Estudo do comportamento mecânico de solos residuais de arenitos da Bacia Sedimentar do Paraná, para emprego em pavimentação ferroviária
Nome: LIVIA MATTEDI CARDOSO
Data de publicação: 29/02/2024
Orientador:
Nome |
Papel |
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| PATRICIO JOSE MOREIRA PIRES | Orientador |
Banca:
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Papel |
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| PATRICIO JOSE MOREIRA PIRES | Orientador |
Resumo: Os solos e agregados são os principais materiais utilizados nas atividades inerentes a pavimentação, sendo assim torna-se importante o estudo dos materiais disponíveis na região de implantação do projeto, visando maior economia nos custos relacionados ao transporte de materiais e exploração de novas jazidas. A seleção dos materiais para compor as camadas do pavimento ferroviário, conforme recomendações das normativas vigentes ainda é baseada em critérios tradicionais de classificação, como o Índice de Suporte Califórnia (ISC) e expansão, que não retratam a realidade das condições de campo brasileira, pois os parâmetros de referência foram concebidos a partir do estudo de solos de clima temperado, o que fornece condições distintas de resistência devido à natureza do solo. Os solos tropicais, típicos do território nacional, sofrem um processo intemperismo de que envolve a decomposição e transformação químico-mineralógica do material, o que proporciona propriedades notáveis sob a perspectiva da engenharia de pavimentos, destacando-os por sua resistência mecânica satisfatória e baixa expansibilidade. A abordagem mecanicista para dimensionamento de estruturas de pavimentos permite a análise minuciosa do comportamento mecânico de cada camada que constitui a estrutura do pavimento, possibilitando a avaliação dos estados de tensão e deformação, partindo de propriedades expressas em termos de valores de Módulo Resiliente. No entanto, em função da grande variabilidade geotécnica verificada nos solos que ocorrem no território nacional, a obtenção dos parâmetros mecânicos por meio de ensaios laboratoriais específicos torna-se limitada por questões de custo, muitas vezes sendo necessário recorrer a ensaios laboratoriais mais simples e econômicos, como por exemplo os ensaios de caracterização física. Uma vez que a utilização de critérios de classificação tradicionais pode ocorrer no constante descarte de materiais que seriam adequados do ponto de vista mecanicista, torna-se necessário o melhor entendimento do comportamento mecânico destes solos. Dessa forma, este estudo tem como objetivo a análise do comportamento resiliente de solos tropicais para utilização em estruturas de pavimento ferroviário, a fim de encontrar um modelo preditivo para o Módulo de Resiliência a partir de ensaios de caracterização física desses solos. A relevância desse esforço é ressaltada pelo alto custo associado ao ensaio para obtenção do Módulo de Resiliência. Dessa forma, justifica-se a necessidade de buscar correlações para estimar o módulo de resiliência, especialmente durante a fase de anteprojeto, visando otimizar custos e recursos. Por fim, este trabalho explora ainda a possibilidade de utilizar materiais que, embora não estejam em conformidade com os critérios das classificações tradicionais atualmente em vigor, ainda apresentam qualidades mecânicas que os tornam adequados para aplicação em estruturas de pavimento ferroviário. Para atingir os objetivos propostos, foram analisados o conjunto de 40 ensaios de caracterização física, ensaios de Módulo Resiliente e ensaios de classificação de solos tropicais em amostras coletadas no município de São José do Rio Preto – SP, pertencente à unidade geológica da Bacia Sedimentar do Paraná. Os resultados das análises estatísticas realizadas indicaram boa aderência entre os resultados dos ensaios de Módulo Resiliente e caracterização física dos solos que sofreram o processo de laterização.
