Validitet og reliabilitet

A Caracterização Geomêcanica permite analisar a erodibilidade em função de propriedades geomecânicas dos solos como a colapsibilidade, coesão, resistência atração.

4.1.3.1 Ensaio de compressão edométrico convencional

Foram realizados dois ensaios de compressão edométrico para a amostra P2, com corpo de prova em estado natural e outro com um corpo de prova compactado através destes dois ensaios pode-se observar a influência da estrutura. Para esta simulação utilizamos à densidade e umidade de campo. O procedimento adotado para a realização dos ensaios foi de acordo com a NBR 12007/90.

Cada etapa do ensaio é realizada com um carregamento diferente. Após cada uma destas, um gráfico de deslocamento vertical em função do tempo é gerado e através dele o coeficiente adensamento (Cv) e o t90, ou seja, tempo com o qual ocorrem 90% do adensamento no solo

são obtidos. No caso dos ensaios presentes neste trabalho, o Cv’s foram determinados pelo

método de Taylor. Estes índices são de fundamental importância para avaliar recalques futuros e em ensaios como o de cisalhamento direto no qual deve ser realizado de forma drenada.

Durante a execução do ensaio avaliamos a susceptibilidade ao colapso pelo critério proposto por VARGAS (1978), que consiste em executar ensaios edométricos simples com carregamentos progressivos até de 4000kPa (12kPa, 25kPa, 50kPa e 100kPa, 200kPa,400kPa,800kPa,1600kPa,3200kPa,4000kPa) e posterior inundação no carregamento correspondente a 25kPa. Escolhemos fazer a inundação na tensão de 25kPa com o objetivo de observar a variação brusca na redução do índice de vazios. No carregamento edométrico a inundação do solo gera diminuição da pressão da sucção ou o amolecimento do cimento natural, estou provoca microrupturas, que se manifestam só pelo recalque em virtude do solo estar contido no anel do ensaio edométrico. Para a realização do ensaio foi utilizada a prensa de Adensamento tipo “Bishop” (Figura 4.32). Além disso, foi realizado também o ensaio de permeabilidade a carga variável que permitiu comparar com os resultados obtidos através do permeâmetro de Guelph no campo.

Figura 4.32 – Prensa de adensamento tipo “Bishop” 4.1.3.2 Ensaio de cisalhamento direto

O ensaio de cisalhamento foi realizado com amostras indeformadas e saturadas, na condição drenada. Foram feitos ensaios apenas para a amostra P2. A tensão de pré-adensamento obtida no ensaio de compressão edométrico influenciará na escolha das tensões que se aplica aos corpos de prova, neste caso, escolheu-se três tensões pré- adensantes que são de 25, 50 e 90 kPa e também três tensões normalmente adensadas que são de 200, 300 e 400 kPa. A escolha destas tensões foi feita com base no resultado da tensão de pré-adensante (PA = 103 kPa),

esse critério foi escolhido pelo fato que solo apresenta características muito distintas quando o solo rompe acima e abaixo desse valor de tensão. Os ensaios cisalhamento forem executados com uma velocidade constante de 0,048 mm/min.

Com o objetivo de uniformizar uma definição da resistência nos gráficos das curvas de tensão cisalhante versus deslocamento horizontal foi utilizado o critério de ruptura proposta por CAMPOS & CARRILLO (1995) e o critério de ruptura a 2mm e 12mm. O critério de CAMPOS & CARRILLO (1995) assume que o solo havia rompido quando a curva tensão cisalhante () versus deslocamento horizontal (h) atingisse pela primeira vez uma inclinação

() aproximadamente constante. A Figura 4.33 ilustra o critério utilizado.por CAMPOS & CARRILLO (1995)

Figura 4.33 – Critério de definição dos pontos de ruptura (CAMPOS & CARRILLO, 1995)

Os critérios de ruptura a 2mm e 12mm consistem em estimar as tensões cisalhante que provocam a ruptura do solo quando o deslocamento horizontal atinge 2 e 12mm

De posse de estimar 3 pares de valores de tensões que são obtidas através dos critérios de ruptura é possível construir a envoltória de resistência e dela obter os parâmetros de resistência, no caso, coesão e ângulo de atrito (c e ).

4.1.3.3 Ensaio de compressão simples

O ensaio de compressão simples foi executado para a determinação da resistência ao cisalhamento não drenada (Su), sendo este valor considerado como a “coesão aparente de solos argilosos”. A coesão é a propriedade do solo que melhor se relaciona com a perda de solo, já que ela influencia na resistência das partículas à desagregação.

Foram realizados 11 ensaios com corpos de prova, com diâmetro de 3,5 cm e altura de 9,0 cm aproximadamente. Primeiramente, o corpo de prova indeformado foi colocado numa bacia com água destilada até a completa saturação por capilaridade. Logo após a saturação o corpo de prova foi colocado para secar na sombra até se obter a umidade desejada (ou grau de saturação desejado). A Figura 4.34 fornece uma visão geral do ensaio.

Figura 4.34 – Ensaio de compressão simples

4.1.3.4 Ensaio de compressão diametral ou ensaio brasileiro

A resistência à tração do solo é uma propriedade que depende geralmente da sucção. Foram ensaiados 11 corpos de provas indeformados na condição não drenada. Os procedimentos adotados foram os mesmos adotados para o ensaio de compressão simples, ou seja, primeiramente o corpo de prova indeformado foi colocado numa bacia com água destilada até a completa saturação por capilaridade. Logo após a saturação o corpo de prova foi colocado para secar a sombra até se obter a umidade desejada (ou grau de saturação desejado). O procedimento de saturação está ilustrado na Figura 4.35.

Figura 4.35 – Saturação do corpo de prova

Posteriormente, com as amostras com grau de saturação desejado, procedia-se à aplicação de cargas de compressão vertical. O corpo prova era cilíndrico, conforme ilustra a Figura 4.35. Foram moldados corpos de prova com 7,5 cm de diâmetro e 2 cm de espessura. Este ensaio é

de ocorrer quando as forças atrativas entre as partículas, surgem pelo aumento da sucção a medida que o solo seca supera a resistência à tração do solo. A resistência a tração por sua vez, seria uma resultante , entre outras coisas, das ligações físico-químicos agindo entre partículas. Por esta razão é necessário o estudo da resistência à tração e de sua relação com os teores de umidade e grau de saturação. Alem disso a resistência de tração permite conhecer a resistência dos agregados e indiretamente, do potencial de desagregação e erodibilidade. (VILLAR 2002)

Figura 4.36 – Ensaio de tração

4.1.3.5 Ensaio de Compactação

Este ensaio foi executado para auxiliar na verificação da influência da estrutura do solo no seu comportamento. Resultados em amostras compactadas foram comparados com os resultados de amostra natural e a diferença destes resultados pode ser vista como uma indicação desta influência. Este ensaio foi realizado de acordo com NBR7182/86. Foram realizados ensaios para as amostras P2 e P3 utilizando a energia normal.

Tabela 4.13 – Número de ensaios executados na caracterização Geomecânica

Ensaio Amostra deformada Amostra indeformada

P2 P3 P2 P3

Ensaio compressão edométrico

1.0 1.0

Ensaio de cisalhamento direto 6.0

Ensaio de compressão simples 11.0 -

Ensaio de compressão diametral ou ensaio brasileiro

11.0 -

Ensaio de Compactação 6,0 6,0