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Ygor Almeida Netto
Estudo Experimental das Características de
Compressibilidade e Adensamento de uma Argila Mole
Dissertação de Mestrado
Dissertação apresentada ao Departamento de
Engenharia Civil da PUC-Rio como parte dos
requisitos para obtenção do título de Mestre em
Ciências de Engenharia Civil: Geotecnia.
Orientador: Alberto S. F. J. Sayão
Rio de Janeiro, dezembro de 2006.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
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Ygor Almeida Netto
Estudo Experimental das Características de
Compressibilidade e Adensamento de uma Argila Mole
Dissertação apresentada como requisito parcial para
obtenção do grau de Mestre pelo Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Civil. Aprovada pela Comissão
Examinadora abaixo assinada.
Prof. Alberto Sampaio Ferraz Jardim Sayão
Presidente Orientador
Departamento de Engenharia Civil - PUC-Rio
Prof. Franklin dos Santos Antunes
Departamento de Engenharia Civil – PUC-Rio
Prof. Sérgio Augusto Barreto da Fontoura
Departamento de Engenharia Civil – PUC-Rio
Prof. Ana Cristina Castro Fontenla Sieira
Departamento de Engenharia Civil - UERJ
Prof. José Eugênio Leal
Coordenador Setorial do Centro Técnico Científico - PUC-Rio
Rio de Janeiro, 15 de dezembro de 2006
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
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Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução total ou
parcial do trabalho sem autorização do autor, do orientador e
da universidade.
Ygor Almeida Netto
Graduou-se em Engenharia Civil, pela Universidade Federal
do Pará (UFPA), em fevereiro de 2004. Ingressou no curso de
mestrado em Engenharia Civil da PUC-Rio em março do ano
de 2004, atuando na área de Geotecnia Experimental,
trabalhando com ensaios especiais de laboratório.
Ficha Catalográfica
CDD: 624
Almeida Netto, Ygor
Estudo experimental das características de
compressibilidade e adensamento de uma argila mole / Ygor
Almeida Netto ; orientador: Alberto S. F. J. Sayão. – 2006.
106 f. : il. ; 30 cm
Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)–
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de
Janeiro, 2006.
Inclui bibliografia
1. Engenharia Civil – Teses. 2. Ensaios de
laboratório. 3. Argila mole. I. Sayão, Alberto S. F. J. II.
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.
Departamento de Engenharia Civil. III. Título.
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Aos meus pais, Francisco e Eliana,
com todo o amor do mundo
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Agradecimentos
À força maior que é responsável por nossa existência e por ter dado a mim a
capacidade de realizar este trabalho: Deus.
Aos meus pais, Francisco e Eliana, pessoas que tanto amo, admiro e tenho
orgulho de ser filho, por sempre apoiar-me na realização de meus sonhos.
Aos meus irmãos, que sempre me incentivaram na busca de meus objetivos.
Ao meu orientador, Alberto Sayão, pela amizade a orientação. Obrigado pela
sua compreensão durante o desenvolvimento deste trabalho!
Aos professores do DEC/PUC-Rio, em especial aos da área de Geotecnia, pela
transmissão de seus conhecimentos.
Aos funcionários do DEC/PUC-Rio, em especial, Rita, William e Amaury, pelo
apoio técnico durante a realização de minha pesquisa.
Aos amigos feitos na PUC-Rio, em especial Álvaro Viana, Christiano Teixeira,
Diego Orlando, Thiago Pecin e Tiago Proto. As inúmeras noites de diversão nos
melhores bares e nas melhores boates do Rio de Janeiro jamais serão
esquecidas.
Aos amigos de 611, Patrício, Zé Roberto, Fernando “Velinho” e Liliane pelo
companheirismo e apoio durante todo esse tempo de convivência.
A minha amiga Cláudia Pacheco. Obrigado por tudo!
Aos demais, porém não menos importantes, e incontáveis amigos feitos durante
este curso. Vocês nunca serão esquecidos.
Aos companheiros de longas jornadas no Rio, Adenilson e Renato. Juntos
viemos, vimos e vencemos!
Aos companheiros de republica: Clébson, Jean, Klessis, Léo e Silvio. Valeu por
tudo galera!
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Aos amigos da “terrinha” que sempre me incentivaram: André, Diego, Felipe e
Tatiana; um grande abraço!
À CAPES, ao CNPq e a PUC-Rio, pelo apoio financeiro, indispensável para a
realização deste trabalho.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Resumo
Netto, Ygor Almeida; Sayão, Alberto de Sampaio Ferraz Jardim. Estudo
Experimental das Características de Compressibilidade e
Adensamento de uma Argila Mole. Rio de Janeiro, 2006. 106p.
Dissertação de Mestrado – Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia
Universidade Católica do Rio de Janeiro.
No presente trabalho é realizado um estudo experimental das
características de compressibilidade e adensamento de argilas moles. Foram
realizados ensaios convencionais de adensamento (SIC) e ensaios de
adensamento com velocidade constante de deformação (CRS) – em diferentes
velocidades – ensaios de adensamento com uma face drenante e ensaios
traxiais. As amostras foram remoldadas em laboratório, a partir de uma mistura
de bentonita e caulim, na proporção de 98 : 2 em peso, e adensadas
istoropicamente, a fim de se garantir uma melhor qualidade quanto à
homogeneidade e isotropia do material. Os resultados são obtidos e analisados
através das curvas típicas para os ensaios de adensamento. São obtidos os
valores dos parâmetros de compressibilidade e de adensamento do material. Por
fim é proposto um novo método para obtenção coeficiente de adensamento
vertical (Cv) e feita uma análise comparativa com métodos existentes na
literatura.
Palavras-chave
Ensaios de laboratório, Argila mole, Adensamento.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Abstract
Netto, Ygor Almeida; Sayão, Alberto de Sampaio Ferraz Jardim.
Experimental Study of the Compressibility and Consolidation
Characteristics of a Soft Clay. Rio de Janeiro, 2006. 106p. MSc
Dissertation – Department of Civil Engineering, Pontifícia Universidade
Católica do Rio de Janeiro.
In the present work it is carried out an experimental study of the
compressibility characteristics and consolidation of a soft clay. Standard
Incremental Consolidation (SIC) and Constant Rate of strain (CRS) – in different
speeds – triaxiais tests and consolidation with one drenate tests had been carried
trough. The samples had been remoulds in laboratory, from a mixture of
bentonita and kaolin, in the ratio 98 : 2 In weight, and confined under isotropic
conditions, in order to guarantee one better quality how much to the homogeneity
and isotropy of the material. The results are gotten and analyzed through the
typical curves for consolidation tests. The values of the parameters of
compressibility and consolidation of the material are gotten. Finally a new method
for attainment of the vertical consolidation coefficient (Cv) and made a
comparative analysis with existing methods in literature is considered.
Keywords
Laboratory tests, Soft clays, Consolidation.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Sumário
1. Introdução 19
2. Revisão Bibliográfica 22
2.1. Características de argilas diversas 22
2.2. Ensaio de adensamento 24
2.2.1. Ensaio de adensamento convencional (SIC) 24
2.2.2. Ensaio de adensamento com velocidade de deformação constante
(CRS)
27
2.3. Parâmetros de compressibilidade 30
2.4. Parâmetros de adensamento 31
2.4.1. Métodos para obtenção do Coeficiente de Adensamento 32
3. Programa experimental 42
3.1. Introdução 42
3.2. Descrição do material 42
3.3. Caracterização geotécnica 43
3.3.1. Análise granulométrica 43
3.3.2. Massa específica real dos grãos 44
3.3.3. Limites de consistência 44
3.4. Preparação das amostras 45
3.5. Ensaios de adensamento 47
3.5.1. Ensaios de adensamento convencional (SIC) 48
3.5.2. Ensaios de adensamento com uma face drenante (SICu) 50
3.5.3. Ensaios de adensamento com velocidade constante de deformação
(CRS)
52
3.6. Ensaios triaxiais 54
4. Análise de resultados 57
4.1. Caracterização geotécnica 57
4.2. Ensaios triaxiais 58
4.2.1. Deformabilidade 61
4.3. Adensamento 63
4.3.1. Velocidade de deformação 63
4.3.2. História de tensões 66
4.3.3. Índices de compressibilidade 68
4.3.4. Coeficiente de compressibilidade volumétrica (m
v
) 68
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4.3.5. Coeficiente de permeabilidade (k) 71
4.3.6. Coeficiente de Adensamento Vertical (Cv) 72
4.4. Proposição de método para a estimativa do Coeficiente de Adensamento
Vertical (Cv)
73
4.5. Avaliação da relação proposta para a estimativa do Coeficiente de
Adensamento Vertical (Cv)
75
4.6. Considerações finais 77
5. Conclusões 78
6. Referências Bibliográficas 81
ANEXOS 85
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Lista de figuras
Figura 1 – Equipamento para realização de ensaio de adensamento
convencional.
25
Figura 2 – Equipamento de ensaio de adensamento CRS.
28
Figura 3 - Ensaios de adensamento unidimensional em argila sensitiva
(Vaid et al. 1979)
29
Figura 4 – Determnação do coeficiente de adensamento através do
Método de Casagrande (1936).
34
Figura 5 – Determinação do coeficiente de adensamento através do
Método de Taylor (1942)
36
Figura 6 - Determinação de Cv através do Método de Linearização de
Deformação Finita
37
Figura 7 – Curva T / U vs T para obtenção de Cv - Método de Ajuste
Retangular Hiperbólico.
39
Figura 8 - Curva t / ε
v
vs t para determinação de Cv - Método de Ajuste
Retangular Hiperbólico.
40
Figura 9 – Curva granulométrica da mistura de 98% de caulim com 2% de
bentonita.
44
Figura 10 – Amostra da mistura caulim-bentonita após o adensamento
hidrostático.
46
Figura 11 – Preparação do corpo de prova a partir de cravação do anel de
aço inoxidável.
47
Figura 12 – Equipamento para ensaio de adensamento convencional
(SIC).
49
Figura 13 – Célula de ensaio de adensamento SICu com leitura de
poropressão na base
50
Figura 14 – Seqüência da montagem da célula de adensamento para
realização de ensaio de adensamento com leitura de poropressão na base
(SICu).
51
Figura 15 – Resultados dos ensaios triaxiais CIU
60
Figura 16 – Variação do módulo de deformabilidade (E) durante o
cisalhamento.
63
Figura 17 – Valores de razão de poropressão nos ensaios CRS.
54
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Figura 18 – Valores das velocidades finais (v
f
) de deformação em ensaios
SIC e SICu.
65
Figura 19 – Variação do índice de vazios com a tensão efetiva – Ensaios
SIC e SICu
66
Figura 20 – Variação do índice de vazios com a tensão efetiva – Ensaios
CRS
67
Figura 21 – Variação do índice de vazios com a tensão efetiva – Ensaios
SIC, SICu e CRS
67
Figura 22 – Valores de m
v
– Ensaios SIC e SICu.
69
Figura 23 – Variação de D em função da variação de velocidade em
ensaios CRS.
69
Figura 24 – Variação de D em função de σ´
v
em ensaios SIC e SICu.
70
Figura 25 – Variação de D em função de σ´
v
em ensaios CRS.
70
Figura 26 – Variação do índice de vazios em função da variação de k, para
os ensaios SIC.
71
Figura 27 – Variação do índice de vazios em função da variação de k, para
os ensaios CRS.
72
Figura 28 – Valores de Cv – Ensaios SIC e SICu.
73
Figura 29 – Variação de poropressão durante estágio de carregamento ∆σ
= 40 kPa
75
Figura 30 - Coeficiente de adensamento Cv calculado por cada método, no
ensaio SICu 01.
76
Figura 31 – Variação de Cv obtido por vários métodos, normalizado pelo
Cv obtido através do método proposto, para o ensaio SICu 01.
77
Figura 32 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio SIC
86
Figura 33 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio SICu01
87
Figura 34 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio SICu02
87
Figura 35 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS01
88
Figura 36 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio
CRS01
88
Figura 37 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade –
Ensaio CRS01
89
Figura 38 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica –
Ensaio CRS01
89
Figura 39 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS02
90
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Figura 40 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio
CRS02
90
Figura 41 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade –
Ensaio CRS02
91
Figura 42 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica –
Ensaio CRS02
91
Figura 43 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS03
92
Figura 44 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio
CRS03
92
Figura 45 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade –
Ensaio CRS03
93
Figura 46 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica –
Ensaio CRS03
93
Figura 47 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS04
94
Figura 48 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio
CRS04
94
Figura 49 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade –
Ensaio CRS04
95
Figura 50 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica –
Ensaio CRS04
95
Figura 51 – Curvas do ensaio SIC para o Método de Taylor.
96
Figura 52 – Curvas do ensaio SICu01 para o Método de Taylor.
96
Figura 53 – Curvas do ensaio SICu02 para o Método de Taylor.
97
Figura 54 – Curvas do ensaio SIC para o Método de Casagrande.
97
Figura 55 – Curvas do ensaio SICu01 para o Método de Casagrande.
98
Figura 56 – Curvas do ensaio SICu02 para o Método de Casagrande.
98
Figura 57 – Curvas do ensaio SIC para o Método da Linearização das
Deformações Finitas.
99
Figura 58 – Curvas do ensaio SICu01 para o Método da Linearização das
Deformações Finitas.
99
Figura 59 – Curvas do ensaio SICu02 para o Método da Linearização das
Deformações Finitas.
100
Figura 60 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste
Retangular Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 40 kPa.
100
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Figura 61 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste
Retangular Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 90 kPa.
101
Figura 62 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste
Retangular Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 150 kPa.
101
Figura 63 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste
Retangular Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 320 kPa.
102
Figura 64 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste
Retangular Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 640 kPa.
102
Figura 65 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio
∆σ’ = + 40 kPa.
103
Figura 66 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio
∆σ’ = + 90 kPa.
103
Figura 67 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio
∆σ’ = + 150 kPa.
104
Figura 68 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio
∆σ’ = + 320 kPa.
104
Figura 69 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio
∆σ’ = + 640 kPa.
105
Figura 70 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu01 –
Todos os estágios
105
Figura 71 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu02 –
Todos os estágios
106
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
Lista de tabelas
Tabela 1 – Características iniciais dos corpos de prova e resultados dos
ensaios de adensamento
23
Tabela 2 – Características das amostras após preparação
46
Tabela 3 – Velocidades utilizadas para os ensaios de adensamento CRS.
53
Tabela 4 – Resumo dos ensaios de caracterização
57
Tabela 5 – Características dos corpos de prova
58
Tabela 6 – Resultados dos ensaios triaxiais CIU
58
Tabela 7 – Modulo de deformabilidade (E
50
) obtido dos ensaios triaxiais
61
Tabela 8 – Valores dos Módulos E
33
, E
50
e E
67
para ensaios triaxiais.
62
Tabela 9 – Velocidades dos ensaios CRS
63
Tabela 10 – Velocidades dos ensaios SIC e SICu
65
Tabela 11 – Valores da tensão de pré-adensamento para ensaios CRS.
67
Tabela 12 – Valores dos índices Cr, Cs e Cc
68
Tabela 13 – Comparação entre valores de Cv para o estágio ∆σ = 40 kPa
75
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Lista de símbolos
A Parâmetro de poropressão (Skempton, 1954)
A
f
Parâmetro de Skempton na ruptura
a
v
Coeficiente de compressibilidade
B Parâmetro de poropressão (Skempton, 1954)
c' Intercepto da envoltória de resistência t vs s
Cc Índice de compressão virgem
Cr Índice de recompressão
Cv Coeficiente de adensamento vertical
Ca Coeficiente de compressão secundária
D Módulo oedométrico
e Índice de vazios
e
0
Índice de vazios inicial
E Módulo de Young
E
50
Módulo de Young a 50% da ruptura
E
i
Modulo de Young inicial
Gs Massa especifica real dos grãos
Hd Altura de drenagem
IP Índice de plasticidade
K Coeficiente de permeabilidade
LL Limite de liquidez
LP Limite de plasticidade
LVDT Transdutor de deslocamento
m
v
Coeficiente de variação volumétrica
p’
f
Semi-soma das tensões principais efetivas na ruptura
q
f
Semi-diferença das tensões efetivas principais na ruptura
S Grau de saturação
Su Resistência ao cisalhamento em solicitação não-drenada
T Fator tempo
t Tempo
U Grau de adensamento
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u Poropressão
u
b
Poropressão na base
v
Velocidade
v
100
Velocidade no tempo t100
v
f
Velocidade no final do estágio
w Grau de umidade
w
f
Grau de umidade final
w
nat
Umidade natural
∆h
Variação de altura
∆t
Variação de tempo
∆u
f
Variação de poropressão na ruptura
∆s
v
Variação da tensão vertical
φ'
Ângulo de atrito efetivo
ε
af
Deformação axial na ruptura
ε
v
Deformação vertical
γ
t
Peso específico total
γ
w
Peso especifico da água
ν
Coeficiente de Poisson
σ'
c
Tensão confinante efetiva
σ'
m
Tensão efetiva média
σ
v
Tensão vertical
σ'
v
Tensão vertical efetiva
σ
v1
Tensão vertical no tempo inicial
σ
v2
Tensão vertical no tempo final
σ
vm
Tensão vertical média
σ'
vm
Tensão vertical média efetiva
ASTM “American Society for Testing Materials”
C.I.D. Ensaio triaxial consolidado istoropicamente drenado
C.I.U. Ensaio triaxial consolidado isotropicamente não-drenado
CRS “Constant rate of strain”
NBR Norma Brasileira
OCR Razão de pré-adensamento (“Over Consolidation Ratio”).
SIC “Standard Incremental Consolidartion”
SICu Ensaio de adensamento com uma face drenante
U.U. Ensaio triaxial não consolidado e não-drenado.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
“Não sois máquina. Homem é o que sois”
(Charles Chaplin)
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
1.
Introdução
As propriedades geotécnicas de um depósito de argila mole podem ser
determinadas a partir de ensaios de campo e de laboratório. Um programa
experimental de laboratório consta, geralmente, de ensaios de caracterização,
adensamento e triaxiais, para o qual devem ser utilizadas amostras de boa
qualidade em equipamentos que possibilitem o controle adequado das
condições de carregamento e drenagem.
O ensaio de adensamento possui a finalidade de reproduzir em laboratório
as condições da teoria do adensamento unidimensional, a qual é comumente
aplicada para a previsão de recalques em obras sobre solos moles. Um dos
problemas relacionados aos ensaios de adensamento é a velocidade de
execução. O ensaio de adensamento incremental (SIC – standard incremental
consolidation), mais antigo e tradicional, possui uma duração usual de sete a oito
dias. A fim de minimizar o inconveniente causado pelo tempo de ensaio, diversos
autores propuseram modificações na metodologia deste ensaio. Em particular,
destaca-se o ensaio de adensamento com velocidade de deformação controlada
(CRS – constant rate of strain), no qual o tempo de realização do ensaio é
consideravelmente menor, podendo corrresponder a apenas algumas horas.
Estudos mostram que a velocidade de ensaio tem influência marcante na
obtenção das características de compressibilidade e adensamento dos solos
argilosos moles. Este é, portanto, um aspecto que merece ainda atenção.
O presente trabalho objetiva a análise dos parâmetros de adensamento e
compressibilidade obtidos em ensaios de adensamento para amostras moldadas
em laboratório e submetidas a um processo de adensamento isotrópico durante
a preparação, a fim de se garantir a homogeneidade dos corpos de prova
utilizados nos ensaios. Estas amostras foram preparadas a partir da mistura de
caulim e bentonita, de forma a representar adequadamente os depósitos
sedimentares de solos argilosos moles usuais no litoral brasileiro.
Para a obtenção dos parâmetros de adensamento, compressibilidade e
resistência do material, foi definido um programa experimental envolvendo
ensaios convencionais de adensamento incremental (SIC), adensamento com
uma face drenante (SICu), adensamento com velocidade de deformação
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
20
controlada (CRS) e adensamento hidrostático. Também foram realizados os
ensaios usuais para determinação da caracterização geotécnicas do material,
além de ensaios triaxiais CIU, para se obter os parâmetros de resistência ao
cisalhamento característicos do solo caulim-bentonita.
No capitulo II, são apresentadas as características de diversos depósitos
argilosos moles, encontrados em diferentes regiões, reportados na literatura. É
feita também uma revisão bibliográfica a respeito dos ensaios de adensamento e
dos diversos métodos para a obtenção do coeficiente de adensamento (Cv).
No capítulo III é o programa experimental de laboratório é descrito em
detalhes. São apresentadas a descrição e a caracterização do material, e a
metodologia de preparação das amostras, dos corpos de prova e dos ensaios.
No capitulo IV estão apresentados os resultados obtidos na campanha
experimental. Estes são analisados e comparados com resultados de
investigações semelhantes em solos moles. Nesse capitulo é feita também uma
proposição de um novo método para o cálculo do coeficiente de adensamento
vertical (Cv), com base na medição das poropressões durante o adensamento.
Por fim, no capítulo V, são apresentadas as principais conclusões obtidas
durante o desenvolvimento deste estudo, bem como as sugestões para
trabalhos futuros.
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2.
Revisão bibliográfica
2.1.
Características de argilas diversas
Diversos estudos de campo e de laboratório, com o objetivo de determinar
características de argilas moles, têm sido reportados na literatura geotécnica.
Sayão (1980) determinou, em laboratório, parâmetros que representam as
características geotécnicas do material argiloso mole da Baixada Fluminense, na
região da escavação experimental realizada no campo experimental de Sarapuí.
Foram obtidos pelos ensaios de caracterização os valores médios para o limite
de liquidez (LL = 98%), limite de plasticidade (LP = 49%), massa específica real
dos grãos (Gs = 26,4 kN/m
3
) e a granulometria por sedimentação (% < 2 µm =
85%), bem como a umidade natural (w
nat
= 140,5%) durante a realização dos
ensaios triaxiais e oedométricos.
O índice de compressão (Cc) variou na faixa de 1,41 a 2,56. Os demais
índices, de expansão (Cs) e recompressão (Cr), indicaram uma leve tendência
de redução com a profundidade, com valores entre 0,2 e 0,5. A partir da
obtenção do OCR, inferior a 1,4, chegou-se à constatação de que se tratava de
um material levemente pré-adensado.
Para a obtenção dos valores dos coeficientes de adensamento (Cv), o
autor utilizou os métodos empíricos de Taylor (1948) e Casagrande (1936),
obtendo valores respectivamente iguais a 5,9 e 3,0 x 10
-4
cm
2
/s (no trecho de
recompressão), 1,0 e 0,6 x 10
-4
cm
2
/s (na compressão virgem) e 5,6 e 3,1 x 10
-4
cm
2
/s (na expansão),. Assim, constatou-se que os valores de Cv obtidos nas
fases de expansão e recompressão são cerca de 5 a 6 vezes maiores que os
valores referentes à compressão, em ambos os métodos.
Foram também realizados ensaios triaxiais, sendo as amostras ensaiadas
sob confinamento correspondente às tensões efetivas de campo. A partir destes
ensaios, foram obtidos os parâmetros de resistência c’ = 3kPa e Φ’ = 24°.
Durante a fase de adensamento hidrostático dos ensaios triaxiais, foi estimado
um valor médio de Cv = 4,7 x 10
-4
cm
2
/s, similar aos valores obtidos para os
ensaios convencionais de adensamento unidimensional.
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22
Ortigão (1980), por sua vez, estudou o aterro experimental I, também
localizado no campo experimental de Sarapuí, na Baixada Fluminense. A
pesquisa envolveu ensaios de campo e laboratório para a obtenção de
parâmetros não-drenados de tensão-deformação-resistência da argila.
Foram obtidos, a partir da campanha experimental de laboratório, valores
para o limite de liquidez (LL) variando no intervalo de 86 a 161%, limite de
plasticidade (LP) variando de 33 a 73%, granulometria por sedimentação (% <
2µm = 55%), e teor de umidade natural (w
nat
) entre 106 e 172%.
Os índices de compressão virgem (Cc) variaram entre 1,65 a 2,43 e os de
recompressão (Cr) variaram entre 0,25 a 0,58. Os valores de OCR apresentaram
uma tendência de redução com o aumento da profundidade, com valores
variando de 5,0 a 2,5 em profundidades inferiores a 2,5 m. Para maiores
profundidades, o valor de OCR reduzia-se até atingir valores próximos a 1,0.
Também foram reportados ensaios triaxiais não drenados por Ortigão
(1980), com os parâmetros de resistência c’ = 0 e Φ’ = 25º, bem como os valores
de resistência não-drenada (Su) variando entre 3,5 e 12,6 kPa.
Ribeiro (1992) determinou, a partir dos ensaios de laboratório, as
características geotécnicas de um depósito de argila mole no litoral de Sergipe.
Os ensaios de caracterização do material revelaram que este possui uma
plasticidade média (IP = 38%) e o limite de liquidez próximo ao teor de umidade
natural. O depósito fora classificado como argilo-siltoso, apresentando
fragmentos de conchas e um teor de matéria orgânica relativamente baixo (cerca
de 2%). O índice de compressão (Cc) apresentou um valor da ordem de 0,92 e
os valores de OCR observados foram, em geral, inferiores a 1,5, assim
considerando o depósito como normalmente adensado.
Ribeiro (1992) também realizou ensaios triaxiais CIU e, a partir destes
ensaios, obteve parâmetros de resistência c’ aproximadamente nulo e Φ’ = 29º.
Garcés (1995) determinou, em laboratório, as características geotécnicas
de solos moles situados em localidades denominadas de “Vigário Geral” e
“subestação de Sarapuí”, ambos locais de depósitos da Baixada Fluminense.
Para a argila de Vigário Geral foram obtidos, pelos ensaios de caracterização, os
valores de limite de liquidez entre 55,5 a 192,0%, limite de plasticidade entre
39,8 e 122,0%, massa específica real dos grãos entre 24,0 a 26,6 kN/m
3
, e
umidade natural entre 48,5 e 149,2%. Já para a argila da subestação de
Sarapuí, foram obtidos limite de liquidez variando de 39,4 a 86,7%, limite de
plasticidade de 12,4 a 48,6%, massa específica real dos grãos entre 25,2 e 26,2
kN/m
3
, e teor de umidade natural de 35,8 a 84,4%.
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23
Garcés (1995) determinou também, para ambos os locais, os índices de
compressão (Cc), de expansão (Cs) e recompressão (Cr) a partir de ensaios de
adensamento com carregamento incremental (SIC) e com velocidade constante
de deformação (CRS), cujos resultados encontram-se reproduzidos na Tabela 1,
juntamente com as características iniciais dos corpos de prova.
Tabela 1 – Características iniciais dos corpos de prova e resultados dos ensaios de
adensamento
Local “Vigário Geral” “Subestação de Sarapuí”
Ensaio SIC CRS SIC CRS
γ
t
(kN/m
3
)
12,5 a 16,7 12,6 a 17,0 14,9 a 18,4 15,9 a 18,0
e
0
1,37 a 3,78 1,33 a 3,75 0,94 a 2,13 0,98 a 1,58
S (%) 92 a 94 90 a 97 100 94 a 100
σ'
vm
(kPa)
48 a 85 70 a 185 24 a 48 35 a 110
OCR 1,0 a 1,8 1,6 a 3,6 1,0 a 2,0 1,0 a 3,6
Cc 0,37 a 1,63 0,28 a 2,54 0,25 a 0,75 0,30 a 0,72
Cs 0,09 a 0,24 0,04 a 0,30 0,05 a 0,14 0,03 a 0,05
Cr 0,06 a 0,23 0,09 a 0,30 0,07 a 0,34 0,04 a 0,09
Os valores do coeficiente de adensamento (Cv) foram calculados a partir
dos resultados dos ensaios de laboratório através dos métodos de Casagrande
(1936) e Taylor (1948) para os trechos de recompressão e de compressão
virgem, obtendo-se valores de 5 a 50 x 10
-4
cm
2
/s e de 1 a 10 x 10
-4
cm
2
/s,
respectivamente.
Baptista (1998) fez ensaios de campo e laboratório na argila mole da
Enseada de Cabrito, em Salvador, Bahia. A campanha envolveu ensaios para a
determinação das propriedades geotécnicas do depósito marinho da região.
Foram obtidos, no laboratório, os valores médios para o limite de liquidez (LL =
90%), índice de plasticidade (IP = 50%) e teor de umidade de 81%.
O índice de compressão (Cc) apresentou valores médios de 0,84 e 0,94
para os ensaios SIC e CRS, respectivamente, aferindo que o material possui
uma compressibilidade elevada. Foram encontrados valores para o coeficiente
de adensamento (Cv) a partir dos ensaios de laboratório da ordem de 3 x 10
-4
cm
2
/s, enquanto os ensaios de campo permitiram uma estimativa de Cv da
ordem de 1 x 10
-3
cm
2
/s.
Também foram realizados ensaios triaxiais CIU e, a partir destes ensaios,
obtidos os parâmetros de resistência c’ = 4 kPa e Φ’ = 29º. A partir de ensaios de
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24
palheta, foi constatado que o valor da resistência não-drenada (Su) tende a
aumentar com a profundidade, variando entre 6 e 17 kPa.
2.2.
Ensaio de adensamento
Este ensaio foi proposto, inicialmente, por Terzaghi (1924) a fim de
reproduzir as condições da teoria clássica do adensamento, que se aplica para
carregamentos sobre solos homogêneos saturados sob condições
unidimensionais de deformações e fluxo.
2.2.1.
Ensaio de adensamento convencional (SIC)
Este ensaio consiste na aplicação, no corpo de prova, de carregamentos
em estágios. São observadas as deformações ao longo do tempo. O ensaio é
composto de vários estágios de carregamento e descarregamento, sendo que
cada estágio possui duração, geralmente, de 24 horas.
A partir de um ensaio de adensamento em laboratório, são obtidos a
tensão de pré-adensamento (σ’
vm
), os índices de compressão (Cc, Cr e Cs), o
coeficiente de compressão secundária (Cα), o coeficiente de adensamento (Cv),
o coeficiente de permeabilidade (k) e o coeficiente de variação volumétrica (m
v
).
O equipamento para realização deste ensaio está ilustrado na Figura 1. O
corpo de prova é moldado em um anel cilíndrico, que o confina, não permitindo
deformações horizontais do mesmo. No corpo de prova é aplicada
instantaneamente uma carga vertical. Durante o ensaio são medidos os
deslocamentos verticais para cada estágio de carregamento.
Bjerrum (1973) e Sällfodrs (1975) realizaram ensaios de adensamento
convencional com incrementos de carga iguais a 10 ou 20 kPa, com duração de
24h, e obtiveram uma curva de compressão bem definida; contudo os valores de
Cv não foram bem definidos pois as curvas de deformação específica vertical em
função do tempo não foram semelhantes às de Terzaghi.
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25
1. Corpo de prova cilíndrico 7. Tirantes
2. Anel metálico 8. Extensômetros
3. Pedra porosa 9. Suporte fixo para o extensômetro
4. Recipiente com água 10. Mesa de apoio
5. Placa rígida para aplicação de cargas 11. Carga axial
6. Vigas de reação
Figura 1 – Equipamento para realização de ensaio de adensamento convencional.
Também fora estudada a influência da deformabilidade do equipamento
nos resultados dos ensaios oedométricos. Kupper (1983) relata que, devido à
configuração do equipamento, a deformação vertical medida em um ensaio
corresponde à deformação do conjunto “solo + papel filtro + pedra porosa +
equipamento”; contudo, para solos de alta compressibilidade, as parcelas de
deformações do papel filtro, da pedra porosa e do equipamento são
consideradas desprezíveis.
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26
Características do ensaio de adensamento convencional
Entre as vantagens do ensaio de adensamento convencional, podem-se
citar as seguintes:
A utilização do equipamento é bastante simples, não exigindo um
técnico altamente especializado para o seu manuseio.
Há procedimentos práticos bem estabelecidos, tornando mais fácil
a execução do ensaio e o estabelecimento da interpretação dos
dados.
O ensaio, porém, apresenta as seguintes desvantagens:
O método convencional exige um tempo excessivo de ensaio,
usualmente da ordem de 7 a 8 dias, mas este tempo pode
aumentar, consideravelmente, quando ocorrem ciclos de carga e
descarga. Logo, o ensaio torna-se dispendioso.
Os pontos da curva tensão vs deformação são espaçados,
dificultando, para certos tipos de solos, uma definição precisa da
tensão de pré-adensamento σ’vm. A utilização de uma razão de
incremento de carga igual a 0,5, ao invés de 1,0, melhora a
definição de σ’vm, porém duplica o tempo total do ensaio. (Almeida,
1988).
As deformações provenientes do adensamento secundário são
variáveis nos diferentes estágios de carregamento, e podem afetar
a estimativa da tensão de pré-adensamento.
Ao ser executado com uma razão de incremento de carga unitária,
o corpo de prova é submetido a carregamentos instantâneos e
crescentes durante o transcorrer do ensaio, o que induz altos
gradientes hidráulicos e uma distribuição acentuadamente não
uniforme de poropressões.
Segundo Head (1985), para a correta execução do ensaio, alguns
requisitos especiais são essenciais, tais como a constante atenção e análise
manual dos dados, quando um sistema automático de aquisição de dados não é
utilizado.
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27
2.2.2.
Ensaio de adensamento com velocidade de deformação constante
(CRS)
Este ensaio foi desenvolvido com o objetivo de se determinar o valor da
tensão de pré-adensamento (σ’
vm
) com mais rapidez e precisão; além de
contornar duas limitações básicas do ensaio convencional de adensamento:
o número reduzido de dados para definir a curva tensão-deformação no
ensaio convencional.
o tempo necessário para a realização de um ensaio convencional em
argilas moles que é, em geral, da ordem de uma semana.
A execução do ensaio CRS requer que apenas uma das faces da amostra
seja drenante (geralmente o topo). Na face não drenada (geralmente a base)
são feitas as leituras da poropressão gerada durante a aplicação do
carregamento. Com isso, pode-se estimar, em qualquer instante, o valor médio
da tensão efetiva no corpo de prova.
Considera-se, neste ensaio, que a distribuição da pressão é parabólica ao
longo da altura do corpo de prova. Portanto, o valor de u a ser adotado para o
cálculo da tensão efetiva média (σ’
m
) deve ser igual a
2
3
b
u
, onde u
b
é o valor da
poropressão registrada na base do corpo de prova. A partir disto, o valor da
tensão efetiva média pode ser obtido como
2
'
3
b
m v
u
σ σ
= − .
O maior problema deste tipo de ensaio é a determinação da velocidade de
deformação a ser utilizada para a realização do mesmo. Esta velocidade deve
possuir, como limite superior, um valor de u
b
que mantenha aceitável a
consideração de uniformidade das poropressões e das tensões efetivas ao longo
da altura do corpo de prova. Como limite inferior, a velocidade tem que ser tal
que se possa garantir um valor de u
b
confiável para a estimativa de Cv.
A aplicação do carregamento é feita por uma prensa similar ‘a prensa
utilizada em ensaios triaxiais com deformação controlada, conforme mostra a
Figura 2. Mantém-se, assim, o conceito do ensaio, que é impor ao corpo de
prova uma taxa de deformação constante ao longo do tempo.
Durante o ensaio são medidos os valores da tensão total aplicada no topo
(σ
v
), a poropressão na base (u
b
) e a variação da altura (∆h) do corpo de prova.
Hamilton & Crawford (1959) pesquisaram a influência da velocidade de
deformação, concluindo que os parâmetros de compressibilidade, para uma
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28
dada estrutura de solo, variam consideravelmente com o tempo de execução do
ensaio.
Smith & Wahls (1969) sugeriram que o valor da razão u
b
/σ
v
deve ser
sempre inferior a 50%, para garantir a uniformidade de tensão vertical efetiva ao
longo do corpo de prova.
Figura 2 – Equipamento de ensaio de adensamento CRS .
Wissa et al. (1971) realizaram ensaios CRS com valores de velocidade de
deformação variando entre 0,6% / hora e 2,9% / hora, com resultados similares
aos obtidos em ensaios SIC, para amostras reconstituídas da argila azul de
Boston. Estes autores sugerem que a relação de u
b
/σ
v
deve permanecer entre
2% e 5%, a fim de garantir uma distribuição parabólica de poro-pressão uniforme
no corpo de prova.
Vaid et al. (1979) investigaram os efeitos da velocidade de deformação na
compressibilidade de uma argila sensitiva da região leste do Canadá, utilizando
velocidades de deformação entre 0,1 e 4,1 % / hora. Em comparação com os
resultados obtidos em ensaios convencionais, os autores observaram que a
compressibilidade diminui com o aumento da velocidade de deformação, o que
pode ser observado no gráfico apresentado na Figura 3.
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29
Figura 3 - Ensaios de adensamento unidimensional em argila sensitiva (Vaid et al. 1979)
Carvalho (1989) realizou uma série de ensaios na argila mole de Sarapuí,
na Baixada Fluminense, com a finalidade de desenvolver uma nova metodologia
para a execução do ensaio de adensamento com taxa constante de deformação
CRS. Foi verificado que, apesar de obter uma razão máxima de u
b
/σ
v
da ordem
de 30%, os resultados não foram afetados ao serem comparados com os valores
obtidos, para o mesmo material, no ensaio convencional de carregamento.
A investigação de Ribeiro (1992) obedeceu às recomendações propostas
por Wissa et al (1971), com uma relação de u
b
/σ
v
da ordem de 5%. Ao comparar
os resultados com os obtidos nos ensaios de carregamento incremental verificou
valores similares para o Cv. Também fora verificado um aumento da tensão de
pré-adensamento (σ’
vm
) com o aumento da velocidade.
A maior dificuldade atribuída à realização deste ensaio é a determinação
da taxa de aplicação da tensão vertical em relação ao tempo, por conseguinte a
velocidade de realização do ensaio.
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30
Determinação da velocidade do ensaio CRS
Para determinar a velocidade adequada a ser utilizada no ensaio, devem-
se levar em consideração os seus objetivos, além das limitações teóricas para a
análise dos resultados. Portanto, a velocidade deve atingir um determinado valor
no qual a poro pressão gerada na base atinja um valor mínimo para a obtenção
de bons resultados de coeficientes de adensamento, definido pela eficácia das
leituras do transdutor que mede as poropressões, e também um valor máximo no
qual a relação tensão-deformação atinja um limite sem que os resultados
possam ser questionáveis.
Há uma certa diversidade de critérios para a seleção da velocidade no
ensaio CRS encontrados na literatura, como os propostos por: Smith & Wahls
(1969), Wissa et al. (1971), Gorman et al. (1978) e Armour & Drnevich (1986).
Verifica-se que a maioria deles prescreve diretamente a velocidade com a
razão ub/σv, entre a poro-pressão e a tensão vertical total, ou então associam
essas duas condições.
2.3.
Parâmetros de compressibilidade
No estudo das deformações, é necessário o conhecimento dos parâmetros
de compressibilidade, a fim de se realizar a previsão do comportamento do solo
sujeito à sobrecarga. Alguns parâmetros importantes são apresentados a seguir:
Coeficiente de Compressibilidade Volumétrica: m
v
;
Módulo Oedométrico: D = 1/m
v
;
Módulo Volumétrico: B
0
= σ´
c
/ ε
v
;
Índice de Compressão: Cc;
Índice de Recompressão: Cr;
Índice de Descompressão ou Expansão: Cs;
Coeficiente de Adensamento Secundário: Cα.
O coeficiente de compressibilidade volumétrica é uma característica do
esqueleto sólido do material, sendo obtido através da curva
σ
v
x
ε
v
pela
expressão: m
v
=
∆ε
v
/
∆σ
v
.
Os módulos oedométrico e volumétrico são determinados a partir da
variação de volume do material. O primeiro é obtido através do ensaio de
adensamento cujas deformações são estritamente verticais, como nos ensaios
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31
de adensamento SIC e CRS. Já o módulo volumétrico é obtido em ensaio de
adensamento cujas deformações verticais e horizontais são permitidas, como no
ensaio de adensamento hidrostático. Este é obtido a partir da inclinação da
curva “σ x ε”
Cc , Cr e Cs são parâmetros referentes ao adensamento primário, e Cα ao
adensamento secundário, o qual é atribuído à deformação visco-elástica do
esqueleto sólido sob carregamento constante ao longo do tempo.
Os índices de compressão, recompressão e descompressão são as
declividades da curva “e x σ’v (esc. log)”, cada qual em um trecho deferente da
curva. O índice de compressão está associado diretamente com a magnitude
dos recalques.
2.4.
Parâmetros de Adensamento
O processo de adensamento consiste na expulsão da água existente no
interior dos vazios do solo, a partir da aplicação de uma sobrecarga. A
velocidade da água que flui é relacionada com os parâmetros de adensamento
do solo. Os principais são a permeabilidade (k) e o coeficiente de adensamento
do solo (Cv).
Estes parâmetros do solo estão intimamente ligados com a capacidade do
solo em dissipar a poropressão gerada durante a aplicação da sobrecarga. A
permeabilidade é a característica do solo de facilitar o fluxo da água nos poros,
enquanto o coeficiente de adensamento está relacionado com a velocidade de
adensamento do material. Da teoria do adensamento de Terzaghi, observa-se, a
partir da Equação 2.1, que estes parâmetros são diretamente proporcionais.
(
)
0
.
1.
γ
v
a
ek
Cv
+
=
(2.1)
onde: γ
0
: peso especifico da água; a
v
: coeficiente de compressibilidade
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32
2.4.1.
Métodos para obtenção do Coeficiente de Adensamento
A determinação do valor do coeficiente de adensamento se faz necessária
para a estimativa da velocidade de dissipação do excesso de poro-pressão. É
importante que o valor traduza adequadamente os efeitos do tipo de solicitação
e das condições de drenagem.
Para o ensaio de adensamento convencional (SIC), Sayão (1980) destaca
três procedimentos básicos para a determinação de Cv:
a) em ensaios de laboratório, através da dissipação das
poropressões ou através da evolução das deformações do corpo
de prova.
b) Indiretamente, através da expressão
.
v
v w
k
c
m
γ
=
, onde m
v
é obtido
indiretamente através de ensaios de laboratório e k é determinado
em ensaios de campo.
c) Em uma obra experimental (aterro ou escavação) através da
dissipação das poropressões em um piezômetro ou da evolução
das deformações sofridas por uma placa de recalque, o que seria,
podemos assim dizer, o procedimento do item a) aplicado na
prática.
Para os itens a e c, o valor de Cv pode ser calculado por métodos distintos.
Alguns métodos reportados na literatura são descritos a seguir.
a) Método de Casagrande (1936)
O método desenvolvido por Casagrande (1936), é também conhecido
como “método do logarítimo do tempo” (log t).É baseado no formato da curva
porcentagem de adensamento (U) versus o fator tempo (T), em escala semi-
logarítimica. Esta representação realça o trecho de adensamento primário,
quando plotados os dados de ensaio em função do tempo, conforme mostrado
na Figura 4 (a).
Para a determinação do coeficiente de adensamento é necessário que se
determine, primeiramente, a altura correspondente ao final do adensamento
primário. Esta é obtida pela o710.940121(d)0.940121(e)0.940121(n)0.940121(a)0.940121(d)0.940121(e)0.940121( )0.940121(d)0.940121(e)0.948709(m)-11.1544(i)2.2896(n)iterseçã eta prolon0.938709(g)0..47006(a)12.5025(m)-2939415(u)12.5027(é)0.938709(t)0.47709(o)0.940825( )0.47006(d)atreçhotrnt o da sorv.940121(s)2.75825(a),t
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33
Obtida a altura final de adensamento, determina-se a altura equivalente a
50% da altura final. A abscissa deste ponto, t
50
, é utilizada para o cálculo do
coeficiente de adensamento (Equação 2.2).
50
2
.197,0
t
H
Cv
d
=
(2.2)
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34
(a)
(b)
Figura 4 – Determnação do coeficiente de adensamento através do Método de
Casagrande (1936).
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35
b) Método de Taylor (1942)
Desenvolvido por Taylor (1942), também conhecido como “método da raiz
quadrada do tempo” ( t ), este método basea-se no formato da curva da
porcentagem de adensamento (U) versus a raiz quadrada do fator tempo (T).
Esta representação realça o trecho inicial da curva, que se torna
aproximadamente linear, como mostrado na Figura 5 a. Os dados do ensaio são
plotados em função da raiz quadrada do tempo (Figura 5 b).
Do inicio do adensamento primário, traça-se uma reta auxiliar, com
abscissas iguais a 1,15 vezes as abscissas do trecho reto inicial da curva do
ensaio. A interseção desta reta auxiliar com o trecho não linear da curva do
ensaio indica o ponto correspondente a 90% do adensamento. A partir deste
ponto, ou seja, do tempo t
90
, é determinado o coeficiente de adensamento
(Equação 2.3).
90
2
.848,0
t
H
Cv
d
=
(2.3)
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36
(a)
(b)
Figura 5 – Determinação do coeficiente de adensamento através do Método de Taylor
(1942)
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37
c) Método de Linearização de Deformação Finita
O método proposto por Smith (1967) é uma variação do método de
Casagrande (1936) para a determinação do coeficiente de adensamento Cv
através da linearização de deformação finita. Para a determinação de Cv, é
necessário que os resultados do ensaio oedométrico sejam plotados para cada
estágio, conforme indica a Figura 6. A curva típica (
tx
v
ε
) é inicialmente
acentuada, seguindo-se um trecho aproximadamente horizontal. Para o trecho
inicial, é obitida uma tangente e a intersecção desta com a reta horizontal do
adensamento primário, determina o valor do t
s
. O valor de Cv é estimado a partir
de bases empíricas, pela Equação 2.4:
s
sd
t
TH
Cv
.
2
=
(2.4)
onde: H
d
= altura de drenagem do corpo de prova e T
s
= π / 4.
Figura 6 - Determinação de Cv através do Método de Linearização de Deformação Finita
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38
d) Método de Wissa et. al. (1971)
Wissa et al. (1971) apresentam duas formulações para a obtenção do Cv,
para ensaios de adensamento com carregamento contínuo (CRS), em função do
tipo de comportamento do solo (linear ou não linear). As Equações 2.5 e 2.6,
apresentadas a seguir, são as propostas por Wissa et al para o cálculo de Cv.
Comportamento
Linear
∆
∆
=
tu
H
Cv
v
b
σ
.
.2
2
(2.5)
Comportamento
Não-Linear
−∆
−=
1
1
2
2
1log..2
log.
v
b
v
v
u
t
H
Cv
σ
σ
σ
(2.6)
onde: H = altura do corpo de prova; u
b
= poro-pressão na base, ∆σ
v
= variação
de tensão total; ∆t = intervalo de tempo; σ
v1
= tensão total no inicio do intervalo
∆t; σ
v2
= tensão total no tempo no final do intervalo ∆t.
d) Método de Ajuste Retangular Hiperbólico
Sridharam & Pakash (1985) propuseram o método de ajuste retangular
hiperbólico para o cálculo de Cv. Este possui a vantagem de utilizar todos os
dados do ensaio oedométrico, diferentemente do método de Taylor que enfatiza
somente as primeiras leituras do ensaio. Este método leva em consideração que
o gráfico T / U vs T (onde T é o fator tempo teórica e U é o grau de
adensamento) é uma hipérbole retangular, como mostrado na Figura 7.
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39
Figura 7 – Curva T / U vs T para obtenção de Cv - Método de Ajuste Retangular
Hiperbólico.
Foi observado pelos autores que este gráfico é essencialmente linear no
trecho entre U = 60% e 90%, obtendo-se, assim, a seguinte equação:
00244,0.008208,0 += T
U
T
(2.12)
Com os resultados obtidos no ensaio de adensamento convencional, são
plotados os valores correspondentes a t / ε
v
vs t e obtida uma equação linear da
seguinte forma:
ctm
t
v
+= .
ε
(2.13)
Nos gráficos T/U vs T e t/ε
v
vs t, apresentados nas Figuras 7 e 8, pode-
se observar que as retas traçadas pelos pontos correspondentes a t
60
e t
90
ou
(U
60
e U
90
) apresentam coeficientes angulares de 1,35 e 2,04, respectivamente.
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40
Figura 8 - Curva t / ε
v
vs t para determinação de Cv - Método de Ajuste Retangular
Hiperbólico.
Após transformações matemáticas, é obtida a seguinte expressão:
c
HmB
Cv
d
2
.´.
=
(2.14)
onde: B´ = 0,02972343 (computado por diversos valores entre 60% < U <
90%); H
d
= altura efetiva de drenagem do corpo de prova; m = coeficiente
angular do trecho reto da hipérbole (t/ε
v
vs t); c = intercepto vertical obtido na
curva t/ε
v
vs t.
É recomendado pelos autores o seguinte procedimento:
1 – Plotar os valores ε
v
e t do ensaio oedométrico e obter a curva (t / ε
v
vs t).
2 – Identificar o trecho reto da hipérbole.
3 – Obter graficamente os valores de m e c.
4 – Calcular o valor de Cv, mediante a Equação 2.14.
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41
Estes autores apresentam valores médois de Cv, comparando-os aos
obtidos através dos métodos de Casagrande e Taylor, concluindo que este
método é menos subjetivo e mais preciso.
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3.
Programa experimental
3.1.
Introdução
O programa experimental consistiu na preparação, em laboratório, de
amostras de argila mole e na execução de ensaios de caracterização,
adensamento e triaxiais. O presente capitulo apresenta detalhes sobre o
procedimento e equipamentos utilizados. No capitulo 04 é feita uma análise
comparativa dos resultados obtidos.
3.2.
Descrição do material
Os materiais utilizados para a confecção das amostras para os ensaios de
laboratório foram a bentonita e o caulim.
Bentonita é o nome dado a uma argila de graduação muito fina, cujo
principal componente é o argilomineral montmorilonita. A bentonita sódica incha,
naturalmente, com a presença de água. Algumas bentonitas não incham como
as bentonitas cálcicas e magnesianas.
A bentonita utilizada advém do Lago Pellerini, na Província de Rio Negro,
Argentina. Segundo Hermann (2001) esta bentonita é sódica, se tratando de
uma esmectita da série montmorilonita-beidelita, com pureza média de 95%.
O caulim é um material pobre em ferro, de cor branca a creme, formado
predominantemente pelo argilo-mineral caulinita. Quanto menor é a quantidade
de impurezas na caulinita, menor é a capacidade de troca catiônica, já que a
caulinita praticamente não apresenta substituições isomórficas.
Há de se acrescentar que o caulim, somente, poderia representar
perfeitamente o comportamento de argila devido à sua composição mineralógica.
Para a composição do material ensaiado neste trabalho foram realizadas
misturas de caulim e bentonita na proporção de 98:2, em peso. Esta proporção
deve-se ao fato de que a presença da bentonita, mesmo em quantidades
reduzidas, dá condições adequadas de plasticidade e trabalhabilidade. As
amostras assim preparadas apresentaram características de permeabilidade e
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43
compressibilidade similares às dos materiais argilosos moles de depósitos
litorâneos do sudeste brasileiro.
A mistura foi preparada manualmente em uma bandeja até que se
obtivesse, visualmente, um material homogêneo com teor de umidade igual a
cerca de duas vezes o valor do limite de liquidez, conforme sugerido por Carpio
(1990).
3.3.
Caracterização geotécnica
Foram realizados ensaios de caracterização com a mistura de caulim e
bentonita para definir os valores dos índices físicos e a composição
mineralógica. Todos os ensaios foram executados no laboratório de Geotecnia
da PUC-Rio segundo as normas brasileiras. A seguir é feita uma breve descrição
dos ensaios de caracterização, sendo que os resultados são apresentados em
um quadro resumo, com exceção das características químicas que estão
mostradas nos itens correspondentes.
3.3.1.
Análise granulométrica
Os ensaios de análise granulométrica foram executados de acordo com a
Norma NBR 7181. Fazem parte da análise granulométrica o peneiramento da
fração areia e a sedimentação das frações silte e argila.
O material destinado para a obtenção da granulometria é passado por uma
série de peneiras, obtendo-se a porcentagem de grãos com diâmetro médio
maior que 0,075 mm. As porcentagens de material com grãos de diâmetro
inferior a este valor são determinadas pelo ensaio de sedimentação, com o uso
do defloculante hexametafosfato de sódio. A interpretação dos resultados é feita
mediante a comparação com escalas granulométricos padrões, admitindo-se
válida a lei de Stokes.
Na Figura 9 é mostrada a curva granulométrica obtida para a mistura de
caulim-bentonita utilizada no presente trabalho. A curva granulométrica mostra
que o material argiloso utilizado no programa experimental é constituído por 75%
de fração argila, 23% de fração silte e 2% por fração areia.
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44
Figura 9 – Curva granulométrica da mistura de 98% de caulim com 2% de bentonita.
3.3.2.
Massa específica real dos gãos
A Massa Específica Real dos Grãos (Gs) é definida pela razão entre a
massa e o volume dos grãos de um solo. Os ensaios para a determinação de Gs
foram realizados segundo os procedimentos prescritos pela Norma NBR 6508,
utilizando-se o material que passa na peneira com malha de 2 mm.
O valor Gs = 2,64 g/cm
3
; obtido para a mistura, está de acordo com os
valores reportados na literatura para depósitos argilosos cauliníticos da Baixada
Fluminense (Sayão, 1980), e da Baixada de Jacarepaguá (Garcés, 1995).
3.3.3.
Limites de consistência
A determinação dos limites de liquidez e plasticidade foi feita de acordo
com os procedimentos das Normas NBR 6459 e NBR 7180, respectivamente.
Foi utilizado material seco e destorroado, que passa na peneira com abertura de
2 mm. Tanto os ensaios de Limite de Liquidez (LL) quanto os de Limite de
Plasticidade (LP) foram realizados utilizando-se de adição de água destilada.
Os valores de LL e LP obtidos para a mistura de caulim com bentonita
foram de 68,1 e 39,2%, respectivamente.
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45
3.4.
Preparação das amostras
Existem diversas técnicas para a preparação de amostras de argila
moldadas em laboratório, tais como: sedimentação, compactação e
adensamento (sob condições isotrópicas ou anisotrópicas).
Segundo Kirkpatrick & Rennie (1973), as propriedades das argilas são
dependentes de diversos fatores, dentre os quais destacam-se a estrutura do
solo e a história de tensões.
A técnica de compactação não é adequada para preparar amostras
saturadas. Além disso, a compactação induz um grau significativo de anisotropia
na estrutura do material. A orientação das partículas depende do teor de
umidade do material, do método de compactação e da energia de compactação
empregados.
A fim de se obter amostras com um elevado grau de saturação e uma
maior uniformidade do arranjo estrutural dos grãos, foi adotado o método do
adensamento isotrópico.
A confecção das amostras inicia-se com a adição de água destilada à
mistura até ser obtida um material cujo teor de umidade é aproximadamente 1,7
vez o limite de liquidez. No caso da mistura de 98% caulim e 2% bentonita, o
material foi preparado com teor de umidade de aproximadamente 116%.
Com a ajuda de um molde cilíndrico de alumínio, com 5” de diâmetro, o
qual servia como apoio inicial para a amostra, a mistura era cuidadosamente
espalhada dentro de uma membrana de borracha de 100mm (4”) de diâmetro,
previamente colocada no interior de uma câmara cilíndrica. Durante a fase de
adensamento hidrostático da amostra, foram instalados drenos laterais de papel-
filtro com a função de facilitar a drenagem de água do material até as fronteiras
drenantes de topo e base, tornando mais rápida a preparação da amostra.
Posteriormente, o material era adensado com uma tensão de confinamento
de 65 kPa; sendo esta tensão mantida constante por um período de três dias.
Após esta etapa, a pressão de confinamento era reduzida para zero,
permitindo-se a expansão do material durante 24 horas, obtendo-se, assim, um
bloco cilíndrico cujas dimensões finais eram inferiores às iniciais. A Figura 10
mostra o aspecto final da amostra, após a retirada da câmara de confinamento.
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46
Figura 10 – Amostra da mistura caulim-bentonita após o adensamento hidrostático.
Todos os ensaios reportados no presente trabalho foram realizados a partir
de cinco amostras da mistura caulim-bentonita, cujas características são
apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2 – Características das amostras após preparação.
Amostra nº
01 02 03 04 05
w (%) 122,7 129,7 130,0 137,1 134,9
γ
t
(kN/m
3
)
14,91 14,91 14,91 14,91 14,91
γ
d
(kN/cm
3
)
6,67 6,47 6,47 6,28 6,38
e 2,87 2,99 2,99 3,11 3,08
S (%) 113,0 114,3 114,6 116,0 115,7
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47
3.5.
Ensaios de adensamento
A campanha de ensaios foi composta de 07 (sete) ensaios de
adensamento e três ensaios triaxiais. Dentre os ensaios de adensamento, (03)
três foram do tipo incremental ou convencional (SIC), sendo 02 (dois) ensaios
com leitura de poropressão na base. Foram ainda executados 04 (quatro)
ensaios de adensamento com velocidade de deformação constante (CRS).
Estes ensaios possuem a finalidade de determinar as características de
compressibilidade e adensamento. Os ensaios triaxiais tiveram uma fase inicial
de adensamento hidrostático e uma a segunda fase de cisalhamento não-
drenado (CIU). Estes ensaios triaxiais permitiram a obtenção dos parâmetros de
resistência do material.
O programa experimental foi realizado com corpos de prova moldados a
partir de amostras preparadas através do adensamento isotrópico. A moldagem
do corpo de prova para os ensaios de adensamento realizou-se através da
cravação cuidadosa de um anel de aço inoxidável de parede fina e ponta
biselada. Antes da cravação, o anel foi lubrificado com óleo de silicone, visando
minimizar o atrito lateral entre o solo e anel.
Figura 11 – Preparação do corpo de prova a partir de cravação do anel de aço
inoxidável.
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48
Imediatamente após a moldagem do corpo de prova, foram obtidos o peso
específico total e o teor de umidade inicial da amostra. Este último é determinado
pela média dos valores obtidos no topo, no centro e na base do corpo de prova.
Com estes valores, pode-se calcular o índice de vazios e o grau de saturação
ia od323.378]C(o)1238709( 1 132.409(t)-11.095( 323.378]1((o)123875( 3 1 792 7(( )0.47006((o)12.501(a)0.94587p(o)0.72989(,)0.468649( )-23.3774(p)0.940121(oa)0.940121)-23.3774(p)0.94012119(n)096039(m)-11.1s[(i)2.28819(n)0960p )-103.605a,e)0.93870(u)0.97961(r)-2.34889((i)13.85321(3-45)8 1( )-103.605a,e)0.938700.i3 1 793502(c)2.75825(o)12.503929.92 0 Tdo(e)0.938704(d)12.5039(e)0.940121(r)-2.378.4(a)12.50395(í)12.03su)0.940121(r)-2.34889((i)13.85321(3 1 7935é1(i)130121(s)-23.3774(p)0.94012119(n)09605(a)0.938709(l)213.853t(i)25.417ad)0.940121(a(l)2.289(ro)0.940121( )-34.222( )0.471472(da)0.940121(ç)2.758278.4(9401.5039(.)5039( )278]39()-11.3121((o)123222.75825(i )-45.7864(b)39()-11.093[(i)2.28819(n)0.9391((o)123876((t)-11.09415(i)2.2882( )-126.721(l-2.3488a.75825(i )-45.7864(b)21(l-2.3488q45.7864(b)8(d)0.938796(é)0.938709(o)12.50289(f)-11.0951(o)]T2509(b)0.938709(t)-11.095( l-2.3409(5(i)2.28896(é)0.93871( )-126.73a(o)0.940129(e)0.94012)0.94012133(s)2.75825(a)12.5039(t)-11.21488()0.940121(p))13.8534f )0.940092(,e)0.938705(a)12.5039(t(i)2.78912128 0 Td[(rl-126.73e((t)2.5039( )-45.786(d)0.938709(o)0.940124((a)0.940hp)0.94012119(n)0960( )-103.6059( )-1267.56.a)12.5039(m)-11.1[(rl-126.73(d)0.938709(o)0.9401239( )-57.3502(c)2.75825(o)12.503939(m)-11.1[(rl-126.73( )-103.6059(l)213.85321(l-126.734(d)12.5039(e)0.940121( )-45.7864(ps)2.75825(e)0.93870[(rl-126.73(d)-34.2227(o)]TJ257.28 0 Td[(rl-126.732d)0.9401210(a)0.940121(ç)2.758257.56.94(o)0.941(a)0.9451819( )-79380.940121(a364(n)0.940e9(é)0.93871(( )12.0338(t)-11.0937)-22.712(m)-22.71u9(o)12.50289(92 0 Td[(s)2.7.78.(o)0.9442121(v)--12 0 0)12.5039(94P(-3069800696(é)0.93875(a)12.5039(t)-1-11.095( 230í)129(t)-1-11.095( 230í)129e9(é)0.9387x[(i)2.288(e)0.939415(s)-8.8055u9(o)12.502ç25(í)12.031(b)0.938709(t)-11.095( 24)1269]709(i)13.852(d)0.938749.96 0 Td[(i230í)129e9(é).940121( )-34.22223d)194012a )-103.605(í1(l)2.2o( )-34.22223d)19401221i230í)164f )0.940092(,(o)12.5039(f)-11.0951(o)]TJ257.28 0 Td[(i230í)17)8(d)0.91544( )-34.2227(o)0.94014(c)-8.8019(n)0960z9(s)2.75415(i34.222( )-103.605a,)-2.6236123d)19401221i230í)1894(d)12.5039(e))-11.0931(e)12.5031( )-34.22223)0.940121(r(v)--1268.a)12.5039(m)-11.1[(r230í)189196(i)2.2895(o)12.5039(r)230í)18912)0.94012119(n)0960p )-103.6055(o)12.5039(r)230í)189B(-306980067(o)0.940123)0.940121h )-103.6055(o)12.5039pt)-11.21488(i)25.41721(v)-8.89.40 0)122(o)0.941(a(l)2.2921((o)12322(m)-11.1558( )-126.75(a)12.5039(t)-1-11.099(5(i)2.28896(ó)0.93849.96 0 Td[(i))0.47006((t)-11.09415(i)2.288 (o)0.94421F2.o 88024819(n)0.939g15(i)2.288u9(o)12.50289(92 0 Td[(5(i)2.288 (o)0.9470019(é)0.938728e)0.9387.o)0.2.34889(e0.94421N)5.0460122(o)12.5032(m)-11.1558(o)0.947004(a)12.5039( )-45.786 ( )-34.2224(d)12.5039(e)0.940121(r(é).940121( )-34.22223d)194012a )-103.605(o)0.938709(r)-940121(p))1)]TJ2a(o)0.94012 )-34.2227(dd)12.5039(e)0.94018(tu)0.9401g1e)0.94015(e)0.93870[(rl1)]TJ2a(o)0.94012x49(i)2.2896( )-1264.40 a)12.50896(c)2.7584(c)-8.8055 -34.2227é(e)0.93870[(rl1)]TJ27(c)2.75825(e)0.940121a(o)0.940121( )-34.222(o)0.938701(t)0.468649(e)0.94012n
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Figura 12 – Equipamento para ensaio de adensamento convencional (SIC).
Para a realização do ensaio, fora realizada a montagem da célula de
adensamento na prensa que, em seguida, foi inundada. Durante a realização
dos ensaios, os corpos de prova eram mantidos submersos. A drenagem era
permitida através de pedras porosas e papéis filtros colocados no topo e na base
da amostra. O papel filtro era molhado em água destilada antes da montagem e
as pedras porosas fervidas, a fim de remover o ar e garantir a saturação do
sistema de drenagem.
Após a instalação da célula, foi aplicada uma carga de assentamento. A
seguir, o ensaio transcorria mediante a aplicação dos incrementos de carga
constante com duração de 24 h.
Durante a fase de carregamento, os estágios de aplicação de carga foram
realizados com incrementos de tensão ∆σ / σ = 1,0, através da aplicação de oito
estágios de carregamento axial (10, 20, 40, 80, 160, 320, 640 e 1280 kPa). A
fase de descarregamento foi acelerada, estipulando apenas três estágios de
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50
descarregamento (320, 160, e 20 kPa), obedecendo-se, assim, uma relação
∆σ / σ = -3,0.
Os estágios de carregamento foram monitorados por 24 horas registrando-
se a variação da leitura do extensômetro nos tempos pré-determinados: 0, 6s,
15s, 30s, 1min, 2min, 4min, 8min, 15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 8h e 24h.
Os principais resultados obtidos a partir dos ensaios de adensamento
convencional foram os parâmetros de compressibilidade (Cc, m
v
e D), obtidos
graficamente a partir da curva e/e
0
vs logσ’
v
, bem como as características de
adensamento (Cv e k) do material.
3.5.2.
Ensaios de adensamento com uma face drenante (SICu)
O ensaio de adensamento com uma face drenante (SICu) assemelha-se
ao ensaio de adensamento convencional, no que diz respeito à moldagem,
condições de confinamento confinado e aplicação de incrementos de carga axial.
Para a execução dos ensaios também foram utilizadas prensas do tipo
Bishop A carga axial transmitida ao corpo de prova através de um braço de
alavanca com vantagem mecânica 10:1. A célula de ensaio foi adaptada para
permitir a instalação de um transdutor de poropressão ligado à pedra porosa da
base do corpo de prova (Figura 13).
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51
Para a realização do ensaio, a montagem da célula de adensamento foi
feita de maneira submersa, conforme mostrado na seqüência da Figura 14. Em
seguida, a célula foi mantida inundada, a fim de manter o sistema livre da
presença de bolhas de ar, o que poderia causar interferências nas leituras de
poropressão.
Durante a montagem da célula de ensaio, as drenagens eram mantidas
abertas para garantir um valor nulo de subpressão no corpo de prova. Somente
após a montagem completa é que as drenagens de base eram fechadas,
mantendo-se livre apenas a drenagem de topo.
(a) (b)
(c) (d)
Figura 14 – Seqüência da montagem da célula de adensamento para realização de
ensaio de adensamento com leitura de poropressão na base (SICu).
A drenagem, tal como no ensaio SIC, foi permitida através de pedras
porosa e papel filtro colocados no topo do corpo de prova. Antes da montagem,
o papel filtro era molhado e as pedras porosas fervidas em água destilada, a fim
de garantir a saturação do sistema.
Na base da célula de ensaio, era instalado o transdutor de poropressão.
Também são colocados papel filtro e pedra porosa, contudo as drenagens eram
mantidas fechadas para permitir a medição dos excessos de poropressão ao
longo do tempo, durante os estágios de carregamento.
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52
A partir desta etapa, o ensaio prosseguiu como um ensaio SIC
convencional. A carga de assentamento era aplicada e o ensaio transcorria
mediante a aplicação dos incrementos de carga com duração de 24 h.
Durante as fases de carregamento, os estágios de aplicação de carga
foram realizados a partir incrementos de ∆σ / σ = 1,0, com a aplicação dos oito
estágios de carregamento axial (10, 20, 40, 80, 160, 320, 640 e 1280 kPa). Na
fase de descarregamento, foram especificados apenas três estágios (320, 160 e
20 kPa).
Os estágios de carregamento eram monitorados por 24 horas, com os
valores de poropressão e de leitura do extensômetro registrados nos tempos
pré-determinados: 0, 6s, 15s, 30s, 1min, 2min, 4min, 8min, 15min, 30min, 1h, 2h,
4h, 8h e 24h.
Os resultados obtidos a partir dos ensaios de adensamento com uma face
drenante são os coeficientes de compressibilidade (Cc, m
v
e D), determinados
graficamente a partir da curva e/e
0
vs log σ’
v
, e as características de
adensamento (Cv e k) do material, obtidas com a variação da poropressão
durante os estágios.
3.5.3.
Ensaios de adensamento com velocidade de deformação constante
(CRS)
O ensaio CRS consistia em aplicar no corpo de prova uma deformação
com velocidade constante ao longo do tempo, com drenagem no topo e medição
da poropressão na base do corpo de prova. Assim estimar-se-ía a tensão efetiva
média do corpo de prova em qualquer instante do ensaio.
As vantagens deste ensaio foram a obtenção de resultados contínuos e a
redução considerável do tempo de ensaio. Obtiveram-se as características de
compressibilidade mais confiáveis, a partir de uma melhor definição da curva “e
vs log σ’
v
”
.
Outra vantagem foi a de automatização dos registros dos resultados,
através de um sistema de aquisição de dados.
O equipamento utilizado na realização destes ensaios foi desenvolvido no
laboratório de geotecnia da PUC-Rio (Ribeiro, 1992), a partir da adaptação de
uma célula de adensamento convencional instalada em uma prensa de
carregamento axial controlado.
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53
A montagem da célula de adensamento consistia na colocação do corpo
de prova entre duas pedras porosas. Não era permitida a drenagem da base,
sendo instalado um transdutor de pressão.
Sobre a pedra superior, era posta uma placa de carregamento (top cap) a
fim de distribuir, de maneira uniforme, o carregamento imposto ao corpo de
prova. Este era um processo similar ao seguido durante a preparação de um
ensaio triaxial. Todos os cuidados eram tomados a fim de evitar a presença de ar
entre o corpo de prova, o papel filtro, a pedra porosa e a placa de carregamento
perfurada durante a montagem. A água destilada era injetada através das linhas
de contra-pressão para garantir que todo o ar fosse removido do sistema.
Uma leve pressão de assentamento era então aplicada ao corpo de prova,
através do posicionamento manual do pistão de carregamento em contato com a
placa de carregamento.
O ensaio de adensamento era iniciado impondo ao corpo de prova uma
taxa constante de deslocamento, usando o mecanismo de carregamento do
equipamento triaxial. A taxa de deslocamento foi estabelecida de forma a
garantir que a poropressão gerada na base do corpo de prova se mantenha com
valores reduzidos, ou seja, inferiores a um valor crítico, conforme definido por
Smith & Wahls (1969) e Wissa et al. (1971).
Para a realização dos ensaios CRS, foi utilizada a formulação de Wissa et.
al. (1971) para a estimativa inicial da velocidade de ensaio. A formulação é
mostrada na Equação 3.1.
( )
×−
×
+××
×
=
v
b
v
b
u
u
eHm
CcCv
v
σ
σ
7,0
1
00
2
1
(3.1)
onde: Cv = coeficiente de adensamento; Cc = índice de compressão; m =
valor constante, entre 0,6 e 0,8; H
o
= altura inicial do corpo de prova; e
0
= índice
de vazios inicial; u
b
/σ
v
= razão entre poropressão na base e a tensão total
aplicada.
A partir da formulação acima foi estimada a velocidade “ideal” de ensaios
de 0,020 mm/min. A partir deste valor, foram estipuladas as outras velocidades
para realização do programa de ensaios CRS, conforme indicado na Tabela 3.
Tabela 3 – Velocidades utilizadas para os ensaios de adensamento CRS.
Ensaio nº 01 02 03 04
Velocidade (mm/min) 0,0163 0,0370 0,0488 0,0610
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54
Durante o adensamento do corpo de prova, os valores de poropressão
contra-pressão, carga e deformação foram automaticamente registrados e
armazenados para posterior processamento.
Os resultados obtidos a partir deste ensaio, correspondentes a m
v
, Cv e k,
podem ser calculados a partir das formulações propostas por Wissa et al (1971).
Os valores dos coeficientes de compressibilidade foram obtidos graficamente, da
mesma forma que para os resultados dos ensaios convencionais (SIC), a partir
das curvas e/e
0
vs logσ’
v
.
3.6.
Ensaios triaxiais
Este ensaio é dividido em duas fases sendo a primeira de adensamento e
a segunda de cisalhamento. Os ensaios podem ser classificados de acordo com
a execução de cada etapa, conforme descrito a seguir:
C.I.U.: Consolidado e Não-Drenado: neste ensaio é primeiramente
realizado o adensamento do corpo de prova, a fim de garantir as
tensões efetivas, para posterior cisalhamento de forma não-
drenada, ou seja, com geração de poro-pressão e sem variação de
volume do mesmo;
C.I.D.: Consolidado e Drenado: neste ensaio é primeiramente
realizado o adensamento do corpo de prova, a fim de garantir as
tensões efetivas, para posterior cisalhamento de forma drenada, ou
seja, sem geração de poro-pressão e com variação de volume do
mesmo;
U.U.: Não-Consolidado e Não-Drenado: neste ensaio não é
permitido o adensamento, mantendo-se as condições de volume e
umidade do corpo de prova. O cisalhamento é realizado de forma
não-drenada, sem variação volumétrica e com geração de poro-
pressões no corpo de prova.
Os ensaios triaxiais realizados neste programa experimental foram do tipo
CIU para se obter o comportamento da poropressão durante a fase de
cisalhamento. As tensões efetivas de confinamento aplicadas foram de 100, 200
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55
e 400 kPa. As contra-pressões aplicadas foram de 200 kPa procurando, assim,
evitar a presença de bolhas de ar no corpo de prova.
O equipamento para a realização destes ensaios foi a câmara para ensaio
triaxial convencional. No caso deste estudo foram utilizadas prensas dotadas de
motor elétrico, associado a um sistema de engrenagens, o que permitia a
possibilidade de seleção de velocidade de cisalhamento imposta ao corpo de
prova.
As pressões do fluido de confinamento eram aplicadas por sistemas de
compressores de ar e/ou potes de mercúrio. Estas eram registradas por
transdutores de pressão, previamente calibrados. As cargas axiais aplicadas
eram registradas por célula de carga, também, calibrada previamente,
posicionada no interior da câmara triaxial.
As deformações axiais foram obtidas a partir de transdutores eletrônicos
de deslocamentos (LVDTs), os quais foram também previamente calibrados.
A partir da amostra preparada em laboratório eram preparados os corpos
de prova (Bishop & Henkel; 1962), para o qual se utilizava um moldador e um
berço cilíndrico. O corte dos excessos laterais era realizado com um fio de aço a
fim de garantir o formato do corpo de prova
Depois de moldado, o corpo de prova era cuidadosamente levado para a
câmara triaxial, sendo apoiado sobre pedra porosa e papel filtro, previamente
saturados. Em seguida, colocava-se a membrana de látex com cuidado de
minimizar o amolgamento e evitar a presença de bolhas de ar entre a membrana
e o corpo de prova. Posteriormente eram colocados o papel filtro, a pedra porosa
e o cabeçote acrílico (“top cap”). A membrana era fixada à base da célula e ao
cabeçote, com o auxílio dos “orings” de vedação.
Terminado o processo de instalação do corpo de prova, a câmara era
fechada e preenchida com glicerina, a fim de evitar quaisquer interferências nas
leituras dos transdutores eletrônicos, e de maneira lenta, de forma a evitar a
presença de bolhas. A seguir aplicava-se uma pressão de confinamento
isotrópico e lida a poropressão gerada na mesma, a fim de se obter o parâmetro
B de Skempton. Eram aplicados sucessivos incrementos de pressão confinante
até que seja alcançado um valor mínimo de B = 0,98.
Depois de garantida a saturação do corpo de prova, era iniciado o
processo de adensamento. Esta etapa consiste na aplicação da tensão
confinante durante um período de 24 horas, período este que garantia o
adensamento completo do corpo de prova. Durante este período as drenagens
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56
do corpo de prova eram mantidas abertas e registradas as variações de volume
do corpo de prova.
A partir de então se iniciava o cisalhamento do corpo de prova, com a
aplicação progressiva de uma tensão desviadora, na direção axial, de forma a
levar o corpo de prova à ruptura.
A partir de ensaios triaxiais foram obtidos os parâmetros de resistência do
material: ângulo de atrito efetivo (Φ’) e o intercepto coesivo do material (c’).
Foi possível, também, a obtenção de outros parâmetros, como Módulo de
Young (E) e o coeficiente de Poisson (ν), ao se medirem as deformações
sofridas pelo corpo de prova durante a fase de cisalhamento. Como os ensaios
foram não-drenados, obtiveram-se, ainda, o parâmetro A de Skempton, a partir
da variação da poropressão no corpo de prova, durante a fase de cisalhamento.
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4.
Análise dos resultados
Este capítulo apresenta a análise e discussão conjunta dos resultados
obtidos na campanha experimental descrita no capitulo 3.
4.1.
Caracterização geotécnica
A Tabela 4, abaixo, mostra a composição granulométrica, assim como os
demais índices físicos obtidos nos ensaios de caracterização do material.
Tabela 4 – Resumo dos ensaios de caracterização
Índice Físico Valor Médio
Granulometria
Argila (%) 75,0
Silte (%) 23,0
Areia Fina (%) 1,0
Densidade dos Grãos (Gs) 2,60
Índices de Consistência
Limite de Liquidez (%) 68,1
Limite de Plasticidade (%) 39,2
Índice de Plasticidade (%) 28,9
A Tabela 5 mostra o resumo dos índices físicos dos corpos de prova
utilizados nos ensaios de adensamento e triaxiais. O teor de umidade médio é
79,6%, valor igual a 1,17 vez ao valor do limite de liquidez (LL = 68,1%). O índice
de vazios médio é de 2,26 e o solo encontra-se com um nivel de saturação
bastante elevado (S = 95%).
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58
Tabela 5 – Características dos corpos de prova
Ensaio nº w
0
(%) e
0
S
0
(%)
SIC 79,0 2,38 87,7
SICu 01 75,0 2,04 97,2
SICu 02 73,0 2,02 95,5
CRS-01 76,3 2,06 97,9
CRS-02 80,4 2,18 97,3
CRS-03 73,7 1,98 98,5
CRS-04 75,7 2,17 92,0
CIU-01 88,3 2,73 85,4
CIU-02 96,1 2,85 88,9
CIU-03 85,1 2,56 100,0
MÉDIA 79,6 2,26 94,8
Os limites de consistência do material foram obtidos a partir do material
seco ao ar, logo após a mistura do caulim e da bentonita.
4.2.
Ensaios triaxiais
O programa experimental envolveu a realização de ensaios triaxiais do tipo
CIU, realizados com três níveis de tensões efetivas de confinamento.
A Tabela 6 apresenta o resumo dos resultados obtidos nos ensaios CIU,
contendo o parâmetro B de poropressão , obtido antes da fase de adensamento,
o parâmetro A na ruptura (A
f
), a variação da poropressão na ruptura (∆u
f
), o teor
de umidade final do corpo de prova (w
f
), a deformação axial na ruptura (ε
af
), a
semi-soma das tensões efetivas principais na ruptura (p
f
´) e a metade da tensão
desviadora na ruptura (q
f
).
Tabela 6 – Resultados dos ensaios triaxiais CIU
Ensaio
σ
c
´
(kPa)
B
(%)
A
f
w
f
(%)
ε
af
(%)
p´
f
(kPa)
q
f
(kPa)
CIU01 400 99,5 2,06 62,21 5,08 227,2 55,6
CIU02 190 96,9 2,47 54,91 8,85 71,9 30,0
CIU03 110 99,5 1,75 65,74 12,56 48,4 24,6
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59
A Figura 15 exibe os resultados dos ensaios triaxiais CIU. Observa-se que
a tensão desviadora cresce com as deformações axiais até ser atingido um valor
máximo. Nota-se, também, um acréscimo de resistência e acréscimo da
poropressão gerada, com o aumento do confinamento.
O comportamento revelado pelas curvas tensão vs deformação dos corpos
de prova pode ser considerado típicos de depósitos argilosos moles,
apresentando um aumento da tensão desviadora na ruptura, para valores
crescentes de tensão efetiva. Apenas o ensaio com σ
c
´ = 400 kPa apresentou
um pico pronunciado na curva tensão-deformação.
A poropressão registrada durante as fases de cisalhamento dos ensaios
também mostram variações típicas para depósitos argilosos moles. Inicialmente,
observa-se um crescimento inicial com o aumento da deformação, seguido de
uma estabilização nas proximidades do instante da ruptura do corpo de prova.
Observa-se que, quanto maior o nível de confinamento da amostra, maior a
variação de poropressão registrada no ensaio.
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60
Figura 15 – Resultados dos ensaios triaxiais CIU
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61
4.2.1.
Deformabilidade
A determinação do módulo de deformabilidade (E) do solo é dada pela
razão entre a tensão axial atuante e a sua correspondente deformação, ou seja,
a deformação axial. Na maioria dos problemas envolvendo a distribuição de
tensões e de deformações em solos, existem dificuldades quanto à seleção de
um valor adequado de módulo de deformabilidade. Estas dificuldades estão
relacionadas ao fato de os solos não apresentarem um comportamento elástico
e isotrópico.
O valor do módulo de deformabilidade, obtido em laboratório através de
ensaios triaxiais pode ser influenciado por diversos fatores, tais quais a tensão
efetiva inicial de confinamento, nível de tensões cisalhantes e trajetória de
tensões cisalhantes.
Em relação à tensão efetiva inicial de confinamento, Ladd & Lambe (1963)
recomendam que o módulo E deve ser obtido a partir de ensaios CIU, pois os
efeitos do amolgamento são minimizados pela reposição da tensão efetiva no
estágio de adensamento. Ladd (1971), apud Ribeiro (1992), sugere que a fase
de adensamento, em ensaios com argilas não sensitivas, deve ser realizada com
uma pressão superior à pressão máxima de pré-adensamento. Esta sugestão
tem como objetivo devolver ao corpo de prova as características do solo durante
a preparação da amostra.
A Tabela 7 apresenta os valores do módulo secante E
50
, correspondentes
à metade da tensão de ruptura, ou seja, aos pontos onde (σ
1
-σ
3
) = 50%(σ
1
-σ
3
)
f
.
Verifica-se que os valores do módulo E
50
aumentam diretamente com o aumento
da tensão confinante.
Tabela 7 – Modulo de deformabilidade (E
50
) obtido dos ensaios triaxiais
σ
´
c
(kPa)
E
50
(kPa)
110 4800,00
190 7246,34
400 15397,22
No que diz respeito ao nível de tensões cisalhantes, pode-se afirmar que
este é um fator de grande relevância para a determinação do módulo E, tendo
em vista a não linearidade das curvas tensão-deformação dos solos argilosos
moles. O critério tradicionalmente utilizado é a determinação do módulo secante
E
50
. Outros critérios também utilizados são os módulos E
i
e E
33
, definidos
respectivamente, no inicio do cisalhamento e para 33% da tensão de ruptura (σ
1
-
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62
σ
3
)
f
. Deve-se observar que a comparação direta entre estes valores só é valida
para ensaios com tensões efetivas semelhantes no inicio do cisalhamento.
A Tabela 8 apresenta os módulos E
33
, E
50
e E
67
obtidos nos ensaios
triaxiais reportados neste trabalho. Esta tabela revela a influência do nível de
tensões nos valores de E. Pode-se sugerir a utilização do módulo E
33
apenas em
problemas geotécnicos onde a principal preocupação é a limitação das
deformações e não a possibilidade de ruptura.
Tabela 8 – Valores dos Módulos E
33
, E
50
e E
67
para ensaios triaxiais.
Ensaio
σ´
c
(kPa)
E
33
(kPa) E
50
(kPa) E
67
(kPa)
CIU01 110 7518,18 4800,00 2948,18
CIU02 190 11764,70 7246,34 3974,51
CIU03 400 16713,63 15397,22 9814,47
Um outro fator que tem influência na determinação do valor de E é a
direção dos incrementos de tensão ou da trajetória de tensões, durante o
cisalhamento. Verifica-se que o módulo é altamente dependente, também, do
nível de tensões.
Sayão & Sandroni (1986), Carpio (1990) e Ribeiro (1992) observam que,
para os momentos iniciais do cisalhamento, a diferença entre os valores de E é
bastante acentuada. À medida que o nível de tensões cisalhante aumenta, a
influência da trajetória de tensões tende a decrescer. Observa-se, também, que
os valores de E foram maiores em ensaios CIU, correspondentes a situações de
cisalhamento não drenado, mais freqüentes em obras geotécnicas sobre argilas
moles. Isto se deve à restrição às deformações causada pela constância do
volume do solo, consequência do impedimento da drenagem. No caso de
cisalhamento drenado, a deformabilidade é inicialmente maior e os valores do
módulo E são relativamente menores.
Na Figura 16 é mostrada a variação de E durante a fase de cisalhamento
dos ensaios CIU. Nota-se que o comportamento é o mesmo reportado pelos
autores citados no parágrafo anterior.
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63
Figura 16 – Variação do módulo de deformabilidade (E) durante o cisalhamento.
4.3.
Adensamento
4.3.1.
Velocidade de deformação
Ensaios CRS
A velocidade de deformação adequada aos ensaios CRS foi definida a
partir do valor da razão de poropressão (u
b
/σ
v
) gerada nos corpos de prova. A
Tabela 9 resume os valores das velocidades utilizadas neste trabalho. Na Figura
17 estão plotadas as curvas da razão de poropressão em função da tensão
efetiva. Como já esperado, os ensaios mais lentos geram menos excessos de
poropressão, garantindo maior uniformidade do estado de tensões efetivas no
interior do corpo de prova.
Tabela 9 – Velocidades dos ensaios CRS
Ensaio nº CRS-01 CRS-02 CRS-03 CRS-04
Velocidade (mm/min) 0,0163 0,0370 0,0488 0,0610
Vários autores sugerem limites diferentes para que o valor da razão
poropressão (u
b
/σ
v
) seja considerável aceitável em um ensaio CRS. Conforme
mostrado no capítulo 3, a razão proposta por Carvalho (1989), estabelece um
valor máximo para uma razão máxima de u
b
/σ
v
da ordem de 30%. A investigação
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64
de Ribeiro (1992) obedeceu às recomendações propostas por Wissa et al
(1971), com uma razão u
b
/σ
v
da ordem de 5%.
Figura 17 – Valores de razão de poropressão nos ensaios CRS.
Durante o ensaio CRS-01 a razão de poropressão u
b
/σ
v
é a menor dos
quatro ensaios realizados. Isto se deve ao fato de o ensaio ser lento, o que faz
com que a poropressão se dissipe rapidamente durante a realização do ensaio.
Os ensaios CRS-03 e CRS-04 apresentam um pico inicial e, em seguida,
uma queda da razão de poropressão. Esta se estabiliza por volta de tensão de
500 kPa. Isto se deve ao fato de que as velocidades destes ensaios não
permitem uma dissipação de poropressão necessária para que esta possa ser
constante desde o inicio da realização destes ensaios.
O ensaio CRS-02, realizado com uma velocidade de deformação igual a
0,0370 mm/min, é o que melhor se enquadra nos padrões definidos aceitáveis
para a razão de poropressão, apresentando um valor médio, desde o inicio de
ensaio, de u
b
/σ
v
= 9%.
Ensaios SIC
Com o objetivo de comparar os resultados dos ensaios CRS com os
ensaios SIC, tentou-se estimar uma velocidade de deformação para os ensaios
convencionais de adensamento (SIC) e para os ensaios de adensamento com
uma face drenante (SICu). Esta estimativa foi feita para cada estágio do ensaio,
ou seja, para cada nível de tensão efetiva.
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65
Desta forma, para cada estágio, foram obtidas duas velocidades distintas,
v
100
e v
f
. , representando intervalos de tempo distintos: tempo de adensamento
primário (t
100
) e tempo total do estágio (t
f
= 24 horas), respectivamente.
A Tabela 10 resume os valores de velocidades, expressas em mm/min. A
comparação com a o ensaio CRS torna-se difícil, uma vez que os resultados
destes ensaios são obtidos de maneira contínua, não permitindo obter as
grandezas em função da porcentagem de adensamento.
Na Figura 18 observa-se que o valor da velocidade sofre variações menos
acentuadas na região onde o material se apresenta normalmente adensado
(σ´
vm
> 65 kPa).
Tabela 10 – Velocidades dos ensaios SIC e SICu
v
100
v
f
(24h)
(mm/min) (mm/min)
σ
´
m
(kPa)
SIC SICu01 SICu02 SIC SICu01 SICu02
Estágio 02 20 0,00956 0,01024 0,00463 0,00023 0,00023 0,00009
Estágio 03 40 0,04917 0,05543 0,04258 0,00037 0,00037 0,00018
Estágio 04 80 0,12438 0,07580 0,04024 0,00054 0,00085 0,00054
Estágio 05 160 0,84590 0,13407 0,16533 0,00112 0,00112 0,00119
Estágio 06 320 0,59783 0,29686 0,13453 0,00092 0,00091 0,00092
Estágio 07 640 0,55636 0,75875 0,41864 0,00059 0,00093 0,00100
Estágio 08 1280 0,52983 0,33465 0,06286 0,00053 0,00073 0,00076
Figura 18 – Valores das velocidades finais (v
f
) de deformação em ensaios SIC e SICu.
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66
A análise das velocidades finais para cada estágio indica valores inferiores
às velocidades utilizadas nos ensaios CRS. É difícil comparar as velocidades
destes ensaios, citando qual destas seria equivalente ao se comparar o ensaio
contínuo (CRS) com o ensaio incremental (SIC ou SICu).
4.3.2.
História de tensões
As Figuras 19 e 20 mostram as curvas de índice de vazios normalizado
(e/e
0
), em função da tensão vertical efetiva. A partir do gráfico do ensaio,
utilizando-se do método de Casagrande tem-se que a tensão efetiva de pré-
adensamento (σ´
vm
) é da ordem de 65 kPa. Este valor já era esperado uma vez
que a amostra fora preparada a partir desta tensão de pré-adensamento.
Na Figura 21, estão reunidas as curvas do índice de vazios normalizados
com a tensão efetiva para todos os ensaios de adensamento (SIC, SICu e CRS)
Figura 19 – Variação do índice de vazios com a tensão efetiva – Ensaios SIC e SICu
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67
Figura 20 – Variação do índice de vazios com a tensão efetiva – Ensaios CRS
Figura 21 – Variação do índice de vazios com a tensão efetiva – Ensaios SIC, SICu e CRS
Os resultados indicam que os resultados do ensaio CRS 03 são atípicos,
pois a variação do índice de vazios foi bem menor e a tensão de pré-
adensamento bem maior que nos demais ensaios. A Tabela 11 apresenta os
resultados obtidos.
Tabela 11 – Valores da tensão de pré-adensamento para ensaios CRS.
Ensaio CRS 01 CRS 02 CRS 03 CRS 04
σ´
vm
(kPa)
72,0 55,0 122 67,0
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68
4.3.3.
Índices de compressibilidade
A Tabela 12 mostra os valores de índice de recompressão (Cr), índice de
compressão virgem (Cc) e índice de expansão (Cs) obtidos das curvas dos
ensaios realizados neste trabalho.
Tabela 12 – Valores dos índices Cr, Cs e Cc
Ensaio nº Cr Cc Cs
SIC
0,27 0,70 0,05
SICu 01
0,24 0,70 0,03
SICu 02
0,11 0,70 0,03
CRS-01
0,10 0,70 0,09
CRS-02
0,08 0,70 0,11
CRS-03
0,32 0,29 0,04
CRS-04
0,13 0,83 0,26
Os valores obtidos são tipicos para solos argilosos moles do litoral
brasileiro. Ribeiro (1992) reporta valores para Cr na faixa de 0,04 a 0,20 e para
Cc entre 0,55 e 1,00. Spannenberg (2003), para a argila mole de Sarapuí,
obteve valores de Cr na faixa de 0,16 a 0,28 e de Cc entre 0,86 e 2,41. Observa-
se que somente o ensaio CRS-03 apresenta resultados discrepantes dos
demais, conforme mencionado anteriormente.
4.3.4.
Coeficiente de compressibilidade volumétrica (m
v
)
Este coeficiente é definido pela razão entre a deformação vertical e o
incremento da tensão efetiva vertical correspondente.
A Figura 22 mostra as curvas de variação do coeficiente de
compressibilidade volumétrica (m
v
) em função da tensão efetiva. Nos gráficos,
observa-se que este coeficiente situa-se na faixa entre 0,01 e 0,18 x10
-2
m
2
/kN,
independente da tensão efetiva. Nota-se que há uma tendência à redução de m
v
para valores acima da tensão de pré-adensamento.
Uma outra maneira de se avaliar o comportamento de deformabilidade do
material é através do módulo oedométrico (D), definido como o inverso do
coeficiente de compressão volumétrica (m
v
). Na Figura 23, está apresentada a
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69
variação de D em função da variação da velocidade de deformação dos ensaios
CRS. Nota-se que os valores de D tendem, mesmo sob diferentes velocidades, a
um mesmo valor para cada carga aplicada.
Figura 22 – Valores de m
v
– Ensaios SIC e SICu.
Figura 23 – Variação de D em função da variação de velocidade em ensaios CRS.
Nas Figuras 24 e 25 estão apresentadas a variação de D em função da
tensão vertical efetiva para ensaios SIC, SICu e CRS. Para os ensaios SIC e
SICu é notado um comportamento semelhante ao reportado por Ribeiro (1992)
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70
pra a argila mole de Sergipe, com uma redução deste módulo após a tensão de
pré-adensamento do material, com um posterior aumento linear deste. Este
comportamento é explicado por Janbu (1967) como o correspondente colapso
do esqueleto meta-estável da argila.
Figura 24 – Variação de D em função de σ´
v
em ensaios SIC e SICu.
Figura 25 – Variação de D em função de σ´
v
em ensaios CRS.
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71
4.3.5.
Coeficiente de permeabilidade (k)
Os valores de coeficiente de permeabilidade (k) foram obtidos de forma
indireta, a partir dos ensaios de adensamento SIC, SICu e CRS, a partir dos
valores dos coeficientes de adensamento e de variação volumétrica
(
wvv
mck
γ
..
=
). Para os ensaios CRS, foram usadas as equações sugeridas por
Wissa et al. (1971), a partir da poro-pressão medida na base do corpo de prova.
As Figuras 26 e 27 mostram a variação de k com o índice de vazios para
os ensaios SIC, SICu (Figura 26) e CRS (Figura 27). Observa-se que o valor de
k diminui, em geral, com a redução do índice de vazios, principalmente para as
tensões a partir da tensão de pré-adensamento. O mesmo tipo de
comportamento é relatado para a argila mole de Sergipe por Ribeiro (1992).
Figura 26 – Variação do índice de vazios em função da variação de k, para os ensaios
SIC.
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72
Figura 27 – Variação do índice de vazios em função da variação de k, para os ensaios
CRS.
4.3.6.
Coeficiente de Adensamento Vertical (Cv)
A Figura 28 apresenta os valores de Cv em função da tensão efetiva
aplicada no corpo de prova, calculados para cada estágio de carregamento,
utilizando-se o método de Taylor. O gráfico mostra que os valores de Cv
permanecem dentro de uma certa faixa de valores. Observa-se que os valores
de Cv obtidos no ensaio SICu são maiores que os valores obtidos para o ensaio
SIC.
Os valores de Cv tendem a ficar na faixa entre 1 e 10 x 10
-3
cm
2
/s. Ladd
(1971) indica que, no caso de ensaios de adensamento em argilas levemente
pré-adensadas, o valor de Cv decresce significativamente à medida que se
aproxima do valor da tensão de pré-adensamento. Para pressões maiores, ou
seja, no trecho de compressão virgem, o valor de Cv mantém-se
aproximadamente constante.
Para cada estágio de carregamento, foi calculado o Cv segundo os
métodos de Taylor, de Casagrande, do Ajuste Retangular Hiperbólico (Sridharam
& Pakash, 1985) e da Linearização da Deformação Finita (Smith, 1967); os quais
serão mostrados de forma comparativa e discutidos em seguida. Ao se
considerar os métodos mais tradicionais, Taylor e Casagrande, algumas
comparações de diversos autores podem ser citadas. Lambe & Whitman (1969),
Ladd (1971) e Garcéz (1995) citam que a razão entre os valores de Cv (método
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73
t ) e Cv (método log t) têm se mostrado em torno de 2,0. Já Sayão (1980)
obteve um valor médio para esta relação de 1,8 e Spannenberg (2003) um valor
da ordem de 1,9.
Figura 28 – Valores de Cv – Ensaios SIC e SICu.
4.4.
Proposição de método para estimativa do Coeficiente de
Adensamento Vertical (Cv)
Com o objetivo de se determinar o coeficiente de adensamento vertical
(Cv) em função dos parâmetros obtidos no ensaio de adensamento com uma
face drenante (SICu), admite-se que, sob condições unidirecionais, o acréscimo
de tensão vertical provoca uma variação de igual valor da poropressão no
interior da amostra, de acordo com os princípios propostos por Terzaghi (1925).
Assim, pode-se considerar a solução geral de Terzaghi para o
adensamento unidimensional:
( )
( )
∑
∞
=
−
=
0
.
0
2
exp.
.
sin.
.2
;
m
TM
H
ZM
M
u
tzu
(4.1)
onde: z = profundidade da camada; t = tempo de aplicação do carregamento; u
0
= excesso inicial de poropressão gerado pelo carregamento;
( )
12.
2
+= mM
π
.
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74
Sayão (2004) leva em consideração, na equação (4.1), duas
condicionantes para a aplicação da carga:
(i) Tempo de aplicação de carga igual a zero;
(ii) Profundidade da camada igual à altura de drenagem;
A partir disto é obtida a expressão 4.2.
( ) ( )
( )
∑
∞
=
−
=
0
.
0
2
exp.sin.
.2
;
m
TM
M
M
u
tzu
(4.2)
Para a profundidade z igual à altura efetiva de drenagem, tem-se a
profundidade cuja dissipação de poropressão é iniciada por último. Fazendo-se,
então, a expansão da Equação (4.2) para a profundidade z igual à altura efetiva
de drenagem, tem-se que:
( )
−+−=
−−−
=
...exp.
5
1
exp.
3
1
exp.
.4
4
25
4
9
4
0
222
TTT
HZ
u
u
πππ
π
(4.3)
Truncando a série do interior dos parênteses, considerando-se que a partir
da segunda parcela os valores são desprezíveis, tem-se que:
( )
=
−
=
T
HZ
u
u
4
0
2
exp.
.4
π
π
(4.4)
Fazendo-se as operações necessárias, obtém-se a expressão 4.5:
( )
t
H
Cv
u
LnuLn
d
HZ
..
4
.4
.
2
2
0
π
π
−
=
=
(4.5)
Observa-se que a Equação 4.5 é uma função do primeiro grau,
)(. tfuLn
=
, que define a equação de uma reta do tipo: y = a.x + b. Nesta
equação, o coeficiente angular (a) é, por sua vez, proporcional ao coeficiente de
adensamento Cv, conforme indica a equação 4.6:
(
)
( )
0
2
2
0
.
..4
tt
HuuLn
Cv
d
−
−
−=
π
(4.6)
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75
4.5.
Avaliação da relação proposta para estimativa do Coeficiente de
Adensamento Vertical (Cv)
A fim de se avaliar a relação proposta para a estimativa de Cv, optou-se
por comparar resultados experimentais obtidos a partir de ensaios de
adensamento com uma face drenante (SICu) realizados no Laboratório de
Geotecnia da PUC-Rio.
A Figura 29 mostra a variação a poropressão durante um estágio de
carregamento dos ensaios SICu 01 e SICu 02.
Figura 29 – Variação de poropressão durante estágio de carregamento ∆σ = 40 kPa
A partir das equações das retas para cada um dos ensaios, obteve-se o
valor de Cv a partir do método proposto. A Tabela 13 mostra os valores de Cv
obtidos pelos diferentes métodos para este estágio. Nota-se que os valores
obtidos pelo método proposto são da mesma ordem de grandeza que os obtidos
pelo Método da Linearização das Deformações Finitas e pelo Método do Ajuste
Retangular Hiperbólico.
Tabela 13 – Comparação entre valores de Cv para o estágio ∆σ = 40 kPa
Cv (cm
2
/s)
Taylor Casagrande
Lin. Def. Fin. Aju. Ret. Hip.
LnU
SICu01 0,006129 0,001540 0,011667 0,056368 0,066470
SICu02 0,003728 0,002802 0,001716 0,046045 0,083581
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76
A Figura 30 mostra a variação coeficiente de adensamento Cv em função
da tensão efetiva aplicada para cada método, para o ensaio SICu 01. Observa-
se que, para acima de tensão de pré-adensamento, os valores do coeficiente de
adensamento (Cv) calculados encontram-se na faixa de 7,5 a 45,0x10
-3
cm
2
/s.
Figura 30 - Coeficiente de adensamento Cv calculado por cada método, no ensaio SICu 01.
Na Figura 31 é apresentada a variação do coeficiente de adensamento
calculado pelos diferentes métodos (Taylor, Casagrande, Método da
Linearização das Deformações Finitas e Método do Ajuste Retangular
Hiperbólico), normalizados pelo coeficiente de adensamento obtido pelo método
proposto.
Verifica-se que a variação destas razões fica, em geral, na faixa de 0,25 a
0,50, alcançando um valor máximo de 1,0. Isto indica que o método proposto
resulta em valores de Cv maiores que os demais métodos. A exceção se dá no
caso do método do Ajuste Retangular Hiperbólico, no qual esta razão varia na
faixa de 1 a 4, indicando que este método leva a valores de Cv sempre maiores
que os obtidos pelo método proposto.
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77
Figura 31 – Variação de Cv obtido por vários métodos, normalizado pelo Cv obtido através
do método proposto, para o ensaio SICu 01.
4.6.
Considerações finais
O método proposto neste capítulo e, conceitualmente, menos sujeito a
erros, uma vez que este é baseado nos princípios propostos por Terzaghi
(1925), com base na leitura de poropressão. Esta é uma vantagem, uma vez que
a velocidade de adensamento é uma função, justamente, da dissipação de
poropressão.
Já os métodos tradicionais, como Casagrande (1936) e Taylor (1942), são
baseados em correlações empíricas através da obtenção das deformações
verticais. Estes métodos podem apresentar erros nas leituras das deformações
verticais devido à compressão secundária do material.
Uma desvantagem do metido proposto é o meio de obtenção da variação
de poropressão, uma vez que, na prática, tem-se que adaptar os aparelhos de
ensaio SIC a fim de se obter de leituras de poropressão na base do corpo de
prova.
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5.
Conclusões
O presente trabalho apresenta os resultados de um programa experimental
de laboratório, com o objetivo de estudar as características de compressibilidade
e adensamento de argilas moles.
Os ensaios de laboratório consistiram na caracterização do material, e em
ensaios de adensamento convencionais, ensaios de adensamento com uma
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79
ensaios SIC e SICu, considerando-se os tempos finais de estágios, foi inferior a
0,0012 mm/min.
Os resultados obtidos para os índices de compressibilidade nos ensaios
CRS foram Cc = 0,70 e Cs = 0,10.
Os valores do coeficiente de adensamento Cv, obtidos pelos métodos de
Casagrande e do Ajuste Retangular Hiperbólico, chegaram a deferir em mais de
10 vezes, comprovando a dificuldade usualmente encontrada na estimativa
deste parâmetro.
Um método alternativo para obtenção do coeficiente de adensamento
vertical foi proposto, com base na medição das poropressões na base e uma
face drenante no topo do corpo de provas durante o processo de adensamento.
Os resultados obtidos de Cv pelo método proposto foram satisfatórios,
mostrando-se na faixa de 4 a 10 vezes maior que os obtidos pelos métodos
tradicionais da literatura.
Para futuras pesquisas, pode-se propor a execução de um programa de
ensaios mais detalhado em outros tipos de solos argilosos, a fim de comprovar
de forma mais abrangente as comparações entre valores do Cv apresentadas no
presente trabalho.
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6.
Referências Bibliográficas
ALMEIDA, M. S. S., Ensaios Especiais de Adensamento, 1988. Simpósio Sobre
Novos Conceitos em Ensaios de Campo e Laboratório em Geotecnia, ABMS, Rio
de Janeiro, vol. 1, pp. 01-28, 1988.
ARMOUR, D. W. & DRENEVICH, V. P., Improved Techniques for the Constant-
rate-of-strain Consolidation Test, ASTM Special Technical Publication, nº 892,
pp 170-183, 1986.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6457:
amostras de solo – preparação e ensaios de caracterização, Rio de Janeiro, 1986.
___. NBR 6459: determinação do limite de liquidez, Rio de Janeiro, 1984.
___. NBR 6508: grãos de solo que passam na peneira 4,8 mm – determinação da
massa específica, Rio de Janeiro, 1984.
___. NBR 7180: determinação do limite de plasticidade, Rio de Janeiro, 1984.
___. NBR 7181: análise granulométrica, Rio de Janeiro, 1984.
ATKINSON, J. H.; BRANSBY, P. L., The Mechanics of Soils, London, Mc Graw-
Hill, UK, 1978. 375p.
BAPTISTA, H. M., Ensaios de Campo e Laboratório na Argila Mole da Enseada
de Cabrito, Salvador, Bahia. 1998. 200f. Dissertação de Mestrado, PUC-Rio.
1998.
BISHOP, A. W. & HENKEL, D. J., The Measurement of Soil proprieties in the
Triaxial Test, 2 ed. London, UK; Edward Arnold Ltd.; 1962. 227p.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
81
BJERRUM, L., Problems of Soil Mechanics and Construction on Soft Clays,
State of the Art Report, 8
th
ICSMFE, 1973. Moscow. v 3, pp. 109-159.
BOSZCZOWSKI, R. B., Avaliação da Tensão Lateral de Campo de Argilas
Sobreadensadas: Ensaios de Laboratório com um Solo da Formação
Guabirotuba. 2001. 287f. Dissertação de Mestrado, PUC-Rio. 2001.
CARPIO, G. W. T., Ensaios Triaxiais Cúbicos e Axi-Simétricos em Argila
Normalmente Adensada. 1990. 156f. Dissertação de Mestrado, PUC-Rio. 1990
CARVALHO, S. R. L., ensaios de Adensamento Edométrico com Taxa
Constante de Deformação Específica Relacionada com o Tempo na Argila de
Sarapuí. 1989. Dissertação de Mestrado, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1989.
CASAGRANDE, A., The Determination of the Preconsolidation Load and Its
Pratical Significance, Proceedings Firest International Conference on Soil
Mechinics and Foundation Engennerring, 1936. Cambridge, Massachussets. v 3,
pp. 60-64.
GARCÉS, V. A. N., Características de Deformabilidade e Adensamento de
Alguns Depósitos de Argila Mole no Rio de Janeiro. 1995. 195f. Dissertação de
Mestrado, PUC-Rio. 1995.
GORMAN, C. T. et. al., Rate of Strain and Controlled Gradient Testing,
Geotechnical Testing Journal, ASTM. 1978, vol. 1, nº 01, pp 3-15.
HAMILTON, J. J., CRAWFORD, C. B., Improved Determination of
Preconsolidation Pressure of Sensitive Clay. ASTM STP 254 – Symposium on
Time Rates of Loading in soil Testing, American Society for Testing and Materials,
1959, pp. 254-271.
HEAD, K. H., Manual of Soil Laboratory Testing, Pentech Press, London,
Playmouh, 1225p. 1985.
HERRMANN, C. J., Bentonita. Características del Producto y analisis de
Mercado. CFI – Conselho Federal de Inversiones - Argentna. 2001.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
82
KIRKPATRICK, W. M.; RENNIE, I. A. Clay Structure in Laboratory Prepared
Samples, Proceedings of the International Symposium of soil Structure, 1973.
Gothenburg, Sweden. v 18, pp. 103-111.
KUPPER, A. M. A. G., Características Tensão-Deformação-Resistência de uma
amostra de Argila Vermelha do Terceário de São Paulo. 1983. 323f.
Dissertação de Mestrado, PUC-Rio, Rio de Janeiro. 1983.
LADD, C. C., Strength and Compressibility of Satured Clays. Pan American
Soils Course, Universidad Católica Andrés Bello, Caracas, Venzuela, 1967, 156p.
___., LAMBE, T. W., The Strength of Undisturbed Clay Determined from
Undrained Test, NCR – ASTM Symposium on Laboratory Shear Testing of Soils,
ASTM, American Society of Testing Materials, Otawa, 1963.
LAMBE, T.W., Soil Testing for Engineers, New York. John Wiley & Sons, USA.
1951.165p.
___. WHITMAN, R. V., Soil Mechanics, SI Version, New York, John Wiley &
Sons, USA. 1969. 553p.
MITCHELL, J. K., Fundamentals of Soil Behavor, New York, John Willwy & Sons,
USA. 1976. 422p.
ORTIGÂO, J. A. R., Contribuição ao Estudo de Propriedades Geotécnicas de
um Deposito de Argila Mole da Baixada Fluminense, 1975, Tese de Mestrado,
COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1975.
___. & LACERDA, W. A., Propriedades Geotécnicas da Argila Cinza do Rio de
Janeiro, DNER/IPR, 1979, 228p. Relatório de Pesquisa.
___., Aterro Experimental Levado a Ruptura Sobre a Argila Cinza do Rio de
Janeiro, 1980, 717p. Tese de Doutorado, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1980.
PINHEIRO, J. C. N., Ensaios Traxiais em um Depósito Mole Turfoso à Margem
da Lagoa de Itaipu, RJ, 1980, 253f. Dissertação de Mestrado, PUC-Rio, Rio de
Janeiro, 1980.
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
83
RIBEIRO, L. F. M., Ensaios de Laboratório para Determinação das
Características Geotécnicas da Argila Mole de Sergipe. 1992. 202f. Dissertação
de Mestrado, PUC-Rio. 1992
SALLFORDS, G., Preconsolidation Pressure of Soft High Plastic Clays. PhD
Thesis, Chalmers University of Technology. 1975.
SARÉ, A. R., Análise das Condições de Fluxo na Barragem de Curuá-Uma,
Pará. 2003. 167f. Dissertação de Mestrado, PUC-Rio. 2003.
SAYÃO, A. S. F. J., Ensaios de Laboratório na Argila Mole da Escavação
PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410795/CA
84
SRIDHARAN, A., PRAKASH, K., Improved Rectangular Hyperbola Method for
the Determination of Coefficient of Consolidation. Geotechnical Testing
Journal, ASTM, 1985. v 8, pp 37-40.
TAYLOR, D. W., Research on Consolidation Clays. Massachusetts Institute of
Technology, Dept. Civil Sanitary Eng., Serial nº 82, 147p, 1942.
___., Fundamentals of Soil Mechanics, New York, John Willwy & Sons, USA.
1948. 700p
TERZAGHI, K., Erdbaumechanick, Viena, Franz Deutcke, Áustria. 1925
VAID, Y. P., ROBERTSON, P. K., CAMPANELLA, R. G., Strain Rate Behavior of
Saint-Jean-Vianney Clay. Canadian Geotechnical Journal, 1979. nº 16, pp. 34-42.
WISSA, E. Z., CHRISTIAN, J. T., DAVIS, E. H., HEIBERG, S., Consolidation at
Constante Rate of Satrain. Journal of Sol Mechanics and Foundation Division,
ASCE, 1971. v 97, pp. 1393-1413.
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ANEXOS
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86
Determinação dos Parâmetros de Compressibilidade
Apresentam-se, a seguir, as curvas para determinação dos parâmetros de
compressibilidade dos ensaios de adensamento realizados.
Ensaio SIC
Figura 32 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio SIC
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87
Figura 33 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio SICu01
Figura 34 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio SICu02
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88
Ensaios CRS
Figura 35 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS01
Figura 36 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio CRS01
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89
Figura 37 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade – Ensaio CRS01
Figura 38 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica – Ensaio
CRS01
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90
Figura 39 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS02
Figura 40 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio CRS02
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91
Figura 41 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade – Ensaio CRS02
Figura 42 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica – Ensaio
CRS02
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92
Figura 43 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS03
Figura 44 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio CRS03
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93
Figura 45 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade – Ensaio CRS03
Figura 46 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica – Ensaio
CRS03
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94
Figura 47 – Curva tensão efetiva vs índice de vazios – Ensaio CRS04
Figura 48 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de adensamento – Ensaio CRS04
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95
Figura 49 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de permeabilidade – Ensaio CRS04
Figura 50 – Curva tensão efetiva vs coeficiente de variação volumétrica – Ensaio
CRS04
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96
Determinação do Coeficiente de Adensamento
Apresentam-se, a seguir, as curvas referentes aos Métodos para a
determinação do Coeficiente de Adensamento Vertical (Cv), para todos os
estágios de carregamento.
Método de Taylor
Figura 51 – Curvas do ensaio SIC para o Método de Taylor.
Figura 52 – Curvas do ensaio SICu01 para o Método de Taylor.
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97
Figura 53 – Curvas do ensaio SICu02 para o Método de Taylor.
Método de Casagrande
Figura 54 – Curvas do ensaio SIC para o Método de Casagrande.
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98
Figura 55 – Curvas do ensaio SICu01 para o Método de Casagrande.
Figura 56 – Curvas do ensaio SICu02 para o Método de Casagrande.
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99
Método da Linearização das Deformações Finitas
Figura 57 – Curvas do ensaio SIC para o Método da Linearização das Deformações
Finitas.
Figura 58 – Curvas do ensaio SICu01 para o Método da Linearização das Deformações
Finitas.
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100
Figura 59 – Curvas do ensaio SICu02 para o Método da Linearização das Deformações
Finitas.
Método do Ajuste Retangular Hiperbólico
Apresentam-se, a seguir, as curvas referentes aos estágios após a
tensão de pré-adensamento.
Figura 60 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste Retangular
Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 40 kPa.
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101
Figura 61 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste Retangular
Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 90 kPa.
Figura 62 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste Retangular
Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 150 kPa.
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102
Figura 63 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste Retangular
Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 320 kPa.
Figura 64 – Curvas do ensaio SIC e SICu para o Método do Ajuste Retangular
Hiperbólico – Estágio ∆σ’ = + 640 kPa.
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103
Ln u
Apresentam-se, a seguir, as curvas referentes à dissipação de
poropressão durante os estágios de carregamento dos ensaios SICu. São
mostrados os estágios após a tensão de pré-adensamento, pois estes definem
melhor a dissipação da poropressão. São mostradas curvas independentes para
cada estágio de carregamento e curvas mostrando todos os estágios.
Figura 65 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio ∆σ’ = + 40
kPa.
Figura 66 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio ∆σ’ = + 90
kPa.
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104
Figura 67 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio ∆σ’ = + 150
kPa.
Figura 68 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio ∆σ’ = + 320
kPa.
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105
Figura 69 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu – Estágio ∆σ’ = + 640
kPa.
Figura 70 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu01 – Todos os estágios
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106
Figura 71 – Dissipação de poropressão durante os ensaios SICu02 – Todos os estágios
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