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

Unpaved road in a forested area undergoing construction, with heavy machinery carrying out road preparation and soil stabilization activities.

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%.

Laboratory test results comparing the California Bearing Ratio (CBR) and swelling of natural soil and stabilized soil mixtures, highlighting SoilTech's 207.1% CBR with 2% cement.

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.