Análise do Comportamento Geotécnico de Misturas de Solos com Cinzas de Bagaço de Cana-de-Açúcar e Casca de Sururu Calcinada na Pavimentação.

Descrição

O presente projeto de iniciação científica propõe investigar o comportamento geotécnico de um solo argiloso de baixa capacidade de suporte, característico dos depósitos quaternários de Maceió/AL, estabilizado com cal derivada da calcinação de conchas de sururu (Mytella falcata) doravante denominada Cal de Sururu Calcinada (CAS). O sururu é um molusco bivalve explorado artesanalmente na Lagoa Mundaú e declarado patrimônio cultural imaterial do Estado de Alagoas. Sua cadeia produtiva gera, somente no município de Maceió, aproximadamente 4 a 5 toneladas diárias de conchas descartadas em vias públicas, terrenos baldios e margens lagunares, configurando passivo ambiental urbano relevante com impactos documentados sobre a saúde pública e a qualidade ambiental do entorno lagunar. A concha do sururu é composta essencialmente por carbonato de cálcio CaCO₃ (95 a 98%), e sua calcinação a temperaturas entre 700 °C e 900 °C promove a decomposição térmica do carbonato com liberação de CO₂ e formação de óxido de cálcio (CaO) altamente reativo, funcionalmente equivalente à cal viva industrial, contudo obtido a custo marginal próximo de zero a partir de um resíduo localmente abundante. Quando hidratado, o CaO converte-se em hidróxido de cálcio Ca(OH)₂ (portlandita) que fornece os cátions Ca²⁺ necessários tanto para a floculação imediata das partículas argilosas quanto para as reações pozolânicas de longo prazo com os argilominerais do solo, gerando progressivamente silicatos de cálcio hidratados (C-S-H) e aluminatos de cálcio hidratados (C-A-H), os principais produtos cimentantes responsáveis pelo ganho de resistência mecânica das misturas curadas. A CAS age, portanto, pelos dois mecanismos clássicos de estabilização com cal simultaneamente floculação imediata e cimentação pozolânica progressiva, dispensando qualquer ativador químico externo. Essa dualidade de mecanismos, aliada à disponibilidade local e ao custo marginal nulo da matéria-prima, posiciona a CAS como o estabilizante mais promissor para solos argilosos de baixa capacidade suporte. O projeto constitui, no âmbito nacional, uma contribuição científica relevante: nenhuma pesquisa publicada até a data de submissão investigou a aplicação geotécnica específica da concha de sururu calcinada no Brasil com a espécie Mytella falcata, o que define uma lacuna de alto potencial de impacto regional e internacional. A literatura internacional com espécies equivalentes ostras (ETIM et al., 2020; ZHANG et al., 2022), berbigões (SUWITO et al., 2024) e mexilhões calcinados (SUÁREZ LÓPEZ et al., 2025) demonstram ganhos de resistência à compressão não confinada superiores a 4.600 kPa, reduções do índice de plasticidade de até 75% e incrementos expressivos no Índice de Suporte Califórnia (ISC) de solos argilosos e lateríticos, validando o potencial do mecanismo e fundamentando as hipóteses do projeto. Hoque et al. (2025) reduziram o Índice de Plasticidade (IP) de solos expansivos de 29,6% para 7,84% e elevaram a Resistência Não Drenada (RND) de 115 kPa para 1.510 kPa com cinzas de conchas de ostras, demonstrando a viabilidade da estabilização com cal de moluscos mesmo em condições de alta plasticidade. O programa experimental avaliará três teores de CAS, 3%, 6% e 9% em relação à massa seca do solo. Esses teores foram selecionados com base na literatura internacional sobre cal de moluscos, com a cal previamente hidratada imediatamente antes da mistura. Os ensaios de resistência à compressão simples (ABNT NBR 12770:2019) e de cisalhamento direto drenado (ABNT NBR 12025:2012) serão realizados em triplicata para os períodos de cura de 7, 14 e 28 dias. O Índice de Suporte Califórnia (ABNT NBR 9895:2017) será executado em duplicata por teor, com cura de 7 dias, conforme a norma. A compactação Proctor Normal e Intermediário (ABNT NBR 7182:2016) fornecerá o peso específico seco máximo (γdmax) e a umidade ótima (wot) necessários à moldagem padronizada de todos os corpos de prova. O solo argiloso de baixa capacidade suporte será previamente caracterizados por granulometria por peneiramento e sedimentação (ABNT NBR 7181:2018), massa específica real dos grãos (ABNT NBR 6508:1984), Limites de Liquidez e Plasticidade (ABNT NBR 6459:2017 e NBR 7180:2018). O CAS será caracterizado por difração de raios X (DRX) para identificação de fases minerais, fluorescência de raios X (FRX) para composição química elementar e determinação do teor de CaO livre, e análise termogravimétrica (TGA) da CAS nas três temperaturas de calcinação (700 °C, 800 °C e 900 °C) para determinação da temperatura ótima de decomposição do CaCO₃ em CaO e seleção do produto mais reativo para os ensaios de estabilização. A análise estatística empregará ANOVA unifatorial com teste de Tukey (α igual a 0,05) para comparação das médias dos três teores em cada período de cura e modelos de regressão linear e polinomial para descrever a curva dose-resposta de RCS e ISC em função do teor de CAS e do tempo de cura. O delineamento com 3 teores de tratamento e triplicata por combinação permite identificar tendência e teor ótimo de CAS dentro do intervalo investigado, o que constitui aspecto essencial para recomendações técnicas aplicáveis a obras de pavimentação. Os resultados serão cotejados com os critérios normativos do DNIT para reforço de subleito (ISC ≥ 2% e expansão ≤ 2%), sub-base (ISC ≥ 20%) e base (ISC ≥ 60%), conforme DNIT 139/2010-ES, subsidiando diretrizes técnicas objetivas para uso da CAS em obras viárias alagoanas. A hipótese central do projeto pode ser expressa de forma específica: espera-se que a adição de CAS ao solo argiloso produza incrementos estatisticamente significativos de Resistência à Compressão Simples (RCS) (≥ 150 kPa) e de ISC/CBR em relação ao solo natural já a partir do teor de 3%, com ganhos crescentes até o teor ótimo localizado dentro do intervalo de 3% a 9%. Adicionalmente, espera-se que a redução do índice de plasticidade seja imediata e verificável antes da cura, nos ensaios de limites de consistência das misturas a fresco, e que a expansão durante a imersão no CBR fique abaixo do limite de 2% imposto pelo DNIT para materiais de reforço de subleito. A pesquisa articula os ODS 9 (Indústria, Inovação e Infraestrutura), 11 (Cidades e Comunidades Sustentáveis) e 12 (Consumo e Produção Responsáveis) da Agenda 2030, insere-se na Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305/2010) e contribui para a formação de recursos humanos em geotecnia ambiental no Centro de Tecnologia da UFAL e no Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento (PPGRHS). Ao transformar um resíduo pesqueiro artesanal abundante em insumo geotécnico de valor, o projeto promove a solução simultânea do passivo ambiental relacionado ao descarte de conchas em Maceió e viabiliza alternativas de pavimentação de menor custo e menor emissão de carbono para rodovias vicinais e vias urbanas do estado. Espera-se produzir ao menos um artigo científico submetido a periódico Q1/Q2, um resumo expandido apresentado no 33° CAIC/UFAL e um banco de dados experimental inédito sobre o comportamento geotécnico de solos argilosos estabilizados com CAS, disponível para pesquisas futuras e para continuidade em nível de mestrado no PPGRHS/UFAL.