Precipitação do carbonato de cálcio por indução de enzimas como solução cimentante para estabilização do solo

• Autor(a) principal: Costa, Nathalia Souza Domingos da
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6917
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS; Carbonato de cálcio; Urease; Solos - Permeabilidade; Bentonita; Calcium carbonate; Soil permeability; Bentonite

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.