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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3408| Título: | Comportamento mecânico de um solo siltoso da formação geológica Guabirotuba tratado com cal em diferentes tempos de cura |
| Título(s) alternativo(s): | Mechanical behaviour of a silty soil of the Guabirotuba geological formation treated with lime in different curing times |
| Autor(es): | Baldovino, Jair de Jesús Arrieta |
| Orientador(es): | Izzo, Ronaldo Luis dos Santos |
| Palavras-chave: | Mecânica do solo Solos - Compactação Cal Solos - Manejo Cisalhamento Construção civil Solos - Composição Engenharia civil Soil mechanics Soil compaction Lime Soil management Shear (Mechanics) Building Soils - Composition Civil engineering |
| Data do documento: | 20-Fev-2018 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | BALDOVINO, Jair de Jesús Arrieta. Comportamento mecânico de um solo siltoso da formação geológica Guabirotuba tratado com cal em diferentes tempos de cura. 2018. 174 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. |
| Resumo: | O uso da cal como material de estabilização e melhoramento de solos finos como as argilas e siltes vem sendo uma técnica amplamente empregada na engenharia geotécnica. A Formação Guabirotuba é uma Formação geológica da bacia do Paraná, localizada na cidade de Curitiba e Região Metropolitana, Brasil; e se estende em uma área de, aproximadamente, 900 km2. Os solos da Formação, em sua maioria, são classificados como finosdo tipo esmectitas, apresentando-se em diferentes colorações. Os solos finos da Formação não podem,em função das suas propriedades físico-mecânicas, ser empregados muitas vezes para construção de bases e sub-bases para pavimentação, proteção de encostas e taludes ou para suporte de fundações superficiais como as sapatas,devido à baixa capacidade de suporte, alta expansibilidade quando entram em contato com a água e alta erodibilidade quando não tem nenhum tipo de proteção superficial. O tratamento deste tipo solo com cal torna-o compatível para essas condições de uso. Quando as argilas são estabilizadas com a cal, se reduz o limite plástico, aumenta-se o limite de liquidez, melhora-se a trabalhabilidade e as propriedades mecânicas. A presente pesquisatem por objetivo avaliar o comportamento mecânico de um solo siltoso da Formação geológica Guabirotuba tratado com diferentes teores de cal (0%, 3%, 5%, 7% e 9%) em diferentes tempos de cura (15, 30, 60, 90 e 180 dias) e energias de compactação (normal, intermediaria e modificada). Para tal, foi investigado o comportamento da resistência à compressão não confinada, ou compressão simples (qu),à tração por compressão diametral (qt) e os parâmetros de resistência ao cisalhamento direto (ângulo de atrito ϕ´ e coesão C). Além disso, também foi estudada a influência da sucção na resistência de todas as misturas solo-cal. Os parâmetros de controle avaliados na pesquisa foram principalmente: o teor de cal empregado (L), o tempo de cura (t), o teor de umidade(ω), a porosidade (η), o teor volumétrico de cal (Lv) e o grau de saturação (S). Usou-se a relação η/Lvpara estudar o crescimento de qt e qu, e determinar a relação qt/qu em todos os tempos de cura. Observou-se que houve mudanças nas propriedades de compactação do solo e nos limites de Atterberg quando se estabilizao solo com a cal, assim como também foi verificadoum crescimento da resistência à compressão não confinada (qu) e à tração por compressão diametral (qt) com o aumento do teor de cal e do tempo de cura, e aumento nos parâmetros de resistência ao cisalhamento direto.Os resultados demostram que existe uma relação constante de qt/qu=0,16 para todos os tempos de cura. Uma equação geral de previsão ou estimativa da resistência qu e qt das misturas solo-cal com o uso da relação vazios/cal η/Lv foi desenvolvida mediante a normalização das resistências em todos os tempos de cura e foi verificado que a equação pode estender-se para estimar a resistência de outros solos da Formação Guabirotuba com a relação η/Lv ajustada a um exponente igual a 0,20. |
| Abstract: | The use of lime as stabilizing material and improvement of fine soils such as clays and silts has been a widely used technique in geotechnical engineering. The Guabirotuba Formation is a geological formation of the Paraná basin, located in the city of Curitiba and Metropolitan Region, in Brazil; and extends over an area of approximately 900 km2. The soils of this Formation, in the majority, are classified like fine of the type smectites, being presented in different stains. In addition, the fine soils of the Formation can´t due to their physicalmechanical properties, be used many times for the construction of bases and sub-bases for paving, slope protection or for support of superficial foundations such as spread footings, due to the low support capacity, high expansibility when in contact with water and high erodibility when it does not have any type of surface protection. The treatment of this type with lime soil makes it compatible for these conditions of use.The present research aims to evaluate the mechanical behaviour of a silty soil of the Guabirotuba geological Formation treated with different amounts of lime (0%, 3%, 5%, 7% and 9%) at different curing times (15, 30, 60, 90 and 180 days) and compaction energies (standard, intermediate and modified). For this, the behaviour of unconfined compressive strength, or simple compression (qu), split tensile strength (qt) and direct shear strength parameters (internal friction angle Φ and cohesion C) was investigated. In addition, the influence of suction on the mechanical resistance of all soillime mixtures was also studied. The control parameters evaluated in the research were mainly: lime content (L), curing time (t), moisture content (ω), porosity (η), volumetric lime content (Lv) and the degree of saturation (S). The η/Lvratio was used to study the growth of qt and qu, and to determine the relation qt/qu at all cure times. It was observed that there were changes in soil compaction properties and at the Atterberg limits when the soil stabilized with lime, as well as a growth of the unconfined compressive strength (qu) and the split tensile strength (qt) with increasing lime content and curing time, and, on the other hand, an increase in the parameters of direct shear strength. The results show that there is a constant ratio of qt/qu =0,16 for all cure times. A general equation for predicting or estimating the resistance qu and qt of the soil-lime mixtures using the voids/lime ratio η/Lv was developed by normalizing the resistances at all cure times and it was verified that the equation may extend and to estimate the resistance of other soils of the Guabirotuba Formation with the ratio η/Lvadjusted to an exponent equal to 0,20. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3408 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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