Novo equipamento permite ensaio de arrancamento transparente e visualização 3D da Interação solo-geogrelha

da Interação solo-geogrelha da Interação solo-geogrelhaA edição de setembro de 2015 do Jornal da ASTM de Ensaios Geotécnicos conta com um novo artigo do Dr. Julio Ferreira e Dr. Jorge Zornberg. O foco do trabalho deles é “Um equipamento de ensaio de arrancamento transparente para avaliação 3D da interação solo-geogrelha”.

Derivado de um novo equipamento de arrancamento transparente de pequena escala -um com placa de fundo e paredes laterais transparentes que se encaixa em Máquinas Universais de Ensaios utilizadas para testes de resistência à tração de geossintéticos – a equipe começou a avaliar pequenos deslocamentos e deformações focando no reforço de aplicações em camada de base de pavimentos. Solo transparente foi utilizado para simular areia.

Após os testes iniciais, a interação solo-geogrelha foi capaz de ser visualizada em 3D (vista de planta da interface solo-geogrelha através da placa de fundo da caixa de arrancamento, e vista lateral da interface através das paredes laterais da caixa).

No resumo do trabalho, que acaba de ser publicado pela revista, os autores observam:

Marcadores embutidos na massa solo transparente permitiram o monitoramento dos deslocamentos de partículas do solo durante o ensaio. Os testes foram conduzidos utilizando uma geogrelha biaxial de polipropileno e ambos solo transparente e uma areia convencional. Deslocamentos ao longo da geogrelha foram obtidos continuamente por meio de correlação de imagem digital (DIC) em testes com técnicas de solo transparente, e utilizando “tell-tails” (fios inextensíveis conectados a sensores de deslocamento posicionados fora da caixa) em cinco junções da geogrelha em testes com areia. A comparação dos resultados dos ensaios com ambos os solos mostraram que o solo transparente constitui um bom substituto para as areias em estudos de arrancamento. O ensaio de arrancamento com solo transparente também indicou que os deslocamentos ao longo da geogrelha poderiam ser descritos corretamente, utilizando uma função exponencial. Além disso, o modelo exponencial para os dados de deslocamento levou a uma distribuição exponencial de deformações ao longo da geogrelha durante o ensaio de arrancamento. Deflexões dos membros transversais foram observados pela primeira vez em fases iniciais do ensaio, quando apenas 25% da força máxima de arrancamento desenvolvida. Os padrões de deslocamento observados dos marcadores de solo foram úteis na definição da zona de influência da geogrelha, o que pode ser quantificado com sucesso utilizando o dispositivo de ensaio recentemente desenvolvido.

Os autores concluíram que o novo equipamento pode ser uma ferramenta eficaz para compreender a interação solo-geogrelha. Eles concluíram que o mesmo é particularmente relevante para quantificar rigidez interface, o que beneficiaria principalmente aplicações de reforço de pavimento.

IMPORTÂNCIA DA PESQUISA

Projetar reforço da camada de base de pavimentos é um desafio para os engenheiros de projeto. Abordagens para o uso destes agregados em camadas de base para estradas pavimentadas flexíveis permanecem, como observam os autores, “altamente empírica.” Uma das principais razões para isso é que é extremamente difícil de quantificar “os mecanismos que governam a interação solo-reforço sob pequenos deslocamentos”.

Os pesquisadores procuraram avaliar deformações locais que se desenvolvem em uma geogrelha para fornecer uma visão mais abrangente de mecanismos de interação solo –geogrelha – mecanismos que podem ser visualizados através de análise 3D (correlação visão digitais [DIC]).

O artigo está disponível no site da ASTM:
http://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/GEOTECH/PAGES/GTJ20140198.htm