estudo do adensamento de um solo da formaÇÃo...

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁDEPARTAMENTO ACADÊMICO DE CONSTRUÇÃO CIVIL

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

IGOR LUIZ BERTAZO

ESTUDO DO ADENSAMENTO DE UM SOLO DA FORMAÇÃOGUABIROTUBA ESTABILIZADO COM CAL HIDRATADA

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

CURITIBA2018

IGOR LUIZ BERTAZO


Trabalho de Conclusão de Curso deGraduação, apresentado à disciplina deTrabalho de Conclusão de Curso 2, docurso de Engenharia Civil doDepartamento Acadêmico de ConstruçãoCivil (DACOC), da UniversidadeTecnológica Federal do Paraná (UTFPR),apresentado como requisito parcial paraobtenção do título de Engenheiro Civil.

Orientador: Professora Dra. Amanda DallaRosa Johann

Co-orientador: Professor Dr. Ronaldo Luisdos Santos Izzo

CURITIBA2018

FOLHA DE APROVAÇÃO


Por

IGOR LUIZ BERTAZO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, defendido e aprovado no primeiro

semestre de 2018, pela seguinte banca de avaliação:

______________________________________________Profa. Orientadora – Amanda Dalla Rosa Johann, Dra.

UTFPR

______________________________________________Prof. Co-Orientador – Ronaldo Luis dos Santos Izzo, Dr.

UTFPR

______________________________________________Prof. José Luiz Gonçalves Brandi, MSc

UTFPR

______________________________________________Prof. Rogério Francisco Kuster Puppi, Dr.

UTFPR

UTFPR - Deputado Heitor de Alencar Furtado, 5000- Curitiba - PR Brasil

www.utfpr.edu.br [email protected] telefone DACOC: (041) 3279-4500

OBS.: O documento assinado encontra-se em posse da coordenação do curso.

Ministério da Educação

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁCampus Curitiba – Sede Ecoville

Departamento Acadêmico de Construção Civil

Curso de Engenharia Civil

RESUMO

BERTAZO, Igor Luiz. Estudo do adensamento de um solo da Formação Guabirotuba

estabilizado com cal hidratada. 2018. 95f. Monografia (Bacharelado em Engenharia

Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2018.

A presente pesquisa analisou o adensamento de amostras compactadas

(energia normal) de solo natural, proveniente da Formação Guabirotuba, e misturas

solo-cal, com teores de 3% a 9%, com tempo de cura de 28 dias, analisando a

influência da adição de cal nos parâmetros do recalque (ρ), coeficiente de

adensamento ( ), coeficiente de compressão ( ), coeficiente de expansão ( ) e

tensão de pré-adensamento ( ′ ), comparando-os para avaliar o potencial uso da

cal calcítica hidratada (CH-III) na estabilização do solo estudado, com resultados

indicando redução dos recalques para todos os teores de mistura analisados, bem

como reduções da expansão do solo natural.

Palavras-chave: Solo-cal, Adensamento, Formação Guabirotuba.

ABSTRACT

BERTAZO, Igor Luiz. Study of the consolidation setlement of a Guabirotuba’s

Formation soil stabilized with hydrated lime. 2018. 95f. Monografy (Bacharelado em

Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2018.

The present study analyzed the consolidation setlement of compacted samples

(normal energy) of natural soil, from the Guabirotuba Formation, and soil-lime

mixtures, with contents of 3% to 9%, with a curing time of 28 days, analyzing the

influence of lime additions in the parameters of the vertical deformation (ρ), coefficient

of consolidation ( ), compression index ( ), expansion index ( ) and

preconsolidation stress ( ′ ), comparing them to evaluate the potential use of

hydrated calcitic lime (CH-III) in the studied soil stabilization, with results indicating

reductions in the vertical deformation for all the mixing contents analyzed, as well as

reductions in natural soil expansion.

Key-words: Soil-lime, Consolidation, Guabirotuba Formation.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Horizonte tipo de solos residuais .............................................................. 19

Figura 2 – Horizonte tipo de solos transportados ...................................................... 19

Figura 3 – Bacia sedimentar de Curitiba (adaptado) ................................................. 22

Figura 4 – Formação Guabirotuba (adaptado) .......................................................... 23

Figura 5 - Perfil típico de alteração da Formação Guabirotuba (adaptado) .............. 24

Figura 6 – (a) estrutura floculada com água salgada; ............................................... 30

Figura 7 - Distribuição de carga por elemento de fundação ...................................... 33

Figura 8 - Área de contato entre grãos de solo ......................................................... 34

Figura 9 - Oedômetro ................................................................................................. 36

Figura 10 - Curva de índice de vazios, reta virgem (adaptado) ................................. 38

Figura 11 - (a) determinação gráfica do parâmetro Cc ; (b) determinação gráfica doparâmetro Cr .............................................................................................................. 39

Figura 12 - (a) Solo PA carregado com σ’vf>σ’vm; (b) idem, com σ’vf<σ’vm;(c) solo NA ................................................................................................................................... 40

Figura 13 - Local da escavação ................................................................................. 41

Figura 14 - Curva granulométrica do solo estudado .................................................. 42

Figura 15 - Execução do ensaio de Gs ..................................................................... 43

Figura 16 - Equipamento utilizado no ensaio de compactação normal ..................... 44

Figura 17 - a) Prensa carregada; b) Detalhe do oedômetro e extensômetro durante aexecução do ensaio ................................................................................................... 46

Figura 18 - Amostras moldadas e embaladas para cura ........................................... 47

Figura 19 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao primeiro carregamento (22,15 KPa) ........................................................... 49

Figura 20 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao segundo carregamento (44,30 KPa) .......................................................... 50

Figura 21 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao terceiro carregamento (88,60 KPa) ............................................................ 51

Figura 22 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao quarto carregamento (177,20 KPa) ............................................................ 51

Figura 23 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao quinto carregamento (354,40 KPa) ............................................................ 52

Figura 24 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao sexto carregamento (708,80 KPa) .............................................................. 53

Figura 25 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao sétimo carregamento (1417,60 KPa) .......................................................... 53

Figura 26 - Comparação dos deslocamentos verticais acumulados para as diferentesamostras .................................................................................................................... 55

Figura 27 - Obtenção dos parâmetros H90 e T90 pelo processo de Taylor (adaptado) ................................................................................................................................... 56

Figura 28 - Comparativo das curvas de índice de vazios pela tensão efetiva ........... 58

Figura 29 - Comparativo das curvas de índice de vazios pela tensão normal efetiva ................................................................................................................................... 59

Figura 30 - Coeficientes de Compressão (Cc) .......................................................... 60

Figura 31 - Coeficientes de Expansão (Cs) ............................................................... 60

Figura 32 - Obtenção da tensão de pré-adensamento pelo método de Pacheco Silva ................................................................................................................................... 61

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Classificação de solos pelo Sistema TRB ............................................... 20

Tabela 2 – Sistema SUCS de classificação de solos ................................................ 21

Tabela 3 – Exigências físicas e químicas para a classificação da cal hidratada ....... 28

Tabela 4 - Determinação da Massa Específica Real dos Grãos (Gs) - Solo ............. 43

Tabela 5 - Determinação da Massa Específica Real dos Grãos (Gs) - Cal .............. 43

Tabela 6 - Determinação dos Limites de Atterberg ................................................... 44

Tabela 7 - Ensaio de Compactação - Energia normal ............................................... 45

Tabela 8 - Composição das amostras ....................................................................... 48

Tabela 9 – Comparação dos deslocamentos verticais das misturas em relação ao solonatural ........................................................................................................................ 54

Tabela 10 - Coeficientes de adensamento (Cv) das amostras analisadas ............... 57

Tabela 11 - Determinação dos parâmetros Cc e Cs ................................................. 60

Tabela 12 - Determinação da tensão de pré-adensamento pelo método de PachecoSilva ........................................................................................................................... 61

LISTA DE SIGLAS

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas.

DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem.

DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura e Transportes.

GS Densidade específica real dos grãos.

HBR Highway Research Board.

IG Índice de Grupo.

IP Índice de Plasticidade.

KPa Quilopascal.

LL Limite de Liquidez.

LP Limite de Plasticidade.

NA Normalmente adensado.

PA Pré adensado.

PH Potencial hidrogeniônico.

SUCS Sistema Unificado de Classificação de Solos.

TRB Transportation Research Board.

UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

UTM Universal Transversa de Mercator, sistema de coordenadas.

LISTA DE SÍMBOLOS

A Área total.

Aag Área de contato da fase aquosa.

Ag Área de contato da fase gasosa.

As Área de contato entre partículas.

Cc Coeficiente de compressão.

Cr Coeficiente de recompressão.

Cs Coeficiente de expansão.

Cv Coeficiente de adensamento.

e0 Índice de vazios inicial da amostra.

e1 Índice de vazios antes do carregamento da amostra.

e2 Índice de vazios após o carregamento da amostra.

F Porcentagem de solo que passa na peneira de 0,074mm.

H0 Altura equivalente às partículas sólidas.

H1 Altura do conjunto partículas sólidas mais os vazios antes da aplicação

da carga.

H2 Altura do conjunto partículas sólidas mais os vazios após a aplicação

da carga.

H90 Deslocamento equivalente a 90% do adensamento primário.

PPressão efetiva.

p0Pressão vertical.

Pag Pressão efetiva na fase aquosa.

Pg Pressão efetiva na fase gasosa.

Ps Pressão efetiva da fase sólida.

So Grau de saturação inicial.

t90 Tempo para a ocorrência de 90% do adensamento primário.

u Sobrepressão hidráulica.

V0 Volume inicial.

ϒ Massa específica aparente úmida

ϒd Massa específica aparente seca

σ’v Tensão efetiva.

σ’vo Tensão efetiva inicial.

σ’vf Tensão efetiva final, após variação de tensão

σ’vm Tensão efetiva de pré-adensamento.

ɛvol Deformação volumétrica.

Δe Variação do índice de vazios.

ΔV Variação de volume.

Δσ’v Variação da tensão efetiva

ρ Recalque vertical.

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 15

OBJETIVO GERAL ............................................................................................ 16

OBJETIVO ESPECÍFICO .................................................................................. 16

JUSTIFICATIVA ................................................................................................ 17

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 18

SOLOS .............................................................................................................. 18

CLASSIFICAÇÃO GEOLÓGICA DE SOLOS .................................................... 18

2.2.1Solos Residuais ............................................................................................... 18

2.2.2Solos Transportados ....................................................................................... 19

CLASSIFICAÇÕES GEOTÉCNICAS CONVENCIONAIS ................................. 19

2.3.1Sistema TRB de classificação ......................................................................... 20

2.3.2Sistema SUCS de classificação ...................................................................... 21

BACIA SEDIMENTAR DE CURITIBA ............................................................... 22

2.4.1Formação Guabirotuba ................................................................................... 23

ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS ........................................................................... 24

2.5.1Estabilização mecânica ................................................................................... 25

2.5.2Estabilização física .......................................................................................... 25

2.5.3Estabilização química ...................................................................................... 25

CAL .................................................................................................................... 26

2.6.1Matéria prima e processo de fabricação ......................................................... 26

2.6.2Calcinação ....................................................................................................... 26

2.6.3Extinção ........................................................................................................... 27

2.6.4Cal hidratada ................................................................................................... 27

CAL HIDRATADA COMO ESTABILIZANTE ..................................................... 28

2.7.1Mecanismos de estabilização solo-cal ............................................................ 29

2.7.2Troca catiônica ................................................................................................ 29

2.7.3Floculação ....................................................................................................... 30

2.7.4Reações pozolânicas ...................................................................................... 31

2.7.5Carbonatação .................................................................................................. 31

COMPRESSIBILIDADE DE SOLOS ................................................................. 31

2.8.1Tipos de recalques .......................................................................................... 32

2.8.2Processo de adensamento em solos saturados ............................................. 33

2.8.3Processo de adensamento em solos não-saturados ...................................... 34

ENSAIO DE ADENSAMENTO EDOMÉTRICO ................................................. 35

2.9.1Determinação de recalques pela compressibilidade edométrica .................... 37

MATERIAIS E METODOLOGIA ........................................................................... 41

MATERIAIS ....................................................................................................... 41

3.1.1Solo ................................................................................................................. 41

3.1.2Análise granulométrica .................................................................................... 42

3.1.3Massa específica real dos grãos ..................................................................... 42

3.1.4Limites de Atterberg ........................................................................................ 44

3.1.5Compactação .................................................................................................. 44

3.1.6Água ................................................................................................................ 45

3.1.7Cal ................................................................................................................... 45

MÉTODOS ........................................................................................................ 45

3.2.1Ensaio de compressão edométrica ................................................................. 45

3.2.2Composição das misturas e processo de moldagem das amostras ............... 46

3.2.3Parâmetros iniciais e finais das amostras analisadas ..................................... 47

RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................... 49

COMPARAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS VERTICAIS NAS AMOSTRAS PORESTÁGIO DE CARREGAMENTO ........................................................................... 49

4.1.1Análise dos deslocamentos verticais para o primeiro carregamento .............. 49

4.1.2Análise dos deslocamentos verticais para o segundo carregamento ............. 50

4.1.3Análise dos deslocamentos verticais para o terceiro carregamento ............... 50

4.1.4Análise dos deslocamentos verticais para o quarto carregamento ................. 51

4.1.5Análise dos deslocamentos verticais para o quinto carregamento ................. 52

4.1.6Análise dos deslocamentos verticais para o sexto carregamento .................. 52

4.1.7Análise dos deslocamentos verticais para o sétimo carregamento ................ 53

4.1.8Comparação do desempenho relativo das amostras por etapa de carga ...... 54

4.1.9Comparação do desempenho geral das amostras quanto ao deslocamentovertical absoluto ....................................................................................................... 55

ANÁLISE DO COEFICIENTE DE ADENSAMENTO (CV) DAS AMOSTRAS ... 56

ANÁLISE DO ÍNDICE DE VAZIOS .................................................................... 57

4.3.1Comparação dos índices de vazios das amostras .......................................... 58

4.3.2Coeficientes de compressão (Cc) e expansão (Cs) ........................................ 59

4.3.3Tensão de pré-adensamento .......................................................................... 61

CONCLUSÃO ....................................................................................................... 62

APÊNDICE A ........................................................................................................... 67

APÊNDICE B ........................................................................................................... 70

APÊNDICE C ........................................................................................................... 86

APÊNDICE D ........................................................................................................... 91

15

INTRODUÇÃO

O estudo de solos em empreendimentos de construção civil é uma etapa

primária e de grande importância. Através de análises em campo e laboratório,

definem-se variados parâmetros utilizados no dimensionamento geotécnico-

estrutural, em especial no projeto de fundações.

No entanto, é certo que ocorram recalques no solo abaixo e nas

proximidades da estrutura, podendo estes serem resultado da deformação

elástica sem alteração de umidade, denominado recalque imediato, e/ou uma

alteração de volume em solos coesivos saturados devido à expulsão da água

que ocupa os espaços vazios, denominado recalque por adensamento primário,

ou devido ao ajuste plástico da estrutura do solo, conhecido como recalque por

compressão secundária. (BRAJA, 2012).

A tensão adicional provocada por estas deformações não é considerada no

projeto das superestruturas, porém, em muitos casos, são grandes o bastante

para provocar danos aparentes ou mesmo irreparáveis (TERZAGHI; PECK,

1962). Desta forma, faz-se necessário um estudo mais aprofundado acerca do

solo trabalhado e a elaboração de projetos geotécnico-estruturais que garantam

a distribuição das cargas da superestrutura até o solo, evitando sua deformação

excessiva.

Danos advindos de recalques possuem diversas origens, como

carregamentos desiguais em fundações contínuas, consolidações diferenciadas

em partes do solo carregado, tensões cisalhantes advindas de fundações sobre

cortes e aterros, interferência mútua entre elementos de fundação, rebaixamento

de lençol freático (alteração da sobrepressão hidráulica), utilização de diferentes

sistemas de fundação em um mesmo empreendimento e saturação do solo por

infiltrações. Como resultado, é comum o aparecimento de fissuras com ângulo

de 45° em fachadas de edificações, indicando tensão cisalhante atuante na

estrutura, ou trincas verticais que seccionam a edificação em duas partes, a partir

do ponto de maior retração do solo (THOMAZ, 1989). Em situações como estas,

portanto, se faz necessária a adoção de medidas para a diminuição dos

recalques, evitando danos.

16

O termo “estabilização do solo” corresponde a qualquer processo, natural

ou artificial, pelo qual um solo, sob o efeito de cargas aplicadas, se torna mais

resistente às deformações e ao deslocamento, do que o solo original. Tais

processos consistem em modificar as características do sistema solo-água-ar

com a finalidade de se obter propriedades de longa duração compatíveis com

uma aplicação particular (HOUBEN; GUILLAUD; CRATERRE, 1994).

Existem diversas opções para estabilização que vão da substituição ou

alteração de uma camada do solo por adição de materiais particulados até

adição de substâncias aglomerantes visando o incremento de resistência através

de reações cimentícias. Uma opção acessível é o hidróxido de cálcio hidratado,

conhecido comercialmente como cal hidratada, devido a sua elevada superfície

específica, propriedade que favorece sua reatividade com solos finos, e relativa

facilidade de aquisição em todo território nacional.

OBJETIVO GERAL

O presente trabalho possui como objetivo geral determinar como a adição

de cal em um solo da formação Guabirotuba influencia a curva de adensamento,

verificando a variação do c, bem como os demais parâmetros pertinentes ao

ensaio de adensamento.

OBJETIVO ESPECÍFICO

· Comparar os deslocamentos verticais das amostras de solo com o das

misturas solo-cal analisadas

· Avaliar a variação de com a adição de cal ao solo

· Avaliar a variação de c com a adição de cal ao solo

· Avaliar a variação de s com a adição de cal ao solo

· Avaliar a variação da tensão de pré-adensamento com a adição de cal

17

JUSTIFICATIVA

A cidade de Curitiba, onde predominam solos da formação Guabirotuba, é

constituída principalmente de solos com composição argilo-siltosa ou silto-

argilosa, solos rijos e de boa compactação (KORMANN, 2002).

No entanto, apesar da predominância destes tipos de solo, também são

encontrados depósitos carbonáticos, areias arcosianas, cascalhos entre outros

depósitos que aparecem ocasionalmente em meio aos depósitos argilosos, em

geral materiais inconsolidados constituídos de quartzo ou feldspato (SALAMUNI,

1998).

Dada a heterogeneidade intrínseca e a variabilidade da distribuição de

depósitos de solos, é comum que haja dificuldade na determinação do

comportamento mecânico de maciços de solos em obras de fundações. A

ocorrência de problemas relacionados a recalques diferenciais devido ao

adensamento, anos após finalizada a construção de um empreendimento, não é

incomum. De fato, em muitas obras, devido às deformações excessivas, é

necessário que se faça alteração de projeto ou mesmo do solo.

Existem diversas opções para a adequação de projetos à baixa capacidade

de carga do terreno, porém quase sempre se apresentam como dispendiosas

alterações de projeto estrutural ou movimentação de grandes volumes de solo

que acabam por encarecer o custo total da obra.

Neste contexto, a utilização de adições químicas aglutinantes se faz uma

opção financeiramente viável, por não envolver grandes movimentações de

material e ser mais econômica que a alteração de projetos, principalmente

quando estes já se encontram em estágios mais avançados de planejamento ou

execução.

A escolha da cal hidratada como aglutinante, por sua vez, é dada não

somente pelo fator econômico, mas pelo interesse de seu emprego, em

específico para solos argilosos, foco de diversos estudos na área geotécnica.

18

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

SOLOS

O solo é definido como material proveniente da decomposição das rochas

pela ação de agentes físicos e químicos (NBR 6502). O termo origina-se do latim,

"solum", o qual significa suporte, superfície, base. O solo é um sistema particulado

composto de partículas tridimensionais sólidas e espaços vazios, os quais podem

estar parcialmente ou totalmente preenchidos com água. (TERZAGHI; PECK, 1962)

CLASSIFICAÇÃO GEOLÓGICA DE SOLOS

De acordo com Oliveira e de Brito (2002) a classificação geológica de solos é

uma ferramenta útil para a engenharia geotécnica, por ajudar a interpretar a

distribuição e comportamento das diferentes camadas de solo, no entanto não permite

prever diretamente as propriedades mecânicas ou hidráulicas de interesse, tendo seu

uso limitado a constituição geral do solo.

Podemos classificar os solos em 2 grandes grupos, segundo seu processo de

formação. São estes solos residuais e transportados.

2.2.1 Solos Residuais

Os solos residuais são aqueles os quais a formação deve-se aos efeitos do

intemperismo em rochas e que a deposição do material formado ocorre no local onde

a rocha que lhes deu origem está presente, constituindo assim o manto do

intemperismo. (TERZAGHI; PECK, 1962)

De acordo com Chiossi (1978), os solos formados dependem diretamente da

rocha que lhes deu origem e seu processo de formação é gradual e distinto em duas

faixas, denominadas solo de alteração de rocha e rocha alterada (figura 1)

19

Fonte: (CHIOSSI, 1978)

2.2.2 Solos Transportados

São solos formados pela decomposição de rochas matrizes e deposição

destes sedimentos em outros locais, carregados por ação de um agente transportador.

Segundo DNIT (2006), são solos que geralmente formam depósitos mais

inconsolidados e fofos que os solos residuais, com profundidade variável (figura 2).

Fonte: (DNIT, 2006)

CLASSIFICAÇÕES GEOTÉCNICAS CONVENCIONAIS

Para Oliveira e de Brito (2002), classificações geotécnicas convencionais são

aquelas que tem como base os ensaios de granulometria e limites de Atterberg (limites

de liquidez e plasticidade), para classificar e determinar o estado dos solos.

Dentre as classificações mais utilizadas se encontram os sistemas TRB

(Transportation Research Board) e SUCS (Sistema Unificado de Classificação de

Solos).

Figura 1 – Horizonte tipo de solos residuais

Figura 2 – Horizonte tipo de solos transportados

20

Tabela 1 – Classificação de solos pelo Sistema TRB

2.3.1 Sistema TRB de classificação

O sistema TRB (Transportation Research Board) classifica os diversos tipos

de solos em grupos e subgrupos (tabela 1) em função de sua granulometria, limites

de consistência (Atterberg) e do chamado índice de grupo (IG), calculado através da

seguinte fórmula empírica (equação 1):

= ( − 35) [0,2 + 0,05( − 40)] + 0,001( − 15)( − 10), (1)

Onde:

= porcentagem de solo que passa na peneira de 0,074mm, como número inteiro.

= limite de liquidez, expresso em porcentagem.

= índice de plasticidade, expresso em porcentagem.

Fonte: (DNIT, 2006)

21

2.3.2 Sistema SUCS de classificação

. O SUCS baseia-se na identificação de solos de acordo com seu

comportamento quando utilizado em estradas, aeroportos, aterros e fundações. Neste

sistema considera-se os seguintes atributos do solo:

· Porcentagem de pedregulhos, areias e finos (fração que passa na peneira

de n°200: silte e argila);

· Forma da curva granulométrica;

· Plasticidade e Compressibilidade

Neste sistema, os solos são classificados em 15 grupos, representados por

duas letras, como disposto a seguir (tabela 2):

Fonte: (DNIT, 2006)

Tabela 2 – Sistema SUCS de classificação de solos

22

BACIA SEDIMENTAR DE CURITIBA

Segundo Salamuni (1998), a Bacia Sedimentar de Curitiba se localiza na

porção centro sul do Primeiro Planalto Paranaense, abrangendo a totalidade do

município de Curitiba (PR) e parte dos municípios vizinhos de Colombo, Almirante

Tamandaré, Pinhais, São José dos Pinhais, Campina Grande do Sul, Quatro Barras,

Araucária e Fazenda Rio Grande. Situa-se entre as coordenadas oeste de 49°00’ e

49°35’ e as coordenadas sul de 25°20’ e 25°46’; ou entre as UTM W (em km) 650 e

700 e UTM S (em km) 7.200 e 7.150 (figura 3).

Figura 3 – Bacia sedimentar de Curitiba (adaptado) Fonte: (SALAMUNI, 1998)

É formada por sedimentos do Terciário médio ou superior (Formação

Guabirotuba) e Quaternário (Formação Tinguis), dentre outros depósitos aluvio-

coluviares (SALAMUNI; STELLFELD, 2001).

A calha da bacia foi principalmente preenchida por sedimentos de constituição

argilosa, argilo-siltosa ou silto-argilosa, de idade terciária. Também se faz presente

23

pacotes arenosos arcosianos (com alto teor de feldspato), conglomerados e

horizontes de caliches, ou seja, depósitos carbonáticos (KORMANN, 2002).

2.4.1 Formação Guabirotuba

Segundo Felipe (2011), recebe o nome Formação Guabirotuba os sedimentos

depositados a um intervalo de 23 a 1,8 milhões de anos que compreendem os

períodos do Paleógeno ao Quartenário, primeiramente estudados e descritos no bairro

de Guabirotuba, leste da cidade de Curitiba. Os sedimentos estão distribuídos desde

o município de Campo Largo até o de Quatro Barras, abrangendo a capital

paranaense como um todo (figura 4).

Fonte: (FELIPE, 2011)

De acordo com Bigarella & Salamuni (1962), os materiais que constituem

estes sedimentos foram caracterizados como argilitos, seguindo-se os arcósios e

depósitos rudáceos, além de pequenos horizontes de caliche (figura 5).

Figura 4 – Formação Guabirotuba (adaptado)

24

Fonte: (FELIPE, 2011)

A formação caracteriza-se por apresentar camadas relativamente pouco

espessas, possuindo espessura máxima em seu centro de 85 metros de profundidade

e seus solos argilosos possuem como característica marcante a elevada consistência

(KORMANN, 2002).

ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS

Segundo Caputo (1969), em sua concepção mais geral, o termo

“estabilização” designa qualquer processo ou tratamento capaz de melhorar a

estabilidade de um maciço terroso ou rochoso.

De acordo Kézdi (1979) existem muitos métodos disponíveis para a melhoria

das propriedades do solo que podem ser classificados em três grupos, a estabilização

mecânica, física ou química.

Figura 5 - Perfil típico de alteração da Formação Guabirotuba (adaptado)

25

2.5.1 Estabilização mecânica

Engloba processos de estabilização que não utilizam materiais estranhos ao

solo, como a redução do volume de vazios do solo por compactação in situ, drenagem

e manutenção do nível d’água e mistura de um ou mais tipos de solo, geralmente

acompanhada de compactação (KÉZDI, 1979).

Para Caputo (1969), na estabilização mecânica, a granulometria do solo é

conservada ou corrigida pela mistura de um ou mais solos com posterior compactação

da mistura, procurando o aumento da coesão e/ou do ângulo de atrito interno. A

escolha de um ou mais solos a serem empregados depende da disponibilidade das

jazidas adjacentes ao canteiro de obras.

2.5.2 Estabilização física

Segundo Kézdi (1979), este método é caracterizado pelo conjunto de reações

físicas que levam à estabilização, como mudança de temperatura (congelamento e

solidificação de misturas de betume e solo), hidratação (manipulação preventiva de

umidade), evaporação (secagem de misturas de emulsões de betume e solo) e

adsorção.

2.5.3 Estabilização química

Constitui o conjunto de reações químicas utilizadas para a estabilização de

solos, como a troca de íons (modificando a adsorção das partículas de solo),

precipitação (mistura de dois compostos para a criação de um novo com efeitos

estabilizantes), polimerização ( interação de componentes simples para a formação

de uma molécula extensa com ação estabilizante) e oxidação (KÉZDI, 1979).

Neste método, faz-se necessária a análise química do solo, visando

principalmente determinar a presença de matéria orgânica, potencial hidrogeniônico

(PH) e teores de carbonatos e sulfatos (CAPUTO, 1988).

26

CAL

Aglomerante cujo constituinte principal é o óxido de cálcio em presença

natural com o óxido de magnésio, hidratados ou não (NBR 11172, 1990).

De acordo com Bauer (2000), cal é o nome genérico de um aglomerante de

constituição simples, criado a partir de rochas calcárias através do processo

denominado calcinação.

2.6.1 Matéria prima e processo de fabricação

Segundo IBRACON (2007), as rochas calcárias utilizadas na fabricação da cal

formam-se em diversas eras geológicas, por meio da compactação e reação química

de sedimentos marinhos inconsolidados.

Embora o calcário seja uma rocha constituída principalmente de calcita

(CaCO3), é normal que se encontre dolomita [(Ca,Mg)(CO3)2] em sua constituição

devido ao processo de substituição do cálcio da calcita pelo magnésio presente na

água marinha, até que atinja a proporção máxima de 1Ca:1Mg

O processo de fabricação da cal, independentemente do tipo de forno

utilizado, consiste nas seguintes etapas:

· Extração da matéria prima e britagem

· Seleção da faixa granulométrica ótima e transporte para o forno

· Calcinação e seu controle

· Moagem adequada para tipo de hidratador

· Hidratação e moagem

· Ensacamento e distribuição para comercialização

2.6.2 Calcinação

Segundo Bauer (2000), calcinação é o processo de transformação de rochas

calcárias em óxido de cálcio, por meio de uma reação endotérmica (equação 2).

27

3 + = + 2 (2)

Ao aquecer o calcário natural a aproximadamente 900°C, tem-se uma reação

de quebra, transformando o carbonato de cálcio (CaCO3) em óxido de cálcio ( ) e

dióxido de carbono, subproduto gasoso do processo da calcinação.

O óxido de cálcio, resultado da reação, possui porosidade e aparência

similares à rocha calcária original, recebendo o nome “cal viva” ou mesmo “pedra de

cal viva” que ao ser moída passa a se chamar “cal virgem”.

2.6.3 Extinção

Para que o óxido de cálcio se torne o aglutinante como conhecemos, faz-se

necessário mais uma etapa no processo de fabricação, destinada à hidratação da cal

virgem, conhecida como processo de extinção, no qual o óxido de cálcio, em presença

de água, hidrata-se formando hidróxido de cálcio (equação 3), forma final destinada

ao uso.

+ 20 = ( )2 (3)

A realização da hidratação pode ocorrer no local de emprego do material,

condição na qual passa a receber o nome “cal extinta”, ou em fábrica, sendo neste

caso denominada “cal hidratada” (BAUER, 2000).

2.6.4 Cal hidratada

A cal hidratada é caracterizada como um pó seco, obtido através da

hidratação controlada da cal virgem. É constituída essencialmente de hidróxido de

cálcio ou de uma mistura de hidróxido de cálcio e hidróxido de magnésio, ou ainda,

de uma mistura de hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio e óxido de magnésio

(NBR 11172, 1990).

Segundo a NBR 7175 (2003), a cal hidratada é classificada em 3 classes

segundo exigências físicas e químicas limites (tabela 3), sendo estas classes CH-I,

CH-II e CH-III.

28

Tabela 3 – Exigências físicas e químicas para a classificação da cal hidratada

Fonte: (NBR 7175, 2003)

CAL HIDRATADA COMO ESTABILIZANTE

A história da estabilização de solos na construção de pavimentos rodoviários

remonta já ao tempo das civilizações Mesopotâmica e Romana. Os gregos e romanos

foram os primeiros a utilizar cal como estabilizante (Kezdi, 1979, in Hamzah, 1983,

apud Cristelo, 2001).

Segundo Nóbrega (1988), o procedimento para a estabilização com utilização

de cal é, em si, bem simples. Consiste no revolvimento e pulverização do solo até

certa granulometria, em geral 60% passando pela peneira de 4,75mm de diâmetro,

espalhamento e distribuição da cal em porcentagem determinada em laboratório (em

média de 4 a 6%), podendo ser distribuída em pó ou na forma de leite de cal (mistura

com água). Após a distribuição do aglomerante, a mistura solo-cal é levada à umidade

ótima de compactação, homogeneizada e compactada na energia normal

especificada pelo projeto. Após acabada a compactação, deve-se aguardar o tempo

de cura, em geral de 3 a 7 dias, mantendo-se a umidade da mistura.

29

Já de acordo com estudos realizados por Bordignon (2015), a resistência a

compressão de amostras solo-cal com misturas de 3 a 6% de concentração do

aglomerante se estabilizou com tempos de cura de 7 a 28 dias, para amostras

compactadas com energia intermediária, e de 14 a 56 dias, para amostras com

energia normal de compactação, indicando relação direta da quantidade de cal

adicionada e tempo de cura. O melhor desempenho em termos da resistência a

compressão se deu com misturas de 16% de cal, mostrando gradual incremento da

resistência com o aumento da quantidade do aglomerante.

Ainda, segundo Johann (2009), a incorporação de 3 a 9% de cal hidratada em

amostras de solo com cinza volante em diversas concentrações e mesma umidade

(14%), resultou no aumento da resistência a compressão de todas as amostras, em

um intervalo de 28 a 90 dias.

2.7.1 Mecanismos de estabilização solo-cal

Ao se adicionar cal em qualquer solo que apresente minerais argilosos em

sua constituição, ocorrerão reações na presença de certo teor de umidade: troca de

íons e floculação, reações pozolânicas cimentantes e carbonatação.

O comportamento das argilas é considerado complexo devido a imperfeições

em sua composição mineralógica. É comum a ocorrência de substituições de átomos

de maior valência por átomos de menor valência em sua estrutura química,

denominadas substituições isomórficas, uma vez que não alteram o arranjo dos

átomos. Deste processo, resultam partículas negativamente carregadas (PINTO,

1998).

2.7.2 Troca catiônica

Segundo Prusinski e Bhattacharja (1999, apud Cunha, 2016, p.16), é a

primeira reação do processo de estabilização, da qual seguem a floculação e

aglomeração. Quando a superfície de um argilo-mineral possui deficiência de carga,

ficando negativa, este tende a neutralizar sua carga atraindo moléculas de água e

cátions para sua superfície, o que resulta em uma separação em duas camadas,

chamada de dupla camada difusa. Como a cal é rica em cátions de cálcio, sua adição

30

em adequada proporção favorece o processo de adsorção pela superfície dos argilo-

minerais, neutralizando sua carga negativa.

Segundo Pinto (1998), os cátions e ânions são facilmente trocáveis e

condicionam certos comportamentos das argilas, tornando-as mais ou menos

sensíveis à água dependendo do cátion adsorvido, o que explica a complexidade de

comportamentos apresentados pelas mesmas e a dificuldade de correlacioná-los por

meio de índices empíricos.

2.7.3 Floculação

O contato entre partículas de solo pode se fazer não somente através de sua

estrutura sólida, mas também pelas moléculas de água aderidas ás suas superfícies,

fenômeno diretamente relacionado com as deformações e resistência dos solos.

A combinação de forças de atração e repulsão que ocorrem entre as partículas

e os materiais adjacentes da dupla camada resulta na estruturação dos solos em dois

tipos básicos (figura 6), a estrutura floculada, quando o contato se faz entre as faces

e arestas das partículas, ou estrutura dispersa, quando as partículas se posicionam

paralelamente (PINTO, 1998).

Fonte: (PINTO, 1998)

De acordo com Herzog e Mitchell, (1963, apud Cunha, 2016), a troca de

cátions de sódio pelos de cálcio provenientes da cal, em solo argiloso, aliada a

elevação de PH e da concentração eletrolítica, resulta na mudança de orientação das

partículas, causando mudanças de textura e estruturação.

Figura 6 – (a) estrutura floculada com água salgada; (b) Estrutura floculada com água não salgada;

(c) Estrutura dispersa

31

2.7.4 Reações pozolânicas

Segundo Farzan et al. (2004), pozolana é definida como um material silicioso

ou sílico-aluminoso, que possui reduzida ou nenhuma propriedade cimentícia, mas

que quando finamente moído e na presença de água, reage quimicamente com o

hidróxido de cálcio à temperatura ambiente dando origem a compostos com

propriedades cimentícias.

Para Campello et al., (2000, apud Cunha, 2016), o aumento da resistência da

mistura solo-cal acontece porque as fontes de sílica, alumina e ferro presentes no solo

reagem com a cal e a água, formando diversos produtos cimentantes.

2.7.5 Carbonatação

Carbonatação é o processo constituído pela reação entre o dióxido de

carbono, presente no ar atmosférico, e um hidróxido ou óxido, formando assim

carbonatos. Esta reação é especialmente prejudicial em aglomerantes que contenham

cálcio, tendo como resultado o carbonato de cálcio, composto passível de lixiviação

pela água da chuva que diminui a resistência de misturas solo/cal ao reverter a reação

de hidratação do aglomerante (FARZAM et al., 2004). Afim de evitar este problema,

recomenda-se compactar o solo de forma a diminuir o volume de ar ali presente,

atenuando o efeito da carbonatação.

COMPRESSIBILIDADE DE SOLOS

O aumento de tensão no solo, causado pela construção de fundações,

estruturas e demais cargas, provoca a compressão das camadas de solo, diminuindo

seu volume com o acréscimo de cargas. Segundo Braja (2012), esta compressão é

causada pela deformação das partículas do solo, deslocamento de partículas e/ou

expulsão de água ou ar dos espaços vazios entre grãos.

De acordo com Caputo (1969), o recalque provocado pela compressão de

solo figura como uma das principais causas de problemas estruturais, uma vez que

32

apresenta deformações comparativamente maiores que a dos materiais de construção

e um comportamento igualmente distinto quanto a resposta à aplicação de cargas.

Enquanto diversos materiais apresentam linearidade na relação

tensão/deformação e respondem imediatamente ao acréscimo de cargas, muitos

solos apresentam esta relação em função do tempo, caso característico das argilas.

Como agravante, acresce o fato de que tais deformações geralmente não são

uniformes, podendo mesmo não serem prejudiciais ao solo em si, mas

comprometedoras da estabilidade de estruturas, uma vez que tais deformações

alteram a distribuição de cargas da superestrutura aos elementos de fundação.

2.8.1 Tipos de recalques

Segundo Braja (2012), o recalque do solo provocado por cargas pode ser

distribuído em três categorias amplas:

· Recalque elástico (ou recalque imediato), causado pela deformação

elástica de solo seco e de solos úmidos saturados sem qualquer

alteração no teor de umidade.

· Recalque por adensamento primário, resultado de uma alteração

volumétrica em solos coesivos saturados por causa da expulsão da

água que ocupa os espaços vazios.

· Recalque por adensamento secundário, observado em solos coesivos

saturados e resultado do ajuste plástico do solo.

Nota-se que em solos não coesivos de boa permeabilidade, caso das

areias e pedregulhos, o processo de adensamento é rápido, imediato à aplicação de

cargas, resultado do reajuste da posição das partículas ou de deformações plásticas

permanentes. Já em solos coesivos de baixa permeabilidade, caso das argilas, o

processo de adensamento tende a ser muito mais lento, resultado tanto do reajuste

da posição das partículas quanto da expulsão gradual de água dos espaços vazios

entre grãos e ajuste plástico de suas camadas, processos estes que podem ocorrer

em um período de anos ou mesmo de várias décadas (CAPUTO, 1988).

33

2.8.2 Processo de adensamento em solos saturados

Como forma de ilustrar o mecanismo do processo de adensamento, Caputo (1988),

propõe o seguinte exemplo (figura 7):

Figura 7 - Distribuição de carga por elemento de fundação Fonte: (CAPUTO, 1988)

Dado um elemento de fundação que dissipa sua carga ao solo em um ponto

“M” qualquer da camada de argila saturada, admite-se que a pressão transmitida pela

fundação seja “P0”, dividida em duas parcelas (equação 4):

= + (4) (5)

Onde “p” tem nome de pressão efetiva e “u” de sobrepressão hidráulica. A

água, presa nos espaços entre grãos de argila, recebe pressão e começa a escoar

lentamente, sendo drenada pela camada de areia, de forma a transmitir a

sobrepressão hidráulica, máxima logo que a carga é aplicada, para a parcela da

pressão efetiva, suportada pelo esqueleto sólido do solo. Como a pressão total

dissipada é constante, tem-se que ambas, pressão efetiva e sobrepressão hidráulica,

variam em função do tempo.

34

2.8.3 Processo de adensamento em solos não-saturados

Para solos não saturados, sistemas solo-ar-água, considera-se a área

superficial de contato entre partículas “As” para compor a força total no plano de

contato “P” (figura 8).

Figura 8 - Área de contato entre grãos de solo Fonte: (CAPUTO, 1988)

Desta forma, a força total normal ao plano de contato se dá por (equação 5):

= . + . + .

ou

(5)

(5)

= . + (1 − ). − . ( − )

Com

= =

35

Onde:

A = área total

As = área de contato entre partículas

Aag = área de contato da fase aquosa

Ag = área de contato da fase gasosa

Ps = pressão efetiva da fase sólida

Pag = pressão efetiva na fase aquosa

Pg = pressão efetiva na fase gasosa

Como α é muito pequeno, (1 – α) tende a 1; Ps,em geral, é muito elevado.

Assim, tomando α.Ps=P (pressão efetiva), tem-se (equação 6):

= − + . ( − )(6)

A equação acima é conhecida como Princípio das pressões efetivas, proposto

por Terzaghi e generalizado para solos não saturados por Bishop, em 1955.

ENSAIO DE ADENSAMENTO EDOMÉTRICO

Entende-se por ensaio de adensamento edométrico ou adensamento

unilaterial, o método para a determinação das propriedades de adensamento do solo,

caracterizadas pela velocidade e magnitude das deformações quando uma amostra

indeformada de solo é lateralmente confinada e axialmente carregada e drenada

(ABNT 12007, 1990) .

Segundo Ortigão (2007), o estudo de deformações volumétricas de amostras

de solo sem deformações laterais se desenvolve com o uso de um aparelho

desenvolvido por Terzaghi, conhecido como oedômetro (figura 9).

36

Fonte: (ORTIGÃO, 2007)

Neste ensaio, um corpo de prova cilíndrico é confinado por um anel de aço e,

no topo e na base, são inseridas pedras porosas para permitir a drenagem. A carga

vertical é transmitida através de uma placa de distribuição rígida, que serve para

uniformizar pressões, e uma bacia de saturação permite manter a amostra sob água,

evitando a perda de umidade durante o ensaio de solos saturados.

De acordo com Craig (2007), são aplicados ao solo sucessivos incrementos

de pressão que dobram de intensidade a cada novo carregamento, com resultados

expressos em um gráfico que mostra a espessura (ou variação percentual da

espessura) do corpo de prova ou do índice de vazios no final de cada período de

incremento de pressão em relação à tensão efetiva correspondente.

A correlação entre a variação do índice de vazios (Δe) a deformação

volumétrica (ɛvol) é dada por (equação 7):

ɛ = =1 + (7)

Figura 9 - Oedômetro

37

Onde:

ɛvol = deformação volumétrica

e0 = índice de vazios inicial

V0 = volume inicial

Δe = variação do índice de vazios

ΔV = variação de volume

2.9.1 Determinação de recalques pela compressibilidade edométrica

Em terrenos compostos de múltiplas camadas de solos com diferentes

compressibilidades, o recalque da camada mais compressível é considerado como o

equivalente aos de corpos de prova submetidos à compressão edométrica.

A variação de altura de um material devido a aplicação de um carregamento

é proporcional a variação do índice de vazios, sendo que a altura das partículas

sólidas permanece constante, expressa como (equação 8):

= . (1 + ) = . (1 + ) (8)

Onde:

H0 = a altura equivalente às partículas sólidas;

H1 = a altura do conjunto partículas sólidas mais os vazios antes da aplicação

da carga;

H2 = altura do conjunto partículas sólidas mais os vazios após a aplicação da

carga;

e1 = índice de vazios antes da aplicação da carga;

e2 = índice de vazios após a aplicação da carga.

Expressando H0 em função de H1, substituindo na expressão H2, e sabendo

que o recalque expresso por ρ é igual a diferença entre H1 e H2, tem-se a seguinte

equação:

= . ( − )(9)

38

Para argilas saturadas o resultado do ensaio de adensamento corresponde

ao eixo das pressões aplicadas, em escala logarítmica. Ao analisar um gráfico de

adensamento nota-se que a partir de determinada tensão σa’, o índice de vazios varia

linearmente com o logaritmo do carregamento aplicado, sendo este trecho retilíneo

chamado de reta virgem, e dele origina-se o índice de compressão, introduzido por

Terzaghi (figura 10)

Fonte: (ISHIBASHI; HAZARIKA, 2015)

A equação utilizada para o cálculo de recalque total do solo quando a

tensão inicial e final estão presentes no trecho sobre-adensado é dependente

do parâmetro de compressibilidade , que pode ser expressa da seguinte

forma:

=−

2 − 1(10)

O parâmetro da curva (e x log σv’), representado por c, pode ser

convertido pelo parâmetro da curva ( x logσv’), representado por r.

Figura 10 - Curva de índice de vazios, reta virgem (adaptado)

39

=1 + 0

(11)

As representações gráficas de c e r são apresentadas, juntamente

com os parâmetros e , nas figuras a seguir (figura 11).

(a) (b)

Fonte: (NBR 12007, 1990)

Substituindo a equação de índice de compressão na equação de recalques,

obtém-se a expressão para solos normalmente adensados:

=.

1 +. log

+ ′′

(12)

Como é possível verificar na figura 11, o parâmetro representa a variação

do índice de vazios do período de recompressão do solo, e o parâmetro representa

a variação da deformação do solo no período de recompressão. Dessa forma para

solos pré-adensados, a equação para cálculo de recalque é expressa da seguinte

forma.

Figura 11 - (a) determinação gráfica do parâmetro Cc ; (b) determinação gráfica doparâmetro Cr

40

=. 1

1 + 1log

+ ′ (13)

Nesta equação é possível calcular o recalque utilizando de forma indireta o

índice de compressão, quando o solo apresentar graficamente a reta virgem.

O valor de r pode ser substituído na equação anterior da seguinte forma:

= . 1. log+ ′ (14)

Em solos sobre-adensados, a trajetória desenvolvida em um carregamento se

inicia sobre o trecho anterior à tensão de pré-adensamento, isto faz com que o cálculo

do recalque seja diferente do que foi apresentado anteriormente, pois ele não

apresenta a reta virgem. Desta forma, o cálculo do recalque torna-se dependente do

índice de descompressão , ou pelo índice de recompressão , aplicada sobre uma

reta média, representativa deste trecho da curva, cujo valor está entre 10 a 20% do

índice de compressão, dependendo do tipo do solo.

Para solo pré-adensado carregado além da pressão de pré-adensamento

σ’ , ou seja, σ’ >σ’ , é utilizada a seguinte equação:

=1 +

. ( . logσσ

+ . log(σ + Δσ′σ

)(15)

As figuras a seguir representam as três situações possíveis (figura 12).

Fonte: (ORTIGÃO, 2007)Figura 12 - (a) Solo PA carregado com σ’vf>σ’vm; (b) idem, com σ’vf<σ’vm;(c) solo NA

41

MATERIAIS E METODOLOGIA

MATERIAIS

3.1.1 Solo

O solo a ser trabalhado tem como origem a coleta e caracterização realizados

por Sales et al. (2017), proveniente de um loteamento condomínio na Rua Francisco

da Conceição Machado, bairro Gralha Azul, em Fazenda Rio Grande – PR,

coordenadas 25°41'04.6"S 49°18'29.7"W, estimadas por meio do Google Maps.

A profundidade de coleta foi de aproximadamente 1,5 metros, sendo o solo

representativo da formação Guabirotuba e visivelmente uniforme em cor e textura,

sem contaminações aparentes (figura 13).

Fonte: (SALES; RIBEIRO; NERY, 2017)

Afim de classificá-lo foram realizados ensaios de caracterização que incluíram

análise granulométrica, massa específica real dos grãos (GS), limites de Atterberg e

compactação. Com base nestes ensaios, classifica-se este solo como argiloso A-7-5

(TBR) ou como silte inorgânico (tipo ML) com presença de areias finas siltosas e

argilosas (SUCS).

Figura 13 - Local da escavação

42

3.1.2 Análise granulométrica

O ensaio granulométrico foi realizado conforme a NBR 7181 (2016). Foram

realizadas três etapas distintas, peneiramento grosso, sedimentação e peneiramento

fino, com uso do defloculante hexametafosfato de sódio para a desagregação de

partículas na etapa de sedimentação. Os resultados das etapas, então, foram

reunidos para composição da curva granulométrica (figura 14).

Figura 14 - Curva granulométrica do solo estudadoFonte: (SALES; RIBEIRO; NERY, 2017)

3.1.3 Massa específica real dos grãos

Tomando como base a NBR 6508 (1984) e (DNER-ME - 093/94, 1994), foram

ensaiadas 6 amostras para o solo passante na peneira de 2,00mm, bem como outras

6 para a cal utilizada nas misturas.

Tendo em vista a reatividade apresentada pela cal hidratada com água, optou-

se pelo uso de querosene na execução dos ensaios da mesma. As amostras foram

preparadas e tiveram a fração gasosa removida com auxílio de uma bomba de vácuo,

43

com pressão de 88 KPa, por um tempo mínimo de 30 minutos ou até que não fossem

mais detectadas bolhas de ar (figura 15). Os resultados obtidos indicaram massa

específica de 2,75 g/cm³ para o solo e 3,33 g/cm³ para a cal (tabelas 4 e 5).

Fonte: Autoria própria (2018)

Tabela 4 - Determinação da Massa Específica Real dos Grãos (Gs) - Solo

Picnômetro n° 12 30 3Peso do picnômetro (g) 62,93 60,66 69,13Peso do picnômetro + água (g) 162,37 160,14 168,74Peso do solo (g) 10,02 10,02 10,00Peso do picnômetro + água + solo (g) 168,73 166,51 175,11Temperatura (°C) 20,00 20,00 20,00Gs (20) 2,74 2,75 2,75


Tabela 5 - Determinação da Massa Específica Real dos Grãos (Gs) - Cal


Picnômetro n° 13 7 4Peso do picnômetro (g) 43,03 68,46 62,53Peso do picnômetro + querosene (g) 120,53 145,9 139,82Peso da cal (g) 10,09 10,04 10,00Peso do picnômetro + querosene + cal (g) 127,58 152,92 146,82Temperatura (°C) 20,00 20,00 20,00Gs (20°C) 3,319 3,325 3,333

Figura 15 - Execução do ensaio de Gs

44

3.1.4 Limites de Atterberg

Pautando-se pela NBR 6459 (1984) para os ensaios de limite de liquidez (LL)

e pela NBR 7180 (1984) para os ensaios de limite de plasticidade (LP), foram

efetuados ensaios tanto para o solo natural quanto para as misturas solo/cal (CH-III)

de interesse, com resultados a seguir (tabela 6):

Tabela 6 - Determinação dos Limites de Atterberg

Teores de Cal (%) 0% 3% 5% 7% 9%Limite de Liquidez (%) 50% 52% 50% 50% 51%Limite de Plasticidade (%) 24% 29% 31% 33% 31%Índice de Plasticidade 26 23 19 17 20Fonte: Autoria própria (2018)

3.1.5 Compactação

Utilizando a norma NBR 7182 (2016) como base, foram realizados ensaios

para a determinação das curvas de compactação do solo natural e de misturas com

3%, 5%, 7% e 9% de cal hidratada (CH-III). Os ensaios foram realizados com energia

normal de compactação em moldes de tamanho pequeno (figura 16), com resultados

expressos a seguir (tabela 7):

Fonte: Autoria própria (2018)Figura 16 - Equipamento utilizado no ensaio de compactação normal

45

Tabela 7 - Ensaio de Compactação - Energia normal

Teores de Cal (%) 0%* 3%* 5% 7% 9%Umidade ótima (%) 27,81 33,99 31,16 28,32 25,49ϒ (g/cm³) 1,92 1,87 1,85 1,82 1,81ϒd (g/cm³) 1,50 1,44 1,41 1,42 1,44* (SALES; RIBEIRO; NERY, 2017)


3.1.6 Água

A água utilizada na execução dos ensaios, bem como para a moldagem dos

corpos-de-prova, foi água destilada, obtida pelo processamento de água potável da

rede pública de abastecimento.

3.1.7 Cal

A cal hidratada utilizada nas misturas analisadas é do tipo CH-III, em forma

de pó fino, comumente encontrada em casas de materiais de construção.

MÉTODOS

Para a obtenção de resultados coerentes e precisos se faz necessária a

correta descrição e planejamento dos ensaios e seus métodos, de forma a garantir a

reprodutibilidade e prosseguimento da pesquisa em futuros estudos. A seguir são

apresentados com detalhes os métodos que deverão ser utilizados na pesquisa, a

escolha dos traços para análise e os equipamentos.

3.2.1 Ensaio de compressão edométrica

Para a determinação do adensamento das misturas solo/cal a serem

analisadas, foi realizado o ensaio de compressão edométrica segundo a NBR 12007

de 1990. Para tal, fez-se uso de uma prensa com carregamento manual e oedômetro

(figura 17).

46

(a) (b)


Foram utilizados pesos de metal para as progressivas fases de carga e

descarga, com tempo de 24 horas ou 86400 segundos para cada. No total foram

efetuadas 7 etapas de carga, com pressões de 22,15 KPa a 1417,80 KPa e 5 de

descarga, com pressões de 1417,80 KPa a 44,30 KPa. A captação e registro dos

deslocamentos foi feita pelo LVDT – displacement transducer, unidade analógico-

digital, ligados a um software de aquisição de dados.

3.2.2 Composição das misturas e processo de moldagem dasamostras

Foram moldados corpos de prova de solo misturado com cal hidratada

(amostras deformadas), com teores de 0%, 3%, 5%, 7% e 9% de cal hidratada em pó

sobre o solo seco, em moldes de formato quadrado de 10x10 cm de área e 2 cm de

altura (figura 18). As amostras foram, portanto, dimensionadas para o volume do

molde em questão, seguindo o peso específico máximo e umidade ótima de cada

mistura (tabela 7).

Figura 17 - a) Prensa carregada; b) Detalhe do oedômetro e extensômetro durante aexecução do ensaio

47

As amostras foram então embaladas com dupla camada de filme plástico,

identificadas, ensacadas e deixadas curar por um período de 28 dias para a execução

do ensaio de adensamento.


Ao final do tempo de cura, as amostras foram talhadas a mão e moldadas no

anel do oedômetro, sendo o excedente do material utilizado para determinação da

umidade inicial da amostra a ser ensaiada.

3.2.3 Parâmetros iniciais e finais das amostras analisadas

Seguindo as recomendações da NBR 12007/90, certos parâmetros das

amostras foram aferidos antes e depois dos ensaios de adensamento, como meio de

verificação do processo de moldagem das amostras nos anéis, bem como para o

cálculo do índice de vazios inicial e grau de saturação de cada mistura, requisitados

pela norma (tabela 8).

Figura 18 - Amostras moldadas e embaladas para cura

48

Tabela 8 - Composição das amostras

Teor de cal (%)0% 3% 5% 7% 9%

Massa do anel (g): 109,79 109,64 109,79 109,79 109,64Diâmetro do anel (cm) 7,51 7,51 7,51 7,51 7,51

Massa inicial da amostra (g): 276,80 271,35 269,28 272,18 268,31Massa final da amostra (g): 285,64 283,50 284,71 279,71 277,26

Massa seca inicial (g): 220,93 217,47 215,56 218,40 218,75Massa seca final (g): 229,93 216,41 217,97 215,82 216,15

Massa específica aparenteúmida inicial (g/cm³): 1,89 1,83 1,80 1,83 1,79

Teor de umidade inicial (%) 25,29 24,77 24,92 24,62 22,65Teor de umidade final: 24,23 31,00 30,62 29,60 28,27

Área do anel (mm²) 44,30 44,30 44,30 44,30 44,30Volume do anel (mm3) 88,59 88,59 88,59 88,59 88,59

Gs da amostra: 2,746 2,763 2,775 2,786 2,798Índice de vazios inicial (e0) 0,818 0,919 0,968 0,976 0,984

Grau de saturação inicial (S0) 0,848 0,745 0,714 0,703 0,644Grau de saturação final (S0) 0,999 1,069 1,004 0,911 0,853


49

RESULTADOS E DISCUSSÕES

COMPARAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS VERTICAIS NASAMOSTRAS POR ESTÁGIO DE CARREGAMENTO

Neste item serão abordados os desempenhos relativos das amostras,

divididos por estágio de carregamento, de forma a comparar a variação dos

deslocamentos das misturas para cada pressão analisada. Ao final, será efetuada a

análise geral para todos os carregamentos e deslocamentos acumulados.

4.1.1 Análise dos deslocamentos verticais para o primeirocarregamento

Ao comparar o desempenho das diferentes amostras submetidas ao primeiro

carregamento, de 1 Kg, equivalente a tensão de 22,15 KPa no corpo de prova,

verificou-se que o incremento de cal hidratada auxiliou na redução da expansão das

amostras quando saturadas para a execução do ensaio. A amostra de solo natural,

por sua vez, expandiu-se em 1,16% de sua altura inicial de 20 mm, no decorrer da

duração do presente carregamento (figura 19).


-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s)

Adensamento das amostras submetidas a tensão de 22,15 KPa

Solo/Cal (3%)Solo/Cal (5%)Solo/Cal (7%)Solo/Cal (9%)Solo

Figura 19 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-cal frente aoprimeiro carregamento (22,15 KPa)

50

4.1.2 Análise dos deslocamentos verticais para o segundocarregamento

Ao submeter cada amostra ao segundo carregamento, de 2 Kg, equivalente a

tensão de 44,30 KPa no corpo de prova, observa-se a continuidade da expansão da

amostra de solo natural, em 0,24% da altura inicial da amostra, bem como

deslocamentos relativamente menores nas amostras com 7% e 9% de cal, na ordem

de -0,044 mm e -0,046 mm, respectivamente (figura 20).


4.1.3 Análise dos deslocamentos verticais para o terceirocarregamento

Ao submeter cada amostra ao terceiro carregamento, de 4 Kg, equivalente a

tensão de 88,60 KPa no corpo de prova, observa-se o começo dos deslocamentos

negativos da amostra de solo natural, na ordem de -0,136 mm. São observados

deslocamentos de -0,105 mm para a mistura com 7% de cal, -0,106 mm para a mistura

com 3%, -0,155 mm para a mistura de 9% e -0,170 mm para mistura com 5% de cal

(figura 21).

-0,12

-0,1

-0,08

-0,06

-0,04

-0,02

0

0,02

0,04

0,06

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s)



Figura 20 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-cal frenteao segundo carregamento (44,30 KPa)

51


4.1.4 Análise dos deslocamentos verticais para o quartocarregamento

Ao submeter cada amostra ao quarto carregamento, de 8 Kg, equivalente a

tensão de 177,20 KPa no corpo de prova, observa-se a queda do desempenho da

amostra de solo natural (deformação de -0,252 mm) em relação as misturas que

possuem deslocamentos entre -0,123 mm e -0,212 mm (figura 22).


-0,18

-0,16

-0,14

-0,12

-0,1

-0,08

-0,06

-0,04

-0,02

0

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s)



-0,3

-0,25

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s)



Figura 21 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-cal frenteao terceiro carregamento (88,60 KPa)

Figura 22 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-calfrente ao quarto carregamento (177,20 KPa)

52

4.1.5 Análise dos deslocamentos verticais para o quintocarregamento

Ao submeter cada amostra ao quinto carregamento, de 16 Kg, equivalente a

tensão de 354,40 KPa no corpo de prova, observa-se a ampliação da diferença dos

deslocamentos do solo natural, com -0,452 mm, em relação as misturas, com

deslocamentos entre -0,163 mm e -0,299 mm (figura 23).


4.1.6 Análise dos deslocamentos verticais para o sexto carregamento

Ao submeter cada amostra ao sexto carregamento, de 32 Kg, equivalente a

tensão de 708,80 KPa no corpo de prova, observa-se deslocamentos de -0,181 mm

para mistura com 9% de cal, -0,271 mm para mistura de 7%, -0,397 mm para mistura

de 3%, -0,432 mm para a de 5% e -0,896 mm para o solo natural (figura 24).

-0,5-0,45-0,4

-0,35-0,3

-0,25-0,2

-0,15-0,1

-0,050

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s)



Figura 23 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-cal frenteao quinto carregamento (354,40 KPa)

53


4.1.7 Análise dos deslocamentos verticais para o sétimocarregamento

Ao submeter cada amostra ao sétimo e último carregamento, de 64 Kg,

equivalente a tensão de 1417,60 KPa no corpo de prova, observa-se que a amplitude

dos deslocamentos variou segundo a concentração de cal das misturas, com

deslocamento de -0,293 mm para a mistura de 9%, -0,432 mm para a mistura de 7%,

-0,698 mm para mistura de 5%, -1,008 mm para a de 3% e -1,09 mm para o solo

natural (figura 25).


-1-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1

0

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s)



-1,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s)



Figura 24 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-cal frenteao sexto carregamento (708,80 KPa)

Figura 25 - Comparação dos deslocamentos verticais das diferentes misturas solo-cal frente aosétimo carregamento (1417,60 KPa)

54

4.1.8 Comparação do desempenho relativo das amostras por etapade carga

Ao comparar os deslocamentos verticais das misturas em relação a amostra

de solo natural, para cada um dos 7 incrementos de carga analisados, observa-se

redução dos deslocamentos para todas as tensões aplicadas, com exceção do

deslocamento a amostra com 9% de cal na tensão de 88,60 KPa.

Para as primeiras duas tensões os deslocamentos relativos são

expressivamente maiores devido a expansão da amostra de solo, fato que ampliou a

diferença entre os deslocamentos verticais das amostras comparadas. Já para as

demais tensões, observa-se melhor desempenho relativo da amostra com 9% de cal,

com redução de 79,80% do deslocamento para a tensão de 708,80 KPa e de 73,12%

para a tensão de 1417,60 KPa (tabela 9).

Tabela 9 – Comparação dos deslocamentos verticais das misturas em relação ao solo natural

Tensão (KPa)

Deslocamento vertical relativo ao solo natural (%)Teor de cal (%)

3% 5% 7% 9%

22,15 -195,67% -214,72% -133,77% -125,11%44,30 -221,28% -310,64% -193,62% -197,87%88,60 -22,06% 25,00% -22,79% 13,97%177,20 -51,19% -15,87% -35,71% -25,40%354,40 -60,40% -33,85% -57,96% -63,94%708,80 -55,69% -51,79% -69,75% -79,80%

1417,60 -7,52% -35,96% -60,37% -73,12%

55

4.1.9 Comparação do desempenho geral das amostras quanto aodeslocamento vertical absoluto

Comparando de forma mais abrangente a resistência ao deslocamento das

amostras para os diversos carregamentos, observa-se uma variação de desempenho

das misturas com o acréscimo de tensão aplicada as amostras.

Nos primeiros dois carregamentos, verifica-se expansão da amostra de solo

natural em decorrência de sua saturação para ensaio, com deslocamento acumulado

de 0,278 mm, ou 1,39% da altura da amostra (figura 26).

O comportamento das misturas solo-cal, por sua vez, oscila entre si conforme

o estágio de carregamento, hora com melhor desempenho de amostras com menores

teores de cal, hora o oposto. Nota-se, porém, que para tensões mais elevadas,

principalmente nos últimos dois carregamentos, prevalece a propriedade cimentante

da cal para o incremento da capacidade de suporte. Os valores dos deslocamentos

verticais para todos os carregamentos se fazem disponíveis no Apêndice A.


-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

0 100 200 300 400 500 600 700

Des

loca

men

tove

rtica

l(m

m)

Tempo (s) Milhares

Deslocamento vertical das amostras para as sucessivas etapas decarregamento

Solo

Solo/cal (3%)

Solo/cal (5%)

Solo/cal (7%)

Solo/cal (9%)

Figura 26 - Comparação dos deslocamentos verticais acumulados para as diferentes amostras

56

ANÁLISE DO COEFICIENTE DE ADENSAMENTO (CV) DASAMOSTRAS

Segundo a norma NBR 12007/90 a determinação do coeficiente de

adensamento, relacionado com a velocidade com a qual ocorrem descolamentos

verticais nas amostras, pode ser efetuada indiretamente através dos métodos de

Casagrande e de Taylor, sendo ambos métodos gráficos para a determinação do

parâmetro. Optou-se, pois, pela utilização do processo de Taylor no presente trabalho,

como representado a seguir (figura 27):

Fonte: (VERRUIJT, 2010)

A obtenção do coeficiente de adensamento (Cv) pelo método de Taylor é

definida por (equações 16 e 17):

= −59

( − )

= 0,848 ×(0,5 × )

A determinação gráfica dos parâmetros H90 e t90 de cada amostra analisada

pelo método se faz disponível no Apêndice B. Os coeficientes de adensamento das

amostras estão condensados na tabela a seguir (tabela 10):

Figura 27 - Obtenção dos parâmetros H90 e T90 pelo processo de Taylor (adaptado)

57

Tabela 10 - Coeficientes de adensamento (Cv) das amostras analisadas

Coeficiente de Adensamento - (m²/s) x10⁻⁸

Pressão(KPa)

Teor de cal (%)0% 3% 5% 7% 9%

22,15 814,08 461,06 837,55 838,3044,30 820,77 724,34 829,01 795,5388,60 774,74 775,58 766,60 825,86 787,40177,20 760,49 731,56 770,05 792,84 811,80354,40 753,05 773,11 757,45 781,53 797,85708,80 722,01 518,27 689,45 762,23 747,46

1417,60 568,04 655,06 698,62 753,86 766,30

Média 753,05 773,11 724,34 792,84 795,53 Fonte: Autoria própria (2018)

Devido à expansão decorrida na amostra de solo natural para os dois

primeiros carregamentos, não foi possível determinar seus coeficientes de

adensamentos, uma vez que as curvas associadas a ambas não apresentaram

trechos virgens.

Observa-se que de forma geral a adição de cal elevou os valores de Cv, com

ganhos de 2,66% para a mistura de 3%, 5,28% para mistura de 7% e 5,64% para

mistura de 9% em relação à amostra de solo natural. Para a mistura com 5% de cal,

houve redução relativa de -3,81%. As curvas do coeficiente de adensamento pela

tensão efetiva de cada estágio de carregamento se encontram disponíveis no

Apêndice C.

ANÁLISE DO ÍNDICE DE VAZIOS

Tão importante quanto os deslocamentos verticais associados a variação de

tensão, a análise do comportamento do índice de vazios das amostras permite a

obtenção de parâmetros utilizados para averiguar o desempenho de solos

estabilizados bem como a tensão de pré-adensamento, ligada ao histórico de tensões

em amostras indeformadas ou a capacidade de suporte das misturas analisadas.

Nesta seção serão analisados coeficiente de compressão (Cc), expansão (Cs)

além da pressão de pré-adensamento.

58

4.3.1 Comparação dos índices de vazios das amostras

Como visto no ensaio de compactação (tabela 7), a adição de cal afeta

negativamente a massa específica máxima das misturas, reduzindo seu valor.

Somados este efeito com a elevação do Gs das amostras devido a adição cal,

observa-se que as misturas apresentam crescentes índices de vazios iniciais (tabela

8). No entanto, apesar do aumento do volume de vazios, o caráter cimentante do

aglutinante diminuiu a variação entre os índices iniciais e finais de vazios das

amostras, de forma que a amostra com 9% de cal obteve uma variação 55,43% menor

que a de solo natural, a qual possui a maior variação (figura 28).


Para além da variação dos índices de vazio, vale destacar a alteração no

formato das curvas para os primeiros carregamentos, anteriores ao trecho virgem das

mesmas. O aumento da proporção de cal resultou da alteração do formato hora curvo,

visível na curva da amostra de solo natural, para um formato reto, linear, observado

na curva da mistura com 9% de cal.

Figura 28 - Comparativo das curvas de índice de vazios pela tensão efetiva

0,650,670,690,710,730,750,770,790,810,830,850,870,890,910,930,950,970,99

2 20 200 2000

ìndi

cede

vazi

os

Tensão (KPa)

Índice de vazios x Variação da tensão efetiva

Solo/cal (9%)

Solo/cal (7%)

Solo/cal (5%)

Solo/cal (3%)

Solo natural

59

Comportamento semelhante foi observado por Cunha (2016), em seu estudo

sobre a compressibilidade de um solo da formação Guabirotuba estabilizado com cal,

onde adições de cal em amostras sem tempo de cura resultaram, de forma geral, na

elevação do índice de vazios inicial das amostras e na redução de sua variação, porém

de forma não proporcional com a adição de cal (figura 29).

Fonte: Cunha (2016)

4.3.2 Coeficientes de compressão (Cc) e expansão (Cs)

Tomando como base as curvas de índice de vazios pela tensão e aplicando o

método da figura 11, são obtidos os coeficientes Cc e Cs que representam,

respectivamente, o quanto cada amostra se comprime nas etapas de carga, e se

expande nas etapas de descarga. Dos parâmetros analisados, o coeficiente de

compressão é o parâmetro que fornece a melhor base para comparação dos

desempenhos das misturas, por relacionar diretamente o comportamento do

esqueleto mecânico do solo com o incremente de tensão.

Observa-se a existência de uma correlação favorável entre a quantidade de

cal e a diminuição tanto do Cc quanto do Cs (figuras 28 e 29), de forma que a mistura

com 9% de cal apresenta coeficiente de compressão 76,32% e um coeficiente de

expansão 81,89% menores que o solo natural (tabela 10).

Figura 29 - Comparativo das curvas de índice de vazios pela tensão normal efetiva

60

Tabela 11 - Determinação dos parâmetros Cc e Cs




Teor de cal (%) 0% 3% 5% 7% 9%Cc 0,226 0,198 0,141 0,080 0,054Cs 0,035 0,019 0,012 0,008 0,006

0,226

0,198

0,141

0,080

0,054

0,0000,0200,0400,0600,0800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,260

0% 3% 5% 7% 9%

Coe

ficie

nte

deco

mpr

essã

o

Porcentagem de cal das amostras (%)

Coeficiente de compressão

Coeficiente decompressão

0,035

0,019

0,0120,008

0,006

0,000

0,004

0,008

0,012

0,016

0,020

0,024

0,028

0,032

0,036

0,040

0% 3% 5% 7% 9%

Coe

ficie

nte

deex

pans

ão

Porcentagem de cal das amostras (%)

Coeficiente de expansão

Coeficiente deexpansão

Figura 30 - Coeficientes de Compressão (Cc)

Figura 31 - Coeficientes de Expansão (Cs)

61

4.3.3 Tensão de pré-adensamento

Utilizando-se o método de Pacheco Silva (figura 30), foram determinadas as

tensões de pré-adensamento ( ′ ) de cada amostra (Apêndice D).

Fonte: NBR 12007/90 (1990)

Observa-se que pequenas adições de cal elevam a tensão de pré-

adensamento, com aumento de 42,50% para a amostra contendo 3% de cal, quando

comparada ao solo natural. Maiores adições, no entanto, causam efeito oposto, com

redução de 5,00% para a amostra com 5% de cal, 11,25% para a amostra com 7% de

cal e 25,00% para a amostra de 9% (tabela 11).

Tabela 12 - Determinação da tensão de pré-adensamento pelo método de Pacheco Silva

Teor de cal (%) 0% 3% 5% 7% 9%′ (KPa) 400 570 380 355 300


Figura 32 - Obtenção da tensão de pré-adensamento pelo método de Pacheco Silva

62

CONCLUSÃO

A pesquisa realizada no presente trabalho constatou que a utilização de cal

hidratada como material estabilizante para o solo da Formação Guabirotuba

ocasionou redução dos recalques por adensamento nas misturas solo/cal analisadas,

para um tempo de cura de 28 dias.

Comparando os resultados dos deslocamentos verticais das amostras de solo

com as misturas, é possível observar reduções dos recalques em até 79,80% para a

amostra com 9% de cal, 69,75% para a amostra com 7% e de 51,79% para a amostra

de 5%, na tensão efetiva de 708,80 KPa. Já para a amostra contendo 3% de cal,

houve redução de 60,40% do deslocamento na tensão de 354,40 KPa. Observa-se

um desempenho geral levemente inferior da amostra de 5% em comparação com as

demais, possivelmente por ser a mistura com menor massa específica dentre as

analisadas no ensaio de compactação (tabela 7). Constata-se, também, que ocorre a

expansão da amostra de solo natural no decorrer dos dois primeiros carregamentos,

na ordem de 1,39% da altura inicial da amostra, fato não ocorrido em nenhuma mistura

analisada. Desta forma, pode-se concluir que mesmo pequenas adições de cal

reduziram sensivelmente o efeito da expansão.

Analisando os coeficientes de adensamento das amostras, obtidos através do

método de Taylor, nota-se baixa influência da adição de cal hidratada no Cv, com

resultados médios das misturas oscilando entre 3,81% de redução e 5,64% de

aumento, em comparação com a amostra de solo natural. Já a variação do Cv com o

aumento da tensão aplicada mostrou-se indiferente a adição do aglomerante, de

forma que todas as amostras analisadas apresentaram leve queda com o incremento

dos carregamentos. No decorrer da aplicação do processo de Taylor para o cálculo

do coeficiente, notou-se grande rapidez na ocorrência do adensamento primário, com

tempo T90 das misturas quase sempre constante e breve, em torno de 15 a 20

segundos. Alteraram-se, pois, as variações das alturas dos corpos de provas (H90) e

não o tempo necessário para sua ocorrência, o que denota a influência da adição da

cal sobre os deslocamentos, mas não sobre o tempo demandado para que ocorram.

Os parâmetros de compressão (Cc) e expansão (Cs) tiveram acentuada

redução com o aumento da proporção de cal das misturas, com redução do Cc em

entre 12,51% até 76,32% entre as amostras de 3% e 9% de cal. Reduções ainda

63

maiores foram observadas no Cs, na ordem de 46,11% e 81,89%, também entre as

amostras de menor para maior teor do aglomerante. Desta forma, ambos coeficientes

indicam a aplicabilidade da cal hidratada como estabilizante, atenuando a amplitude

dos deslocamentos tanto na fase de compressão como de descompressão.

Quanto a tensão de pré-adensamento, optou-se pela utilização do método de

Pacheco Silva para sua determinação, uma vez que a adição de cal alterou o

comportamento das curvas, principalmente nos trechos anteriores as retas virgens,

de modo que a localização do ponto de curvatura mínimo, quesito obrigatório para o

método de Casagrande, tornou-se de difícil determinação. Esta alteração de

comportamento nos primeiros carregamentos resultou em maior variação dos

coeficientes de vazios antes do trecho virgem, acarretando em retas virgens mais

inclinadas, com menores variações no índice de vazios e consequentemente menores

tensões de pré-adensamento. Dessa forma, as amostras contendo 7% e 9% de cal

obtiveram tensões de pré-adensamento ( ′ ) 11,25% e 25,00% menores que a

amostra de solo natural, enquanto misturas com menores teores resultaram em

tensões de pré-adensamento próximas, caso da amostra de 5% (5% menor), ou

mesmo maiores, caso da amostra com 3% de cal que obteve ′ 42,50% maior.

Por fim, através dos ensaios laboratoriais efetuados, conclui-se que adições

de cal hidratada na ordem de 9% possuem maior eficácia na estabilização do solo

estudado, anulando sua expansão, com redução dos recalques nas fases de

compressão e descompressão, porém sem alteração expressiva na velocidade do

adensamento.

64

REFERÊNCIAS

ABNT-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508: Grãos desolo que passam na peneira de 4,8mm - Determinação da massa específica.Rio

de Janeiro, RJ., 1984a.

ABNT-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180: Solo -Determinação do limite de plasticidade.Rio de Janeiro, RJ., 1984b.

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APÊNDICE A – DESLOCAMENTOS VERTICAIS PARA OS DIFERENTESESTÁGIOS DE CARGA.

σ'v (Kpa) Intervalo demedição (s)

Tempoacumulado (s)

Deslocamento Vertical (mm)Teor de cal (%)

0% 3% 5% 7% 9%

22,15 0 0 0 0 0 0 022,15 7,5 7,5 0,001 -0,14 -0,175 0 -0,05322,15 15 15 0,002 -0,147 -0,235 0 -0,05322,15 30 30 -0,046 -0,152 -0,24 0,002 -0,05322,15 60 60 -0,041 -0,156 -0,246 -0,071 -0,05422,15 120 120 0,03 -0,161 -0,25 -0,073 -0,05422,15 240 240 0,086 -0,166 -0,255 -0,073 -0,05422,15 480 480 0,156 -0,17 -0,26 -0,073 -0,05622,15 900 900 0,175 -0,173 -0,261 -0,074 -0,05622,15 1800 1800 0,186 -0,175 -0,263 -0,074 -0,05622,15 3600 3600 0,198 -0,176 -0,263 -0,074 -0,05622,15 7200 7200 0,208 -0,178 -0,263 -0,074 -0,05622,15 14400 14400 0,214 -0,18 -0,265 -0,076 -0,05822,15 28800 28800 0,222 -0,181 -0,265 -0,076 -0,05822,15 86400 86400 0,231 -0,221 -0,265 -0,078 -0,05844,30 0 86400 0,231 -0,221 -0,265 -0,078 -0,05644,30 7,5 86407,5 0,232 -0,254 -0,331 -0,103 -0,08244,30 15 86415 0,232 -0,255 -0,339 -0,104 -0,08444,30 30 86430 0,231 -0,257 -0,342 -0,106 -0,08644,30 60 86460 0,231 -0,259 -0,346 -0,108 -0,08644,30 120 86520 0,231 -0,26 -0,347 -0,108 -0,08744,30 240 86640 0,231 -0,262 -0,349 -0,111 -0,08944,30 480 86880 0,231 -0,264 -0,352 -0,111 -0,08944,30 900 87300 0,231 -0,265 -0,354 -0,112 -0,09144,30 1800 88200 0,232 -0,267 -0,356 -0,112 -0,09244,30 3600 90000 0,193 -0,268 -0,357 -0,114 -0,09444,30 7200 93600 0,191 -0,27 -0,357 -0,116 -0,09644,30 14400 100800 0,188 -0,273 -0,359 -0,117 -0,09744,30 28800 115200 0,188 -0,275 -0,361 -0,119 -0,144,30 86400 172800 0,184 -0,278 -0,364 -0,122 -0,10288,60 0 172800 0,184 -0,278 -0,364 -0,122 -0,10288,60 7,5 172807,5 0,184 -0,356 -0,491 -0,162 -0,22788,60 15 172815 0,102 -0,361 -0,501 -0,198 -0,23488,60 30 172830 0,092 -0,362 -0,504 -0,202 -0,23988,60 60 172860 0,086 -0,366 -0,508 -0,203 -0,2488,60 120 172920 0,082 -0,367 -0,511 -0,207 -0,242

68

88,60 240 173040 0,079 -0,369 -0,514 -0,21 -0,24488,60 480 173280 0,074 -0,371 -0,518 -0,212 -0,24588,60 900 173700 0,071 -0,372 -0,521 -0,213 -0,24788,60 1800 174600 0,068 -0,374 -0,523 -0,215 -0,24788,60 3600 176400 0,064 -0,376 -0,524 -0,218 -0,24988,60 7200 180000 0,059 -0,377 -0,528 -0,22 -0,25288,60 14400 187200 0,056 -0,379 -0,529 -0,222 -0,25488,60 28800 201600 0,053 -0,38 -0,531 -0,223 -0,25588,60 86400 259200 0,048 -0,384 -0,534 -0,227 -0,257

177,20 0 259200 0,048 -0,384 -0,534 -0,227 -0,257177,20 7,5 259207,5 0,048 -0,469 -0,696 -0,344 -0,418177,20 15 259215 0,048 -0,478 -0,706 -0,351 -0,422177,20 30 259230 -0,137 -0,481 -0,711 -0,356 -0,425177,20 60 259260 -0,152 -0,484 -0,716 -0,359 -0,427177,20 120 259320 -0,161 -0,488 -0,719 -0,362 -0,428177,20 240 259440 -0,168 -0,489 -0,723 -0,366 -0,43177,20 480 259680 -0,173 -0,492 -0,728 -0,369 -0,432177,20 900 260100 -0,178 -0,494 -0,731 -0,372 -0,435177,20 1800 261000 -0,183 -0,496 -0,734 -0,374 -0,436177,20 3600 262800 -0,188 -0,499 -0,736 -0,377 -0,438177,20 7200 266400 -0,193 -0,501 -0,739 -0,38 -0,438177,20 14400 273600 -0,199 -0,502 -0,743 -0,382 -0,44177,20 28800 288000 -0,201 -0,504 -0,744 -0,384 -0,441177,20 86400 345600 -0,204 -0,507 -0,746 -0,389 -0,445354,40 0 345600 -0,204 -0,507 -0,746 -0,389 -0,445354,40 7,5 345607,5 -0,204 -0,516 -0,748 -0,404 -0,572354,40 15 345615 -0,504 -0,642 -0,979 -0,541 -0,578354,40 30 345630 -0,54 -0,652 -0,992 -0,551 -0,581354,40 60 345660 -0,56 -0,657 -0,999 -0,557 -0,585354,40 120 345720 -0,575 -0,662 -1,007 -0,562 -0,588354,40 240 345840 -0,586 -0,667 -1,012 -0,567 -0,59354,40 480 346080 -0,596 -0,67 -1,019 -0,571 -0,593354,40 900 346500 -0,604 -0,674 -1,022 -0,574 -0,595354,40 1800 347400 -0,613 -0,677 -1,027 -0,577 -0,596354,40 3600 349200 -0,621 -0,68 -1,03 -0,581 -0,598354,40 7200 352800 -0,628 -0,682 -1,035 -0,582 -0,601354,40 14400 360000 -0,636 -0,685 -1,039 -0,586 -0,603354,40 28800 374400 -0,642 -0,688 -1,042 -0,589 -0,604354,40 86400 432000 -0,656 -0,695 -1,047 -0,594 -0,608708,80 0 432000 -0,656 -0,695 -1,047 -0,594 -0,608708,80 7,5 432007,5 -0,656 -0,922 -1,353 -0,612 -0,738708,80 15 432015 -1,248 -0,978 -1,384 -0,81 -0,748708,80 30 432030 -1,347 -1,001 -1,404 -0,825 -0,753708,80 60 432060 -1,4 -1,015 -1,414 -0,83 -0,756

69

708,80 120 432120 -1,438 -1,028 -1,424 -0,839 -0,759708,80 240 432240 -1,464 -1,038 -1,432 -0,844 -0,763708,80 480 432480 -1,484 -1,047 -1,441 -0,85 -0,766708,80 900 432900 -1,497 -1,056 -1,447 -0,853 -0,769708,80 1800 433800 -1,509 -1,062 -1,454 -0,858 -0,772708,80 3600 435600 -1,523 -1,069 -1,46 -0,863 -0,776708,80 7200 439200 -1,535 -1,075 -1,464 -0,868 -0,777708,80 14400 446400 -1,545 -1,08 -1,469 -0,872 -0,781708,80 28800 460800 -1,548 -1,085 -1,475 -0,875 -0,784708,80 86400 518400 -1,553 -1,092 -1,479 -0,883 -0,789

1417,60 0 518400 -1,553 -1,092 -1,479 -0,883 -0,7891417,60 7,5 518407,5 -1,553 -1,759 -1,48 -1,201 -0,9961417,60 15 518415 -1,553 -1,851 -1,48 -1,212 -1,0061417,60 30 518430 -1,553 -1,904 -1,479 -1,224 -1,0111417,60 60 518460 -1,553 -1,952 -1,48 -1,237 -1,0231417,60 120 518520 -1,553 -1,983 -2,031 -1,245 -1,0291417,60 240 518640 -2,472 -2,006 -2,082 -1,255 -1,0361417,60 480 518880 -2,546 -2,027 -2,106 -1,265 -1,0431417,60 900 519300 -2,569 -2,042 -2,12 -1,272 -1,0471417,60 1800 520200 -2,587 -2,055 -2,132 -1,28 -1,0541417,60 3600 522000 -2,604 -2,067 -2,144 -1,287 -1,0591417,60 7200 525600 -2,609 -2,075 -2,152 -1,293 -1,0641417,60 14400 532800 -2,612 -2,083 -2,16 -1,3 -1,0691417,60 28800 547200 -2,619 -2,09 -2,168 -1,305 -1,0741417,60 86400 604800 -2,643 -2,1 -2,178 -1,315 -1,082

70

APÊNDICE B – DETERMINAÇÃO DE H90 E T90 PELO MÉTODO DE TAYLOR.

19,856

0,41519,8

19,82

19,84

19,86

19,88

19,9

19,92

19,94

19,96

19,98

20

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)

Raíz quadrada do tempo (min)

Processo de Taylor - Tensão de 22,15 KPa

Solo/cal (3%)

19,762

0,55019,7

19,7219,7419,7619,7819,8

19,8219,8419,8619,8819,9

19,9219,9419,9619,98

20

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (5%)

71

19,931

0,41019,90

19,91

19,92

19,93

19,94

19,95

19,96

19,97

19,98

19,99

20,00

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (7%)

19,947

0,41019,92

19,93

19,94

19,95

19,96

19,97

19,98

19,99

20

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (9%)

72

19,746

0,41019,73

19,74

19,75

19,76

19,77

19,78

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/cal (3%)

19,664

0,43519,64

19,65

19,66

19,67

19,68

19,69

19,7

19,71

19,72

19,73

19,74

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (5%)

73

19,897

0,41119,88

19,89

19,9

19,91

19,92

19,93

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (7%)

19,917

0,42019,9

19,91

19,92

19,93

19,94

19,95

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (9%)

74

20,096

0,43020,06

20,07

20,08

20,09

20,1

20,11

20,12

20,13

20,14

20,15

20,16

20,17

20,18

20,19

20,2

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

porv

a(m

m)



Solo

19,642

0,42019,62

19,63

19,64

19,65

19,66

19,67

19,68

19,69

19,7

19,71

19,72

19,73

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

porv

a(m

m)



Solo/cal (3%)

75

19,505

0,42019,4719,4819,49

19,519,5119,5219,5319,5419,5519,5619,5719,5819,59

19,619,6119,6219,6319,6419,65

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

porv

a(m

m)



Solo/Cal (5%)

19,803

0,41019,78

19,79

19,8

19,81

19,82

19,83

19,84

19,85

19,86

19,87

19,88

19,89

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (7%)

76

19,770

0,42019,7419,7519,7619,7719,7819,7919,8

19,8119,8219,8319,8419,8519,8619,8719,8819,8919,9

19,91

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

porv

a(m

m)



Solo/Cal (9%)

19,870

0,43019,8

19,82

19,84

19,86

19,88

19,9

19,92

19,94

19,96

19,98

20

20,02

20,04

20,06

20,08

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Atur

ado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo

77

19,526

0,43019,5

19,51

19,52

19,53

19,54

19,55

19,56

19,57

19,58

19,59

19,6

19,61

19,62

19,63

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Atur

ado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/cal (3%)

19,300

0,41519,2419,2519,2619,2719,2819,2919,3

19,3119,3219,3319,3419,3519,3619,3719,3819,3919,4

19,4119,4219,4319,4419,4519,4619,4719,48

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Atur

ado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (5%)

78

19,580

0,41019,5219,5319,5419,5519,5619,5719,5819,5919,6

19,6119,6219,6319,6419,6519,6619,6719,6819,6919,7

19,7119,7219,7319,7419,7519,76

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Atur

ado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (9%)

19,480

0,42519,319,3219,3419,3619,3819,4

19,4219,4419,4619,4819,5

19,5219,5419,5619,5819,6

19,6219,6419,6619,6819,7

19,7219,7419,7619,7819,8

19,8219,84

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)


Processo de Taylor - Tensão de 354, 40 KPa

Solo

79

19,355

0,41519,319,3119,3219,3319,3419,3519,3619,3719,3819,3919,4

19,4119,4219,4319,4419,4519,4619,4719,4819,4919,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/cal (3%)

19,018

0,41318,918,9218,9418,9618,98

1919,0219,0419,0619,08

19,119,1219,1419,1619,18

19,219,2219,2419,2619,28

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (5%)

80

19,455

0,41519,4

19,4119,4219,4319,4419,4519,4619,4719,4819,49

19,519,5119,5219,5319,5419,5519,5619,5719,5819,59

19,619,61

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (7%)

19,425

0,41019,3619,3719,3819,3919,4

19,4119,4219,4319,4419,4519,4619,4719,4819,4919,5

19,5119,5219,5319,5419,5519,5619,5719,58

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (9%)

81

18,700

0,42018,518,55

18,618,65

18,718,75

18,818,85

18,918,95

1919,05

19,119,15

19,219,25

19,319,35

19,4

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo

19,025

0,50018,9

18,9218,9418,9618,98

1919,0219,0419,0619,0819,1

19,1219,1419,1619,1819,2

19,2219,2419,2619,2819,3

19,3219,34

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/cal (3%)

82

18,630

0,42518,5

18,55

18,6

18,65

18,7

18,75

18,8

18,85

18,9

18,95

19

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (5%)

19,185

0,41519,1

19,12

19,14

19,16

19,18

19,2

19,22

19,24

19,26

19,28

19,3

19,32

19,34

19,36

19,38

19,4

19,42

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (7%)

83

19,258

0,42019,2

19,2119,2219,2319,2419,2519,2619,2719,2819,29

19,319,3119,3219,3319,3419,3519,3619,3719,3819,39

19,419,41

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (9%)

17,720

0,45017,3

17,3517,4

17,4517,5

17,5517,6

17,6517,7

17,7517,8

17,8517,9

17,9518

18,0518,1

18,1518,2

18,2518,3

18,3518,4

18,4518,5

18,55

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)


Processo deTaylot - Tensão de 1417,60 KPa

Solo

84

18,200

0,43017,8

17,8517,9

17,9518

18,0518,1

18,1518,2

18,2518,3

18,3518,4

18,4518,5

18,5518,6

18,6518,7

18,7518,8

18,8518,9

18,9519

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/cal (3%)

18,000

0,41017,7

17,7517,8

17,8517,9

17,9518

18,0518,1

18,1518,2

18,2518,3

18,3518,4

18,4518,5

18,5518,6

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (5%)

85

18,795

0,41018,68

18,73

18,78

18,83

18,88

18,93

18,98

19,03

19,08

19,13

19,18

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/cal (7%)

19,000

0,41018,90

18,95

19,00

19,05

19,10

19,15

19,20

19,25

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Altu

rado

corp

ode

prov

a(m

m)



Solo/Cal (9%)

86

APÊNDICE C – GRÁFICOS DO COEFICIENTE DE ADENSAMENTO PELO LOGARITMO DA TENSÃO APLICADA.

775760 753

722

568

400

500

600

700

800

900

1000

20,00 200,00 2000,00

Cv

(m²/s

).10‾⁸

Tensão (KPa)

Coeficiente de adensamento x Tensão efetiva aplicada

Solo

87

814 821

776

732

773

518

655

400

500

600

700

800

900

1000

10,00 100,00 1000,00

Cv

(m²/s

).10‾⁸

Tensão (KPa)


Solo/cal (3%)

88

461

724

767 770757

689 699

400

500

600

700

800

900

1000

20,00 200,00 2000,00

Cv

(m²/s

).10‾⁸

Tensão (KPa)


Solo/cal (5%)

89

838 829 826

793782

762 754

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

20,00 200,00 2000,00

Cv

(m²/s

).10‾⁸

Tensão (KPa)


Solo/cal (7%)

90

838,30

795,53 787,40811,80

797,85

747,46766,30

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

10,00 100,00 1000,00

Cv

(m²/s

).10‾⁸

Tensão (KPa)


Solo/cal (9%)

91

APÊNDICE D – DETERMINAÇÃO DA TENSÃO DE PRÉ-ADENSAMENTO PELO MÉTODO DE PACHECO SILVA.

0,818

0,830 0,8280,821

0,808

0,785

0,734

0,6660,673

0,685

0,695

0,7070,716

4000,650,660,670,680,690,700,710,720,730,740,750,760,770,780,790,800,810,820,830,840,85

1 10 100 1000

ìndi

cede

vazi

os

Tensão (KPa)


Solo natural

92

0,919

0,908 0,9050,899

0,893

0,883

0,861

0,8020,806

0,8120,818

0,8240,829

0,833

5700,78

0,79

0,8

0,81

0,82

0,83

0,84

0,85

0,86

0,87

0,88

0,89

0,9

0,91

0,92

0,93

0,94

1 10 100 1000

Índi

cede

vazi

os

Tensão (KPa)


Solo/cal (3%)

93

0,968

0,9550,949

0,941

0,929

0,913

0,888

0,8460,850

0,8540,858

0,8610,8640,867

3800,82

0,83

0,84

0,85

0,86

0,87

0,88

0,89

0,9

0,91

0,92

0,93

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

1 10 100 1000

Índi

cede

vazi

os

Tensão (KPa)


Solo/cal (5%)

94

0,9760,972

0,970

0,965

0,956

0,946

0,930

0,9060,909

0,9130,915

0,9180,920

3550,89

0,90

0,91

0,92

0,93

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

1 10 100 1000

Índi

cede

vazi

os

Tensão (KPa)


Solo/cal (7%)

95

0,9840,982

0,979

0,971

0,962

0,953

0,943

0,9270,930

0,9330,935

0,9370,939

3000,92

0,93

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

0,99

1 10 100 1000

Índi

cede

vazi

os

Tensão (KPa)

Índice de vazios x Variação da tensão afetiva

Solo/cal (9%)

estudo do adensamento de um solo da formaÇÃo...

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