Diss UFRGS -1996 - Estudo Coport Solo Residual Tec Mec Fis

7/25/2019 Diss UFRGS -1996 - Estudo Coport Solo Residual Tec Mec Fis

1/142

UNIVERSIDAD

CURSO DE PS-


2/142

Esta dissertao foi jul

ENGENHARIA

e aprovada e

Graduao em Engenharia Civ


3/142


4/142

GR DECIMENTOS

Desejo agradecer as segu


5/142

LISTA DE FIGURAS

ISTA DE QUADROS

LISTA DE SIMBOLOS

E

SIGL

ESUMO


6/142

2.6.5 Estudos de fun

Elementos Fin

.1 Coleta e preparao


7/142

4.5

O

cimento

.6

Agua

5 APRESENTAO E ANL

.1 Dosagem de solo-cim


8/142

igura 2.1 Representao hiperb

igura 2.2 Representao hiper

igura 2.3 Obteno dos parm


9/142

Figura 5.18 urvas tenso de

Figura 5.19 urvas tenso d e

Figura 5.20 urvas def volu

Figura 5.2 urvas tenso de

Figura 5.22 urvas def

.

volu


10/142

Figura 6.12 - Parmetros hiper

Figura 6.13 Curvas tenso-de

solo com 7 cim

Figura 6.14 Verificao do p

Caso

1:

c= 20 k~


11/142

Figura

6.28

Relao tenso verti

camadas superiores

razes de I IB


12/142

L

Quadro 4.1 esumo da anlise gr

Quadro 4.2 nsaios de limites de

uadro 4.3 lassificao do solo


13/142

LIS

AASHTO American Associat

ABCP Associao Brasileira d

CSH Silicato Hidratado de C


14/142


15/142


16/142

i

INTRODUO

1 1

Problema de Pesquisa e Ob

Fundao o elemento c


17/142

Dentro do objetivo geral

pesquisa:

Determinar a influncia d


18/142

mistura de diferentes tipos de so

combinadas, uma vez que a com

Tcnicas fisicas: as reaes fisi

temperatura, a hidratao, evapo


19/142

nodais). Com o sistema de interpe

equaes diferenciais em um siste

valores

das

variveis nos pontos no

1 3

Programa de Pesquisa


20/142

1.4 Organizao da Disserta

A dissertao esta estr

apresentada uma introduo onde

principais conce itos e o programa


21/142

2.1

Introduo

Uma reviso dos principa


22/142

Solos residuais latertico

Id sloamentos praticamente inst

ffownsend 1985), este mecan

penneabilidade ser da ordem de

1


23/142

estruturas cimentadas em maior o

esta cimentao tem sua origem n

no comportamento do solo no se

tenses ou ao ndice de vazios.


24/142

Existem mtodos para com

compactao de solos superficiais g

recolocao em camadas com con

pode ser utilizada tanto para solos a


25/142

Segundo Weyl, quando um

inorgnico, as ligaes que se des

reduo da polarizao permite, d

superficie do mineral, o que por su

Assim, urna ligao apresenta aum


26/142

parcialmente responsvel pelo des

agregados e cimento pozolnico.

formao de produtos de

a hidratao, com caolinita e mo


27/142

a) Floculao inicial das partcu

b) Hidratao do cimento, com

especfica,

e

possvel com bin

para produo adicional de p


28/142

diminuda. Aps alguns minutos

cimentantes so formadas sobre

vizinhana, causando cimentao

Ligaes fortes ainda podem ser c

localizadas sobre gros de cimento


29/142

Conforme observa o Nationa

cimento particularmente eficient

plasticidade, para o emprego na pa

finas ou de dunas exigem altos teo

exigida em camadas de pavimentos (


30/142

demora na compactao

gnunos adquiram resistncia, a c

toma mais dificil de compactar. As

O tempo tambm importa


31/142

Para esse autor outra cons

muito mais sensvel aos efeitos da

aproximam muito em relao

a

cu

teor de umidade podem alterar ace


32/142

cisalhamento do material arenos

presso de confinamento, da tens

trao.

2.5

Casos Histricos de Funda


33/142

estabilizado usando de cal h

camada tratada com 7,6 m de esp

utilizado, e sistemas de pulveri

cuidadosos foram implementados.

1,4 MPa depois de 4 dias de cura a


34/142

Stefanoff e outros 1983) r

Placas circulares e quadradas de g

1 5 m de espessura assente sobre

de solo-cimento possui consider

dependendo do grau de cimenta


35/142

isto, aperfeioar tcnicas e proced

o uso de solos regionais.

2 6 O

Mtodo dos Elementos F


36/142

A resoluo de um proble

envolve cinco etapas bsicas:

Discretizao do Contnuo C


37/142

A matriz [k], denominada m atriz de

o vetor de deslocamento nodais e

calculada atravs da seguin te integr


38/142

Uma descrio detalhada. d

Zienkiewicz 1977). Exempl

apresentada por Hinton e Owe

Se nas expresses ant


39/142

Com a matriz de rigidez constant


40/142

Devido a complexidade

variedade de solos existentes, no

ltimos anos porm, inmeros mod

relao tenso-deformao de algu

grupos: modelos elsticos lineares


41/142

Qualquer incremento de tenso

A deformao recupervel s

conservativo.

Os modelos elsticos util


42/142

Uma condio de escoamento in

Uma lei de enrijecimento

subsequentes.

Uma lei de escoamento plstico


43/142

Analogarnente ao caso anterior, o fl


44/142

Este modelo prope uma

considerao de um mdulo tange

variao do mdulo de elasticidade

Konder e Zelasko 1963)


45/142

O valor de o, o ~ ode


46/142

Substituindo a por 1

E e

rescrita como:


47/142


48/142

2 6 3 4 Exemplos de Estudos com

Duncan e Chang (1970) an

Comparaes de deformaes calcu

capaz de representar precisamen


49/142


50/142

2.6.3.4 Exemplos de Estudos com

Duncan e Chang (1970) an

Comparaes de deformaes calcu

capaz de representar precisamen

carregamentos triaxiais complexos


51/142

Naylor e outros

1986)

comportamento de um solo gran

localizada ao sul de Portugal. Se

quando comparados com os dados

Stancati e Giacheti 1986)


52/142

Boscardin e outros 199

distintos de solos compactados (

estes dados fornecem uma base pa

Ghionna e outros 1991) a


53/142

2 6 4 Possibilidades do Mtodo

Superficiais

Frank (1991) faz um estad


54/142

2 6 5 Estudos de Fundaes Super

O

uso do mtodo dos elem

recalque de fundaes teve incio n

descrito por Cheung e Zienhewicz

tanques sobre uma fundao elstic


55/142

Este um exemplo do uso do

interao solo-estrutura de difci

Jardine e outros 1986

pequenas deformaes, das curv


56/142

medidos na superficie e a vrias

realizada utilizando o modelo el

variando com a profundidade.

Ghionna e outros (1991

fundao do estdio de futebol


57/142

Consoli e outros 1995) e Sc

numricas na anlise e projeto

constitutivos adaptados modela

apresentada, baseada na interpreta

Elementos Finitos. Os parmetro


58/142

3 TODOS DE ENSAIO UT

Descreve-se neste captulo

presente pesquisa, desde a coleta

convencionais e especiais.


59/142

passado na peneira o 0; 100 m

nos teores de 0,3 ,5,7 ,9 e 11 .

O mtodo consiste em agi

vez por dia e medir os volumes


60/142

foram relacionadas com o pes

suficiente para um corpo de prov

3.4 Ensaio de compactao


61/142

resoluo de

0,01

gramas e medid

preciso.

3.6 Cura


62/142

Os corpos de prova foram r

Foram tomados valores mdios da

tolerncia de 10 em tomo da m

intervalo calculava-se nova mdia c

prova eram imersos na gua por um


63/142

Os transdutores de deformao

Laboratrio de Mecnica dos solos da

sido descritos por Soares 1992), confo

interna de deformao tambm

desc

1989). Cada transdutor consiste de


64/142

Uma haste presa a uma mo

lamnula de vidro que protege o sen

que permite ajustar a posio do sen

curso de 10 mm para o posicioname

A

mola da haste contm um suporte


65/142

3.1 1.3 Medio da poro-presso e

da

A

poro-presso medida atrav

do tipo HP200, ligado a base do corpo

de 5 kgf7cm2.

A

voltagem de alime

um multmetro marca LEADER 85


66/142

3.11.6 Interface equipamento triaxi

A interface entre o microcom

atravs

da

utilizao de

um

convers

datalogger , do tipo

CIL

6580,

desenvolvido para esta finalidade.


67/142

opostos e sobre o tero mdio do co

de altura, a distncia vertical

medidores de deformao axial deve

marcas feitas na membrana, ou

Optou-se em colar o par de ms pe

sensores a sapata inferior. Este pro


68/142

O ltimo passo antes de rom

qual consistiu de duas etapas: 1) apl

excesso de poro-presso induzido.

A drenagem completa durant

velocidade suficientemente baixa 0


69/142

4

CARACTERIZAO DO SOL

4.1 o

solo

O solo utilizado nesta pes

Cachoeirinha, regio metropolita


70/142

4.2 Caracterizao do solo

Foram realizados ensaios de

especfico real dos gros e ensaios f

4.2.1 Anlise granulomtrica


71/142


72/142

Quadro4 1 Resumo da anlise granu

Tipo de Solo\ Prof.

Areia

( )

Silte ( )

Argila ( )

0 50

m

6

15

23


73/142

conhecida composio, sendo que

arranjo dos tomos.

A

Figura

4.4

mostra

um

arra

irradiados por um feixe monocrom

difratado; entretanto ao incidir sobr


74/142

designada por 10).A intensidade r

1OO*I/Io


75/142

pico observado para a d

71,4 graus) caracterstico da cl

distncia interplanar d) desloc

comportamento expansivo do argilo


76/142


77/142

4 4

Caractersticas de compactao

A Figura 4.8 apresenta a cur

energia de Proctor Normal do solo

seco mximo y*)

16.2

k ~ / m


78/142

5.1 Dosagem de solo-cimento

O

mtodo fsico-qumico de

as partculas do solo reagem fsico


79/142

Os corpos de prova de solo n

ao serem colocados em imerso. Ad

se observa resistncia aps imerso.

Quadro

5.1

Resistncia a compress

teor de cimento

( )


80/142


81/142

valor semelhante ao de 0,13 citad

Research (1986).

A

ruptura dos corpos de pro

simples como para compresso diam


82/142


83/142


84/142

5.4.2 Curvas tenso-deformao e d

Nas figuras 5.7 e 5.11, 5.9 e

curvas tenso-deformao de ensaio

realizados em amostras de solo natur

cimento. Tambm so apresentadas a


85/142

SOLO


86/142


87/142


88/142


89/142

As curvas tenso-deforma

nvel de tenses adotados, a rigide

das tenses de confinamento. As t

0.5

da

deformao axial. Aps

acentuada da tenso desvio indican


90/142


91/142

l


92/142


93/142


94/142


95/142


96/142


97/142


98/142


99/142

5 4 4

Variao da Coeso

O intercepto coesivo

das

am

crescem consideravelmente com a

incremento de cimento apresent

correlao entre estas grandezas


100/142


101/142

6

MODELAGEM E SIMULA

6.1 Relaes constitutivas

O modelo constitutivo ado

compactado e melhorado com ci


102/142

Mntaras (1995)J. Este aspecto

dissertao. Os ensaios triaxiais s

na Figura 6.1, atravs

da

relao

presso de confinamento

em

ensaio

conforme apresentado na Figura

6

por valores negativos de n) para


103/142


104/142

Segundo Mntaras (19

Pressimetro tipo Menard f

clula pressiomtrica, emprega

na Figura 6.3. Depois de urna a


105/142


106/142


107/142

Os parmetros de resi

diretamente da Envoltria de R

no captulo 5. O coeficiente de

Deformao Axal x Deforma

apresentadas na Figura 5.10.


108/142

6.1.3

Parm etros do modelo h

Os parmetros do mo

obtidos a partir das curvas ten

laboratrio. Para tanto, os d

transformada (Figura 6.8), obte


109/142

.-


110/142


111/142

Mdulo de Elasticidade Presso Atmosfric


112/142

A

reconstituio com o

7

de cimento apresentada, ju

As

curvas reconstitudas possuem

triaxiais, principalmente a nveis

valores dos parmetros hiperbli


113/142

6.2 Previso das curvas carg

Elementos Finitos

6.2.1

O

Mtodo dos Elemento

Os procedimentos norm


114/142

6.2.2

Descrio do program

programa CRISP9

pesquisadores da Universida


115/142

6.2.3

- Verificao do programa

C

O

programa foi testado co

Na Figura 6.14 foi plotada a cur

terico da carga de ruptura determ

circular rgida (problema axissi


116/142


117/142

atravs de compactao ou m

(WB=O75),0.60 m (WB=I,O), 1.

diretamente sobre o solo natural.

6.2.4.2 Malhas, incrementos de


118/142

As tenses In-situ foram

com solo compactado e com solo

substituio de uma faixa super

6.2.5 Apresentao de resultado


119/142

O

comportamento carga

x

para todo o ensaio. A

parte inic

simulao realizada e s condie

Com

o

intuito de perm


120/142

Vendruscolo (1996) reali

camada de solo compactado de 0

ensaios foram realizados sobre u

o)

e 18% e peso especfico apa


121/142

Na Figura 6.20 resultados

melhorada/dimetro da placa (W

WB 0,5, 1,O e 2,O no espao te

um aumento sensvel na resistnc

solo compactada.


122/142

-

Sob

5

cime

HIB ~

-

I+

H l B

1

-

IB

-

-


123/142

As Figuras 6.23, 6.24, 6

curvas tenso

x

recalque norma

melhorado com

5

de cimento

W

0,5, 1,O e 2,O respectivam


124/142


125/142

A variao da tenso

definio da tenso de ruptur

ensaios de placa simulados,

aumento da resistncia com

compactao

praticamente l

valores praticamente iguais de


126/142


127/142

7.1 Concluses

s

principais concluses


128/142

Observou-se que para as

rigidez inicial das curvas tenso de

de confinamento. Este fato ocorre

presente no solo anteriormente a ap


129/142

Prietto (1996). Isto significa que

a3)

ara os nveis de tenses util

A

anlise do comportame

solo natural mostrou boa concord


130/142

Realizao de ensaios cone-p

camadas de solo melhorado;

Realizao de anlises de ca


131/142

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