Módulos resilientes de dois solos da Zona da Mata Mineira: correlações com resultados de ensaios de compressão não confinada

Abstract

Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento resiliente de dois solos típicos do subleito de rodovias da Zona da Mata Mineira, procurando estabelecer correlações entre os parâmetros denominados módulo resiliente e resistência à compressão não confinada. Dentre os materiais estudados, um faz parte do grupo dos solos saprolíticos e o outro dos podzólicos. Foram realizados ensaios de compactação, compressão não confinada e triaxiais de carregamento repetido. Considerou-se nesta pesquisa as energias dos ensaios de compactação Proctor Normal, Proctor Intermediário e uma energia média entre estas denominada Inter-Intermediária. Os teores de umidade para moldagem dos corpos-de-prova foram: W ot – 3%, W ot – 2%, W ot, Wot + 2%. Trabalhou-se com as normas AASHTO T 307-99 e DNER-ME 131/94, referentes à realização de ensaios triaxiais dinâmicos para determinação do módulo resiliente dos solos. Através do trabalho desenvolvido foi possível avaliar: (i) a influência da energia de compactação e do teor de umidade no módulo resiliente dos solos; (ii) o comportamento do módulo resiliente dos solos estudados obtidos através de procedimentos diferenciados. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que: (i) as condições de compactação foram fatores determinantes na resposta resiliente dos solos finos analisados. Quanto às correlações desenvolvidas, os melhores resultados foram obtidos para corpos-de-prova compactados no teor ótimo e no ramo seco da curva de compactação; (ii) o aumento da energia de compactação não resultou, necessariamente, em aumentos no valor do módulo resiliente; (iii) com relação ao estado de tensão, o emprego do modelo composto resultou em maiores coeficientes de determinação; (iv) a variação do módulo resiliente, segundo as metodologias utilizadas na condução dos ensaios triaxiais de carregamento repetido, refletiu os diferentes níveis de tensão adotados nas mesmas; (v) a inclusão das deformações resilientes nos modelos que consideravam apenas os resultados dos ensaios triaxiais de carregamento repetido fez com que os mesmos apresentassem melhores ajustes aos resultados; (vi) os modelos que consideravam, além dos resultados dos ensaios de compressão não confinada, o estado de tensão e as deformações resilientes levaram, em geral, a coeficientes de determinação significativos.

This thesis was directed to the evaluation of the resilient behavior of two typical sub-grade soils from the “Zona da Mata Mineira” in order to establish correlations between resilient modulus and geotechnical parameters determined in unconfined compression strength tests. The materials analyzed encompassed a saprolite soil and a podzol soil. The laboratory testing program included the following tests: compaction, unconfined compression and repeated load triaxial. Compaction tests were performed at the Standard (12 blows) and Intermediate (26 blows) Proctor compaction efforts, as well as at an inter-intermediate (18 blows) compaction effort. Specimens were prepared at the following water contents: (W ot – 3%), (W ot – 2%), (W ot) and (W ot + 2%). The repeated load triaxial tests were carried out under the following Standards: AASHTO T 307-99 e DNER-ME 131/94. The following analysis were accomplished in the study: (i) influence of compaction effort and water content on the resilient modulus of soils; (ii) influence of two different Standards on resilient modulus of soils; (iii) statistical significance of relating resilient modulus and unconfined compression strength tests geotechnical parameters of soils. The laboratory testing data supported the following conclusions: (i) compaction parameters determined the resilient response of the tested fine-grained soils. Regarding water content, best results were related to compaction at the dry side of the compaction curve, and at the optimum moisture content; (ii) increases in the compaction effort were not related, necessarily, to increases in the soils resilient modulus; (iii) regarding the stress state parameter, the composed model gave best coefficients of simple determination; (iv) the resilient modulus variation reflected the stress levels adopted in the testing methodologies used in the triaxial repeated loading tests; (v) regarding only the repeated loading triaxial testing data, inclusion of resilient deformations in the models led to better fittings; (vi) besides unconfined compression testing data, models associated to stress state and resilient deformations led to significant coefficients of simple determination.