Avaliação do comportamento mecânico de um solo reforçado com fibras em carregamento estático e cíclico, de muito pequenas a grandes deformações

Abstract

A utilização de fibras como solução de reforço de solos é reconhecida actualmente como uma técnica eficaz na melhoria das características de resistência e rigidez. Ao longo dos anos, os estudos realizados permitiram compreender a relação solo/fibras na melhoria do comportamento mecânico para gamas de deformação próximas da rotura. Porém, tem sido dispensada pouca atenção no que diz respeito à avaliação do comportamento mecânico e à determinação da rigidez no âmbito das muito pequenas deformações. Assim, este estudo visa identificar a influência de diferentes percentagens de fibras, bem como do uso de malhas de fibras orientadas, na resposta mecânica de um solo reforçado com fibras, numa gama variada de deformações. Para o efeito, foram realizados ensaios de compressão uniaxial e cíclica num solo residual granítico reforçado com fibras, com medições da velocidade das ondas sísmicas com recurso a bender elements e acelerómetros. Foi ainda realizado um estudo comparativo entre o uso de fibras orientadas aleatoriamente e em malha quadrada entre 0⁰ e 90⁰.

The use of fibres for soil reinforcement is currently recognised as an effective technique in the improvement of the strength and stiffness properties of soils. Along the years, several studies have focused on the soil/fiber ratio for the improvement of the mechanical behavior of the soil for large strains, near failure. However, little attention has been given to the assessment of the mechanical behaviour and stiffness of the reinforced soil at very small strains. This paper aims to address this issue, by investigating the influence of different fiber percentages, as well as the use of oriented fiber meshes on the mechanical response of the reinforced soil for a wide range of strains. For this purpose, uniaxial static and cyclic compression tests were performed on a granitic residual soil, reinforced with fibers, together with measurements of seismic wave velocities by means of bender elements and accelerometers. A comparative study was also performed between randomly oriented fibers and square 0º to 90º oriented fiber meshes.