Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5069
Título: Precipitação do carbonato de cálcio por indução de enzimas como solução cimentante para estabilização do solo
Autor(es): Costa, Nathalia Souza Domingos da
Orientador(es): Baldo, Maria Cleide
Palavras-chave: Carbonato de cálcio
Urease
Solos - Permeabilidade
Bentonita
Calcium carbonate
Soil permeability
Bentonite
Data do documento: 24-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: COSTA, Nathalia Souza Domingos da. Precipitação do carbonato de cálcio por indução de enzimas como solução cimentante para estabilização do solo. 2016. 44 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2016.
Resumo: O objetivo deste trabalho de conclusão de curso foi fundamentar a utilização da enzima urease, derivada de produto agrícola, na precipitação do carbonato de cálcio (EICP), como um método eficaz para estabilização do solo. Esse processo utiliza cloreto de cálcio, ureia, e a enzima urease, para induzir precipitação de carbonato no solo, que por sua vez preenche os espaços vazios agindo como uma solução cimentante, apresentando muitos benefícios, incluindo um aumento na resistência ao corte e um aumento da resistência à fenômenos como o da liquefação. Outras substâncias muito utilizadas para fins de melhoramento das propriedades mecânicas do solo, são a goma guar e bentonita sódica, também estudadas neste trabalho. Para tanto, foram realizados testes de bancada em dezoito colunas de acrílico, produzidas com intuito de realizar ensaios de bombeamento para verificar o coeficiente de permeabilidade ao longo dos meses de maio, junho e julho de 2015, durante treze semanas, em que o teste de permeabilidade foi realizado toda quinta-feira. As colunas foram preenchidas com o solo e as substâncias de forma que três colunas continham o carbonato de cálcio precipitado e foram deixados à temperatura ambiente do laboratório (24 °C); outras três continham a mesma substância, porém foram deixadas na estufa à temperatura de 45 ºC. Quatro delas tiveram o solo misturado, além da técnica de precipitação do carbonato de cálcio, à bentonita, sendo que duas foram deixadas à temperatura de 24 °C a duas à temperatura de 45 °C. Uma das coluna foi submetida à EICP e foi misturado à goma guar; outra, além de EICP, teve seu solo misturado com bentonita e goma guar. Na décima terceira coluna, o solo foi misturado apenas à bentonita; já a décima quarta apenas à goma guar; e na décima quinta misturado a goma guar e bentonita juntas. Outras três colunas serviram como controle, ou seja, o solo não foi misturado a nenhuma substância. Todas estas foram testadas em condições estáticas, visando reproduzir em menor escala uma situação real. Os resultados dos ensaios realizados indicam que a técnica de precipitar o carbonato de cálcio no solo através da ação da enzima urease de fonte agrícola é eficiente para diminuir a permeabilidade do solo, principalmente quando misturada à goma guar, nas colunas à 24 °C. No geral, nenhuma técnica apresentou maior eficiência na redução da permeabilidade separadamente, quando comparadas à utilização de duas ou mais técnicas combinadas. Vale ressaltar que EICP, prolongou os resultados desejados de cimentação das substâncias já conhecidamente empregadas para fins de cimentação, goma guar e bentonita sódica, que quando utilizadas separadamente no solo, perderam a eficiência com o passar dos meses. Isto indica que a utilização destas técnicas requer planejamento, visto que, cada substância utilizada deve ser avaliada de acordo com a finalidade, o grau de impermeabilidade desejado, clima local, e outros fatores que venham a influenciar.
Abstract: The purpose of this course conclusion paper was to justifies the use of the enzyme urease derived from agricultural product, on the precipitation of calcium carbonate (EICP) as an effective method for soil stabilization. This process uses calcium chloride, urea and the urease enzyme to induce carbonate precipitation in the soil, which in turn fills the voids acting as a cementitious solution, with many benefits, including an increase shear strength and increased liquefaction resistance. Other substances widely used for the purpose of improving the mechanical properties of the soil are guar gum and bentonite in sodium form, also studied in this work. Therefore, laboratory tests were performed in eighteen acrylic columns, produced with the intention of performing pumping tests to check the permeability coefficient over the months of May, June and July 2015, for thirteen weeks where the permeability test was held every Thursday. The columns were filled with soil and the substances so that three columns contained the precipitated calcium carbonate and were left at 24 °C of temperature; other three contained the same substance, but were left in the oven at 45 °C temperature. Four of them had the soil mixed with EICP and bentonite, where two were left at 24 °C and two were left in the oven at 45 °C. One column was submitted to the EICP procedure and was mixed with guar gum; and other with EICP, bentonite and guar gum together. The thirteenth column was mixed just to bentonite; the fourteenth column had only guar gum; and fifteenth was mixed with guar gum and bentonite together. Other three columns served as control, i.e., the soil was not mixed with any substance. All of these columns were tested under static conditions in order to reproduce on a smaller scale a real situation. The results of the test indicate that the technique of precipitate calcium carbonate in the soil through urease enzyme action is effective to reduce permeability of the soil, especially when mixed with guar gum in columns at 24 °C. Overall, no technique was more efficient in reducing the permeability separately compared to the use of two or more techniques combined. It is noteworthy that EICP, continued the desired cementing results of substances already known to be used for cementing purposes, guar gum and sodium bentonite, those which when used separately on the ground, lost efficiency over the months. This indicates that, the use of these techniques requires planning, since each substance used must be evaluated in accordance with the purpose, the desired degree of impermeability, local weather, and other factors that may influence.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5069
Aparece nas coleções:CM - Engenharia Ambiental

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
CM_COEAM_2016_1_17.pdf1,08 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.