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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84694| Tipo: | TCC |
| Título : | Análise do comportamento mêcanico de um solo estabilizado com cimento e reforçado com fibra de coco para fins de pavimentação |
| Autor : | Lima, Jocássia Maria de Oliveira de |
| Tutor: | Vieira, Mylene de Melo |
| Palabras clave en portugués brasileño: | Solo-cimento;Reforço de solos;Fibra de coco;Pavimentação |
| Palabras clave en inglés: | Soil–cement;Soil reinforcement;Coconut fiber;Pavement |
| Fecha de publicación : | 2026 |
| Resumen en portugués brasileño: | Solos disponíveis em jazidas locais nem sempre apresentam características geotécnicas compatíveis com as exigências estruturais das camadas de pavimentos, tornando necessária a adoção de técnicas de estabilização e reforço. A estabilização com cimento é amplamente utilizada nesse contexto, porém pode resultar em materiais com comportamento frágil e elevada suscetibilidade à fissuração. Como alternativa, a incorporação de fibras naturais assume o papel de reforço estrutural dessas misturas, além de promover o reaproveitamento de resíduos. Dessa forma, o presente trabalho avaliou o comportamento mecânico de misturas de solo estabilizado com cimento, nos teores de 5%, 7% e 9%, associadas à incorporação de fibra de coco nos teores de 0,5%, 0,75% e 1%, com comprimento de 25 mm. Para fins comparativos, também foram analisadas misturas de solo natural, solo-cimento e solo-fibra. O programa experimental compreendeu a caracterização geotécnica do solo e a avaliação do comportamento mecânico por meio dos ensaios de compactação, Resistência à Compressão Simples (RCS), Resistência à Tração por Compressão Diametral (RTCD), Índice de Suporte Califórnia (CBR) e Módulo de Resiliência (MR). Com base nos dados experimentais, realizou-se o dimensionamento mecanístico-empírico de estruturas de pavimento com o auxílio do software MeDiNa. Os resultados evidenciaram que as misturas solo-cimento, sem reforço, não atingiram o valor mínimo de 2,1 MPa de RCS exigido por norma para aplicação em camadas de base, enquanto a incorporação da fibra de coco promoveu incrementos de resistência capazes de atender a esse requisito, além de alterar o modo de ruptura, resultando em um comportamento estrutural mais dúctil. Entre as composições avaliadas, a mistura contendo 5% de cimento e 1% de fibra apresentou o melhor equilíbrio entre desempenho mecânico e consumo de insumos. O dimensionamento realizado no MeDiNa indicou que as misturas solo-cimento-fibra atendem aos critérios de desempenho para diferentes níveis de tráfego, inclusive em cenários de tráfego mais elevado, desde que sejam adotadas espessuras estruturais compatíveis com as exigências de projeto. Evidenciou-se o potencial desse material compósito para aplicação em camadas de base de pavimentos, enquanto as misturas solo-fibra mostraram-se adequadas para sub-base, revelando o potencial técnico das soluções, a redução do consumo de aglomerante e a destinação ambientalmente adequada do resíduo. |
| Abstract: | Soils available in local borrow pits do not always present geotechnical characteristics compatible with the structural requirements of pavement layers, making it necessary to adopt stabilization and reinforcement techniques. Cement stabilization is widely used in this context; however, it may result in materials with brittle behavior and high susceptibility to cracking. As an alternative, the incorporation of natural fibers plays the role of structural reinforcement in these mixtures, while also promoting the reuse of residues. In this context, this study evaluated the mechanical behavior of soil mixtures stabilized with cement contents of 5%, 7%, and 9%, combined with the incorporation of coconut fiber at contents of 0.25%, 0.75%, and 1%, with a fixed length of 25 mm. For comparative purposes, natural soil, soil–cement, and soil–fiber mixtures were also analyzed. The experimental program comprised geotechnical characterization of the soil, compaction tests, and mechanical evaluation through Unconfined Compressive Strength (UCS), Indirect Tensile Strength (ITS), California Bearing Ratio (CBR), and Resilient Modulus (RM) tests. Based on the experimental data, mechanistic–empirical pavement design was performed using the MeDiNa software. The results showed that soil– cement mixtures without reinforcement did not reach the minimum UCS value of 2.1 MPa required by standards for application as base layers, whereas the incorporation of coconut fiber promoted strength gains sufficient to meet this requirement, in addition to modifying the failure mode, resulting in a more ductile structural behavior. Among the compositions evaluated, the mixture containing 5% cement and 1% fiber presented the best balance between mechanical performance and material consumption. The mechanistic–empirical design results indicated that soil–cement–fiber mixtures meet the performance criteria for different traffic levels, including higher traffic scenarios, provided that structural layer thicknesses compatible with design requirements are adopted. The potential of this composite material for application in pavement base layers was evidenced, while soil–fiber mixtures proved suitable for subbase layers, highlighting the technical feasibility of the solutions, reduced binder consumption, and environmentally appropriate destination of the residue |
| URI : | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84694 |
| Derechos de acceso: | Acesso Aberto |
| Aparece en las colecciones: | ENGENHARIA CIVIL - RUSSAS - Monografias |
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