ENSAIOS TRIAXIAIS CÚBICOS EM AREIAS SATURADAS

Este trabalho apresenta um estudo experimental detalhado do comportamento tensão-deformação-resistência de uma areia saturada submetida a uma condição tridimensional de carregamento. Os ensaios foram realizados nos equipamentos triaxiais cúbico e convencional. O equipamento triaxial cúbico apresenta a vantagem de controlar a magnitude das três tensões principais independentemente ( sigma 1 , sigma 2 , sigma 3 ) sob condições drenada e não drenada. Para o desenvolvimento do trabalho foi utilizada uma amostra de areia calcárea. Os corpos de prova utilizados foram moldados por pluviação submersa. No programa experimental foram realizados ensaios especiais, seguindo diferentes trajetórias de tensão. Este programa foi elaborado de modo a verificar a influência de cada parâmetro de tensão individualmente e os efeitos da anisotropia inicial de areias preparadas por pluviação submersa. Verifica-se através dos resultados de ensaios drenados que as deformações cisalhante e volumétrica são maiores na condição axissimétrica do que na de deformação plana. Tal observação equivale, em solicitações não drenadas, a um acréscimo de poropressão mais acentuado na condição axissimétrica. O comportamento anisotrópico de areias também é revelado com base em ensaios com diferentes direções ( alfa ) da tensão principal maior. Nos ensaios onde alfa = 90° (direção do carregamento perpendicular à de deposição do solo), ocorrem variações de deformação volumétrica e cisalhante bem mais acentuadas do que para alfa = 0 . O programa experimental mostrou ainda que areias calcáreas não cimentadas não apresentam comportamento tensão-deformação acentuadamente diferente do comportamento de areias de quartzo, mais usuais no Brasil.The subject of this dissertation is a detailed experimental study of the stress-strain-strength behavior of saturated sand under three-dimensional loading condition.The investigation was carried out in a cubic triaxial and a conventional apparatuses. The cubic triaxial apparatus has the advantage of independently controlling the magnitude of the three principal stresses (sigma1, sigma2, sigma3 ) under drained and undrained conditions. Reconstituted specimens of calcareous sand were used in all tests reported in this thesis.The specimens were prepared by pluviation of the sand in destilled water. Special tests were performed following different 3D stress paths. The experimental program was designed for checking the influence of each stress parameter individually. The effects of the inicial anisotropy of sands, caused by the water pluviation method, were also investigated.The results of the drained tests show that the shearing and volumetric strains are larger under axysimmetric than under plane strain condition. In undrained tests this observation would be equivalent to obtaining larger porepressure under axysimmetric conditions. The anisotropic behavior of sands is also noted in tests with different directions (alfa) of the major principal stress. In tests where alfa = 90° ( direction of load perpendicular to pluviation) the variations in volumetric and shearing strains are much more accentuated than for alfa = 0.The experimental program also shows that the stress-strain behavior of uncemented calcareous sands is not significantly different from the behavior of quartz sands, which are more common in Brazil