05_Aula05

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Mecânica dos solos Prof. Mauro Carrión P.
Professor: Mauro Carrión Pachás 
E-mail: mcarrionp@gmail.com
http://www.tecgraf.puc-rio.br/~mcarrion/download/.msolos/
Mecânica dos solos Prof. Mauro Carrión P.
Capilaridade ou ascensão capilar é um fenômeno de ascensão de fluidos 
através de tubos capilares. Este fenômeno físico é consequência da tensão 
superficial ( Ts ) que ocorre entre as interfaces líquido-gás. Nesta interface, 
o líquido se comporta como se estivesse coberto por uma membrana elástica 
em um estado de tensão constante.
Resultante das forças
da tensão superficialda tensão superficial
Peso da coluna líquida
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Tensão superficial (Ts) é um efeito que ocorre na camada superficial de um líquido 
que leva a sua superfície a se comportar como uma membrana elástica.
w.h).r(P
)r).(cos(.TsF


2
2
Onde: Ts = tensão superficial na água por unidade de linha de contato água/tubo
Da Figura:
w.h).r(P 
)cos(.Ts).r(.h).r(
FP
w 

22
Por equilíbrio de forças:
r.
)cos(.Ts.
h
w


2
r.
Ts.
h
w
max


2
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Água
T ( °C ) Ts (N/m)
0 0.076
20 0.0730,065
0,070
0,075
0,080
Ts
 (
N
/m
)
Variação de Ts com T°
A tensão superficial (Ts) da água diminui significativamente com a temperatura 
como mostra o gráfico.
20 0.073
25 0.072
60 0.066
0,050
0,055
0,060
0,065
0 10 20 30 40 50 60 70
Ts
 (
N
/m
)
T ( °C )
A tensão superficial de 72 dinas/cm (0.072 N/m) a 25 °C, indica que precisaria 
uma força de 72 dinas para romper a membrana superficial de água de 1 cm de 
comprimento.
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Os vazios de solo são pequenos e podem ser associados a tubos capilares, 
ainda que irregulares,como pode ser visto na Figura.
Altura de elevação depende fundamentalmente do tipo de solo.
Solo h(cm)
Pedregulho grosso 6
Pedregulho Fino 20
Areia Grossa 60
Areia Fina 110
Silte 180
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Para uma tensão superficial e considerando o radio do menisco 
equivalente aos poros mostrado pela Figura, calcular a altura máxima que a água 
sobe por capilaridade no solo.
cm,r 040
h
m/N,Ts 0720
Partículas do
solo ampliadas
maxh