COMPORTAMENTO CÍCLICO DE MISTURAS DE SOLO-CIMENTO Sara Rios, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, sara.rios@fe.up.pt António Viana da Fonseca, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal, viana@fe.up.pt RESUMO Este artigo apresenta os resultados de ensaios triaxiais cíclicos realizados com instrumentação de alta precisão sobre várias misturas de areia siltosa e cimento preparadas com distintos valores de índice de vazios e teores de cimento. Os ensaios tiveram por base os princípios expressos na metodologia da pré-norma CEN (2004) sendo a análise efectuada em termos do módulo resiliente e da deformação permanente e da sua evolução com o número de ciclos e nível de tensão. 1 INTRODUÇÃO As camadas de suporte das plataformas para infraestruturas de transporte são um elemento fulcral da estrutura viária. A degradação das camadas de suporte em rodovias e linhas férreas é muitas vezes causa de grandes custos de manutenção, redução da qualidade de circulação e consequentemente de segurança. As principais causas de deterioração são a deformação resiliente cíclica e a acumulação de deformação plástica que conduzem, respectivamente, à fissuração por fadiga ou ao desalinhamento das linhas férreas por subsidência. A estabilização de solos e materiais granulares com ligantes hidráulicos é uma solução muito interessante, já que a rigidez e a resistência são muito melhoradas. É especialmente atractiva quando se espera tráfego com cargas elevadas e um número significativo de passagens e/ou quando se pretende muito boas propriedades mecânicas dessas camadas (como por exemplo, em plataformas de linhas férreas de alta-velocidade). Esta técnica tem também inúmeras vantagens económicas e ambientais quando utilizada nas infra-estruturas de transporte como refere Fortunato (2008): evita custos económicos e ambientais na exploração de zonas de empréstimo e pela necessidade de zonas de depósito; evita custos económicos, ambientais e sociais no transporte dos materiais de empréstimo e de depósito; permite a execução dos trabalhos de terraplanagens mesmo em condições meteorológicas menos favoráveis; facilita a construção em zonas de difícil acesso ou com importantes condicionantes geotécnicos. Apesar de esta técnica ser efectivamente atractiva, tem havido algumas dificuldades em estabelecer uma metodologia de dosagem única baseada num critério racional. Consoli et al. (2007) mostraram que, para misturas que são solicitadas num estado não saturado, como acontece nas camadas de suporte da plataforma, a razão índice de vazios/cimento é um parâmetro mais adequado para avaliação da resistência, do que o parâmetro água/cimento usado para o betão. Esta recente indicação da possibilidade de uma indexação geral das propriedades geomecânicas, incluindo as propriedades cíclicas, a uma razão única de vazios/cimento, é de especial interesse pelo que deve ser explorada através da calibração das leis entre variáveis, tendo em conta as características específicas dos materiais a tratar. Algum trabalho tem sido desenvolvido no Laboratório de Geotecnia da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto - FEUP (www.fe.up.pt/labgeo) em condições estáticas para o tipo de mistura aqui em análise, tal como reportado em Rios et al. (2009), nomeadamente através de ensaios à compressão simples, ensaios triaxiais de compressão e medições da velocidade das ondas sísmicas de compressão (“v P ”) ou longitudinais (“v L ”) e transversais (“v S ”). O comportamento sob solicitações cíclicas tem sido estudado por diversos autores em solos (Matesic e Vucetic, 2003, Tatsuoka et al. 2003 ou Werkmeister et al., 2005) e em rochas brandas (Yoshinaka & Osada, 1995). Outros têm vindo a estudar misturas de solo-cimento em condições estáticas (Consoli et al., 2007). Contudo, poucos estudos têm sido publicados sobre solos cimentados em condições cíclicas (Sharma, 2004), em especial no que se refere a misturas de solo-cimento para infraestruturas de transporte. É interessante salientar que, embora os comités de normalização do CEN tenham já concluído a pré-norma de “Ensaios triaxiais cíclicos para misturas não cimentadas” (CEN, 2004), ainda falta correspondente normativa para estes ensaios sobre misturas cimentadas. Este artigo apresenta os resultados de um programa de ensaios triaxiais cíclicos com instrumentação de alta precisão, conduzidos sobre 157