Relação vazios/cal

Nas Figura 4.7 a 4.9 é apresentada a variação da resistência à compressão simples em função da relação vazios/cal dos corpos-de-prova com 17% de umidade e 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente, tendo como base a definição apresentada por Lopes Junior (2007):

cal de absoluto Volume ar) (água vazios de absoluto Volume + = ca v V V

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

Todos os corpos de prova apresentados possuem o mesmo teor de umidade (ω=17%), porém quantidades de cal e porosidades variadas.

Pode-se observar nas Figuras 4.7 a 4.9 uma dispersão dos pontos das misturas, se considerarmos os efeitos da quantidade de cal e da porosidade, em torno de uma leve tendência exponencial.

Verifica-se claramente que pontos com mesma relação vazios/cal obtidos de modos diferentes (um por densificação e outro por aumento do teor de cal), apresentam resistências distintas, sendo que os pontos com menor porosidade e menor quantidade de cal atingem, sistematicamente, resistências maiores.

Ocorre que dada uma variação no volume de vazios, uma variação proporcional no volume de cal assume que seria suficiente para contrabalançar a perda ou ganho na resistência. Em termos matemáticos tem-se:

K V V ca v = e K V V V V ca ca v v = ∆ + ∆ + , então _v v ca ca V V V V = ×∆ ∆ .

Onde: ∆Vv= variação no volume de vazios. ca

V

∆ = variação no volume de cal.

K = constante.

Mesma tendência verificada em Larnach (1960), Foppa (2005), Lopes Junior (2007), Dalla Rosa (2009) e Lopes Junior (2011), tanto em amostras de solo-cal como em amostras de solo- cimento.

Observando-se agora as Figuras 4.10 a 4.12, que mostram a relação das grandezas volume de vazios (Vv), e as Figuras 4.13 a 4.15, que relacionam o inverso do volume de cal (1/Vca) com

a resistência à compressão simples, para amostras com 17% de umidade e 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente, pode-se notar que as taxas de variação qu em relação a cada uma dessas

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Figura 4.7 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal para as amostras com 17% de umidade e 28 dias de cura

Figura 4.8 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal para as amostras com 17% de umidade e 90 dias de cura

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

Figura 4.9 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal para as amostras com 17% de umidade e 360 dias de cura

Figura 4.10 – Relação entre o volume de vazios e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 28 dias de cura

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Figura 4.11 – Relação entre o volume de vazios e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 90 dias de cura

Figura 4.12 – Relação entre o volume de vazios e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 360 dias de cura

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

Figura 4.13 – Relação entre o inverso do volume de cal e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 28 dias de cura

Figura 4.14 – Relação entre o inverso do volume de cal e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 90 dias de cura

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Figura 4.15 – Relação entre o inverso do volume de cal e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 360 dias de cura

Uma maneira de compatibilizarmos as taxas de variação das grandezas acima citadas é através da aplicação de uma potência sobre uma delas. Após diversas tentativas, em todos os resultados do experimento, obteve-se que, aplicando uma potência igual a 0,45 sobre o parâmetro Vca, haveria uma melhor compatibilização entres as taxas de variação, resultando

em um melhor ajuste para a relação vazios/cal (para todas as umidades estudadas com todos os tempos de cura estudados), tanto para os ensaios de resistência como para os ensaios de rigidez inicial.

As Figuras 4.16 a 4.18 apresentam a variação da resistência à compressão simples versus 1/(Vca)0,45, para amostras com 17% de umidade e 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente.

Pode-se observar agora, comparando as Figuras 4.10 a 4.12 com as Figuras 4.16 a 4.18, que a taxa de variação dos dois fatores são similares.

Aplicando a formulação obtida para a relação vazios/cal obtemos os gráficos das Figuras 4.19 a 4.21, onde pode-se verificar o melhor ajuste dos pontos a essa nova relação. Foi utilizado no ajuste curva tipo potência, a qual apresentou melhores coeficientes de correlação R2.

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

Figura 4.16 – Relação entre o inverso do volume de cal (ajustado) e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 28 dias de cura

Figura 4.17 – Relação entre o inverso do volume de cal (ajustado) e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 90 dias de cura

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Figura 4.18 – Relação entre o inverso do volume de cal (ajustado) e a resistência à compressão simples para as amostras de caulim-cal com 17% de umidade ensaiadas com 360 dias de cura

Figura 4.19 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal ajustado para as amostras com 17% de umidade e 28 dias de cura

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

Figura 4.20 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal ajustado para as amostras com 17% de umidade e 90 dias de cura

Figura 4.21 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal ajustado para as amostras com 17% de umidade e 360 dias de cura

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Pelas Figuras 4.19 a 4.21, nota-se que a resistência à compressão simples do material em estudo pode ser avaliada, com um excelente grau de precisão, através da relação vazios/cal ajustado pelo expoente 0,45. Entretanto, uma forma mais elegante de expressar a relação vazios/cal pode ser feita utilizando, ao invés do volume de vazios, a porosidade do material (η) expressa em porcentagem e, ao invés do volume de cal, o teor volumétrico de cal expresso em porcentagem do volume total (Cav).

As Figuras 4.22 a 4.24 apresentam o novo ajuste utilizando essa relação [η/(Cav)0,45], para as

amostras com 17% de umidade com 28, 90 e 360 dias de cura, respectivamente. Percebe-se que não ocorre alteração na qualidade dos ajustes dos dados, uma vez que as novas variáveis são proporcionais às utilizadas anteriormente.

Figura 4.22 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal expresso em termos da porosidade e teor volumétrico da cal para as amostras com 17% de umidade e 28 dias de cura

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

Figura 4.23 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal expresso em termos da porosidade e teor volumétrico da cal para as amostras com 17% de umidade e 90 dias de cura

Figura 4.24 – Resistência à compressão simples versus relação vazios/cal expresso em termos da porosidade e teor volumétrico da cal para as amostras com 17% de umidade e 360 dias de cura

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4.1.1.4 Efeito do tempo de cura

Na Figura 4.25 são apresentados os resultados das relações η/Cav (ajustados) pela resistência à

compressão simples das amostras com 17% 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 13% 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 22% 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 38% mais altas que as amostras com 28 dias de cura.

Figura 4.25 – Efeito do tempo de cura nas amostras de caulim-cal com 17% de umidade submetidas aos ensaio de resistência à compressão simples com 28, 90 e 360 dias de cura

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