| dc.contributor | Cavalcante, Erinaldo Hilário | |
| dc.creator | Oliveira, Larissa da Silva | |
| dc.date | 2022-12-15T11:51:37Z | |
| dc.date | 2022-12-15T11:51:37Z | |
| dc.date | 2022-07-25 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T22:44:22Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T22:44:22Z | |
| dc.identifier | OLIVEIRA, Larissa da Silva. Efeitos de ciclos de umedecimento e secagem nos parâmetros de tensão de expansão e expansão livre de um solo expansivo. 2022. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022. | |
| dc.identifier | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/16898 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9076727 | |
| dc.description | Expansive soil is a typical example of unsaturated metastable, thin, predominantly clayey, and
highly plastic soil. In its mineralogical composition, the notable presence of unstable
argillominerals of the 2:1 type, such as montmorillonite and vermiculite, makes it susceptible
to volume variations. Worldwide it is considered a problematic soil due to the damage that the
effects of continuous swelling and shrinkage can cause to works built on it. When wet, this type
of soil is able to present a high degree of expansion, which can be evaluated from the
measurement of the swelling potential and the swelling pressure. When dry, however,
expansive soil shrinks and can exhibit large volumetric variations. The swelling-shrinkage
phenomenon of an expansive soil is therefore cyclical and directly dependent on a triggering
element, especially the change in moisture. The climate, associated with the seasonal variations
in temperature and moisture, acts as a favorable factor to trigger the manifestations of a potential
expansive soil. Thus, arid and semi-arid regions are more susceptible to its occurrence. In situ,
expansive soil goes through several wetting and drying cycles as a result of successive periods
of rainfall and drought. The literature has indicated that seasonal variation in moisture can
influence the change in certain geotechnical characteristics of expansive soils. In this context,
with this study we propose to evaluate the effects that consecutive wetting and drying cycles
can have on the swelling pressure and the swelling potential of an expansive soil specimen. To
this end, geotechnical, chemical, mineralogical, and microstructural characterization tests of the
specimen were performed. The soil expansiveness was quantified by swelling pressure tests -
by the method of loading after expansion, with an overload of 0.5 kPa - and swelling potential,
both in a cyclical manner, by performing eight continuous wetting and drying cycles. The
results showed that the soil specimen tested consists of a inorganic high plasticity clay (CH),
with high Atterberg limits and very high expansion potential. The chemical tests showed that
the specimen corresponds to a young soil composed of primary minerals and silicate clays of
the 2:1 type. Mineralogical analysis identified the presence of the argillominerals mica,
smectite, montmorillonite and kaolinite, and microstructural observation found typical
characteristics of argillominerals belonging to the mica and vermiculite groups. The evaluation
of the swelling pressure and swelling potential based on the cyclic tests proved the influence of
wetting and drying cycles on the swelling pressure and swelling potential of the soil. It was
concluded that the highest values of swelling pressure and swelling potential are linked to the
first cycle, and that the expansive behavior tends to decrease with the increase in the number of
wetting and drying cycles. | |
| dc.description | O solo expansivo é um típico exemplo de solo não saturado metaestável, fino,
predominantemente argiloso e altamente plástico. Em sua composição mineralógica, a presença
marcante de argilominerais instáveis do tipo 2:1, tais como a montmorilonita e a vermiculita, o
torna susceptível a variações de volume. Mundialmente é um solo considerado problemático
em decorrência dos danos que os efeitos da expansão e contração contínuas podem acarretar às
obras construídas sobre eles. Quando umedecido, esse tipo de solo é capaz de apresentar
elevado grau de expansão, que pode ser avaliado a partir da medição da expansão livre e da
tensão de expansão. Quando ressecado, contudo, o solo expansivo se contrai e pode exibir
grandes variações volumétricas. O fenômeno de expansão-contração de um solo expansivo é,
portanto, cíclico e depende diretamente de um elemento deflagrador, especialmente a alteração
da umidade. O clima, associado às variações sazonais de temperatura e umidade atua como
fator favorável para desencadear as manifestações de um solo potencialmente expansivo. Desta
forma, as regiões áridas e semiáridas apresentam maior suscetibilidade para sua ocorrência. In
situ, o solo expansivo passa por diversos ciclos de umedecimento e secagem em decorrência
dos sucessivos períodos de chuvas e estiagem. A literatura tem indicado que a variação sazonal
de umidade pode influenciar na mudança de determinadas características geotécnicas de solos
expansivos. Neste contexto, com esta pesquisa se propõe avaliar os efeitos que consecutivos
ciclos de umedecimento e secagem podem ter sobre a tensão de expansão e a expansão livre de
uma amostra de solo potencialmente expansivo. Para tanto, foram realizados ensaios de
caracterização geotécnica, química, mineralógica e microstrutural da amostra. A expansividade
do solo foi quantificada pelos ensaios de tensão de expansão – pelo método do carregamento
após expansão, com sobrecarga de 0,5 kPa – e de expansão livre, ambos de forma cíclica,
mediante a execução de oito ciclos contínuos de umedecimento e secagem. Os resultados
mostraram que a amostra de solo ensaiada consiste de uma argila inorgânica de alta plasticidade
(CH), com limites de Atterberg elevados e potencial de expansão muito alto. Os ensaios
químicos evidenciaram que a amostra corresponde a um solo jovem composto por minerais
primários e argilas silicatadas do tipo 2:1. A análise mineralógica identificou a presença dos
argilominerais mica, esmectita, montmorilonita e caulinita e a observação microestrutural
constatou características típicas de argilominerais pertencentes aos grupos da mica e da
vermiculita. A avaliação da tensão de expansão e da expansão livre com base nos ensaios
cíclicos comprovou a influência dos ciclos de umedecimento e secagem na tensão de expansão
e expansão livre do solo. Concluiu-se que os maiores valores de tensão de expansão e expansão
livre estão vinculados ao primeiro ciclo, e que o comportamento expansivo tende a diminuir
com o aumento do número de ciclos de umedecimento e secagem. | |
| dc.description | São Cristóvão | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Pós-Graduação em Engenharia Civil | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Sergipe | |
| dc.subject | Solo expansivo | |
| dc.subject | Ciclos de umedecimento e secagem | |
| dc.subject | Tensão de expansão | |
| dc.subject | Expansão livre | |
| dc.subject | Expansive soil | |
| dc.subject | Wetting and drying cycles | |
| dc.subject | Swelling pressure | |
| dc.subject | Swelling potential | |
| dc.subject | ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | |
| dc.title | Efeitos de ciclos de umedecimento e secagem nos parâmetros de tensão de expansão e expansão livre de um solo expansivo | |
| dc.type | Dissertação | |
