Comportamento físico-mecânico de sedimentos da Formação Barreiras do litoral leste do nordeste brasileiro
Compressão triaxial. Granulometria. Adensamento. Permeabilidade. Químicas e mineralógicas. Óxidos de ferro.
A Formação Barreiras representa uma das unidades geológicas mais expressivas do litoral nordeste do Brasil, sendo amplamente utilizada como suporte natural de fundações, taludes e encostas costeiras. No entanto, sua natureza heterogênea e a forte influência de óxidos de ferro em sua composição mineralógica conferem elevada variabilidade geotécnica, tornando essencial o entendimento de seu comportamento para fins de engenharia. Nesse contexto, o objetivo desse estudo é quantificar e comparar o comportamento físico-mecânico de solos da Formação Barreiras provenientes de diferentes contextos geotécnicos e geomorfológicos, contribuindo para o avanço do conhecimento sobre sua resistência, deformabilidade e estabilidade em obras civis. Os objetivos específicos da pesquisa são: quantificar os parâmetros físicos, químicos, mineralógicos e mecânicos desses solos e correlacionar a presença de óxidos de ferro com características como granulometria, compressibilidade, permeabilidade e resistência ao cisalhamento, coesão e ângulo de atrito. Para isso, foram investigadas quatro áreas de estudo: (i) Bananeiras/PB, material coletado em talude com histórico de instabilidade; (ii) Caaporã/PB, solo de fundação da barragem de Cupissura; (iii) Natal/RN, em subsuperfície destinada à implantação de edificação na praia de Areia Preta; e (iv) Tibau do Sul/RN, em amostras retiradas do topo de falésia litorânea sujeita a risco de ruptura. A metodologia contemplou ensaios laboratoriais de caracterização física (granulometria, limites de consistência e massa específica), análises químicas e mineralógicas por fluorescência e difratometria de raios X (FRX e DRX), ensaios de compactação, adensamento unidimensional, permeabilidade e compressão triaxial do tipo adensado não drenado (CU). A partir desses procedimentos, buscou-se identificar o comportamento tensão–deformação das amostras e estabelecer relações entre a microestrutura e as respostas mecânicas, com especial atenção ao papel dos óxidos de ferro como agentes cimentantes que podem aumentar a rigidez e a resistência ao cisalhamento. Os resultados obtidos evidenciam que a heterogeneidade interna da Formação Barreiras condiciona diferenças marcantes no comportamento geotécnico dos solos estudados. Bananeiras/PB apresentou o maior teor de óxidos de ferro (35,3%), refletido no maior valor de coesão (c = 104 kPa), na menor permeabilidade (k = 1,84×10⁻⁶ m/s) e em comportamento sobreadensado mais pronunciado (σ’p = 350 kPa). Caaporã/PB destacou-se pelo maior teor de argila (44,5%), com elevada tensão de pré-adensamento (σ’p = 250 kPa) e resistência predominantemente friccional (φ = 27°). Já as amostras de Natal/RN e Tibau do Sul/RN apresentaram maior teor de areia e menores valores de resistência ao cisalhamento (com coesão de 20 e 36 kPa, respectivamente), maior deformabilidade e permeabilidade mais elevada, compatíveis com materiais mais porosos. Assim, as análises demonstram correlação direta entre o aumento do teor de óxidos de ferro e o ganho de resistência, bem como entre o aumento da fração arenosa e maior condutividade hidráulica. Esses achados reforçam que o uso seguro dos solos da Formação Barreiras requer investigações geotécnicas localizadas, considerando a forte variabilidade associada às condições de deposição, ao intemperismo e ao grau de cimentação.