Estabilização de solos arenosos em estradas florestais: desempenho sob tráfego de até 250 toneladas

As estradas florestais estão entre os componentes mais exigidos da infraestrutura logística do setor de madeira e celulose. Submetidas ao tráfego diário de veículos de grande porte, essas vias precisam manter condições adequadas de circulação, mesmo em regiões com solos de baixa capacidade de suporte e ciclos climáticos que alternam períodos de seca e chuvas intensas.

Quando a estrutura da estrada não suporta essas condições, podem surgir problemas como atoleiros, corrugações, erosões e trilhas de roda. Além de comprometerem as condições de circulação, essas ocorrências exigem intervenções frequentes e aumentam a complexidade da operação logística.

Nesse cenário, a estabilização do solo desempenha um papel importante na melhoria do desempenho estrutural e da durabilidade das estradas não pavimentadas.

Para avaliar uma alternativa tecnológica nesse contexto, a MetaFLO Technologies conduziu, em parceria com uma empresa do setor de celulose, um estudo de aplicação do biopolímero SoilTech em uma estrada florestal.

O projeto combinou ensaios laboratoriais realizados pelo Laboratório de Transportes da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (LATRAN/UFMS) com o acompanhamento de um trecho piloto durante 12 meses.

Os resultados demonstraram ganhos expressivos de capacidade de suporte e a manutenção da integridade estrutural da camada estabilizada sob condições reais de operação.

O desafio: suportar composições de 250 toneladas sobre solo arenoso

Nas operações florestais, a infraestrutura viária precisa suportar composições de transporte especialmente pesadas. No trecho avaliado, circulavam caminhões de 21 eixos, com Peso Bruto Total Combinado (PBTC) de até 250 toneladas e aproximadamente 192 toneladas de carga líquida de madeira de eucalipto. As cargas por eixo ultrapassavam 13 toneladas.

O desafio era agravado pelas características do solo local. Classificado pelo DNIT como areia fina tropical, o material também apresentou comportamento não plástico (IP = NP), indicando baixa coesão natural.

Nos ensaios laboratoriais realizados pelo LATRAN/UFMS, com energia modificada de compactação, o Índice de Suporte Califórnia (CBR) do solo natural foi de 38,8%, valor utilizado como referência para avaliar o desempenho das diferentes composições de estabilização.

Sob tráfego repetitivo de veículos pesados, essas características favoreciam a formação de deformações e aumentavam a necessidade de manutenção da estrada.

SoilTech: biopolímero de algas marinhas aplicado à estabilização de solos

Para enfrentar esse desafio foi utilizado o SoilTech, biopolímero formulado a partir de algas marinhas e desenvolvido para melhorar as propriedades de solos utilizados em obras de infraestrutura.

Sua atuação promove a aglutinação das partículas do solo, contribuindo para aumentar a coesão entre os grãos e melhorar o comportamento mecânico do material estabilizado.

A tecnologia utiliza dosagens reduzidas, com concentrações entre 0,01% e 0,03% de produto em relação à massa de solo seco nas aplicações de campo.

Outro aspecto importante é sua compatibilidade com equipamentos convencionais de pavimentação. A incorporação pode ser realizada com caminhão-pipa, recicladora de solos ou trator de grade, motoniveladora e rolos compactadores.

Dessa forma, o SoilTech pode ser integrado aos processos tradicionais de execução de estradas, sem exigir maquinário específico.

Validação laboratorial: combinação de SoilTech e cimento alcança CBR de 207,1%

O desempenho mecânico das misturas foi avaliado pelo Laboratório de Transportes da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (LATRAN/UFMS).

Os ensaios foram realizados com energia modificada de compactação, comparando o solo natural com diferentes alternativas de estabilização química e granular.

Entre as composições avaliadas, a combinação de 2% de cimento CP II com 0,2% de SoilTech apresentou o maior Índice de Suporte Califórnia (CBR): 207,1%. 207.1%.

Fonte: Ensaios laboratoriais do LATRAN/UFMS, com energia modificada de compactação.

Além do maior valor de CBR, a mistura com cimento e SoilTech apresentou umidade ótima de compactação de 5,8%, inferior aos 9,2% registrados na composição com cimento isoladamente.

Esses resultados indicam o potencial da combinação para melhorar a capacidade de suporte do solo e modificar suas condições de compactação.

É importante destacar que os resultados laboratoriais representam condições específicas de ensaio e não devem ser confundidos com o desempenho observado posteriormente no trecho piloto.

Do laboratório ao campo: 12 meses de desempenho sob tráfego pesado

Com base nas avaliações técnicas, foi implantado um trecho piloto utilizando a seguinte composição:

• 70% de solo natural (arenoso, A-2-4);
• 30% de Brita Graduada Simples (BGS);
• 0,02% de SoilTech;
• 2% de cimento CP II.

O trecho foi acompanhado durante 12 meses, permitindo observar seu comportamento diante do tráfego contínuo de caminhões de 21 eixos e das variações climáticas da região.

A evolução do monitoramento:

1 mês: manutenção das condições de rolamento, sem deformações plásticas ou formação de trilhas de roda.

5 meses: preservação da integridade estrutural da camada, mesmo sob umectação e cargas superiores a 13 toneladas por eixo.

9 meses: durante o período de chuvas intensas, com tráfego contínuo de madeira proveniente de duas fazendas, o trecho estabilizado manteve a coesão superficial, diferentemente de vias não estabilizadas no entorno.

12 meses: após um ano de operação, foi realizada a primeira manutenção corretiva localizada, com intervenções pontuais de tapa-buracos.

O acompanhamento demonstrou a capacidade da camada estabilizada de preservar seu desempenho ao longo de diferentes condições de operação, incluindo períodos de maior umidade e tráfego intenso.

Uma alternativa para os desafios da infraestrutura florestal

O estudo demonstra como a estabilização de solos com biopolímeros pode contribuir para melhorar o desempenho de estradas não pavimentadas submetidas a condições severas de operação.

A combinação de resultados laboratoriais e acompanhamento em campo permitiu observar ganhos expressivos de capacidade de suporte, manutenção da integridade estrutural durante 12 meses e indicadores positivos de eficiência na execução.

Em operações florestais, nas quais a circulação contínua de veículos pesados exige infraestrutura resistente e confiável, a escolha da tecnologia de estabilização deve considerar as características do solo, as cargas de tráfego e as condições climáticas de cada região. Essa avaliação permite desenvolver soluções personalizadas, adequadas às propriedades do material e às necessidades específicas de cada projeto.

Com o SoilTech, a MetaFLO desenvolve soluções para melhorar o desempenho de solos e contribuir para a eficiência operacional de projetos de infraestrutura.

Sua operação enfrenta desafios com estradas não pavimentadas e tráfego pesado?

Entre em contato com a equipe técnica da MetaFLO para conhecer as possibilidades de aplicação do SoilTech em seu projeto.