longo desta caminhada: minha querida vó Ana e meu amado tio
Disson, sei que estão olhando por nós. E, claro, meu eterno Duduzinho.
RESUMO
Título: Influência do teor de bentonita nas propriedades hidromecânicas de um solo
compactado
A bentonita é um argilomineral amplamente utilizado na engenharia civil por sua propriedade
impermeabilizante, devido ao seu alto poder de expansão. Neste sentido, o presente trabalho
visa estudar o comportamento da bentonita na forma bofe, a qual não apresenta grande
expansão, a qual é considerada como um rejeito na extração de bentonitas, e correlacionar aos
resultados de ensaios encontrados na literatura de bentonitas com maiores valores de expansão.
Neste estudo, serão apresentados resultados de ensaios com misturas de solo-bentonita nos
teores de 5% e 10%, utilizando solo arenoso proveniente do aterro sanitário de Ceará –
Mirim/RN. Além da caracterização do solo, da bentonita e das misturas, foram feitos ensaios
de compactação, e a partir deles, realizaram-se ensaios com variações nas umidades de:
permeabilidade, adensamento e cisalhamento. Os resultados mostraram que, apesar da
bentonita na forma bofe não apresentar coeficientes de permeabilidade tão baixos quanto as
bentonitas nas formas mais expansivas, a mesma ainda diminui razoavelmente sua
permeabilidade, apresentando, inclusive, na mistura solo-bentonita no teor de 10%, valores
aceitáveis para emprego de barreiras impermeabilizantes. Além disso, pela bentonita na forma
bofe não apresentar grande expansão, a resistência ao cisalhamento praticamente não foi
afetada, tendo inclusive em alguns casos, o seu aumento. Neste sentido, a mistura solo-bentonita
com teor de 10% pode ser utilizada tanto como barreiras impermeabilizantes, quanto em outras
áreas da engenharia civil, já que melhora sua trabalhabilidade sem alteração da resistência
cisalhante.
Palavras chaves: bentonita, solo, bofe, expansão.
ABSTRACT
Title: Influence of bentonite content in the hydromechanical properties of compacted
soil hum
Bentonite is a clay mineral largely used in civil engineering because your waterproofing
propridade, owing of its high expansive power. Therefore, this work aims to study the behavior
of bentonite in bofe form which does not have high expansion, it is regarded as a waste in the
extraction of bentonite, and correlate them with test results found in literature of more expansive
bentonite. In this study will be presented test results with soil-bentonite mixtures in
concentrations of 5% and 10% using sandy soil of landfill from Ceará – Mirim/RN. Besides the
characterization of the soil, bentonite and mixtures, were made compaction tests, and from
them, tests were performed with variations in moisture: permeability, density and shear. The
results showed that although the bentonite in bofe form do not show permeability coefficients
as low as more expansive bentonites, it still reduces its permeability, presenting in soil-
bentonite mixture at the 10% level, acceptable values to be used like waterproofing barriers.
Besides that, because it has not considerable expansion, the shear strength was practically
unaffected, increasing in some cases. In this regard, soil-bentonite mixture with 10% level can
be used either as a waterproofing barriers, as well as in other areas of civil engineering, because
improves workability without changing the shearing strength.
Keywords: bentonite, soil, bofe, expansive.
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1 - Diagrama esquemático dos argilominerais esmectíticos. ...................................... 4
Figura 3.2 - Estado de Wyoming (EUA). .................................................................................. 4 Figura 3.3 - Principais produtores de bentonita da Paraíba: Pedra Lavrada, Cubati e Boa Vista
.................................................................................................................................................... 5 Figura 3.4 - Curva de compactação ............................................................................................ 8 Figura 3.5 – Influência na energia de compactação na permeabilidade de um solo. ............... 12
Figura 3.6 – Esquema de um permeâmetro de parede rígida. .................................................. 14 Figura 3.7 – Esquema de um permeâmetro de parede flexível. ............................................... 14 Figura 3.8 – Representação gráfica da resistência ao cisalhamento dos solos. ........................ 16
Figura 4.1 – Localização do aterro BRASECO ........................................................................ 17 Figura 4.2 - Material no aparelho dispersor. ............................................................................ 19 Figura 4.3 - Material na bomba a vácuo ................................................................................... 19 Figura 4.4 - molde cilíndrico e soquete pequenos usados para o ensaio de compactação com
energia normal. ......................................................................................................................... 22 Figura 4.5 - Corpo de prova sendo extraído no macaco hidráulico .......................................... 22
Figura 4.6 - Corpo de prova moldado....................................................................................... 22 Figura 4.7 - Corpo de prova já compactado, dividido em 03 (três) partes para calcular a
umidade .................................................................................................................................... 22 Figura 4.8 – Corpo de prova envolto com Parafina .................................................................. 25 Figura 4.9 – Colocação das primeiras camadas de parafina. .................................................... 25
Figura 4.10 – Ensaio de adensamento montado. ...................................................................... 27
Figura 4.11 – Célula de adensamento sendo montada.............................................................. 27 Figura 5.1 – Curvas granulométricas do solo sem bentonita, bentonita bofe, e das misturas
solo-bentonita com 5% e 10%. ................................................................................................. 30
Figura 5.2 – Ensaio de inchamento Foster, sendo a proveta A com bentonita bofe e a proveta
B com bentonita sortida ........................................................................................................... 33
Figura 5.3 – Análise visual do inchamento da bentonita, sendo o béquer “A” com bentonita
bofe e o béquer “B” com bentonita sortida. ............................................................................. 34 Figura 5.4 – Curvas de compactação do solo sem bentonita e das misturas solo bentonita nos
teores de 5% e 10% .................................................................................................................. 34 Figura 5.5 – Variação dos coeficientes de permeabilidades versus os teores de bentonita ...... 37
Figura 5.6 – Tensão Normal x índice de vazios do solo sem bentonita ................................... 39 Figura 5.7 – Gráfico tensão x índice de vazios do solo com 5% de bentonita. ........................ 39
Figura 5.8 – Gráfico tensão x índice de vazios do solo com 10% de bentonita. ...................... 40 Figura 5.9– Gráfico da expansão x tempo. ............................................................................... 41 Figura 5.10 - Gráfico da Expansão x Tempo............................................................................ 42 Figura 5.11 – Curvas Cv x Tensão para o solo sem bentonita ................................................. 43 Figura 5.12 - Curvas Cv x Tenso para o solo com 5% de bentonita ........................................ 43
Figura 5.13 - Curvas Cv x Tensão para o solo com 10% de bentonita .................................... 44 Figura 5.14 – Curvas coeficiente de permeabilidade (k) x Tensão, no solo sem bentonita. .... 44 Figura 5.15 - Curvas coeficiente de permeabilidade (k) x Tensão, no solo com 5% de
bentonita. .................................................................................................................................. 45 Figura 5.16 - Curvas coeficiente de permeabilidade (k) x Tensão, no solo com 10% de
bentonita. .................................................................................................................................. 45 Figura 5.17 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo sem
bentonita abaixo da umidade ótima. ......................................................................................... 47
Figura 5.18 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo sem
bentonita abaixo da umidade ótima .......................................................................................... 47
Figura 5.19 – Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo sem
bentonita na umidade ótima. ..................................................................................................... 48 Figura 5.20 – Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo sem
bentonita na umidade ótima ...................................................................................................... 48 Figura 5.21 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo sem
bentonita acima da umidade da ótima. ..................................................................................... 49 Figura 5.22 – Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo sem
bentonita acima da umidade da ótima. ..................................................................................... 49 Figura 5.23 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 5%
bentonita abaixo da umidade ótima. ......................................................................................... 50
Figura 5.24 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 5%
de bentonita abaixo da umidade ótima ..................................................................................... 50
Figura 5.25 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 5%
bentonita na umidade ótima. ..................................................................................................... 51 Figura 5.26 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 5%
de bentonita na umidade ótima ................................................................................................. 51
Figura 5.27 Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 5%
bentonita acima da umidade ótima. .......................................................................................... 52
Figura 5.28 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 5%
de bentonita acima da umidade ótima ...................................................................................... 52 Figura 5.29 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 10%
bentonita abaixo da umidade ótima. ......................................................................................... 53
Figura 5.30 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 10%
de bentonita abaixo da umidade ótima ..................................................................................... 53 Figura 5.31 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 10%
bentonita na umidade ótima. ..................................................................................................... 54 Figura 5.32 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 10%
de bentonita na umidade ótima ................................................................................................. 54
Figura 5.33 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 10%
bentonita acima da umidade ótima. .......................................................................................... 55 Figura 5.34 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 10%
de bentonita acima da umidade ótima ...................................................................................... 55 Figura 5.35 – Envoltórias de resistência do solo sem bentonita. .............................................. 56 Figura 5.36 - Envoltórias de resistência do solo com 5% de bentonita. ................................... 56
Figura 5.37 - Envoltórias de resistência do solo com 10% de bentonita. ................................. 57
Figura 5.38 – Valores dos ângulos de atrito expressos graficamente ....................................... 58
Figura 5.39 – Valores de coesão (em kPa) representados graficamente. ................................. 58
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 - Argilominerais do grupo das esmectitas. ............................................................... 3
Tabela 3.2 - Principais produtores de bentonita. ........................................................................ 5 Tabela 3.3 - Análises químicas típicas das bentonitas da Paraíba – PB ..................................... 7 Tabela 3.4 – Valores típicos do coeficiente de permeabilidade (k). ........................................... 9 Tabela 3.5 – Classificação de solos baseada nos valores do coeficiente de permeabilidade (k).
.................................................................................................................................................. 10
Tabela 3.6 – Coeficiente de permeabilidade dos argilominerais. ............................................. 10
Tabela 4.1 – Composição química da bentonita na forma bofe utilizada para os ensaios. ....... 18
Tabela 4.2 – Classificação da bentonita de acordo com o seu grau de inchamento. ................ 20 Tabela 5.1 – Resumo dos ensaios de caracterização realizados e ensaios existentes na
literatura. ................................................................................................................................... 31 Tabela 5.2 – Valores de γw máximo e wot obtidos a partir das curvas de compactação ........... 35
Tabela 5.3 – Variações do wot e γs que ocorreram presente trabalho e no de Freitas Neto et al.
(2004) quando foi adicionada bentonita nos teores de 5% e 10%. ........................................... 35
Tabela 5.4 – Características de moldagem dos corpos de prova para os ensaios de
permeabilidade.......................................................................................................................... 36 Tabela 5.5 – Valores de coeficientes de permeabilidades do solo sem bentonita e com
misturas solo bentonita nos teores de 5% e 10% para ensaio de permeabilidade a carga
constante ................................................................................................................................... 36
Tabela 5.6 – Valores de coeficientes de permeabilidades do solo sem bentonita e com
misturas solo bentonita nos teores de 5% e 10% para ensaio de permeabilidade a carga
variável. .................................................................................................................................... 37 Tabela 5.7 – Ensaios de permeabilidade realizados por Freitas Neto et al. (2004).................. 38
Tabela 5.8 – Características de moldagem dos corpos de prova para os ensaios de
adensamento ............................................................................................................................. 38 Tabela 5.9 – Valores de Cc, Cr, σ'a e expansão obtidos no ensaio de adensamento. ............... 40
Tabela 5.10 – Valores de Cc obtidos por Soares (2012) .......................................................... 41 Tabela 5.11 – Características de moldagem dos corpos de prova sem bentonita no ensaio de
cisalhamento direto. .................................................................................................................. 46
Tabela 5.12 – Características de moldagem dos corpos de prova com teor de 5% de bentonita
no ensaio de cisalhamento direto. ............................................................................................. 46
Tabela 5.13 – Características de moldagem dos corpos de prova com teor de 10% de bentonita
no ensaio de cisalhamento direto. ............................................................................................. 46
Tabela 5.14 – Valores obtidos em ensaio do ângulo de atrito e coesão. .................................. 57
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CTC Capacidade de troca de cátions
WL Limite de liquidez
WP Limite de plasticidade
IP Índice de plasticidade
CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
ABNT Associação Brasileira De Normas Técnicas
UFRN Universidade Federal Do Rio Grande Do Norte
USGS Serviço Geológico dos Estados Unidos
CD Ensaio adensado drenado
CU Ensaio adensado não drenado
UU Ensaio não adensado, não drenado
LISTA DE SIMBOLOS
δs Massa específica dos grãos
wot Umidade ótima wot(-) Em média 2% abaixo da umidade ótima wot(+) Em média 2% acima da umidade ótima w Umidade ρd Massa específica aparente Pw Peso úmido do solo compactado
V Volume útil do molde cilíndrico
e Índice de vazios do solo S Grau de saturação δw/γw Massa específica da água
m1 Massa inicial do solo úmido
m2 Massa do picnômetro + solo + água
m3 Massa do picnômetro com água
Q Vazão
Ap Área do permeâmetro
k Coeficiente de permeabilidade
h Carga que se dissipa na percolação
L Distancia ao longo do qual a carga se dissipa
i Gradiente hidráulico
D Diâmetro da esfera equivalente ao tamanho dos grãos do
solo
µ Viscosidade do líquido
k20 Coeficiente de permeabilidade equivalente a 20ºc µ20 Viscosidade equivalente a 20ºc γw Peso específico de liquido
c Coeficiente de forma
C Graus Celsius
Acp Área do corpo de prova
a Área da bureta
h Altura/ carga hidráulica
N Pressão aplicada no solo
u Pressão neutra
σ' Tensão efetiva
ε Deformação
Uz Grau de adensamento
Cc Índice de compressão
γ0 Densidade inicial
γs0 Densidade seca inicial
Hs Altura dos sólidos
Cv Coeficiente de adensamento
Δl Deslocamento horizontal
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 1
2 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 2
2.1 OBJETIVO GERAL .................................................................................................... 2
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................... 2
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..................................................................................... 3
3.1 BENTONITA ............................................................................................................... 3
3.1.1 CONCEITO E ESTRUTURA .............................................................................. 3
3.1.2 HISTÓRICO ......................................................................................................... 4
3.1.3 TIPOS DE BENTONITA ..................................................................................... 6
3.2 COMPACTAÇÃO ....................................................................................................... 8
3.3 PERMEABILIDADE .................................................................................................. 9
3.3.1 FATORES QUE INFLUENCIAM NA PERMEABILIDADE DO SOLO ......... 9
3.3.2 PERMEÂMETROS ............................................................................................ 13
3.4 ADENSAMENTO ..................................................................................................... 15
3.5 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO ................................................................... 15
4 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................. 17
4.1 MATERIAIS .............................................................................................................. 17
4.2 MÉTODOS ................................................................................................................ 18
4.2.1 MISTURA SOLO-BENTONITA ...................................................................... 18
4.2.2 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO ............................................................... 18
4.2.3 INCHAMENTO FOSTER ................................................................................. 20
4.2.4 COMPACTAÇÃO ............................................................................................. 21
4.2.5 PERMEABILIDADE ......................................................................................... 23
4.2.6 ADENSAMENTO .............................................................................................. 26
4.2.7 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO ........................................................... 29
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 30
5.1 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO ....................................................................... 30
5.2 INCHAMENTO FOSTER ......................................................................................... 32
5.3 COMPACTAÇÃO ..................................................................................................... 34
5.4 PERMEABILIDADE ................................................................................................ 36
5.5 ADENSAMENTO ..................................................................................................... 38
5.6 CISALHAMENTO .................................................................................................... 46
6 CONCLUSÃO .................................................................................................................. 59
7 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 61
1
1 INTRODUÇÃO
Tendo as primeiras amostras extraídas na década de 1880 na região de Wyoming nos
Estados Unidos, as bentonitas são constituídas basicamente por argilominerais esmectíticos.
Conseguinte, esse tipo de argila confere propriedades que fazem dela um material com usos em
diversos segmentos, tais como: obras geotécnicas, indústria farmacêutica, indústria de
alimentos e bebida, indústria cosmética, combustíveis, dentre outros.
Em síntese, as principais propriedades coloidais das bentonitas são: alta superfície
específica, elevada capacidade de troca catiônica, trixotropia e alto poder de expansão
(superando seu tamanho inicial em até 20 vezes). Este último, sendo o principal atributo para o
uso na geotecnia, visto que confere uma diminuição acentuada na permeabilidade tanto pura,
quanto em misturas com outros solos. (CUTRIM, et al., 2015)
Ademais, o estado da Paraíba detém mais 80% de toda a bentonita produzida no país,
onde são encontradas pelo menos 05 (cinco) formas desse argilomineral (chocolate, chocobofe,
sortida, bofe e verde-lodo), variando ou até inexistindo algumas de suas propriedades coloidais
para cada forma. Neste sentindo, é de extrema importância conhecer a forma de bentonita que
está sendo empregada, uma vez que as suas propriedades mudam de acordo com sua forma, o
uso de uma forma inadequada pode gerar prejuízos financeiros e na qualidade do serviço em
execução.
Tomando como exemplo as misturas solo-bentonita para impermeabilização de
barreiras, para uma mesma quantidade de aterro, em teoria, a bentonita na forma chocolate
necessita de menor quantidade que a bentonita na forma bofe, visto que a primeira é muito mais
expansiva. Se a bentonita bofe for misturada ao solo como se fosse bentonita chocolate,
certamente o aterro teria péssima qualidade impermeabilizante, em contrapartida se a bentonita
chocolate fosse misturada ao solo como se fosse bofe, a resistência do aterro provavelmente
seria muito menor que o previsto, também resultado de qualidade inferior. Além disso, os
prejuízos financeiros seriam evidentes para melhoria da qualidade das misturas.
Sendo assim, o presente trabalho busca avaliar o comportamento hidromecânico de um
solo compactado com teores de substituição de bentonita na forma bofe, pois, embora não seja
tão expansiva quanto as outras formas encontradas na Paraíba, é tida como rejeito,
consequentemente com um valor de mercado muito inferior quando comparada com outras
formas. Foram testadas misturas com substituição de 5% e 10% de bentonita ao solo e nessas
condições foram avaliadas a permeabilidade, a deformabilidade e a resistência. Para isto, foram
feitos ensaios de caracterização, compactação, permeabilidade, adensamento e a resistência ao
2
cisalhamento. Todos os experimentos foram feitos com variação na umidade (umidade ótima,
abaixo da umidade ótima e acima da umidade ótima) para correlacionar a sua influência, e os
resultados foram comparados com os resultados disponíveis na literatura a fim de analisar a
competitividade da bentonita na forma bofe com a bentonita sortida que é a mais utilizada na
engenharia civil atualmente.
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Este Trabalho de Conclusão de Curso terá por objetivo geral correlacionar a bentonita
na forma bofe através de ensaios realizados em laboratório, com resultados de ensaios presentes
na literatura sobre bentonita sortida, verificando as diferenças de suas propriedades
hidromecânicas, e com essas correlações, prevê se a bentonita bofe pode ser competitiva quando
comparada a bentonita sortida para uso em barreiras impermeabilizantes, haja vista que a
bentonita na forma bofe é tida como um resíduo para engenharia pelo seu baixo poder
expansivo. Além disso, apresentar propriedades presentes na bentonita bofe que são ausentes
na bentonita sortida, proporcionando assim um material pouco estudado na engenharia, que
pode ter usos além do de impermeabilizantes.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Alertar que a bentonita apesar de ser uma esmectitas, pode apresentar baixa expansão,
consequentemente propriedades hidromecânicas diferentes;
Conhecer as propriedades hidromecânicas da bentonita na forma bofe através de ensaios
laboratoriais, e verificar se a mesma tem coeficiente de permeabilidade aceitável pata
uso em barreiras impermeabilizantes;
Pela bentonita na forma bofe ser pouco expansiva e ter baixo custo no mercado, o
presente estudo também buscará mostrar propriedades que esta bentonita apresenta que
as outras mais expansivas até então não apresentam, abrindo um leque para distintos
usos na engenharia além do uso em barreiras impermeabilizantes.
3
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1 BENTONITA
3.1.1 CONCEITO E ESTRUTURA
Segundo Grim (1968), as bentonitas são argilominerais do grupo das esmectitas,
constituídas basicamente por folhas contínuas, sendo duas de tetraedros e uma folha central
octaédrica. As folhas tetraédricas são compostas por silício no centro e oxigênio nos vértices; e
a folha octaédrica é composta por alumínio no centro e oxigênio nos vértices.
Por conseguinte, a posição dessas folhas atreladas a substituições isomórficas dos
elementos centrais das folhas por outros elementos (tais como ferro, lítio, zinco, magnésio, entre
outros) irão classificar o tipo do argilomineral. Existem dois grandes grupos: as trioctaédricas
quando todas as posições octaédricas são preenchidas, e as dioctaédricas quando dois terços são
preenchidos.
A Tabela 3.1 mostra as subdivisões do grupo das esmectitas e a Figura 3.1 sua estrutura
química. Sendo assim, encontram-se geralmente na natureza posições intermediária de grupos,
por exemplo: Montmorilonita-beidelita.
Tabela 3.1 - Argilominerais do grupo das esmectitas.
População da camada octaédrica Argilomineral do grupo
Dioctaédrica
Beidelita
Nontronita
Volconscoíta
Montmorilonita
Trioctaédrica
Saponita
Sauconita
Hectorita Fonte: Cutrim, et al. (2015)
4
Figura 3.1 - Diagrama esquemático dos argilominerais esmectíticos.
Fonte: Grim (1968)
3.1.2 HISTÓRICO
Cutrim et al. (2015) mostram que as primeiras amostras de bentonita foram extraídas na
década de 1880 na região de Wyoming, nos Estados Unidos, sendo o maior produtor mundial
com 4.950.000 toneladas extraídas em 2014.
Figura 3.2 - Estado de Wyoming (EUA).
Fonte: Google Maps
5
Nos dados da Tabela 3.2, fornecida pelo serviço Geológico dos Estados unidos (USGS),
mostram o Brasil como 3º maior produtor mundial de bentonita em 2014.
Tabela 3.2 - Principais produtores de bentonita.
Ordem País Produção de bentonita (Toneladas)
2010 2011 2012 2014
1 Estados Unidos (venda) 4.630.000 4.950.000 4.980.000 4.950.000
2 Grécia (in natura) 850.000 890.000 800.000 1.200.000
3 Brasil (beneficiado) 265.000 270.000 567.000 570.000
4 Turquia 120.000 150.000 400.000 400.000
5 Alemanha (vendas) 591.000 600.000 375.000 350.000
6 República Tcheca (in
natura) 183.000 190.000 221.000 220.000
7 Ucrânia (in natura) 200.000 200.000 210.000 200.000
8 Espanha 155.000 160.000 115.000 110.000
9 Itália 111.000 115.000 110.000 100.000
10 México 59.000 60.000 54.000 50.000
Outros países 2.100.000 2.100.000 2.100.000 2.100.000
Total Mundial
(aproximado) 9.264.000 9.685.000 9.932.000 10.250.000
Fonte: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2014/mcs2014.pdf (acesso em: 20 de maio de 2016)
Dados fornecidos pelo governo da Paraíba em seu website e por Cutrim et al. (2015)
mostram que o estado da Paraíba apresentou em 2014 uma produção de 513.000 toneladas,
representando então 5% da produção mundial e 90% da produção nacional. Sendo as cidades
de Boa vista, Cubati e Pedra lavrada os maiores produtores deste estado, como exposto na
Figura 3.3.
Figura 3.3 - Principais produtores de bentonita da Paraíba: Pedra Lavrada, Cubati e Boa Vista
Fonte: IBGE (adaptado)
6
3.1.3 TIPOS DE BENTONITA
Para Cutrim et al. (2015), as bentonitas de forma geral, classificam-se como as que
incham em água: conhecidas como sódica (presença de Na+); e as que não incham: chamadas
de cálcicas (presença de Ca+2). Dentro do grupo das argilas que não incham em água, existem
as bentonitas policatiônicas (presença de cátions de cálcio, sódio e magnésio), porém não são
encontradas no Brasil.
Os autores explicam que a diferença entre inchar ou não na presença de água se dá
porque o Na+ permite que várias moléculas de água sejam adsorvidas, aumentando a distância
entre as camadas e, consequentemente, separando as partículas de argila umas das outras. No
caso das argilas cálcicas ou policatiônicas, a quantidade de água adsorvida é limitada e as
partículas continuam unidas umas às outras por interações elétricas e de massa.
Esses argilominerais também podem ser classificados de acordo com sua coloração.
Somente no estado da Paraíba encontra-se em cinco formas: chocolate, chocobofe, sortida, bofe
e verde-lodo.
Chocolate: composta basicamente por montmorilonita (grupo das esmectitas) e
quartzo, possui uma coloração uniforme marrom escuro, é considerada a forma
mais nobre, pois, apresenta grande capacidade de troca de cátions (CTC), e
consequentemente é a que possui maior poder de inchamento in natura. Em sua
forma natural é coberta por calcedônia.
Uso mais comum: segmento de petróleo.
Bofe: Também composta basicamente por montmorilonita e quartzo, a cor
marrom praticamente não é presente, possuindo uma coloração que vai de bege
claro a branco. Apresente pouca CTC e inchamento. A calcedônia é ausente.
Uso mais comum: indústria de sabão.
Chocobofe: composta basicamente por montmorilonita, quartzo e tridimita;
possui uma coloração marrom claro sem muita uniformidade. É uma mistura da
bentonita do tipo chocolate e bofe. Apresenta pouca calcedônia.
Uso mais comum: segmento de fundição.
7
Sortida: composta basicamente por montmorilonita, quartzo e cristobalita;
possui coloração marrom clara com pouca uniformidade. Existe pouca CTC e
inchamento em água. Existe presença considerável de calcedônia.
Uso mais comum: construção civil.
Verde-lodo: composta basicamente por montmorilonita, quartzo e caulinita;
possui uma coloração verde-escuro muito uniforme. Apresenta CTC e baixo
inchamento em água.
Uso mais comum: segmento cosmético e fármaco.
A calcedônia é produto da decomposição do quartzo, também é considerada um
contaminante, visto que pode interferir nas propriedades do argilomineral quando beneficiado.
A mesma possui coloração branca amarelada, podendo ser confundida com a bentonita na forma
de bofe, todavia, a calcedônia apresenta dureza elevada. A Tabela 3.3 mostra as composições
químicas típicas das diferentes formas de bentonita.
Tabela 3.3 - Análises químicas típicas das bentonitas da Paraíba – PB
Argilas Chocolate Bofe Chocobofe Sortida Verde-lodo
SiO2 (%) 61,08 71,05 62,34 59,72 50,48
Al2O3 (%) 15,28 11,82 14,39 17,98 20,7
Fe2O3 (%) 10,19 6,27 11,18 8,78 12,46
MgO (%) 1,75 1,22 1,8 1,72 1,94
Na2O (%) - 0,65 - - -
Cao (%) 1,58 0,7 1,5 1,25 1,07
K2O (%) 0,38 0,27 0,46 0,75 2,57
SO3 (%) 0,12 - 0,17 0,12 0,07
P2O5 (%) - - - - 0,07
MnO (%) - - - - 0,07
TiO2 (%) 0,92 0,7 0,95 1,25 1,47
ZrO2 (%) 0,01 0,01 0,02 0,03 0,03
Sc2O3 (%) - - 0,07 - -
V2O5 (%) 0,06 - 0,6 - 0,21
CuO (%) 0,03 0,03 - 0,04 0,05
NiO (%) - - - - 0,02
ZnO (%) 0,02 0,01 - 0,02 0,03
SrO (%) 0,02 - 0,02 0,02 0,01
Y2O3 (%) - - - - 0,02
Cr2O3 (%) 0,05 - - - 0,06
PF (%) 6,58 7,08 7,05 8,33 8,66
Fonte: Cutrim et al. ( 2015)
8
3.2 COMPACTAÇÃO
Segundo Pinto (2006), a compactação de um solo é sua desinficação por meio de
equipamentos mecânicos, tendo em vista dois aspectos: aumentar o contato entre os grãos e
tornar o aterro mais homogêneo. Dessa forma, a redução do índice de vazios é desejável para o
melhoramento das propriedades do solo.
Os parâmetros básicos para medir a intensidade da compactação são: a energia de
compactação e a quantidade de água incrementada. Nesse sentido, existe um ponto de máxima
compactação denominado ponto ótimo, cujo peso específico aparente seco (ρd) é máximo para
um determinado teor de umidade (umidade ótima). A Figura 3.4 mostra o desenho de uma curva
típica de compactação de um solo.
Figura 3.4 - Curva de compactação
Fonte: Lambe (1958)
Segundo Massad (2010), há duas explicações para o formato da curva de compactação
(curva de Proctor). A primeira envolve o conceito de lubrificação afirmando o seguinte: no
ramo seco, isto é, abaixo da umidade ótima (wot(-)), à medida que se adiciona água, as partículas
de solo se aproximam pelo do efeito de lubrificante da água, ao contrário do ramo úmido (acima
da umidade ótima: wot(+)), onde a água passa a existir em excesso, provocando afastamento das
partículas, e, consequentemente, diminuição do seu peso específico aparente seco (ρd).
Ademais, a segunda explicação, reputada mais moderna, considera que quando se
compacta um solo, à medida que a umidade do solo aumenta, os agregados absorvem água,
9
tornando-se mais moles, o que possibilita uma aproximação entre eles, e, após a umidade ótima,
o excesso de água forma uma massa disforme com menor peso específico.
Por certo, o peso específico aparente seco do solo influencia diretamente nas suas
propriedades, visto que a umidade é diretamente responsável pela alteração do peso específico,
consequentemente, também é determinante para as propriedades quando compactado.
3.3 PERMEABILIDADE
A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta ao permitir o escoamento de um
fluido através dele. Na década de 1850, o engenheiro Henry Darcy publicou um trabalho que
definiu fatores os quais influenciam na vazão da água, por meio do movimento de água em
filtro de areia (permeâmetro), expressando uma equação para isso, que ficou conhecida pelo
seu nome. (LUKIANTCHUKI, 2007).
3.3.1 FATORES QUE INFLUENCIAM NA PERMEABILIDADE DO SOLO
Tamanho das partículas
Se a permeabilidade está relacionada com o escoamento da água através do solo, então
quanto menor o volume de vazios, menos favorável a passagem da água e menor a
permeabilidade do solo. Neste sentido, quanto menor o tamanho das partículas, menor o volume
de vazios, e consequentemente, menor a permeabilidade do solo. (PINTO, 2006)
Na Tabela 3.4 mostrada por Pinto (2016) exemplifica valores típicos dos coeficientes de
permeabilidade de acordo com a granulometria do material. Já a Tabela 3.5 apresenta a
classificação pelo grau de permeabilidade segundo Mitchell (1993).
Tabela 3.4 – Valores típicos do coeficiente de permeabilidade (k).
Tipo de material Coeficiente de permeabilidade (cm/s)
Argilas < 10-9
Siltes 10-8 - 10-9
Areias argilosas 10-7
Areias finas 10-5
Areias médias 10-4
Areias grossas 10-3 Fonte: Pinto (2006) adaptado.
10
Tabela 3.5 – Classificação de solos baseada nos valores do coeficiente de
permeabilidade (k).
Grau de permeabilidade Coeficiente de permeabilidade (cm/s)
Alta >10-1
Média 10-1 - 10-3
Baixa 10-3 - 10-5
Muito baixa 10-5 - 10-7
Praticamente impermeável <10-7 Fonte: Mitchell (1993)
Segundo a Companhia de Tecnologia e de Saneamento de São Paulo (CETESB, 1993),
os solos potencialmente usados como aterro sanitário têm um coeficiente de permeabilidade
abaixo de 10-7 cm/s.
Composição mineralógica
Segundo Lukiantchuki (2007), a composição mineralógica exerce elevada influência nos
valores do coeficiente de permeabilidade do solo. Os grupos dos argilominerais, as espécies
mineralógicas e as respectivas composições químicas apresentam variações nas suas
propriedades por substituições isomórficas e CTC. A Tabela 3.6 mostra coeficientes de
permeabilidade e índice de plasticidade típicos de argilominerais.
Tabela 3.6 – Coeficiente de permeabilidade dos argilominerais.
Argilomineral IP Coeficiente de permeabilidade (cm/s)
Caulinita 20 1,5x10-6
Ilita 60 2,0 x10-9
Montmorilonita 500 1,0 x10-11
Fonte: Mesri e Olson (1971)
Grau de saturação
A percolação da água não é suficiente para remover o ar existente no solo, sendo assim,
as bolhas de ar permanecem, contidas pela tensão superficial, neste sentido a permeabilidade
diminui com o aumento do grau de saturação. Assim, o valor máximo do coeficiente de
permeabilidade de um solo acontece no seu estado saturado. Entretanto, Pinto (2006) ressalta
que essa diferença não é tão grande.
11
Estrutura e anisotropia
Foi visto que o volume de vazios influencia na permeabilidade do solo, porém a
disposição relativa dos grãos também influenciará na permeabilidade. O solo quando
compactado mais seco, ou seja, abaixo da umidade ótima, a disposição das suas partículas
(estrutura floculada) permite maior passagem da água quando comparado ao solo no ramo
úmido (estrutura dispersa), mesmo que ambas possuam a mesma quantidade de vazios. É
importante lembrar que o solo quando estiver na umidade ótima, apresentará menor coeficiente
de permeabilidade para a energia a qual foi compactada. (LUKIANTCHUKI, 2007).
Em relação a energia de compactação, a Figura 3.5 exemplifica que quanto maior a
energia de compactação, ocorre a variação do índice de vazios e modificação da disposição dos
grãos, assim sendo, quanto maior a energia de compactação, menor o coeficiente de
permeabilidade.
Sobre a isotropia, segundo Pinto (2006), os solos sedimentares geralmente são
anisotrópicos, tendo coeficientes de permeabilidade maiores na horizontal do que na vertical,
devido ao fato das maiores dimensões das partículas de um solo tenderem a ficar na horizontal,
e, pelo fato das diversas camadas decorrentes da sedimentação apresentarem permeabilidades
diferentes.
12
Figura 3.5 – Influência na energia de compactação na
permeabilidade de um solo.
Fonte: Lambe e Whitman (1969).
Temperatura:
Em 1948, Taylor propôs a (Equação 3.1 para o coeficiente de permeabilidade:
𝑘 = 𝐷2.𝛾𝑤
µ.
𝑒3
1 + 𝑒. 𝑐
Onde:
D = diâmetro de uma esfera equivalente ao tamanho dos grãos;
γw = peso específico do líquido;
µ = viscosidade do líquido;
e = índice de vazios;
c = coeficiente de forma.
Desta maneira, o coeficiente de permeabilidade depende do peso especifico e da
viscosidade, outrossim, ambos variam com a temperatura. Neste sentido, para haver uma
(Equação 3.1)
13
padronização de resultados, estipulou adotar sempre o coeficiente referido à água na
temperatura de 20ºC. Por isso, obteve-se a Equação 3.2 para esse ajuste:
𝑘20 = 𝑘.µ
µ20
Onde:
k20 = coeficiente de permeabilidade equivalente a 20ºC;
µ20 = viscosidade equivalente a 20ºC (para o caso dos ensaios de permeabilidade, é
tabelado).
3.3.2 PERMEÂMETROS
Como visto nas tabelas anteriores, o coeficiente de permeabilidade é um parâmetro que
tem grande variabilidade. Neste sentido, a determinação desses valores pode ser obtida em
ensaio laboratoriais ou em campo. Os ensaios realizados em laboratório são feitos por meio de
permeâmetros, os quais podem ser de dois tipos: permeâmetro de parede rígida ou permeâmetro
de parede flexível.
Os permeâmetros de parede rígida, onde seu esquema está exemplificado na Figura 3.6,
consiste em um cilindro, no qual o corpo de prova é colocado entre dois materiais permeáveis
e envolto por um material impermeável, passando a água no sentido longitudinal ao corpo de
prova. Esta montagem faz com que haja uma expansão menor que os permeâmetros de parede
flexível, todavia, impossibilita total saturação da amostra, além de não haver controle sobre as
pressões atuantes. (MASSAD, 2016)
Já os permeâmetros de parede flexível são feitos através do aparelho triaxial. Como a
membrana é selada, é mais confiável, além das tensões verticais e horizontais serem mais
facilmente monitoradas. (LUKIANTCHUKI, 2007).
Como mostrado na Figura 3.7 o aparelho é composto por uma câmara, envolto por uma
membrana flexível e com dupla drenagem nos cabeçotes, o que facilita a saturação do corpo de
prova. Após a montagem esta membrana é pressionada contra o corpo de prova (pressão
confinante) de tal forma que não haja fluxo entre a parede do corpo de prova e a parede da
membrana. Após esse procedimento é incrementada uma pressão no corpo de prova
(contrapressão). Essas duas pressões (confinante e contrapressão) tem por objetivo dissolver o
ar ocluso nos poros, processo esse que pode levar até dias.
(Equação 3.2)
14
Nesse aparelho são realizados ensaios com permeabilidade iguais ou inferiores a ordem
de 10-3cm/s podendo ser feito de 03 (três) formas clássicas: o ensaio adensado e drenado (CD)
onde há permanente drenagem do corpo de prova; ensaio adensado não drenado (CU) no qual
a drenagem é feita durante a aplicação da pressão confinante; e ensaio não adensado não
drenado (UU) onde não é feita a drenagem do corpo de prova.
Figura 3.6 – Esquema de um permeâmetro de
parede rígida.
Figura 3.7 – Esquema de um permeâmetro de parede
flexível.
Fonte: Daniel (1994) adaptado. Fonte: Daniel et al. (1984) adaptado.
Freitas Neto et al., (2004) realizaram ensaios de permeabilidade com misturas solo-
bentonita nos teores de 2% e 5%. A bentonita foi do tipo sortida e o solo foi classificado como
SC proveniente do aterro sanitário do município de Ceará-Mirim/RN. Os resultados mostraram
um solo sem bentonita com coeficiente de permeabilidade na ordem de 10-4 cm/s e os
incrementos de 2% e 5% de bentonita diminuíram o coeficiente de permeabilidade para ordem
de 10-7 e 10-9cm/s respectivamente.
Já o estudo de Lukiantchuki (2007) não só realizou ensaios de permeabilidade com
permeâmetros de parede rígida e, além disso, o fez também com permeâmetro de parede
flexível. O solo foi proveniente o município de Pindorama-SP, com classificação SC e com
misturas solo-bentonita nos teores de 3%, 5% e 7%. Os resultados mostraram diminuição
considerável da permeabilidade devido aos incrementos de bentonita, pois o solo tinha
coeficiente de permeabilidade na ordem de 10-4 cm/s e as misturas apresentaram
respectivamente valores nas ordens de 10-6, 10-7 e 10-8 cm/s.
15
3.4 ADENSAMENTO
O adensamento consiste no fenômeno pelo qual os recalques ocorrem por expulsão de
água no interior dos vazios do solo. A teoria do adensamento de Terzaghi parte do seguinte
princípio: quando uma carga é aplicada sobre um solo, a pressão neutra começará a aumentar
de acordo com o acréscimo desta tensão que foi incrementada. Em contrapartida, nesse
momento inicial, não há deformação do solo, consequentemente a pressão efetiva não se altera.
Este fenômeno é conhecido como sobrepressão. (PINTO, 2006)
Sendo a compressibilidade do solo a propriedade do solo ser susceptível a compressão, e
a bentonita como sendo uma argila, e, potencialmente expansiva a depender do tipo, quando
adicionada em teores num solo arenoso, poderá causar significativas alterações nas suas
propriedades hidromecânicas quando presentes no solo. No caso de aterros sanitários, é
imprescindível que parâmetros como compressibilidade e expansão do solo sejam
circunspectos, a fim de garantir maior controle. (CAMARGO, 2012)
Ensaios de adensamento endométrico realizado por Soares (2012) realizados com mistura
solo-bentonita no teor de 5% de bentonita sortida, mostra um acréscimo de 19% do índice de
compressão em relação ao solo puro, e uma expansão de 28% também em relação ao solo puro.
A autora explica esse aumento na compressibilidade ainda é considerado como baixo para uso
em barreiras impermeabilizantes.
3.5 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO
A teoria do cisalhamento é a relação que une no momento da ruptura e ao longo da
superfície de ruptura a tensão de compressão e a tensão tangencial de cisalhamento. Neste
sentido, a resistência ao cisalhamento é a máxima pressão de cisalhamento que o solo pode
suportar sem sofrer ruptura. Na mecânica dos solos, a resistência ao cisalhamento está
diretamente ligada a dois componentes: atrito e coesão. (PINTO, 2006)
A Equação 3.4 correlaciona a resistência ao cisalhamento e a Figura 3.9 mostra a
representação gráfica da resistência.
16
𝜏 = 𝑐 + 𝜎. 𝑡𝑔𝛷
Onde:
τ = resistência ao cisalhamento;
c = coesão;
σ = tensão normal vertical;
Φ = ângulo de atrito interno do solo.
Figura 3.8 – Representação gráfica da resistência ao cisalhamento dos solos.
Fonte: Pinto (2006)
Pinto (2006) define ângulo de atrito como o ângulo máximo que a força transmitida pelo
corpo à superfície pode fazer com a normal ao plano de contado sem que ocorra deslizamento.
Também mostra que o coeficiente de atrito independe da área de contato e da força, sendo a
resistência ao deslizamento diretamente proporcional a força normal. Como as argilas tem um
número de partículas muito maior, a parcela de força transmitida é menor, há então uma redução
do ângulo de atrito a medida que o solo for mais argiloso.
Ainda segundo Pinto (2006) apesar da resistência ao cisalhamento do solo ser
essencialmente devido ao atrito, a atração química das partículas pode provocar resistência
(coesão real). A coesão é uma característica típica de solos muito finos (siltes plásticos e argilas)
e tem-se constatado que ela aumenta com: a quantidade de argila e atividade coloidal, relação
de pré-adensamento e diminuição da umidade. A coesão real deve ser distinguida de coesão
aparente. Esta última é a parcela da resistência ao cisalhamento de solos úmidos (parcialmente
saturados), devido à tensão capilar da água que atrai as partículas. No caso da saturação do solo
a coesão tende a zero.
Para Lukiantchuki (2007), no caso das argilas, a resistência ao cisalhamento é afetada
pela sua estrutura, sendo estruturas floculadas mais resistentes que dispersas. Além disso,
(Equação 3.3)
17
argilas altamente expansivas, como é o caso de algumas bentonitas, possuem geralmente uma
resistência mecânica inferior as demais argilas.
Ensaios triaxiais realizados por Lukiantchuki (2007) para misturas de solo-bentonita nos
teores de 3%, 5%, 7% e 9% com bentonita sortida e solo proveniente de Pindorama-SP, mostra
aumento do ângulo de atrito e diminuição da coesão. O mesmo acontece com ensaios de
cisalhamento direto realizado por Soares (2012) com teor de 5% da mistura solo-bentonita
também com bentonita sortida. As autoras justificam o fato pelo acréscimo de bentonita
ocasionar aumento na quantidade de finos no solo.
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 MATERIAIS
O solo do presente estudo é proveniente da jazida usada no aterro sanitário da cidade de
Ceará-Mirim/RN (BRASECO) como barreira impermeabilizante. A Figura 4.1 mostra-se a
localização do aterro.
Figura 4.1 – Localização do aterro BRASECO
Fonte: IBGE adaptado (2016)
A bentonita a ser usada é do tipo bofe, proveniente da cidade de Cubati na Paraíba, cedida
pela empresa ARMIL MINERAÇÃO DO NORDESTE LTDA com sede na cidade de Parelhas-
RN. É importante reforçar que embora seja esperado baixo poder expansivo desta bentonita, a
mesma é tida como uma bentonita com baixo valor para engenharia, como uma espécie de
rejeito das bentonitas, sendo então objeto do estudo. A Tabela 4.1 mostra a composição química
fornecida pela empresa. Esta foi feita através de espectrofotometria de absorção atômica.
18
Tabela 4.1 – Composição química da bentonita na forma bofe utilizada para os ensaios.
Amostra
Bentonita
(%)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO3 CaO MgO K2O Na2O P.F
57,10 21,67 2,62 0,69 2,95 1,01 0,19 0,24 12,50
Fonte: ARMIL Mineração Do Nordeste LTDA (2016)
4.2 MÉTODOS
4.2.1 MISTURA SOLO-BENTONITA
Foram adicionados ao solo teores de 5% e 10% de bentonita e sua mistura foi feita
conforme orientações de Lukiantchuki (2007), da seguinte forma: os teores de solo e bentonita
são adicionados (em relação as suas massas secas), misturados manualmente com o auxílio de
uma espátula, a água requerida é adicionada, seguida da completa homogeneização. Logo após,
o material é acondicionado em sacos plásticos devidamente protegidos por um período de 2 a
3 dias para obter completa homogeneização do material.
4.2.2 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO
Foi feita a caracterização do solo, das misturas e da bentonita, e, foram realizados os
ensaios necessários para isto, conforme explicitam os itens subsequentes. E para todos os
ensaios determinou-se as quantidades iniciais através da NBR 6457:2016 “Amostra de solo –
Preparação para ensaio de compactação e caracterização”
A massa específica do solo foi feita conforme orientação da NBR 6508:1984 “Grãos de
solos que passam na peneira de 4,8 mm – Determinação da massa específica” da seguinte forma:
preparou a amostra previamente seca ao ar, em seguida separou 03 (três) amostras com 50 g
(retirando a umidade desse solo em estufa por 24 horas) em béqueres, adicionando água
destilada e deixando saturar por 24 horas; em seguida adicionou a amostra no aparelho de
dispersão (ilustrado na Figura 4.2) e adicionou água destilada para remover todo o material do
béquer, deixando o mesmo no aparelho de dispersão por 15 minutos.
Por conseguinte, foi despejado o material no picnômetro de 500 ml preenchendo até a
metade com água destilada (com atenção para não deixar nenhum resíduo no copo dispersor) e
ficando na bomba a vácuo por 15 minutos para retida do ar; após isso, completou com água
destilada até 1 cm abaixo da base do gargalo deixando por mais 15 minutos na bomba conforme
Figura 4.3. Por último, preencheu com água até o menisco, pesando o conjunto: picnômetro +
solo + água, medindo a temperatura. Esse processo foi repetido com as outras duas amostras.
19
Figura 4.2 - Material no aparelho dispersor. Figura 4.3 - Material na bomba a vácuo
O cálculo da massa específica é dado pela Equação 4.1.
𝛿 =𝑚1 + 100
(100 + 𝑤)⁄
[𝑚1 + 100(100 + 𝑤) + 𝑚3 − 𝑚2
⁄. 𝛿𝑤
Onde:
δ = massa específica dos grãos do solo, em g/cm³;
m1 = massa inicial do solo úmido;
m2 = massa do picnômetro + solo + água;
m3 = massa do picnômetro com água (calibrado em laboratório);
w = umidade da amostra;
δw = massa específica da água (Tabela no anexo da norma NBR 6508:1984)
Para a bentonita, seguiu-se a orientação de Lukiantchuki (2007), utilizando m1=10g ao
invés de 50 g, e deixou o material imerso em água destilada por 5 (cinco) dias ao invés de 1
(um) dia. Já para mistura, utilizou-se 30 g ao invés de 50 g e foi deixado material imerso por
03 (três) dias ao invés de 01 (um) dia. O resto do procedimento foi exatamente o mesmo feito
para o solo.
(Equação 4.1)
20
Os ensaios de Limite de plasticidade (WP) e limite de liquidez (WL) foram feitos
exatamente como recomendado pela NBR 6459:1984 “Solo – Determinação do limite de
liquidez” e da NBR 7180:1980 “Solo – Determinação do limite de plasticidade”. Ressalta-se
que para um resultado mais fidedigno, ambos ensaios foram realizados 05 (cinco) vezes.
A determinação do índice de plasticidade (IP) é dada por:
𝐼𝑃 = 𝑊𝐿 − 𝑊𝑃
O ensaio de granulometria conjunta foi realizado segundo a NBR 7181:1984 “Solo –
Análise granulométrica”, assim como os ensaios para determinação dos limites de Atterberg, o
presente ensaio seguiu exatamente as recomendações normativas. Entretanto, pela bentonita
não apresentar fácil saturação, fez-se proveito das seguintes ressalvas presentes em
Lukiantchuki (2007):
Utilizou-se 25 g de material;
O material foi deixado por 05 (cinco) dias de repouso na solução de
hexametafosfato.
Para as misturas de solo-bentonita, optou-se por fazer o mesmo procedimento, utilizando
50 g ao invés de 25 g. Já para o solo sem bentonita, valeu-se de todas as recomendações
normativas.
4.2.3 INCHAMENTO FOSTER
Cutrim et al. (2015) afirmam a importância da realização do ensaio, pois indica o caráter
sódico ou não das bentonitas, a metodologia é a seguinte: pesa-se 1 g de argila e coloca em uma
proveta de 100 ml preenchida com água (ou qualquer solvente orgânico), adiciona lentamente
a argila na proveta, de modo que decante por gravidade e não encoste material na parede da
proveta, ao terminar, realizam-se leituras nos períodos de 1 hora e 24 horas, o resultado é
indicado em ml/g, e sua classificação se dá baseado nos valores da Tabela a seguir:
Tabela 4.2 – Classificação da bentonita de acordo com o seu grau de inchamento.
Não inchamento < 2ml/g
Baixo 3 a 5 ml/g
Médio 6 a 8 ml/g
Alto >8ml/g Fonte: Cutrim et al. (2015)
(Equação 4.2)
21
4.2.4 COMPACTAÇÃO
O ensaio de compactação foi realizado de acordo com a NBR 7182:1986 “Solo - Ensaio
de compactação”, os ensaios foram feitos com secagem prévia, sem reuso do material para o
solo sem bentonita (seguindo as recomendações do item 5.2 da norma), e com reuso do material
para as misturas (seguindo os procedimentos do item 5.1 da referida norma) pois, como a massa
de material exigida para o procedimento sem reuso é muito alta (no mínimo 15 kg para cada
curva segundo NBR 6457:2016), optou-se por realizar o ensaio com reuso de material, pois não
haveria a quantidade necessária de solo disponível. ·.
As quantidades de amostras e o tamanho do cilindro a ser usado foram estabelecidos
conforme NBR 6457:2016 “Amostra de solo – Preparação para ensaio de compactação e
caracterização”, e, como o material passa integralmente pela peneira de 4,8mm, optou-se por
utilizar o cilindro pequeno.
Para a realização do ensaio foi escolhida a energia normal de compactação, assim, foi
usado um soquete metálico (pequeno) com massa de 2,5kg e um controle de altura de 305mm
como mostra a Figura 4.4.
A NBR 6457:2016 estabelece que se use para ensaios com reuso uma massa entre 3kg
e 7kg de material, optando assim por usar em torno de 5kg para cada teor. Para a realização do
ensaio, todo o material foi previamente seco ao ar e o procedimento para mistura ocorreu como
para o ponto com menor umidade.
Após seco ao ar, destorroado e devidamente misturados inicialmente com a quantidade
de água estabelecida para pontos em torno de 5% abaixo da umidade ótima; o material foi
colocado em 03 (três) camadas no cilindro, sendo cada camada socada por 26 (vinte e seis)
vezes, posteriormente, retirou-se o colarinho do cilindro, nivelou o material com o molde com
por meio de uma espátula, pesou o conjunto molde cilíndrico + material, e, por subtração da
massa do molde cilíndrico (já medido anteriormente), obteve o peso úmido do solos
compactado (Pw). Em seguida, o material foi extraído do molde com a ajuda de um macaco
hidráulico (vide Figura 4.5), obteve então o cilindro compactado como mostrado na Figura 4.6,
posteriormente dividiu então o material extraído em 03 (três) partes como mostra a Figura 4.7,
sendo tirada a umidade (w) de cada um desses pontos (topo, meio e base) e usou-se a média
dessas umidades.
22
Figura 4.4 - molde cilíndrico e soquete pequenos
usados para o ensaio de compactação com energia
normal.
Figura 4.5 - Corpo de prova sendo extraído no
macaco hidráulico
Figura 4.6 - Corpo de prova moldado.
Figura 4.7 - Corpo de prova já compactado, dividido
em 03 (três) partes para calcular a umidade
Para a continuação do experimento, destorroou-se todo o material que foi usado até
passar pela peneira de 4,8mm e adicionou incrementos de água, repetiu todo o procedimento
descrito anteriormente para cada ponto, até obter 5 pontos, dos quais pelo menos dois pontos
23
estejam abaixo da umidade ótima e dois estejam acima. Para determinar a massa específica
aparente seca (γd), usou-se a Equação 4.3.
γ𝑑 =𝑃𝑤.100
𝑉 .(100+𝑤)
Onde, γd = massa específica seca, em g/cm³;
Pw = Peso úmido do solo compactado, em g;
V = volume útil do molde cilíndrico, em cm³;
w = teor de umidade do solo compactado, em %.
É importante a determinação da saturação e do índice de vazios no ponto da umidade
ótima, assim como traçar curvas de saturação no gráfico. Para isto, utilizou-se as Equações
4.4 e 4.5.
𝑒 =𝛿
𝛾𝑑
Onde,
e = índice de vazios do solo;
δ = massa específica dos grãos, em g/cm².
S =γd. w
e. δw
Onde:
S = grau de saturação;
δw = massa específica da água, em g/cm³ (usualmente emprega valor igual a 1,0g/cm³.
4.2.5 PERMEABILIDADE
Os ensaios de permeabilidade foram realizados na umidade ótima e em torno de 2%
abaixo e acima da mesma, foi usado o solo sem bentonita, com 5% de substituição de bentonita
e com 10% de substituição de bentonita. A estimativa de permeabilidade também foi feita no
adensamento como mostrado no item 4.4.
(Equação 4.5)
(Equação 4.4)
(Equação 4.3)
24
Os ensaios foram baseados nas seguintes normas: NBR 13292:1995 – “Determinação
do coeficiente de permeabilidade de solos granulares a carga constante” e da NBR 14545:2000
– “Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos a carga variável”.
É importante observar que a NBR 13292:1995 é restritiva para solos que passam no
máximo 10% (em massa) na peneira 0,0075 mm (peneira #200), o que não ocorre com nenhuma
das amostras. Todavia, observou-se que poderia haver erros na leitura da bureta para o caso do
ensaio com carga variável, optando assim por fazer o ensaio das duas formas, a fim de ter o
resultado mais fidedigno possível.
Para a moldagem do corpo de prova, utilizou-se o cilindro de compactação do tipo
pequeno e fez-se o procedimento de compactação como descrito no item referente. O
permeâmetro foi montado colocando uma pedra porosa e papel filtro para evitar o problema da
segregação do ar, em seguida uma camada de 2 cm de brita 0 e outra também de 2 cm de areia
grossa (passando na peneira de 2,0 mm e ficando retida na de 0,6 mm), posteriormente o corpo
de prova foi envolto com parafina.
A preparação da parafina para envolver o corpo de prova ocorre da seguinte forma:
coloca-se a parafina cortada em um fogareiro, espera até que toda a mistura fique líquida (sem
pedaços brancos) e então passa a mesma nas laterais de todo o corpo de prova (não pode conter
parafina nas extremidades do corpo de prova, que é onde ocorrerá a passagem da água). O corpo
de prova envolto pela parafina está mostrado na Figura 4.8.
Após esse procedimento, assenta o corpo de prova centralizado no permeâmetro e divide
o mesmo em 8 (oito) camadas. A primeira camada derrama a parafina (transparente e
homogênea) a uma temperatura entre 80ºC-90ºC, à medida que a parafina for resfriando faz
furos em toda a superfície a qual foi despejada, esse procedimento foi o mais eficaz observado
em laboratório para evitar a retração da parafina e posterior passagem de água pela parede do
permeâmetro. Após a parafina ficar totalmente seca, preenche mais uma camada com a parafina
em torno de 100ºC, esperando sua secagem total. Após isso, completa com mais parafina os
possíveis pontos de retração com ajuda de um pincel. A Figura 4.9 mostra a colocação das
primeiras camadas de parafina.
25
Figura 4.8 – Corpo de prova envolto com Parafina
Figura 4.9 – Colocação das primeiras camadas de
parafina.
Da terceira a sexta camada adiciona com bentonita do tipo sortida em forma de pasta.
Esse preenchimento é feito com a ajuda de uma bisnaga, sempre preenchendo e compactando
os vazios. As duas últimas camadas seguem o procedimento idêntico as duas primeiras. Por
conseguinte, coloca-se mais uma camada de areia grossa e outra de brita zero. É importante
observar que se pudesse fazer um corte transversal no permeâmetro, as duas “fatias” teriam a
mesma montagem, como um espelho.
A realização do ensaio com carga constante ocorre da seguinte maneira: conecta o tubo
que liga o tanque (o tanque inicialmente com um nível de água baixa para ter pouca carga
hidráulica, em seguida vai enchendo aos poucos) na válvula inferior do permeâmetro e deixa a
saída de ar aberta para evitar a segregação do ar. Em seguida, espera o corpo de prova saturar.
Após saturado, acopla o tubo ligado ao tanque (já com o nível de água correspondente a carga
hidráulica exigida em ensaio), a saída de ar será fechada, e aguarda até que o fluxo de água que
sai pela válvula inferior seja constante. Posteriormente, recolhe no mínimo 5 (cinco) amostras,
seguindo os procedimentos de norma.
Para determinação do coeficiente de permeabilidade, utiliza-se as equações de Darcy,
sendo µ
µ20 tabelado na norma. O coeficiente de permeabilidade final é a média dos coeficientes
obtidos.
26
Para o ensaio com carga variável, faz-se o mesmo procedimento para carga constante,
porém, quando o corpo de prova é saturado, coloca-se na válvula superior o tubo ligado a uma
bureta graduada com água e sem ar. São feitas, pelo menos, 3 (três) leituras. O procedimento
das leituras é explicado em norma.
Para determinação do coeficiente de permeabilidade de carga variável, usa-se a seguinte
expressão:
𝑘 =𝑎. 𝐻
𝐴. 𝛥𝑡. ln (
ℎ1
ℎ2)
Onde:
Δt = diferença de instantes, em segundos;
h1 e h2 = carga hidráulica nos instantes t1 e t2 respectivamente, em centímetros;
a = área interna da bureta, em centímetros;
A = área inicial do corpo de prova, em centímetros.
Para ajustar o coeficiente de permeabilidade para 20ºC, usa-se o mesmo procedimento
para cargas constantes.
4.2.6 ADENSAMENTO
Como a norma NBR 12007:1990 “Solo - Ensaio de adensamento unidimensional ” foi
cancelada no ano de 2015 e não teve uma que fosse substituída até o presente momento,
utilizaram-se como fundamentação para realização do ensaio além da norma acima já citada a
ASTM D2435/D2435M e as indicações de Massad (2016).
Os ensaios foram realizados no solo sem bentonita, com 5% de substituição da bentonita
e 10% de substituição da bentonita. Sendo para todas as três frações citadas, foram realizados
ensaios na umidade ótima, abaixo da umidade ótima e acima da umidade ótima.
O aparelho utilizado para realização do ensaio e da célula de adensamento foi da marca
TESTOP, sendo o procedimento para a montagem o seguinte: optou-se por moldar o solo no
próprio anel ao invés de talha-lo, sendo assim, compactou o solo (com a umidade desejada) em
3 (três) camadas devidamente calculadas a partir do peso específico seco desejado (obtido na
curva de compactação com energia normal dos ensaios realizados) e das dimensões do anel.
Realizado isto, foi feita a conferência da massa que foi compactada com a massa calculada
(Equação 4.6)
27
necessária. Após isso, foi executada a montagem da célula (como mostra a Figura 4.10) e posta
na máquina de adensamento para realização do ensaio como mostrado na Figura 4.11.
Figura 4.10 – Ensaio de adensamento montado. Figura 4.11 – célula de adensamento sendo montada.
O carregamento ocorreu em 09 (nove) estágios de 24 horas cada um. Inicialmente,
incrementou uma carga de 5 kPa, após 24 horas houve a inundação, onde verificou se houve a
expansão, em seguida, fizeram-se os seguintes estágios: 12 kPa, 25 kPa, 50 kPa, 100 kPa, 200
kPa, 401 kPa e 801 kPa. É importante observar que a literatura estabelece as seguintes
recomendações:
1. A carga de 5 kPa é incrementada inicialmente (para solos resistentes) com a mera
finalidade de ajustar o ponto de aplicação da carga com o solo contido no anel, tendo
uma duração de 5 minutos a 10 minutos;
2. A inundação para verificação de expansibilidade é feita em 10 kPa.
Contudo, observou-se que em 5 minutos não havia uma estabilização completa do anel,
optando assim por deixar essa carga de 5 kPa por um estágio de 24 horas como foi feito com as
outras. Feito isso, é importante observar que a literatura menciona inundação para corpos de
provas indeformados e não moldados. Portanto, elegeu-se por inundar a 5 kPa, pois, quanto
menor a carga, mais crítico o estágio seria em relação à expansão. Optando assim por utilizar o
estágio mais desfavorável possível.
O descarregamento foi feito em 04 (quatro) estágios de 200 kPa, o que está plenamente
de acordo com a literatura, que recomenda no mínimo 03 (três) estágios de descarregamento.
28
Para os cálculos iniciais de todos os ensaios, seguiu-se o seguinte roteiro:
1. Cálculo da densidade inicial (γ0):
𝛾0 =𝑚𝑎𝑛𝑒𝑙+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑚𝑎𝑛𝑒𝑙
𝑉𝑎𝑛𝑒𝑙
2. Cálculo da densidade seca inicial (γd0):
γ𝑑0 =100. γ𝑖
100 + 𝑤
3. Cálculo do índice de vazios iniciais (e0):
𝑒0 =𝛿
γ𝑑0− 1
4. Grau de Saturação inicial (S0):
𝑆0 =𝑤. 𝛿
𝑒0. γ𝑤
5. Altura dos sólidos (Hs):
𝐻𝑠 =ℎ
1 + 𝑒0
Onde h é a altura do anel.
Em seguida, faz-se a verificação da variação da altura do corpo de prova inicial e final
de cada estágio e calcula o índice de vazios pela Equação 4.12:
𝑒 =𝛥ℎ
𝐻𝑠− 1
(Equação 4.7)
(Equação 4.8)
(Equação 4.10)
(Equação 4.9)
(Equação 4.12)
(Equação 4.11)
29
Em seguida, como detalhado em Massad (2016), utilizou-se o processo de Taylor (em
cada estágio de carregamento) para o cálculo do coeficiente de adensamento (Cv) e o método
Pacheco Silva para a pressão de pré-adensamento (σ’a).
Além disso, foi feita uma estimativa da permeabilidade para cada ensaio através da
seguinte Equação 4.13:
𝑘 =𝐶𝑣. 𝛾𝑤. 𝐶𝑐
(1 − 𝑒0)
Onde:
k = Coeficiente de permeabilidade;
Cv = coeficiente de adensamento;
γw = massa específica da água;
Cc = índice de compressibilidade;
e0 = índice de vazios inicial.
4.2.7 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO
Os ensaios foram do tipo direto lento e realizados seguindo as instruções da norma
americana ASTM D3080/D3080M-11. A máquina utilizada foi da marca Wykeham Farrance,
e os ensaios foram realizados os ensaios com as variações de umidades já citadas anteriormente,
com tensões normais de 50 kPa, 100 kPa e 200 kPa. Cada amostra foi ensaiada na condição
inundada. Em ambos os casos, o corpo de prova foi moldado em um anel (com o mesmo
processo do adensamento), extraído e em seguida fixado na caixa de cisalhamento bipartida.
Após isso, aguardou um período de 24 horas para saturação do corpo de prova e iniciou o ensaio
com critério de parada de 2 minutos.
O ensaio procede da seguinte forma: o corpo de prova é colocado em uma caixa metálica
bipartida, deslizando-se a metade superior em relação à inferior, sendo o corpo de prova
inicialmente comprimido pela força normal, seguindo-se a aplicação da força cisalhante. Esta
força impõe um deslocamento horizontal (Δl) à amostra até a ruptura do corpo de prova (que
ocorre ao longo do plano XX). Para cada tensão normal aplicada, obtém-se um valor de tensão
cisalhante de ruptura, permitindo o traçado da envoltória de resistência. (SOARES, 2012)
(Equação 4.13)
30
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO
A Figura 5.1 mostra as curvas granulométricas obtidas do solo sem bentonita, da
bentonita na forma bofe e das misturas solo-bentonita nos teores de 5% e 10%. A Tabela 5.1
mostra o resumo dos resultados obtidos na caracterização, além disso mostra resultados obtidos
por outros autores de um solo com a mesma classificação unificada que o do estudo em questão
e bentonita do tipo sortida para posterior análise.
Figura 5.1 – Curvas granulométricas do solo sem bentonita, bentonita bofe, e das misturas solo-bentonita
com 5% e 10%.
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
0,001 0,010 0,100 1,000 10,000 100,000
Per
cen
tual
qu
e P
assa
Diâmetro da Partícula (mm)
Bentonita bofe Solo sem bentonita 5% 10%
31
Tabela 5.1 – Resumo dos ensaios de caracterização realizados e ensaios existentes na literatura.
Síntese dos resultados
A B C D
S00 S05 S10 B.B. S00 S00 S05 B.S. S00 S06 B.S.
δ (g/cm³) 2,60 2,61 2,64 2,66 2,66 2,61 2,67 2,83 2,63 2,67 2,83
Limites de
Atterberg
WL
(%) 22,0 22,5 30,2 216,0 17,5 26,0 39,0 455,0 32,0 48,0 458,0
WP
(%) 15,0 17,0 20,0 46,3 14,4 17,0 17,0 54,0 16,0 17,0 55,0
IP
(%) 7,1 5,5 10,2 169,7 3,1 9,0 22,0 401,0 16,0 31,0 403,0
Análise
Granulométrica
P (%) 3,0 1,3 1,3 0,0 1,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
A.G.
(%) 17,1 19,7 15,9 0,0 15,8 1,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0
A.M.
(%) 29,5 29,8 26,9 0,0 43,6 24,0 25,0 1,0 27,0 25,0 0,5
A.F.
(%) 28,2 22,3 25,7 37,0 25,0 39,0 35,0 1,0 45,0 44,0 0,5
S (%) 11,4 16,6 20,2 20,8 1,9 14,0 15,0 24,0 4,0 6,0 24,0
Ar
(%) 11,0 10,3 10,5 78,8 12,4 22,0 24,0 74,0 24,0 25,0 75,0
Classificação Unificada SC SC SC - SC SC SC - SC SC -
Nota¹: A refere-se a presente pesquisa, B a Freitas Neto et al. (2004), C a Lukiantchuki (2007) e D a Camargo (2012) Nota²: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita, S06 a mistura solo-bentonita com
6% de bentonita e S10 a mistura solo-bentonita com 10% de bentonita.
Nota3: B.B corresponde a bentonita bofe, B.S. a bentonita sortida, P: pedregulho, A.G.: areia grossa, A.M.: areia média, A.F.: areia fina, S: silte e Ar: argila.
Observa-se que, em todos os casos, a bentonita tem uma massa específica maior que o
solo, sendo assim, o peso específico das misturas apresenta valores crescentes, sendo o
esperado. Os resultados mostram que para os resultados de Camargo (2012) e Lukiantchuki
(2007) a bentonita sortida apresenta uma massa especifica maior que a bentonita bofe,
resultando em massas especificas da mistura solo-bentonita maiores. Apesar disso, o presente
estudo segue a mesma tendência de aumento da massa específica em relação aos outros dois
estudos, visto que, percentualmente todos aumentaram a massa especifica na mistura solo-
bentonita com 5% de bentonita em relação ao solo sem bentonita em torno de 1% a 2%.
Freitas Neto et al. (2004) fizeram a caracterização do solo da mesma jazida do presente
estudo, apresentando valor de massa específica de 2,66 g/cm³. Sendo admissível essa variação,
dado o local e a data da retirada distintos.
Para Daniel e Koerner (1995) o limite de liquidez de uma bentonita cálcica varia entre
100% e 150%, enquanto o de uma bentonita sódica varia entre 300% e 500%. Sendo assim, a
bentonita do presente estudo tende a não ser uma bentonita tão ativa no sentido expansivo
quanto a de Camargo (2012) e Lukiantchuki (2007), onde apresentaram valores de WL de 455%
e 403% respectivamente.
32
Todavia é importante destacar que a CETESB (1993) recomenda os valores de WL>30%
e IP>30% para o uso de solos em barreiras impermeabilizantes. Neste sentido, as misturas solo-
bentonita do presente trabalho se enquadram perfeitamente nas recomendações.
Os valores WL, WP e IP do solo, proveniente da mesma jazida desse estudo, encontrados
em Freitas Neto et al. (2004) são de 17,5%, 14,4% e 3,1%. Dado o 1tempo de extração da
amostra e o local, são dados muito próximos, sendo assim, valores aceitáveis para um mesmo
solo. A comparação das análises textuais mostra diferenças razoáveis nas quantidades de silte
e areia média, porém, os dois solos são basicamente arenosos.
Os resultados mostraram que a bentonita na forma bofe apresenta praticamente a mesma
granulometria que as bentonitas na forma sortida. Além disso, observa-se que em todos os casos
não há alteração significativa nas frações granulométricas quando adicionada à bentonita.
Segundo Morandini (2009), quando a bentonita é adicionada às misturas, a mesma floculou
e/ou agregou a grãos siltosos. O presente trabalho observa um certo aumento nas frações de
silte, sendo esta explicação aceitável.
5.2 INCHAMENTO FOSTER
O resultado para o inchamento da bentonita na forma bofe foi de 1 ml/g, o que segundo
Cutrim et al. (2015), caracteriza-se como um não inchamento. Para finalidade de comparação,
utilizou-se uma bentonita na forma sortida da marca NERCOGEL e encontrou-se o valor de
inchamento de 3 g/ml, o que é caracterizado como inchamento baixo. Para Cutrim et al. (2015),
esses valores são esperados para estas formas de bentonita. A Figura 5.2 mostra o ensaio feito
após 24 horas.
33
Figura 5.2 – Ensaio de inchamento
Foster, sendo a proveta A com bentonita
bofe e a proveta B com bentonita sortida
Para efeito de comparação visual, colocou-se bentonita nas duas formas em béqueres
com água para análise visual dos inchamentos. Foi nítida a diferença de expansão entre as duas,
como se pode perceber na Figura 5.3 onde a linha pontilhada AA foi o volume inicial para
ambas bentonitas. A análise visual comprova o ensaio do inchamento Foster onde mostra a
bentonita na forma bofe como não expansiva, e, apesar da bentonita sortida visualmente
aparentar grande expansão, é conveniente ressaltar que bentonitas com alto grau de inchamento
(como bentonitas na forma chocolate) pode expandir até 20 (vinte) vezes seu volume inicial.
B A
34
Figura 5.3 – Análise visual do inchamento da bentonita, sendo o béquer
“A” com bentonita bofe e o béquer “B” com bentonita sortida.
5.3 COMPACTAÇÃO
As curvas de compactação estão mostradas na Figura 5.4 e os valores de umidade ótima
e massa específica aparente máxima e resultados de Freitas Neto et al. (2004) que usaram o
solo da mesma jazida e fez com os mesmos teores de mistura, sendo que, com bentonita sortida,
estão mostrados na Tabela 5.2.
Figura 5.4 – Curvas de compactação do solo sem bentonita e das misturas solo bentonita nos teores de 5% e 10%
Sr=90%
1,50
1,70
1,90
2,10
0 5 10 15 20
Mas
sa E
spec
ífic
a A
par
ente
Sec
a (g
/cm
³)
Umidade (%)Sem bentonita 5% Bentonita 10% Bentonita
Sr=80
Sr=100
AA
35
Tabela 5.2 – Valores de γw máximo e wot obtidos a partir das curvas de compactação
A Freitas Neto et al. (2004)
S00 S05 S10 S00 S05 S10
wot (%) 9,20 10,20 11,80 8,40 12,50 14,00
ρd (g/cm³) 1,98 2,02 1,96 2,07 1,92 1,89
Nota¹: A refere-se a presente pesquisa.
Nota²: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita e
S10 a mistura solo-bentonita com 10% de bentonita.
Comparando os resultados obtidos com os de Freitas Neto et al. (2004), observa-se uma
diferença na umidade e no peso específico muito menor neste trabalho quando comparado aos
resultados de Freitas Neto et al. (2004) que utilizaram o mesmo solo com a bentonita na forma
sortida.
Observando a variação da umidade ótima e peso específico seco de cada mistura
referente ao seu solo sem bentonita, observa-se que, para o presente trabalho, o peso específico
praticamente não variou com a bentonita, além disso, a umidade ótima variou menos que a
metade para os dois teores quando comparado com as variações de umidades apresentadas nos
resultados de Freitas Neto et al. (2004). A Tabela 5.3 mostra a diferença de variação em relação
ao solo sem bentonita que ocorreu devido a bentonita na forma bofe do presente trabalho e a
bentonita na forma sortida de Freitas Neto et al. (2004). E apesar da curva do solo com o teor
de 5% de bentonita ter um pico maior do que a sem bentonita, essa diferença é muito pequena
de apenas 2%, além disso as varrições da bentonita tipo bofe são consideravelmente sutis em
relação a bentonita sortida.
.
Acredita-se que este fato se dá justamente pela bentonita presente em Freitas Neto et al.
(2004) ser razoavelmente mais expansiva que a do presente estudo. Neste sentido, quando há
expansão da bentonita, formam-se vazios no solo, e, como segundo Pinto (2006), a
Tabela 5.3 – Variações do wot e γs que ocorreram presente trabalho e no de Freitas Neto et al. (2004) quando foi
adicionada bentonita nos teores de 5% e 10%. 5% BENTONITA 10% BENTONITA
A Freitas Neto
et al. (2004) A
Freitas Neto et
al. (2004)
Variação da wot
(%) 11% 23% 28% 67%
Variação do ρd(g/cm³) 2% -7% -1% -9%
Nota¹: A refere-se a presente pesquisa.
36
compactação é a diminuição do índice de vazios por processos mecânicos, existindo uma maior
dificuldade de acontecer isso quando a bentonita é mais expansiva. Em relação ao fato da curva
com o teor solo-bentonita de 5% ultrapassar o valor da curva com o solo sem bentonita para o
presente estudo, é atípico. Entretanto pode-se observar que nas curvas tensão cisalhante x
deslocamento (no ensaio de cisalhamento realizado nesta pesquisa), o solo melhorado com 5%
de bentonita apresentou valores de Tensão de pico mais elevados do que o solo puro.
5.4 PERMEABILIDADE
Os valores do coeficiente de permeabilidade foram feitos na umidade ótima,
aproximadamente 2% abaixo da wot (wot(-)) e aproximadamente 2% acima do wot (wot(+)), todos
foram feitos com o solo sem bentonita e com mistura solo-bentonita nos teores de 5% e 10%.
Os dados de moldagem estão expressos na Tabela 5.4, os resultados dos ensaios a carga
constante estão representados na Tabela 5.5 e os resultados com carga variável na Tabela 5.6.
Tabela 5.4 – Características de moldagem dos corpos de prova para os ensaios de permeabilidade.
S00
WOT(-)
S00
WOT
S00
WOT(+)
S05
WOT(-)
S05
WOT
S05
WOT(+)
S10
WOT(-)
S10
WOT
S10
WOT(+)
D (cm) 9,71 9,69 9,85 9,74 9,68 9,75 9,73 9,69 9,68
h (cm) 12,70 12,85 12,84 12,69 12,74 12,72 12,87 12,75 12,75
mcp (g) 1733,87 2250,30 2174,86 1866,23 2123,53 1940,91 1839,81 2096,02 1972,75
w (%) 7,01 9,32 11,57 8,07 10,05 12,46 9,53 11,96 13,47
ρd (g/cm³) 1,72 2,17 1,99 1,84 2,06 1,84 1,92 1,99 1,85
e0 0,51 0,20 0,30 0,42 0,27 0,42 0,49 0,31 0,42
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita e S10 a mistura solo-bentonita com 10% de bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
Nota ³: D é referente ao diâmetro médio do corpo de prova, h é relativo a altura média do corpo de prova e mcp a massa do corpo de prova.
Tabela 5.5 – Valores de coeficientes de permeabilidades do solo sem bentonita e com misturas solo bentonita nos
teores de 5% e 10% para ensaio de permeabilidade a carga constante
S00 S05 S10
Umidade
(%) k (cm/s) k20 (cm/s)
Umidade
(%) k (cm/s) k20 (cm/s)
Umidade
(%) k (cm/s) k20 (cm/s)
7,17 wot(-) 1,21x10-2 1,02x10-2 7,98 wot(-) 3,42.10-5 2,90.10-5 9,39 wot(-) 2,52.10-6 1,97.10-6
9,23 wot 1,31x10-3 1,05x10-3 10,12 wot 1,20.10-6 1,02.10-6 11,86 wot 1,02.10-7 9,87.10-8
11,25 wot(+) 8,13x10-3 6,59x10-3 11,51 wot(+) 7,94.10-6 6,3.10-6 14,03 wot(+) 8,71.10-7 6,32.10-7
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita e S10 a mistura solo-bentonita com 10% de
bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
37
Tabela 5.6 – Valores de coeficientes de permeabilidades do solo sem bentonita e com misturas solo bentonita nos
teores de 5% e 10% para ensaio de permeabilidade a carga variável.
S00 S05 S010
Umidade
(%) k (cm/s) k20 (cm/s)
Umidade
(%) k (cm/s)
k20
(cm/s)
Umidade
(%) k (cm/s)
k20
(cm/s)
7,05 wot(-) 1,15.10-4 9,7.10-3 8,2 wot(-) 3,09.10-5 2,62.10-7 9,8 wot(-) 7,28.10-6 6,78.10-6
9,13 wot 1,24.10-3 1,00.10-3 10,2 wot 1,08.10-6 9,2.10-7 11,8 wot 9,2.10-8 8,93.10-8
11,52 wot(+) 7,72.10-3 6,26.10-3 11,2 wot(+) 7,17.10-6 5,69.10-6 13,8 wot(+) 7,88.10-7 5,72.10-7
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita e S10 a mistura solo-bentonita com 10%
de bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
Fazendo uma média dos valores obtidos do k20 no ensaio com carga constante e no
ensaio com carga variável, foi traçado pontos correlacionando esses valores para todas as
umidades como mostrado na Figura 5.5. O gráfico mostra que apesar da bentonita bofe
praticamente não ser expansiva, a mesma influencia razoavelmente na permeabilidade, visto
que, para umidade ótima, os valores variaram da ordem de 10-3 cm/s para o solo sem bentonita
a 10-7 cm/s para mistura solo-bentonita no teor de 10%, sendo este último valor inclusive,
aceitável para impermeabilização de barreiras segundo a (CETESB, 1993).
O gráfico da Figura 5.5 também mostra menores valores no coeficiente de
permeabilidade para umidade ótima, e na umidade acima da ótima (ramo úmido), ou seja,
quando a estrutura do solo é dispersa, valores do coeficiente de permeabilidade menores
comparado a estruturas floculadas (ramo seco). Sendo assim, os ensaios coerentes e de acordo
com (LAMBE e WHITMAN, 1969).
Figura 5.5 – variação dos coeficientes de permeabilidades versus os teores de bentonita
1,E-10
1,E-07
1,E-04
1,E-01
0 5 10 15
k20
(cm
/s)
Teor de bentonita (%)
wot (-) wot wot (+)
38
Ensaios de permeabilidade realizados por Freitas Neto et al. (2004) com bentonita
sortida, como mostrado na Tabela 5.7, mostram que o solo na umidade ótima tinha um k20 de
3,7.10-4 cm/s e na mistura solo-bentonita de 5% apresentou um k20 de 3,01.10-9 cm/s, valor este
muito superior ao apresentado neste estudo, pois a bentonita bofe apresentou um valor próximo
a isso só com teores de 10% (e mesmo assim foram menores na ordem de 10-7cm/s). Este fato
é muito coerente devido ao pouco inchamento da bentonita bofe como explicado na
fundamentação teórica. Porém, visto que a bentonita bofe é tratada como um rejeito para
engenharia, a mesma apresenta valores competitivos para impermeabilização de barreiras
quando misturada a teores mais elevados.
Tabela 5.7 – Ensaios de permeabilidade realizados por Freitas Neto et al. (2004)
Freitas Neto et al. (2004)
S00 S05
k20 (cm/s) 3,7.10-4 3,01.10-11
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita e S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita.
5.5 ADENSAMENTO
O adensamento também foi realizado com variações de umidades nos mesmos padrões
como descrito na permeabilidade. Neste sentido, Na Tabela 5.8 representa-se as
características de moldagem dos corpos de prova e as Figuras 5.6, 5.7 e 5.8 apresenta as
curvas Índice de Vazios versus Tensão.
Tabela 5.8 – Características de moldagem dos corpos de prova para os ensaios de adensamento
S00
WOT(-)
S00
WOT
S00
WOT(+)
S05
WOT(-)
S05
WOT
S05
WOT(+)
S10
WOT(-)
S10
WOT
S10
WOT(+)
D (cm) 5,04 5,04 5,04 5,04 5,04 5,04 5,04 5,04 5,04
h (cm) 2,00 1,99 1,99 1,99 2,00 2,00 2,00 1,99 1,99
mcp (g) 82,36 87,56 86,89 85,58 89,34 90,34 113,19 119,97 116,69
w (%) 7,21 9,31 11,46 7,87 10,12 12,27 9,68 11,96 13,97
ρd (g/cm³) 1,93 2,02 1,95 2,00 2,03 2,02 1,79 1,92 1,82
e0 0,35 0,29 0,33 0,31 0,28 0,29 0,45 0,35 0,43
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita e S10 a mistura solo-bentonita com
10% de bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
Nota ³: D é referente ao diâmetro médio do corpo de prova, h é relativo a altura média do corpo de prova e mcp a massa do corpo de prova.
39
Figura 5.6 – Tensão Normal x índice de vazios do solo sem bentonita
Figura 5.7 – Gráfico tensão x índice de vazios do solo com 5% de bentonita.
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
1 10 100 1000
Índ
ice
de
Vaz
ios
Log σ (kPa)
Sem bent. wot(-) Sem bent. wot Sem bent. Wot(+)
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
1 10 100 1000
Índ
ice
de
Vaz
ios
Log σ (kPa)
5% wot(-) 5% wot 5% wot (+)
40
Figura 5.8 – Gráfico tensão x índice de vazios do solo com 10% de bentonita.
Desses gráficos pode-se estabelecer valores de índice de compressão (Cc),
recompressão (Cr) e tensão de pré-adensamento, na Tabela 5.9 está explicitado estes valores e
mostrado os valores de expansão quando houve inundação em 5kPa.
Tabela 5.9 – Valores de Cc, Cr, σ'a e expansão obtidos no ensaio de adensamento.
Material Cc Cr σ'a (kPa) Expansão (%)
S00 wot(-) 0,0394 0,0660 80 -0,2
S00 wot 0,0561 0,1025 99 -0,04
S00 wot(+) 0,0408 0,0880 58 -0,23
S05 wot(-) 0,1201 0,2055 145 0,02
S05 wot 0,0662 0,1972 160 0
S05 wot(+) 0,1459 0,1402 100 0,02
S10 wot(-) 0,1858 0,3463 81 0,05
S10 wot 0,1552 0,2341 95 0,01
S10 wot(+) 0,2146 0,3426 45 0,02
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita e
S10 a mistura solo-bentonita com 10% de bentonita. Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade
ótima.
A Tabela 5.10 mostra resultados obtidos por Soares (2012) no ensaio de adensamento
com o solo natural e com mistura solo-bentonita no teor de 5%.
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
1 10 100 1000
Índ
ice
de
Vaz
ios
Log σ (kPa)
10% w-ot 10% wot 10% w+ot
41
Tabela 5.10 – Valores de Cc obtidos por Soares (2012)
Material Cc
S00 wot 0,122
S05 wot 0,145 Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita e S10 a mistura
solo-bentonita com 10% de bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
Correlacionando os resultados pode-se observar que o aumento do índice de compressão
foi muito próximo para o teor de 5%, para ambos houve um aumento de 20%, já para o estudo
em questão houve um aumento na compressibilidade no teor de 10% em mais de 170% em
relação ao solo sem bentonita, esse fato pode ser explicado por Cunha (2012) que afirma solos
com maior plasticidade apresentam maior índice de compressão, o que está coerente, pois a
medida que a porcentagem aumenta, o índice de compressão também.
Segundo Massad (2010), a compactação torna o solo menos compressível, sendo assim,
valores na umidade ótima tendem a ter menor variação dos índices de vazios. Ainda segundo o
autor, a estrutura de um solo disperso tende a menor variação do índice de vazios. O que mostra
resultados altamente coerentes.
O ensaio de adensamento verificou a expansão dos corpos de prova, o que comprovou
que a bentonita bofe praticamente não é expansiva. Para uma análise gráfica a Figura 5.9 mostra
as linhas “tempo x expansão” de todos os teores no estágio de inundação em 5kPa, mostrando
as baixas expansões. Já a Figura 5.10 mostra a pequena variação do índice de vazios com o
tempo.
Figura 5.9– Gráfico da expansão x tempo.
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
0 5 10 15 20 25
Exp
ansã
o (
mm
)
Tempo (h)
Sem bent. Wot(-)
Sem bent. wot
Sem bent. Wot(+)
5% wot(-)
5% wot
5% wot(+)
10% wot(-)
10% wot
10% wot(+)
42
Figura 5.10 - Gráfico da Expansão x Tempo.
A partir do estágio de 12kPa foi calculado o coeficiente de adensamento (Cv), o mesmo
não foi feito para a carga inicial 5kPa por ser a de ajuste, a partir disso traçou-se gráfico desse
coeficiente para cada tensão como mostra as Figuras 5.11, 5.12 e 55.13.
Nos gráficos pode-se observar que o coeficiente de adensamento sempre é decrescente
com o incremento de tensões e tem os menores valores para as curvas na umidade ótimo e
maiores valores para as curvas na umidade abaixo da ótima. Para entender este fato pode-se
analisar Equação 4.13 que relaciona o Cv com o coeficiente de permeabilidade, considerando
que todos valores da Equação são constantes (pois o Cc, o γw e o e0 não se alteram para um
mesmo ensaio), então o coeficiente de adensamento será proporcional ao coeficiente de
permeabilidade, à medida que é adicionada tensões ao corpo de prova, o seu índice de vazios
diminui, consequentemente a permeabilidade, com visto na fundamentação teórica, sendo
assim, o Cv também será reduzido para cada tensão inserida ao corpo de prova. O fato das
curvas das umidades ótimas serem as menores e as das umidades abaixo da ótima as maiores,
é explicado também na fundamentação teórica pelo fato do corpo de prova compactado no ramo
úmido ter estrutura floculada. As Figuras 5.14, 5.15 e 5.16 apresentam a estimativa da
permeabilidade de acordo com o as tensões. O cálculo do coeficiente de permeabilidade foi
feito pela Equação 4.13.
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000
Índ
ice
de
Vaz
ios
Tempo (h)
Sem bent w-ot
Sem bent. wot
Sem bent. W+ot
5% w-ot
5% wot
5% w+ot
10% w-ot
10% wot
10% w+ot
43
Figura 5.11 – Curvas Cv x Tensão para o solo sem bentonita
Figura 5.12 - Curvas Cv x Tenso para o solo com 5% de bentonita
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 200 400 600 800 1000
Co
efi
cie
nte
de
ad
en
sam
en
to (
Cv)
Tensão (kpa)
Sem bent. W-ot Sem bent. wot Sem bent. W+ot
0,00E+00
1,00E-03
2,00E-03
3,00E-03
4,00E-03
5,00E-03
0 200 400 600 800 1000
Co
efi
cie
nte
de
ad
en
sam
en
to (
Cv)
Tensão (kPa)
5% w-ot 5% wot 5% w+ot
44
Figura 5.13 - Curvas Cv x Tensão para o solo com 10% de bentonita
Figura 5.14 – Curvas coeficiente de permeabilidade (k) x Tensão, no solo sem bentonita.
0,00E+00
1,00E-05
2,00E-05
3,00E-05
4,00E-05
5,00E-05
0 200 400 600 800 1000
Co
efi
cie
nte
de
ad
en
sam
en
to (
Cv)
Tensão (kPa)
10% w-ot 10% wot 10% w+ot
0,00E+00
5,00E-04
1,00E-03
1,50E-03
2,00E-03
2,50E-03
0 400 800
Co
efi
cie
nte
de
pe
rme
abili
dad
e (
cm/s
)
tempo (min)
Sem bent. W-ot Sem bent. wot Sem bent. W+ot
𝑘 =𝐶𝑣 . 𝐶𝑐 . γ𝑤
(1 − 𝑒0)
45
Figura 5.15 - Curvas coeficiente de permeabilidade (k) x Tensão, no solo com 5% de bentonita.
Figura 5.16 - Curvas coeficiente de permeabilidade (k) x Tensão, no solo com 10% de bentonita.
Correlacionando os resultados obtidos com os resultados obtidos nos ensaios de
permeabilidade, observa-se que os valores do coeficiente de permeabilidade são relativamente
menores no adensamento, pois, à medida que a carga é aplicada, os índices de vazios diminuem.
Porém, os valores para os primeiros carregamentos são muito coerentes com os valores obtidos
nos ensaios de permeabilidade, sendo esta estimativa do coeficiente de adensamento na
permeabilidade válida.
0,00E+00
5,00E-04
1,00E-03
1,50E-03
2,00E-03
2,50E-03
0 400 800Co
efi
cie
nte
de
pe
rme
abili
dad
e (
cm/s
)
tempo (min)
Sem bent. W-ot Sem bent. wot Sem bent. W+ot
0,00E+00
5,00E-08
1,00E-07
1,50E-07
2,00E-07
2,50E-07
0 400 800
Co
efi
cie
nte
de
pe
rme
abili
dad
e (
cm/s
)
Tensão (kPa)
10% w-ot 10% wot 10% w+ot
46
5.6 CISALHAMENTO
Os ensaios de cisalhamento direto seguiram o mesmo padrão de variação de umidade. As
Tabelas 5.11, 5.12 e 5.13 mostram as características de moldagem e os gráficos das Figuras
5.17 a 5.34 estão demonstrando a variação da tensão cisalhante com o deslocamento horizontal
e a variação do volume com a variação horizontal.
Tabela 5.11 – Características de moldagem dos corpos de prova sem bentonita no ensaio de
cisalhamento direto. S00 WOT(-) S00 WOT(-) S00 WOT(+)
σi (kPa) 50 100 200 50 100 200 50 100 200
D (cm) 6,00 5,98 6,00 5,99 5,98 5,98 5,95 5,94 5,94
h (cm) 3,18 3,15 3,20 3,12 3,15 3,11 3,24 3,14 3,14
mcp (g) 171,92 177,15 183,53 193,10 194,09 190,00 193,29 190,87 184,64
w (%) 6,82 7,02 6,97 9,33 9,09 9,41 11,71 11,98 11,31
ρd (g/cm³) 1,79 1,87 1,92 2,01 2,01 1,99 1,92 1,95 1,90
e0 0,45 0,39 0,36 0,30 0,29 0,31 0,35 0,33 0,37
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
Nota ³: σi é referente a tensão inicial aplicada, D ao diâmetro médio do corpo de prova, h é relativo a altura média do corpo de prova e mcp a massa do corpo de prova.
Tabela 5.12 – Características de moldagem dos corpos de prova com teor de 5% de bentonita no
ensaio de cisalhamento direto. S05 WOT(-) S05 WOT(-) S05 WOT(+)
σi (kPa) 50 100 200 50 100 200 50 100 200
D (cm) 5,97 5,97 6,00 5,97 5,96 5,97 6,00 5,94 6,00
h (cm) 3,20 3,20 3,21 3,20 3,19 9,98 3,21 3,15 3,21
mcp (g) 173,79 171,95 172,80 181,95 183,76 190,99 182,80 180,65 182,84
w (%) 7,39 8,16 7,96 10,13 10,01 9,98 12,92 13,05 12,52
ρd (g/cm³) 1,81 1,88 1,80 1,85 1,88 1,92 1,79 1,83 1,79
e0 0,44 0,39 0,57 0,41 0,39 0,36 0,46 0,43 0,46 Nota¹: S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
Nota ³: σi é referente a tensão inicial aplicada, D ao diâmetro médio do corpo de prova, h é relativo a altura média do corpo de prova e mcp a massa do corpo de prova.
Tabela 5.13 – Características de moldagem dos corpos de prova com teor de 10% de bentonita no
ensaio de cisalhamento direto. S05 WOT(-) S05 WOT(-) S05 WOT(+)
σi (kPa) 50 100 200 50 100 200 50 100 200
D (cm) 5,95 5,95 5,95 5,97 5,96 5,96 5,98 5,95 5,96
h (cm) 3,21 3,19 3,23 2,27 3,19 3,21 3,18 3,20 3,22
mcp (g) 185,03 186,02 189,32 183,00 187,27 184,56 186,30 185,60 188,42
w (%) 9,55 9,43 9,74 11,72 12,01 10,92 14,10 14,07 13,95
ρd (g/cm³) 1,89 1,91 1,92 1,79 1,88 1,86 1,83 1,83 1,84
e0 0,40 0,38 37,00 0,47 0,40 0,42 0,44 0,44 0,43 Nota¹: S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 10% de bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima. Nota ³: σi é referente a tensão inicial aplicada, D ao diâmetro médio do corpo de prova, h é relativo a altura média do corpo de
prova e mcp a massa do corpo de prova.
47
Figura 5.17 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo sem bentonita abaixo da
umidade ótima.
Figura 5.18 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo sem bentonita abaixo da
umidade ótima
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 2 4 6 8
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
48
Figura 5.19 – Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo sem bentonita na umidade
ótima.
Figura 5.20 – Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo sem bentonita na umidade
ótima
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 2 4 6 8
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
49
Figura 5.21 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo sem bentonita acima da
umidade da ótima.
Figura 5.22 – Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo sem bentonita acima da
umidade da ótima.
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 1 2 3 4 5 6 7
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)50kpa 100kpa 200kpa
50
Figura 5.23 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 5% bentonita abaixo da
umidade ótima.
Figura 5.24 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 5% de bentonita abaixo
da umidade ótima
0
25
50
75
100
125
150
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 2 4 6 8
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
51
Figura 5.25 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 5% bentonita na umidade
ótima.
Figura 5.26 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 5% de bentonita na
umidade ótima
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 2 4 6 8
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
52
Figura 5.27 Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 5% bentonita acima da
umidade ótima.
Figura 5.28 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 5% de bentonita acima
da umidade ótima
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 1 2 3 4 5 6 7
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
53
Figura 5.29 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 10% bentonita abaixo da
umidade ótima.
Figura 5.30 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 10% de bentonita abaixo
da umidade ótima
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 2 4 6 8
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
54
Figura 5.31 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 10% bentonita na umidade
ótima.
Figura 5.32 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 10% de bentonita na
umidade ótima
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 2 4 6 8
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
55
Figura 5.33 - Gráfico de tensão cisalhante x deslocamento horizontal para o solo com 10% bentonita acima da
umidade ótima.
Figura 5.34 - Gráfico de variação de volume x deslocamento horizontal para o solo com 10% de bentonita acima
da umidade ótima
Nas Figuras 5.35, 5.36 e 5.37 estão apresentadas a envoltória de resistência das amostras
na condição inundada e a Tabela 5.15 mostra os resumos das equações com os valores de do
0
25
50
75
100
125
150
0 2 4 6 8
Ten
são
Csi
salh
ante
(kp
a)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0 1 2 3 4 5 6 7
Var
iaçã
o d
o v
olu
me
(%
)
Deslocamento Horizontal (mm)
50kpa 100kpa 200kpa
56
ângulo de atrito e coesão. Já as Figuras 5.38 e 5.39 mostram graficamente as variações dos
ângulos de atrito e coesão respectivamente.
Figura 5.35 – Envoltórias de resistência do solo sem bentonita.
Figura 5.36 - Envoltórias de resistência do solo com 5% de bentonita.
S00: wot(-)
τ = 2,28 + σtg19,35º
R² = 1
S00 : wot
τ = 2,93 + σtg 26,35°R² = 0,99
S00: wot(+)
τ = 2,46 + σtg 16,02º
R² = 0,99
0
50
100
150
0 50 100 150 200 250
Sem bent. W-ot sem bent. wot Sem bent. W+ot
S05: wot(-)
τ = 3,76 + σtg 25,26º
R² = 0,99
S05 : wot
τ = 5,86 + σtg 29,94º
R² = 0,99
S05: wot(+)
τ = 2,71 + σtg 19,92º
R² = 0,990
50
100
150
0 50 100 150 200 250
5% w-ot 5% wot 5% w+ot
57
Figura 5.37 - Envoltórias de resistência do solo com 10% de bentonita.
Tabela 5.14 – valores obtidos em ensaio do ângulo de atrito e coesão.
Material φ c
S00 wot(-) 19,35 2,28
S00 wot 26,35 2,93
S00 wot(+) 16,02 2,46
S05 wot(-) 25,26 3,76
S05 wot 29,94 5,86
S05 wot(+) 19,92 2,71
S10 wot(-) 21,04 4,23
S10 wot 23,64 7,74
S10 wot(+) 14,01 3,90
Nota¹: S00 refere-se ao solo sem bentonita, S05 refere-se a mistura solo-bentonita com 5% de
bentonita e S10 a mistura solo-bentonita com 10% de bentonita.
Nota²: wot(-) refere-se abaixo da umidade ótima, wot representa a umidade ótima e wot(+) acima da umidade ótima.
S10 : wot(-)
τ = 4,23 + σtg 21,04º
R² = 0,99
S10 : wot
τ = 7,74 + σtg 23,64º
R² = 0,99
S10 : wot(+)
τ = 3,90 + σtg 14,01º
R² = 10
50
100
150
0 50 100 150 200 250
10% w-ot 10% wot 10% w+ot
58
Figura 5.38 – Valores dos ângulos de atrito expressos graficamente
Figura 5.39 – Valores de coesão (em kPa) representados graficamente.
Nos ensaios, observa-se para o teor de 10% que de uma forma geral, o ângulo de atrito
diminui e a coesão aumenta. O que é esperado segundo Lukiantchuki (2007). Quando a umidade
ótima é alterada, ressalta-se a diminuição das resistências de valores no ramo úmido quando
comparados a valores no ramo seco, o que também era previsto por (MASSAD, 2016).
Soares (2012) Observa para misturas com 5% de bentonita sortida existe “ganhos” pouco
significativos de coesão e ângulo de atrito, assim como acontece no estudo em questão, estando
coerente com a literatura. O grande diferencial é que no estudo da autora, assim como
Lukiantchuki (2007) e Camargo (2012) há uma pequena diminuição nas tensões cisalhantes, e,
nos gráficos das tensões cisalhantes do presente estudo, observa-se essa pequena diminuição só
19,35Wot(-)
25,26Wot(-)
21,04Wot(-)
26,35Wot
29,94Wot
23,64Wot
16,02Wot(+)
19,92Wot(+)
14,01Wot(+)
0
5
10
15
20
25
30
35
Sem Bent. 5% 10%
2,28wot(-)
3,76wot(-)
4,23wot(-)
2,93wot
5,86wot
7,74wot
2,46wot(+)
2,71wot(+)
3,90wot(+)
0
2
4
6
8
10
Sem Bent. 5% 10%
59
nos teores de 10%, existindo, inclusive, ganho significativo na tensão cisalhante de até 20kPa
na mistura com 5% de bentonita bofe na umidade ótima no gráfico tensão Cisalhante x
Deslocamento, mostrando assim, que essa forma de bentonita com esse teor abrange seu uso
para além de componentes impermeabilizantes, pois, sua plasticidade aumenta, seu coeficiente
de permeabilidade diminui até significativamente (mas não o suficiente para ser usado como
barreiras impermeabilizantes para este tipo de solo no teor de 5%) e sua tensão cisalhante
aumenta. É importante ressaltar que, apesar do incremento de bentonita no solo atipicamente
ter aumento de tensão, isto ocorreu para o corpo de prova individualmente, pois em um contexto
geral, analisando as envoltórias do solo sem bentonita e com o teor de 5% de bentonita, o
aumento do ângulo de atrito e coesão foram relativamente baixos.
6 CONCLUSÃO
A pesquisa investigou que há viabilidade em usar misturas de bentonitas na forma bofe,
que até então era caracterizada como bentonita de baixa qualidade e sem uso para a engenharia
civil.
Inicialmente, foi feita a caracterização e investigado o nível de inchamento da bentonita
que foi estudada. Fez-se a mistura do solo-bentonita nos teores de 5% e 10%, e a partir destes
valores, obtiveram-se as respectivas curvas de compactação, observando assim, que não houve
variações significativas no peso específico seco e variações singelas nas umidades ótimas
quando comparada com a bentonita sortida.
A partir disso, foram feitos ensaios de permeabilidade variando as umidades em: ótima,
2% abaixo da ótima, 2% acima da ótima. Neste contexto, encontraram-se valores de
permeabilidade variando na ordem de 10-2 cm/s a 10-8 cm/s, sendo este último no teor de 10%
e aceito para utilização em barreiras impermeabilizantes. Mostrando assim, competitividade na
bentonita bofe para uso em barreiras impermeabilizantes, pois, mesmo o teor sendo
relativamente maior (geralmente teor de 5% de bentonita sortida já seria o suficiente para esta
ordem de permeabilidade em solos arenosos), essa bentonita não altera significativamente as
propriedades do solo, alterando menos, inclusive, que teores de 5% com bentonita sortida.
Ainda a bentonita do tipo bofe apresenta um ganho de resistência cisalhante na mistura
com teor de 5% e sua resistência é muito pouco alterada no teor de 10% (quando comparado
com valores das misturas com bentonitas mais expansivas). Além de praticamente não expandir
quando submetida a estresses.
60
Outrossim, a bentonita na forma bofe pode ser usada não somente em barreiras
impermeabilizantes, como pode ser usada para diversas tecnologias na engenharia civil, já que
é um material que aumenta consideravelmente a plasticidade da amostra a qual seja misturada,
como também não altera a resistência do mesmo, pelo contrário, em teores de 5% tornou-se
mais resistente.
Portanto, dadas as diversas diferenças de características citadas no presente trabalho das
misturas solo-bentonita com bentonita bofe e sortida, torna-se imprescindível quem for utilizar
da argila, saber qual forma está usando e suas respectivas propriedades a fim de evitar prejuízos
financeiros e baixa qualidade do fim desejado.
61
7 BIBLIOGRAFIA
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D2435/D2435M - Standard
Test Methods for One-Dimensional Consolidation Properties of Soils Using Incremental
Loading. West Conshohocken: [s.n.], 2011.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS, ASTM. D3080/D3080M –
Standard test method for direct shear test of soils under consolidated drained conditions.
West Conshohocken: [s.n.], 2011.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508 - Grãos de solo que
passam na peneira de 4,8mm - Determinação da massa específica. Rio de Janeiro: ABNT,
1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo - Ensaio de compactação.
Rio de Janeiro: ABNT, 1986.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 7180 - Solo -
Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro: [s.n.], 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 7181 - Solo -
Análise granulométrica. Rio de Janeiro: [s.n.], 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 07182 - Solo -
Ensaio de compactação. Rio de Janeiro: [s.n.], 1986.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 12007 – Solo -
Ensaio de adensamento unidimensional. Rio de Janeiro: [s.n.], 1990.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 13292 - Solo -
Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos granulares à carga constante. Rio
de janeiro: [s.n.], 1995.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 14545 – Solo -
Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos à carga variável. Rio de
Janeiro: [s.n.], 2000.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 6457 - Amostras de
solo - Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro:
[s.n.], 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. NBR 6459 - Solo -
Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro: [s.n.].
CAMARGO, K. R. Avaliação da condutividade hidráulica e da resistencia ao cisalhamento
de misturas solo-bentonita: estudo de caso de um aterro sanitário localizado em Rio Grande
(RS). São Carlos: [s.n.], 2012.
62
CETESB. Procedimento para implantação de aterros em valas. [S.l.]: [s.n.], 2005.
CETESB, C. D. T. E. D. S. D. S. P. Resíduos sólidos industriais. Sao Paulo: [s.n.], 1993.
CUNHA, C. L. D. S. Estudo das caracteristicas de compressibilidade unidimensional e
plasticidade de misturas de argila e areia. Vitória: Universidade Federal do Espirito Santo,
2012.
CUTRIM, A. A.; MARTIN-CORTÉS, G. R.; VALENZUELA-DÍAZ, F. R. Bentonitas da
Paraíba. 1ª. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2015.
DANIEL, D. E. State-of-the-Art: Laboratory Hidraulic Conductivity Tests for Saturated
Soils. Philadelphia. 1994.
DANIEL, D. E. et al. Permeabylity Testing with Flexible-Wall Permeameters. Geotechnical
Testing Journal, 7, n. 3, Sept. 1984. 113-122.
DANIEL, D. E.; KOERNER, R. M. Waste containment facilities: guidance for construction,
quallity assurance and quallity control of liner and cover syster. New York: ASCE, 1995. 354
p.
FREITAS NETO, O. et al. Análise da influência da energia de compactação e do teor de argula
na permeabilidade do solo., Natal, 2004. 5.
GRIM, R. E. Clay Mineralogy. New York: McGraw-Hill, 1968.
GRIM, R. E. Clay mineralogy. 2. ed. New York: McGraw-Hill, 1968. 464 p.
LAMBE, T. W. The engineering behavior of compacted clay. Journal of the soil mechanics
and foundation division, v. 84, 1958 May.
LAMBE, T. W.; WHITMAN, R. V. Soil Mechanics. New York: John Wiley & Sons, 1969.
LUKIANTCHUKI, J. A. Influência do teror de bentonita na condutividade hidráulica e na
resistencia ao cisalhamento de um solo arenoso usado como barreira impermeabilizante.
São Carlos. 2007.
MASSAD, F. Obras de terra - curso básico de geotecnia. 2ª. ed. São Paulo: Oficina de textos,
2010.
MASSAD, F. Mecânica dos solos experimental. São Paulo: Oficina de textos, 2016.
MESRI, G.; OLSON, R. E. Mechanisms controlling the permeabillity of clays. Clays and clays
minerals, v. 19, 1971.
MITCHELL, J. K. Fundamentals of soil behavior. 2ª. ed. Berkeley: John Wiley & Sons, 1993.
437 p.
MITCHELL, J. K.; HOOPER, D. R.; CAMPANELLA, R. G. Permeability of compacted clay.
Journal soil mechanics and foundations div., 1965. 41-65.
63
MORANDINI, T. L. C. Condutividade hidráulica e compatibilidade em combinações de
solo tropical e bentonita para uso em barreiras. Ouro Preto: Universidade Federal de Ouro
Preto, 2009.
PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos. 3ª. ed. São Paulo: Oficina de textos, 2006.
SOARES, V. Utilização de solo saprolítico com bentonita na construção de revestimento
de fundo de aterros sanitários. São Paulo: Escola politécnica da universidade de São Paulo,
2012.
![Parecer Cezar Bitencourt[1]](https://static.fdocumentos.com/doc/165x107/54e408d34a795939618b4915/parecer-cezar-bitencourt1.jpg)
