Compressão Confinada

4.2.6.1. Aspectos Gerais

O ensaio de compressão confinada, ou ensaio oedométrico, consiste em um carregamento seguindo uma trajetória k0, visto que há restrição das deformações radiais do corpo de prova.

Este ensaio é utilizado mais comumente no estudo da deformabilidade de solos moles compressíveis, sendo neste caso denominado ensaio de adensamento. O ensaio permite a definição da tensão de pré-adensamento (σ’vp) e coeficientes de compressão (cc) e recompressão

(cr), além dos coeficientes de adensamento (cv) em solos suscetíveis ao processo de

adensamento propriamente dito.

Quando a definição desses parâmetros é realizada em solos residuais estes parâmetros são ditos virtuais. Os parâmetros virtuais não têm sua utilização recomendada como parâmetro de projeto ou para alimentar modelos de cálculo, como no caso de argilas sedimentares, mas constitue m - se apenas um indicativo do comportamento dos solos em termos de deformabilidade, podendo ainda ser utilizados para o estabelecimento de correlações com outras propriedades índice, como proposto por Sowers (1963), por exemplo, ao correlacionar o coeficiente de compressão com o índice de vazios de solos residuais.

Head (1982) aponta para o fato de que argilas não saturadas, a exemplo dos solos estudados nesta tese, apresentam bolhas de ar em parte de seus vazios. Isso resulta em condições que

diferem daquelas assumidas quando da idealização da teoria do adensamento unidimensio na l aplicada em ensaios em solos saturados. Em um meio não saturado o fluido presente nos poros é compressível e a permeabilidade varia em função da tensão aplicada. Além disso, o conceito de tensão de pré-adensamento strictu sensu não se aplica a solos residuais, estruturados ou cimentados. Em solos estruturados a tensão de pré-adensamento virtual ou tensão de plastificação está associada às ligações entre partículas e à cimentação, e não a uma história de tensões. A ocorrência de estruturação é resultado de processos atuantes no solo durante sua evolução, conforme discutido no Capítulo 2.

Nesta tese o emprego de ensaios de compressão confinada objetivou a avaliação da presença de estruturação nos solos e sua influência no comportamento tensão x deformação. Tal avaliação se faz a partir da comparação de resultados obtidos em ensaios executados em corpos de prova indeformados e remoldados. Adicionalmente foram ensaiados também corpos de prova reconstituídos, como descrito a na seção seguinte.

4.2.6.2. Preparação dos corpos de prova e execução do ensaio

Os ensaios foram realizados em prensas de adensamento convencional, na qual um corpo de prova, contido em um anel metálico, é inundado e submetido a tensões verticais. Essas tensões provocam deformações verticais que são lidas por meio de defletômetros. O equipame nto utilizado é semelhante ao descrito em detalhes por Head (1982).

No total foram executados 12 ensaios de compressão confinada. Foram submetidos a estes ensaios os solos GrAm, GrVm, GrBt e GrLt. A argila de preenchimento não foi ensaiada. Os corpos de prova foram preparados de três formas distintas para os quatro solos investigados:

 Indeformados: os corpos de prova foram obtidos de blocos indeformados, de forma a representar o comportamento do solo quando carregamento verticalmente em campo.  Remoldados: os corpos de prova foram preparados por compactação estática do solo

oriundo de amostras deformadas, de forma a apresentar índice de vazios, teor de umidade e densidade similar aos corpos de prova indeformados.

 Reconstituídos: os corpos de prova foram preparados sob a forma de lama, saturados e com índice de vazios superior ao natural. Para a preparação do corpo de prova adicionou-se água a uma quantidade específica de solo de forma a atingir índice de vazios de cerca de duas vezes o índice de vazios natural, quando possível, e teor de umidade superior ao limite de liquidez. Posteriormente misturou-se energicamente a

água e o solo até que os grumos formados pelo material fossem desfeitos e o estado de lama fosse atingido.

Os corpos de prova ensaiados de forma indeformada visaram caracterizar o comportamento in

situ do material. Os ensaios em corpos de prova remoldados objetivaram a detecção e avaliação

qualitativa da presença de estruturação e sua influência no comportamento do solo, ao se comparar o comportamento exibido pelo material indeformado e remoldado. Esta ideia baseia- se no fato de que quando o corpo de prova indeformado é carregado, parte da tensão é transmitida à cimentação, que é parte da estrutura, conforme sugerem Vaughan et al. (1988). Assim, a tensão transmitida à cimentação é função da diferença no índice de vazios atingido pelo solo remoldado e indeformado sob mesmo nível de tensão vertical, se apresentarem índice de vazios inicial similar.

Os ensaios em corpos de prova reconstituídos tiveram por objetivo avaliar a tendência de redução de vazios em comparação com a apresentada pelo solo no estado remoldado, descrito anteriormente. A execução de ensaios a partir de distintos índices de vazios permite avaliar a existência de uma linha de compressão normal (NCL) para os solos, ou se os mesmos apresentam comportamento transicional, comportamento reportado por Nocilla et al. (2006) e Ferreira e Bica (2006).

A execução do ensaio seguiu as recomendações prescritas na ASTM D 2435/1996. Foram empregadas tensões normais da ordem de 12.5, 25, 50, 100, 200, 300, 400 e 800 kPa, seguido de um descarregamento nas mesmas tensões. Posteriormente foi realizado novo carregamento e descarregamento também nas tensões citadas. Com este procedimento buscou-se verificar a trajetória da curva “σ’v x e” durante a recompressão e os efeitos gerados pelo descarregamento

nas duas etapas. Cada estágio de carregamento foi mantido por pelo menos 24h, ou até que as deformações tendessem à estabilização.