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Material que desecreve sobre adensamento de solos.
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1. ADENSAMENTO
1.1 COMPONENTES DO RECALQUE
Algum tempo após a aplicação da carga o recalque total Sté representado pela soma de tres componentes :é representado pela soma de tres componentes :
St = Si + Sp + Ss
Si - recalque imediatoSp - recalque primário ou por adensamentoSs - recalque secundário
1. ADENSAMENTO
-A distinção entre Sp e Ss reside no processo físico que controla a velocidade de recalque.
-Na compressão primária o tempo de recalque é -Na compressão primária o tempo de recalque é controlado pela velocidade com a qual a água pode ser expelida dos vazios do solo.
-Na compressão secundária o tempo de recalque é controlado pela velocidade com que o esqueleto sólido escoa e se comprime.
1. ADENSAMENTO
•Todos os solos apresentam o mesmo tipo de curva recalquex tempo.
•Entretanto, deve-se considerar que a escala de tempo e os •Entretanto, deve-se considerar que a escala de tempo e os valores relativos dos três componentes, diferem em ordem de grandeza para os vários solos.
•t100 - tempo no qual a consolidação pri-mária cessa e admite-se o início da com-pressão secundária.
1. ADENSAMENTO
SOLOS GRANULARES (NÃO COESIVOS)•Devido ao elevado valor da permeabilidade, a expulsão da água é instantânea.
•O comportamento mecânico desses solos é independente do •O comportamento mecânico desses solos é independente do tempo.
•Não apresentam compressão secundária.
•As fundações recalcam quase simultaneamente com a aplicação da carga. Entretanto, sua determinação pela teoria da elasticidade é meramente estimativa.
1. ADENSAMENTO
SOLOS COESIVOS SATURADOS•A variação de volume ocorre, lentamente, pela expulsão da água dos vazios.
•O recalque imediato corresponde a uma distorção, sem •O recalque imediato corresponde a uma distorção, sem variação de volume.
•Dentro da vida útil da estrutura, o recalque total poderá ser considerado como completamente desenvolvido, após a dissipação do excesso da poropressão.
St = Si + Sp
1. ADENSAMENTO
ANALOGIA MECÂNICA DE TERZAGHI
TERZAGHI (1943) criou um modelo para ilustrar o mecanismo do adensamento dos solos.
a) SOLO SATURADOválvula
pistão sematrito
molas deaço
cilindrocom água
a) SOLO SATURADO
No cilindro cheio de água são colocadas molas, representando a estrutura do solo.
Um pistão sem atrito suportado pelas molas, dispõe de uma válvula para escape da água. Inicialmente a válvula encontra-se fechada.
1. ADENSAMENTO
ANALOGIA MECÂNICA DE TERZAGHI
TERZAGHI (1943) criou um modelo para ilustrar o mecanismo do adensamento dos solos.
a) SOLO SATURADOválvula
pistão sematrito
molas deaço
cilindrocom água
a) SOLO SATURADO
No cilindro cheio de água são colocadas molas, representando a estrutura do solo.
Um pistão sem atrito suportado pelas molas, dispõe de uma válvula para escape da água. Inicialmente a válvula encontra-se fechada.
1. ADENSAMENTO
∆σ
Se uma carga é aplicada no pistão com a válvula fechada, o comprimento das molas permanece inalterado, pois a água é
b) APLICAÇÃO DA CARGA TOTAL
comprimento das molas permanece inalterado, pois a água é admitida incompressível.
Se essa carga induz um acréscimo na tensão total, a totalidade deste acréscimo deve ser considerado como um aumento da pressão neutra.
∆σ
1. ADENSAMENTO
c) ESCOAMENTO DA ÁGUA POR EXCESSO DE PRESSÃO HIDROSTÁTICA
∆σ Quando a válvula é aberta, o excesso de pressão faz com que a Quando a válvula é aberta, o excesso de pressão faz com que a água escoe.
A pressão da água diminui e o pistão desce enquanto as molas são comprimidas. A velocidade de compressão obviamente depende da abertura da válvula, que representa a permeabilidade do solo.
1. ADENSAMENTO
d) TRANSFERÊNCIA DA CARGA PARA AS MOLAS
∆σA carga é gradualmente transferida para as molas, provocando seu encurtamento, até que o pistão volte a ser totalmente suportado encurtamento, até que o pistão volte a ser totalmente suportado pelas molas. No estágio final, portanto, o acréscimo de tensão efetiva é igual ao acréscimo de tensão total e o excesso de pressão da água reduzido a zero.
1. ADENSAMENTO
AVALIAÇÃO DA DEFORMAÇÃO NOADENSAMENTO
Hipóteses básicas:
1. O solo é considerado como uma estrutura compressível de partículas minerais, elas próprias incompressíveis.
2. O solo permanece saturado durante o processo de adensamento.
1. ADENSAMENTO
3. O decréscimo de volume sofrido pela massa de solo é igual ao volume de água expulsa, representado pela variação do índice de vazios.do índice de vazios.
4. O processo é considerado unidimensional, isto é, não há alterações nas dimensões laterais, somente diminuição da espessura.
1. ADENSAMENTO
∆σ
∆H
HV1
∆H
∆σ
H1 H1
H2
HS
H2
(a) (b) (c) (d)
(a) Antes da aplicação da carga ∆σ(b) Após aplicação da carga ∆σ
(c) Representação idealizada de (a)
(d) Represenração idealizada de (b)
1. ADENSAMENTO
A variação de volume ∆V, que resulta de acréscimo de pressão efetiva ∆σ’ pode, então, ser representada pela variação de altura ∆H ou índice de vazios ∆e.
:unidade a igual coluna da área a Admitindo
HH
1
1
11111
212121
22
11
1
:expressão pela darepresenta é ca volumétriA variação
1
V
vaziosde altura da variaçãoa igual é estrato do espessura da variação
He
eH
e
e
HeH
He
HH
He
H
H
V
A
H
H
H
HH
H
H
H
Heee
H
He
H
He
SS
S
VS
S
SS
VV
S
V
S
V
S
V
S
V
⋅+∆=∆
+∆=
⋅+⋅∆=
+⋅∆=∆=∆
∆=−=−=−=∆
==