Utilização da biotecnologia para a estabilização de solos: Precipitação de CaCO3 por via enzimática. Influência do tipo de solo.

Abstract

A presente dissertação tem como principal objectivo analisar a influência que diferentes tipos de solo têm no processo da precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3) por via enzimática com o intuito de proporcionar uma satisfatória estabilização dos solos. Assim sendo, é essencial conhecer o comportamento mecânico dos solos e as suas características, procedendo-se então à primeira fase dos trabalhos que consiste na caracterização dos mesmos. Os ensaios de caracterização de solos, nomeadamente ensaios de granulometria, de densidade de partículas, dos limites de consistência, ensaios de Proctor Normal, do teor em matéria orgânica e medição do pH, demonstraram quão diferentes são as suas características e propriedades. Este trabalho tem como finalidade, também, aprofundar o conhecimento no que diz respeito à temática da estabilização de solos pois, tratando-se de um tema relativamente recente, há ainda um vasto território por explorar. O reforço dos solos foi realizado através de técnicas de estabilização biológica, recorrendo-se à utilização de enzimas que em conjunto com cloreto de cálcio e ureia formam compostos cristalinos, nomeadamente o carbonato de cálcio (CaCO3), os quais, preenchendo os vazios dos solos em estudo, alteram o comportamento mecânico dos mesmos. Após a exaustiva caracterização dos solos procedeu-se à segunda fase dos trabalhos que consistiu na aferição dos valores de resistência mecânica dos mesmos. A avaliação do comportamento mecânico dos solos foi feita através de ensaios de compressão simples (UCS) e para que houvesse uma base de comparação foram realizados ensaios com, e sem reforço dos solos. Foram também utilizados dois processos de cura diferentes, ao ar e na câmara húmida, com a duração de 14 dias. Os resultados obtidos no final do processo experimental enquadram-se com o expectável, apenas quando a cura se realizou na câmara húmida, ou seja, observou-se uma melhoria das propriedades mecânicas dos solos em estudo quando não houve variação do teor em água.

The main goal of this dissertation is to analyse the influence that different types of soil have on the process of calcium carbonate used to enhance the stabilization of soils. Therefore, is essencial to acknowledge the mechanical behaviour of the soils and its characteristics, so the first phase of the work consists on their characterization. The characterization of the soils consists on the evaluation of the size of particules, density, Atterberg limit tests, maximum dry unit weight and optimum water content (Proctor Test), organic matter and pH measurement. This paper also has the objective to deepen the knowledge about the stabilization of soils because it is a relatively recent thematic so there’s still a huge territory to explore. The reinforcement of the soils was made through technics of biostabilization using enzymes along with calcium chloride and urea, forming crystalline compounds such as calcium carbonate (CaCO3), which, filling the empty spaces between the soil particles, change the mechanical behaviour of the soils. Following an exhaustive characterization of the soils, the evaluation of its mechanical resistance was made, consisting on the second phase of this dissertation. The evaluation of the mechanical behaviour of the soils was made through Unconfined Compression Tests (UCS) with and without biostabilization. It was also taken into account two different processes of cure, at air and inside a humidity chamber, for 14 days. The results obtained at the final of the experimental process fit with the expected only when the cure was inside a humidity chamber, meaning that it was observed an improvement of the mechanical properties of the soils in study for a constant water content.