Notas de estudo sobre o solo de algodão preto

Este artigo fornece notas de estudo sobre o solo de algodão preto.

Solos expansivos, popularmente conhecidos como solos negros de algodão na Índia, estão entre os solos mais problemáticos do ponto de vista da construção da Engenharia Civil. Dos vários fatores que afetam o comportamento de inchamento desses solos, a composição mineralógica básica é muito importante. A maioria dos solos expansivos é rica em montmorilonita mineral e alguns em ilita.

O grau de expansão é mais no caso do primeiro. A sucção do solo é outra qualidade que pode ser usada para caracterizar a afinidade do solo pela água em seu comportamento de mudança de volume.

O solo de algodão preto é um solo pesado de argila, variando de argila a argila; geralmente é de cor clara a cinza escuro. Algodão cresce nesse tipo de solo. O solo prevalece geralmente nas partes central e sul da Índia.

A característica mais importante do solo é, quando seco, encolher e é duro como pedra e tem uma capacidade de suporte muito alta. Grandes rachaduras são formadas na maior parte do solo. Toda a área se divide e racha até 150 mm de largura são formados até uma profundidade de 3, 0 a 3, 5 metros. Mas quando o solo está úmido, ele se expande, fica muito macio e perde a capacidade de carga.

Devido ao seu caráter expansivo, aumenta em volume na medida de 20% a 30% do volume original e exerce pressão. A pressão para cima exercida torna-se tão alta que tende a levantar a fundação para cima. Essa pressão reversa na fundação causa rachaduras na parede acima. As rachaduras são estreitas na parte inferior e são mais largas à medida que sobem.

As características incomuns do solo dificultam a construção de fundação em tal solo. O método especial da construção da fundação é necessário em tal solo.

Princípios de Construção da Fundação em Solo de Algodão Preto:

Eu. A carga da fundação está limitada a 5, 0 toneladas / m². se há acessibilidade de água para a fundação, caso contrário, a carga pode ser de até 10 toneladas / m2.

ii. A escavação da fundação é estendida além da profundidade das rachaduras.

iii. A trincheira de fundação é feita mais do que o necessário e a largura extra é preenchida com materiais granulares para evitar o contato íntimo do solo de algodão preto com a estrutura da fundação.

iv. Se a espessura dos estratos de solo de algodão preto não for superior a 1.200 mm. é aconselhável removê-lo completamente.

v. Nos casos de edifícios importantes, recomenda-se a fundação de balsa RCC.

vi. Para edifícios comuns, qualquer uma das seguintes técnicas pode ser adotada de acordo com a adequação.

Construção da Fundação Segura no Solo de Algodão Preto:

uma. Remoção do solo de algodão preto e enchimento com material granulado:

A profundidade em que o solo de algodão preto é existente e sua espessura pode ser verificada pela observação de rachaduras no solo. Se a profundidade for superficial, ou seja, dentro de 1.200 mm, o solo pode ser escavado e removido. A vala de fundação pode ser feita 150 mm mais larga e profundidade 1, 500 mm abaixo da profundidade na qual as rachaduras cessam.

A trincheira então será bem compactada e compactada. A profundidade e a largura extras devem ser preenchidas com materiais granulares como tijolo khoa, cinza, areia, moorum ou flyash. O enchimento será então compactado e o leito de fundação preparado. Sobre a cama, a fundação normal pode ser colocada. Fig. 2.10 (a).

b. Excavando profundidade extra e preenchendo com areia e moorum:

Na mesma linha, como acima, a escavação é feita após a remoção da camada de Black Cotton Soil - uma profundidade extra de até 750 mm deve ser escavada. A largura da fundação deve ser 75 mm mais larga em ambos os lados. Um único tijolo na parede da borda com argamassa de lama deve ser construído na largura extra. O leito de fundação deve ser bem batido por um compactador de ferro.

A profundidade extra deve então ser preenchida com moorum de 450 mm e areia de 300 mm em camadas de 150 mm e bem abalada. A fundação normal pode ser colocada sobre essa cama. O trabalho de alvenaria deve ser iniciado 150 mm abaixo do nível do solo. Fig. 2.10 (b).

c. Enchendo a profundidade extra pelo pedregulho:

A escavação é feita na linha similar como acima, após a remoção da camada de solo Black Cotton. A profundidade extra pode ser preenchida com pedras de pedra, sobre as quais a fundação pode ser colocada. Os lados são preenchidos com areia de 150 mm para a fundação de parede composta e 450 a 600 mm para as paredes principais dos edifícios Fig.2.10 (c).

Fundação especial com relógio constante e arranjo de enchimento de areia:

As trincheiras da fundação são feitas com 1.500 a 1.800 mm de profundidade e largura de 450 mm mais larga do que o necessário. A largura extra é preenchida com cimento de igual largura. A profundidade extra é preenchida com areia de 300 mm de profundidade.

A cama é preparada batendo sobre a fundação da balsa RCC. O tubo GI de 75 mm de diâmetro, com intervalo de 1.250 mm a 1.500 mm, é instalado a partir do nível do plinto estendido até a camada de areia na parte inferior. Devido a mudanças na estação, rachaduras podem ocorrer no solo de algodão preto. Pode haver perda de areia abaixo da fundação. Areia extra deve ser derramada através do tubo para compensar a perda. Fig. 2.10 (d).

Pilhas sub-fresadas :

As estacas com escareado inferior são estacas de concreto perfuradas que possuem um ou mais bulbos ou resmas formadas pelo aumento das bases dos furos por uma ferramenta de escareamento inferior. Devido ao rolamento adicional e à ancoragem obtida a partir dos bulbos, essas estacas fornecem uma base econômica e segura no Black Cotton e em outros solos expansivos, em solos cheios e em outros solos de estratos superpostos sobrepostos.

Embora inicialmente inovadas para a fundação em solo de algodão preto, as pilhas são agora usadas em outros solos também devido à economia e técnica de instalação simples. Eles também foram considerados adequados e úteis para edifícios de fábricas, fundações de máquinas, torres de linhas de transmissão, postes e outras bases.

Em Algodão Preto e outros tipos expansivos de solos, os prédios racham devido a movimentos do solo diferenciais. Isso é causado pelo inchaço e encolhimento alternativo do solo devido a alterações no seu teor de umidade.

A fim de proteger-se contra esse movimento de forma eficaz, o melhor remédio é ancorar a estrutura em uma profundidade onde a mudança volumétrica do solo devido a variações sazonais e outras é insignificante. Isso foi alcançado economicamente em camadas rasas e profundas de solo expansivo usando pilhas com escareado.

Construção de Piles:

Estacas sub-fresadas são fáceis de construir. O equipamento necessário para esse fim é chamado de undermermer. Um guia de mandrilamento é fixado na posição e, em seguida, o mandrilamento vertical é feito por um trado espiral. O fresamento a menos é então efetuado pelo sub-reamer portátil. A gaiola de reforço é baixada e o concreto é derramado. A lama de bentonita é usada para proteger os lados ou o furo em casos de lençol freático alto.

Os solos de algodão preto (solos expansivos) são encontrados extensivamente em Deccan e Maharashtra e Gujarat. Estes são encontrados em espessuras variáveis ​​e são sustentados por um material pegajoso. Na parte inferior da camada, o solo contém nódulos kankar de tamanhos variados.

Esses solos são argilas plásticas altamente expansivas e pegajosas derivadas de intemperismo residual de rochas vulcânicas ou de intemperismo de depósitos transportados de grãos finos encontrados nos vales e margens dos rios. Estes solos têm grande afinidade com a umidade e são caracterizados por seu inchaço e encolhimento.

O uso cego de carga permitida em estacas com escareado de acordo com IS 2911 -Parte 111-1980 é perigoso e inseguro. A capacidade de carga da pilha deve ser trabalhada por fórmulas estáticas usando parâmetros de cisalhamento do solo e verificada através da realização de testes de carga em pilhas.

Para estruturas importantes, a exploração apropriada do solo deve ser feita antes de chegar ao tipo e tamanho da fundação.

A localização da ponta da pilha deve ser decidida com base no perfil do solo.

Estabilização do Solo de Algodão Preto:

A qualidade do solo de algodão preto pode ser melhorada estabilizando-o com cal.

O solo da área é coletado após a remoção do solo do topo duro de profundidade de cerca de 70 a 100 mm. O solo coletado é então pulverizado. A cal gordo (recém-extinta no local) é espalhada pelo solo solto a uma taxa de 4% do peso seco do solo.

A mistura solo-cal é então misturada em um dispositivo rotativo ou manualmente. O solo em pequenas pilhas é então levado à umidade ideal depois de permitir permanecer durante a noite. O peso do solo é então misturado com rotavadores. O solo é então compactado com rolo de potência de 8 a 10 toneladas, resultando em uma crosta consolidada.

A técnica é geralmente adotada em obras rodoviárias.