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

  • Allonso Curty da Silva Pereira
  • Rodrigo Martins Reis
  • Rafael Martins de Carvalho
Palavras-chave: Arrancamento de dutos, Cisalhamento Direto

Resumo

Os dutos são, na maioria das vezes, enterrados para fornecer estabilidade ambiental, isolamento térmico e proteção mecânica. Em muitos casos os dutos são levados a sofrer deformações consideráveis. O objetivo deste trabalho foi comparar os parâmetros de resistência ao cisalhamento nas interfaces areia e placa lisa e areia e placa rugosa com a finalidade de se ter uma noção da influência do tipo de superfície do duto, lisa ou rugosa, na resistência ao cisalhamento do seu contato com o solo. Foram realizados vários ensaios de cisalhamento, no equipamento de cisalhamento direto pertencente ao laboratório de engenharia civil da UENF, com diferentes tipos de placa, densidades de areia e tensões normais. Na parte inferior da caixa de teste do equipamento foi colocada uma placa e na parte superior uma areia média fina adquirida do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas). Foram utilizados dois tipos de placas, uma lisa e outra rugosa, e areia em três densidades: densidade fofa (23%), intermediária (50%) e compacta (70%). A rugosidade da placa se deu através de uma mistura de cola com areia. As tensões normais utilizadas nos ensaios foram de 8, 16 e 32 kPa. Quanto à densidade da areia, considerando uma mesma tensão normal, observou-se que quanto maior a densidade maior é a tensão cisalhante obtida, na ruptura, para ambos os tipos de placa. Quanto ao tipo de placa, observou-se que os ensaios realizados com a placa rugosa, nas mesmas condições de densidade e tensão normal dos ensaios realizados com a placa lisa, sempre apresentaram maiores tensões de cisalhamento na ruptura quando comparados com os ensaios realizados com a placa lisa. Os ângulos de atrito obtidos para as densidades de 23 %, 50 % e 70 % foram, respectivamente, 20°, 23° e 27°, para a placa lisa e 43º, 54º e 58º para a placa rugosa. Concluiu-se que a resistência ao cisalhamento na interface areia e placa rugosa é maior que a resistência na interface areia e placa lisa. Isto sugere, por exemplo, que dutos de parede rugosa possam ter maiores resistência ao arrancamento do que dutos de paredes lisas.
Publicado
26-04-2013