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ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO TRIAXIAL ESTÁTICA DE
SOLOS PARA MANAUS-AM (ANALYSIS OF STATIC TRIAXIAL
COMPRESSIVE STRENGTH OF SOIL FOR MANAUS-AM)
REGINALDO JOSÉ QUEIROZ DE SOUZA, Engenheiro Civil, Mestrando, Universidade
Federal do Amazonas – UFAM, Grupo de Geotecnia, Av. Gal. Rodrigo Octávio Jordão Ramos, 3000, Coroado, 69077-000, Manaus, Amazonas, Brasil, Tel. / Fax: +55 92 3305-4649/4500, e-mail: reginaldo_jq_souza@hotmail.com.
DAIANA GÓES CAVALCANTE, Graduanda, Bolsista CNPq, Universidade Federal do
Amazonas – UFAM, Grupo de Geotecnia, Av. Gal. Rodrigo Octávio Jordão Ramos, 3000, Coroado, 69077-000, Manaus, Amazonas, Brasil, Tel. / Fax: +55 92 3305-4649/4500, e-mail: daianagoes@ufam.edu.br.
RAYGLON ALENCAR BERTOLDO, Graduando – Universidade Federal do Amazonas –
UFAM, Grupo de Geotecnia, Av. Gal. Rodrigo Octávio Jordão Ramos, 3000, Coroado, 69077-000, Manaus, Amazonas, Brasil, Tel. / Fax: +55 92 3305-4649/4500, e-mail: rgbertoldo@hotmail.com.
PATRICIA DE MAGALHÃES ARAGÃO VALENÇA, Engenheira Civil, Mestranda,
Universidade Federal do Amazonas – UFAM, Grupo de Geotecnia, Av. Gal. Rodrigo Octávio Jordão Ramos, 3000, Coroado, 69077-000, Manaus, Amazonas, Brasil, Tel. / Fax: +55 92 3305-4649/4500, e-mail: patriciamavalenca@hotmail.com.
CLEUDINEI LOPES DA SILVA, Msc Engenharia Civil, Universidade Federal do Amazonas –
UFAM, Grupo de Geotecnia, Av. Gal. Rodrigo Octávio Jordão Ramos, 3000, Coroado, 69077-000, Manaus, Amazonas, Brasil, Tel. / Fax: +55 92 3305-4649/4500, e-mail: cleudineilopes@gmail.com.
CONSUELO ALVES DA FROTA, Coordenadora do Grupo de Geotecnia (GEOTEC/UFAM),
Universidade Federal do Amazonas – UFAM, Grupo de Geotecnia, Av. Gal. Rodrigo Octávio Jordão Ramos, 3000, Coroado, 69077-000, Manaus, Amazonas, Brasil, Tel. / Fax: +55 92 3305-4649/4500, e-mail: cafrota@yahoo.com.br.
RESUMO
A capital do estado do Amazonas situa-se sobre a Formação Alter do Chão, formada, principalmente, por arenitos e siltitos de baixa resistência mecânica e grau de consolidação, itens inerentes a uma bacia sedimentar. Sob tais sedimentos encontra-se uma espessa camada de solo superficial argiloso, característico da região inviabilizando-se a extração de material pétreo, localizado aproximadamente a 12m de profundidade. O principal desafio enfrentado pela pavimentação local concerne à questão da deformação permanente, dentre outros defeitos do pavimento, problemas recorrentes na malha viária da região, consequência, sobretudo, da ausência de agregados pétreos nas camadas dos seus pavimentos e da baixa capacidade de suporte dos solos utilizados nestas camadas. Neste trabalho, busca-se a obtenção de dois parâmetros importantes em
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uma amostra de solo, a sua coesão e o seu ângulo de atrito interno, fatores que determinam sua resistência ao cisalhamento. A obtenção de tais parâmetros foi realizada por meio do ensaio de compressão triaxial estática, uma vez que o mesmo possibilita um controle mais refinado das variáveis envolvidas. Com este objetivo foram escolhidos dois tipos de solos, um arenoso e um argiloso, característicos da região. Para as misturas foram acrescentados nestes solos duas amostras de possíveis jazidas para a produção de Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC), amostra A e amostra B, assim determinadas. Espera-se que os resultados mostrem que os parâmetros ângulo de atrito interno e coesão estão em função da natureza do agregado.
PALAVRAS-CHAVE: Coesão, Ângulo de atrito interno, compressão triaxial estática.
ABSTRACT
Amazonas´capital is located on Alter do Chão and the formation, consisting mainly of sandstones and siltstones of low mechanical strength and degree of consolidation, these items pertaining to a sedimentary basin. In these sediments is a thick layer of topsoil clay characteristic of the region making it impossible to extract stone material, located approximately 12m deep. The principal challenge faced by local paving respect to the issue of permanent deformation, among other defects of the floor, recurring problems in the road network in the region, a result mainly of no aggregates in the layers of its stony floors and low support capacity soils used in these layers. In this work, we want to obtain two important parameters in a soil sample, its cohesion and its angle of internal friction, factors that determine its shear strength. The achievement of such parameters was performed using the static triaxial compression test, since it allows a more refined control of the variables involved. For this test were chosen two types of soils, a sandy and a clay characteristic of the region. Mixtures were added to these two soil samples for possible deposits Sintered Aggregate production of calcined clay (ASAC), sample A and sample B, so determined. It is expected that the results show that the parameters of internal friction angle and cohesion are in the nature of the aggregate.
05-028 INTRODUÇÃO
Notadamente a Amazônia se caracteriza pela escassez de material pétreo. Esta falta de material traz consigo diversos problemas para a construção civil, principalmente para a pavimentação. Em geral, os sítios das pedreiras estão associados às rochas sedimentares das unidades geológicas paleozóicas e cenozóicas. Tais características naturais, aliadas às grandes distâncias e ao custo de transporte das fontes de material pétreo de alta resistência, encarecem a obra de modo expressivo, uma vez que o preço do transporte é um dos principais fatores na composição do custo do material de construção. Nas últimas décadas essa situação se agravou, exigindo a urgência de estudos de novos materiais capazes de substituírem, de maneira adequada, o seixo de rio utilizado hoje.
Manaus apresenta sérios problemas referentes à pavimentação. Estes desencadeados, principalmente, pela inexistência de material granular. A capital esta situada em uma bacia sedimentar (Formação Alter-do-Chão, unidade do Cretáceo) e possuí uma espessa camada de solo, sobre uma alternância de siltito, argilito, predominantemente arenito.
A comunidade científica, ao longo dos últimos anos, tem vislumbrado no material superficial, constituído de solo com matriz argilosa e presente em boa parte da região, provável fonte de matéria-prima para produção de agregados sinterizados de argila.
Pesquisas recentes também demonstram que parte dos solos amazônicos não possui as características desejadas para produção de agregados expandidos, mas podem ser perfeitamente utilizados para agregados calcinados. Por outro lado, provêm dos leitos dos rios o seixo rolado e a areia, materiais granulares nobres usados para a construção dos revestimentos asfálticos, cuja contínua exploração em grande escala nos leitos dos rios amazonenses acarretará, graves problemas ambientais.
Assim sendo, neste trabalho serão analisadas as propriedades dos agregados sinterizados de argila calcinada (ASAC) a luz do ensaio de compressão triaxial estática, com o objetivo de estabilização de solos, a fim de se elaborar uma solução global para esta problemática, voltada às obras rodoviárias locais (Base e Sub-base), com uma mentalidade de desenvolvimento sustentável da Amazônia.
MATERIAIS E MÉTODOS
Segundo o presente trabalho os solos que melhor atendem as características das argilas piroexpansivas são as ilitas e montmorilonitas, que apresentam alta plasticidade. Já as argilas para a fabricação de agregados não expansivos, também podem apresentam uma grande plasticidade, porém devem possuir a seguinte composição química: SiO2 – de 50 a 65%, Al2O3 – de 15 a 20%,
CaO – de 1 a 5%, Fe2O3 – de 5 a 10% e K2O + Na2O – de 1 a 5%.
Fizeram-se análises das características físicas, químicas e mecânicas das amostras coletadas de acordo com os seguintes testes: 1) perda de massa ao fogo; 2) espectrometria ao infravermelho; 3)
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teste com benzina e HCl; 4) índice de plasticidade; 5) retração linear, em corpos de prova secos em estufa; 5) queima lenta; 6) queima rápida e 7) desgaste após fervura.
Os resultados mostraram que, em geral, as amostras apropriadas para a fabricação de cerâmicas vermelhas, são também adequadas para a fabricação de agregados de argila calcinada.
Algumas das jazidas estudadas foram: a) Jazida J-1359 – Manaus. Localizada na Ilha do Careiro da Várzea. Realizaram-se nove furos de sondagem e cubagem da mesma. Seu volume estimado foi de 1.577.000 m³. b) Jazida J-119 B – Belém.
Agregados
A BR 319 foi o local de amostragem escolhido nesta pesquisa. Tal rodovia tem sido historicamente um dos grandes problemas para o Estado do Amazonas, pois se encontra, normalmente, em precárias condições de tráfego.
O estudo dos Agregados Sinterizados de Argila Calcinada (ASAC) se justifica, pelo fato desse material se constituir, por vezes, na única solução de agregado graúdo para a construção civil em regiões longínquas e com baixa navegabilidade dos rios na região, á época do verão, como é o caso da referida rodovia.
Calcinação das amostras
O processo de confecção dos agregados sinterizados de argila calcinada consistiu em: 1) homogeneização da argila natural (Figura 1e 2); 2) corte do material com auxílio de telas com fios de nylon (Figura 3) secagem e calcinação em formo com temperatura aproximada de 900ºC (Figura 4). A verificação de sua potencialidade à calcinação é constatada com a realização dos seguintes ensaios com amostra no estado natural: granulometria (ABNT NBR 7181), limite de liquidez (ABNT NBR 6459) e limite de plasticidade (ABNT NBR 7180). Com os agregados sinterizados confeccionados foram realizados os experimentos: seleção expedita pelo processo de fervura (DNER-ME 223/94), determinação da perda de massa após fervura (DNER-ME 225/94) e desgaste por abrasão “Los Angeles” (DNER-ME 222/94).
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Figura 1. Argila em processo de homogeneização.
Figura 2. Argila homogeneizada.
Figura 3. Argila sendo cortada através de telas. Figura 4. Agregados de argila em processo de secagem.
Misturas Solo-Agregado
Para construção de base ou sub-base de pavimentos empregam-se, de maneira geral, solos encontrados nas proximidades da obra, visando minoração de custos de transporte de material. Dá-se preferência aos solos granulares, pouco plásticos, não expansivos, com resistência mecânica apreciável, e que possam ser extraídos sem necessidade de profundas escavações.
Todavia, na Região Amazônica a cobertura superficial é, predominantemente, de solos residuais argilosos, devido ao processo intenso de intemperismo, típico de regiões de clima tropical úmido. Este fato torna inevitável a utilização de solos de baixa resistência nas subcamadas do pavimento. No presente trabalho, estabilização (mecânica), utilizam-se misturas de dois solos de modo a se obter a distribuição granulométrica desejada, sem perdas de estabilidade volumétrica ou mesmo resistência mecânica.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Análise Química das amostras para calcinação
As amostras foram submetidas à análise química. Os resultados destas análises e os valores recomendados estão listados na Tabela 1.
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Tabela 1. Análise Química das amostras
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O + K2O Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx Amostra 50% 65% 15% 20% 5% 10% 1% 5% 1% 5% A 57,8 25,0 5,1 0,04 2,35 B 68,0 17,7 4,8 0,01 2,27 Cerâmica local 59,1 24,1 4,2 0,22 2,73
De acordo com a Tabela 1, a amostra B é aceita em relação ao percentual de Al2O3. No entanto as
duas amostras atendem às especificações quanto ao percentual de SiO2, que é a composição mais
importante. Também foi analisada a amostra de uma cerâmica tradicional na cidade de Manaus (cerâmica vermelha), para se comparar os valores das amostras ensaiadas com uma amostra de referência de boa qualidade.
Realizou-se a verificação da potencialidade à calcinação da amostra A (enquadrada quanto aos percentuais de SiO2 e Fe2O3 e Na2O, semelhante à amostra utilizada para a cerâmica local) e a
amostra B (enquadrada quanto ao percentual de Al2O3). Análise Granulométrica
A amostra de Solo Arenoso, Solo C, de acordo com a classificação HRB –AASHO (TRB), é definida como A-2-4 e conforme Carta de Plasticidade é classificada como um solo do tipo SC, ou seja, uma areia argilosa. Já o solo argiloso, Solo D, de acordo com a classificação HRB – AASHO (TRB) é classificado como sendo A-7-5 e conforme Carta de Plasticidade é definida como um solo do tipo MH, ou seja, um silte de alta plasticidade.
A Figura 5 mostra a granulometria dos solos empregados e indica que o solo arenoso selecionado para estabilização é uma areia argilosa (73,59% de areia e 20,34% de argila). O solo de matriz argilosa selecionado, Solo D, é uma argila areno-siltosa (69,80% de argila, 17,61% de areia e 9,15% de silte).
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De acordo com a ABNT – NBR 6502– Rochas e Solos, constituem-se como finos a parcela de solo que passa na peneira cuja abertura nominal da malha é igual a 0,075mm. Portanto, as Amostras A e B apresentaram frações de finos de 98,2% e 92,6% respectivamente, logo atenderam as recomendações mínimas de 85% para uso como ASAC. A Tabela 2 mostra os valores obtidos das suas caracterizações assim como das amostras A e B.
Tabela 2. Caracterização das amostras
Ensaio Método Amostra A Amostra B Arenoso Solo ArgilosoSolo
Abrasão “Los Angeles” (%) ME 222/94 24 44 - -
Desgaste após fervura(%) ME 225/94 0,04 0,07 - -
Limite de Liquidez (%) NBR 6459 84 57 22 73
Limite de Plasticidade (%) NBR 7180 36 23 19 42
Índice de Plasticidade (%) NBR 7180 48 34 3 31
Massa específica (g/cm3) NBR 6508 2,688 2,691 2,640 2,551 Concernente aos valores mostrados na Tabela 2, a Amostra A é uma argila não expandida (calcinada) do Tipo IIA, podendo ser utilizada como material para Base, pavimentos e concreto de cimento “Portland” não expostos, além de Bases e Revestimentos de concreto asfáltico. A Amostra B foi classificada como do Tipo IIC, em função do resultado obtido para a Abrasão “Los Angeles” (44%), podendo ser utilizada como material para Base e na confecção de Bases de concreto asfáltico. As Amostras A e B também atendem as especificações do Ensaio de Autoclave, e de acordo com esse parâmetro são aceitáveis para produção de ASAC. Assim sendo, a argila é classificada como altamente plástica para um IP>15. Com relação a esse parâmetro, ambas as amostras, que apresentaram IP’s de 48% e 34% respectivamente, podem ser utilizadas para a confecção de ASAC, segundo especificação citada.
Estabilização de Solos
Utilizaram-se normas nacionais vigentes de estabilização granulométrica de solos para emprego em base e sub-base de pavimentos (DNER-ES 301/97 e DNER-ES 303/97). Nestas, as faixas são definidas conforme o tráfego previsto em projeto. A escolha das faixas D e F levou em consideração o melhor enquadramento da mistura solo-agregado sinterizado, nas proporções de 30%, 40% e 50% em massa. Para o Solo C (Arenoso) a Faixa D se mostrou como a mais condizente. As Figuras 6 a 8 esboçam a distribuição granulométrica das misturas do Solo C com as Amostras A e B. Conforme as Figuras apresentadas abaixo pode-se observar uma distribuição intermediária à faixa, para todas as proporções empregadas.
Para as misturas realizadas com o Solo D (Argiloso), não se obteve distribuição granulométrica que se enquadrasse em quaisquer das faixas normalizadas. A justificativa é que esta amostra possui em torno de 75% de finos, inviabilizando o enquadramento. Contudo, a utilização do solo argiloso é alvo desta pesquisa, optando-se assim um enquadramento na Faixa F. As Figuras 9 a 11 esboçam o enquadramento das mesmas na Faixa F normalizada pelo DNIT, e demonstram a impossibilidade de se enquadrar as misturas na Faixa F, especialmente na região de finos.
05-028 0 20 40 60 80 100 0,01 0,10 1,00 10,00 100 % e m M assa P assand o
Abertura das Peneiras (mm)
70% C + 30% A 70% C + 30% B Faixa D - Inf Faixa D - Sup
0 20 40 60 80 100 0,0 0,1 1,0 10,0 100 % em M assa P assan do
Abertura das Peneiras (mm)
60% C + 40% A 60% C + 40% B Faixa D - Inf Faixa D - Sup
Figura 6. Mistura do solo arenoso com 30% de agregado sinterizado na Faixa D do DNIT.
Figura 7. Mistura do solo arenoso com 40% de agregado sinterizado na Faixa D do DNIT.
0 20 40 60 80 100 0,0 0,1 1,0 10,0 10 % e m M assa P assand o
Abertura das Peneiras (mm)
50% C + 50% A 50% C + 50% B Faixa D - Inf Faixa D - Sup
0 20 40 60 80 100 0,0 0,1 1,0 10,0 100, % em M assa Pa ssand o
Abertura das Peneiras (mm)
70% D + 30% A 70% D + 30% B Faixa F - Inf Faixa F - Sup
Figura 8. Mistura de solo arenoso com 50% de
agregado sinterizado na Faixa D do DNIT. Figura 9. Mistura do solo argiloso com 30% de agregado sinterizado na Faixa F do DNIT.
0 20 40 60 80 100 0,0 0,1 1,0 10,0 100, % e m M assa Pa ssand o
Abertura das Peneiras (mm)
60% D + 40% A 60% D + 40% B Faixa F - Inf Faixa F - Sup
0 20 40 60 80 100 0,0 0,1 1,0 10,0 100, % e m M assa P assa nd o
Abertura das Peneiras (mm)
50% D + 50% A 50% D + 50% B Faixa F - Inf Faixa F - Sup
Figura 10. Mistura do solo argiloso com 40% de agregado sinterizado na Faixa F do DNIT.
Figura 11. Mistura do solo argiloso com 50% de agregado sinterizado na Faixa F do DNIT.
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A moldagem dos corpos de prova foram realizadas com solos na umidade ótima com o agregado sinterizado na condição saturada. Os materiais são misturados até homogeneização do conjunto e, em seguida, compactados segundo especificações relativas aos ensaios laboratoriais, de modo a se obter grau de compactação superior a 98%.
Resistência à Compressão Triaxial Estática
Um dos parâmetros mais importantes a se considerar em uma amostra de solo é sua resistência ao cisalhamento. Dela depende a capacidade de um solo em suportar carregamentos e de conservar sua estabilidade diante deles (CAPUTO, 1988). Segundo o critério de Mohr, as resistências são função das tensões normais aplicadas no plano cisalhante (VARGAS, 1978), sendo expressa pela Equação de Coulomb, um caso particular desse critério. Em termos de pressões totais tem-se:
τr = c+σtanφ (1)
Sendo: r
τ , a resistência ao cisalhamento; σ , a tensão normal ao plano de ruptura;
c, a coesão do solo;
φ, o ângulo de atrito interno do solo.
Estes dois últimos parâmetros são considerados de suma importância para estudos de resistência mecânica de solos, uma vez que os mesmos levam a uma compreensão mais refinada das condições da amostra estudada. A coesão do solo é composta por duas parcelas distintas: a primeira é chamada verdadeira, causada pelas iterações eletroquímicas das partículas de argila; a segunda é dita aparente, sendo causada pela pressão capilar das partículas de água presentes nos vazios do solo. O segundo parâmetro importante da equação é o ângulo de atrito interno do solo. Esta componente define atrito como sendo as tensões resistentes ocasionadas tanto pela fricção das partículas no instante da atuação da carga, como também pelo próprio entrosamento das partículas na microestrutura do solo. Solos arenosos, por terem partículas de maiores dimensões, com textura irregular e baixo índice de forma tendem a proporcionar maiores ângulos de atrito. Solos argilosos, por sua vez, por conterem partículas de dimensões menores e formato lamelar, apresentam ângulo de atrito muito baixo. No presente relatório, a obtenção de tais parâmetros foi realizada por meio do ensaio de compressão triaxial estática, uma vez que o mesmo possibilita um controle mais refinado das variáveis envolvidas. Neste ensaio, uma amostra cilíndrica é submetida à ação de duas tensões distintas: uma de confinamento, atuante em todas as direções do corpo de prova, e que se mantém constante ao longo de todo o ensaio; uma tensão de compressão segundo o eixo longitudinal do mesmo, chamada desviatória. Têm-se, assim, as três tensões principais dadas por:
σ1 =σd +σ3 (2)
σ2 =σ3 (3)
05-028 d
σ , a tensão desviatória; 1
σ , σ , 2 σ3, as tensões principais, sendo σ3 a tensão confinante aplicada.
Para o ensaio, moldou-se um corpo de prova cilíndrico, nas condições especificadas no ensaio de compactação, com altura igual ao dobro do diâmetro. A amostra é envolta em membrana de látex e posicionada no interior da célula de confinamento triaxial. As deformações do corpo de prova são medidas pelo pistão de aplicação de carga, o carregamento é estático, aplicado à taxa constante de 0,4mm/s. Para determinação da coesão e ângulo de atrito interno são necessários três ensaios, realizados a tensões confinantes distintas, registrando-se, para cada uma, a tensão axial máxima. Estes pares de valores são necessários para composição dos Círculos de Mohr, a partir dos quais a Reta de Coulomb será regredida. Foram empregadas tensões confinantes de 50 kPa, 100kPa e 200kPa. As Tabelas 3 e 4 trazem os valores de tensão confinante e tensão axial máxima para as misturas dos solos C e D com o agregado sinterizado, respectivamente, bem como a coesão e o ângulo de atrito relativo a cada uma delas.
Tabela 3. Compressão Triaxial com misturas do Solo C e agregado sinterizado.
σ3 σ 1 φ c 50,00 560,00 100,00 850,00 Solo C 200,00 1210,00 38,40 90,20 50,00 570,00 100,00 975,00 70% C + 30% A 200,00 1325,00 42,00 82,20 50,00 500,00 100,00 1000,00 60% C + 40% A 200,00 1560,00 48,60 38,20 50,00 470,00 100,00 1110,00 50% C + 50% A 200,00 1640,00 50,70 28,10 50,00 465,00 100,00 825,00 70% C + 30% B 200,00 1055,00 36,90 78,30 50,00 415,00 100,00 650,00 60% C + 40% B 200,00 1065,00 38,60 49,90 50,00 410,00 100,00 595,00 50% C + 50% B 200,00 1130,00 41,40 31,40
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Tabela 4. Compressão Triaxial com misturas do Solo 2 e agregado sinterizado.
σ 3 σ 1 φ c 50,00 660,00 100,00 780,00 Solo D 200,00 1040,00 25,80 166,10 50,00 605,00 100,00 835,00 70% D + 30% A 200,00 1045,00 29,30 143,00 50,00 565,00 100,00 800,00 60% D + 40% A 200,00 1150,00 36,10 98,70 50,00 410,00 100,00 715,00 50% D + 50% A 200,00 1000,00 36,40 63,60 50,00 520,00 100,00 725,00 70% D + 30% B 200,00 900,00 25,60 132,60 50,00 325,00 100,00 580,00 60% D + 40% B 200,00 690,00 25,80 73,60 50,00 350,00 100,00 620,00 50% D + 50% B 200,00 840,00 32,10 61,50
A adição de material granular ao solo afeta de forma diretamente os parâmetros ângulo de atrito e coesão. Isto por que, se de um lado o acréscimo de material graúdo tende a aumentar o intertravamento das partículas, aumentando o ângulo de atrito, por outro há uma redução nos efeitos de capilaridade e de interação entre as partículas responsáveis pela coesão. Estas duas primícias foram observadas para todas as misturas solo-agregado do trabalho. A Figura 12 apresenta a variação no ângulo de atrito para as misturas.
Conforme a Figura 12 é possível observar que os agregados das amostras A e B comportaram-se de maneira distinta no que concerne ao tipo de solo estabilizado e ao percentual adicionado. No caso da Amostra A, as variações percentuais no ângulo de atrito foram similares para os dois solos estabilizados, sendo que não foram observadas variações relevantes entre as misturas com acréscimo de 40% e 50% no Solo D. Para o Solo C, a variação entre esses dois percentuais foi um pouco maior.
A Figura 13 mostra a variação da coesão, a amostra B tem uma tendência inicial em ambos os solos em reduzir o valor do ângulo de atrito com o acréscimo de 30% de agregado. Deve ser lembrado que esta amostra mostrou-se mais frágil mecanicamente que a anterior, de onde se pode inferir que esta fragilidade colabora para um menor intertravamento das partículas no solo quando nesta
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proporção (30%). Apenas para 50% de agregado há aumento pronunciado deste parâmetro, mas ainda inferior ao que foi observado para a Amostra A.
0 10 20 30 40 50 60 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Ân g u lo d e A tr ito ( °) Porcentagem de Agregado (%) Solo C + Amostra A Solo C + Amostra B Solo D + Amostra A Solo D + Amostra B
Figura 12. Variação do ângulo de atrito com o aumento da porcentagem de agregado na mistura.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% C o es ão ( k P a ) Porcentagem de Agregado (%) Solo C + Amostra A Solo C + Amostra B Solo D + Amostra A Solo D + Amostra B
Figura 13. Variação da coesão com o aumento da porcentagem de agregado na mistura. Para a coesão, diferentemente do ângulo de atrito, a natureza da amostra não se mostrou como sendo um fator importante para a alteração deste parâmetro. Em todas as misturas a variação percentual foi idêntica, inferindo-se que, neste caso, a variação é função apenas da quantidade de agregado acrescentado, e não do tipo de agregado. Este fato era esperado tendo em vista que a coesão é uma função dos efeitos de capilaridade e das forcas de iteração entre as partículas de solo
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(argilas), sendo assim, sua redução depende apenas da alteração dos fatores que a originam, ou seja, da redução da quantidade de solo natural.
CONCLUSÕES
• Com base nos resultados dos ensaios realizados para verificação da potencialidade à confecção de Agregados Sinterizados de Argila Calcinada, foi possível observar que as Amostras A e B estudadas atenderam as especificações estabelecidas. Portanto, os ASAC´s são uma alternativa evidente para a solução do problema da carência de materiais pétreos na região em estudo.
• Nas misturas solo-agregado foi observada uma grande parcela de finos no solo argiloso (Solo D), o que impossibilitou o enquadramento de quaisquer das misturas de forma completa nas faixas da especificação do DNIT. Contudo, por se tratar de uma característica típica de solos da região, não se inviabilizou o uso deste solo.
• A adição de agregado sinterizado ao solo argiloso (Solo D) ocasionou o aumento da massa especifica aparente seca. Atribui-se o efeito a menor massa especifica aparente do agregado saturado em relação ao do solo natural, o que contribui para majorar o parâmetro. No caso do solo arenoso (Solo C) o efeito foi contrário, uma vez que este possui massa especifica aparente mais alta que a do agregado saturado.
• O ensaio de compressão triaxial evidenciou o aumento da resistência dos solos estabilizados com agregado sinterizados. Apenas as misturas com a Amostra A na proporção de 30% demonstraram redução, o que pode ser causado devido à perda de material graúdo quando da compactação desta amostra. Observou-se um aumento do ângulo de atrito interno do solo nas misturas, mais evidente nas misturas com a Amostra A, em especial nas proporções entre 30% e 40%. Esta observação evidencia que o parâmetro é função da natureza do agregado. No caso da coesão, este parâmetro esboçou redução em todas as misturas, independentemente da amostra de agregado sinterizado, evidenciando que o mesmo é função unicamente da proporção de agregado e independente da natureza do mesmo.
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