pontifícia universidade católica do rio de janeiro ......figura 2 e 3 – fibras de coco cortadas,...

Aplicabilidade de Novos Materiais Geotécnicos Visando o Reforço de Solos -

Avaliação do Comportamento de Solos Reforçados com Fibra de Coco

Alunos: Vanessa Rodrigues dos Santos e

Yago Cesar P. da S. Teixeira

Orientadora: Michéle Dal Toé Casagrande

Introdução

A produção de coco tem obtido um crescimento considerável. Sua produção

anual no Brasil chega a 800 milhões de unidades, segundo o Cetem. A casca de coco

verde chega a representar 70% do lixo produzido no litoral das grandes cidades do

Brasil (Senhoras, 2003) , gerando cerca de 6,7milhões de toneladas casca /ano.

De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 10.004,

resíduos sólidos, são materiais oriundos de atividade humana, considerados pelos

geradores como inúteis.

Esses resíduos devem ser direcionados de forma adequada a aterros sanitários, de

maneira que a sua disposição permita o confinamento seguro, garantindo o controle de

poluição ambiental e proteção à saúde pública minimizando impactos ambientais.

Porém por ser um material volumoso e de difícil degradação, contribuindo para

diminuir a vida útil dos aterros sanitários. A casca de coco acaba gerando então um

problema ambiental, uma vez que nem todo rejeito desse material é levado a um aterro

sanitário, sendo conduzidos muitas vezes a lugares inadequados como lixões e

vazadouros.

Visando atenuar os problemas mencionados, causados nos mais diferentes

processos industriais e comerciais do coco que tem como resultante a sua casca.

Verificou-se, então a possibilidade da reutilização desse rejeito em obras geotécnicas,

usando-o como reforço de solo em aterros estáticos.

A reutilização consiste no reaproveitamento desse material modificando seu uso

original sem que haja alteração física do resíduo. Sob essa perspectiva, este estudo

objetiva analisar o reaproveitamento de casca de coco verde.

Tendo em vista, a necessidade de se reutilizar a casca do coco, junto a constante

procura por novos materiais e novas técnicas de reforço de solo em projetos geotécnicos

que possibilitem custos menores. Mostrando que é exequível o estudo do reuso desse

rejeito como material alternativo para reforço de solo.

Objetivos

O objetivo principal desta pesquisa consistiu em verificar a aplicabilidade da fibra de

coco após processo de corte, adicionadas a solo argiloso. As misturas solo-fibra serão

avaliadas para utilização em obras geotécnicas, como aterros sobre solos moles, solos de

fundação e camadas de aterros sanitários. O objetivo foi alcançado através da análise do

comportamento físico e mecânico dos solos puros e misturas solo-fibra de coco com

diversos teores de fibra (sp – “solo puro” , 1,0% e 1,5 %) para fibras cortadas em

aproximadamente 2 cm de comprimento.

Materiais Utilizados

- Solo Argiloso

As amostras de solo foram retiradas de um Campo Experimental II , situado no interior

do campus da PUC-Rio, conforme esquema representado abaixo. O material foi retirado

entre 0,0 m e 1,80 m de profundidade, desde a superfície da encosta.

Existe um grande número de informações disponíveis sobre os materiais desta

área, que podem ser obtidas em Sertã (1986), Lins(1991), Daylac (1994), Moreira

(1998), Beneveli (2002). No Campo Experimental II da PUC-Rio não existem

afloramentos rochosos.

Sertã (1986) relata que o embasamento local é constituído por um gnaisse

cataclástico (rocha metamórfica de alto grau de metamorfismo) do tipo granadabiotita-

plagioclásio-gnaisse. Tal tipo de gnaisse é constituído principalmente por quartzo,

feldspato e biotita, tendo como acessórios a muscovita e a granada.

De acordo com Moreira (1998), o solo da área estudada é um solo coluvionar

maduro que tem como características: tonalidade Bruno amarelada, textura argilo-

arenoso com raros pedregulhos de quartzo (angular/subangular) e lateritas, textura

granular, aspecto homogêneo. Constitui-se basicamente por quartzo, argilo-minerais

(essencialmente caulinita) e óxidos de ferro, como produtos do intemperismo dos

minerais primários do biotita gnaisse.

- Fibra de coco

A fibra extraída da casca de coco apresenta diversas possibilidades de uso, pois é

um material ecológico, com uma grande facilidade de reciclagem e é pertencente à

família das fibras duras, o que lhe confere elevados índices de rigidez e dureza, devido a

grande percentagem de lignina (35-45%) e de celulose (23-43%) e a pequena

quantidade de hemicelulose (3-12%), que é a fração prontamente atacada por micro-

organismos. (Nogueira et al., 1998),

As boas características de resistência e durabilidade dessa fibra permitem que ela

seja utilizada e incorporada em diversas funções e setores. No nosso caso, verificamos a

aplicabilidade das fibras para o reforço de solos para obras geotécnicas, como aterros

sobre solos moles, solos de fundação e camadas de aterros sanitários.

As fibras de coco foram fornecidas pela Prefeitura da cidade do Rio de Janeiro,

em uma espécie de fardo, como mostra a Figura 1.

Figura 1 – Fardo de fibra de Coco.

Foram analisadas as misturas fibra-solo, com fibras cortadas (Figura 2 e 3) com

comprimento aproximado de 2 cm, as fibras de aproximadamente 2 cm, foram

separadas e cortadas manualmente.

. Figura 2 e 3 – Fibras de coco cortadas, em aproximadamente 2cm.

- Mistura solo-fibra

Utilizando-se do solo argiloso do campo experimental II da PUC-Rio, foram

preparadas misturas com diferentes teores de fibra, com o objetivo de determinar o teor

ótimo para inserção deste material como reforço. As misturas utilizadas com o solo

argiloso foram 0,5%, 0,75%, 1,0%, 1,25% e 1,5 % de fibra de coco, calculados em

relação ao peso do solo seco.

A escolha destes teores foi feita com o intuito de analisar a evolução ou

retrocesso da melhoria dos parâmetros de resistência de cada mistura, a fim de se

estabelecer uma melhoria máxima com o maior volume de resíduo, uma vez que um dos

objetivos do uso deste material é dar uma destinação ambientalmente correta para maior

quantidade possível.

Figura 4 – Mistura solo-fibra

Programa Experimental

Ensaios de Caracterização Física

Com o objetivo de determinar as propriedades do índice do solo argiloso, foram

executados ensaios de caracterização física no Laboratório de Geotecnia e Meio

Ambiente da PUC-Rio. O solo foi preparado segundo o normatizado nas normas

técnicas brasileiras (Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT). Os ensaios

realizados seguiram os métodos indicados pelas seguintes normas:

- NBR 6457/1986 – Amostras de Solos – Preparação para ensaios de compactação e

caracterização;

- NBR 7181/1984 – Solo – Análise Granulométrica;

- NBR 6508/1984 – Solo – Determinação da densidade real dos grãos;

- NBR 6459/1984 – Solo – Determinação do Limite de Liquidez;

- NBR 7180/1984 – Solo – Determinação do Limite de Plasticidade.

Ensaios de Caracterização Mecânica

- Ensaio de Compactação

O equipamento básico consiste de um soquete de 2,5 kg, um molde cilíndrico metálico

com diâmetro de 10 cm e altura de 12,73 cm e um anel complementar metálico que

permite a compactação da terceira camada de material dentro do cilindro. São

necessários alguns acessórios como régua de aço biselada, espátula de lâmina flexível,

um extrator de amostra, etc. A seguinte figura 5 apresenta os acessórios básicos para

executar o ensaio:

Figura 5 – Material utilizado na compactação do corpo de prova.

Metodologia do Ensaio:

Após secar o material em uma estufa a 50 ºC até se obter um teor o

suficientemente baixo de umidade para destorroá-lo, passa-se pela peneira #4, segundo

a norma NBR 6457/86 (preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica).

Adiciona-se uma determinada quantidade de água destilada ao material, até que

este fique com cerca de 5% de umidade abaixo da umidade ótima, que pode ser

estimada à priori pelo conhecimento do limite de plasticidade, cujo valor é muito

próximo à umidade ótima. Homogeneíza-se bem a mistura e uma porção dela coloca-se

dentro do molde cilíndrico. Aplica-se 26 golpes com um soquete de massa de 2,5 kg que

se deixa cair a uma altura de 30,5 cm na camada de solo. A porção do solo compactado

deve ocupar cerca de um terço da altura total do molde. O material é escarificado para

conseguir uma melhor aderência entre as camadas. A segunda camada é colocada e o

procedimento é repetido. Quando se completam três camadas, atinge-se uma altura

maior do que a do molde. Isto é possível porque o molde, cuja altura é de 12,73 cm,

possui um anel complementar, que é removido ao final do ensaio, e permite então,

retirar o excesso e acertar o volume com respeito à altura do molde.

O cilindro é pesado junto com o solo. Assim, com o peso total do corpo de prova

e o volume é possível calcular a sua massa específica. Tirando três amostras do seu

interior (na parte média), determina-se sua umidade. Com estes dois valores, calcula-se

a massa específica seca.

Para os ensaios de compactação com reuso, o corpo de prova obtido e pesado

anteriormente, é destorroado e é acrescentada uma maior quantidade de água (para

aumentar a sua umidade em uns 2% aproximadamente). Uma nova compactação é feita

e um novo par de valores umidade-massa específica seca é obtido. O procedimento se

repete até que a densidade seca máxima obtida nos ensaios prévios reduza duas ou três

vezes. Com todos os pontos obtidos, plota-se um gráfico de massa específica seca

versus umidade, e com eles, desenha-se a curva de compactação.

No caso dos ensaios sem reuso de material, o procedimento é idêntico, só que

para cada ponto, utilizam-se amostras virgens. Numerosos autores afirmam que este

último tipo de ensaio oferece um resultado mais fiel, pois no caso de solos que possuem

partículas muito quebradiças, a discrepância que poderia existir entre um ponto e outro

na tendência da curva de compactação é eliminada. No entanto, é pouco realizado, pois

precisa de uma quantidade muito maior de material (cerca de 3,0 kg) para cada ponto

(NBR 6457/86).

O procedimento acima descrito segue a norma NBR 7182/86 da ABNT, a qual

tem algumas diferenças com respeito às normas internacionais (por exemplo, o número

de golpes e as dimensões do molde). No presente trabalho foram realizados ensaios

somente com reuso, devido a grande dificuldade de moldar o corpo de prova com fibra,

e como eram cortadas manualmente, seriam necessários quantidades muito maiores de

fibra para não fazermos o reuso.

- Ensaio triaxial drenado

O principal objetivo deste ensaio foi a determinação dos parâmetros de

resistência do solo: coesão não drenada (cu) e ângulo de resistência ao corte (φ’).

Foram controladas as três tensões principais (σ1, σ2 e σ3) e que, portanto, se

pôde analisar um estado generalizado de tensões. Assim, apenas se aplicou uma tensão

axial (corresponde à tensão principal σ1=σa) e uma tensão radial (tensões intermédias

σ2=σ3=σr). A tensão vertical é aplicada através de um êmbolo que atua no cabeçote

(pistão) e a tensão radial é a tensão ou pressão de confinamento aplicada com pressão de

água. A diferença entre as duas tensões principais σ1 e σ3 é a tensão distorsional ou

deviatórica (q=σ1-σ3) que permite levar o solo à rotura por corte.

A Figura 6 mostra uma representação esquemática do ensaio onde se pode ver

que o provete, isolado por uma membrana de borracha, é colocado numa câmara que é

cheia de água. Há acesso ao interior do provete através do topo e da base, onde se

instalam placas porosas muito permeáveis. Existem ainda válvulas para a entrada de

água sob pressão na câmara (válvula de pressão de confinamento) e válvulas para

acesso ao interior do provete (válvulas de drenagem superior e inferior).

Aplicou-se uma tensão de confinamento mantendo-se aberta a válvula de

drenagem e permitindo a consolidação do solo sob essa pressão. A válvula de drenagem

é aberta na fase de corte, permitindo a drenagem da água do interior do provete. Deste

modo há dissipação da pressão neutra. Os resultados são obtidos em termos de tensões

efetivas.

Figura 6 - Esquema do ensaio triaxial

Metodologia do ensaio

Preparação do corpo de prova

Para a confecção dos corpos de prova do solo argiloso puro e as misturas deste

com os diversos teores de fibra, inicialmente compactou-se um corpo de prova

cilíndrico, na energia Proctor Normal, utilizando a umidade ótima. Obtido o material

compactado, molda-se o corpo de prova utilizando um aparelho de fabricação própria

do laboratório.

Figura 7 – Corpo cilíndrico compactado, demarcado e com gabarito

Preparação da amostra

Os corpos de prova são cilíndricos cuja altura deve estar compreendida entre 1,5

a 2,0 vezes o diâmetro para que o ensaio seja independente das dimensões.

As câmaras triaxiais normalmente utilizadas são de 70mm ou 100mm (3” ou 4”,

respectivamente). As amostras utilizadas podem ser indeformadas (provenientes de

sondagens) ou reconstituídas em laboratório.

Antes do ensaio anotou-se o peso, diâmetro e altura de cada corpo de prova. A

base da câmara foi limpa com jato de ar antes da montagem do corpo de prova. A

amostra é colocada sobre a placa porosa que se situa na base da câmara, com diâmetro

igual ao do pedestal. Antes de ser envolvida por uma membrana de borracha que isola a

amostra da água da câmara. A colocação da membrana é feita com a ajuda de um tubo

oco de latão com diâmetro interior ligeiramente superior ao diâmetro da amostra e altura

semelhante: a membrana encontra-se no interior desse tubo, virada para fora nas duas

extremidades. Com ajuda de sucção a membrana adere ao tubo, a amostra é colocada no

seu interior e a membrana adere perfeitamente à amostra quando se afrouxa a sucção.

Tem que se ter cuidado para não deixar bolhas de ar entre a membrana e a amostra.

A fixação da membrana e da amostra ao pedestal e ao cabeçal da câmara é feita

com dois anéis de borracha chamados O’rings. Estes são estirados numa das

extremidades do tubo de latão e, com a amostra apoiada no pedestal já na posição final,

ainda dentro do tubo mas já com a membrana, faz-se rolar o anel até apertar a

membrana contra o pedestal da base. Repete-se o mesmo procedimento para a placa

metálica do topo da amostra.

Ao colocar a câmara tem que se ajustar ligeiramente a posição do provete para

se assegurar que este está concêntrico com o êmbolo. Finalmente apertam-se os

parafusos que ligam a câmara à base e já se pode começar a encher a câmara de água

pois o sistema de fecho assegura que não há perdas de água na câmara. No processo de

enchimento da câmara deixa-se uma válvula no topo aberta para deixar sair o ar.

Figura 8 – Corpo de prova cilíndrico sendo

moldado no aparelho do Laboratório

Figura 9 – Corpo de prova pronto

Realização do ensaio

Os ensaios triaxiais foram realizados no laboratório de Geotecnia da PUC-Rio,

assim como o ensaio de compactação

Figuras 10 e 11 – Ensaio Triaxial sendo realizado

O ensaio triaxial drenados tem três fases: (i) fase de saturação, (ii) fase de consolidação

e (iii) fase de corte.

(i) Fase de saturação

O solo tem que estar totalmente saturado (ou com grau de saturação superior a

95%) para garantir que a presença de bolhas de ar (muito mais compressível do que a

água e os minerais do solo) não afete os resultados.

A verificação da saturação é feita através da medição do parâmetro B de

Skempton, pois este parâmetro é semelhante ao grau de saturação para valores

superiores a 90%.

Para facilitar o cálculo, o parâmetro B mede-se através da medição da variação

da pressão intersticial causada pela aplicação de uma pequena variação da pressão de

confinamento Ds3 (por exemplo, Ds3=Ds3=50kPa). Para o solo estar completamente

saturado, a variação da pressão intersticial medida tem que ser igual à variação da

pressão de confinamento.

A saturação pode ser conseguida por contrapressão, que consiste na aplicação de

uma pressão de água no interior do provete. Basicamente, o que se faz é forçar a

circulação de água através da criação de um gradiente de pressão dentro do provete.

Esta fase é geralmente muito demorada pois depende da permeabilidade do solo.

Para solos finos argilosos pode durar várias semanas. Só quando o solo está saturado é

que se pode passar às fases seguintes do ensaio triaxial.

(ii) Fase de consolidação

A consolidação é geralmente isotrópica, o que quer dizer que se aplica apenas pressão

de confinamento. Esta é igual em todas as direções pois é aplicada com aumento de

pressão de água no interior da câmara.

Nesta fase, o objetivo foi definir o estado de tensão inicial do solo em termos de tensões

efetivas. Estando o solo completamente saturado, assegura-se que a tensão aplicada

(tensão total) é também a tensão efetiva pois é permitida a drenagem de água, logo

dissipando-se o excesso de pressão intersticial. Para tal as válvulas de drenagem têm

que estar abertas e tem que se proceder à leitura da pressão intersticial.

(iii) Fase de corte

Esta fase foi executada por compressão axial (aumento da tensão vertical P/A mantendo

a pressão de confinamento constante). A diferença entre as duas tensões principais é a

tensão distorsional que corresponde à aplicação de tensão de corte.

Por limitações de tempo de ensaio, os ensaios drenados são efetuados apenas em

solos muito permeáveis para garantir que as pressões instersticiais geradas durante o

incremento de tensões no corte se dissipam durante cada incremento de tensão.

Basicamente, tem que se garantir que a resposta do solo é sempre medida em termos de

tensões efetivas.

Medem-se dois tipos de deformações: deformações axiais de1 e deformações

volumétricas dev (dev=de1+2de3). As deformações axiais são medidas com um

deflectómetro instalado no topo da câmara. As deformações volumétricas são medidas

através da medição da variação de volume de água na câmara durante a aplicação do

corte. Esta variação é igual à variação do volume do provete. Tal medição só é aceitável

se não há fugas de água na câmara e após calibração da câmara para saber quanto é que

aumenta de volume com o aumento da pressão de água no seu interior.

Em alternativa, podem-se utilizar transdutores fixos no provete para medição

local das deformações radiais e verticais para se conseguirem leituras de deformações

mais precisas. As pressões intersticiais são medidas com células de pressão colocadas

numa das válvulas de drenagem.

Resultados e Discussões

Resultados do Ensaio de Caracterização Física

Densidade Relativa dos Grãos e Análise Granulométrica:

Para o solo argiloso, o peso específico obtido foi de 2,72 através da média

aritmética de quatro determinações, sendo que a variação máxima foi de 1,1%. Este solo

já foi objeto de pesquisas anteriores, sendo que os Gs utilizados em amostras retiradas a

diferentes profundidades estão na mesma ordem de grandeza que o deste trabalho. O

ensaio de análise granulométrica forneceu um comportamento comparável com

resultados obtidos em pesquisas anteriores, tendo em vista que para as amostras situadas

em profundidades semelhantes as porcentagens de material passantes na peneira #200 e

retidas neste, são parecidas.

Limites de Atterberg:

Os limites de Atterberg, limite de liquidez e limite de plasticidade, foram

determinados utilizando-se o material passante na peneira #40 (0,425 mm), segundo as

normas NBR 6459/1984 e NBR 7180/1984 da ABNT. Através dos resultados obtidos

no laboratório, tem-se que o Limite de Liquidez do solo argiloso é igual a 53% e o

Limite de Plasticidade igual a 39%, resultando em um Índice de Plasticidade (IP = LL –

LP), igual a 14%. Segundo o Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS), o

solo em estudo é classificado como CH, correspondendo a uma argila arenosa de média

plasticidade.

Figura 12 – Distribuição Granulométrica do Solo Argiloso

Resultados do Ensaio de Compactação

A seguir, serão apresentados os resultados e as análises dos ensaios de

Compactação, descrito anteriormente, referentes às amostras de solo puro, mistura solo-

fibra com 1% e mistura solo-fibra com 1,5 %, porcentagens em que obtivemos os

melhores resultados.

Os resultados obtidos através dos ensaios de compactação, podem ser observados nas

tabelas e gráficos a seguir, e as relações existentes entre as variações de massa

específica aparente seca máxima (MEAS – g/cm³) e umidade média (%),

respectivamente.

Tabela 1 - Resultados dos Ensaios de Compactação

para o solo puro.

Material Umidade Média (%) MEAS (g/cm³)

Solo

Puro

18,11 1,35

19,80 1,47

21,81 1,55

25,24 1,57

28,62 1,48

31,09 1,41

Figura 6 - Curvas de Compactação do Solo Puro.

Gráfico 1 - Curvas de Compactação de Solo Puro

Através da figura 10 é possível ver que para o solo puro, temos um ponto de umidade

ótima bem definido (24 %)


para a mistura solo-fibra teor de 1%.

Material Umidade Média (%) MEAS (g/cm³)

Solo-Fibra

Teor 1%

19,62 1,36

22,95 1,47

24,71 1,48

28,03 1,45

29,53 1,41

32,10 1,37

Através da figura 11 é possível ver que para a mistura solo- fibra (1%), também temos

um ponto de umidade ótima bem definido (24 %).

Gráfico 2 - Curvas de Compactação da Mistura Solo-Fibra com Teor de 1%


para a mistura solo-fibra teor de 1,5%.

Material Umidade Média

(%) MEAS (g/cm³)

Solo-Fibra

Teor 1,5%

19,16 1,27

21,73 1,41

28,42 1,43

29,60 1,39

31,59 1,36

Através da figura 12 é possível ver que para a mistura solo- fibra (1%), também tem-se

um ponto de umidade ótima definido (25 %).

Gráfico 3 - Curvas de Compactação da Mistura Solo-Fibra com Teor 1,5%.

Resultados do Ensaio triaxial

Para analisar a estabilidade de um aterro construído sobre um solo argiloso coluvionar;

deseja-se conhecer a resistência do solo (a tensão cisalhante de ruptura) no estado em

que o solo se encontra. O problema consiste em verificar se a resistência do solo ao

longo de uma superfície de ruptura é suficiente para resistir à tendência de

escorregamento provocada pelo peso do aterro. Portanto, a resistência que interessa é a

resistência drenada do solo.

Os Solos em geral resistem melhor às tensões de compressão do que as de tração

ou cisalhamento. Esta pesquisa tem como objetivo a caracterizar o aumento da

resistência deste solo com a adição das fibras de coco, com a finalidade de estabilizar

aterros sobre solos moles.

Os ensaios de compressão triaxial drenado nos mostra como varia a resistência

dos solos argilosos, em função da tensão efetiva. Eles forneceram as curvas envoltórias

de resistência, que na realidade, são equações que indicam como a tensão cisalhante de

ruptura (ou a resistência) varia com a tensão efetiva.

As figuras 12, 13 e 14 apresentam as envoltórias de ruptura que se

correlacionam com a trajetória de tensões que representa o carregamento (Tensões de

cisalhamento e normal) a qual o corpo de prova estava submetido.

As tensões de confinamento, e, portanto constantes durante os ensaios, foram

definidas em 50 KPa, 150 KPa e 300 KPa.

Gráfico 4 – Envoltória de ruptura no Solo Puro.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 200 400 600 800

Envoltória P x Q - Solo Puro

TE 50kPa

TE 150kPa

TE 300kPa

Envoltória

Gráfico 5 – Envoltória de ruptura do solo com 1% de teor de fibra.

Gráfico 6 - Envoltória de ruptura do solo com teor 1,5% de teor de fibra.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 200 400 600 800 1000 1200

Envoltória P x Q - Teor 1%

TE 50kPa

TE 150kPa

TE 300kPa

Envoltória

0

100

200

300

400

500

600

700

0 200 400 600 800 1000

Envoltória P x Q - Teor 1,5%

TE 50kPa

TE 150kPa

TE 300kPa

Envoltória

Na tabela 4, podemos observar que a resistência do solo aumenta

proporcionalmente ao percentual de teor de fibra contido na mistura. Mediante a

observância dos parâmetros de resistência e a partir da fórmula do engenheiro francês

Coulomb (1776) ( c tg as equações que os correlacionam (tg ( )= sen

( ) ; a = c * cos( ) ) Podemos afirmar que o solo adquire uma maior resistência ao

cisalhamento ao se adicionar fibras de coco.

Facilmente notamos que o coesão do solo (c) aumenta com o aumento do teor de

fibras no solo, juntamete com o que é o ângulo de atrito interno do solo.

Tabela 4 - Parâmetros de Resistência do solo.

A ruptura acontece quando a tensão cisalhante no plano alcança a tensão de

cisalhamento máxima do material. Como a deformação axial é controlada (18% - que

foi arbitrada), podemos observar na figura 15 as tensões cisalhantes máximas que

foram alcançadas mediante a deformação máxima preestabelecida. Porém, sem ruptura

já que a deformação é controlada.

Estes ensaios nos dão condição de reproduzir em laboratório, com relativa

precisão, as condições em que os solos estarão sujeitos no projeto e consequentemente

serão solicitados nas obras geotécnicas.

Adicionar a fibra de coco ao solo permite o aumento dos parâmetros de

resistência, ou seja, da coesão (c) e do ângulo de atrito ( Isso nos permite concluir

que o aterro será mais resistente, ou seja, o aterro suportará uma carga maior; podendo

construí-lo mais íngreme, assim pode-se economizar material, tempo, maquinário,

capital, recursos em geral.

Material (graus) a (kPa) (graus) c (kPa)

Solo Puro 24,5 25,0 25,32 27,66

Solo Fibra teor 1,0% 28,3 60,0 29,58 68,99

Solo Fibra teor 1,5% 29,8 61,0 31,32 71,40

Gráfico 7 - Gráfico tensão Desviadora x Deformação axial

Conclusão

A partir dos resultados obtidos e analisados nesta pesquisa, observou-se que as

misturas com inserção de fibra de coco, apresentaram um comportamento mecânico

compatível com as exigências de projetos geotécnicos. De todos os teores de fibra

estudados como reforço do solo nesta pesquisa, pode-se considerar o teor de 1,5% como

um “teor ótimo”, para fibra cortada , uma vez que aumentou os valores dos parâmetros

de resistência do solo argiloso coluvionar, em cerca de 61,3% , a coesão, e 19,2 % o

ângulo de atrito contribuindo também para a destinação de um volume maior deste

resíduo.

0

200

400

600

800

1000

1200

0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025

Gráfico τ (kPa) x εa (%) - (Teores 1% 1,5% e solo

puro) C 1% 50KPA

C 1% 150KPA

C 1% 300KPA

SP 50KPA

SP 150KPA

SP 300KPA

C 1,5% 50KPA

C 1,5% 150KPA

C 1,5% 300KPA

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1984) ABNT NBR 7181:

Solo – Análise granulométrica. Rio de Janeiro/RJ.


Solo – Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro/RJ.


Solo – Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro/RJ.


Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de

caracterização. Rio de Janeiro/RJ.


Solo – Ensaio de Compactação. Rio de Janeiro/RJ.


Resíduos Sólidos – Classificação. Rio de Janeiro/RJ.

BITENCOURT, D. V.., Pedrotti, Alceu (2008) Usos da Casca de Coco: Estudo das

Viabilidades de Implantação de Usina de Beneficiamento de Fibra de Coco em Sergipe.

Revista da Fapese, v.4, n. 2, p. 113-122.

CASAGRANDE, M. D. T. (2005) Comportamento de Solos Reforçados com Fibras

Submetidos a Grandes Deformações. Tese (Doutorado em Engenharia Civil/ Geotecnia)

- Universidade Federal do Rio Grande do Sul – PPGEC/UFRGS, Porto Alegre/RS

AS, B. M. (2007) Fundamentos de Engenharia Geotécnica. 6ª Edição. Tradução All

Tasks – São Paulo: Thomson Learning.Universidade Federal do Rio Grande do Sul –

PPGEC/UFRGS, Porto Alegre/RS. DAS, B. M. (2007) Fundamentos de Engenharia

Geotécnica. 6ª Edição. Tradução All Tasks – São Paulo: Thomson Learning.

DURÁN RAMÍRES, G. G. (2012) Estudo Experimental de Solos Reforçados com

Borracha Moída de Pneus Inservíveis. Dissertação de Mestrado. Pontifícia Universidade

Católica do Rio de Janeiro

PEREIRA, C. L. (2012) Aproveitamento do resíduo do coco verde para produção de

compósitos destinados a construção rural. Tese de Doutorado em Zootecnia.

Universidade de São Paulo. p 30-31;46

pontifícia universidade católica do rio de janeiro ......figura 2 e 3 – fibras de coco cortadas,...

Documents