Análise crítica da previsão do comportamento mecânico de enrocamentos por meio de modelagem em escala de laboratório

Abstract

Este trabalho aborda o efeito de escala de ensaios em laboratório na previsão de parâmetros mecânicos de enrocamentos. Para isso, recorreu-se a uma ampla revisão bibliográfica, a criação de um banco de dados do comportamento mecânico de enrocamentos e a um extenso programa de ensaios com o intuito de estabelecer uma metodologia que permitisse prever o comportamento de enrocamentos em escala de campo a partir de ensaios em modelo reduzido em laboratório. Foram realizados ensaios para individualizar os parâmetros mais representativos da rocha, da partícula e do enrocamento. A campanha de ensaios demonstrou a influência do tamanho dos equipamentos, escala dos equipamentos vs. escala das partículas, na resposta mecânica de enrocamentos. Ficou demonstrado ainda que ensaios em escala de laboratório não conseguem representar fielmente os parâmetros mecânicos dos enrocamentos em escala de campo, mas que a definição prévia da combinação de três fatores, sendo eles o diâmetro máximo das partículas, a densidade relativa e a forma da distribuição granulométrica, permite extrapolar os parâmetros definidos em laboratório para uma escala de campo. Nos ensaios, foram utilizadas rochas de diferentes mineralogias, representando enrocamentos de barragens construídas no Brasil, contudo, o granito da barragem de Serra da Mesa foi adotado como material piloto devido a homogeneidade de suas características física, química, mecânica e da sua baixa perda de resistência quando saturado. Os parâmetros obtidos dos ensaios em escala de laboratório com o granito da barragem de Serra da Mesa foram extrapolados para a escala do enrocamento de campo e confrontados com os parâmetros obtidos da retro-análise da instrumentação. Verificou-se uma boa aderência entre os referidos parâmetros, comprovando a eficácia do procedimento de extrapolação proposto.