3.4.1 Definição dos Pontos de Moldagem
O programa de ensaios, para os experimentos realizados nesta pesquisa, é observado na Figura 3.19, a partir das curvas de compactação do material caulim. Nela observa-se as curvas de compactação para o solo caulim nas energias normal e modificada, os pontos de moldagem dos corpos-de-prova e as curvas de saturação de 100% e 90%.
Observa-se que os pontos de moldagem foram posicionados em três linhas verticais (com seus respectivos pontos de moldagem), denominadas linha “A”, com um mesmo teor de umidade e diferentes pesos específicos aparentes secos. A Tabela 3.4 apresenta os pares peso específico aparente seco e teor de umidade para todos os pontos do programa de ensaios.
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A posição dos pontos de moldagem foi estabelecida de modo que estes ficassem compreendidos dentro de uma faixa de massas específicas aparentes secas e teores de umidade exequíveis em uma situação de campo.
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2
5
8
11
14
17
20
23
26
29
32
35
ω
ω
ω
ω (%)
γγγγd
(
g
/c
m
³)
Energia Modificada Energia Normal S= 90% S= 100% Série5 Α Α Α Α3333 ΑΑΑΑ6666 Α Α Α Α1111 Α Α Α Α2222 Α Α Α Α7777 Α Α Α Α8888 Α Α Α Α9999 Α Α Α Α4444 Α Α Α Α5555Figura 3.19 – Programa de ensaios de resistência à compressão simples, resistência à tração e medidas de rigidez inicial para os ensaios de caulim-cal
Tabela 3.4 – Pontos de moldagem para os ensaios de caulim-cal
Ponto γd (g/cm3) ω (%) A1 1,40 17,0 A2 1,50 17,0 A3 1,60 17,0 A4 1,40 20,0 A5 1,50 20,0 A6 1,60 20,0 A7 1,40 23,0 A8 1,50 23,0 A9 1,60 23,0
Amanda Dalla Rosa Johann (amandadallarosa@yahoo.com.br) Tese de Doutorado: PPGEC/UFRGS, 2013
3.4.1.1 Ensaios de Resistência à Compressão Simples e Sucção
O programa de ensaios de resistência à compressão simples teve por objetivo avaliar a influência das variáveis: quantidade de cal, porosidade, teor de umidade e tempo de cura sobre a resistência à compressão simples das misturas solo-cal. Para que seja possível a mensuração da influência de uma variável isoladamente é necessário que as outras variáveis sejam mantidas constantes.
Os pontos A1 a A9 foram moldados com 4 diferentes porcentagens de cal (3%, 5%, 7% e 9%)
para 3 diferentes tempos de cura (28, 90 e 360 dias). As amostras foram moldadas em triplicata.
Posteriormente ao ensaio de resistência à compressão simples, amostras de interesse foram submetidas aos ensaios de sucção matricial.
3.4.1.2 Ensaios de Resistência à tração
O programa de ensaios de resistência à tração teve por objetivo avaliar a influência das variáveis: quantidade de cal, porosidade, teor de umidade e tempo de cura sobre a resistência à tração das misturas solo-cal. Para que seja possível a mensuração da influência de uma variável isoladamente é necessário que as outras variáveis sejam mantidas constantes.
Os pontos A1 a A9 foram moldados com 4 diferentes porcentagens de cal (3%, 5%, 7% e 9%)
para o tempo de cura de 28 dias. Amostras de interesse foram moldadas para o tempo de cura de 360 dias.
3.4.1.3 Ensaios de Medidas de rigidez inicial
O programa de ensaios de medidas de rigidez inicial teve por objetivo avaliar a influência das variáveis: quantidade de cal, porosidade, teor de umidade e tempo de cura sobre o módulo cisalhante (Go) das misturas solo-cal. Para que seja possível a mensuração da influência de
uma variável isoladamente é necessário que as outras variáveis sejam mantidas constantes. Os pontos A1 a A9 foram moldados com 4 diferentes porcentagens de cal (3%, 5%, 7% e 9%)
e as medidas de rigidez inicial foram feitas em 8 diferentes tempos de cura (3, 7, 14, 28, 45, 60, 75 e 90 dias). As amostras dos pontos da linha com 20% de umidade (A4, A5 e A6) foram
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17% e 23% de umidade (A1, A2, A3, A7, A8 e A9) foram moldados em duplicata, para as
outras porcentagens de cal (5% e 7% de) foram moldadas apenas uma amostra.
3.3.1.4 Ensaios para a Análise da Variação da Porosidade
Os ensaios para a análise da variação da porosidade foram realizados com o objetivo de avaliar o comportamento da porosidade das misturas solo-cal ao longo do tempo de cura, em amostras de interesse.
As amostras investigadas, nesta fase da pesquisa, foram moldadas a partir da linha “A” central com 20% de umidade (A4, A5 e A6). Cada ponto foi moldado com 9% de cal para 2 tempos de
cura diferentes (0 e 28 dias).
3.4.2 Definição do Tempo de Cura
O tempo de cura foi definido a partir do tempo hábil para analisar a resistência à compressão simples, a resistência à tração e a rigidez inicial das misturas estudadas e também do tempo necessário para que as reações químicas dessas misturas ocorressem. Assim, com os tempos de cura de 28, 90 e 360 dias foram obtidos resultados relevantes para cada tipo de ensaio realizado.
3.4.3 Método de Avaliação da Influência dos Fatores Controláveis
Para avaliar a influência dos fatores controláveis foi realizado um projeto fatorial completo onde todos os fatores controláveis foram variados e todas as combinações entre eles foram realizadas.
Assim, para os ensaios de resistência à compressão simples, de resistência à tração e de medidas de rigidez inicial cada ponto das linhas “A” (com umidades de 17, 20 e 23% que são observadas na Figura 3.18) foram moldados com diferentes níveis de cal (3%, 5%, 7% e 9%) e diferentes níveis de tempo de cura.
A partir da avaliação da influência dos fatores controláveis se verificou a adequação da relação vazios/cal (Vv/Vca) na estimativa da resistência à compressão simples, da resistência à
tração e da rigidez inicial destas misturas. Neste trabalho foi adotado, como definição da relação vazios/cal a expressão utilizada por Lopes Junior (2007) e Dalla Rosa (2009): Vv/Vca,
Amanda Dalla Rosa Johann (amandadallarosa@yahoo.com.br) Tese de Doutorado: PPGEC/UFRGS, 2013
3.4.4 Método para a Previsão da Variação da Porosidade
A partir dos resultados da variação da porosidade das amostras de caulim-cal em dois diferentes tempos de cura (0 e 28 dias), foi possível calcular o fator de hidratação para a cal e assim, avaliar a adaptação do modelo de Powers (equação 2.5) para a previsão da porosidade de misturas solo-cal ao longo do tempo de cura.
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