Algumas observações sobre as propriedades geotécnicas de solos estruturados derivados de granito da Grande Florianópolis

Abstract

Neste trabalho apresentam-se algumas considerações sobre o comportamento geo-mecânico de alguns solos naturalmente estruturados, devido às cimentações entre partículas. Estes solos são de origem residual, oriundos de rocha mãe do clã granítico (granito), comuns na região da grande Florianópolis. O objetivo principal do trabalho é estudar o comportamento geo-mecânico das cimentações entre partículas, utilizando para isso, o ensaio de compressão diametral (Brazilian test). A campanha laboratorial de ensaios envolveu 27 amostras naturalmente estruturadas da região da Grande Florianópolis, com valores de índice de plasticidade variando na faixa de 0 a 54%. Inicialmente, mediu-se a perda de massa do solo por imersão em água, para se conhecer melhor a natureza das ligações entre as partículas, além da caracterização dos mesmos. Das 27 amostras iniciais, apenas 7 permaneceram com o arcabouço sólido inalterado após a realização da Perda de Massa por Imersão em água (PMI). Para estas amostras que permaneceram intactas mediu-se a tração indireta sob condições pósinundadas e naturais (6 amostras). Para se medir o valor dos parâmetros de resistência ao cisalhamento, realizaram-se ensaios de cisalhamento direto em amostras indeformadas (7 amostras) nas condições inundadas, em dois planos ortogonais entre si, concomitantemente analisando a anisotropia e heterogeneidade. Para complementar realizou-se expansões nos solos, submetendo o arcabouço sólido a presença de água, nos mesmos planos submetidos ao cisalhamento, em amostras estruturadas e desestruturadas. Foram identificados alguns fatores que alteram as cimentações entre partículas, como os desconfinamentos, amostragem e o intemperismo. Existem fortes indícios de o intercepto coesivo (4,48 a 20,8 kPa) ser anisotrópico e maior na direção vertical. Diminuir enquanto as expansões aumentam. Crescer conjuntamente com o teor de umidade natural e ser vinculado à diferença entre as resistências à tração natural e após inundação. O ângulo de atrito (26,6 a 41,6º) apresenta-se com comportamento isotrópico, dependente do índice de vazios e da fração areia. A resistência à tração (2 a 28kPa) possui afinidade com o intercepto coesivo, aumentando conjuntamente com o mesmo. A tendência verificada é da resistência à tração diminuir com o aumento do índice de vazios. As expansões apresentam-se maiores e mais lentas na direção horizontal do que na vertical, sendo que as estruturadas são bem menores do que as desestruturadas. As observações demonstram existir indícios de que as cimentações são maiores na direção vertical do que na horizontal, portanto são mais preservadas, proporcionando estruturação do arcabouço sólido neta direção. Apesar do aspecto táctil-visual heterogêneo dos solos em estudo, estes se apresentaram com comportamento bem mais isotrópico do que se esperava

This paper presents some considerations on the geo-mechanical behavior of some naturally structured soils due to cementations between particles. These soils are of residual origin, coming from the clan granitic bedrock (granite), common in the region of Florianopolis. The main objective of the work is to study the behavior of the geomechanical cementations between particles, making use of the diametral compression test (Brazilian test). The campaign laboratory involved 27 test samples of naturally structured region of Florianópolis, with values of plasticity index varying in the range 0 to 54%. Initially, we measured the mass loss from the soil by water immersion, to better understand the nature of links between the particles, and characterizing them. Of the 27 initial samples, only seven (7) remained unchanged with the solid framework after the loss of mass by immersion in water (PMI). For these samples that remained intact was measured traction indirect post-flooded conditions and natural (6 samples). To measure the value of shear strength parameters were carried out direct shear tests on soil samples structured (7 samples) in flooded conditions, in two planes orthogonal to each other, simultaneously analyzing the anisotropy and heterogeneity. To complement expansions took place in soils by subjecting solid framework the presence of water in the plans submitted to shear samples instructured and unstructured. We identified some factors that change the cementations between particles, such as unconfined, sampling and weathering. There are strong indications that the cohesive intercept (4.48 to 20.8 kPa) is anisotropic and larger in the vertical direction. Decrease while the expansions increase. Growing together with the natural moisture content and be linked to the difference between the tensile and after natural flooding. The friction angle (from 26.6 to 41.6 °) appears with isotropic behavior, dependent on the void ratio and sand fraction. The tensile strength (2 to 28kPa) has an affinity with the cohesive intercept, increasing along with it. The trend is tensile strength decrease with the increase in void ratio. The expansions are presented larger and slower in the horizontal direction than vertical, and the structures are much smaller than the unstructured. The observations demonstrate the existence of evidence that cementations are larger in the vertical direction than horizontally, so they are better preserved, providing the framework structure solid. Although the tactile-visual aspect of heterogeneous soils under study, they presented with much more isotropic behavior than expected