Solos reforçados com microgrelhas: resposta em corte direto

Abstract

Ao longo das últimas décadas, a sociedade começou a mudar e a tornar-se sensível as questões da sustentabilidade e aos problemas ambientais. Como, exemplo, é de salientar a procura à utilização de solos de empréstimo de boa qualidade, usando materiais disponíveis no local das obras de engenharia civil. Materiais como os geossintéticos podem exercer funções de reforço, drenagem, impermeabilização, proteção e separação, pelo que podem contribuir para aumentar a sustentabilidade das estruturas de engenharia civil. Esta dissertação tinha como objetivo inicial analisar a capacidade de carga de um solo fino reforçado com geossintéticos. Porém, devido à pandemia da COVID-19, e face à impossibilidade de realizar o trabalho experimental previsto, foi necessário mudar o caso de estudo. Assim, numa segunda fase a dissertação focou-se no tratamento, análise e discussão de resultados de ensaios de corte direto de um agregado grosseiro reforçado com duas micro-geogrelhas diferentes, disponibilizados para o efeito. A informação disponível consistia dos seguintes elementos: relatório com informações sobre condições iniciais, propriedades do agregado e das micro-geogrelhas, descrição dos ensaios; e folhas de cálculo com os valores medidos durante os ensaios de ensaios de corte direto de um agregado, não reforçado e reforçado com duas micro-geogrelhas. Ao realizar o tratamento dos dados verificou-se que, ao contrário do que se pretendia, os provetes não reforçados e reforçados com as micro-geogrelhas não tinham o mesmo volume específico inicial. Por esta razão, não se pode realizar uma análise quantitativa comparando os resultados dos provetes não reforçado e reforçados. No entanto, foi possível realizar uma comparação de carácter qualitativo. Verificou-se que a introdução do reforço com micro-geogrelha resultou na redução do comportamento dilatante do agregado; uma das micro-geogrelhas apresentou uma melhor resposta tensão de corte - deformação de corte, devido à dimensão das aberturas relativamente à dimensão das partículas de agregado. Para estudos futuros indicou-se a comparação entre o efeito do reforço com micro-geogrelhas, distribuídas aleatoriamente e em somente uma camada central, em movimento de corte direto.

Over the past few decades, society has started to change and become sensitive to sustainability issues and environmental problems. As an example, the search for alternatives to good quality backfill soils, using site-won soils available at the site of civil engineering works. Geosynthetics can perform different functions, such as reinforcement, drainage, waterproofing, protection and separation, thus, they can contribute to increasing the sustainability of civil engineering structures. The initial aim of this dissertation was to analyse the penetrations resistance of a fine soil reinforced with geosynthetics. However, due to the COVID-19 pandemic, and given the impossibility of carrying out the experimental work planned, it was necessary to change the case study. Thus, in a second phase the dissertation focused on the treatment, analysis, and discussion of results of direct shear tests of a coarse aggregate, unreinforced and reinforced with two different micro-geogrids, available for this purpose. The information available consisted of: report with information on initial conditions, properties of the aggregate and micro-geogrids, description of the tests; and spreadsheets with the values measured during the direct shear tests of a coarse aggregate, unreinforced tests and reinforced with two micro-geogrids. When analyzing the data, it was found that, contrary to what was intended, the initial specific volume of the unreinforced specimens was different than that of the specimens reinforced with the two micro-geogrids. Because of this, it was not possible to perform a quantitative analysis comparing the results of the unreinforced and reinforced specimens. However, it was possible to carry out a qualitative comparison. It was found that specimens reinforced with micro-geogrids exhibited reduced dilatancy relatively to the unreinforced specimens; one of the micro-geogrids showed a better shear stress response - shear deformation, due to the relative size of its openings and the aggregate particles. For future studies, the comparison of the direct shear response allowing for different reinforcement distribution was indicated, considering micro-geogrids, randomly distributed within the specimen and in only one central layer.