eng civil
1
COMPRESSIBILIDADE E ADENSAMENTO
Todos os materiais existentes na natureza se deformam, quando submetidos a esforços. A estrutura multifásica característica dos solos confere-lhe um comportamento próprio, tensão-deformação, o qual normalmente depende do tempo.
Um esforço de compressão aplicado a um solo fará com que ele varie seu volume, o qual poderá ser devido a uma compressão da fase sólida, a uma compressão da fase fluida ou a uma drenagem da fase fluida dos vazios.
Ante a grandeza dos esforços aplicados na prática, e admitindo-se o solo saturado tem-se que tanto a compressibilidade da fase sólida como a da fase fluida serão quase desprezíveis e a única razão, para que ocorra uma variação de volume, será uma redução dos vazios do solo com a conseqüente expulsão da água intersticial.
Evidentemente, a saída dessa água dependerá da permeabilidade do solo: no caso das areias, em que a permeabilidade é alta, a água poderá drenar com bastante facilidade e rapidamente; nas argilas, porém essa expulsão de água dos vazios necessitara de algum tempo, até que se conduza o solo a um novo estado de equilíbrio, sob as tensões aplicadas.
Essas variações volumétricas que se processam nos solos finos, ao longo do tempo, constituem o fenômeno de adensamento, e são as responsáveis pelos recalques a que estão sujeitas estruturas apoiadas sobre esses solos.
Para o cálculo do recalque total
( ∆H )
que uma camada de solo compreensível de
espessura ( H ) passou por uma variação do índice de vazios ( ∆e ) consideremos o esquema da Figura 1.
Figura 1 – Elemento de solo submetido à compressão.
Admitindo que a compressão seja unidirecional e que os sólidos sejam incompressíveis, tem-se: ∆V = V − V = VV − VV
(1)
112
porém,
=
ei
VV
V
e ef
= V
Vs
Vs
(2)
∆V =ei ⋅ Vs − e f ⋅ Vs =Vs ( ei − e f ) =∆e ⋅Vs
e como a compressão só se dá na direção vertical, a área
( A)
da amostra de solo