Efeito das características físico-química do fluído intersticial na deformabilidade de solos moles

Abstract

A ocupação de áreas para o desenvolvimento da infraestrutura urbana abrange numerosas vezes, áreas cujo subsolo apresentam baixa capacidade de suporte aos carregamentos e alta compressibilidade, quando o feito. Os solos compostos de argila mole e granulação fina apresentam comportamento geotécnico relacionado às propriedades físico-química do fluido dos poros, as quais, por vezes são alteradas devido diferentes fatores, naturais ou antrópicos. Compreender o adensamento e a resistência ao cisalhamento do caulim e de uma argila mole, quando submetido ao fluido intersticial com diferentes características de pH. Neste contexto, o presente trabalho propôs avaliar a deformabilidade do caulim remoldado e uma argila mole do Aeroporto Internacional Salgado Filho, nas condições indeformada e reconstituída, submetidas ao adensamento unidimensional com medição de rigidez durante a consolidação, com uso de bender elements. O fluido intersticial das amostras foi diversificado em diferentes concentrações de ácido sulfúrico, 0,001mol/L, 0,01 mol/L e 1 mol/L. O comportamento do caulim foi afetado ao contato do ácido sulfúrico, aumentando os recalques, principalmente para a concentração de 0,01 e 1 mol/L. A argila indeformada/reconstituída revelou comportamento similar quando ensaiadas com água destilada. Os resultados obtidos indicam que uma diminuição no pH se correlaciona com o aumento no índice de compressão, para o caulim e a argila indeformada Porém, quando submetidas ao ácido sulfúrico, a argila indeformada apresentou maior adensamento quano maiores os teores de ácido. O comportamento da argila mole reconstituída e submetida a contaminação ácida expôs o adensamento de menor magnitude em relação as amostras indeformadas e o caulim. Foi inferido que tal fato possa ter ocorrido devido a reestruturação, durante a moldagem nas câmaras, de tal forma que influenciou na fabricação de estruturas soltas com elevado índice de vazios e maior resistência em baixa tensão. As velocidades das ondas de cisalhamento não indicaram influência direta dos diferentes fluidos dos poros, mas elevação na velocidade com o aumento da carga no plano de polarização foi apontado. O caulim retratou as maiores velocidades de onda de cisalhamento e rigidez, sendo atribuído ao diâmetro médio maior das partículas em relação a argila mole. A argila reconstituída acusou os menores valores de velocidade de onda S e conseguinte rigidez ao cisalhamento.

The occupation of areas for the development of urban infrastructure encompasses many times, areas whose subsoil presents low capacity to support the loads and high compressibility, when the done. Soils composed of soft clay and fine granulation show geotechnical behavior related to the physico-chemical properties of pore fluid, which are sometimes altered due to different factors, natural or anthropic. To understand the density and shear strength of kaolin and a soft clay when submitted to interstitial fluid with different pH characteristics. In this context, the present work proposes to evaluate the deformability of remolded kaolin and a soft clay from Salgado Filho International Airport, in the undisturbed and reconstituted conditions, submitted to one-dimensional densification with stiffness measurement during consolidation, using bender elements. The pore fluid of the samples was diversified in different concentrations of sulfuric acid, 0,001 mol/L, 0,01 mol/L and 1 mol/L. The behavior of the kaolin was affected to the contact of the sulfuric acid, increasing the settlements, mainly for the concentration of 0,01- 1 mol/L. Undeformed/reconstituted clay showed similar behavior when tested with distilled water The results indicate that a decrease in pH correlates with the increase in compression ratio for kaolin and undisturbed clay. However, when submitted to sulfuric acid, the undisturbed clay presented greater densification when the acid content was higher. The behavior of soft clay reconstituted and submitted to acidic contamination exposed the density of smaller magnitude in relation to undeformed samples and kaolin. It was inferred that this fact could have occurred due to the restructuring, during the molding in the chambers, in such a way that it influenced in the manufacture of loose structures with high voids index and greater resistance in low tension. Shear wave velocities did not indicate direct influence to the pore fluid, but elevation in velocity with increasing charge in the plane of polarization was pointed out. The kaolin showed the highest shear wave velocities and stiffness, being attributed to the larger mean diameter of the particles in relation to the soft clay. The reconstituted clay accounted for the lower shear wave velocity values and hence shear rigidity.