Comportamento geotécnico de misturas compactadas de solo argiloso com fibras curtas de coco

Abstract

O reforço de solos argilosos compactados com fibras causa modificações nos parâmetros de resistência ao cisalhamento, compressibilidade, condutividade hidráulica, capacidade de retenção de água e na estrutura do material. A inclusão de fibras de coco pode melhorar o comportamento geotécnico de solos argilosos compactados, agregando valor aos solos que inicialmente não possuem as características requeridas para determinadas obras de engenharia. O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento geotécnico de misturas compactadas de solo argiloso com diferentes teores de fibras de coco distribuídas aleatoriamente. Neste sentido foram analisadas misturas com teores de fibras de 0, 0,5, 1 e 2% em relação ao peso seco de solo. O programa experimental abrangeu: ensaios de compactação, cisalhamento direto e compressão edométrica em condições inundadas e não inundadas, condutividade hidráulica saturada em permeâmetro de parede flexível, curva de retenção de água ou sucção-umidade pelo método de papel filtro, análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) na interface solo-fibra. O teor de umidade ótima aumentou e a densidade seca reduziu com adição das fibras de coco, sendo observado uma variação de 1,3% a mais e uma pequena variação de 0,1g/cm³ a menos em relação ao solo natural, respectivamente. A inclusão das fibras de coco aumentou os parâmetros de resistência ao cisalhamento para até 1% de fibra de coco, sendo verificado ganhos de 34,4% na coesão e 7,5% no ângulo de atrito para a condição não inundada e 59,5% na coesão e 5,8% no ângulo de atrito para condição inundada. A compressibilidade das misturas aumentou a medida que o conteúdo de fibra foi aumentado, sendo observado elevações em mais de 30% no coeficiente de compressão em ambas as condições de inundação em relação ao solo natural. A condutividade hidráulica saturada não apresentou alterações para até 1% de fibras, mas observou-se aumento de uma ordem de grandeza para a mistura com 2% de fibras. Por outro lado, a adição da fibra aumentou a retenção de água, principalmente para as misturas com 0,5 e 1% de fibras respectivamente em 30 e 50%. As análises de MEV e EDS indicaram que houve adesão do solo a fibra de coco nas misturas com 0,5 e 1% de fibras e redução da adesão na mistura com 2% de fibras devido aglomerações pontuais dos elementos de reforços. Estes resultados são promissores para aplicação em obras geotécnicas do tipo camadas de base e coberturas de aterros sanitários, entre outras.