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Solo siltoso da formação Guabirotuba reforçado com fibras de polipropileno
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/656428
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Izzo, Ronaldo Luis dos Santos | - |
| Autor(es): dc.contributor | Baldovino, Jair Jesús Arrieta | - |
| Autor(es): dc.contributor | Izzo, Ronaldo Luis dos Santos | - |
| Autor(es): dc.contributor | Baldovino, Jair Jesús Arrieta | - |
| Autor(es): dc.contributor | Jochen, Lidiane Fernanda | - |
| Autor(es): dc.contributor | Domingos, Matheus David Inocente | - |
| Autor(es): dc.creator | Rocha, Eduardo Vieira de Goes | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2022-02-21T21:36:30Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2022-02-21T21:36:30Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-11-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-11-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-01-27 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7980 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/656428 | - |
| Descrição: dc.description | Several studies have sought to improve the mechanical behavior of soils, with the use of synthetic or natural additives, for use in civil engineering works. In this context, research with the use of polypropylene fibers for soil reinforcement, shows an improvement in the behavior of the soil when subjected to tensile and compression .In this scope, considering the lack of research that study the effects of polypropylene fiber in soils that make up the Guabirotuba Formation, whose sediments lie mostly in the municipality of Curitiba (PR), the present research aims to evaluate the effects in the mechanical behavior of a silty soil belonging to this formation, when reinforced with the random addition of such fibers. Therefore, compaction tests were carried out on normal Proctor energy, unconfined compressive (qu) and to splitting tensile strength (qt), using fiber contents of 0%, 0.10%, 0.25%, 0.35% and 0.50% relative to the dry mass of the soil. The results showed that the aforementioned addition and respective increases in the polypropylene fiber content led to a decrease in the maximum dry density (ydmax), whereas there was little variation in the optimum soil moisture (wo). The behavior observed in the dry specific weight occurs because the fiber, a material with a specific density lower than that of the soil, starts to occupy spaces previously filled by the soil grains. Still, it was possible to verify that the optimum humidity varied slightly, since the fiber is hydrophobic and, therefore, does not absorb water. It was also observed that the values of (qu), (qt) and the secant stiffness module corresponding to stresses in 50% of qu and qt (E50) increased with the addition of fiber up to 0.25%, which was the one with the highest mechanical benefits, and therefore being defined as the optimum content. After this content, the values of these characteristics decreased to 0.35%, increasing again when the content was 0.50%. A possible explanation for this behavior is that as the amount of fiber increases in the mixture, the effect caused by the grains of the soil is lost because there is a decrease of grains in the specimen, which comes from the greater occupation by the fiber. Material that previously rubbed and bonded with the fiber is not enough to generate such interlocks and frictional force. After adding 0.35%, the polypropylene fibers assumed the role of the soil and stuck to each other, generating interlocks and friction between the fibers. The increase of qu for the optimum fiber content was 50% compared to the soil without fiber, while the tensile strength (qt) showed an increase of 138%. A direct average traction / compression ratio of 0.15 (i.e., qt = 0.15qu) was calculated, mainly influenced by the fiber-soil interaction as reported in the literature. Finally, from the results obtained through the tests carried out, possible applications of soil-fiber mixtures were recommended for use in engineering works. | - |
| Descrição: dc.description | Diversos estudos têm buscado a melhora do comportamento mecânico dos solos, com a utilização de aditivos sintéticos ou naturais, para a utilização em obras de engenharia civil. Neste âmbito, pesquisas com utilização de fibras de polipropileno para reforço de solos apontam uma melhora no comportamento do solo quando sujeito à tração e à compressão. Neste contexto, considerando-se a inexistência de trabalhos que estudem os efeitos da fibra de polipropileno em solos que compõem a Formação Guabirotuba, cujo sedimentos jazem em sua maior parte no município de Curitiba(PR), a presente pesquisa tem por objetivo avaliar os efeitos no comportamento mecânico de um solo siltoso pertencente a esta formação, quando reforçado com a adição aleatória de tais fibras. Isto posto, foram realizados ensaios de compactação na energia normal de Proctor, de resistência à compressão simples (qu) e à tração por compressão diametral (qt) , empregando teores de fibra de 0%, 0,10%, 0,25%, 0,35% e 0,50% relativos à massa seca do solo. Os resultados demonstraram que a mencionada adição e respectivos aumentos do teor de fibra de polipropileno acarretaram a uma diminuição no peso específico seco máximo (yd-max), ao passo que, houve pouca variação na umidade ótima do solo (wo). O comportamento observado no peso específico seco ocorre porque a fibra, material de densidade específica menor que a do solo, passa a ocupar espaços antes preenchidos pelos grãos de solo. Ainda, foi possível constatar que a umidade ótima variou ligeiramente, uma vez que a fibra é hidrófoba e, portanto, não absorve água. Também foram observados que os valores de qu , qt e do módulo de rigidez secante correspondente a tensões em 50% de qu e qt (E50) aumentaram com a adição de fibra até teores de 0,25%, sendo este o que apresentou os maiores benefícios em termos mecânicos, e portanto, sendo definido como o teor ótimo. Após este teor, os valores dessas características diminuíram para 0,35%, retornando a aumentar quando o teor foi de 0,50%. Uma possível explicação para este comportamento é que conforme a quantidade de fibra aumenta na mistura, o efeito causado pelos grãos do solo é perdido porque há uma diminuição de grãos no corpo de prova, que advém da maior ocupação pela fibra, Dessa forma a superfície do material que antes se atritava e se ligava com a fibra não é suficiente para gerar tais intertravamentos e força de atrito. Após a adição 0,35%, as fibras de polipropileno assumiram o papel do solo e se prenderam umas às outras gerando intertravamentos e atrito entre as fibras. O aumento de qu para o teor ótimo de fibra foi de 50% em comparação com o solo sem fibra, enquanto a resistência à tração (qt) apresentou um aumento de 138%. Calculou-se uma relação direta tração/compressão média de 0,15 (i.e., qt=0,15qu), influenciada principalmente pela interação fibra-solo como relatado na literatura. Por fim, a partir dos resultados obtidos através dos ensaios realizados, foram recomendadas possíveis aplicações das misturas solo-fibra para uso em obras de engenharia. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | - |
| Publicador: dc.publisher | Curitiba | - |
| Publicador: dc.publisher | Brasil | - |
| Publicador: dc.publisher | Graduação em Engenharia de Civil | - |
| Publicador: dc.publisher | UTFPR | - |
| Direitos: dc.rights | openAccess | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Polipropileno | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Estrutura do solo | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Mecânica do solo | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Solos - Compactação | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Solos - Formação | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Polypropylene | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Soil structure | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Soil mechanics | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Soil compaction | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Soil formation | - |
| Palavras-chave: dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA | - |
| Título: dc.title | Solo siltoso da formação Guabirotuba reforçado com fibras de polipropileno | - |
| Título: dc.title | Silty soil from Guabirotuba formation reinforced with polypropylene fibers | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT | |
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