Equipamento triaxial cúbico para ensaios em solos saturados e não-saturados com sucção matricial controlada

Abstract

Em países de clima tropical como o Brasil, frequentemente, se encontram solos em condições não-saturadas. Além disso, a maioria das obras geotécnicas solicita o solo em trajetórias de tensão nas quais as três tensões principais são diferentes e variam independentemente. Daí a necessidade de se construir equipamentos capazes de ensaiar no laboratório amostras de solos não saturados seguindo essas trajetórias de tensão. Nesse trabalho, um novo equipamento triaxial cúbico é apresentado. O equipamento foi desenvolvido para ensaiar amostras de solo em condições secas, saturadas ou com sucção matricial controlada. Faz-se uma revisão bibliográfica sobre equipamentos triaxiais assimétricos e cúbicos capazes de ensaiar solos não-saturados, e sobre aspectos importantes do comportamento de solos não saturados. Em seguida, apresentam-se e descrevem-se todos os elementos que compõem a célula triaxial cúbico sedo feita uma descrição detalhada de todo o equipamento. O Capítulo seguinte apresenta as principais características do solo residual jovem ensaiado, bem como a metodologia usada durante a realização do programa de ensaios. Finalmente, apresentam-se e discutem-se os resultados dos ensaios realizados com o solo residual em condições saturadas, não saturadas, em trajetórias de tensão convencionais, em que duas tensões principais são iguais, e em trajetórias não convencionais, nas quais as três tensões principais variam independentemente. As principais conclusões apontam que o equipamento desenvolvido está funcionando adequadamente e parece ser muito apropriado para estudar o comportamento de solos não saturados.

In tropical countries, like Brazil, soils in non saturated condition are frequently encountered. Besides, the majority of geotechnical works load the ground according to stress paths in which the three principal stresses are different and vary independently. Therefore, the need to develop equipments able to test in the laboratory non saturated soil samples following these stress paths. In this thesis, a new cubic triaxial cell is presented. The equipment was developed to test soil samples in dry, saturated or with matric suction controlled conditions. Results of a test program realized with the new equipment in a young residual soil samples are presented. A bibliographic review is made dealing with axisymmetrical and cubical triaxial equipments able to test soil samples in non saturated conditions, and principal features of non saturated soil behavior. Following, components of the cubical triaxial device are described in full detail and, in the next Chapter, the main characteristics of the young residual soil tested, as well as the methodology used during the test program, are presented. Finally, test results are presented and discussed, including tests with saturated and non saturated soil samples, realized in conventional stress paths in which two principal stresses are equal, and in non conventional stress paths in which the three principal stresses vary independently. The main conclusions state that the developed equipment is working adequately and seems to be appropriate to study the behavior of non saturated soils.