Avaliação das propriedades físicas e mecânicas de rochas ígneas por meio de ensaios estáticos e dinâmicos com tentativa de correlações empíricas de constantes elásticas
Ricardo M. Vilhena1; João L. Armelin1; Carlos A. L. Vargas2
1 Furnas Centrais Elétricas S.A.; 2 Universidade Federal de Goiás - UFG, Escola de Engenharia Civil
Resumo
A obtenção de parâmetros mecânicos de rochas obtidos em laboratório, usualmente é cara e destrói os corpos de provas, por exemplo, ensaios de compressão uniaxial em amostras de rochas. A resistência à compressão e a deformabilidade são parâmetros importantes que orientam o projeto geotécnico de fundações em relação ao comportamento do maciço rochoso frente às cargas impostas pelas estruturas. Outros parâmetros físicos e mecânicos incluindo módulos de elasticidade, razão de Poisson, módulo de cisalhamento e densidade são importantes também para aplicações em projetos de infraestrutura (usinas hidrelétricas e nucleares, obras rodoviárias e ferroviárias) e a indústria do petróleo. Podem ser utilizados métodos de velocidade de propagação de ondas ultrassônicas para avaliar a qualidade geomecânica e "defeitos" (microfissuras, fraturas e descontinuidades) na matriz rochosa. Estas técnicas são não destrutivas e baratas. Por isso, este trabalho pretende avaliar dois diferentes métodos de obtenção de parâmetros físicos e mecânicos e tentar correlacionar módulos estáticos, obtidos em ensaios mecânicos em laboratório, e dinâmicos, com o uso de propagação de ondas ultrassônicas, em amostras de rochas ígneas. Foram conduzidas tentativas de estimar a resistência da rocha a partir de parâmetros obtidos de forma dinâmica. Ao todo foram avaliadas 44 amostras de rochas ígneas, sendo realizados 43 ensaios mecânicos (estáticos) de resistência à compressão, com a obtenção do módulo de deformabilidade e coeficiente de Poisson; e 440 leituras ultrassônicas para obtenção dos parâmetros dinâmicos em 44 amostras de rochas ígneas. Todos os ensaios foram realizados de acordo com as sugestões de métodos da ISRM e normas da ASTM. Análises estatísticas dos resultados estudados pretendem apresentar correlações entre velocidades de ondas elásticas e propriedades físicas e mecânicas de rochas ígneas para propor investigações com baixo grau de investimento, maior precisão e representatividade. Para as amostras ensaiadas com litologias variadas não
Palavras-chave: Módulo de Elasticidade; Ensaios dinâmicos em rocha; Ensaios de compressão uniaxial em rocha; Propriedades mecânicas de rochas ígneas