O fenómeno de consolidação na prática laboratorial

Abstract

A perceção do comportamento de um solo é de extrema importância, pois é sobre este que são realizadas a grande maioria das obras de construção civil. No caso de solos finos, a consolidação é um dos principais fenómenos a ter em consideração. Este fenómeno é reproduzido e analisado laboratorialmente através de ensaios de consolidação, realizados em vários equipamentos distintos, com o objetivo de estimar o nível de assentamento e o tempo necessário para que esse esteja concluído. No entanto, é possível que a informação obtida a partir da realização desses ensaios não seja a mais precisa, quer devido aos procedimentos executados laboratorialmente, quer devido ao tipo de equipamento utilizado, o que condiciona diretamente as simulações numéricas realizadas, principalmente quando as mesmas são necessárias na calibração de modelos constitutivos avançados. Neste contexto, pretende-se com este estudo contribuir para a melhoria das boas práticas na realização de ensaios laboratoriais de consolidação, quantificando-se a influência do procedimento de ensaio em três equipamentos distintos (i.e., edómetro, célula de Rowe e caixa de corte), sobre um solo argiloso. No que diz respeito à célula de Rowe, pretende-se também proceder à sua implementação no Laboratório de Estruturas (LEST) da Universidade do Minho (UMinho). No edómetro, realizaram-se ensaios de modo a permitir a análise da reprodutibilidade do ensaio, da influência do incremento de carga aplicado, da influência do grau de saturação inicial do provete e da possibilidade de ocorrência de drenagem radial. Na célula de Rowe, realizaram-se trabalhos para a sua implementação no LEST. E ainda, analisou-se o processo de consolidação no ensaio de corte direto, com vista a identificar e limitar a ineficiência identificada por Pereira (2015).

The perception of the behavior of a soil is extremely important, because it is where the vast majority of building works is conducted. In the case of fine soils, consolidation is one of the main phenomena to be taken into consideration. This phenomenon is reproduced and analyzed in laboratory by means of consolidation tests, performed on several different equipments, and aiming to the estimating of the settlement level and the time required for its conclusion. However, it is possible that the information obtained from such tests is not the most accurate, either because of the procedures performed laboratory, or due to the type of equipment used, which directly affects numerical simulations results, especially when they are necessary for the calibration of advanced constitutive models. In this context, the objective of this study is to contribute to the improvement of good practices in laboratory consolidation tests. This is done by quantifying the influence of the test procedure in three different equipments (i.e., oedometer, Rowe cell and shear box) on a clayey soil. With regard to the Rowe cell, it is also intended to proceed to its implementation in the Structures Laboratory (LEST) at University of Minho (UMinho). The oedometer tests were performed to allow the analysis of the reproducibility of the test, the influence of the applied load increment, the influence of the initial degree of saturation of the sample and the possibility of radial drainage. Regarding the Rowe cell, work was carried out for its implementation in LEST. In addition, the direct shear test was analyzed to identify and solve the inefficiency identified by Pereira (2015).