Uma abordagem matemática para a previsão do adensamento das argilas saturadas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X66836

Palavras-chave:

Andesamento, Viscosidade, Não linearidade, Argila saturada

Resumo

As camadas argilosas saturadas submetidas a um carregamento vertical recuperar deformações verticais ao longo do tempo, isto é, adensamento. Essas deformações quando acentuadas provocam danos ocorrem, afetam ou estéticos nas edificações. Neste sentido, aqui um modelo matemático é proposto e desenvolvido para a previsão do adensamento das argilas saturadas levando-se em conta os conceitos básicos por Terzaghi e Frohlich (1936), Taylor (1942) e Barden (1965). A família matemática considera a existência de uma parcela viscosa da tensão efetiva vertical e incorporada no equação diferencial parcial modelada uma lei de viscosidade não linear como uma propriedade fundamental. A corrigido equação do adensamento é obtida em termos de dissipação do excesso de poropressão normalizada. Em vista da complexidade do modelo, a técnica numérica de diferenças divididas finitas é utilizada para obter a solução teórica considerando variações no tempo e no espaço. A solução numérica mostra que uma parcela viscosa da tensão efetiva vertical atua retardando o fenômeno do adensamento. Além disso, o ajuste dos valores teóricos aos experimentais mostra que a modelagem para o fator viscosidade igual a um é mais promissora do que as propostas por Terzaghi e Frohlich (1936) e Andrade (2014).

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Biografia do Autor

Joabby da Costa Biz, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, PR

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (2021). Atualmente é aluno de Pós-Graduação na Universidade Estadual de Londrina.

Maurício do Espirito Santo Andrade, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, PR

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Sergipe (2007), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2009) e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2014). Atualmente é professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Tem experiência na área de métodos matemáticos (analíticos) aplicados a problemas de adensamento de solos. Associado efetivo da Sociedade Brasileira de Matemática desde 2010. Associado efetivo da Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional.

Elmagno Catarino Santos Silva, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, PR

É professor da área de Geotecnia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), campus Toledo. Possui formação em Tecnologia da Construção Civil, pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), com destaque na modalidade de Obras e Solos. Possui graduação em Engenharia Civil com realização de trabalhos relativos à erosão laminar em sub-bacia Pirapitinga-Sarandi. Concluiu Mestrado em Geotecnia pela Universidade de Brasília (UnB), na temátia de erosao laminar na bacia hidrográfica do reservatório Corumbá IV e doutorado, na mesma instiuição, no entando com trabalhos voltados aos impactos dos resíduos sólidos em redes de águas pluviais urbanas. Atualmente leciona as disciplinas de Mecânica dos Solos 1, Projeto de Pavimentação e Gerenciamento de Resíduos Sólidos. Atua nas seguintes áreas: Processos Erosivos, Pavimentação, 

Referências

ANDRADE, M. E. S. (2014). Adensamento unidimensional considerando a resistência viscosa à compressão. PhD dissertation,Universidade Federal do Rio de Janeiro.

BARDEN, L. (1965). Consolidation of clay with non-linear viscosity. Géotechnique, 15(4), 345–362.

BRAJA, M. (2011). Fundamentos de Engenharia Geotécnica, 6º edn. Cengage Learning.

CARVALHO, S. R. L. (1997). Uma teoria de adensamento com compressão secundária. PhD dissertation, Universidade Federal doRio de Janeiro.

TAYLOR, D. W. (1942). Research on Consolidation of Clays, 1º edn. Massachusetts Institute of Technology.

TERZAGHI, K., FROHLICH, O. K.(1936). Theorie der Setzung von Tonschichten, 1º edn. Franz Deuticke.

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Publicado

2021-11-08 — Atualizado em 2022-06-27

Como Citar

Biz, J. da C., Andrade, M. do E. S., & Silva, E. C. S. (2022). Uma abordagem matemática para a previsão do adensamento das argilas saturadas. Ciência E Natura, 43, e2. https://doi.org/10.5902/2179460X66836

Edição

Seção

Edição Especial