DETERMINAÇÃO DE PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DE AREIA E DA INTERFACE DUTO E AREIA ATRAVÉS DE ENSAIOS DE CISALHAMENTO DIRETO

Resumo

Os dutos estão sujeitos a esforços que provocam movimentos ascendentes e ocasionam vazamentos, e devido à alta pressão e periculosidade com que as substâncias são transportadas os danos ambientais e sócio-econômicos raramente são pequenos. Este trabalho visa determinar parâmetros de resistência ao cisalhamento de determinada areia e da interface duto e areia para diferentes densidades utilizadas num programa de ensaios de arrancamento de dutos realizados na gravidade normal e modificada a 10 g.Foram realizados ensaios de cisalhamento direto em uma areia industrial, comercializada pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), em três densidades diferentes: uma densa, uma intermediária e outra fofa. Esses ensaios foram feitos em duas etapas. Na primeira etapa foi utilizado somente areia para determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento nas diferentes densidades utilizadas e na segunda etapa foram utilizados areia e uma placa de alumínio (representando a superfície do duto), que foi colocada dentro da caixa de teste juntamente com a areia, possibilitando assim determinar a resistência ao cisalhamento na interface duto e areia para as diferentes densidades utilizadas.Apresentam-se os resultados das curvas tensão cisalhante versus deslocamento horizontal específico, tanto para os ensaios realizados apenas na areia quanto para os ensaios realizados na areia com placa de alumínio, para as densidades de 70 %, 50 % e 23 %, sendo que para cada densidade são apresentadas curvas para as tensões normais de 8, 16 e 32 kPa. Com estas curvas foi possível determinar e comparar os parâmetros de resistência ao cisalhamento (ângulo de atrito de pico e coesão) da areia e da interface duto e areia, nas diferentes densidades utilizadas nos ensaios de arrancamento de dutos e observar a influência da densidade nestas curvas para as tensões normais utilizadas nos ensaios.Concluiu-se que a coesão é zero e o ângulo de atrito aumenta com a densidade da areia e que na interface areia e duto o ângulo de atrito é menor. Para determinada tensão normal a curva tensão cisalhante versus deslocamento horizontal apresenta-se mais resistente e rígida com o aumento da densidade.