Estudo da Rugosidade e sua influência no atrito e na adesão entre solo e materiais de construção. Aluna: Karla Rafaela Sega Orientador: Pérsio Leister de Almeida Barros DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA E TRANSPORTE - DGT - Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo - FEC - UNICAMP PIBIC /CNPq Palavras chaves: Cisalhamento – Ângulo de atrito - Coesão

Introdução O presente trabalho introduz um ângulo de atrito padrão para a expressão da influência do material em contato com o solo. Esse ângulo de atrito padrão é definido como o ângulo de atrito entre a superfície do material de construção e uma areia padronizada, sob uma tensão normal também padronizada. Assim, esse parâmetro expressa não só a influência do acabamento superficial, como também a influência do tipo do material de construção.

Metodologia Para definir-se um ângulo de atrito padrão dos materiais em estudo, foram realizados ensaios de cisalhamento direto entre os materiais, sendo estes a madeira, o concreto, alumínio e a lixa 120, e uma areia padrão.Para isto primeiramente a areia foi selecionada arbitrariamente e peneirada, utilizando-se o material retido na peneira de malha 40.Preparou-se então a caixa de cisalhamento, colocando-se os materiais em estudo na parte inferior da caixa de cisalhamento e a areia colocada superiormente a estes com auxílio de um funil distribuindo-se então de maneira uniforme.Os ensaios foram realizados com uma tensão normal padrão de 50 kPa, também escolhida arbitrariamente, e obteve-se os valores das tensões de cisalhamento durante o ensaio.À partir do maior valor da tensão de cisalhamento em função da tensão normal obteve-se o ângulo de atrito padrão para cada material em estudo.Seus valores são comparados com os parâmetros de resistência de interface obtidos para esses materiais e diferentes tipos de solos, esses parâmetros foram obtidos através do cisalhamento direto representado abaixo:

Gráfico de correlação (a/c) dos solos argilosos com o coeficiente Gráfico de correlação (a/c) dos solos argilosos com o coeficiente de atrito padrão dos materiais Figura de atrito padrão dos materiais Figura

Resultados

Conclusão A partir dos resultados pode-se perceber que a folha de lixa 120 e o concreto por apresentarem um maior ângulo de atrito padrão teriam maior influência em contato com o solo, já o alumínio polido, por apresentar um menor ângulo de atrito padrão, realizaria uma menor influência. Foram realizadas então comparações entre os parâmetros de resistência ao cisalhamento de interface e o ângulo de atrito padrão das superfícies dos materiais de construção. Concluiu-se que conforme ocorre um aumento no ângulo de atrito padrão, ocorre um aumento no atrito e adesão dos materiais com os solos mostrando que a rugosidade dos materiais tem influência na resistência de interface solo-material de construção. Portanto a metodologia proposta pode oferecer vantagens significativas sobre o processo de estimativa atualmente utilizado.

Referências Potyondy,J.G., 1960, “Skin Friction Between various soils and construction materials,” Geotechnique, Vol.11, No. 12, pp.339-352. Brumund, W.F. e Leonards, G.A., 1973, “Experimental Study of Static and Dynamic Friction Between Sand and Typical Construction Materials,” Journal of Testing and Evaluation, Vol. 1,No. 2, pp.162-165. Bowles, J.E. (1968) Foundation Analysis and Design. McGraw Hill, New York, NY, USA, 659p.

Resultados Foram feitas comparações do ângulo de atrito padrão dos materiais com os parâmetros de resistência

ao cisalhamento de interface através dos gráficos representados abaixo, onde é possível verificar a influência do ângulo de atrito padrão na resistência de interface solo-material. Também é notável um aumento geral nos parâmetros conforme aumenta o coeficiente de atrito padrão.

Gráfico de correlação (δ/ф) dos solos com o coeficiente de atrito padrão dos materiais

Gráfico de correlação (a/c) dos solos argilosos com o coeficiente de atrito padrão dos materiais

Gráfico de correlação (a/c) dos solos arenosos com o coeficiente de atrito padrão dos materiais

Imagem do ensaio de cisalhamento direto da argila de Mogi Mirim com a lixa 120

Imagem do ensaio de cisalhamento direto do solo da região de Sorocaba com madeira e inundado

Imagem do ensaio de cisalhamento do solo da região de Campinas com concreto