A água capilar no solo

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A água capilar no solo
Os vazios no solo são relativamente pequenos, porém estão conectados, e mesmo que isto ocorra de maneira irregular podemos considerá-los como tubos capilares. Ao se colocar a água em contato com solo seco, esta, por capilaridade, ocupará os vazios dos solos até uma altura que varia de acordo com o diâmetro dos espaços vazios.
Percebe-se, portanto, que em terrenos pedregulhosos a altura não é maior que alguns centímetros, em solos arenosos de um a dois metros, e em terrenos argilosos podem chegar a dezenas de metros.
H= 0,15/r
Onde:
h é a altura da ascensão capilar (em cm).
r é o raio do tubo (em cm).
Considere que a tensão superficial da água a 20 oC é de
0,073 N/m² (PINTO, 2006).
Meniscos capilares
A água presente nos vazios do solo está situada nos contatos entre os grãos e não tem comunicação com o lençol freático,
Solos parcialmente saturados
o solo não saturado ou parcialmente saturado é formado por um sistema trifásico, constituído de partículas sólidas (grãos), uma fase líquida (água) e uma fase gasosa (ar). Fredlund e Xing (1994) propuseram uma quarta fase, denominada membrana contráctil, formada pela interação do ar com a água.
Considera-se, então, o solo não saturado como uma fusão de duas fases (água + ar) que deixam de fluir e se equilibram por causa da aplicação de gradientes de tensão.
Chamamos de água intersticial a água contida nos poros do solo, seja por embebimento, adsorção ou por tensão superficial na forma de água molecular. Esta água pode ser facilmente expulsa por aquecimento.
Para minimizar os desmoronamentos e instabilidades causados pelos efeitos da capilaridade e da variação da umidade nos taludes de escavação podemos utilizar técnicas como o escoramento destes taludes.
TENSOES VERTICAIS
A forma como se dá distribuição da pressão aplicada por uma fundação no solo depende do tipo de solo e do material utilizado para a construção da fundação. Em solos arenosos,
por exemplo, temos a predominância de deformações por causa do cisalhamento, enquanto em solos argilosos ocorrem deformações volumétricas. Estas deformações irão definir os recalques (que é a movimentação de uma estrutura por causa do adensamento do solo) e, consequentemente, a capacidade de cargas das fundações.
Pressões de contato VER FOLHA ESCRITA
Os estudos do comportamento do solo após a aplicação de uma solicitação (carga ou tensão) imposta por uma edificação é baseada nas relações de tensões versus deformações versus tempo. Para o dimensionamento de nossas fundações utilizamos métodos diferentes para cálculo e verificação de deformação e ruptura. Sabemos que o solo após a aplicação de uma carga se deforma até seu rompimento, ou seja, primeiro ocorre a deformação e depois a ruptura.
Teoria da elasticidade
A melhor maneira de calcularmos os recalques imediatos é utilizarmos a Teoria da Elasticidade
Solução de Love
Quando temos carregamentos que são uniformemente distribuídos sobre uma fundação circular, temos a solução de Love, que nos permite calcular as tensões em qualquer ponto de um semiespaço infinito, conforme figura a seguir
 Observemos a expressão de Love para cálculo de tensões abaixo do ponto central do círculo.
As tensões iniciais são aquelas originadas pelo peso próprio do maciço. O cálculo deste
estado de tensões pode ser bastante complexo em situações de grande heterogeneidade e
topografia irregular. Existem situações, entretanto, freqüentemente encontradas na geotecnia, em que o peso do solo resulta em um padrão de distribuição de tensões bastante simplificado. Esta situação, denominada geostática, corresponde a :  superfície do terreno horizontal  subcamadas horizontais  pouca variação das propriedades do solo na direção horizontal Deformações verticais em solo
O cálculo do recalque imediato é apenas válido se considerarmos camadas profundas de argila de espessuras relativamente pequenas entre camadas pouco permeáveis e as dimensões da fundação muito profundas em relação à espessura da camada sujeita à adensamento.
O adensamento primário representa a situação em que a camada sedimentada sofre pressão de seu peso ou do peso das camadas superiores. A água entre os grãos vai sendo expulsa, o índice de vazios vai decrescendo e a coesão aumentando (argilas). Já o adensamento secundário ocorre quando as partículas chegam
Quando uma argila está sobreadensada significa que em algum momento de sua história geológica foi submetida a uma pressão efetiva maior que a atual, como já dissemos anteriormente. Esta maior pressão em determinada época pode ter sido proveniente
do peso dos estratos que sofreram erosão, remoção de massas glaciais ou ressecamento do solo devido a exposição à atmosfera, por exemplo. 
A Figura 2.13 indica dois métodos gráficos para determinação
da tensão de pré-adensamento. A esquerda é apresentado o mais
conhecido deles, o Método de Casagrande (Figura 2.13 a)) e a direita
o Método de Pacheco e Silva (Figura 2.13 b)).
a distâncias muito próximas, causando quebra dos grãos, expulsão de cátions adsorvidos, diminuição dos filmes de água adsorvida e diminuição do índice de vazios à pressão constante
Principais ensaios de campo disponíveis e suas características
Determinação Experimental
A determinação destes parâmetros geotécnicos pode ser feita através de ensaios de
laboratório em amostras coletadas no campo. Entretanto, a operação de amostragem é muito difícil. Além do inevitável alívio de tensões decorrente do descarregamento, durante o processo de amostragem, as amostras são submetidas a deformações cisalhantes que
ocasionam variações na umidade e distorção no arranjo estrutural dos grãos (amolgamento).
Ensaio de compressão simples
Consiste em ensaiar corpos de provas em uma prensa aberta em que só se tem condição de aplicar a pressão axial , uma vez que, sendo a prensa aberta, não há condição de aplicar pressões laterais. Tem-se assim um só círculo de Mohr e Logo sua aplicação em solos se limita a solos puramente coesivos. Os resultados desses ensaios são extremamente limitados na sua interpretação e utilização prática em geotecnia. Podem ser utilizados para identificar a consistência das argilas e, quando ensaiadas em amostras naturais e amolgadas, permite determinar a sensibilidade das argilas (relação natural/amolgado).
realização do ensaio de compressão simples - aplicação de carga em apenas um eixo – uniaxial, logo após o termino do rompimento do corpo de prova (“CP”), onde se vê o mesmo já rompido – “cisalhado” (quando resultou em tensão cisalhante máxima). O CP foi deixado na prensa até a ocorrência de uma deformação excessiva (plano de ruptura ficou visível).
Fatores que influenciam os resultados dos ensaios
- Areias: Compacidade, forma das partículas e distribuição granulométrica.
- Argilas: Estado de adensamento do solo, sensibilidade de sua estrutura, condições
de drenagem e velocidade de aplicação das cargas e a ocorrência de pressão neutra
adComo visto, adensamento é a diminuição de volume do solo sob ação de uma
tensão. Sua ocorrência é maior nos solos argilosos, pois são compressíveis, e em menor escala nos solos arenosos. A condição de pré-adensamento é a situação em que a camada
compressível tenha, em épocas geológicas anteriores, sofrido pressões muito maiores do que as que suportam atualmente, isto é, a natureza adensou a camada.ensamento do solo
Ensaio Oedométrico O ensaio de adensamento convencional não mede o valor da tensão horizontal ’h e, conseqüentemente, o valor de Ko não é obtido. Entretanto, em ensaios especiais de adensamento, se for instalado um dispositivo lateral de medição da pressão horizontal ’h, o valor de Ko poderá ser obtido para cada estágio de carga vertical ’v. (Daylac,199421 ; Senneset, 1989; Mesri e Hayat, 199322):
Ensaios de Campo
Uma das principais vantagens dos ensaios de campo consiste na minimização das perturbações causadas pela variação do estado de tensões durante as operações de coleta,
transporte e manuseiode amostras. Além disso, os ensaios de campo permitem a obtenção de medições contínuas dos parâmetros geotécnicos