Título: | DESENVOLVIMENTO DE MEDIDOR DE SUCÇÃO UTILIZANDO TÉCNICAS DE IMPRESSÃO 3D: UM ESTUDO DE VIABILIDADE | ||||||||||||
Autor: |
VITOR FERREIRA MORALES DE OLIVEIRA |
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Colaborador(es): |
MARINA BELLAVER CORTE - Orientador |
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Catalogação: | 07/NOV/2024 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=68589&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=68589&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68589 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
A curva característica de água no solo é uma ferramenta importante na análise
mecânica e hidráulica de solos não saturados, uma vez que expressa a relação entre a
saturação e a sucção do solo. O objetivo principal dessa pesquisa foi, através da curva de
retenção, analisar a viabilidade da utilização de uma estrutura porosa, criada com
impressão 3D, como medidor de sucção. Além da curva de retenção, também se estudou
a acurácia e precisão da metodologia de confecção com análise de imagem e pesagem das
amostras. Empregou-se duas técnicas de manufatura aditiva. Com a primeira, Fused
Deposition Modelling, não foi possível imprimir poros com diâmetro inferior a 1 mm,
tendo essa técnica sido descartada. A segunda técnica foi a Vat Photopolymerization,
tendo se atingido diâmetro mínimo do furo de 0,6 mm. Foram confeccionados nove
corpos de prova (CP) cilíndricos, com furos idênticos de 0,6 mm de diâmetro e mesmo
espaçamento entre si. Cinco CPs foram impressos com 30 mm de raio e 20 mm de altura,
os demais com 20 mm de raio e 10 mm de altura. O método utilizado para a medição da
sucção foi o do papel filtro. Como o objetivo da pesquisa não era obter a curva exata do
corpo impresso, mas sim observar uma tendência de comportamento, optou-se por um
período de equalização de apenas 7 dias. Posicionando um papel no topo e outro na base
do CP foi possível analisar a equalização. A diferença entre topo e base constatada foi
aproximadamente constante para todo o intervalo da curva, com exceção apenas no trecho
de inflexão, no qual essa diferença foi significativamente maior. Observou-se dois trechos
lineares (na escala semi-log) conectados por uma descontinuidade. Assim, um modelo bi-modal, como os utilizados no papel filtro, descreveram melhor os resultados obtidos. A
curva de calibração obtida resultou em um erro na leitura de sucção de 13,7 por cento no primeiro
trecho e 27,5 por cento no segundo. No entanto, considerou-se que o medidor ainda não é
adequado devido a região de descontinuidade, que inviabilizou leituras entre 10 e 1500
kPa. Em relação ao método de confecção, entendeu-se que a impressora possui precisão
adequada, tendo sido observado comportamento homogêneo entre os diferentes CPs,
mesmo com geometrias distintas. A resolução da impressora utilizada impediu a
confecção de CPs com vazios menores para a otimização das curvas. No entanto, o
comportamento da curva e a precisão do equipamento sugerem que a manufatura aditiva
pode ser capaz de contribuir para a mecânica dos solos com a criação de um novo tipo de
medidor de sucção, desde que se utilize uma melhor configuração/geometria de vazios
para otimizar o comportamento da curva de retenção.
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