Gustavo Santos Domingos
Resumo
Fenômenos reológicos como o “creep”, a relaxação de tensões e o envelhecimento (“aging”) em areias puras, e sem plasticidade, ganharam protagonismo desde que foram observados comportamentos atípicos na resistência à penetração (SPT e CPT) das areias da fundação de uma grande barragem de terra na Nigéria, no início dos anos 1980, após tratamentos para melhoria das propriedades mecânicas dessas areias. Iniciou-se então uma corrida no meio técnico-científico para entender as causas do “aging” nestes solos.
Nesta pesquisa foram realizados 14 ensaios triaxiais de “creep” não drenado sob estado de tensões hidrostático na Areia da Praia de Ipanema, RJ, com tempos que variaram de 7 a 127 dias de observação, para 3 faixas de compacidade relativa (Dr). Ensaios triaxiais drenados (CID) foram realizados para estudo da dilatância e sua relação com o “creep” nestes solos, assim como ensaios triaxiais não drenados (CIU), cisalhados ao final do adensamento primário (Fap), para fins de comparação com os que foram submetidos ao “creep”. Os resultados revelam que existe uma influência marcante da anisotropia estrutural da areia estudada no “creep” / “aging”, assim como a dilatância e o estado de tensões efetivas inicial (após o adensamento). A pesquisa também contribui para o aprimoramento das técnicas de execução de ensaios triaxiais em areias puras com o uso de extremidade lubrificadas (“free ends”) na melhoria da qualidade desses ensaios.
Abstract
Rheologic phenomena such as creep, stress relaxation, and aging of cohesionless sands earned a lead role status since an atypical behavior was observed in the penetration resistance (SPT and CPT) of the sands on the foundations of a large dam in Nigeria, in the early 1980s, after treatments aimed to improve the mechanical properties of those sands. A race then began in the technical-scientific community to understand the causes of aging on those soils. In this research, 14 undrained creep triaxial tests under isotropic stress conditions were carried out on the sand of Ipanema beach (Ipanema Beach Sand), from Rio de Janeiro, Brazil, with testing observation times ranging from 7 to 127 days, and for 3 different relative densities (Dr). Drained triaxial tests (CID) were performed to study of the dilatancy relation to creep behavior in that soil, as well as undrained triaxial tests (CIU) which were subjected to shearing at the end of primary consolidation, to serve as the basis of comparison for tests. The results reveal a strong influence of sand anisotropy, due to fabric, on the creep/aging behavior, as well as of dilatancy and effective stress state after consolidation. The research contributes to the improvement of triaxial testing techniques in cohesionless sand with the use of frictionless end plates (free ends) to enhance the quality of such tests.
