Solos Expansiveis e Colapsiveis

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS 
Campus de Ciências Exatas
 e Tecnológicas
 Curso de Engenharia Civil
Solos colapsíveis e expansivos
Acadêmicos: Ana Carolina, Fary Ferreira, Felipe F., Felipe S, Paulo Henrique
Disciplina: Mecânica dos Solos II
Professor: Renato Cabral
 Anápolis, 2017
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1 - Introdução
Definição
Colapso (Solos colapsíveis)
Expansão (Solos expansívos)
Solos colapsíveis e expansivos no Brasil
Principais características dos solos expansivos e colapsíveis
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2 – Solos Colapsíveis
Critérios de Identificação
Grandezas relacionadas ao colapso dos solos
Ensaio Edométrico
Coeficiente de Colapsibilidade
Potencial de Colapso (PC)
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2 – Solos Colapsíveis
Influência do estado de tensão sobre as deformações por colapso
Deformação volumétrica depende das médias de tensão principais
Deformações axiais e laterais dependem da razão entre as tensões principais
Potencial de Colapso atinge um máximo e depois decresce
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2 – Solos Colapsíveis
Influência da sucção e da umidade nas deformações volumétricas
Edômetro de sucção controlada – Deformações com umedecimento gradual ou com sucção controlada
Certos solos podem apresentar tanto colapso quanto expansão
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2 – Solos Colapsíveis
Coeficiente de Empuxo em repouso – K0
Relação praticamente constante entre as tensões horizontais e verticais que surgem em um solo devido ao aumento do carregamento.
Tende a ser maior em solos saturado;
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3 – Solos Expansivos
Disposições Gerais:
Caráter expansivo depende principalmente do tipo de argila existente
Outros fatores condicionantes ligados ao solo e estruturais também influenciam
Agentes do potencial expansivo
Manifestação expansiva com mudança da umidade do solo;
Estágio essencial no sucesso de projetos de engenharia
Métodos diretos e indiretos
Imagem A
Imagem B
Ensaio de expansão “livre”
Imagem C
Tensão de Expansão
Métodos para determinação da tensão de expansão
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3 - Solos expansivos 
Fatores condicionantes do comportamento expansivo:
Tipo e distribuição do argilomineral predominante;
Caracterização do solo: porosidade, cimentação;
Estrutura do solo: estratigrafia, espessura da camada.
Manifestação expansiva com mudança da umidade do solo;
Sazonalidade;
Alteração da umidade natural do terreno por ação antrópica;
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3 – Solos expansivos
Avaliação de solo em Petrolina – PE: argila de alta plasticidade com ocorrência simultânea de expansão, colapso e dessecação
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3 – Solos expansivos
Avaliação do solo de Petrolina – PE:
Influência da espessura das fissuras do solo na variação da umidade;
Sazonalidade de períodos secos e chuvosos  Zona Ativa
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4 – Influência do tipo de permeante no colapso e expansão 
As deformações devido à inundação em solos com estruturas metaestáveis são influenciadas pelo tipo de permeante, e consequentemente, pela interação química entre o liquido e o solo.
Solos colapsíveis: apresentam em suas estruturas grãos de areias revestidos por partículas de argilas (em estado floculado ou disperso), óxidos de ferro e de alumínio, carbonatos, etc. (elementos cimentantes entre partículas não argilosas dos solos macroporosos).
Propriedades físico-químicas do líquido: tensão superficial, constante dielétrica, momento dipolar, viscosidade, etc., influenciam a velocidade de penetração do permeante no solo e, consequentemente nos valores dos potenciais de colapso. 
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Estudo de diferentes permeantes sobre o colapso de dois solos (Collares 2002). 
Verificou-se que não existe uma relação entre potencial de colapso e pH.
Solução de hidróxido de sódio apresentou colapsos crescentes com aumento do pH.
relação direta entre o potencial de colapso e a constante dielétrica da solução. 
4 – Influência do tipo de permeante no colapso e expansão 
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5 – Considerações Finais
O Colapso e a expansão dos solos devido ao aumento e à eventual saturação estão associados à:
Tensão atuante (tensão média ou tensão vertical);
Redução de sução a efeitos de microestrutura (redução de poros, quebra de pontes de argila, rearranjo das partículas, revestimento total ou parcial dos grãos de areia por argilas floculadas ou dispersas);
Presença de argilos minerais do tipo 2:1
Fatores físico-químicos envolvendo remoção dos agentes cimentastes (óxido de ferro e carbonatos, eluviação dos finas, interação entre o permeante o solo, etc.);
Agentes do potencial expansivo
Conclui-se por fim que esses fatores podem atuar isolada ou concomitantemente.
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