Análise do comportamento mecânico de um solo arenoso estabilizado e reforçado com fibras de sisal e polipropileno sob influência de carregamentos monotónicos e cíclicos

Abstract

A estabilização química dos solos tem vindo a afirmar-se como uma das principais metodologias alternativas para melhorar as propriedades do solo de fundação de obras de engenharia civil, permitindo suprir as exigências do crescimento populacional acelerado e desordenado, que traz consigo a procura por novos ambientes habitacionais para adequar e gerar conforto à população. Zonas constituídas por solos de baixa capacidade resistente para receber as exigências da construção civil têm sido objeto de investigação constante visando encontrar soluções eficientes e economicamente viáveis para suprir as limitações encontradas. Daí o setor de construção civil ser obrigado a se reinventar constantemente.Relativamente à inclusão de novos elementos responsáveis por sanar as limitações encontradas na estabilização química dos solos, as fibras e suas diversas variabilidades são elementos eficientes, inovadores e recentes no que diz respeito às possibilidades de contribuição. Por possuírem grande variabilidade, é fundamental a caracterização do comportamento do solo reforçado com fibras, tendo em consideração os diversos tipos de fibras e a vasta variabilidade de solos e condições geotécnicas. Diante dessas exigências, este trabalho procura contribuir para o progresso das técnicas utilizadas no melhoramento ou estabilização de solos atendendo à mistura in situ com materiais de propriedades aglomerantes e reforçados ou não com fibras. No estudo foi analisada a capacidade resistente, bem como a deformabilidade, para dois tipos de fibras, Polipropileno e Sisal, e diversas dosagens de ligante. O estudo tem por base ensaios UCS realizados com carregamento monotónico e cíclico.De acordo com os resultados obtidos, a inclusão de fibras é responsável pela alteração do comportamento do material compósito, levando este a possuir uma ruptura mais dúctil e maior capacidade resistente, tanto em carregamento monotónico como cíclico, sendo sua influência mais evidente quando a dosagem de ligante é reduzida, variando o comportamento em função do tipo de fibra utilizado.

The chemical stabilization of soils has been asserting itself as one of the main alternative methodologies to improve the properties of the foundation soil of civil engineering works, allowing to meet the demands of accelerated and disordered population growth, which brings with it the search for new environments to adapt and generate comfort for the population. Areas consisting of soils with a low resistant capacity to receive the requirements of civil construction have been the object of constant research aiming to find efficient and economically viable solutions to overcome the limitations found. Hence the civil construction sector is forced to constantly reinvent itself.Regarding the inclusion of new elements responsible for remedying the limitations found in chemical stabilization, fibers and their various variabilities are efficient, innovative and recent elements with regard to their possibilities of contribution. As they have great variability, it is essential to characterize the behavior of soil reinforced with fibers, taking into account the different types of fibers and the vast variability of soils and geotechnical conditions.In view of these requirements, this work seeks to contribute to the progress of the techniques used in soil improvement or stabilization, given the in situ mixture with materials with agglomerating properties and reinforced or not with fibers. In the study it was analyzed the resistant capacity, as well as the deformability, for two types of fibers, Polypropylene and Sisal, and several binder dosages. To obtain these results, UCS tests were carried out with monotonic and cyclic loading.According to the results obtained, the inclusion of fibers is responsible for altering the behavior of the composite, causing it to have a more ductile rupture and greater resistant capacity, both in monotonic and cyclic loads, its influence being more evident when the binder dosage is reduced, varying the behavior depending on the type of fiber used.