[pt] Este estudo apresenta o comportamento de misturas de areia e solo argiloso com teores variados de cinza volante, proveniente do processo de queima de carvão mineral no Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, localizado no município Capivari de Baixo, no estado de Santa Catarina. O objetivo da presente pesquisa consiste em avaliar a aplicabilidade do uso de misturas solo-cinza e solocinza- cal em obras geotécnicas, como camadas de aterros sanitários, solos de fundação e estabilização de taludes. Foram realizados ensaios de caracterização física, química e mecânica (ensaio de compactação e ensaio de cisalhamento direto). Os ensaios de cisalhamento direto foram realizados em amostras de solo argiloso compactadas na umidade ótima e no peso específico seco máximo correspondente, com teores de cinza volante de 15 por cento e 30 por cento em relação ao peso seco do solo. Já os ensaios em amostras de areia foram realizados para uma densidade relativa de 50 por cento e umidade ótima de 10 por cento, com teores de cinza volante de 15, 30 e 40 por cento em relação ao peso seco do solo. Para as misturas solo-cinza-cal, adicionou-se 3 por cento de cal em substituição ao peso seco da cinza. Foi analisada a influência do tipo de solo, teor de cinza, adição de cal e tempo de cura (0, 30, 100, 125 e 140 dias) para as misturas, sendo a cura adotada somente para as misturas com areia. Os resultados mostraram-se mais satisfatórios para as misturas com solo argiloso, sendo a adição de cal mais eficiente para a mistura com menor teor de cinza. Na ausência de cal, o melhor comportamento obtido foi para a mistura com 15 por cento de cinza. Quanto às misturas com areia e sem cal, os resultados foram inferiores à areia; já no caso das misturas areia-cinza-cal, não foi possível definir um padrão do comportamento com relação ao tempo de cura, pois ainda que tenha havido um aumento da coesão a determinados dias, este ganho veio acompanhado de uma redução no ângulo de atrito, fazendo com que a areia mantivesse um comportamento melhor. Contudo, o teor de 27 por cento de cinza, sob 140 dias de cura, proporcionou ao solo um aumento de ambos os parâmetros, sendo, portanto, o teor ótimo a ser utilizado. Dessa forma, ainda que o emprego da cinza volante em misturas com o solo argiloso tenha se mostrado mais satisfatório, este material também pode ser utilizado em misturas com areia, desde que submetido a elevados períodos de cura e que contenham uma porcentagem de cinza em torno do teor ótimo encontrado, o que viabiliza o emprego positivo deste material em aplicações geotécnicas, possibilitando uma destinação ambientalmente correta deste resíduo e dando um fim mais nobre a este material. / [en] This study presents the behavior of sand and clay soil mixtures with different contents of fly ash, which comes from the coal burning process in Thermoelectric Complex Jorge Lacerda, located in the city of Capivari de Baixo, in Santa Catarina. The aim of this research is to assess the applicability of using soil-ash and soil-ash-lime mixtures in geotechnical works, like landfill layers, foundation soils and slope stabilization. Physical, chemical and mechanical (compaction test and direct shear test) were performed. Direct shear tests were performed on clay soil samples compacted at the optimum moisture content and the corresponding maximum dry specific gravity, with fly ash contents of 15 and 30 per cent, related to the dry weight of soil. Tests on sandy soil samples were performed at the relative density of 50 per cent and optimum humidity of 10 per cent, with fly ash contents of 15, 30 and 40 per cent related to the dry weight of soil. For soil-ash-lime mixtures, it was added 3 per cent of lime to replace the dry weight of ash. It was studied the influence of different parameters: soil type, ash content, lime addition and curing time (0, 30, 100, 125 and 140 days) for the mixtures. Curing process was adopted only for sandy soil mixtures. Results were more suitable for clay soil mixtures, and lime addition was more efficient for the mixture with the lowest ash content, related to 12 per cent. In the absence of lime, the best performance was obtained for the mixture with 15 per cent of ash. For sandy soil mixtures and without lime, the results were inferior to sand; and in the case of soil-ash-lime mixtures, it was not possible to define a pattern of behavior to the curing time, because although there has been an increase in cohesion certain days, this gain was followed by a reduction in friction angle, which has maintained the best performance of sand. However, the ash content of 27 per cent, at 140 days of curing, caused an increase of both parameters, what means that this ash content is the optimum content to be used. Thus, although the use of fly ash in mixtures with clay soil has been more satisfactory, this material can also be used in mixtures with sandy soil, since it contains an ash content around the optimum content found, and since it has been submitted to elevated curing periods, what enables the positive employment of this material in geotechnical applications, providing an environmentally correct disposal of this waste and giving it a noblest destination.

[pt] A gestão dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) e seu consequente reaproveitamento ou não é um problema existente no Brasil e no mundo. No Brasil, a produção de energia mediante incineração de RSU ainda está na sua etapa inicial, como por exemplo, com a implantação da Usina Verde no campus da UFRJ, com a consequente produção de subprodutos, como as cinzas volante e de fundo. Este estudo apresenta o comportamento de um solo coluvionar argiloso estabilizado com cinzas de RSU sob carregamento estático, tendo como principal objetivo avaliar a influência destas cinzas misturadas com o solo para possíveis aplicações em obras geotécnicas. Para isso foram realizados ensaios de caracterização física, química e mecânica, como ensaios de compactação Proctor Normal e ensaios triaxiais consolidados isotropicamente drenados (CID), para o solo puro e misturas solo-cinza. Foram avaliadas as influências do teor de cinzas (20 por cento, 30 por cento e 40 por cento de cinza volante e de cinza de fundo), bem como do tempo de cura (30 e 60 dias). Os resultados mostram que todas as misturas solo-cinza apresentam melhores parâmetros de resistência, em comparação do solo puro, onde as misturas solo-cinza volante apresentaram melhores resultados quando comparadas às misturas solo-cinza de fundo. A variação de teor de cinza adicionado ao solo, sem cura, mostra que para maiores teores de cinza volante a coesão diminui e ocorre o contrário com a cinza de fundo. Com relação ao tempo de cura, na maioria dos casos houve melhora do comportamento das misturas solo-cinza em comparação ao obtido sem cura. O teor de cinza (volante ou de fundo), tempo de cura e a tensão de confinamento influenciam na deformação volumétrica das misturas solo-cinza, apresentando menores deformações volumétricas para maiores teores de cinza e maiores tempos de cura. As misturas com 40 por cento de cinza volante e 30 por cento de cinza de fundo apresentaram as melhores características de resistência e poderiam ser utilizadas como estabilizante no solo estudado, cumprindo exigências geotécnicas e ambientais, além de rebaixar os custos de obra e dar um destino mais nobre para as cinzas de RSU. / [en] Management of Municipal Solid Waste (MSW) and its subsequent reuse or not is an existing problem in Brazil and the world. In Brazil, the production of energy through incineration of MSW is still in its initial stage, for example, with the implementation of Usina Verde on campus at UFRJ, with the consequent production of byproducts, such as fly and bottom ashes. This study presents the behavior of a colluvial clayey soil stabilized with ashes from MSW under static load, with the main objective to evaluate the influence of these ashes mixed with the soil for possible applications in geotechnical works. For this characterization were performed physical, chemical and mechanical tests, as Proctor compaction tests Normal isotropically consolidated and drained triaxial (CID) for the pure and soil-ash mixtures. Were evaluated the influence of the ash content (20 per cent, 30 per cent and 40 per cent fly ash and botton ash) and of curing time (30 and 60 days). 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 variation of the ash content added to the soil, without curing, shows that higher levels of ash the cohesion decrease and the opposite occurs with the bottom ash. Respect to the curing time, in most cases there was as improvement of the behavior of mixtures soil-ash compared to that obtained without curing. The ash content (fly or bottom), curing time and confinement stress influence the volumetric deformation to soil-ash mixtures, showed lower volumetric deformations to higher concentrations of ash and longer curing times. The mixtures with 40 per cent fly ash and 30 per cent bottom 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 for the ashes of MSW.

[pt] Este estudo apresenta o comportamento de um solo arenoso estabilizado com cinzas obtidas através da incineração de Resíduo Sólido Urbano (RSU) e cal. Através de um estudo experimental, objetiva-se avaliar a aplicabilidade de misturas solo-cinza e solo-cinza volante-cal em obras geotécnicas como, por exemplo, camadas de aterros sanitários, aterros sobre solos moles e estabilização de taludes. Para isso, foram realizados ensaios de caracterização física, química e mecânica (ensaios triaxiais CID) para os materiais envolvidos. Para as misturas solo-cinza volante-cal, adicionou-se 3 porcento de cal em substituição ao peso seco das cinzas. Foram avaliadas as influências do teor de cinza (30 e 40 porcento) e tipo de cinza (volante - CV e fundo - CF), bem como o tempo de cura (0, 60 e 90 dias) para misturas com cinza volante e cal. Os resultados mostram que tanto as misturas com CV, como CF, apresentam resultados satisfatórios. Para ambas as cinzas, as porcentagens de 30 e 40 porcento apresentaram resultados similares, podendo-se adotar o valor de 40 porcento como teor ótimo, uma vez que proporciona a utilização de uma maior quantidade de resíduo. Comparando-se as cinzas, a CF apresentou resultados mais satisfatórios que a CV. Para as misturas com cura, observou-se que no tempo de 60 dias o material sofreu um maior ganho de resistência. Foram utilizados dois métodos de moldagem de corpo de prova para o ensaio com cura, obtendo-se melhor resultado para o método onde a cura era realizada em um corpo de prova pré-moldado. Portanto o uso das cinzas de RSU em mistura com este tipo de solo se mostra satisfatório, uma vez que apresentou um bom comportamento, contribui com o menor consumo de material natural e proporciona uma destinação ambientalmente correta deste resíduo. / [en] This study presents the behavior of a sandy soil stabilized with municipal solid waste ash, and lime. In order to evaluate the applicability of mixtures soil-ash and soil-fly ash-lime for using in geotechnical projects as layers of landfills, embankment on soft soils and slope stability, an experimental campaign is presented. Thus, physical, chemical and mechanical (isotropically consolidated-drained triaxial test) characterization tests were performed for each material and mixtures. It was used 3 percent of lime in the mixtures soil- fly ash-lime, being added in replacement to the dry weight of fly ash. Were evaluated the influence of ash content (30 and 40 percent), type of ash (fly ash and bottom ash) and curing time (0, 60 and 90 days) for mixtures containing fly ash and lime. The results have shown that mixtures with both kinds of ashes present a satisfactory behavior, increasing or maintaining the shear strength parameters similar to the pure material. For both kinds of ashes the variation of the content has not provided significant changes in the strength parameters, therefore, 40 percent can be considered as best content, once it provides a bigger destination of the residue. Comparing fly and bottom ash, the last has presented better results than fly ash. For mixtures with lime and cure, it has been observed better results for 60 days of cure, with greater gain of strength. Two molding methods have been used for preparing the mixture specimen, being obtained a better result with pre modeled specimen. Therefore, the use of municipal solid waste ash for stabilizing this kind of soil for using in the cited works, could minimize the current problems of waste disposal, contribute with the reduction of consumption of natural resources and give a noble use for this material.