Investigação dos aspectos microscópicos de solos finos que influenciam no comportamento mecânico

Abstract

Os aspectos microscópicos dos solos finos estão diretamente relacionados ao comportamento desses solos. Dentre os principais aspectos pode-se citar as forças entre partículas e o arranjo das partículas. A compreensão desses aspectos irá proporcionar um melhor entendimento sobre diversos fenômenos e possibilitar análises geotécnicas mais precisas. Utilizando como material a caulinita, o presente trabalho teve como foco conhecer os principais aspectos microestruturais relacionados aos solos finos e sua correlação com o comportamento macroscópico. Primeiramente foram realizados dois estudos experimentais para conhecer os aspectos microscópicos da caulinita. No primeiro estudo experimental foi realizada a compactação da caulinita seguido da investigação dos aspectos microscópicos das amostras compactadas. Com o estudo foi possível realizar inferências sobre as principais forças de contato entre as partículas de caulinita. Foi observado que para elevados carregamentos as interações de van der Waals são predominantes e que o arranjo das partículas, sua orientação e as interações entre elas se alteram com o carregamento e a mudança do fluido intersticial. No segundo estudo experimental foram realizados ensaios de colapso da caulinita seguido da investigação de aspectos microscópicos das amostras após o colapso. A partir dos resultados foi possível observar a influência das forças entre as partículas de caulinita no arranjo e distribuição de orientação das partículas. Foi observado que o colapso utilizando hexametafosfato é maior comparado a água destilada, assim como as tensões efetivas finais da amostra. Foi observado também que para os maiores colapsos o tamanho médio do poro é menor. Posteriormente, utilizando a mecânica-estatística e o princípio de maximização da entropia, foi deduzida uma formulação que correlacionou o aspecto microscópico de solo- distribuição de orientação de partículas- com a entropia e a compressibilidade.