2.2.1.2 Amostras preparadas com mistura intersticial de 10% de

V.2.2.1.2 - Amostras preparadas com mistura intersticial de 10% de argila – areia retida na peneira 60

Para as séries de ensaios com 5 e 10% de areia no volume total da mistura (Figuras 48 e 49), pode-se notar que todas as curvas, em cada uma das séries, apresentam as mesmas configurações sendo pouco deslocadas umas das outras, ou seja, as três curvas de Tensão de Cisalhamento x Taxa de Deformação das amostras de 5% de areia são ligeiramente deslocadas, verticalmente, umas das outras, este mesmo fenômeno também é observado para as curvas de 10% de areia. Outras características notadas são que, para cada uma destas duas séries de ensaios, as deformações máximas alcançadas são iguais para cada conjunto de três curvas comparadas. Isto demonstra que os ensaios consecutivos não geram, nas amostras, ganhos significativos de resistência.

Também é possível notar que as curvas referentes ao repouso de dez minutos apresentam uma queda na resistência do trecho inicial da curva de Tensão de Cisalhamento x Taxa de Deformação, porém as resistências finais alcançadas são próximas às máximas. Este efeito indica que o repouso da mistura afeta a região que segundo Bagnold (1954) apresenta um regime macro-viscoso, além disso, também ocorre a sedimentação dos grãos com o

repouso e a ressuspensão após certa taxa de deformação (aproximadamente 600 s-1).

Apesar da queda da resistência ocorrer nas duas séries ensaiadas, a queda é mais acentuada na mistura de 5% de areia, isso pode ser devido à concentração de sólidos totais ser menor nessa amostra.

A série de ensaios da amostra com 15% de areia (Figura 50), já apresenta um ganho de resistência de uma curva para a outra (esse ganho de resistência é indicado pela queda da deformação máxima final de cada curva). O primeiro ensaio desta série apresenta um ponto de ressuspensão que não é mais evidenciado nas demais curvas.

De acordo com Ancey (2002) esta suspensão, assim como os ensaios anteriores com fluido intersticial constituído de água+argila em concentração em volume de 10%, deveria continuar apresentando sedimentação do material granular. Essa diferença entre os valores obtidos nos ensaios reométricos e dos valores esperados por Ancey podem ser devidos a um efeito que não é computado na Equação 34: a influência dos sólidos inertes no comportamento do fluido homogêneo não-newtoniano.

Na realidade, nesta mistura, ainda deve ocorrer sedimentação do material, entretanto a velocidade de sedimentação para a mistura com 15% de adição de areia deve ser menor que para a mistura com 10% de areia que deve ainda ser menor que na mistura com 5% de areia. Essa variação das velocidades de sedimentação deve ser explicada pelo fato de que os sólidos inertes possuem uma área superficial que, assim como nas partículas de argila, também deve ser lubrificada pelo fluido base (água). Com a lubrificação da área superficial dos inertes, menos água deve sobrar para compor o fluido intersticial formado de água+argila, assim a concentração real do fluido intersticial deve ser ligeiramente maior que 10% (para esta bateria de ensaios) e esse aumento deve ser proporcional ao aumento dos sólidos inertes (a análise dos efeitos da influência da granulometria sobre o comportamento da mistura será realizada no item V.3).

A não verificação do efeito de sedimentação (indicado pela ressuspensão do material) é devido ao fato dessa série de ensaios ter sido realizada com uma tensão máxima constante, assim, após o primeiro ensaio,

amostra e, para que ocorresse uma nova ressuspensão nos cisalhamentos seguintes, seria necessário uma tensão máxima maior que a do primeiro ensaio. Isso se deve ao aumento da massa específica do fluido intersticial.

Ainda, para a mistura com adição de 15% de areia nos sólidos totais, tem-se que a curva de escoamento da amostra após o tempo de repouso de 10 minutos sofre uma queda na resistência na região de regime macro-viscoso (assim como nas séries anteriores).

Já para a série de ensaios com mistura intersticial de Cv =10% de argila

e 20% de sólidos inertes no volume total da mistura (Figura 51) nota-se, na parte final da curva do primeiro ensaio, um leve ponto de quebra. Todos os ensaios posteriores apresentaram um aumento de resistência e a curva de escoamento da amostra com repouso de 10 minutos não perde resistência devido ao repouso.

A diferença entre a curva de repouso desta amostra e das outras amostras pode ser devido ao fato da alta porcentagem de sólidos totais gerar uma estrutura capaz de manter as características da última curva de escoamento. Além disso, o aumento da resistência da curva da amostra repousada é maior na amostra com 20% de areia em comparação com o ganho de resistência da curva da amostra repousada com 15% de areia. Este fato é devido a maior quantidade de material inerte que deve ser ressuspenso e, assim, a cada novo ensaio a porcentagem de grãos em suspensão aumenta e, por conseqüência, aumenta a resistência da amostra.

0 5 10 15 20 25 0 200 400 600 800 1000 1200 Taxa de Deformação (1/s) Tens ão d e Ci sa lh am e n to ( P a )

Água+argila com Cv=10%+5% de areia - primeiro ensaio

Água+argila com Cv=10%+5% de areia - último ensaio

Água+argila com Cv=10%+5% de areia - repouso de 10 minutos

Figura 48: Curvas de Tensão de Cisalhamento x Taxa de Deformação de mistura intersticial de 10% de argila com 5% de areia no volume total da mistura – ensaio com areia retida na peneira 60

0 5 10 15 20 25 0 200 400 600 800 1000 1200 Taxa de Deformação (1/s) Te ns ã o d e Ci s a lha me nt o (P a )

Água+argila com Cv=10%+10% de areia -primeiro ensaio Água+argila com Cv=10%+10% de areia - último ensaio Água+argila com Cv=10%+10% de areia - repouso de 10 minutos

Figura 49: Curvas de Tensão de Cisalhamento x Taxa de Deformação de mistura intersticial de 10% de argila com 10% de areia no volume total da mistura – ensaio com areia retida na peneira 60

0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 200 400 600 800 1000 1200 Taxa de Deformação (1/s) Te ns ã o de C is a lha m e n to ( P a )

Água+argila com Cv=10%+15% de areia - primeiro ensaio

Água+argila com Cv=10%+15% de areia - último ensaio

Água+argila com Cv=10%+15% de areia - repouso de 10 minutos

Figura 50: Curvas de Tensão de Cisalhamento x Taxa de Deformação de mistura intersticial de 10% de argila com 15% de areia no volume total da mistura – ensaio com