A influência da sucção na deformabilidade de subleitos rodoviários: efeitos da variação de umidade, método de compactação e gênese dos solos
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Date
2020-12-04Primeiro membro da banca
Motta, Laura Maria Goretti da
Segundo membro da banca
Specht, Luciano Pivoto
Terceiro membro da banca
Baroni, Magnos
Quarto membro da banca
Núñez, Washington Peres
Metadata
Show full item recordAbstract
Esta tese apresenta um estudo sobre a influência da sucção nas características resilientes e
plásticas de solos de subleitos rodoviários. O enfoque principal foi avaliar a dinâmica da
sucção em função das variações de umidade pós-compactação, associadas às flutuações
sazonais e à umidade de equilíbrio do subleito. Não obstante, outros fatores condicionantes,
relacionados às características iniciais de compactação, também foram avaliados. Para tanto,
foram definidos três solos do estado do Rio Grande do Sul, com características geológicasgeotécnicas distintas. O programa experimental foi composto de ensaios de caracterização
física, química, mineralógica, microestrutural e hidromecânica. Dentre os ensaios mais
relevantes, podem-se citar a obtenção das curvas característica solo-água por meio da técnica
do papel filtro e os ensaios triaxiais de cargas repetidas para obtenção do módulo de
resiliência e da deformação permanente. Para simular a faixa de variação de umidade em
campo, adotaram-se variações de umidade pós-compactação de -4%, -2% e +2%, consoantes
às umidades de equilíbrio atuantes nos subleitos de rodovias brasileiras. Além das oscilações
de umidade pós-construção, avaliaram-se outras variáveis de interesse associadas ao
processo de compactação: umidade, energia e método de compactação. Verificou-se que o
método de compactação não impacta na microestrutura dos solos e, portanto, não influencia
nas propriedades de interesse avaliadas (rigidez e infiltrabilidade). Com o acréscimo da
energia de compactação, notou-se um melhor arranjo das partículas, resultando em um
acréscimo no módulo de resiliência e em uma maior capacidade de retenção de água por
parte dos materiais. A variação de umidade de compactação também ocasionou mudanças
microestruturais, influenciando na infiltrabilidade, expansão, rigidez e comportamento plástico
dos solos: quanto maior o teor de umidade inicial, menor a infiltrabilidade, a expansão e a
rigidez dos materiais e maiores as suas deformações permanentes acumuladas. No que tange
aos efeitos da variação de umidade pós-compactação, constatou-se que com a secagem
houve um aumento na rigidez dos solos, ao passo que com o umedecimento verificou-se a
redução dessa rigidez e um maior acúmulo das deformações permanentes desses materiais,
evidenciando a influência da variação da sucção matricial no desempenho dos três solos
estudados. A sucção, como um parâmetro fundamental à compreensão do comportamento
dos solos não saturados, apresentou relação com todas as propriedades de interesse
avaliadas nesse trabalho, corroborando sua relevância no estudo desse tipo de material. Além
disso, demonstrou ser a melhor variável para representar os efeitos da variação de umidade
no comportamento elástico e plástico dos solos submetidos a carregamentos cíclicos. À vista
disso, propuseram-se modelos de previsão de módulo de resiliência e deformação
permanente com a inclusão desse parâmetro. Os modelos mostraram-se altamente preditivos,
constituindo importantes ferramentas a serem incorporadas aos métodos de
dimensionamento mecanístico-empíricos atuais. Ademais, verificou-se que a deformação
permanente não é um fator preponderante no desempenho dos solos desse estudo utilizados
como subleitos de pavimentos flexíveis convencionais, pois para níveis de tensões atuantes
nessa camada, as deformações foram baixas e, no geral, tenderam ao estado de shakedown.
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