Comportamento mecânico de um solo siltoso da formação geológica Guabirotuba tratado com cal em diferentes tempos de cura

• Autor(a) principal: Baldovino, Jair de Jesús Arrieta
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3408
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA; Mecânica do solo; Solos - Compactação; Cal; Solos - Manejo; Cisalhamento; Construção civil; Solos - Composição; Engenharia civil; Soil mechanics; Soil compaction; Lime; Soil management; Shear (Mechanics); Building; Soils - Composition; Civil engineering; Engenharia Civil

O uso da cal como material de estabilização e melhoramento de solos finos como as argilas e siltes vem sendo uma técnica amplamente empregada na engenharia geotécnica. A Formação Guabirotuba é uma Formação geológica da bacia do Paraná, localizada na cidade de Curitiba e Região Metropolitana, Brasil; e se estende em uma área de, aproximadamente, 900 km2. Os solos da Formação, em sua maioria, são classificados como finosdo tipo esmectitas, apresentando-se em diferentes colorações. Os solos finos da Formação não podem,em função das suas propriedades físico-mecânicas, ser empregados muitas vezes para construção de bases e sub-bases para pavimentação, proteção de encostas e taludes ou para suporte de fundações superficiais como as sapatas,devido à baixa capacidade de suporte, alta expansibilidade quando entram em contato com a água e alta erodibilidade quando não tem nenhum tipo de proteção superficial. O tratamento deste tipo solo com cal torna-o compatível para essas condições de uso. Quando as argilas são estabilizadas com a cal, se reduz o limite plástico, aumenta-se o limite de liquidez, melhora-se a trabalhabilidade e as propriedades mecânicas. A presente pesquisatem por objetivo avaliar o comportamento mecânico de um solo siltoso da Formação geológica Guabirotuba tratado com diferentes teores de cal (0%, 3%, 5%, 7% e 9%) em diferentes tempos de cura (15, 30, 60, 90 e 180 dias) e energias de compactação (normal, intermediaria e modificada). Para tal, foi investigado o comportamento da resistência à compressão não confinada, ou compressão simples (qu),à tração por compressão diametral (qt) e os parâmetros de resistência ao cisalhamento direto (ângulo de atrito ϕ´ e coesão C). Além disso, também foi estudada a influência da sucção na resistência de todas as misturas solo-cal. Os parâmetros de controle avaliados na pesquisa foram principalmente: o teor de cal empregado (L), o tempo de cura (t), o teor de umidade(ω), a porosidade (η), o teor volumétrico de cal (Lv) e o grau de saturação (S). Usou-se a relação η/Lvpara estudar o crescimento de qt e qu, e determinar a relação qt/qu em todos os tempos de cura. Observou-se que houve mudanças nas propriedades de compactação do solo e nos limites de Atterberg quando se estabilizao solo com a cal, assim como também foi verificadoum crescimento da resistência à compressão não confinada (qu) e à tração por compressão diametral (qt) com o aumento do teor de cal e do tempo de cura, e aumento nos parâmetros de resistência ao cisalhamento direto.Os resultados demostram que existe uma relação constante de qt/qu=0,16 para todos os tempos de cura. Uma equação geral de previsão ou estimativa da resistência qu e qt das misturas solo-cal com o uso da relação vazios/cal η/Lv foi desenvolvida mediante a normalização das resistências em todos os tempos de cura e foi verificado que a equação pode estender-se para estimar a resistência de outros solos da Formação Guabirotuba com a relação η/Lv ajustada a um exponente igual a 0,20.