Comportamento e Resistência ao Cisalhamento de Areias: Areias Fofas e Compactas, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Civil

Baixe Comportamento e Resistência ao Cisalhamento de Areias: Areias Fofas e Compactas e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!

Professora Beliana

Introdução Comportamento típico das areias Curvas tensão-deformação Variação de volume Ângulo de atrito interno Posição relativa das partículas nas areias Índice de vazios críticos Ângulos de atrito típicos das areias

 Engenharia Geotécnica (fundações): Solos em

que a fração areia é superior a 50%.

◦ Areias com 20, 30, 40% de finos têm um comportamento muito influenciado pela fração de argilas (modelo de comportamento semelhante ao das argilas).

 Mecânica dos solos: materiais granulares com

reduzida porcentagem de finos que não

interferem significamente no comportamento

do conjunto.

 Objeto de estudo: Areias puras ou com teor

de finos muito pequeno (menos de 12%)

◦ Comportamento: determinado pelo contato entre os grãos minerais, geralmente quartzo, de diâmetro superior a 0,05 mm;

 Determinação da resistência ao cisalhamento

◦ Ensaios de cisalhamento direto; ◦ Ensaios de compressão triaxial

Areias Fofas Areias Compactas

 Areias fofas

◦ A tensão desviadora cresce lentamente com a deformação; ◦ Atinge um valor máximo para deformações relativamente altas.

 Areias compactas

◦ Resistência máxima ou resistência de pico: A tensão desviadora cresce muito rapidamente com as deformações até atingir um valor máximo; ◦ Resistência residual: a tensão desviadora decresce lentamente até se estabilizar.

 Areias fofas

◦ Os corpos de prova apresentam redução de volume;

 Areias compactas

◦ Os corpos de provas apresentam, inicialmente, uma redução de volume; ◦ Antes de ser atingida a resistência máxima, o volume do corpo de prova começa a crescer; ◦ Na ruptura, o corpo de prova apresenta maior volume do que no início do carregamento.

Areias Fofas Areias Compactas

Areias Fofas Areias Compactas

 Areias fofas

◦ O processo de cisalhamento provoca uma reacomodação das partículas (redução de volume);

 Areias compactas

◦ A resistência de pico é justificada pelo entrosamento entre as partículas; ◦ As tensões de cisalhamento devem ser suficientes para vencer os obstáculos representados pelos outro grãos na sua trajetória (aumento de volume);

 Importância

◦ O comportamento das areias saturadas e eventualmente carregadas sem possibilidade de drenagem, é extremamente diferente, conforme a areia esteja com índice de vazios abaixo ou acima do índice de vazios crítico; ◦ Exemplo: Em solicitação dinâmica (tremores de terra ou impacto da queda de um avião nas proximidades de uma edificação – hipótese obrigatória no projeto de fundações de usinas nucleares) as areias finas estão submetidas a carregamentos sem possibilidade de drenagem.

 Índices de vazios inferior ao índice crítico  Com drenagem: a água penetra nos vazios;  Se não houver tempo para a drenagem:  a água fica sob pressão negativa (de sucção);  Aumento da tensão efetiva → aumento da resistência;

 Índices de vazios maior que o índice crítico  Com drenagem: a água é expulsa dos vazios  Se não houver tempo para a drenagem:  A água fica sob pressão positiva;  Diminuição da tensão efetiva → redução significativa da resistência.  As rupturas das areias nessas condições costumam ser drásticas;  As pressões neutras atingem valores elevados e a areia se liquefaz.

◦ Formato dos grãos: os grãos arredondados ou esféricos têm ângulos de atrito menores do que os grãos angulares devido ao maior entrosamento entre as partículas quando são irregulares.

◦ Entrosamento de areias

Finas e Grossas Grãos redondos e angulares