Este artigo apresenta um estudo sobre a estabilização físico-química através da mistura de cimento Portland e cal hidratada em um solo sedimentar areno-siltoso. Além da presença da matéria orgânica em sua composição, este solo apresenta baixa capacidade de suporte em condições naturais, sendo pouco adequado no ponto de vista geotécnico. Para a campanha experimental foram moldados corpos de prova com teores volumétricos de cimento e cal hidratada entre 3% e 13% e com o solo em sua umidade ótima. Depois, estes foram rompidos em compressão simples aos 7, 14 e 28 dias de cura. Os resultados mostram ganhos de resistência lineares, porém muito abaixo dos verificados por outros autores em estudos semelhantes. Além disso, foi verificado que as resistências decaíram a partir dos sete dias de cura para a cal e a partir dos 14 dias para o cimento, sendo a formação de compostos expansivos, devido a presença de carbonato de cálcio no solo, uma possível explicação para que isso tenha ocorrido.