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Estudo do Comportamento de Solos Reforçados para Aplicação em Obras Geotécnicas Avaliação do Comportamento de Solo Reforçado com Poliestireno Expandido (EPS) Alunos: Tatiana Alvarez Lopes Orientadora: Michéle Dal Toé Casagrande Co-Orientadora: AlenaVitkova Calheiros Introdução O Poliestireno Expandido (EPS) é um plástico celular rígido, oriundo da polimerização do estireno em água. As pérolas (cápsulas de estireno) são expandidas utilizando-se o gás pentano, o que faz com que estas apresentem uma constituição de 98% de ar e 2% de estireno. As principais características do EPS são: leveza, resistência mecânica e baixa condutividade térmica. Isso faz com que este apresente inúmeras aplicações como, por exemplo, isolante térmico, embalagens, proteção para aparelhos e maquinas e etc. Ressalta-se que se trata de um material inerte e inócuo. O grande problema relacionado ao EPS é o seu descarte. Apesar apresentar baixa densidade, o EPS ocupa muito volume, o que dificulta a reciclagem e satura os aterros sanitarios.Com relação a reciclagem,além da dificuldade do transporte devido ao grande volume que o EPS ocupa, outro problema e que durante o processo de reciclagem o EPS tem seu volume reduzido para aproximadamente 10% de seu volume original, já que é composto principalmente por ar. Dessa forma , são poucas as empresas que se interessam em reciclar o EPS.Sendo assim, é importante encontrar maneiras de reaproveitar esse material. Na construção civil, as pérolas de EPS vêem sendo reutilizadas, agregadas a outros materiais, na produção de termobloco,argamassa e concreto leve. É importante salientar que a quantidade reaproveitada é muito pequena comparada com a produzida, sendo necessário encontrar novas alternativas. Em obras geotécnicas, é muito comum que o solo natural não apresente os parâmetros de resistência adequados. Sendo assim é necessário substituí-lo por outro que apresente conformidade com os parâmetros, ou então alterar e modificar suas características para assim adequá-lo aos parâmetros de projeto. O reforço do solo natural com materiais alternativos é uma das formas de se modificar as propriedades do solo e de aumentar a sua resistência. Nesse trabalho verificou-se a possibilidade de se utilizar as pérolas de EPS como material de reforço em um solo argiloso de baixa capacidade de suporte. Esta seria mais uma solução para o problema do descarte de EPS. Objetivos O principal objetivo desse trabalho é analisar a viabilidade do uso de pérolas de EPS como material de reforço, em solo argiloso. Sendo assim foi analisada a influência do acréscimo do EPS, em diversos teores (0,25%; 0,50%; 0,75% e 1%), na resistência de um solo coluviar argiloso. A possível aplicação dessa mistura solo-EPS será em obras geotécnicas, como por exemplo, aterros sobre solos moles e como camadas de aterros sanitários.

Estudo do Comportamento de Solos Reforçados para ... · processo de reciclagem o EPS tem seu ... o material seco proveniente da estufa passou por um peneiramento fino. Figura 6-

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Estudo do Comportamento de Solos Reforçados para Aplicação em Obras Geotécnicas

Avaliação do Comportamento de Solo Reforçado com Poliestireno Expandido (EPS)

Alunos: Tatiana Alvarez Lopes

Orientadora: Michéle Dal Toé Casagrande

Co-Orientadora: AlenaVitkova Calheiros

Introdução

O Poliestireno Expandido (EPS) é um plástico celular rígido, oriundo da

polimerização do estireno em água. As pérolas (cápsulas de estireno) são expandidas

utilizando-se o gás pentano, o que faz com que estas apresentem uma constituição de 98% de

ar e 2% de estireno. As principais características do EPS são: leveza, resistência mecânica e

baixa condutividade térmica. Isso faz com que este apresente inúmeras aplicações como, por

exemplo, isolante térmico, embalagens, proteção para aparelhos e maquinas e etc. Ressalta-se

que se trata de um material inerte e inócuo. O grande problema relacionado ao EPS é o seu

descarte. Apesar apresentar baixa densidade, o EPS ocupa muito volume, o que dificulta a

reciclagem e satura os aterros sanitarios.Com relação a reciclagem,além da dificuldade do

transporte devido ao grande volume que o EPS ocupa, outro problema e que durante o

processo de reciclagem o EPS tem seu volume reduzido para aproximadamente 10% de seu

volume original, já que é composto principalmente por ar. Dessa forma , são poucas as

empresas que se interessam em reciclar o EPS.Sendo assim, é importante encontrar maneiras

de reaproveitar esse material. Na construção civil, as pérolas de EPS vêem sendo reutilizadas,

agregadas a outros materiais, na produção de termobloco,argamassa e concreto leve. É

importante salientar que a quantidade reaproveitada é muito pequena comparada com a

produzida, sendo necessário encontrar novas alternativas.

Em obras geotécnicas, é muito comum que o solo natural não apresente os parâmetros

de resistência adequados. Sendo assim é necessário substituí-lo por outro que apresente

conformidade com os parâmetros, ou então alterar e modificar suas características para assim

adequá-lo aos parâmetros de projeto. O reforço do solo natural com materiais alternativos é

uma das formas de se modificar as propriedades do solo e de aumentar a sua resistência.

Nesse trabalho verificou-se a possibilidade de se utilizar as pérolas de EPS como

material de reforço em um solo argiloso de baixa capacidade de suporte. Esta seria mais uma

solução para o problema do descarte de EPS.

Objetivos

O principal objetivo desse trabalho é analisar a viabilidade do uso de pérolas de EPS como

material de reforço, em solo argiloso. Sendo assim foi analisada a influência do acréscimo do

EPS, em diversos teores (0,25%; 0,50%; 0,75% e 1%), na resistência de um solo coluviar

argiloso. A possível aplicação dessa mistura solo-EPS será em obras geotécnicas, como por

exemplo, aterros sobre solos moles e como camadas de aterros sanitários.

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Programa Experimental

O programa de ensaios teve como finalidade analisar e identificar como a adição de

poliestireno expandido (EPS) a um solo coluviar argiloso, em diferentes concentrações

(0,25%; 0,50%; 0,75% e 0,1%) irá alterar as propriedades mecânicas como a resistência e a

deformabilidade do solo natural. A aplicação do ESP tem como objetivo melhorar as

propriedades do solo e assim ser possível utilizá-lo em obras geotécnicas. A utilização de

diversas concentrações, calculadas com relação ao peso do solo seco, têm como finalidade

analisar a influencia destas sobre os parâmetros do solo puro e determinar qual é o teor ótimo

de EPS que deve ser acrescentado para melhorar as propriedades mecânicas do solo natural.

O programa experimental, realizado no Laboratório de Geotecnia e Meio Ambiente da

Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), consistiu-se em ensaio de

caracterização física e mecânica. Segundo a ABN NBR 10004, resíduo inerte é qualquer

resíduo que, quando amostrado de uma forma representativa, segundo a ABNT NBR 10007,

e submetidos a um contato dinâmico e estático com água destilada ou deionizada, à

temperatura ambiente,conforme ABNT NBR 10006, não tiveram nenhum de seus

constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade de

água,excetuando-se aspecto,cor,turbidez e sabor. Sendo assim, pelo fato do EPS ser um

material inerte não foi preciso à realização de uma caracterização química, e com relação à

caracterização física, só foi necessária a do solo puro. Já na caracterização mecânica, foram

realizados ensaios do solo puro e das misturas solo-EPS (com os teores de 0,25%; 0,50%;

0,75% e 0,1%). É importante ressaltar que todos os ensaios foram realizados seguindo as

normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

A argila utilizada no projeto é um solo maduro, coluvionar argiloso-arenoso, não

saturado (Soares 2005), apresentada na figura 1. Esse solo é oriundo do Campo experimental

II, localizado no interior do campus da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro,

cujo local da coleta está representado na figura 2.

.

Figura 1- Local de coleta do solo argiloso ( Soares 2005)

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Figura 2 – Solo coluviar argiloso utilizado na pesquisa

- Métodos e Procedimentos de Ensaio

Na caracterização física do solo coluviar argiloso puro foram realizados os seguintes

ensaios laboratoriais:

- Densidade Real dos Grãos;

- Limites de Atterberg;

-Analise granulométrica;

Já na caracterização mecânica do solo puro e das misturas solo-EPS (com os teores de

0,25%; 0,50%; 0,75% e 0,1%), os ensaios laboratoriais realizados foram os seguintes:

- Compactação proctor normal;

- Triaxial Consolidado Isotropicamente Drenado;

- Densidade Real dos Grãos

O ensaio para determinação da densidade real dos grãos do solo argiloso, foi realizado

segundo a norma NBR 6508/1984 da ABNT. Primeiramente, o material passou pela peneira

#40, o que corresponde a 0,0425 mm. Foi então separado aproximadamente 100 gramas desse

material passante da peneira #40, seco em uma estufa à 105°C. Após essa etapa, foram

colocados 25 gramas de material em quatro picnômetros de aproximadamente 250 ml, e então

se adicionou água destilada de modo que o solo ficasse totalmente submerso. Em seguida, foi

realizada a extração do ar existente entre as partículas, através de uma bomba de vácuo. Essa

etapa durou aproximadamente 15 minutos, o que corresponde ao tempo que demora em

extrair todo o ar na forma de bolhas. O próximo passo foi introduzir água destilada de forma

lenta, a fim de se evitar que ocorresse a entrada de ar, ate completar o volume. Em seguida,

os picnômetros foram colocados em banho maria até que ocorresse a equalização da

temperatura. Após esse processo, pesaram-se cada um dos conjuntos picnômetros+solo+água.

Após essa pesagem, o material foi descartado e então pesou-se o conjunto picnômetro+água.

Com a obtenção desses dados, foi possível então calcular o valor da massa especifica dos

grãos através da fórmula abaixo:

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s = Wd*Gw/(W1 + Wd - W2)

onde Wd = Peso do solo seco utilizado;

W1 = Peso do picnômetro + água;

W2 = Peso do picnômetro + água + solo;

Gw = Constante de correção para temperatura igual a 22°C.

- Limites de Atterberg

Os limites de Atterberg, limite de liquidez (LL) e limite de plasticidade (LP), estão

relacionados com as mudanças entre os estados de consistência do material de estudo.

Através desses limites é possível caracterizar a interação solo-água. Os ensaios para o cálculo

desses limites foi realizado com o material passante na peneira #40 (0,0425 mm) ,de acordo

com as normas brasileiras NBR 6459/1984 e NBR 7180/1984 respectivamente.

O limite de liquidez marca a transição do estado plástico-liquido. O procedimento

consiste em inicialmente umedecer e homogeneizar a amostra de solo.Na próxima etapa, esse

material foi colocado no aparelho de casagrande (figura 3), em aproximadamente 2/3 da

superfície, e alisado com o auxilio de uma espátula. Em seguida com o uso de um cinzel foi

realizada uma ranhura no meio da amostra. Após esse procedimento vira-se a manivela

contando o número de golpes necessários para ocorra o fechamento da ranhura. Coleta-se

então uma pequena quantidade de material onde as bordas das ranhuras se encontraram para

determinar assim a umidade.

Já o Limite de Plasticidade (LP) marca a transição entre o estado plástico e o semi

sólido. O ensaio consiste na realização manual de rolos de massa de solo sobre uma placa de

vidro despolida. Esse procedimento é realizado ate que o rolo atinja a espessura da de um

gabarito (3mm) e que este se rompa. Após essa etapa alguns fragmentos são coletados para a

determinação da umidade. Esse procedimento esta caracterizado pelas figuras 4 e 5.

Como os dados obtidos nos ensaio do Limite de Liquidez e do Limite de Plasticidade,

é possível determinar o Índice de Plasticidade (IP), através da seguinte formula:

IP(%) = LL(%) − LP(%)

Figura 3- Aparelho de Casagrande

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Figura 4 e 5 – Ensaio para determinação do limite de plasticidade

- Análise Granulométrica

Na determinação da curva granulométrica do solo argiloso puro, de acordo com a

norma NBr 7181/1984, peneirou-se 1000 gramas do material na peneira #40 (0,425

mm).Como o solo argiloso utilizado nesse estudo apresenta fração grossa e fina, foi

necessário a realização de processos de peneiramento e de sedimentação. Na fase de

peneiramento, para obtenção de granulometria da parte grossa, foram utilizadas peneiras com

diferentes malhas. Já para determinação da fase fina realizou-se o processo de sedimentação

com o auxílio de um defloculante.

O material que fico retido foi então lavado e em seguida colocado na estufa a 105 °C.

Após 24 horas esse material passou por um processo de peneiramento grosso.

Do material passante na peneira #40, foi utilizado 50,39 gramas,que foram misturados

com 125 ml de uma solução de hexametafosfato de sódio(defloculante), para a realização da

sedimentação. Essa mistura foi deixada em repouso por 24 horas. Depois da sedimentação,

todo o material foi lavado na peneira #200 e o que ficou retido, foi levado à estufa. Em

seguida, o material seco proveniente da estufa passou por um peneiramento fino.

Figura 6- conjunto de peneiras .

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- Ensaio de Compactação

Os ensaios de compactação foram realizados tanto para o solo argiloso puro como

também para o mistura solo com 0,25%; 0,50%; 0,75% e 0,1% de EPS, com a finalidade de

se obter a umidade ótima de compactação (wótm) e o peso especifico aparente maximo (γdmáx)

dos materiais. Nos ensaios utilizou-se a energia de compactação Proctor Normal e o reuso de

material. É importante ressaltar que esses ensaios seguiram as diretrizes determinadas na

norma NBR 7182 da ABNT.

Inicialmente o solo passou por um processo de secagem em uma estuga a 60 C,

seguido pelo destorroamento do mesmo. Na seguinte etapa, o material resultante passou por

uma peneira #4, conforme a norma da ABNT NBR 6457/1986- preparação com secagem

prévia ate a umidade higroscópica. Em seguida, foi adicionada uma certa quantidade de água

ao material, com a finalidade de que o material adquiri-se cerca de 5% de umidade abaixo da

umidade ótima. É possível estimar esse valor através do limite de plasticidade, cujo valor

pode se aproximar ao da umidade ótima.

Após a mistura do solo argiloso (puro e com as demais concentrações de EPS) com o

volume de água previamente calculado, o material foi bem homogeneizado. Posteriormente

a preparação das misturas, o material foi introduzido dentro de um molde cilíndrico pequeno

(cilindro de Proctor) cujas dimensões são 10 cm x 12,7 cm (diâmetro x altura). Em seguida

aplicou-se 26 golpes com o auxilio de um soquete, cujo peso corresponde a 2,5 kg, que se

deixa cair na camada de solo a uma altura de 30,5 cm aproximadamente. A compactação é

realizada em três camadas, ou seja, cada porção de solo compactado deve ocupar cerca de 1/3

da altura total do molde. Antes de se compactar a camada sobrejacente, escarificou-se bem

cada uma delas com a finalidade de se obter uma boa aderência entre as camadas

compactadas. Normalmente, quando completadas as três camadas, a altura atingida é maior

que a do molde, isso ocorre em função da utilização de um anel complementar, o qual garante

se ter a altura total necessária. O excesso, ao final do ensaio, é removido e acertando-se assim

o volume de solo em relação a altura do molde.

O próximo passo depois de finalizado o processo de compactação é pesar o cilindro

juntamente com o solo. A partir do peso total do corpo de prova e do volume do cilindro

pode-se calcular seu peso especifico úmido. Já a umidade média é obtida, após a secagem em

estufa, a partir de três amostras retiradas do interior do corpo de prova (parte média do

cilindro). A partir dos dados obtidos, é possível então calcular o peso especifico seco do

material.

Para finalizar todo o procedimento, um novo corpo de prova é preparado, dessa vez

com uma quantidade maior de água, aumentando-se a umidade da mistura em

aproximadamente 2%. A partir daí, realiza-se uma nova compactação e obtém-se um novo

par de valores de umidade (w) e massa específica seca (γd).

A partir dos pontos obtidos, plota-se um gráfico de peso especifico seco versus

umidade, tendo-se então a curva de compactação. Os valores de wótm e γdmáx obtidos

correspondem ao ponto máximo das curvas, e foram utilizados para moldagem dos corpos de

prova utilizados nos ensaios triaxiais Consolidado Isotropicamente Drenado (CID). Todo o

processo foi repetido cinco vezes para cada mistura, a fim de se obter cinco pares de valores,

sendo ao menos dois no ramo seco e dois no ramo úmido da curva de compactação.

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Figura 7 –mistura solo-argila compactada

Ensaios Triaxiais CID

Em obras geotécnicas, os ensaios triaxiais são amplamente utilizados para a

determinação de parâmetros de comportamento de solos. O ensaio triaxial permite a

realização de uma simulação de diversas condições de campo e a determinação do

comportamento mecânico dos solos segundo diversos níveis de tensões . No presente estudo

foram realizados ensaios triaxiais do tipo consolidado isotropicamente e drenado durante a

fase de cisalhamento.Esses ensaios foram realizados tanto para o solo puro com o também

para a mistura do mesmo com diversas concentrações de EPS (0,25%; 0,50%; 0,75% e 1%).

a) Preparação dos corpos de prova do solo argiloso

O processo de confecção do corpo de prova do solo argiloso puro e da mistura do

mesmo com diversos teores de EPS consiste em, inicialmente compactar um corpo

cilíndrico, na energia Proctor Normal, com os valores de umidade ótima e peso

especifico seco Maximo obtido anteriormente para cada mistura e para o solo

puro. Após obter o material compactado, o corpo de prova foi moldado através do

uso de uma aparelho de fabricação própria do Laboratório de Geotecnia e Meio

Ambiente da Puc-rio. As dimensões dos corpos de prova foram 7,82 cm de altura

e 3,8 cm de diâmetro.

Figura 8 – Corpo de Prova

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O primeiro passo no ensaio triaxial CID é a realização do procedimento de saturação dos corpos de prova. As técnicas de saturação utilizadas, no presente trabalho, para os corpos de prova de solo argiloso e para as misturas solo-EPS foram: a percolação de água através da amostra e a contrapressão. No caso da percolação a diferença de contrapressão entre o topo e a base do corpo de prova foi de 5 kPa, sendo o fluxo de água da base para o topo do corpo de prova. Já na saturação através da contrapressão a pressão confinante, aplicada ao corpo de prova, excedia em 10 kPa a contrapressão , onde o fluxo de água era permitido pelo topo e base. Para verificar se o grau de saturação era satisfatório, utiliza-se o parâmetro B de Skempton, onde:

onde:

Δu: excesso de poropressão gerado,

Δσc: acréscimo de tensão confinante aplicado.

Posteriormente a saturação do corpo de prova, se tem inicio a fase de adensamento.

Durante 24h foram coletados dados de variação de volume. Com estes dados se traçava o

gráfico variação de volume (ml) x raiz do tempo (min0,5

). Segundo a recomendação de Head

(1986), prologava-se o trecho retilíneo inicial até encontrar a prolongação horizontal do

trecho final. Este último trecho corresponde à estabilização das variações de volume. O ponto

de interseção destas duas linhas prolongadas fornecia a raiz de t100 (min0,5

) no eixo das

abscissas. Logo com o valor de t100 (min) se calculava a velocidade de cisalhamento.

Em seguida, com a velocidade de cisalhamento definida, procedia-se a colocação na

prensa de um par de engrenagens com a respectiva marcha, a que define a velocidade

desejada.

Para os ensaios triaxiais, os variantes de tensão q (tensão de desvio) e p’ (tensão efetiva

média normal) foram calculados com as formulações de Lambe, para os parâmetros de

resistência do solo utilizou-se os valores da envoltória de resistência (α’) e da coesão (a’)

obtida no espaço p’:q, para calcular os parâmetros de resistência no espaço Mohr Coulomb

(φ’ – c’). As formulações de Lambe e os parâmetros definem-se como:

Onde:

α’: inclinação da envoltória de resistência no espaço p’:q.

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a’: intercepto com o eixo q da envoltória de resistência no espaço p’:q.

φ’: inclinação da envoltória de resistência do espaço σ:τ (Mohr Coulomb).

c’: intercepto da envoltória de resistência do espaço σ:τ (Mohr Coulomb).

Resultados e Discussões

Nessa seção serão apresentados os resultados e análises dos ensaios descritos

anteriormente, para as amostras de solo argiloso puro, e misturas destes com as porcentagens

de 0,25%; 0,50%; 0,75% e 0,1% de EPS.

- ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA

- Densidade Real dos Grãos (Gs)

A densidade real dos grãos relaciona a massa e o volume dos grãos. O valor de Gs do

solo argiloso puro foi determinado a partir da media aritmética de quatro determinações, cuja

variação máxima foi de 1,1%. O valor de Gs ,obtido da tese de Ramirez (2012) e utilizado no

presente trabalho, foi de 2,72.

-Limites de Atterberg

Os limites de Atterberg são essenciais na Análise do comportamento do solo.

Enquanto o Limite de Liquidez (LL) corresponde à transição entre o estado plástico e o

estado liquido, o Limite de Plasticidade (LP) marca a transição entre o estado plástico e o

semi solido. Segundo Ramirez (2012), o valor do LL obtido para o solo argiloso foi igual a

53% e o LP igual a 39%. A partir desses resultados foi possível calcular o índice de

Plasticidade (IP = LL-LP ) cujo valor encontrado foi igual a 14%.

-Análise Granulométrica

O ensaio de analise granulométrica tem com objetivo definir as frações que compõem

o solo e sua classificação. Só foi necessário a realização da analise granulométrica do solo

puro, já que o poliestireno expandido (EPS) é um material inerte. A Figura 9 apresenta a

curva granulométrica obtida para o solo puro.

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Figura 9 – Curvas granulométricas obtidas para o solo puro

Segundo o Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS), o solo em estudo é

classificado com CH, o que corresponde a uma argila arenosa de média plasticidade. Abaixo

na tabela 1, segue as frações que constituem o solo utilizado no estudo .

Tabela 1 – Resultados das análises granulométricas do solo puro.

Material Pedregulho+areia (%) Silte (%) Argila (%)

Solo 36,40 10,80 52,70

- ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA

a) Solo Argiloso

- Ensaios de Compactação

Os ensaios de compactação foram realizados tanto para o solo puro com também para

as misturas destes 0,25%; 0,50%; 0,75% e 1% de EPS, com a finalidade de se obter a

umidade ótima de compactação (wótm) e o peso específico aparente seco máximo (γdmáx). A

figura 10, apresenta um gráfico com as curvas de compactação Proctor Normal obtidas para o

solo argiloso puro e misturas. Observa-se que o introdução de EPS diminui o peso especifico

maximo do material,esse valor decresce a medida que o teor de EPS aumenta. Pode-se

observar o mesmo comportamento com relação à umidade ótima Os valores de umidade

ótima obtidos serão utilizados posteriormente na realização do ensaio triaxial.

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Figura 10 – Curvas de compactação do solo puro e misturas solo-EPS.

- Ensaio Triaxial CDI

Os ensaios triaxiais CID, em compressão axial, foram realizados para amostras de

solo argiloso puro (S100) e das misturas com teores ESP de 0,25%; 0,50%; 0,75% e 1% em

relação ao peso do solo seco. Em todos os casos citados foram aplicadas tensões efetivas de

50 , 150 e 300 KPa. As figuras 11, 12, 13, 14 e 15 apresentam a curva de tensão desviadora

versus a deformação axial para o solo puro e todas as misturas.

Figura 11

001

001

001

001

001

002

002

002

10 15 20 25 30 35

Mas

sa E

spec

ífic

a se

ca (

g/c

m3

)

Umidade (%)

S100 S99,75/EPS0,25 S99,50/EPS0,50 S99,25/EPS0,75 S99/EPS1

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

σv (

kP

a)

εa (%)

50 kPa 150 kPa 300 kPa

S100

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Figura 12

Figura 13

0

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300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

σv (

kP

a)

εa (%)

50 kPa 150 kPa 300 kPa

S99,75/EPS0,25

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

σv (

kP

a)

εa (%)

50kPa 150 kPa 300 kPa

S99,50/EPS0,50

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Figura 14

Figura 15

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

σv (

kP

a)

εa (%)

50 kPa 150 kPa 300 kPa

S99,25/EPS0,75

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

σv (

kP

a)

εa (%)

50 kPa 150 kPa 300 kPa

S99/EPS1

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As figuras 16, 17, 18, 19 e 20 apresentam as envoltórias de resistência referentes ao

solo puro e as misturas de solo com diversos teores de EPS (0,25%; 0,50%; 0,75% e 1%).

Figura 16

Figura 17

0

100

200

300

400

0 100 200 300 400 500 600 700

q (

kP

a)

p (kPa) 50 kPa 150 kPa 300 kPa

S100

c = 25,0 kPa

ϕ = 29,1⁰

0

100

200

300

400

0 100 200 300 400 500 600 700

q (

kPa)

p (kPa) 50 kPa 150 kPa 300 kPa

S99,75/EPS0,25

c = 30,0 kPa

ϕ = 25,5⁰

Page 15: Estudo do Comportamento de Solos Reforçados para ... · processo de reciclagem o EPS tem seu ... o material seco proveniente da estufa passou por um peneiramento fino. Figura 6-

Figura 18

Figura 19

0

100

200

300

400

0 100 200 300 400 500 600 700

q (

kP

a)

p (kPa)

50 kPa 150 kPa 300 kPa

S99,50/EPS0,50

c = 40,0 kPa

ϕ = 25,0⁰

0

100

200

300

400

0 100 200 300 400 500 600 700

q (

kP

a)

p (kPa)

50 kPa 150 kPa 300 kPa

S99,25/EPS0,75

c = 35,0 kPa

ϕ = 26,6⁰

Page 16: Estudo do Comportamento de Solos Reforçados para ... · processo de reciclagem o EPS tem seu ... o material seco proveniente da estufa passou por um peneiramento fino. Figura 6-

Figura 20

Pode-se observar que o acréscimo de 0,25% de EPS ao solo argiloso fez a coesão

aumentar de 25 para 30 KPa porém o ângulo de atrito diminuiu de 29,1 para 25,5. Já com

relação ao acréscimo de 0,50 % houve um aumento de coesão para 40 KPa e uma diminuição

do ângulo de atrito para 25. A partir da mistura com 0,75% de EPS observou-se um

decréscimo da coesão para 35 KPa, enquanto o ângulo de atrito aumentou para 26,6. Na

mistura com 1% de EPS a coesao sofreu um novo decréscimo passando a 20 KPa e ângulo de

atrito apresentou um novo aumento, com o valor de 29,9.

Conclusão

Os resultados obtidos foram satisfatórios para as misturas de solo com os teores de 0,25%;

0,50%; e 0,75% de EPS, onde houve uma melhora nos parâmetros de resistência das

misturas, quando comparadas ao solo puro. A única mistura que apresentou uma coesão

menor que o solo puro foi a 1% de EPS A mistura que apresentou o melhor desempenho foi

com o teor de 0,50% de EPS. Apesar de nesse teor haver uma diminuição do ângulo de atrito,

o aumento da coesão foi muito mais significativo que o decréscimo da ângulo de atrito.Pode-

se assim concluir que o EPS pode ser utilizado como material de reforço em solos argilosos

para obras geotécnicas de carregamentos estáticos.

Referências

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

– Análise granulométrica. Rio de Janeiro/RJ.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1984) ABNT NBR 6459: Solo

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

0

100

200

300

400

0 100 200 300 400 500 600 700

q (

kPa)

p (kPa)

50 kPa 150 kPa 300 kPa

S99/EPS1

c = 20,0 kPa

ϕ = 29,9⁰

Page 17: Estudo do Comportamento de Solos Reforçados para ... · processo de reciclagem o EPS tem seu ... o material seco proveniente da estufa passou por um peneiramento fino. Figura 6-

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1984) ABNT NBR 7180: Solo

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

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1986) ABNT NBR 6457:

Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio

de Janeiro/RJ.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1986) ABNT NBR 7182: Solo

– Ensaio de Compactação. Rio de Janeiro/RJ.

DAS, B. M. (2007) Fundamentos de Engenharia Geotécnica.6ª Edição. Tradução AllTasks

– São Paulo: Thomson Learning.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (2004) ABNTNBR 10004:

Resíduos Sólidos – Classificação. Rio de Janeiro/RJ.

http://www.recicla.ccb.ufsc.br/isopor-poliestireno-expandido-eps/

http://ecocasaerechim.com.br/produtos/item/2-ecologicos/12-termobloco.html

http://noticias.ambientebrasil.com.br/exclusivas/2008/06/09/38671-reportagem-especial-

isopor-e-100-reciclavel-mas-processo-esbarra-na-completa-falta-de-logistica.html

http://www.construindoereformando.com.br/artigos/O-uso-do-termobloco-na-construcao-

civil.htm