Amostras com 23% de umidade

A partir dos dados constantes nas Tabelas A.7, A.8 e A.9, foram elaboradas as Figuras 4.39 a 4.52, a partir das quais alguns aspectos relevantes do comportamento mecânico do solo-cal em estudo são evidenciados.

4.1.3.1 Efeito do teor da cal

Nas Figuras 4.39 a 4.41, são apresentadas as curvas de ajuste da variação da resistência à compressão simples em função da quantidade de cal para 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente. Cada curva, isoladamente, possui o mesmo peso específico aparente seco e todos os pontos possuem o mesmo teor de umidade (ω=23%).

Metodologias para a Previsão do Comportamento Mecânico e para a Análise da Variação da Porosidade de um Solo Siltoso Tratado com Cal em Diferentes Tempos de Cura

Figura 4.39 – Variação da resistência à compressão simples em relação à quantidade de cal das amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 28 dias de cura

Figura 4.40 – Variação da resistência à compressão simples em relação à quantidade de cal das amostras de caulim-cal com 223% de umidade ensaiadas com 90 dias de cura

Amanda Dalla Rosa Johann (amandadallarosa@yahoo.com.br) Tese de Doutorado: PPGEC/UFRGS, 2013

Figura 4.41 – Variação da resistência à compressão simples em relação à quantidade de cal das amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 360 dias de cura

Pode-se observar que a quantidade de cal exerce influência sobre a resistência à compressão simples do material, tanto para corpos-de-prova ensaiados a 28 dias como para as amostras de 90 e 360 dias de cura. Ao se aumentar a quantidade de cal de 3% para 9%, a resistência à compressão simples, em média, teve um acréscimo de 318%, 366% e 323% para 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente. Verifica-se também que, na faixa de teores estudados, a resistência à compressão simples aumentou linearmente com o aumento da quantidade de cal.

4.1.3.2 Efeito da porosidade

Nas Figuras 4.43 a 4.45, são apresentadas as curvas de ajuste da variação da resistência à compressão simples em função da porosidade do caulim-cal compactado para corpos-de- prova ensaiados com 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente. Cada curva, isoladamente, possui o mesmo teor de cal e todos os pontos possuem o mesmo teor de umidade (ω=23%).

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Figura 4.43 – Variação da resistência à compressão simples em relação à porosidade das amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 28 dias de cura

Figura 4.44 – Variação da resistência à compressão simples em relação à porosidade das amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 90 dias de cura

Amanda Dalla Rosa Johann (amandadallarosa@yahoo.com.br) Tese de Doutorado: PPGEC/UFRGS, 2013

Figura 4.45 – Variação da resistência à compressão simples em relação à porosidade das amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 360 dias de cura

Verifica-se que, de maneira similar à quantidade de cal, a porosidade da mistura compactada exerce influência sobre a resistência à compressão simples das misturas de caulim-cal. Independentemente da quantidade de cal utilizado, a redução na porosidade do material promove ganhos significativos de resistência. Em média a redução de 10 pontos percentuais na porosidade do material aumentou em 2,4 vezes, 3,1 vezes e 2,9 vezes a resistência à compressão simples do caulim-cal testado para 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente. Pode-se observar também, que a resistência à compressão simples aumentou exponencialmente com a redução da porosidade da mistura compactada.

4.1.3.3 Relação vazios/cal

Nas Figuras 4.46 a 4.48 é apresentada a variação da resistência à compressão simples em função da relação vazios/cal dos corpos-de-prova com 23% de umidade e 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente. Todos os corpos de prova apresentados possuem o mesmo teor de umidade (ω=23%), porém quantidades de cal e porosidades variadas.

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Figura 4.46 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal para as amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 28 dias de cura

Figura 4.47 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal para as amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 90 dias de cura

Amanda Dalla Rosa Johann (amandadallarosa@yahoo.com.br) Tese de Doutorado: PPGEC/UFRGS, 2013

Figura 4.48 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal para as amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 360 dias de cura

Pode-se observar nas Figuras 4.46 a 4.48 uma dispersão dos pontos das misturas, se considerarmos os efeitos da quantidade de cal e da porosidade, em torno de uma leve tendência exponencial.

Esta mesma tendência foi verificada para as amostras com 17% e 20% de umidade. Assim, as Figuras 4.49 e 4.51 apresentam as curvas de variação da resistência à compressão simples m função da relação porosidade/teor volumétrico de cal ajustado pela potência 0,45, para as amostras com 23% de umidade com 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente.

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Figura 4.49 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal ajustado para as amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 28 dias de cura

Figura 4.50 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal ajustado para as amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 90 dias de cura

Amanda Dalla Rosa Johann (amandadallarosa@yahoo.com.br) Tese de Doutorado: PPGEC/UFRGS, 2013

Figura 4.51 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal para as amostras de caulim-cal com 23% de umidade ensaiadas com 360 dias de cura

4.1.3.4 Efeito do tempo de cura

Na Figura 4.52 são apresentados os resultados das relações η/Cav (ajustados) pela resistência à

compressão simples das amostras com 23% de umidade ensaiadas com 28, 90 e 360 dias de cura. Pode ser observado que as curvas que definem a relação η/Cav das amostras ensaiadas

com 28, 90 e 360 dias de cura têm a mesma tendência exponencial.

Os pontos que formam a curva das amostras ensaiadas com 360 dias de cura apresentam, em média, resistências em torno de 12% mais altas que os pontos que formam a curva das amostras ensaiadas com 90 dias de cura, independente da quantidade de cal e da relação η/Cav. Por sua vez, as amostras ensaiadas com 90 dias de cura, apresentam, em média,

resistências em torno de 17% mais altas que os pontos que formam a curva das amostras ensaiadas com 28 dias de cura, independente da quantidade de cal e da relação η/Cav. Sendo

que, as amostras com 360 dias de cura, apresentam, em média, resistências em torno de 30% mais altas que as amostras com 28 dias de cura.

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Figura 4.52 – Efeito do tempo de cura nas amostras de caulim-cal com 23% de umidade submetidas aos ensaio de resistência à compressão simples com 28, 90 e 360 dias de cura

A mesma tendência foi observada para as amostras de caulim-cal com 17% e 20% de umidade. A explicação para esse comportamento consiste em que as reações pozolânicas, as quais proporcionam ganhos efetivos de resistências às misturas compactadas de solo e cal são lentas, estendendo-se por anos e só se iniciam certo tempo depois da compactação. O ganho de resistência só ocorre se houver pH suficientemente elevado para dissolução da sílica e da alumina dos argilo-minerais do solo e se a combinação delas com a cal derem origem a novos compostos cimentantes. Pois tanto para a manutenção do pH elevado, como para a formação de aluminatos, silicatos e/ou alumino-silicatos de cálcio, é fundamental a participação da cal. A mesma tendência foi verificada por Lopes Junior (2007, 2011) em amostras de solo-cal e Dalla Rosa (2009) em amostras de solo-cinza-cal e solo-cal.

Amanda Dalla Rosa Johann (amandadallarosa@yahoo.com.br) Tese de Doutorado: PPGEC/UFRGS, 2013