Diferencie solos colapsíveis de solos expansivos. Quais os principais problemas de engenharia relacionados com estes solos e que cuidados podemos tomar para evita-los?
Passo 1
O enunciado pede para a gente comparar dois tipos de solo — solos colapsíveis e solos expansivos —, identificar quais problemas de engenharia cada um deles pode causar em obras (fundações, pavimentos, muros etc.) e apontar que precauções ou soluções de projeto podemos adotar para evitar esses problemas.
Passo 2
Definição de solo colapsível
Solos colapsíveis são, em geral, sedimentos pouco consolidados (por exemplo, loess ou cinzas vulcânicas) que mantêm uma estrutura metastável quando secos. Eles têm grande porosidade e baixo grau de umidade inicial. Ao entrar em contato com água, perdem resistência e sofrem um colapso súbito de volume, gerando recalques importantes.
Solos colapsíveis são, em geral, sedimentos pouco consolidados (por exemplo, loess ou cinzas vulcânicas) que mantêm uma estrutura metastável quando secos. Eles têm grande porosidade e baixo grau de umidade inicial. Ao entrar em contato com água, perdem resistência e sofrem um colapso súbito de volume, gerando recalques importantes.
Passo 3
Definição de solo expansivo
Solos expansivos são tipicamente argilas ricas em minerais como montmorilonita. Esses minerais absorvem água e incham, depois perdem água e retraem. Esse ciclo de variação de umidade causa repetidos movimentos de volume, resultando em levantamentos e assentamentos cíclicos da superfície.
Solos expansivos são tipicamente argilas ricas em minerais como montmorilonita. Esses minerais absorvem água e incham, depois perdem água e retraem. Esse ciclo de variação de umidade causa repetidos movimentos de volume, resultando em levantamentos e assentamentos cíclicos da superfície.
Passo 4
Principais problemas com solos colapsíveis
– Recalques súbitos e diferenciais de fundações quando o solo é molhado (por chuva intensa ou infiltração).
– Surgimento de fissuras em pavimentos e paredes devido ao adensamento instantâneo.
– Instabilidade de taludes e cortes quando molhados.
– Recalques súbitos e diferenciais de fundações quando o solo é molhado (por chuva intensa ou infiltração).
– Surgimento de fissuras em pavimentos e paredes devido ao adensamento instantâneo.
– Instabilidade de taludes e cortes quando molhados.
Passo 5
Principais problemas com solos expansivos
– Levantamento (inchaço) e assentamento (retração) cíclicos, que provocam trincas em paredes, pisos e tubulações.
– Danos a rodovias e pistas de aeroporto pelo “bump” (ondulações).
– Esforços repetidos em fundações superficiais, causando fadiga do material.
– Levantamento (inchaço) e assentamento (retração) cíclicos, que provocam trincas em paredes, pisos e tubulações.
– Danos a rodovias e pistas de aeroporto pelo “bump” (ondulações).
– Esforços repetidos em fundações superficiais, causando fadiga do material.
Passo 6
Cuidados e soluções para solos colapsíveis
- Identificação geotécnica prévia: ensaio de colapso (ASTM D4546 ou equivalente) para medir o percentual de colapso ao saturar uma amostra.
- Evitar a infiltração: drenagem eficiente, revestimento impermeável ou geomembranas.
- Pré-carregamento ou adensamento: aplicar carga adicional antes da obra para induzir o colapso controlado.
- Substituição do solo colapsível por material granular estável, quando viável.
Passo 7
Cuidados e soluções para solos expansivos
- Ensaios de expansividade (índice de plasticidade, método de Jones e Holtz) para quantificar a variação volumétrica.
- Controle de umidade: drenos, barreiras de umidade laterais e superficiais, nivelamento de terreno para escoamento rápido da chuva.
- Projeto de fundações profundas (estacas ou tubulões) que transfiram carga abaixo da camada ativa de variação de volume.
- Uso de aditivos (cal, cimento ou gesso) para estabilizar a argila e reduzir seu potencial de expansão.
- Isolamento do solo expansivo com camada de brita grossa ou geomembrana antes da laje ou pavimento.
Resposta
Solos colapsíveis são sedimentos frouxos que sozinhos mantêm grande porosidade e perdem volume bruscamente ao serem molhados, causando recalques repentinos. Solos expansivos são argilas ricas em minerais que incham e retraem conforme mudam de umidade, gerando movimentos cíclicos que trincam e levantam estruturas.
Para solos colapsíveis, o ideal é identificar o potencial de colapso em ensaio, controlar infiltrações, fazer pré-carregamento ou substituir o solo.
Para solos expansivos, recomenda-se medir o índice de expansividade, controlar rigorosamente a umidade, usar fundações profundas abaixo da zona ativa, empregar aditivos estabilizantes e criar barreiras de umidade.
Para solos colapsíveis, o ideal é identificar o potencial de colapso em ensaio, controlar infiltrações, fazer pré-carregamento ou substituir o solo.
Para solos expansivos, recomenda-se medir o índice de expansividade, controlar rigorosamente a umidade, usar fundações profundas abaixo da zona ativa, empregar aditivos estabilizantes e criar barreiras de umidade.