Vitor Braga de Azevedo

Swelling soils pose significant geotechnical challenges due to their volumetric instability during seasonal variations in water content, which can cause damage to overlying structures. Lime stabilization is widely employed to mitigate this; however, a rationalized dosage for lime is still required. The initial unsaturated condition of swelling soils tends to govern their expansive properties, with the initial water content ( w i ) dictating the initial hydration of clay minerals and the initial suction influencing the soil’s water adsorption affinity. Although the adjusted porosity/volumetric lime content index ( η / L i v ) has proven effective for describing swelling properties, a knowledge gap persists regarding the influence of w i on this dosage. Thus, this study investigates the influence of initial w i and total suction on the swelling behavior of a lime-stabilized soil. A series of vertical swell, swelling pressure, and total suction tests were performed on samples compacted at dry unit weights of 13.5, 14.5, 15.5, and 16.5    kN / m 3 , hydrated lime contents of 2%, 3%, and 4%, initial water contents of 16%, 19.5%, and 23%, following a full factorial design approach. The results showed that increasing the initial water content reduces the magnitude of soil swelling. Lower values of initial suction ( < 5,500    kPa ) have a significant effect on swelling properties; beyond this threshold, the effect becomes less pronounced. The application of the η / ( L i v ) α index revealed a separate dosage curve for each w i value. The normalization of these curves yields a relationship between swelling pressure ( P S ) and vertical swelling ( ε S ), enabling the prediction of P S based on ε S and vice versa, thereby minimizing laboratory labor. These observations were corroborated by an analysis of variance (ANOVA) and scanning electron microscopy analyses. In summary, this work presents a rational and practical framework for assessing the influence of w i and total suction on swelling properties of soils stabilized with hydrated lime.

O Porto de Itajaí passou por diversas obras de manutenção e ampliação de sua via navegável ao longo dos últimos anos, incluindo o aprofundamento e a modificação da bacia de evolução. Após a execução dessas intervenções, tornou-se necessária a realização periódica de dragagens de manutenção para garantir as profundidades operacionais do canal. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar aspectos relacionados à deposição e ao transporte de sedimentos no canal de acesso do Porto de Itajaí, comparando estimativas obtidas por métodos empíricos com os valores utilizados em projeto. A pesquisa envolveu a caracterização dos sedimentos locais, a análise das condições geomorfológicas, geológicas e climáticas da região e a aplicação de três metodologias empíricas de previsão do transporte sedimentar. Os resultados foram comparados com os valores estimados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias (INPH) e com dados operacionais do Porto de Itajaí. Verificou-se que os métodos de Einstein, Van Rijn e Pioneiro apresentaram diferenças significativas em relação aos valores observados, evidenciando limitações na representação dos processos sedimentares locais. Os resultados indicam que fatores climáticos, hidrodinâmicos e geomorfológicos exercem influência relevante sobre a sedimentação do canal, reforçando a necessidade da utilização de ferramentas mais robustas para o planejamento e a gestão das atividades de dragagem em vias navegáveis.

The sustainable use of resources in construction requires alternatives that reduce the extraction of natural raw materials and promote circular-economy practices. Eggshell waste, rich in calcium carbonate, can serve as a renewable precursor for lime production, while fly ash offers pozzolanic activity for soil improvement. This study compares the performance of eggshell-derived lime and commercial lime in stabilizing a clayey soil, incorporating different lime contents (3%, 5%, and 7%) and fly ash percentages (0, 12.5, and 25%). Initial Consumption of Lime (ICL) tests guided mixture design, followed by Unconfined Compressive Strength (UCS) tests performed at various densities after 28 days of curing. Mineralogical and chemical analyses were conducted through laser granulometry and X-ray diffraction. Results indicate that all mixtures enhanced soil strength, with eggshell lime showing superior mechanical performance under identical experimental conditions, supported by qualitative microstructural observations. The findings demonstrate the potential of eggshell-derived lime as a sustainable substitute for conventional lime, reducing environmental impacts while supporting resource-efficient soil stabilization strategies.

A cal e a cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBCA), apresentam-se como alternativa para estabilização química do solo, promovendo melhoria de suas propriedades mecânicas. Entretanto, as reações pozolânicas entre esses materiais apresentam desenvolvimento lento. A adição de cloreto de sódio catalisa essas reações, reduzindo o tempo necessário para um ganho significativo de resistência. Nesse contexto, a água residual de dessalinização por osmose reversa (ARD) apresenta uma elevada concentração salina, com destaque para o cloreto de sódio. Diante disso, o objetivo deste trabalho é avaliar a ARD como um catalisador no processo de ganho de resistência de uma areia estabilizada com cal e CBCA. A mistura 75% areia 25% CBCA foi estabilizada com 6%, 8% e 10% de cal hidratada. Os pesos específicos secos utilizados nas amostras foram de 15, 16 e 17 kN/m³, com a umidade de compactação fixada em 13,5%. A água utilizada nos ensaios teve duas fontes distintas: o abastecimento público e a ARD. As amostras foram submetidas ao ensaio de compressão simples. Os resultados mostraram que a resistência aumenta à medida que o teor de cal aumenta, bem como, a resistência é crescente quando a porosidade diminui. Os resultados mostraram que a ARD não acelerou o ganho da resistência mecânica para 28 dias de cura. No entanto, a ARD ainda possui potencialidade para estabilização de solos, por apresentar resultados semelhantes à água do abastecimento público, permitindo uma economia de água potável e aumento a sustentabilidade do processo.

The use of Polyethylene Terephthalate (PET) as an additive in the stabilization of swelling soils is a sustainable option considering the increasing environmental pollution caused by improper disposal of plastic waste. Given the limited capacity of recycling programs, incorporating these materials in construction can be a viable solution. In the conducted study, compacted mixtures of soil-lime-PET were prepared at different dry unit weights (14, 15 and 16 kN/m³). Micronized PET was used with percentages of 5% and 10%, while hydrated lime was added at 0%, 2%, 4%, and 6%, both by dry mass. These mixtures were subjected to one-dimensional swelling tests. The results showed that the PET content, lime content, and porosity are significant factors influencing the behavior of compacted mixtures. The index porosity/volumetric lime content adjusted by an exponent (ƞ/(Liv)-0,26) can link the one-dimensional swelling behavior. The combination of both materials creates a sustainable solution for controlling soil swelling.