Engenheiros da Universidade de Purdue constroem câmara para a simulação de problemas geotécnicos complexos
Uma equipe de investigadores do
Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Purdue, que inclui o
professor brasileiro Rodrigo Salgado, desenvolveu uma inovadora câmara
de ensaios que permite a simulação de problemas geotécnicos complexos. O
trabalho desenvolvido mereceu a Medalha de Investigação em Geotecnia,
atribuída pela Instituição de Engenheiros Civis (ICE) no Reino Unido.
De acordo com o engenheiro civil
brasileiro, a câmara possibilita o estudo de problemas geotécnicos para
os quais não existem soluções teóricas ou dados experimentais,
permitindo contemplar os aspetos geológicos, mecânicos, civis e
estruturais.
A câmara semicircular com 1.2 metros de
altura e 1.6 metros de largura é transparente, sendo preenchida com
areia saturada por partículas coloridas que simulam o solo. O movimento
das partículas coloridas é acompanhado por câmaras de alta definição e
um microscópio eletrônico através de uma técnica denominada “Correlação
de Imagens Digitais” (CID).
A densidade do solo é controlada de forma precisa por intermédio de um dispositivo, também desenvolvido pela equipa de Purdue, que distribui as partículas uniformemente pelo interior da câmara
A densidade do solo é controlada de forma precisa por intermédio de um dispositivo, também desenvolvido pela equipa de Purdue, que distribui as partículas uniformemente pelo interior da câmara
O sistema foi pela primeira vez testado
com um estudo sobre ensaios com cone penetrômetro (CPT),
tradicionalmente usados para estimar as propriedades do solo previamente
à construção de todo o tipo de estruturas.
Estes tipos de ensaio, embora de uso generalizado a nível mundial, não possuem associada uma solução teórica rigorosa. Isto deve-se à complexidade do processo de penetração e à forma como o solo reage, comportando-se, por exemplo, como um sólido quando as tensões se mantêm abaixo de determinados limites ou como um fluido, quando esses limites são ultrapassados.
Estes tipos de ensaio, embora de uso generalizado a nível mundial, não possuem associada uma solução teórica rigorosa. Isto deve-se à complexidade do processo de penetração e à forma como o solo reage, comportando-se, por exemplo, como um sólido quando as tensões se mantêm abaixo de determinados limites ou como um fluido, quando esses limites são ultrapassados.
A bateria de testes realizados com a nova
câmara poderão permitir o desenvolvimento de modelos que permitam
prever, de forma precisa, os deslocamentos das partículas do solo
durante a realização de ensaios de cone penetrômetro.
O sistema, o primeiro do mundo do seu
tipo, capaz da simulação de problemas geotécnicos de grande
complexidade, demorou cerca de cinco anos a ser desenvolvido, tendo a
grande maioria dos componentes sido criados de raiz.
Além do Professor Rodrigo Salgado,
participaram ainda no desenvolvimento a Professora Monica Prezzi, do
Departamento de Engenharia Civil daquela universidade e ainda dos
estudantes de doutoramento Mazhar Arshad e Faraz Tehrani.
O artigo “Experimental study of cone penetration in silica sand using digital image correlation” distinguido com a Medalha de Investigação em Geotecnia pelo ICE pode ser baixado, na íntegra através do link abaixo indicado.
Fonte e Imagens (adaptadas):
Universidade de Purdue; “Experimental study of cone penetration in
silica sand using digital image correlation” – M. I . Arshad, F. S.
Tehrani, M. Prezzi e R. Salgado
Via: EngenhariaCivil.com
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