Processo de adensamento mecanica dos solos

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ADENSAMENTO



Processo de Adensamento – solos finos saturados

Na mecânica dos solos o adensamento é a redução do índice de vazios no solo.
A compressibilidade dos solos advém da grande porcentagem de vazios (e = Vv/Vs) em seu interior, pois para os níveis de tensão encontrados usualmente nos trabalhos de engenharia não são capazes de causar variação de volume significativanas partículas sólidas. Sem erro considerável, pode-se dizer que a variação de volume do solo é inteiramente resultante da variação de volume dos vazios. Reduções de volume ocorrem com a alteração da estrutura à medida que esta suporta maiores cargas: quebram-se ligações interpartículas e há distorções. Disto resulta um menor índice de vazios e uma estrutura mais densa. Uma forma conveniente deestudar o fenômeno é através da analogia mecânica sugerida por TERZAGHI (1943).
As variações volumétricas que ocorrem em solos finos saturados, ao longo do tempo, constituem o processo de adensamento.



Modelo Mecânico de Terzaghi

O modelo compõe-se basicamente de um pistão com uma mola provido de uma saída. Inicialmente (antes de t = 0), o sistema encontra-se em equilíbrio. No tempo inicial,há um incremento de pressão externa instantânea (ΔP) que provoca um aumento idêntico de pressão na água. Como não houve tempo para o escoamento da água (variação de volume), a mola não sofre compressão e, portanto, não suporta carga. Há, a partir daí, processo de variação de volume com o tempo, pela saída da água, e, simultaneamente, ocorre à dissipação da pressão do líquido. Gradativamente,aumenta a tensão na mola e diminui a pressão da água até atingir-se a condição final. Uma vez que a pressão externa está equilibrada pela pressão da mola, não há mais compressão e o adensamento está completo. Este modelo guarda a seguinte analogia com os solos reais: a mola representa o esqueleto mineral e a tensão que ela suporta é denominada de tensão efetiva; a água representa o líquido no interiordos poros ou vazios do solo e sua pressão é dita poro-pressão ou pressão neutra; a pressão externa será sempre equilibrada pela poro-pressão e/ou pela tensão efetiva.
A diferença fundamental de comportamento é que os solos continuam apresentando alguma variação de volume, mesmo após o final do que se denomina adensamento primário (e que corresponde à analogia de Terzaghi). Há saída de água mesmocom poro-pressão praticamente nula (compressão secundária).
Algumas observações, obtidas a partir do modelo, que são importantes:
a) a diferença de altura entre o inicio e o final do fenômeno (h0 - hf) depende da rigidez da mola e seu comprimento e do incremento de tensão vertical (ΔP);
b) o tempo para atingir-se a condição final, isto é, de (Δu = 0), varia com a abertura da válvula de saídade água.


Teoria de adensamento de Terzaghi


O estudo teórico do adensamento permite obter uma avaliação da dissipação das sobrepressões hidrostáticas (excesso de pressão neutra gerada pelo carregamento) e, conseqüentemente, da variação de volume ao longo do tempo, a que um elemento, de solo estará
sujeito, dentro de uma camada compressível. Tal estudo foi inicialmente realizado porTerzaghi, para o caso de compressão unidirecional, e constitui a base pioneira, para afirmação da Mecânica dos Solos como ciência.
A partir dos princípios da Hidráulica, Terzaghi elaborou a sua teoria, tendo, entretanto, que fazer algumas simplificações, para o modelo de solo utilizado. As hipóteses básicas de Terzaghi são:

a) solo homogêneo e saturado;
b) partículas sólidas e a água contida nosvazios do solo são incompressíveis;
c) compressão (deformação) e drenagem unidimensionais (vertical);
d) propriedades do solo permanecem constante ( k, mv, Cv);
e) validade da lei de Darcy ( v = k . i );
f) há linearidade entre a variação do índice de vazios e as tensões aplicadas.

Ao admitir escoamento unidirecional de água, algumas imprecisões aparecem, quando se tem o caso real de...
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