trabalho 17 - pavimentação

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COMPORTAMENTO DE UM SOLO ARGILOSO ESTABILIZADO COM CINZAS 
DE RESÍDUO SÓLIDO URBANO SOB CARREGAMENTO ESTÁTICO 
 
Cristian Chacón Quispe 
 Michéle Dal Toé Casagrande 
Departamento de Engenharia Civil 
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) 
 
 
 
RESUMO 
Este estudo apresenta o comportamento de um solo coluvionar argiloso estabilizado com cinzas, obtidas da 
incineração de Resíduo Sólido Urbano (RSU) em usina geradora de energia elétrica, sob carregamento estático, 
tendo como principal objetivo avaliar a influência destas cinzas misturadas com o solo para possíveis aplicações 
em estabilização de taludes rodoviários. Para isso foram realizados ensaios de caracterização física, química, 
como ensaios de compactação Proctor Normal e ensaios triaxiais consolidados isotropicamente drenados (CID), 
para o solo puro e mistura solo-cinza. Foi avaliada a influência do tipo de cinza (20% de cinza volante e de 
fundo). Os resultados mostram que a mistura solo-cinza apresenta melhores parâmetros de resistência, em 
comparação do solo puro, onde a mistura solo-cinza volante tem melhores resultados quando comparadas a 
mistura solo-cinza de fundo. O tipo de cinza (volante ou de fundo) e a tensão de confinamento influenciam na 
deformação volumétrica das misturas solo-cinza, apresentando a mistura com cinza de fundo maiores 
deformações volumétricas para maior tensão de confinamento. As misturas solo-cinza apresentaram as melhores 
características de resistência e poderiam ser utilizadas como estabilizante no solo estudado, cumprindo 
exigências geotécnicas e ambientais, além de diminuir os custos de obra e dar um destino mais nobre para as 
cinzas de RSU. 
 
Palavras-chave: Cinzas de Resíduo Sólido Urbano, estabilização de solos, cinza volante, cinza de fundo, 
ensaios triaxiais. 
 
ABSTRACT 
This study presents the behavior of a colluvial clayey soil stabilized with ashes, obtained from the incineration of 
Municipal Solid Waste (MSW) into electricity generating plant, under static load, with the main objective to 
evaluate the influence of these ashes mixed with the soil for possible applications for road slope stabilization. 
For that were performed physical, chemical characterization and Proctor Normal compaction tests and 
isotropically consolidated drained (CID) triaxial tests for the pure soil and soil-ash mixtures. Were evaluated the 
influence of type of ash (20% of fly and bottom ash). The results show that all mixtures soil-ash have better 
shear strength compared to the pure soil, where the soil - fly ash mixtures showed better results compared to 
mixtures of soil- bottom ash. The kind of ash (fly or bottom) and confinement stress influence the volumetric 
deformation to soil-ash mixtures, showed higher volumetric deformations to soil – bottom ash mixture with 
higher confinement stress. The mixtures soil-ash, showed the best characteristics of strength and could be used 
as stabilizer in the studied soil, compliance requirements geotechnical and environmental, in addition to lower 
labor costs and give a nobler destiny to ashes MSW. 
 
Keywords: Municipal Solid Waste Ashes, soil stabilization, fly ash, bottom ash, triaxial tests. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A gestão dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) e seu consequente reaproveitamento ou não é 
um problema existente no Brasil e no mundo. A disposição final das quantidades gigantescas 
de RSU gerado diariamente é um problema que afeta a todos os setores da sociedade. 
Segundo a Associação Brasileira das Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais 
(ABRELPE, 2011), que trabalha em cerca de 400 municípios e representa quase 51% da 
 
 
população urbana total do Brasil, no ano 2011 foram gerados quase 178 mil toneladas de lixo 
domiciliar por dia, o que é ao ano quase 61,9 milhões de toneladas de lixo. Pesquisas recentes 
vêm sendo conduzidas, visando este problema e apresentando novas soluções. Um tipo de 
solução é a utilização das cinzas de RSU como material alternativo na geotecnia como reforço 
de solo. 
 
O uso das cinzas de RSU como matéria prima possibilita a redução de uso de recursos 
naturais, a redução de demanda de energia para sua extração, do transporte dos mesmos e do 
volume disposto nos aterros sanitários e industriais. O crescimento do volume gerado de 
resíduos e dos custos para a correta disposição torna imprescindível a pesquisa por reciclagem 
ou reuso destes materiais. 
 
Dentro deste contexto, o presente trabalho avalia a aplicação de cinzas volantes e de fundo, 
obtidas da incineração RSU em usinas geradoras de energia elétrica, no Brasil é produzida na 
Usina Verde no campus da UFRJ, para sua utilização em camadas de aterros sanitários, 
aterros sobre solos moles, estabilização de taludes e aterros temporários, através da mistura 
destas cinzas com um solo coluvionar argiloso. Os resultados obtidos foram satisfatórios, 
ressaltando o emprego positivo da cinza volante ou de fundo de RSU eliminando problemas 
atuais de disposição de resíduos em lixões e aterros sanitários, dando um fim mais nobre a 
este material. 
 
1.1. A Incineração de Resíduo Sólido Urbano 
A Usina Verde é uma empresa de capital privado situada na cidade universitária da UFRJ - 
Ilha do Fundão, e tem como objetivo apresentar soluções ambientais para a destinação final 
dos resíduos sólidos urbanos, através do processo de incineração com co-geração de energia. 
 
A Usina Verde recebe diariamente 30 toneladas de RSU da Companhia Municipal de 
Limpeza Urbana do Rio de Janeiro (Comlurb). A composição do RSU após o processo de 
reciclagem da Comlurb e da Usina Verde encontra-se na Figura 1. 
 
 
Figura 1. Composição do RSU (Fontes, 2008) 
 
 
 
Na triagem, os materiais recicláveis são segregados manualmente e com o auxílio de 
detectores de metais. Em seguida o RSU é triturado e o material fino separado com o auxílio 
de peneira rotativa e encaminhado para secagem, visando a redução do teor de umidade. O 
RSU triturado passa por nova moagem, em moinho de facas, e é depositado em um silo. Estes 
resíduos são encaminhados para o forno de incineração, que opera a uma temperatura de 
950ºC. Durante o processo de combustão, são produzidas duas cinzas: a cinza de fundo e a 
cinza volante. A cinza de fundo (bottom ash) é depositada no fundo da câmara de pós-
combustão, encaminhada ao tanque de decantação e disposta em caçambas. Os gases quentes 
e a cinza volante (fly-ash) são exauridos da câmara de pós-combustão e aspirados para a 
caldeira de recuperação, onde ocorre o aproveitamento energético (co-geração de energia). 
 
Posteriormente, os gases são neutralizados em um conjunto de lavadores e, em seguida, os 
gases limpos são aspirados e descarregados na atmosfera. A solução de lavagem é recolhida 
nos tanques de decantação onde ocorre a neutralização com as cinzas do próprio processo e 
hidróxido de cálcio, o que ocasiona a mineralização (decantação dos sais), sendo esta solução 
posteriormente reaproveitada no processo de lavagem (recirculação). Em seguida, a cinza 
volante é encaminhada para os tanques de decantação onde periodicamente é retirada e 
armazenada em caçambas. 
 
Ao final do processo de incineração são obtidos 12% em peso, das duas cinzas, que 
representam cerca de 80% de cinza pesada (de fundo) e 20% de cinza volante (Fontes, 2008). 
 
1.2. Considerações sobre Solo-Cinza 
A cinza volante é um agente efetivo para estabilização química e/ou mecânica dos solos, 
modificando a densidade do solo, teor de umidade, plasticidade, e resistência dos solos. As 
aplicações típicas incluem: estabilização de solos para aumentar a sua resistência, 
dessecamento do solo e controle da contração-expansão (ACAA, 2003). 
 
2. PROGRAMA EXPERIMENTAL 
 
O programa de ensaios estabelecido tem como objetivo principal avaliar o efeito da adição de 
cinzas de Resíduo Sólido Urbano (RSU) nas propriedades mecânicas de um soloargiloso. As 
etapas do programa experimental proposto são detalhadamente descritas adiante, bem como a 
descrição dos materiais utilizados na pesquisa, os métodos utilizados na preparação das 
amostras, detalhes de execução dos ensaios e equipamentos utilizados nos ensaios de 
laboratório. 
 
2.1. Materiais utilizados 
A argila utilizada neste trabalho é um solo maduro, coluvionar, argilo-arenoso, não saturado 
(Figura 2) é procedente do Campo Experimental II, localizado no interior do campus da 
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. A cinza volante (Figura 3) e a cinza de 
fundo (Figura 4) são provenientes da queima do Resíduo Solido Urbano (RSU) na Usina 
Verde, que fica localizada na Ilha do Fundão, município do Rio de Janeiro/RJ. Os símbolos 
utilizados neste estudo, que descrevem os materiais e misturas, estão apresentados na Tabela 
1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Solo residual 
maduro /PUC-Rio (2012). 
Figura 3. Cinza Volante de 
RSU da Usina Verde (2012). 
Figura 4. Cinza de Fundo de 
RSU da Usina Verde (2012). 
 
Tabela 1- Símbolos utilizados para o solo, cinzas e as misturas. 
 
Material/Mistura Solo (%) Cinza Volante (%) Cinza de Fundo (%) Sigla 
Solo 100 0 0 SP 
Cinza Volante 0 100 0 CV 
Cinza de Fundo 0 0 100 CF 
Mistura 1 80 20 0 SP80CV20 
Mistura 2 80 0 20 SP80CF20 
 
 
2.2. Ensaios Realizados 
A composição química total semi-quantitativa das amostras de cinzas e solo foi determinada 
mediante a técnica “Espectrometría de fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva 
(EDX)”. 
 
Visando caracterizar as misturas, os ensaios de limite de liquidez (LL) e de plasticidade (LP) 
foram realizados, segundo a NBR 6459/84 e NBR 7180/84, respectivamente. A análise 
granulométrica foi realizada conforme a NBR 7181/84, no solo destorroado e nas cinzas 
volante e de fundo. Realizou-se este ensaio por meio de peneiramento e sedimentação. Para a 
etapa correspondente à sedimentação foram realizados ensaios com defloculante 
(hexametafosfato de sódio). Foram realizados ensaios de Solubilização e Lixiviação por 
Vizcarra (2010), para as cinzas produzidas da mesma usina, segundo as normas NBR 
10006:2004 e 10005:2004 respectivamente, para avaliar o perigo das cinzas utilizadas nesta 
pesquisa. 
 
O ensaio de compactação foi realizado na energia Proctor Normal, segundo a norma NBR 
7182/86, com o intuito de determinar a umidade ótima de compactação (wótm) e a massa 
específica seca aparente máxima (dmáx), para o solo puro e as misturas solo-cinza, onde estas 
passaram pela estufa de 60ºC previamente um dia antes da compactação. 
 
Os ensaios triaxiais realizados no presente trabalho são do tipo Consolidado Isotropicamente 
Drenado (CID), foram executados no Laboratório de Geotecnia e Meio Ambiente da PUC-Rio 
e seguindo o método proposto por Head (1986) na umidade ótima. Após a execução dos 
ensaios no solo puro e as misturas, procedou-se a obtenção dos parâmetros de resistência (c’ e 
φ’) com o método de Mohr-Coulomb e as envoltórias de resistência no espaço p’: q proposto 
por Lambe (1951). 
 
 
 
3. RESULTADOS E ANÁLISES 
 
3.1. Caracterização Física 
A caracterização do solo, da cinza volante, da cinza de fundo e das misturas; pode-se ressaltar 
o seguinte: primeiro, os Limites de Atterberg para a cinza volante e de fundo pura não 
puderam ser realizados, devido ao comportamento granular do material, que durante o ensaio 
não apresentou características plásticas para a sua realização. Segundo, que a inserção da 
cinza volante e de fundo diminui o limite liquido, limite plástico e o índice de plasticidade, 
como mostrado nas Figuras 5, 6 e 7. Estes resultados são comparáveis ao estudo feito por 
Vizcarra (2010), no qual a adição de cinza volante e de fundo de RSU reduziu o índice de 
plasticidade de um solo argiloso não-laterítico (de 36% até 18%, para um teor de 20% de 
cinza volante e de 36% até 21% para um teor de 20% de cinza de fundo) procedente de uma 
jazida localizada no município de Campo Grande/RJ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Variação dos Limites de 
Atterberg com o 20% de cinza volante 
 
 
 Figura 6. Variação dos Limites de 
Atterberg com o 20% de cinza de fundo 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 7. Comparação da variação dos 
Índices de Plasticidade com o Teor de 
cinza. 
 
 
 
Na Figura 8 são apresentadas as curvas granulométricas do solo, cinza volante e cinza de 
fundo, mostrando o caráter, para as cinzas, de uma areia siltosa classificadas pelo Sistema 
Unificado de Classificação dos Solos (SUCS) como SM e nas Figuras 9 e 10 são apresentadas 
as curvas granulométricas do solo puro comparada com as curvas das misturas de solo-cinza 
com o teor de 20%. 
 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.001 0.01 0.1 1 10 100
P
o
rc
e
n
ta
g
e
m
 q
u
e
 p
a
s
s
a
 (
%
)
Diâmetro dos Grãos (mm)
SP Cinza Volante Cinza de Fundo
0
70
60
50
40
30
20
10
90
80
100
 
Figura 8. Granulometria do solo, cinza volante e cinza de fundo 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.001 0.01 0.1 1 10 100
P
o
rc
e
n
ta
g
e
m
 q
u
e
 p
a
s
s
a
 (
%
)
Diâmetro dos Grãos (mm)
SP Cinza Volante SP80CV20
0
70
60
50
40
30
20
10
90
80
100
 
Figura 9. Granulometria do solo, cinza volante e SP80CV20. 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.001 0.01 0.1 1 10 100
P
o
rc
e
n
ta
g
e
m
 q
u
e
 p
a
s
s
a
 (
%
)
Diâmetro dos Grãos (mm)
SP Cinza de Fundo SP80CF20
0
70
60
50
40
30
20
10
90
80
100
 
Figura 10. Granulometria do solo, cinza de fundo e SP80CF20. 
 
 
 
O solo puro é classificado como CH pelo SUCS, correspondendo a uma argila arenosa de 
média plasticidade. A mistura de SP80CV20 é classificada como OL que corresponde a um 
solo orgânico de baixa plasticidade e a mistura de SP80CF20 é classificado como SP-SC que 
corresponde a uma areia má graduada com argila. As duas misturas forneceram um 
comportamento melhor do que do solo puro. 
 
3.2. Caracterização Química 
Na Tabela 2, apresenta-se a composição química da cinza volante do RSU em estudo 
realizada por Vizcarra (2010), esta composição é comparada com a análise feita por Fontes 
(2008) e Lam (2010). 
 
É notória a diferença tanto nos teores de Óxidos principais (SiO2, Al2O3 e Fe2O3), quanto nos 
teores de CaO e SO3, os quais têm influência nas reações de estabilização. Isto demonstra a 
variabilidade da composição química da cinza volante. Para a mistura SP80CV20 não 
apresenta SO3, mas apresenta uma boa porcentagem de CaO que têm influência nas reações 
de estabilização Nota-se que o teor de matéria orgânica (M.O.) presente na cinza volante é 
baixo, mas na mistura do solo-cinza volante tem um aumento que não é significativo. 
 
Na Tabela 3, apresenta-se a composição química da Cinza de Fundo do RSU em estudo 
realizado por Vizcarra (2010), ensaiado em duas amostras, esta composição é comparada com 
a análise feita por Arm (2003) para cinzas de RSU, procedentes de três incineradoras na 
Suécia e Lam (2010). Da mesma forma que para a Cinza Volante de RSU, existe diferença 
tanto nos teores de Óxidos principais (SiO2, Al2O3 e Fe2O3), quanto nos teores de CaO e SO3, 
os quais têm influência nas reações de estabilização. Isto demonstra a variabilidade da 
composição química da Cinza de Fundo. Para a mistura SP80CF20 não apresenta SO3 da 
mesma forma que a mistura com cinza volante, mas apresenta uma porcentagem de CaO que 
pode ajudar nas reações de estabilização. Nota-se que o teor de matéria orgânica (M.O.) 
presente na cinza de fundo é alto,mas na mistura do solo-cinza de fundo é menor o que é vai 
ajudar a estabilização do solo porque um teor alto de carbono pode inibir a atividade 
pozolânica severamente como mostrado no trabalho de Winterkorn (1990). 
 
Tabela 2. Compostos químicos predominantes da cinza volante de RSU e mistura solo-cinza. 
 Concentração (%) 
Composto 
CV-RSU 
Vizcarra (2010) 
CV-RSU 
Fontes (2008) 
CV-RSU 
Lam (2010) 
SP80CV20 
Quispe (2013) 
SiO2 21,2 - 12,9 44,26 6,35 - 27,52 35.92 
Al2O3 15,4 - 12,2 18,16 0,92 - 12,7 41.29 
Fe2O3 5,3 - 7,7 9,27 0,63 - 5,04 6.4 
SO3 9,8 - 5,2 0,64 5,18 - 14,4 - 
CaO 32,3 - 45,3 15,39 16,6 - 45,42 11.64 
Cl 6,6 - 4,7 - - 0.64 
TiO2 3,3 - 4,7 3,25 0,85 - 3,12 1.43 
K2O 2,6 - 4,1 2,61 2,03 - 8,9 0.78 
M.O. 0,78 - - 4,18 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3. Compostos químicos predominantes da cinza de fundo de RSU mistura solo-cinza. 
 Concentração (%) 
Composto 
CF-RSU 
Vizcarra (2010) 
CF- RSU 
Arm (2003) 
CF- RSU 
Lam (2010) 
SP80CF20 
Quispe (2013) 
SiO2 27,0 - 37,7 46 5,44 – 49,38 38.78 
Al2O3 14,1 - 19,1 10 1,26 – 18 45.39 
Fe2O3 10,0 - 6,6 9 1,21 – 13,3 6.48 
SO3 1,3 - 3,6 - 0,5 – 12,73 - 
CaO 20,1 - 31,8 15 13,86 – 50,39 6.79 
Cl 2,3 - 3,8 - - 0.27 
TiO2 3,6 - 5,5 - 0,92 – 2,36 1.14 
K2O 2,1 - 3,0 - 0,88 – 7,41 0.47 
M.O. 13.5 8.17 
 
A composição química do solo em estudo é apresentada na Tabela 4. Os componentes 
principais do solo são Al2O3 e Fe2O3 e indica que este sofreu um processo de laterização. Por 
outro lado, a pequena quantidade de CaO, MgO, K2O e Na2O encontradas, sugere se tratar de 
um material altamente intemperizado, devido à lixiviação intensa dos álcalis. Nota-se que o 
teor de matéria orgânica (M.O.) presente no solo puro é baixo e vai ajudar no processo de 
estabilização. 
Dos ensaios de Lixiviação e Solubilização realizados por Vizcarra (2010) para as cinzas 
utilizadas nesta pesquisa obtive-se que para a Lixiviação tem concentrações menores que os 
limites máximos estabelecidos no anexo F da Norma NBR 10004:2004, pelo que os resíduos 
são classificados como Não Perigosos e para a Solubilização, tem concentrações menores que 
os limites máximos estabelecidos no anexo G da Norma NBR 10004:2004, exceto o 
Alumínio, Cloretos, Cromo Total e Sulfatos, para cinza volante e exceto Cloretos e Sulfatos 
para cinza de fundo, pelo que os resíduos são classificados como Classe IIA- Resíduos Não-
inertes. 
 
Tabela 4. Compostos químicos predominantes do solo. 
Composto Concentração (%) 
SiO2 55,4 
Al2O3 22,00 
Fe2O3 11,00 
SO3 - 
CaO 0,05 
Cl - 
TiO2 1,30 
K2O 0,11 
M.O. 0,85 
 
3.3. Caracterização Mecânica 
Das curvas de compactação do solo e das misturas solo-cinza volante e solo-cinza de fundo 
obtidas a partir dos ensaios de Proctor Normal, pode-se indicar que, nos dois casos, seja 
mistura com cinza volante ou cinza de fundo, a máxima densidade seca tende a diminuir, o 
qual concorda com pesquisa feita por Vizcarra (2010), sobre utilização de misturas de solo-
cinzas de RSU para aplicar em camadas de base de pavimentos. Nota-se que o teor de 
umidade ótima aumenta com a adição de 20% de cinza volante ou de fundo e são 
apresentados nas Figuras 11 e 12. 
 
 
 
 
Tabela 5- Valores de umidade ótima e máxima densidade seca 
Material ou mistura wotm (%) dmax (g/cm
3
) 
SP 24,0 1,575 
S80CV20 24,7 1,549 
S80CF20 24,3 1,544 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11. Curvas de compactação de solo 
e misturas com 20% de CV. 
 Figura 12. Curvas de compactação de 
solo e misturas com 20% de CF 
 
Depois de alcançado a máxima densidade seca e o ótimo teor de umidade para a mistura 
SP80CV20, nota-se que tende ter o mesmo comportamento do solo puro depois de 26% de 
umidade. Comparando as duas misturas SP80CV20 e SP80CF20, nota-se que os valores 
obtidos de dmax para a mistura com cinza volante é maior que com a cinza de fundo. Isso 
acontece pela forma rugosa da superfície dos grãos da cinza de fundo o que resulta em uma 
menor densidade real dos grãos, quando comparado às partículas do solo (Vizcarra, 2010) 
 
3.3.1. Ensaios Triaxiais 
Foram moldados três corpos de prova para o solo puro e três para cada mistura solo-cinza na 
umidade ótima e ensaiados no equipamento triaxial do Laboratório de Geotecnia e Meio 
Ambiente da PUC-Rio. O tipo de ensaio triaxial foi Consolidado Isotropicamente Drenado 
(CID), dos quais se obtiveram valores de tensão desviadora (1 - 3) e deformação para 
diferentes valores de tensão de confinamento (50kPa, 200kPa e 400kPa). A partir destes 
valores, conseguiu-se obter os valores de coesão e ângulo de atrito para o solo e as misturas 
solo-cinza para depois ser comparadas e obter conclusões da adição de cinza de RSU como 
material estabilizante. Foi analisado a influência do tipo de cinza. 
 
3.3.2. Influência do tipo de cinza 
A Figura 13 apresenta o comportamento de tensão desviadora (σd) e variação volumétrica (εv) 
versus deformação axial (εa) dos ensaios com solo puro (SP) e misturas de solo com 20% de 
cinza volante (SP80CV20) e 20% de cinza de fundo (SP80CF20). 
Nota-se que o comportamento das misturas de solo-cinza, para qualquer tensão de 
confinamento, é rígido em comparação do solo puro e alcança uma resistência maior para as 
mesmas deformações axiais. As duas misturas solo-cinza têm quase o mesmo comportamento 
apresentando uma leve melhora a mistura de SP80CV20. O solo puro se expande para as três 
tensões confinantes que foi ensaiado e as misturas solo-cinza apresentam quase o mesmo 
comportamento com a diferença que a mistura de SP80CV20 apresenta uma compressão para 
50kPa de tensão confinante, além disso, a mistura SP80CF20 apresenta maior expansão para 
tensões confinantes maiores (400kPa). A Figura 14 apresenta as envoltórias de resistência 
 
 
para o solo (SP) e as misturas SP80CV20 e SP80CF20, onde é notável a melhora que 
apresenta as misturas solo-cinza em comparação ao solo puro e a mistura SP80CV20 
apresenta um melhor comportamento apresentando uma coesão maior e um ângulo de atrito 
menor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 14. Comparação entre as envoltórias 
do SP, SP80CV20 e SP80CF20. 
 
 
Figura 13. Curvas σd x εa e εv x εa para o SP, 
SP80CV20 e SP80CF20. 
 
 
 
 
3.3.4. Coesão e ângulo de atrito 
A Tabela 6 apresenta os parâmetros de resistência do solo (SP) e das misturas solo-cinza para 
o teor de 20% ensaiados. 
 
Tabela 6- Resumo de coesão e ângulo de atrito para o solo puro e as misturas solo-cinza. 
Misturas do Solo 
Parâmetros de Lambe Parâmetros de Mohr 
a (kPa) α (°) c (kPa) φ (°) 
SP 19.0 24.0 21.2 26.4 
SP80CV20 45.0 26.3 51.8 29.6 
SP80CF20 23.0 28.4 27.4 32.8 
 
As Figuras 15 e 16 apresentam a variação dos parâmetros de coesão e ângulo de atrito 
respectivamente para as misturas solo-cinza em comparação do solo puro para uma melhor 
visualização da variação dos parâmetros de resistência. 
 
A cinza volante e de fundo aumentaram os parâmetros de resistência do solo puro, 
ressaltando-se que a cinza volante teve um melhor comportamento que da cinza de fundo. De 
forma geral as cinzas melhoraram o comportamento do solo, mas se deve ter em conta que 
deve ser avaliado outros teores de cinza analisando-se resultados físicos, químicos, ambientais 
e mecânicos em conjunto.Figura 15. Variação da coesão para as 
misturas solo-cinza em comparação ao 
solo puro. 
Figura 16. Variação do ângulo de atrito 
para as misturas solo-cinza em 
comparação ao solo puro. 
 
4. CONCLUSÕES 
 
A partir dos resultados obtidos conclui-se que as misturas solo-cinza de RSU apresentaram 
um melhor comportamento em comparação ao solo puro e podem ser utilizadas como um 
novo material para estabilização de taludes rodoviários, além de dar um destino mais nobre 
para as cinzas de RSU. A inserção de 20% de cinza volante ao solo melhorou o 
comportamento mecânico da mistura ao proporcionar uma coesão maior que do solo puro em 
mais do que o dobro e o aumento de ângulo de atrito foi de 3°. A inserção de 20% de cinza de 
fundo ao solo também melhorou o comportamento mecânico da mistura aumentando o 
parâmetro de coesão em 6 kPa e o ângulo de atrito em 6°. Portanto a adição de cinza volante 
proporciona melhores resultados que da cinza de fundo e pode-se pensar que é devido a 
quantidade de CaO que é encontrado dentro da mistura e o baixo teor de matéria orgânica que 
vai ajudar nas reações químicas de estabilização e é refletido nos parâmetros de resistência. 
 
Os resultados obtidos foram satisfatórios ressaltando o emprego positivo da cinza volante de 
RSU para aplicação em estabilização de taludes rodoviários, eliminando problemas atuais de 
disposição de resíduos em lixões e aterros sanitários, dando um fim mais nobre a este 
material. 
 
Ressalta-se que os ensaios triaxiais para cada tensão confinante foram repetidos para a 
confirmação dos valores obtidos. 
 
Ressalta-se que foram realizados ensaios ambientais (solubilização e lixiviação) nas cinzas 
utilizadas nesta pesquisa classificando-as como resíduos não-perigosos e não-inertes. Maiores 
detalhes sobre estes resultados podem ser obtidos em Vizcarra (2010). 
 
AGRADECIMENTOS 
Os autores querem expressar seus agradecimentos ao CNPq pelo apoio financeiro, bem como à Usina Verde pelo 
fornecimento das cinzas para o estudo realizado e ao Laboratório de Geotecnia e Meio Ambiente da PUC-Rio. 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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de Janeiro-RJ – cristian.chaconq@yahoo.com; michele_casagrande@puc-rio.br 
 
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