Duas areias e um permeametro

ENSAIO DE DUAS AREIAS EM UM PERMEÂMETRO PERMEÂMETRO DE CARGA CONSTANTE

Bica, Kamila Marieta de Almeida Miranda (1); Rodrigues, Lilian de Fátima(2); Caixeta, Maísa Alves(3); Braga, Matheus Borges(4); Bueno, Vinicius Henrique Pereira(5); Isewaki, Nancy Tiemi(6)

(1) Graduando em Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas - UNIPAM.  [e-mail]

(2) Graduando em Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas - UNIPAM. [e-mail]

(3) Graduando em Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas - UNIPAM.  [e-mail]

(4) Graduando em Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas - UNIPAM.  [e-mail]

(5) Graduando em Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas - UNIPAM.  [e-mail]

(6) Professor do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas – [e-mail]

INTRODUÇÃO

A areia movediça, também conhecida, no norte do Brasil, como areia gulosa ou areia engolidora, é um fenômeno natural que a maioria das pessoas conhece pela ficção como um solo que engole pessoas e coisas até desaparecer por completo, a menos que consiga se agarrar num galho, cipó ou raiz e se içar para fora, essa máxima não é verdadeira.

A ocorrência da areia movediça dá-se quando finas e soltas partículas de areia são submetidas a um fluxo ascendente de água, que preenche os espaços entre os grãos, reduzindo o atrito entre eles, reduzindo a zero a tensão efetiva, o que faz com que a areia se comporte como um líquido. A viscosidade da areia movediça diminui com movimentos bruscos. Portanto, a pessoa deve movimentar-se devagar e tentar boiar, o que é muito fácil na areia movediça por causa da densidade (maior que na água salgada). Em alguns lugares à beira-mar, porém, há o perigo da vítima se afogar em água se ainda estiver presa na areia movediça quando a maré subir, ou de hipotermia.

           

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios foram realizados nos laboratórios de engenharia do Centro Universitário de Patos de Minas-UNIPAM, no dia 15 de setembro de 2015, com o auxílio do professor da disciplina e do técnico responsável do laboratório.

Materiais utilizados no ensaio foram:

• Permeâmetro;
• Areia fina;
• Areia grossa;
• Provetas;
• Bureta.

O ensaio foi realizado exemplificando duas situações distintas, primeiro o permeâmetro foi preenchido totalmente com areia fina e realizado o ensaio, na segunda vez o permeâmetro foi esvaziado e preenchido novamente com 70% de areia fina e 30% de areia grossa.

As duas situações ensaiadas mostram a primeira uma situação de areia movediça e a segunda situação uma medida para sanar o efeito da areia movediça.

Nas duas situações o procedimento foi o mesmo, o permeâmetro devidamente vedado e preenchido com o corpo de prova, é então feita a ligação inferior para entrada de água no permeâmetro, de modo que o fluxo de água fosse ascendente dentro do corpo de prova até que houvesse a saturação completa do corpo de prova. Foram feitas medições da altura do corpo de prova saturado (L), e a diferença entra as cargas totais (h).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

1. Cálculo da força de percolação da água nas duas situações:

Situação 1: 100% Areia Fina:

hs = 26,1 cm

hi = 16,6 cm

L = 22,7 cm

γw = 10 KN/m³

[pic 3]

[pic 4]

Situação 2: 70% Areia Fina e 30% Areia Grossa:

hs = 25,8 cm

hi = 19,0 cm

L = 24,0 cm

γw = 10 KN/m³

[pic 5]

[pic 6]

1. Definição do fenômeno conhecido como areia movediça segundo a NBR 6502: 1995 – Definição de termos Rochas e Solos:

2.2.24 Areia movediça: Areia submetida a um gradiente hidráulico crítico. A areia movediça não é um tipo de material, mas representa uma condição provocada por fluxo d’água ascendente e tem, praticamente, as propriedades de um líquido.

A areia movediça é um fenômeno natural, na verdade, ela é chão firme que se liquefez por uma supersaturação de água. O termo "movediça" se refere à facilidade com que a areia se move quando está nesse estado semilíquido.

É importante entender que a areia movediça não é um tipo diferente de solo, mas sim areia normal ou qualquer outro tipo desolo granulado. Trata-se de uma mistura pastosa de areia e água, em que a areia flutua na água. E pode acontecer em qualquer lugar sob as condições adequadas.

1. Situações reais onde pode ocorrer areias movediças:

A união da vibração com a barreira de água reduz o atrito entre as partículas de areia a faz que essa areia se comporte como um líquido. Para entender a areia movediça, é necessário entender o processo de liquefação. Quando o solo se liquefaz, da mesma maneira que a areia movediça, ele perde força e se comporta como um líquido viscoso. A liquefação pode até fazer que prédios afundem durante terremotos.