Efeito da estrutura na compressibilidade de um solo residual maduro não saturado

Abstract

O principal objetivo deste trabalho foi verificar o efeito combinado da estrutura e da sucção sobre a compressibilidade de um solo residual maduro predominantemente argiloso no estado não saturado. Para criação de estruturas diferentes neste solo, as amostras foram reconstituídas estaticamente com mesmo peso específico aparente seco, mas em diferentes teores de umidade, por reconstituição hidrostática (no ramo seco da curva de compactação) e por reconstituição edométrica (no ramo úmido da curva de compactação). Visando a identificação da existência dessas diferentes estruturas, preliminarmente, foram realizados ensaios de adensamento unidimensional sobre as amostras preparadas nos ramos seco e úmido. Destes ensaios, a ocorrência de colapso com a inundação dos corpos de prova e a diferença nos valores da tensão de pré-adensamento evidenciaram a formação de estruturas diferentes entre as amostras (ramo seco, com colapso, e ramo úmido, sem colapso). Adicionalmente, com o objetivo de corroborar a existência de estruturas diferentes nas amostras reconstituídas hidrostaticamente e edométricamente, determinaram-se as curvas de retenção de água no solo em estudo, utilizando-se as técnicas da mesa de tensão e câmara de pressão. Os diferentes comportamentos apresentados nas curvas características obtidas comprovam que as amostras apresentavam estruturas diferentes. Buscou-se avaliar, para estas amostras, a adequação de um modelo constitutivo elastoplástico, com base nos modelos de Alonso et al., Wheeler e Sivakumar e Futai, capaz de simular o comportamento tensão-deformação deste solo compactado através de ensaios edométricos com sucção controlada. Verificou-se que os modelos de Wheeler e Sivakumar e Futai, em geral, ajustaram-se melhor aos resultados experimentais das duas amostras.

The main objective of this research was to verify the combined effect of the structure and suction on the compressibility of a clayey unsaturated mature residual soil. The soil samples were statically compacted with the same apparent dry specific weight, but at different values of water content, by hydrostatic compression (in the dry branch of the soil compaction curve) and oedometric compression (in the wet branch of the soil compaction curve) to create different structures. One-dimensional consolidation tests performed on both samples allowed to ensure the existence of different structures. The occurrence of collapse with the flood of specimens prepared from both samples and the difference in values of pre-consolidation stresses showed the formation of different structures in the soil samples (sample at the dry side of optimum moisture content showing collapse and sample at the wet side of optimum moisture content without collapse). It was also determined the samples water retention curves using the techniques of the tension table and pressure chamber to corroborate the existence of different structures. The different behaviors displayed in these curves also supported that both soil samples presented different structures. Finally, it was evaluated the adequacy of a plastic constitutive model, as the models of Alonso et al., Wheeler and Sivakumar and Futai, to simulate the stress-strain behavior of these soil samples through suction controlled oedometer tests. The conclusion was that the models of Wheeler and Sivakumar and Futai, in general, better adjusted to the experimental results of the two analyzed samples.