RESISTÊNCIA DAS AREIAS

Apresentação em tema: "RESISTÊNCIA DAS AREIAS"— Transcrição da apresentação:

1 RESISTÊNCIA DAS AREIAS

2 Introdução A palavra areia é empregada para designar solos em que a fração areia é superior a 50%. Areias com 20, 30 ou 40% de finos tem um comportamento muito influenciado pela fração de argila e o seu modelo de comportamento é semelhante com o das argilas.

3 As areias são bastante permeáveis, logo, há tempo suficiente para que a pressão neutra devido ao carregamento se dissipe. Por esta razão a resistência das areias é quase sempre definida em termos de tensões efetivas.

4 Comportamento Típico Areias fofas: ensaios axiais.
Impossibilidade de se moldar em um corpo-de-prova de areia seca ou saturada – material não coesivo; apenas umedecer. Durante o ensaio: conforme aumenta o carregamento, diminui o volume do corpo-de-prova

5 Comportamento Típico Areias compactas: ensaios drenados de compressão triaxial Conforme aumenta carregamento, diminui o volume do corpo-de-prova , mas , o final, há um aumento – entrada de água e rearranjo das partículas.

6 Comportamento Típico Entrosamento dos grãos nas areias compactas:

7 Comportamento Típico Existe um índice de vazios crítico da areia no qual o corpo-de-prova não apresenta diminuição nem aumento de volume por ocasião da ruptura. Se a areia estiver com um índice de vazios menor que o crítico, ela precisará se dilatar para romper; se o índice de vazios for maior que o crítico, a areia romperá ao se comprimir.

8 Comportamento Típico 1. Ângulos de atrito típico das areias:
No seu estado compacto é da ordem de 7 a 10 graus maior que no seu estado fofo. 2. Distribuição granulométrica Quanto mais bem distribuída granulometricamente é uma areia melhor o entrosamento entre as partículas. Mais resistente será!

9 Comportamento Típico Entrosamento das areias

10 Comportamento Típico 3. Formato e tamanho dos grãos Areias com partículas arredondadas (a) - menor ângulo de atrito do que grãos irregulares (b) maior entrosamento!!!

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13 Classificação de formatos

14 Comportamento Típico 4. Tamanho dos grãos
Areias grossas apresentam MAIOR Â ATRITO INTERNO porque: Com o predomínio de grossos, a pequena quantidade de finos aumenta o entrosamento=maior estabilidade – bem graduadas A massa das partículas grandes e suas forças superficiais tendem à maior compactação das areias grossas

15 Ensaio de comparação de formatos de grãos de areia

16 5. Resistência dos grãos O processo de cisalhamento dos solos é caracterizado pelo escorregamento e rolagem dos grãos entre si. Caso as partículas não resistirem às forças e se quebrarem, isso refletirá no comportamento global da areia. Influenciado em função: da composição mineralógica: + quartzo + resistente do formato: angular quebra + fácil que arredondada do tamanho: maior o grão = maior força transmitida

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18 6. Presença de água  de atrito de areia saturada é semelhante, ou um pouco menor, ao da areia seca. AMBOS MUITO PEQUENOS!! A água, em condições de não saturação, cria uma situação de PRESSÃO NEGATIVA em conjunto com os espaços preenchidos com ar. É uma pressão de sucção! Isto aumenta a resistência da areia temporariamente (pode haver secagem ou saturação!)

19 Valores típicos de  atrito para tensões de 100 a 200 KPa – comuns em obras
Areia Compacidade Fofo Compacto Bem graduada com: grãos angulares 37° 47° grãos arredondados 30° 40° Mal graduada com: 35° 43° 28°

20 Exercício Dois ensaios de compressão triaxial foram feitos com uma areia, com os seguintes resultados: ensaio 1: σ3 = 100kPa, (σ1-σ3) = 300kPa; tensão desviadora! ensaio 2: σ3=250kPa, (σ1-σ3)=750kPa. Com que tensão de cisalhamento deve ocorrer a ruptura em um ensaio de cisalhamento direto nessa areia, com a mesma compacidade, e com uma tensão normal aplicada de 250kPa?

21 φ =arc sen ((σ1-σ3) / (σ1+σ3))
Exercício Solução: Considerar as equações φ =arc sen ((σ1-σ3) / (σ1+σ3)) τ= σ´. tgφ

22 Φ=arc sen ((σ1-σ3) / (σ1+σ3)) =
Solução: Φ=arc sen ((σ1-σ3) / (σ1+σ3)) = arc sen (300/500) = 37º τ = σ . tgφ = tg 37º = 188 kPa

23 Exercícios-resistência de areias:
Vou dar visto no mesmo dia!! Me esperem em sala! Diferencie solo tipo areia de partícula areia Porque solos arenosos, com certa quantidade de finos, podem apresentar comportamentos diferenciados? Lembrar de conteúdos anteriores... O que você entende por entrosamento de partículas? Compare um solo fofo de um compactado. Qual a relação entre entrosamento e distribuição granulométrica de partículas? Represente, em desenho, partículas que formam areias bem entrosadas e mal entrosadas. Explique o porquê de areias grossas terem maior resistência. Qual a influência da água na resistência das areias?