Material de Aula - Mec Solos I Aula 4 (parte2)

Prévia do material em texto

Ação da água capilar
Prof. Emerson Romão
Adaptado de Craig, F.R. Mecânica dos Solos sétima edição
 A Água do solo:
• Os solos são permeáveis, podendo a água livre fluir através dos poros 
interligados entre as partículas sólidas;
• A pressão da água nos poros (poropressão) é medida em relação à pressão 
atmosférica, sendo o nível em que a pressão é a própria atmosférica (i.e., 
zero) definido como Nível da Água - N.A. ou nível freático;
• Abaixo do N.A. admite-se que o solo está totalmente saturado, embora a 
ocorrência de bolhas de ar possa fazer a saturação ser menor que 100%;
• O N.A. depende de condições climáticas, embora possa sofrer modificações 
por procedimentos construtivos;
• Um lençol de água superposto ou suspenso pode ocorrer localmente, 
contido por um solo de baixa permeabilidade, acima do N.A. normal. Caso 
uma camada de alta permeabilidade inclinada esteja confinada por uma 
camada superior de baixa permeabilidade por ocorrer a condição 
cartesiana, onde a pressão é determinada pelo nível do N.A. mais alto;
Ação da água capilar
Prof. Emerson Romão
Adaptado de Craig, F.R. Mecânica dos Solos sétima edição
 A Água do solo:
• Os solos são permeáveis, podendo a água livre fluir através dos poros 
interligados entre as partículas sólidas;
• A pressão da água nos poros (poropressão) é medida em relação à pressão 
atmosférica, sendo o nível em que a pressão é a própria atmosférica (i.e., 
zero) definido como Nível da Água - N.A. ou nível freático;
• Abaixo do N.A. admite-se que o solo está totalmente saturado, embora a 
ocorrência de bolhas de ar possa fazer a saturação ser menor que 100%;
• O N.A. depende de condições climáticas, embora possa sofrer modificações 
por procedimentos construtivos;
• Um lençol de água superposto ou suspenso pode ocorrer localmente, 
contido por um solo de baixa permeabilidade, acima do N.A. normal. Caso 
uma camada de alta permeabilidade inclinada esteja confinada por uma 
camada superior de baixa permeabilidade por ocorrer a condição 
cartesiana, onde a pressão é determinada pelo nível do N.A. mais alto;
Ação da água capilar
Prof. Emerson Romão
Adaptado de EPUSP – Engenharia Ambiental
Ação da água capilar
Prof. Emerson Romão
Adaptado de Caputo, H.P. Mecânica dos Solos e suas aplicações
 Teoria do tubo capilar:
• A água pode se “elevar” acima do N.A. por entre os interstícios de pequenas 
dimensões deixados pelas partículas sólidas, fenômeno chamado 
capilaridade;
Ação da água capilar
Prof. Emerson Romão
Adaptado de Caputo, H.P. Mecânica dos Solos e suas aplicações
 Teoria do tubo capilar:
• O comportamento observado da água em tubos capilares, no qual a água 
sobe pelo tubo colocado em contato com a superfície livre da água até 
atingir uma posição de equilíbrio, resultante do contato água/tubo/ar e da 
tensão superficial da água;
Ts=0,073N/m² 
(20◦C)
Ação da água capilar
Prof. Emerson Romão
Adaptado de Caputo, H.P. Mecânica dos Solos e suas aplicações
 Pressão da água em meniscos capilares:
• A altura que se eleva a água, por ascensão capilar, é inversamente 
proporcional ao diâmetro dos poros, sendo maior nos solos finos (siltes e 
argilas) que nos solos granulares (pedregulhos e areias). Em solos finos essa 
altura capilar pode atingir 30m. A equação de Hazen, estima esta altura 
capilar;
௖
ଵ଴
Ação da água capilar
Prof. Emerson Romão
Adaptado de Caputo, H.P. Mecânica dos Solos e suas aplicações
 Importância dos fenômenos capilares:
• Muito importante em pavimentos rodoviários, onde o N.A. é pouco 
profundo, devendo-se usar uma camada de bloqueio, além de bases e sub-
bases adequadas;
• A capilaridade também tem influência na contração dos solos, com as forças 
capilares atuando na contração da partículas;
• O mesmo fenômeno explica a coesão aparente na areia úmida, que lhe 
permite converter uma praia em uma pista e manter-se firme em taludes 
muito inclinados, que por sua vez, no entanto, seca ou saturada a areia, a 
pista se desfaz e o talude se desmorona.