Explique quais as diferenças entre os recalques inicial, primário e secundário?

Passo 1

Beleza, então o enunciado tá pedindo pra gente explicar as diferenças entre os recalques inicial, primário e secundário. Isso faz parte de Mecânica dos Solos, mais especificamente de teoria de adensamento (consolidação) de solos moles. Para resolver vamos precisar entender como o solo se deforma quando uma carga chega: primeiro vem uma compressão rápida (elástica), depois a água pore do solo sai pouco a pouco (adensamento primário) e, por fim, ocorre um “escorregamento” mais lento do esqueleto de partículas (recalque secundário).

Passo 2

Recalque inicial
– É a deformação imediata do solo logo após a aplicação da carga.
– Acontece porque o esqueleto do solo (partículas mais água nos vazios) tem um comportamento elástico-viscó-elástico: parte da compressão acontece num piscar de olhos.
– Não envolve escoamento de água significativa, é mais uma mudança na geometria dos grãos e da água nos vazios.
– Podia ser comparado a apertar uma esponja: ela cede rápido antes de a água começar a escorrer de verdade.

Passo 3

Recalque primário
– Aqui a estrela é a teoria de adensamento de Terzaghi. Quando a carga aumenta, a pressão da água nos vazios (u) aumenta e gera um sobrepressão inicial.
– Com o tempo, essa água vai sendo expulsa pelos poros e o solo se adensa. A variação de vazios (Δe) se relaciona com a variação de pressão efetiva (Δσ′) pela curva de adensamento:
De
onde Tv = Cv,tH^2 é o coeficiente de adensamento.
– Esse processo se estende até quase toda a água ter saído; a velocidade depende do coeficiente de permeabilidade e da espessura da camada.
– O tempo típico pra atingir certa porcentagem desse recalque é dado por:
onde é o coeficiente de consolidação, o tempo e a meia altura de drenagem.

Passo 4

Recalque secundário
– Depois que a maior parte da água já saiu (adensamento primário quase concluído), continua um ajuste lento do solo. Isso rola por causa do rearranjo dos grãos, falhas microscópicas no esqueleto e até plastificações.
– É um fenômeno de “fluência” ou creep, então a curva de recalque versus log do tempo é praticamente linear:

onde é o coeficiente de recalque secundário e s = De é o tempo inicial do fim do primário.
– Esse estágio pode durar anos, mas o ritmo de recalque é bem mais lento que no primário.

Passo 5

Comparando os três
– Tempo: inicial (segundos/minutos), primário (horas/meses) e secundário (meses/anos).
– Mecanismo: inicial = deformação elástica-viscosa rápida; primário = expulsão de água e adensamento; secundário = rearranjo lento de partículas (creep).
– Fatores principais: inicial não depende de permeabilidade, primário depende muito de e espessura, secundário depende do coeficiente .

Resposta

As diferenças são:
  1. Recalque inicial é a deformação rápida e quase instantânea do esqueleto do solo logo que a carga é aplicada, sem escoamento de água significativo.
  2. Recalque primário é o adensamento controlado pela saída da água dos poros (Teoria de Terzaghi), com magnitude e tempo dependentes de , e da espessura drenada.
  3. Recalque secundário é a deformação lenta residual (creep) que ocorre após quase toda a água ter sido eliminada, descrita pelo coeficiente e pela relação logarítmica com o tempo.

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