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Tipo: Tese
Título: Abordagem experimental da interação solo tropical – reforço geossintético sob a perspectiva de aplicação em obras de terra
Experimental approach to tropical soil interaction - geosynthetic reinforcement from the perspective of application in earth works
Autor(es): Avelar, Marcela Giacometti de
Abstract: A presente pesquisa teve como objetivo principal a avaliação dos comportamentos mecânico/geotécnico e de interação entre três solos residuais tropicais, com graus de evolução geológica distintos, e geotêxteis tecidos biaxiais, constituídos de laminetes de polipropileno, e um geotêxtil não tecido agulhado fabricado com poliéster. As amostras de solos utilizadas no estudo fazem parte dos perfis desenvolvidos de gnaisse e anfibolitos da região de Viçosa, Zona da Mata mineira, sendo identificados como Solo VS, Solo BR e Solo AERO e classificados de acordo com a metodologia MCT como de comportamentos não laterítico arenoso (NA’), laterítico argiloso (LG’) e não laterítico argiloso (NG’). Os geotêxteis foram identificados conforme a sua constituição estrutural e resistência à tração nominal como: T55 (tecido com resistência à tração de 55kN/m); T25 (tecido com resistência à tração de 25kN/m); e NT10 (não tecido com resistência à tração máxima de 10kN/m). A metodologia de investigação envolveu, primeiramente, a realização de ensaios de caracterização física, química e mineralógica, utilizando-se para isso procedimentos normalmente empregados na engenharia geotécnica e outros pouco usuais, tais como as técnicas de Difração a laser, Microscopia Eletrônica de Varredura/Espectrometria por Energia Dispersiva de Raios-X (MEV-EDS), Fluorescência de Raios-X (FRX) e Difração de Raios-X (DRX). Para a avaliação do comportamento mecânico/geotécnico dos materiais foram realizados os ensaios de compactação Proctor, nas energias normal e modificada, ensaios de cisalhamento direto de interfaces em equipamento convencional (pequeno porte) e ensaios CBR, variando-se a posição dos geotêxteis dentro dos corpos de prova (à H/2 e à 1/4H do topo da aplicação da carga do pistão). As principais conclusões obtidas na pesquisa foram: i) as diferenças na formação geológica dos solos investigados refletiram nas distintas respostas dos resultados dos ensaios de compactação, cisalhamento direto e CBR, cujos parâmetros obtidos apontaram, consoante com a literatura técnico-científica, para um melhor comportamento mecânico/geotécnico de solos lateríticos quando comparados a solos não lateríticos; ii) nos ensaios de cisalhamento direto de interfaces, o geotêxtil não tecido, mais extensível, promoveu uma maior ductilidade aos sistemas solos-reforços e favoreceu o aumento dos parâmetros de resistência ao cisalhamento das interfaces; iii) nos ensaios CBR, os geotêxteis tecidos, com estrutura mais rígida que o geotêxtil não tecido, mostraram-se mais efetivos no aumento da capacidade de suporte e na redução da expansibilidade dos sistemas solos-reforços; iv) a elevação do esforço de compactação não contribuiu para o aumento dos parâmetros de resistência ao cisalhamento de interfaces e favoreceu o incremento dos índices de expansão das amostras reforçadas, avaliados no ensaio de ExpansãoCBR. Palavras-chave: Solos Tropicais. Geotêxteis. Energias de Compactação. Interfaces solo- reforço. CBR.
The present research had as main objective the evaluation of the mechanical/ geotechnical behavior and interaction between three tropical residual soils, with different degrees of geological evolution and biaxial woven geotextiles, consisting of polypropylene laminates, and with a needled non-woven geotextile, manufactured with polyester. The soil samples used in the study are part of the developed gneiss and amphibolite profiles of the region of Viçosa, Zona da Mata mineira, being identified as Solo VS, Solo BR and Solo AERO and classified according to the MCT methodology as non-lateritic behaviors sandy (NA'), clay lateritic (LG') and non-lateritic clay (NG'). Geotextiles were identified according to their structural constitution and nominal tensile strength as: T55 (fabric with tensile strength of 55kN/m); T25 (fabric with tensile strength of 25kN/m); and NT10 (non-woven with maximum tensile strength of 10kN/m). The research methodology involved, first, the performance of physical, chemical and mineralogical characterization tests, using procedures normally employed in geotechnical engineering and other unusual ones, such as laser diffraction techniques, Scanning Electron Microscopy/X-Ray Dispersive Energy Spectrometry (SEM-EDS), X-Ray Fluorescence (FRX), X-Ray Diffraction (XRD). Proctor compaction tests were performed to evaluate the mechanical/geotechnical behavior of materials, in standard and modified energies, direct interface shear, in conventional equipment (small size) and California Bearing Ratio (ISC) tests, varying the position of the geotextiles within the specimens (at H/2 and 1/4H from the top of the piston load application). The main conclusions obtained in the research were: i) the differences in the geological formation of the investigated soils reflected in the different responses of the results of the compaction, direct shear and CBR tests, whose parameters obtained pointed, according to the technical-scientific literature, for a better mechanical / geotechnical behavior of lateritic soils when compared to non-lateritic soils; ii) in the direct shear tests of interfaces, the non-woven geotextile, more extensible, promoted a greater ductility to the soil-reinforcement systems and favored the increase of the shear resistance parameters of the interfaces; iii) in the CBR tests, woven geotextiles, with a more rigid structure than non-woven geotextiles, proved to be more effective in increasing support capacity and reducing the swelling of soil-reinforcement systems; iv) the increase in the compaction effort did not contribute to increase the parameters of resistance to shearing interfaces and favored the increase of the swell rates of the reinforced samples, evaluated in the ExpansionCBR test. Keywords: Tropical Soils. Geotextiles. Compaction Energies. Soil-reinforcement Interfaces. CBR.
Palavras-chave: Geossintéticos
Solos tropicais
Resistência do solo
CNPq: Geotecnia
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Titulação: Doutor em Engenharia Civil
Citação: AVELAR, Marcela Giacometti de. Abordagem experimental da interação solo tropical – reforço geossintético sob a perspectiva de aplicação em obras de terra. 2020. 288 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27866
Data do documento: 30-Jun-2020
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