Comportamento geotécnico de misturas compactadas de solo argiloso com fibras curtas de coco

CAPESO reforço de solos argilosos compactados com fibras causa modificações nos parâmetros de resistência ao cisalhamento, compressibilidade, condutividade hidráulica, capacidade de retenção de água e na estrutura do material. A inclusão de fibras de coco pode melhorar o comportamento geotécnico de solos argilosos compactados, agregando valor aos solos que inicialmente não possuem as características requeridas para determinadas obras de engenharia. O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento geotécnico de misturas compactadas de solo argiloso com diferentes teores de fibras de coco distribuídas aleatoriamente. Neste sentido foram analisadas misturas com teores de fibras de 0, 0,5, 1 e 2% em relação ao peso seco de solo. O programa experimental abrangeu: ensaios de compactação, cisalhamento direto e compressão edométrica em condições inundadas e não inundadas, condutividade hidráulica saturada em permeâmetro de parede flexível, curva de retenção de água ou sucção-umidade pelo método de papel filtro, análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) na interface solo-fibra. O teor de umidade ótima aumentou e a densidade seca reduziu com adição das fibras de coco, sendo observado uma variação de 1,3% a mais e uma pequena variação de 0,1g/cm³ a menos em relação ao solo natural, respectivamente. A inclusão das fibras de coco aumentou os parâmetros de resistência ao cisalhamento para até 1% de fibra de coco, sendo verificado ganhos de 34,4% na coesão e 7,5% no ângulo de atrito para a condição não inundada e 59,5% na coesão e 5,8% no ângulo de atrito para condição inundada. A compressibilidade das misturas aumentou a medida que o conteúdo de fibra foi aumentado, sendo observado elevações em mais de 30% no coeficiente de compressão em ambas as condições de inundação em relação ao solo natural. A condutividade hidráulica saturada não apresentou alterações para até 1% de fibras, mas observou-se aumento de uma ordem de grandeza para a mistura com 2% de fibras. Por outro lado, a adição da fibra aumentou a retenção de água, principalmente para as misturas com 0,5 e 1% de fibras respectivamente em 30 e 50%. As análises de MEV e EDS indicaram que houve adesão do solo a fibra de coco nas misturas com 0,5 e 1% de fibras e redução da adesão na mistura com 2% de fibras devido aglomerações pontuais dos elementos de reforços. Estes resultados são promissores para aplicação em obras geotécnicas do tipo camadas de base e coberturas de aterros sanitários, entre outras.The reinforcement of clayey soils compacted with fibers causes changes in the parameters of shear strength, compressibility, hydraulic conductivity, water retention capacity and material structure. The inclusion of coconut fibers can improve the geotechnical behavior of compacted clay soils, adding value to soils that do not initially have the characteristics required for certain engineering works. The objective of this work is to analyze the geotechnical behavior of compacted mixtures of clayey soil with different levels of randomly distributed coconut fibers. In this sense, mixtures with fiber contents of 0, 0.5, 1 and 2% in relation to the dry weight of soil were analyzed. The experimental program included: compaction tests, direct shear and edometric compression in flooded and non-flooded conditions, saturated hydraulic conductivity in flexible wall permeability, water retention or suction-moisture curve by filter paper method, electron microscopy analysis (SEM) and dispersive energy spectroscopy (EDS) at the soil-fiber interface. The optimum moisture content increased and the dry density decreased with the addition of coconut fibers, with a variation of 1.3% more and a small variation of 0.1 g / cm³ less than the natural soil, respectively. The inclusion of coconut fibers increased the parameters of shear strength for up to 1% of coconut fiber, with a 34.4% gain in cohesion and 7.5% in the friction angle for the non-flooded condition and 59.5 % in cohesion and 5.8% in friction angle for flooded condition. The compressibility of the mixtures increased as the fiber content was increased, with increases of more than 30% in the compression coefficient in both flood conditions compared to the natural soil. The saturated hydraulic conductivity did not show changes for up to 1% of fibers, but an increase of one order of magnitude was observed for the mixture with 2% of fibers. On the other hand, the addition of fiber increased water retention, especially for mixtures with 0.5 and 1% fibers respectively in 30 and 50%. The SEM and EDS analyzes indicated that the soil adherence to coconut fiber in the mixtures with 0.5 and 1% of fibers and reduction of the adhesion in the mixture with 2% of fibers due to the occasional agglomeration of the reinforcement elements. These results are promising for application in geotechnical works, such as base layers and landfill covers, among others