Este estudo avaliou o uso da cinza da casca de arroz (CCA) como agente estabilizante em solos arenosos finos de Palmas-TO, com foco em sua aplicação em camadas de pavimentação asfáltica. A casca de arroz, subproduto da indústria arrozeira, quando descartada inadequadamente, gera impactos ambientais relevantes. Sua incineração produz a CCA, resíduo rico em sílica amorfa e com propriedades pozolânicas, que pode ser aproveitado na construção civil. Amostras de solo e CCA foram coletadas, caracterizadas química e fisicamente, e misturadas em proporções de 3%, 5% e 7% para análise de desempenho mecânico. Os ensaios laboratoriais incluíram granulometria, limites de Atterberg, compactação e Índice de Suporte Califórnia (ISC). O solo natural apresentou baixa plasticidade e ISC de 17%. A adição de CCA promoveu melhorias expressivas: 3% resultou em ISC de 83% e 5% atingiu 107%, atendendo às exigências para camadas de base e sub-base. Contudo, a proporção de 7% reduziu o desempenho (ISC de 51%) e apresentou expansão superior a 1%. Os resultados demonstram que a CCA aumenta a resistência do solo por efeito de preenchimento e reatividade da sílica, configurando alternativa sustentável para pavimentação. Estudos adicionais são recomendados para confirmar reações pozolânicas e avaliar o comportamento em diferentes condições geotécnicas.