RESUMO Este trabalho apresenta resultados oriundos de uma pesquisa experimental cujo o objetivo foi analisar o comportamento mecânico de uma mistura betuminosa a frio sob efeitos de cargas estáticas e repetidas. Inicialmente, fez-se uma dosagem Marshall para definição do teor de projeto da mistura, de acordo com a norma DNER (1994a). Após obtenção do teor de projeto, foram moldadas nove amostras para serem submetidas aos seguintes ensaios: módulo de resiliência, resistência à tração por compressão diametral e fadiga. Verificou-se que a estabilidade Marshall, independente do traço utilizado, superou o limite mínimo recomendado na especificação de serviço DNIT (2010a). Quanto à fluência, os valores encontrados superaram os exigidos na referida especificação. Os resultados obtidos para a resistência à tração por compressão diametral média, módulo de resiliência e vida de fadiga da mistura betuminosa foram, respectivamente, de 0,47 MPa, na faixa de 1.530 a 1.837 MPa e menores que 1.000 ciclos (para a maioria das diferenças de tensão aplicadas), os quais foram inferiores àqueles comumente relatados para misturas a quente.

Abstract This paper presents the results of an experimental research aimed at analyzing the mechanical behavior of a cold bituminous mixture under effects of static and repeated loads. Initially, a Marshall mixture design was performed to determine the mixture design contents according to standard DNER (1994a). After obtaining the mixture design contents, nine bituminous specimens were molded and subjected to the following tests: resilient modulus, tensile strength by diametral compression, and fatigue. The Marshall stability, independent from the mixture content used, surpassed the minimum limit recommended by the service specification DNIT (2010a). Regarding the Marshall flow, the values found exceeded the required by the referred specification. The results obtained for the average tensile strength by diametral compression, resilient modulus and fatigue life of the bituminous mixture were, respectively, 0.47 MPa, in the range of 1530-1837 MPa, and lower than 1000 cycles (for most stress differences applied), which were lower than those commonly reported for hot mixtures.

RESUMO Este trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa experimental que objetivou estudar o comportamento mecânico de uma mistura betuminosa a frio sob efeitos de cargas estáticas e repetidas. Após a caracterização dos agregados e do ligante empregados na pesquisa, efetuou-se a mistura, a partir da dosagem Marshall, obtendo o teor de projeto equivalente a 8,5% de emulsão. Nesse teor de emulsão, moldaram-se várias amostras, que foram submetidas aos ensaios de módulo de resiliência, resistência à tração por compressão diametral e fadiga. A caracterização dos agregados e do ligante mostrou-se concordante com vários estudos, exceto o resíduo da peneiração, que não atendeu à exigência do IBP (1999). Para os ensaios com as misturas asfálticas, empregaram-se três corpos de prova, pesando cada um deles cerca de 1.200 g, compactados com 75 golpes em cada uma de suas faces. Observou-se que a estabilidade e a fluência Marshall de 620 kgf e de 4,20 mm, respectivamente, superaram o limite mínimo recomendado na especificação de serviço do DNIT (2010a). Com relação aos ensaios de módulo de resiliência e de resistência à tração por compressão diametral, obtiveram-se os valores de 1.616 MPa e 0,44 MPa, respectivamente, quando se verificou que os resultados foram bem inferiores aos encontrados em misturas a quente. Esse mesmo comportamento foi observado no ensaio de fadiga que, na maioria dos níveis de tensão aplicados, foi inferior a 1.000 aplicações do carregamento.

ABSTRACT This paper presents the results of an experimental study that aimed to study the mechanical behavior of a cold bituminous mixture under effects of static and repeated loads. After the characterization of the aggregates and the binder employed in the study, it was performed the mixture from the dosage Marshall, obtaining the equivalent project content of 8.5% emulsion. In this emulsion content, several samples were shaped and subjected to the tests of resilient modulus, tensile strength by diametrical compression and fatigue. The characterization of aggregates and binder proved to be consistent with several studies, except the residue of the sifting that did not meet the requirement ofIBP (1999). For tests with the asphalt mixtures, three specimens were employed, each weighing about 1,200 g, compacted with 75 blows on each of their faces. It was observed that the Marshall stability and creep of 620 kgf and 4.20mm, respectively, exceeded the minimum threshold recommended by the service specification DNIT (2010a). With regard to tests of resilience modulus and tensile strength by diametral compression, values of 1,616 MPa and 0.44 MPa were obtained, respectively, verifying that the results were much lower than those found for hot mixtures. The same behavior was observed for the fatigue test that, for most levels of stress applied, was inferior to 1000 applications of loading.

RESUMONeste trabalho, estudou-se a influência do diâmetro e do número de camadas do corpo de prova nas curvas de compactação de laboratório e na resistência mecânica de dois solos residuais de gnaisse da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, respectivamente, de texturas argilo-areno-siltosa (Solo 1) e areno-silto-argilosa (Solo 2), com vistas à construção de estradas florestais. Além dos resultados dos ensaios de compactação, determinou-se a resistência à compressão não confinada dos solos empregando corpos de prova compactados na umidade ótima (wot) e nos teores de umidade 3% abaixo e 2% acima, considerando como referência a energia de compactação do ensaio Proctor normal e empregando corpos de prova compactados em uma, duas e três camadas, bem como nos diâmetros de 35 mm, 73 mm e 100 mm, com nove repetições. Para fins práticos de engenharia e com base em análise estatística aplicada aos parâmetros massa específica aparente seca e resistência à compressão não confinada, pode-se concluir que: (i) há diferenças significativas entre as compactações realizadas em uma e em três camadas, não ocorrendo o mesmo nas compactações realizadas em duas e em três camadas, para ambos os solos; e (ii) há diferenças significativas entre a compactação de corpos de prova de diâmetro 100 mm e os demais de 73 mm e 35 mm, para o solo 1 (argiloso), bem como há também diferenças apenas no ramo seco da curva de compactação, para o solo 2 (arenoso).

ABSTRACTThis paper addresses the study of the influence of specimen diameter and number of layers on the laboratory compaction curves and mechanical strength of two gneiss residual soils from Zona da Mata Norte of Minas Gerais state, Brazil, respectively with grain size distributions classified as silty-sandy clay (Soil 1) and clayey-silty sand (Soil 2) for forest road applications. Besides compaction testing data, it was determined the unconfined compression strength of soils using specimens compacted at the optimum water content (wot), wot -3% and wot +2% referred to the standard Proctor compaction effort and using specimens compacted with one, two and three layers as well as diameters of 35 mm, 73 mm and 100 mm, with nine replicates. For practical engineering purpose and based on statistical analysis applied to the parameters dry specific weight and unconfined compression strength it can be concluded that: (i) for both soils, there are significant differences between the compactions carried out in one and three layers, and not the same for two and three layers; and (ii) for Soil 1 (clayey soil), there are significant differences between compaction using 100 mm and the 73 mm and 35 mm diameter specimens, as well as for Soil 2 (sandy soil) these differences occurs only in the dry branch of the compaction curve.

O "grits" é um resíduo sólido de características arenosas e coloração acinzentada, gerado pela indústria de polpa kraft durante a etapa de recuperação do licor branco empregado no cozimento dos cavacos de madeira. O objetivo deste trabalho foi estudar o potencial do grits como material de construção, considerando-se a sua empregabilidade na fabricação de tijolos de solo-cimento. Para a determinação da quantidade ideal de resíduo a ser utilizada, foram estudados os traços em volume 1:14:0; 1:10,5:3,5; 1:7:7; 1:3,5:10,5; e 1:0:14 de cimento, solo e grits, respectivamente. Os materiais foram caracterizados por meio de ensaios de análise granulométrica, limite de liquidez e limite de plasticidade, e os resultados foram de acordo com as prescrições normativas. O ensaio prático da caixa também foi usado para verificar os materiais, e os resultados atenderam às recomendações. Uma vez realizado o ensaio de compactação para obter o teor de umidade ótima, os tijolos foram produzidos com 90% desse valor, pois a resistência à compressão é favorecida com o material do ramo seco. No entanto, durante a moldagem não foi possível produzir tijolos com os traços 1:3,5:10,5 e 1:0:14, pois, nesses casos, as misturas de solo-cimento-grits não apresentaram plasticidade suficiente. Os tijolos produzidos com os demais traços foram, então, submetidos a ensaios de resistência à compressão e de absorção. Em relação à resistência à compressão, aos 28 dias todos os traços apresentaram valores médios superiores ao estabelecido pela normalização, que é de 2,0 MPa. Os tijolos fabricados com maior quantidade de grits apresentaram melhor desempenho no que se refere à resistência mecânica. Assim, este estudo não apenas apresenta o benefício ambiental de destinar corretamente o resíduo, como também contribui com novos materiais para a construção civil.

Grits is a solid residue, with sandy characteristics and grayish appearance, produced by the kraft pulp industry, during the recovery stage of white liquor used in the cooking of the wood chips. The aim of this paper was to study the potential of grits as a building material, considering their employability in the manufacturing of soil-cement blocks. To set the ideal amount of residue to be used, the traits in volume 1:14:0; 1:10,5:3,5; 1:7:7; 1:3,5:10,5; 1:0:14 of cement, soil and grits were studied, respectively. The materials were characterized by the sieve analysis, liquid limit and plastic limit tests and the results are consistent with the prescriptive requirements. The practical test of the box was also used to verify the materials and the results met the recommendations. Once the compaction test was performed to obtain the optimum moisture content, the bricks were produced with 90% of this value, because the compressive strength is increased with dry material. However, it was not possible to produce blocks with traits 1:3,5:10,5 and 1:0:14 because, in these cases, mixtures of soil-cement-grits did not show sufficient plasticity. The blocks produced with others traits were tested for compressive strength and absorption. Regarding the compressive strength at 28 days, all traits had their mean values higher than the normalization, which is 2.0 MPa. The blocks which were produced with higher grits showed better performance in compressive strength. Therefore, this study not only has the environmental benefit of directing the residue properly, but also contributes to new construction materials.

Este artigo aborda a viabilidade técnica do uso de solos locais, preferencialmente os de comportamento geotécnico laterítico, em camadas de reforço do subleito de rodovias vicinais de baixo volume de tráfego, através de ensaios geotécnicos e da classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical). Para este propósito, consideraram-se amostras deformadas de solos coletadas no subleito das estradas VCS 493 e VCS 296, pertencente à malha rodoviária vicinal do município de Viçosa-MG, Brasil. O programa de estudo de laboratório envolveu a realização dos seguintes ensaios: (i) granulometria conjunta; (ii) limites de Atterberg (LL e LP); (iii) massa específica dos grãos do solo; (iv) compactação e CBR realizados na energia do Proctor normal; (v) compactação Mini-MCV; e (vi) perda de massa do corpo-de-prova por imersão em água. Os resultados desta pesquisa possibilitaram verificar que os solos de comportamento laterítico foram enquadrados no grupo LG' na classificação MCT e que, mesmo apresentando valores de Limite de liquidez e Índice de plasticidade elevados, quando compactados na energia do Proctor normal e, conseqüentemente, imersos em água, não apresentaram expansão com valor significativo no ensaio de CBR. Por outro lado, as areias saprolíticas apresentam perda de massa por imersão (Pi) difícil de ser previsto na Metodologia MCT, pois podem apresentar valores muito elevados e baixos, conforme a compacidade atingida durante o processo de compactação dos corpos-de-prova, como pode ser notado no resultado da amostra 8.

This paper approaches the technical feasibility of using local soils, preferably those of lateritic geotechnical behavior, in subgrade reinforcement layers of low traffic volume vicinal roads through geotechnical testing and MCT methodology (Miniature, Compacted, Tropical). Therefore, disturbed soil samples were collected from the road subgrade VCS 493 and VCS 296 from to the vicinal road net of the city of Viçosa, Minas Gerais state, Brazil. The laboratory study program included the following trials: (i) grain-size distribution; (ii) Atterberg limits (LL and PL); (iii) specific mass of soil grain; (iv) compaction and CBR carried out in normal Proctor energy; (v) mini-MCV compaction; and (vi) specimen weight loss by water immersion. By using the results from this, it was possible to check if soils presenting lateritic behavior were classified in the LG' group of the MCT methodology, and that they even presenting high values of liquid limit and plasticity index, when compacted in normal Proctor energy and therefore water immersed, they did not present expansion with a significant value in CBR trial. On the other hand, the saprolitic sands presented mass loss by water immersion (Pi) difficult to be predicted through the MCT methodology because they can present very high and low values according to compacteness reached during compaction process, as it can be noted in the result from sample 8.

Este artigo aborda a influência da variação da carga por eixo e da pressão de enchimento dos pneus sobre as deflexões superficiais recuperáveis previstas na estrutura de pavimento da estrada não pavimentada VCS 346, considerada representativa da malha vicinal do Município de Viçosa, MG. O programa de estudo considerou as seguintes análises: (i) contagem volumétrica do tráfego, inclusive de veículos comerciais do tipo 2C; (ii) deflexões recuperáveis previstas, em função dos dados disponíveis no estudo; (iii) estrutura do pavimento, com dados referentes ao material das camadas. Com as análises, observou-se que a aplicação de níveis mais críticos de carregamento interferiu significativamente na vida útil do pavimento e, dependendo da combinação da carga por eixo e da pressão de enchimento dos pneus, a vida útil da estrada pode sofrer redução da ordem de 89%. Investigaram-se ainda, neste trabalho, dois métodos para dimensionar a espessura do revestimento primário para rodovias não pavimentadas. Um desses métodos foi o empírico, qual seja, o método do DNIT para dimensionamento de pavimentos flexíveis; e o outro foi fundamentado em teoria elástica para sistemas de camadas. Para o dimensionamento de estradas não pavimentadas melhoradas com uma camada de revestimento primário (sistema de duas camadas), concluiu-se que o procedimento mais adequado foi o emprego da teoria elástica.

This paper approaches the influence of the variation of load per axle and tire pressure on the recoverable superficial deflections in a pavement structure of the VCS 346 unpaved road taken as representative of the secondary road net of Viçosa-MG, Brazil. The program of study considered the following analysis: (i) traffic volume counting including 2C type commercial vehicles; (ii) predicted recoverable superficial deflections in function of the available data from the study; (iii) structure of the pavement including data from the materials of its layers. By the analyses, it was verified that the application of more critical loading levels affected significantly the pavement serviceable life and depending on the combination of axle load and tire pressure, road pavement serviceable life could be reduced by 89%. In this study, it was also investigated the application of two methods to measure sub-grade reinforcement layer thickness of unpaved roads. One of these two methods was empirical, the DNIT's Flexible Pavement Design criteria and the other was based on elastic theory applied to a two layer system. The use of the elastic theory was more adequate to measure unpaved roads improved with wearing courses (two layer system) proved to be the best procedure for designing unpaved road systems.

Este artigo apresenta um procedimento para estudo do comportamento mecânico de três solos oriundos da empresa CENIBRA S. A., localizada na cidade de Belo Oriente, Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em revestimento primário, reforço de subleito e sub-base de estradas florestais, classificados como argila amarela, argila vermelha e areia. Empregou-se, nesta investigação, a técnica de estabilização mecânica de solos com correção granulométrica. O programa de ensaios de laboratório englobou o uso de várias composições percentuais de solos, com base na mistura entre dois deles, de modo a obter um produto final eficiente para aplicações nas estradas florestais da CENIBRA S. A. Trabalhou-se com os percentuais de 60, 70 e 80% de areia e de 20, 30 e 40% das argilas nas composições das misturas, compactando estas na energia do ensaio Proctor Modificado. A melhor resposta mecânica foi obtida pela mistura de 80% de areia e 20% de argila amarela, com capacidade de carga representada pelo ISC de 63%.

This paper presents a procedure for studying the mechanical behavior of three soils from the cellulose company CENIBRA S. A. located in the city of Belo Oriente, the state of Minas Gerais, Brazil, to be used as a surface course, sub-grade reinforcing layer and sub-base on forest roads. The mechanical stabilization technique named textural proportioning was used throughout the study. The laboratory testing program encompassed the use of different amounts of soils in order to determine the most efficient combination of two of them to be used in the CENIBRA S. A. forest road system. Soil mixtures were produced using sand contents of 60, 70 and 80% and clayey soils contents of 20, 30 and 40%. Soils and mixtures specimens were compacted at the modified Proctor compaction effort. The best mechanical response was associated to the 80% sand and 20% yellow clay mixture, which presented bearing capacity via ISC of 63%.

Este artigo aborda uma contribuição às classificações geotécnicas tradicionais de solos Unified Soil Classification System (USC), Transportation Research Board System (TRB) e a Metodologia Miniatura, Compactado, Tropical (MCT) para um caso aplicado à rodovia municipal não pavimentada VCS 346, no Município de Viçosa, MG, considerando-se várias amostras deformadas de solos coletadas no subleito da referida via. Os principais objetivos deste estudo residem na contribuição de um banco de dados geotécnicos sobre classificações de solos tropicais, bem como na verificação de possíveis agrupamentos entre os sistemas geotécnicos tradicionais de classificação e a metodologia MCT. O programa de laboratório envolveu a realização dos seguintes ensaios: (i) granulometria conjunta; (ii) limites de Atterberg (LL e LP); (iii) massa específica dos grãos do solo; (iv) compactação Mini-MCV; e (v) perda de massa do corpo-de-prova por imersão em água. Os resultados possibilitaram verificar que, após a classificação das amostras, vários agrupamentos entre os sistemas de classificações geotécnicas tradicionais coincidiram com aqueles já apresentados na metodologia MCT e, considerando a pedogênese da região de Viçosa, MG, para o grupo NG', houve a contribuição dos grupos SC, SM e CL do Sistema USC e do grupo A-4 do Sistema TRB.

This paper addresses a contribution to the traditional geotechnical soil classifications systems USC (Unified Soil Classification) and TRB (Transportation Research Board), and the MCT methodology (Miniature, Compacted, Tropical) applied to a case study involving the laboratory geotechnical characterization of disturbed samples from the subgrade of the VCS 346 municipal unpaved road, located in Viçosa - MG. The main goals of this study are to contribute to the formation of a database directed to the geotechnical classification of tropical soils as well as to verify possible groupings among the traditional classification systems and the MCT methodology. The laboratory testing program encompassed: (i) grain-size distribution; (ii) Atterberg limits (LL and PL); (iii) unit weight of solid mater; (iv) mini-MCV compaction; and (v) specimen loss of weight via water immersion. After soil samples classifications, the results of this research supports that several groupings between the traditional geotechnical classifications coincided with those proposed in MCT methodology, and considering the region of Viçosa's pedogenesis, regarding the group NG ' there was an addition of the groups SC, SM and CL from the USC System and of the group A-4 from the TRB System.

Neste artigo, analisa-se a influência das diversas frações granulométricas do resíduo grits nos parâmetros ótimos de compactação, resistência mecânica e expansão, quando em misturas com dois solos típicos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, com fins de aplicação em estradas florestais. Os teores de resíduo empregados nas misturas foram de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28%, em relação à massa seca de solos, trabalhando-se com as energias de compactação dos ensaios Proctor intermediário e modificado. As frações de resíduo estudadas foram as equivalentes à argila e silte (d < 0,074 mm), areia (0,074 mm < d < 2,0 mm) e pedregulho (2,0 mm < d < 76 mm), considerando-se a escala granulométrica adotada pelo DNIT (1996). Fez-se uso do ensaio de CBR para a avaliação da capacidade de suporte e expansão dos solos e misturas. Os resultados indicaram que a fração fina do grits é a que mais contribui para ganhos de resistência mecânica, evidenciando-se a sua importância na reatividade das misturas, sendo a fração pedregulho a menos influente no ganho de capacidade de suporte dos solos.

This paper addresses the influence of size distribution of the industrial waste named grits on the optimum compaction parameters, mechanical strength and swelling of two typical soils from the North Forest Zone of Minas Gerais State, Brazil, for forest road applications. Specimens compacted at the intermediate and modified Proctor compaction effort and waste contents of 4, 8, 12, 16, 20, 24 and 28 % regarding soil dry unit weights were used throughout the study. Waste sizes analyzed in the laboratory testing program were those equivalent to clay (d < 0.074 mm), silt (0.074 < d < 2 mm), sand (d > 2 mm) and gravel (2 mm < d < 76 mm) sizes in accordance to the DNIT technical standard (DNIT, 1996). Soils and mixtures bearing capacity and swelling were evaluated by the CBR test. Data from the laboratory testing program support that the waste's clay and gravel size portions were responsible, respectively, for higher and lower increases in soils bearing capacity.

Trechos rodoviários experimentais são ferramentas úteis para a avaliação da eficiência de material de construção de estradas. Neste artigo, apresenta-se uma avaliação do desempenho de trechos experimentais construídos com camadas de solos estabilizados com o resíduo sólido industrial denominado lama de cal, que é um subproduto gerado em indústrias de celulose. Com base nos resultados de ensaios de resistência mecânica de um extenso programa de laboratório, em que se realizaram ensaios de caracterização dos solos e estudos de dosagem das misturas, foram construídos três trechos experimentais na região de Alagoinhas, Bahia, Brasil. Em uma avaliação qualitativa desses trechos experimentais, o melhor desempenho de campo foi associado àquele construído com a mistura contendo 70% de solo cascalho de primeira e 30% do resíduo lama de cal.

Experimental field road test sites are useful technical tools for evaluating the efficiency of road engineering materials. This paper is directed to the evaluation of performance of experimental field road test sites built using mixtures of in-place soils and industrial waste from the cellulose industry named whitewash mud. Analysis of data from an extensive laboratory testing program including soils geotechnical characterization and mixtures mechanical strength tests led to the construction of three experimental field road test sites in the municipality of Alagoinhas, Bahia State, Brazil. Data from a qualitative evaluation of these sites under field traffic conditions support that best performance can be associated to the road pilot test site built using mixture contents of 70 % of first class gravel and 30 % of whitewash mud.

Avaliou-se o efeito da imersão em água dos corpos-de-prova sobre a resistência mecânica de misturas solo-grits. Trabalhou-se com dois solos da cidade de Viçosa, localizada na Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, respectivamente de texturas predominantemente argilosa e arenosa e com o resíduo sólido industrial grits, um subproduto da indústria de celulose. Determinaram-se os parâmetros de resistência mecânica California Bearing Ratio (CBR) e Resistência à Compressão Não-Confinada (RCNC) de corpos-de-prova compactados nas energias de compactação referentes aos ensaios Proctor intermediário e Proctor modificado, com teores de grits na faixa de 4 a 28% e períodos de cura de 0, 7 e 28 dias. Com relação ao parâmetro CBR, os ensaios foram realizados segundo a metodologia tradicional (imersão em água dos corpos-de-prova por 96 horas) e sem a imersão em água, visando determinar possíveis perdas na capacidade-suporte das misturas. No que tange ao parâmetro compressão não-confinada, os ensaios foram realizados em obediência à norma brasileira para misturas solo-cimento (imersão em água durante quatro horas antes da ruptura dos corpos-de-prova) e sem a fase de imersão em água. Os resultados indicaram que a imersão em água dos corpos-de-prova influenciou significativamente a resistência mecânica das misturas solo-grits, que foram dependentes do tipo de ensaio empregado, tipo de solo, teor de grits, energia de compactação e período de cura.

This paper address the influence of water submersion on mechanical strength parameters of soil-grits specimens. Two residual soils, predominantly clayey and sandy soils from the city of Viçosa, located in the State of Minas Gerais, "Zona da Mata Norte", Brazil, and waste from cellulose industry were used in the study. The laboratory testing program consisted of CBR (California Bearing Ratio) and UCS (Unconfined Compression Strength) of specimens prepared with waste contents ranging from 4 to 28 %, compacted at the intermediate and modified compaction efforts, and cured during 0, 7 and 28 days. Laboratory tests were performed as follow: (i) CBR: tests were performed following the standard procedure, i.e. after 4 days water submersion before specimen penetration, and without submersion; and (ii) UCS: tests were performed following the Brazilian standard procedure, i.e. after 4 hours specimen submersion before testing, and without water submersion. The laboratory testing program data support that water submersion significantly influenced the tested mechanical strength parameters, which were dependent of the type of assay and soil, percentage of grits waste, compaction effort and cure.

Analisou-se a influência do tratamento térmico do resíduo grits na resistência mecânica de misturas solo-grits para aplicações em pavimentos de estradas florestais. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) dois solos residuais de gnaisse da Zona da Mata Norte de Minas Gerais; (ii) um resíduo da indústria da celulose denominado grits, que é composto de cal não-hidratada e areia, entre outros produtos; (iii) amostras de grits submetidas ao tratamento térmico em mufla sob temperaturas de 600, 700, 800 e 900 ºC antes da moldagem dos corpos-de-prova das misturas solo-grits; (iv) corpos-de-prova das misturas preparadas com o grits tratado termicamente, com 24% de grits em relação ao peso seco dos solos, compactados nas energias dos ensaios Proctor intermediário e modificado e curados por 7 e 28 dias em câmara úmida, sob condições de aproximadamente 22 ºC de temperatura e 100% de umidade relativa do ar; e (v) imersão completa dos corpos-de-prova das misturas solo-grits em água, pelo período de quatro horas, antes da determinação de suas resistências em ensaios de compressão não-confinada. Os resultados do programa de ensaios de laboratório indicaram que o tratamento térmico produziu amostras de grits mais reativas, podendo-se associar melhor desempenho mecânico às temperaturas de 800 e 900 ºC para o solo 1 e 800 ºC para o solo 2.

The objective of this paper was to analyze the influence of grits thermal treatment on the mechanical strength of soil-grits mixtures. The laboratory testing program included: (i) two residual gneiss soils from the Zona da Mata, Northern Minas Gerais; (ii) waste from the cellulose industry, namely grits, composed by non-hydrated lime and sand, among others by-products; (iii) grits samples submitted to thermal treatment in a muffle at the temperatures of 600, 700, 800 and 900 ºC before soils-grits specimens preparation; (iv) soils-grits specimens containing 24% of treated grits in relation to soil dry unit compacted at the intermediate and modified Proctor compaction test, and cured during 7 and 28 days in a moist room at the temperature of 22 ºC and relative humidity close to 100 %; and (iv) complete immersion of cured specimens in water (4 hours) before testing for compressive strength using the unconfined compression test. Data from the laboratory testing program support that: (i) thermal treatment produced more reactive grits samples; and (ii) best soils-grits mechanical responses were associated to grits treatment temperatures of 800 and 900 ºC for soil 1, and to 800 ºC for soil 2.

Este artigo é direcionado à caracterização do parâmetro durabilidade de dois solos típicos da microrregião de Viçosa, Minas Gerais, para fins de aplicação em estradas florestais, considerando-se, para tanto, as seguintes condições: (a) solos estabilizados com o resíduo industrial "grits"; (b) solos melhorados com cal ou cimento; e (c) solos estabilizados com grits e melhorados com cal ou cimento, a partir de resultados de ensaios de durabilidade por molhagem e secagem. Trabalhou-se com um solo residual maduro (solo 1) e um solo residual jovem de gnaisse (solo 2) da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil. O programa de ensaios de laboratório envolveu: (a) teor de grits: 24% calculado em relação ao peso de solo seco; (b) teor de cal ou cimento: 10 e 20%, calculados em relação ao peso de grits seco; (c) energias de compactação: referentes aos ensaios Proctor normal e modificado; e (d) período de cura: sete dias em câmara úmida. Os resultados do programa de ensaios indicaram que: (a) as misturas solo-cal, solo-cimento, solo-grits-cal e solo-grits-cimento, em ambas as energias empregadas, resistiram a todos os ciclos do ensaio de durabilidade por molhagem e secagem; (b) a mistura solo 1 + grits + cal apresentou o melhor resultado, quando compactada na energia modificada, com perdas da ordem de 7%; com relação ao solo 2, o melhor resultado foi obtido quando se trabalhou com grits mais cimento, na energia modificada, com perdas da ordem de 9%; e (c) sob o aspecto durabilidade, as misturas solo-grits só apresentam potencial para emprego como material de construção rodoviária quando melhoradas com cal ou cimento.

This paper addresses the assessment of the durability properties of mixtures of two soils using laboratory wetting and drying durability tests for forest road applications, as follows: (a) soils stabilization with the industrial waste grits; (b) soil improvement using lime or cement; (c) soil stabilization using grits, and soil mixture improvement using lime or cement. A mature and a young residual soil from the Zona da Mata Norte of Minas Gerais were used throughout the study. The laboratory testing program comprised the following steps: (a) grits content of 24 % in relation to soil dry mass; (ii) lime or cement contents of 10 % and 20 % in relation to grits dry mass; (c) specimens compacted at the standard and modified Proctor effort; (d) mixture specimens curing time of seven days in acclimatized room. The testing program data supported that: (a) the soil -lime, soil-cement, soil-grits-lime and soil-grits-cement mixtures endured all cycles in the durability test; (b) the mixtures of soil 1, grits and lime compacted at the modified Proctor effort presented the best mechanical response in the durability tests, showing losses of approximately 7 %; regarding soil 2 mixtures, the best result was related to the grits and cement mixtures compacted at the modified Proctor effort, showing losses of approximately 9 %; (c) as for durability standard requirements, the mixtures of soil-grits presented potential for road engineering applications only in association with lime or cement.

Analisou-se a influência do teor de estabilizante, da energia de compactação e do período de cura na resistência mecânica e expansão de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais. As amostras de solos residuais de gnaisse coletadas na cidade de Viçosa, MG, Brasil, respectivamente, de texturas argilo-areno-siltosa e areno-argilo-siltosa, foram denominadas solos 1 e 2. Empregou-se como estabilizante químico o resíduo "grits" fornecido pela empresa de Celulose Nipo Brasileira (CENIBRA); os teores, em massa, de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28% desse resíduo foram utilizados nas misturas solo-"grits". Corpos-de-prova das misturas solo-"grits" foram compactados nos teores ótimos de umidade relativos às energias de compactação dos ensaios Proctor intermediário e modificado e curados por 0, 7, 28 e 90 dias. Avaliou-se a resistência mecânica dos solos e misturas através dos seguintes parâmetros: (a) índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR), resistência à compressão não confinada (RCNC) e resistência à tração em compressão diametral (Rt). Os resultados permitiram concluir que todos os parâmetros considerados na análise influenciaram, significativamente, a resistência mecânica das misturas solo-"grits", sendo o comportamento das misturas solo 1-"grits" influenciado, também, pelo teor de sódio presente na constituição química do "grits".

This paper addresses the influence of stabilizer content, compaction effort and curing time on the mechanical strength and swelling of two soils from the "Zona da Mata Norte" region, State of Minas Gerais, Brazil. Two residual gneiss soils from the municipality of Viçosa, Brazil, silt-sand-clay and silt-clay-sandy soils named soils 1 and 2, respectively, were used in this study. Industrial grits provided by Celulose Nipo Brasileira - CENIBRA was used as stabilizer, with contents ranging from 4 to 28 % regarding soil dry mass. Specimens of soil-grits mixtures were compacted at the Intermediate Proctor compaction effort and curing times of 0, 7, 28 and 90 days. Mechanical strength was evaluated as follows: California bearing ratio (CBR), unconfined compression strength (UCS) and indirect tensile strength (ITS). Data from the laboratory-testing program supported that all parameters affected mixture mechanical strength significantly, and the mechanical behavior of soil 1-grits mixtures were also influenced by sodium content of grits.

Analisaram-se as potencialidades de emprego do resíduo sólido industrial "grits", oriundo da indústria de celulose, como agente estabilizante de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em estradas florestais. Os solos estudados englobaram um residual maduro, de textura argilo-areno-siltosa, e um residual jovem, de textura areno-silto-argilosa. Para tanto, prepararam-se misturas envolvendo solos e o resíduo nos quantitativos de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28% em relação às massas de solo seco. Fez-se uso do ensaio CBR para avaliar as características de resistência e expansão das misturas. A avaliação dos resultados do estudo permite concluir que o resíduo "grits" apresentou potencial significativo como estabilizante dos solos, observando-se que: (i) a adição de "grits" aos solos foi responsável por ganhos nas suas resistências mecânicas, obtendo-se melhores resultados com o solo de textura areno-silto-argilosa; (ii) com relação à expansão medida no ensaio CBR, observaram-se pequenos acréscimos para o solo de textura argilo-areno-siltosa e decréscimos para o solo de textura areno-silto-argilosa, com aumentos no teor de "grits"; e (iii) as misturas solo-"grits" não responderam bem ao aumento da energia de compactação, quanto aos parâmetros CBR e expansãoCBR.

This paper is directed to forest road engineering applications, and address the potentialities of using an industrial solid waste from the cellulose industry, named grits, in the stabilization process of two soils from Zona da Mata Norte of Minas Gerais States, Brazil. Soil types tested comprised a mature residual silty-sandy-clay and a young residual clayey-silty-sand. Soil-grits mixtures were prepared at 4, 8, 12, 16, 20, 24 and 28 % stabilizer contents referred to soil dry masses. Mechanical strength and swelling parameters were determined by CBR (California Bearing Ratio) tests. The laboratory testing program data supported that addition of grits to soils led to: (i) significant mechanical strength gains that could be better associated with the clayey-silty-sandy soil; (ii) increases and decreases in swelling with increases in grits contents referred to the silty-sandy-clayey and the clayey-silty-sandy soils respectively, and (iii) increase in compaction effort did not lead to better mechanical responses of the mixtures regarding CBR and swellingCBR.