Resistência, expansão e compressão de solo argiloso residual de gnaisse

Abstract

Os solos residuais de gnaisse são materiais de ampla ocorrência no estado de Santa Catarina, mas que carecem de estudos detalhados sobre suas propriedades geotécnicas em diversas localidades. Este trabalho tem como objetivo a determinação dos parâmetros físicos e mecânicos de solo residual de gnaisse na cidade de Antônio Carlos (SC). A metodologia envolve a execução de uma série de ensaios de laboratório em amostras deformadas e compactadas, incluindo análise granulométrica, determinação dos limites de Atterberg, massa específica dos grãos, ensaios de compactação nas energias normal e intermediária, compressão simples, compressão diametral e, de forma pioneira no IFSC - Câmpus Florianópolis, o ensaio de compressão confinada. Como resultado o solo foi classificado como argiloso e se mostrou atípico por possuir um alto limite de liquidez, o ensaio de compactação apresentou uma massa específica aparente seca baixa e uma umidade ótima elevada, entretanto, nos ensaios de resistência à compressão simples, o solo compactado foi classificado como argila de consistência muito rija e dura. A resistência à tração (compressão diametral) atingiu cerca de 25% da resistência à compressão. Quanto à compressibilidade, o solo se apresentou menos deformável na energia de compactação intermediária, devido ao estado de densificação aplicado. Para ambas as energias, ocorreu expansão ao serem inundadas, resultando em um aumento considerável dos parâmetros de compressibilidade.

Residual gneiss soils are widely distributed throughout the state of Santa Catarina, however, detailed studies regarding their geotechnical properties in various localities are still lacking. The objective of this study is determine the physical and mechanical parameters of a residual gneiss soil from the city of Antônio Carlos, SC. The methodology involved performing a series of laboratory tests on disturbed and compacted samples, including particle size analysis, Atterberg limits, specific gravity of soil solids, compaction tests at standard and intermediate energies, unconfined compression, indirect tensile strength (split tensile), and—in a pioneering effort at IFSC - Florianópolis Campus—the confined compression test (edometer test). The results classified the soil as clayey, appearing atypical due to its high liquid limit. The compaction test showed a low maximum dry density and high optimum moisture content , yet the unconfined compression tests classified the compacted soil as a very stiff to hard clay. The tensile strength (split tensile test) reached about 25% of the compressive strength. Regarding compressibility, the soil proved to be less deformable at the intermediate compaction energy due to the applied densification state. For both energies, swelling occurred upon inundation, resulting in a considerable increase in the compressibility parameters.