Comportamento mecânico de um solo reforçado com fibra de Curauá (Ananas erectifolius)

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva, Erico Rafael da
• Orientador(a): Izzo, Ronaldo Luis dos Santos
• Banca de defesa: Correa, Janine Nicolosi , Domingos, Matheus David Inocente , Izzo, Ronaldo Luis dos Santos , Teixeira, Sidnei Helder Cardoso
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fibras vegetais; Solos - Tratamento; Solos - Propriedades mecânicas; Cisalhamento; Solos - Compactação; Plant fibers; Soils - Treatment; Soils - Mechanical properties; Shear (Mechanics); Soil compaction
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25013

A aplicação de reforços fibrosos em solos surgiu com a finalidade de fornecer a este material melhorias em suas propriedades mecânicas, principalmente na resistência à tração. As fibras de curauá (Ananas erectifolius) apresentam elevada resistência mecânica quando comparadas a outras fibras vegetais, muitas vezes capazes de suprir as deficiências do material a ser reforçado. Este trabalho tem como objetivo avaliar a adição de fibra vegetal de curauá no comportamento mecânico de um solo siltoso da cidade de Curitiba, no estado do Paraná, Brasil. Foi avaliada a influência das variações do teor e do comprimento de fibra adicionada ao solo. Os comprimentos estudados foram de 6, 15 e 30 mm e os teores de 0,25, 0,50 e 0,75% em relação à massa seca de solo. Inicialmente, foram definidos os índices físicos do solo natural (peso específico, teor de umidade) e as propriedades físicas da fibra vegetal (densidade, pH). Posteriormente, as fibras foram dispostas de maneira aleatória no solo para a confecção de espécimes cilíndricos de 100 mm de altura e 50 mm de diâmetro que foram utilizados na realização de ensaios de compressão simples e tração por compressão diametral. O processo de mistura da fibra ao solo ocorreu de maneira análoga para a produção dos corpos de prova de 10 x 10 x 2 cm submetidos a ensaios de cisalhamento direto. Além disso, tendo em vista a melhoria da durabilidade da fibra vegetal, foi estudada a aplicação de uma técnica de impermeabilização utilizando resíduos de poliestireno expandido (EPS). O solo reforçado apresentou ganhos de resistência em todos os ensaios realizados. Nos ensaios de resistência à compressão simples e tração por compressão diametral, o teor e o comprimento ótimo foi de 0,50% e 6 mm, respectivamente. Nestes ensaios, o acréscimo de resistência foi de aproximadamente 90% nos parâmetros ótimos já mencionados. Já nos ensaios de cisalhamento direto, o acréscimo de resistência em baixas tensões confinantes é proporcional ao aumento do teor e do comprimento da fibra. A aplicação do tratamento à fibra vegetal, reduziu os efeitos da biodegradação e influenciou na redução de 10% de absorção de água e aumentou em 5% a resistência à tração da fibra. Além dos ganhos de resistência mecânica, também foi observado que a adição de fibras forneceu ao solo aumento da ductilidade e possibilitando alcançar maiores deformações sem queda brusca da resistência.