UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
EDIÉLY SILVA DA ROCHA
ANÁLISE DA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE UM SOLO
REFORÇADO COM MATERIAL GEOSSINTÉTICO
Sinop-MT
2019/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
EDIÉLY SILVA DA ROCHA
ANÁLISE DA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE UM SOLO
REFORÇADO COM MATERIAL GEOSSINTÉTICO
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca
Examinadora do Curso de Engenharia Civil –
UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof.ª Orientadora: M.Sc Kênia Araújo de Lima Scariot.
Sinop-MT
2019/2
LISTA DE QUADROS
LISTA DE EQUAÇÕES
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Perfil do Solo...12
Figura 2 - Exemplos de Argissolo...14
Figura 3 - Exemplos de Latossolo...14
Figura 4 - Exemplos de Neossolo...15
Figura 5 - Classificação das Partículas do Solo...15
Figura 6 - Estrutura de um Pavimento Rígido...17
Figura 7 - Estrutura de um Pavimento Flexível...18
Figura 8 - Principais ensaios de campo...21
Figura 9 - Manta de Geotêxtil...24
Figura 10 - Geotêxtil de Laminetes...24
Figura 11 - Manta Geotêxtil Não Tecido...25
Figura 12 - Fluxograma Projeto de Pesquisa...26
Figura 13 - Corpo de Prova de Solo Natural...27
Figura 14 - Modelo 1: Corpo de Prova de Solo Reforçado...28
Figura 15 - Modelo 2: Corpo de Prova de Solo Reforçado...28
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
IGS – Associação Brasileira de Geossintéticos.
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Mpa – Mega Pascal
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Análise da resistência mecânica de um solo reforçado com material
geossintético.
2. Tema: 30103002 - GEOTECNIA
3. Delimitação do Tema: Melhoramento de solos 4. Proponente(s): Ediély Silva da Rocha
5. Orientador(a): M.Sc Kênia Araújo de Lima Scariot
6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso 7. Público Alvo: Estudantes e profissionais da área da engenharia geotécnica. 8. Localização: Av. dos Ingás, 3001 – Jardim Imperial, Sinop – MT, 78555-000 9. Duração: 6 meses
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 7 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 9 3 JUSTIFICATIVA... 10 4 OBJETIVOS ... 11 4.1 OBJETIVO GERAL ... 11 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 11 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12 5.1 SOLO ... 12 5.1.1 Classificação de solos ... 13 5.2 PAVIMENTO ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 5.2.1 Pavimento rígido... Erro! Indicador não definido. 5.2.2 Pavimento flexível ... Erro! Indicador não definido. 5.2.3 Camadas de um pavimento ... Erro! Indicador não definido. 5.3 RESISTÊNCIA DO SOLO AO CISALHAMENTO ... 165.4 TÉCNICAS DE MELHORAMENTO DE SOLOS ... 19
5.4.1 Estabilização mecânica ... 19
5.4.2 Estabilização química ... 19
Estabilização de solos com inserção de material geossintético ... 20
5.4.2.1 Geotêxteis ... 20
5.4.2.2 Geotêxtil Tecido ... 21
5.4.2.3 Geotêxtil Não Tecido... 21
6 METODOLOGIA ... 23
7 CRONOGRAMA ... 27
1 INTRODUÇÃO
Segundo Sieira (2003), a capacidade de suporte de um solo é predefinida pela resistência ao cisalhamento do mesmo. Analisá-la é fundamental para concluir se um determinado solo se adequa à finalidade a qual será utilizado futuramente. Neste sentido torna-se necessário intervenções e melhorias ao solo possibilitando seu emprego no propósito de sua aplicação.
As melhorias de solo acontecem principalmente por meio de estabilizações químicas e granulométricas ou com a inserção de materiais geossintéticos. Ambas as formas podem proporcionar ao solo maior resistência à deformações e evitar que haja a necessidade de substituição deste, pois o reparo e reforço do mesmo faz com que ele se aproprie ao uso a que se destina (Sieira, 2003).
A Associação Brasileira de Geossintéticos – IGS (2019) aponta o geossintético como um material muito versátil e uma das tecnologias mais avançadas dos dias atuais, devido ao fato de suas propriedades apresentarem uma evolução contínua, baseada em estudos cada vez mais frequentes do seu comportamento em obras de construção civil.
Em pesquisas realizadas por Scariot (2018) foi possível observar que a inserção de geossintéticos de classificações distintas em solos de baixa capacidade de suporte, ocasionam resistências diferenciadas em um mesmo tipo de solo. Sendo necessário realizar a escolha correta de um geossintético que corresponda ao propósito de utilização do material e seja capaz de mitigar impactos ambientais, sociais e econômicos que podem ser ocasionados com a movimentação do solo.
Sieira (2003) descreve os geossintéticos como mecanismos para substituição de materiais convencionais de construção e reforço de materiais naturais, que podem executar diversas funções simultaneamente em sua aplicação. Deste modo, ao escolher o elemento geossintético a ser utilizado, torna-se imprescindível a definição e priorização das funções que o mesmo deverá desempenhar na finalidade desejada. Um estudo desenvolvido por Broms (1977), demonstrou que um reforço geossintético distribuído e posicionado apenas nas extremidades de um corpo de prova não apresentou aumento significativo na resistência do solo. Em contrapartida, o reforço distribuído em maior número de camadas e posicionado a partir do centro do corpo de prova, apresentou um ganho significativo de resistência. Em casos como
este, o geossintético intercepta planos de potenciais rupturas e propicia um aumento na tensão admissível de cisalhamento.
Desta forma, torna-se fundamental e viável a análise da disposição e número de camadas de geossintéticos, empregados no propósito de melhoramento e reforço de solos para finalidade de pavimentação. Portanto, o objetivo deste projeto de pesquisa é a avaliação da disposição do número de camadas de material geossintético para solos que serão aplicados na pavimentação em regiões do Mato Grosso.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
A técnica de utilização de material geossintético para reforço de solos de baixa capacidade tem sido cada vez mais difundida nos âmbitos da engenharia geotécnica. Torna-se cada vez mais comum a aplicação do material em diversos tipos de solo. O que dificilmente é levado em consideração, é a quantidade e a posição de camadas que apresenta a melhor solução de melhoramento para o solo determinado.
Este estudo parte do pressuposto de que um solo de baixa capacidade de suporte pode ser reforçado com a inserção de material geossintético e assim satisfazer o propósito de seu emprego. Partindo dessa dedução, surgem alguns questionamentos. Como, por exemplo, qual pode ser o aumento da resistência de um pavimento aplicado sobre um solo melhorado com reforço geossintético? Qual a configuração do número e posição de camadas de reforço geossintético, que oferece maior ganho de resistência ao solo de baixa capacidade estudado?
3 JUSTIFICATIVA
De acordo com Trichês e Bernucci (2004), pavimentos assentados sobre subleito de baixa capacidade de suporte, podem apresentar certas patologias. Sendo afundamentos de trilha de roda e trincamento por fadiga do revestimento asfáltico as mais detectadas. Essas manifestações patológicas em normalmente decorrem da heterogeneidade da camada granular do solo, devido ao grande índice de vazios e possíveis falhas de compactação.
Desta forma, se torna necessário que haja uma compactação eficiente do solo antes de utilizá-lo para a finalidade desejada e a aplicação de técnicas de melhoramento de solos. Entre elas as possíveis técnicas utilizadas, está a inserção de geossintéticos.
Estudos realizados por Barbosa (2010) e Sieira (2003) referenciam a utilização de materiais geossintéticos para reforço de pavimentos, taludes e barragens. Entretanto, o número de estudos que apresentam dados conclusivos sobre o resultado da aplicação do geossintético para reforço de solos em que posteriormente será aplicada pavimentação, é ainda bastante limitado. Principalmente se tratando ao que se refere ao estado de Mato Grosso.
O estudo realizado por Broms (1977) apud, Sieira (2003) demonstrou que a posição e o número de camadas em que o reforço geossintético é distribuído influencia na forma que este irá interceptar planos de potenciais rupturas e promover o aumento da tensão admissível de cisalhamento para a amostra de solo em questão.
Diante do supracitado, torna-se viável um estudo aprofundado sobre a funcionalidade do uso de geossintéticos para o melhoramento de um solo antes do processo de pavimentação, a partir da variação do número e posições das camadas do elemento de reforço no solo, avaliando assim a resistência mecânica que este passa a ter após a inserção do material.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo principal da presente pesquisa é analisar a resistência mecânica de um solo a ser aplicado em pavimentação asfáltica em regiões do estado de Mato Grosso, reforçado com material geossintético contendo números e posições de camadas distintos.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Os objetivos específicos que esse projeto de pesquisa deseja alcançar são:
Comparar a resistência mecânica de um corpo de prova de solo referência com a resistência obtida de um corpo de prova de solo reforçado com material geossintético;
Variar o número de camadas e as posições de inserção do material de reforço;
Executar ensaios de compressão simples nos corpos de prova para verificar se foi alcançada a resistência mínima almejada para o estudo;
Determinar o número e a posição ideal de camadas de material geossintético para o ganho de resistência mecânica do solo.
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1 SOLO
De acordo com Floriano (2016) a geologia define solo como camadas que se desenvolveram através da fragmentação de rochas sob ação do intemperismo que ao longo do tempo passam por adição ou perda de alguns materiais e se modificam através de mistura física e reações químicas. A matéria orgânica é um elemento importante de boa parte dos solos existentes e se apresenta em grande quantidade na última camada, em contato com a superfície, conforme mostrado na Figura 1.
Figura 1: Perfil do Solo Fonte: Central Florestal (2017)
Na concepção de Nogami et al (2000) o solo é um material natural não consolidado, ou seja, se constitui por grãos separáveis por processos mecânicos e hidráulicos relativamente suaves, como dispersão em água com uso de aparelhos dispersor de laboratório e que podem ser escavados com equipamentos comuns de terraplenagem.
Se tratando de engenharia rodoviária, pode-se considerar solo todo e qualquer tipo de material orgânico ou inorgânico, inconsolidado ou parcialmente cimentado,
encontrado na superfície de terra. Ou seja, considera-se solo, qualquer material que possa ser escavado com pá, picareta, escavadeira, sem necessidade de explosivos (DNER, 1996).
Segundo Daibert e Santos (2014) os solos podem ser caracterizados como transportados ou solo residuais. Define-se como transportado, um solo que após a ação do intemperismo se desloca da rocha original e é depositado como sedimento em outros locais. Enquanto um solo residual mantém sua ligação com a rocha matriz. Solos residuais costumam ser mais homogêneos, resistentes e impermeáveis que solos transportados.
5.1.1 Classificação de solos
Segundo a Embrapa (2018) devido a ampla diversidade de pedoambientes e fatores de formação do solo, o Brasil dispõe de uma grande pluralidade de solos em sua extensão continental.
De acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – SiBCS (2011) o Brasil é dividido em 13 classes de solos onde nota-se a influência dos fatores de formação do solo através da grande variação nas características químicas, físicas e morfológicas de cada classe.
Os solos classificados como Argissolos, Latossolos e Neossolos são os mais predominantes no território, ocupando aproximadamente 70% do território nacional. Os Argissolos (Figura 2) e Latossolos (Figura 3) ocupam aproximadamente 58% da área e são solos profundos, com grande ação do intemperismo, ácidos de baixa fertilidade natural e com alta saturação por alumínio em determinados locais. Já o Neossolos (Figura 4) possuem fertilidade de nível alto a médio e são pouco intemperizados, o que os torna menos profundos (Embrapa, 2018).
A Figura 2 apresenta três exemplos de Latossolos que a Embrapa expõe em seu demonstrativo de solos brasileiros.
Figura 2: Exemplos de Argissolo Fonte: Embrapa (2018)
Na Figura 2 demonstra-se um Argissolo Amarelo (PA), um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e um Argissolo Vermelho (PV).
A Figura 3 apresenta quatro exemplos de Latossolos que a Embrapa expõe em seu demonstrativo de solos brasileiros
Figura 3: Exemplos de Latossolo Fonte: Embrapa (2018)
Na Figura 3 tem-se exemplos de Latossolo vermelho (LV), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Latossolo Vermelho-Amarelo (LA) e Latossolo Bruno (LB)
A Figura 4 apresenta quatro exemplos de Latossolos que a Embrapa expõe em seu demonstrativo de solos brasileiros.
Figura 4: Exemplos de Neossolo Fonte: Embrapa (2018)
Na Figura 4 é possível observar duas amostras de Neossolo Quartzarênico (RQ), uma amostra de Neossolo Litólico (RL) e uma amostra de Neossolo Flúvico (RY).
Uma outra forma de classificação dos solos é a classificação por granulometria. Para tanto, adotam-se alguns parâmetros fixados em norma. A Figura 5 demonstra uma tabela com as classificações das partículas do solo adotadas pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) e pela AASHTO (American Association for State Highway and Transportation Officials).
Figura 5: Classificação das partículas do solo segundo a ABNT e a AASHTO. Fonte: Santos (2012)
Na figura 5 observa-se como cada partícula do solo é chamada de acordo com o seu tamanho. A análise granulométrica visa determinar a porcentagem de cada uma delas que o solo em estudo possui.
5.2 CAMADAS DE UM PAVIMENTO
Uma das causas mais frequentes para a ocorrência de patologias identificadas em pavimentos é a heterogeneidade da camada granular, decorrente de problemas provenientes de compactação. Isso se passa devido à baixa capacidade de suporte do subleito, o que resulta em uma menor densificação da parte inferior da camada granular a ser compactada, que fica em contato com o subleito. Solos com baixa capacidade de suporte, não possuem uma alta resistência ao deslocamento lateral dos agregados. Sendo assim, a parte inferior da camada trabalha com módulo de resiliência em valores menores. (TRICHÊS E BERNUCCI, 2004).
Dalla Roza (2018) afirma que a espessura das camadas de um pavimento asfáltico varia de acordo com as características do subleito, os materiais utilizados e o tráfego. O subleito normalmente é caracterizado no momento em que é feita a definição do traçado.
Um pavimento é composto essencialmente pelas camadas de sub base, base e revestimento.
A camada de sub base do pavimento é tida como um complemento da camada de base e alguns materiais que podem ser utilizados para sua constituição são cascalho, solo-cal e solo-cimento (SILVA, 2008).
Rossi (2017) define a camada de base como a mais importante de um pavimento, devido ao fato de ser a camada responsável por distribuir as cargas que o pavimento recebe para as camadas inferiores com o objetivo de amenizar a intensidade das tensões. Logo, se a base não é dimensionada de forma eficiente, o pavimento tende a ficar mais suscetível a manifestações patológicas.
O revestimento é uma camada que deve apresentar a maior impermeabilidade possível e que está diretamente exposta à ação do tráfego. Deve ser resistente ao desgaste para proporcionar maior durabilidade a estrutura total do pavimento e ainda proporcionar boas condições de rolamento para que haja conforto e segurança aos usuários.
5.3 RESISTÊNCIA DO SOLO AO CISALHAMENTO
Scariot (2018) relaciona a resistência de um solo ao cisalhamento à sua capacidade de suportar esforço sem perder a estabilidade. Em caso de taludes, por
exemplo, a massa de solo que propende ao deslizamento é sustentada pela resistência ao cisalhamento exercida ao longo da superfície.
Marangon (2018) define resistência ao cisalhamento do solo como a tensão cisalhante ocorrida no plano de ruptura no momento em que se rompe.
Gerscovich (2010) afirma que a ruptura pode ser caracterizada pela formação de uma superfície de cisalhamento contínua na massa de solo. Sendo assim, uma camada de solo em torno da superfície de cisalhamento perde suas características durante o processo de rompimento, formando desta forma a zona cisalhada. A formação da zona cisalhada é o início do processo, em seguida, ocorre a superfície de cisalhamento.
Segundo Marangon (2018) apenas as tensões efetivas podem mobilizar a resistência ao cisalhamento por meio do atrito causado pelo contato grão a grão.
De acordo com Pinto (2006) a resistência que um solo tem ao cisalhamento envolve atrito e coesão. Sendo o atrito, devido ao contato de dois corpos que se tocam e se movimentam e a coesão, devido a atração química que pode haver entre as partículas.
Para o cálculo da resistência ao cisalhamento, usa-se a equação de Mohr-Coulomb: 𝜏 = 𝐶 + (𝜎 − 𝑢 ) 𝑡𝑔 𝜃 (1) Em que: 𝜏 = resistência ao cisalhamento C = coesão = tensão normal u = pressão neutra
ᶿ
= ângulo interno de atritoO ângulo interno de atrito e a coesão são fatores da equação que dependem do estado do solo e do tipo de ensaio aplicado.
Bodó e Jones (2017) atribuem o atrito entre as partículas do solo diretamente a solos de granulometria grossa, onde a resistência ao cisalhamento é dependente da rugosidade da superfície dos grãos, o intertravamento dos grão e a forma de compactação, as pressões de contato e a adesão em solos úmidos de fina
granulometria. Em contrapartida, a coesão é atribuída a partículas de granulometria fina e depende da umidade do solo, da forma, tamanho e posicionamento das partículas e da adesão da camada de água entre as superfícies de contato.
Para a determinação da resistência de um solo ao cisalhamento, existem ensaios de campo e de laboratório.
A Figura 8 apresenta os principais ensaios de campo disponíveis e as suas características de acordo com Marangon, 2018.
Figura 8: Principais ensaios de campo disponíveis e suas características Fonte: Marangon (2018)
A Figura 8 relaciona os principais ensaios de campo executados para a determinação da resistência de um solo ao cisalhamento, o tipo de solo a que cada ensaio melhor se aplica e o que se pode obter de cada um.
De acordo com Bodó e Jones (2017) dentre os ensaios laboratoriais utilizados para avaliar a resistência ao cisalhamento do solo, estão:
Ensaio de compressão simples: aplica-se uma carga axial em uma amostra indeformada e mede-se as deformações provenientes dessa carga aplicada.
Ensaio de cisalhamento direto: baseado no princípio de Mohr-Coulomb, este é considerado o ensaio mais antigo para a determinação da resistência ao cisalhamento. O procedimento se inicia colocando o solo em uma caixa bipartida em que metade da altura da amostra fica na parte inferior e a outra metade na parte superior da caixa. Em seguida aplica-se a carga, liga-se o motor e se afere os medidores em intervalos
regulares até que haja a ruptura. Após isso, calcula-se a força aplicada partida da constante do anel de carga e a leitura do relógio. Esse processo se repete no mínimo quatro vezes. Por fim se calcula as tensões normais e cisalhantes e traça-se a envoltória da ruptura de Coulomb.
5.4 TÉCNICAS DE MELHORAMENTO DE SOLOS
Nem sempre um solo apresenta resistência mecânica necessária para a função à que será empregado. Muitas vezes se torna necessário intervenções para o reforço do solo. Essas intervenções se dão através estabilizações mecânicas, químicas, além da técnica de inserção de geossintéticos.
5.4.1 Estabilização mecânica
Santos (2012) afirma que os métodos de estabilização mecânica são os que não fazem uso de nenhum material externo no solo. Alguns deles são diminuição de volume de vazios através da aplicação de energia; aumento da compacidade e drenagem.
A estabilização mecânica é conhecida por ser o método mais antigo de melhoramento de solos e mais utilizado. Pois é uma técnica que se dá através de alterações no sistema trifásico, fazendo modificações nas partes sólidas, líquidas e gasosas do solo. Sua realização pode ser por meio de compactação, técnicas que alterem apenas a distribuição das partículas daquele solo ou correção granulométrica (BRITO e PARANHOS, 2017).
5.4.2 Estabilização química
Casagrande (2001, apud Scariot, 2018) define a estabilização química como uma técnica que combina o processo de compactação do solo com a aplicação de um material externo, como por exemplo, cimento, cal e materiais betuminosos.
De acordo com Feltrin (2008, apud Sartori, 2015), a estabilização química através de mistura solo cimento é proveniente do produto que se origina da compactação e cura de uma mistura constituída por solo, cimento e água que tem o objetivo de atender aos critérios de estabilidade e durabilidade.
Em relação a mistura solo cal, produtos que se originam desse composto, muitas vezes se fazem presentes na execução de pavimentos e são comumente utilizadas no intuito de diminuir a expansibilidade, plasticidade e umidade do solo, além de proporcionar estabilidade à estrutura do pavimento suportando cargas provenientes do tráfego (AZEVEDO, 2010).
Estabilização de solos com inserção de material geossintético
Sieira (2003) define geossintético como um material composto por polímeros sintéticos que pode ter aplicação em obras de terra com a finalidade de reforço, filtração, drenagem, proteção, separação e controle de processos erosivos.
Os geossintéticos podem ser classificados de acordo com os polímeros utilizados em sua constituição, técnicas de fabricação ou pelas aplicações geotécnicas que o material pode desempenhar, conforme pode ser visto no Quadro 1.
No âmbito da engenharia rodoviária, o IGS afirma que os geossintéticos podem ser eficientemente utilizados para a redução de trincas, da espessura da capa asfáltica, da espessura do pavimento e para o aumento da vida útil do mesmo.
Tipo de Geossintético Função Característica
Reforço Separação Drenagem Filtração Proteção Barreira
Geotêxtil Tecido X X X X Geotêxtil Não-Tecido X X X X X Geogrelha X Georrede X Geodrenos X X Geomembranas X X Geocélulas X X Geocompostos X X X X X
Quadro 1: Tipos de Geossintéticos e sua função Fonte: Adaptado Barbosa 2010.
Analisando os dados demonstrados no Quadro 1, nota-se que os geossintéticos do tipo geotêxtil tecido ou não tecido apresentam um leque de aplicabilidade muito amplo dentro da engenharia geotécnica.
5.4.2.1 Geotêxteis
O IGS define os geotêxteis como mantas permeáveis e flexíveis constituídos por fibras ou filamentos que podem ser tecidos, não tecidos, costurados ou tricotados. O
geossintético do tipo geotêxtil pode desempenhar funções de reforço, separação, drenagem, filtração e proteção do solo, além de oferecer suporte para o controle de processos erosivos. A Figura 9 demonstra um exemplo de manta de material geotêxtil.
Figura 9: Manta Geotêxtil.
Fonte: Associação Brasileira de Geossintéticos (IGS Brasil).
5.4.2.2 Geotêxtil Tecido
De acordo com Freitas (2003), o processo de fabricação dos geotêxteis tecidos se dá por meio de tecelagem, em que os fios são ordenados e entrelaçados em duas direções, normalmente ortogonais, ao longo da extensão da manta. A forma mais simplificada de entrelaçamento produz uma malha que se assemelha a uma peneira. No entanto o entrelaçamento mais utilizado é composto por laminetes ou fitas, conforme demonstrado na Figura 10.
Figura 10: Geotêxtil de Laminetes Fonte: Freitas (2003)
Segundo Pinto (2006) as direções dos fios de entrelaçamento são denominadas trama e urdume, sendo trama os fios dispostos no sentido transversal e urdume os fios dispostos no sentido longitudinal.
Freitas (2003) apresenta os geotêxteis não tecidos (Figura 11) como materiais constituídos por fibras ou filamentos dispostos de forma aleatória e conectados através de processos mecânicos, térmicos e/ou químicos, com um sistema de fabricação contínuo que atua desde a produção das fibras a serem utilizadas, até o produto final.
O geotêxtil não tecido é o material com uso mais recorrente do grupo dos geossintéticos e são comumente utilizados para fins de reforço, separação, drenagem, filtração e proteção (COSTA, 1999, apud SOUZA et al, 2006)
Figura 11: Manta Geotêxtil Não Tecido Fonte: Neomatex (2018)
Segundo Schujmann (2010) o modo de ligação das fibras de geotêxtil não tecido pode ser agulhado, quando ligado mecanicamente por agulhamento; termoligado, quando as fibras se conectam parcialmente por fusão parcial proveniente de aquecimento ou resinado, quando a ligação se dá por meio de resinas.
6 METODOLOGIA
Para melhor visualização e compreensão da metodologia a ser utilizada nesse projeto de pesquisa, foi elaborado um fluxograma demonstrado na figura 12.
Figura 12: Fluxograma Projeto de Pesquisa Fonte: Própria (2019)
A presente pesquisa se iniciará a partir de um estudo bibliográfico referente ao tema abordado. Para isso se utilizará artigos, monografias, dissertações e teses de
autores que já realizaram pesquisas sobre reforço de solos com material geossintético.
Após isso, inicia-se a parte prática com a extração do solo que será objeto de estudo da pesquisa no perímetro urbano do município de Sinop, com deformação por escavação.
Com posse do solo para análise, será realizada a caracterização física mineralógica do mesmo. Para tanto, se executarão ensaios laboratoriais de compactação padrão com energia normal, determinação da massa específica, granulometria, Índice de Suporte Califórnia (CBR), limites de Atterberg (limite de liquidez e plasticidade).
Com o solo caracterizado, segue-se com a etapa de modelagem dos corpos de prova. Estes serão desenvolvidos com solo natural e solo reforçado com material geossintético.
Serão elaborados 4 modelos padrão para os corpos de prova. Sendo 1 com solo natural (Figura 13) e 3 com disposição e número de camadas distintos do material geossintético a ser empregado. Se moldarão 3 corpos de prova de cada modelo para que haja dados estatísticos dos ensaios posteriormente aplicados e haja maior confiabilidade dos resultados obtido. Cada corpo de prova terá dimensões de 20cm de altura por 10cm de diâmetro.
Figura 13: Corpo de prova com solo natural Fonte: Própria (2019)
Como supracitado, o geossintético do tipo geotêxtil não tecido apresenta um leque de funções aplicáveis muito amplo. Por esse motivo, para a execução dessa
pesquisa se utilizará o geotêxtil não tecido como material de camada de reforço de solo.
O primeiro modelo de amostra de solo reforçado (Figura 14) será constituído por duas camadas de geossintético; uma próxima à extremidade superior do corpo de prova e a outra próxima à extremidade inferior.
Figura 14: Modelo 1 – Corpo de prova com duas camadas de reforço geossintético. Fonte: Própria (2019)
O segundo modelo de solo reforçado (Figura 15) será formado por três camadas de geossintético; uma próxima à extremidade superior do corpo de prova, uma no centro do corpo de prova e por fim, uma próxima à extremidade inferior do corpo de prova.
Figura 15: Modelo 2 – Corpo de prova com três camadas de reforço geossintético. Fonte: Própria (2019)
O terceiro e último modelo (Figura 16) será composto por 1 camada de geossintético localizada no centro do corpo de prova.
Figura 16: Modelo 3 – Corpo de prova com três camadas de reforço geossintético. Fonte: Própria
Após a moldagem dos corpos de prova, os mesmo iniciarão o processo de cura ao ar livre por 7 dias.
Com o ciclo do processo de cura finalizado, segue-se a etapa de realização de ensaios de compressão simples nos corpos de prova para que seja possível uma análise da resistência mecânica que cada um deles obteve.
Com os ensaios realizados, passa-se para a etapa de análise de resultados, em que será avaliado se algum dos corpos de prova com reforço obteve a resistência mínima almejada de 2,1Mpa, conforme especifica o DNIT, e se determinará qual deles obteve o maior ganho de resistência mecânica após a inserção do material geossintético.
Após a realização da análise dos resultados, será possível concluir qual a disposição e número de camadas ideais para reforçar um solo que posteriormente será utilizado para pavimentação no município de Sinop – MT.
7 CRONOGRAMA
Distribuição das tarefas previstas na execução da pesquisa. O cronograma mostra a previsão de tarefas futuras a partir da aprovação do PP. A sequência de tarefas segue conforme a metodologia adotada e vai estabelecendo datas-limites para coleta de dados, análise, redação e conclusão do trabalho.
ATIVIDADES
2020
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL
Pesquisa bibliográfica preliminar Coleta do Material Elaboração do projeto Revisão bibliográfica complementar Coleta de dados complementares (caso necessário) Redação da monografia Revisão e entrega oficial do trabalho Apresentação do trabalho em banca
8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE GEOSSINTÉTICOS. Os Geossintéticos. Os
Geossintéticos, [S. l.], p. 1-1, 19 set. 2017. Disponível em:
https://igsbrasil.org.br/os-geossinteticos. Acesso em: 8 out. 2019.
Azevêdo, A. L. C. Estabilização de solos com adição de cal [manuscrito] : um
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Ouro Preto. Ouro Preto – MG.
Barbosa, G. S. Pavimentos com base reforçada com geogrelha: análise de
resultados. 2010. 45f. Trabalho de Diplomação – Universidade Federal do Rio
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BODÓ, B.; JONES, C. Introdução à Mecânica dos Solos. Tradução de Maria Esther Soares Marques e Luiz Antonio Vieira Carneiro. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. 506p.
BRITO, L. C.; PARANHOS, H. S. Estabilização de Solos. Revista Científica
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LEÃO, E. B. Download. SietCon Engenharia Civil, 25 julho 2013. Disponivel em: <https://sites.google.com/a/unemat-net.br/sietcon-engenharia-civil/download/projeto-de-pesquisa>. Acesso em: 25 julho 2013.
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