Os 3 tipos de Recalque na Mecânica dos Solos

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Figura 1 – Torre de Pisa. Fonte: http://analise-do-irreal.blogspot.com

A compressão é causada pela ação de expulsão da água ou do ar dos espaços vazios do solo, aumentando seu grau de compactação e causando o deslocamento das partículas de solo. Esse deslocamento do solo é chamado de recalque ou assentamento do solo, podendo causar diversos problemas em obras, causando trincas e podendo até levar a ruptura dependendo da estrutura. Dessa forma, precisamos determinar a compressibilidade do solo a qual e pode ser dividido em 3 categorias:

  • Recalque Elástico ou Imediato (Immediate or Elastic Settlement): É a deformação elástica dos solos secos, úmidos ou saturados.
  • Recalque por adensamento primário (Primary Consolidation Settlement): É resultado da alteração do volume em solos coesivos saturados.
  • Recalque por adensamento secundário (Secondary consolidation Settlement): É resultado do ajuste plástico da estrutura do solo.

Dessa forma, o recalque total pode apresentado pela Equação 1 como a somatória das 3 parcelas.

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Equação 1 – Recalque total

RECALQUE ELÁSTICO

O recalque elástico ocorre logo após a aplicação da carga e sem mudar o teor de umidade do solo, dependendo do material de apoio e do tipo de fundação. Para aplicações em cálculos de recalque para fundações, já temos um artigo sobre o tema aqui.

RECALQUE POR ADENSAMENTO 

O recalque por adensamento é aquele que ocorre com a redução do volume do solo, podendo ser maior do que o recalque elástico. O adensamento ocorre pela seguinte ordem:

  • Estágio I: Compressão inicial, causada principalmente pelo pré carregamento
  • Estágio II: Adensamento primário, o excesso de poropressão diminui pela expulsão da água
  • Estágio III: Adensamento secundário, ocorre após dissipação completa do excesso  de poropressão.

Através de um gráfico de deformação, pode-se estudar a alteração do volume de vazios com o tempo. Inicialmente calcula-se a altura de sólidos (Hs) pela Equação 1, onde Gs é a gravidade específica dos sólidos, A é a área do CP, Ws é o peso seco do corpo de prova e gama w é o peso específico da água

Hs
Equação 1 – Altura dos Sólidos

O segundo passo é calcular a altura inicial dos vazios, pela Equação 2, o qual é a diferença entre altura inicial do CP e altura dos sólidos. E o calculo do índice de vazios pela Equação 3.

 

hv
Equação 2 – Altura inicial dos vazios

 

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Equação 3 – Índice de Vazios

No ensaio, para o primeiro aumento de tensão que provoca a variação de altura, calcula-se a variação dos vazios pela Equação 4, e o índice de vazios após o primeiro adensamento pela Equação 5.

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Equação 4 – Variação do índice de vazios
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Equação 5 – índice de vazios após o adensamento 1

Após o segundo carregamento e variação de altura, calcula-se novamente o índice de vazios no fim do adensamento pela Equação 6.

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Equação 6 – Índice de Vazios 2.

 

Argila Normalmente Adensada: É aquela que a tensão efetiva de sobrecarga atual é a tensão máxima que o solo foi submetido.

Argila Sobreadensada: É aquela que tensão de sobrecarga atual é menor que a tensão que o solo sofreu no passado. A qual a do passado é chamada de pré adensamento.

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Fontes:

DAS, B.M; SOBHAM, K; “FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA GEOTÉCNICA“. 8º Edição. California: Cengage Learning, 2010

HUMES, C. “NOTAS DE AULA DA DISCIPLINA DE MECÂNICA DOS SOLOS“. São Bernardo do Campo, 2015.

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