Influência de ciclos secagem-molhagem no comportamento hidráulico-mecânico de misturas compactadas de solo argiloso com fibras de coco verde

Abstract

Recursos produtivos potencialmente aproveitáveis mas tratados como resíduos são uma nítida indicação de desperdício. O coco verde chama a atenção pois sua casca é considerada resíduo enquanto representa a maior parte de seu volume e peso. A incorporação de materiais de bom desempenho e baixo custo para formação de compósitos surge como uma possibilidade de aproveitamento do resíduo de coco, a ser analisada quanto à viabilidade técnica para aplicações na geotecnia. Solos argilosos expostos a intempéries sofrem bastante influência de fatores ambientais como precipitação e estiagem: a repetição de ciclos secagem-molhagem (SM) é compreendida como um dos principais fatores que impactam em aspectos como textura, arranjo, estrutura, cimentação de partículas, umidade, índice de vazios e resistência do solo. Objetivou-se analisar a influência de 5 e 10 ciclos S-M no comportamento hidráulico-mecânico de misturas compactadas de solo argiloso com 1% (em peso) de fibras oriundas dos resíduos do coco verde (Cocos nucifera) distribuídas aleatoriamente na matriz de solo. Os resultados obtidos demonstraram que a adição de fibras possibilitou maior integridade física das amostras submetidas aos ciclos em situação não confinada (saturação por capilaridade), com menor formação de fissuras aparentes. Já as amostras saturadas em situação confinada (permeâmetro) não apresentaram fissuras aparentes em sua superfície, independente da presença de fibras. As curvas características indicaram que a adição de fibras aumentou a retenção de água do solo para um mesmo nível de sucção, em especial na trajetória de secagem. Os modelos de condutividade hidráulica não saturada e permeabilidade relativa ao ar e à água em função do grau de saturação revelaram que a adição de fibras proporcionou maior percolação de água na trajetória de secagem, e maior fluxo de ar durante o umedecimento - a maior capacidade de retenção proporcionada pelas fibras promove mudança mais gradativa do grau de saturação. A adição de fibras proporcionou valores de permeabilidade vertical máxima ao ar maiores em até uma ordem de grandeza. O ‘solo puro’ sofreu pequena influência da passagem pelos ciclos secagem-molhagem, com gradativo aumento da permeabilidade ao ar até certo ponto de relativa estabilidade (3 a 5 ciclos). Com a adição de fibras essa relação não foi percebida, sugerindo que a fibra proporcionou maior estabilidade da percolação do ar ao longo do tempo. A sequência de sucessivos ciclos também não revelou tendência de modificação da condutividade vertical saturada à água para nenhuma das amostras. Por outro lado, o primeiro processo de secagem se mostrou responsável pelo aumento da permeabilidade à água em aproximadamente uma ordem de grandeza, tanto para o ‘solo puro’ quanto para o compósito. As microfissuras criadas já na primeira secagem parecem ter comprometido de forma definitiva e irreversível a permeabilidade à água, criando caminhos preferenciais de fluxo que se mantiveram ao longo dos ciclos. Quanto à resistência ao cisalhamento, a passagem por 10 ciclos S-M gera uma tendência de redução da tensão cisalhante máxima, mas a presença das fibras minimizou um pouco esse efeito, sugerindo que o melhor comportamento mecânico promovido pelo acréscimo das fibras se mantém ao longo do tempo.