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O comportamento de solos não saturados submetidos à infiltração 167
estrutura esteja sendo condicionada por energias, como tensões geostáticas ou induzidas e
sucções, caso estas venham a ser diminuídas. Da mesma forma, solos argilosos e areias siltosas
com estrutura aberta e baixa densidade frequentemente apresentam colapso estrutural
quando saturados.
Os solos colapsíveis são geralmente compostos de minerais estáveis em presença de água
como caulinita e quartzo. No entanto, é favorecida a condição de colapsividade quando tais
minerais ou agregados de minerais são ligados por compostos químicos solúveis, como os
sais, que são cimentos pouco frequentes nos solos brasileiros.
O papel do estado de tensões inicial é observado ao se constatar que um mesmo solo
pode apresentar tanto colapso quanto expansão após a infiltração, dependendo das tensões
totais líquidas durante a molhagem. A Figura 8a ilustra tal situação, observada por meio do
ensaio “duplo oedométrico”. Para baixos níveis de tensão total líquida, o solo da ilustração
apresenta expansão após a molhagem, ao passo que, para altos níveis de tensão, esse solo
apresenta colapso. Esse tipo de comportamento é característico de certos solos compactados,
compostos de misturas de montmorilonita e areia ou em solo que simplesmente contenham
argilominerais expansivos, como mostra Camapum de Carvalho (1985). Esse tipo de comportamento
é considerado em alguns modelos de comportamento, tal como o Barcelona Basic
Model (Alonso et al., 1990).
É importante ressaltar que essa situação não se repete para todos os tipos de solo. A argila
porosa colapsível de Brasília, por exemplo, não apresenta qualquer expansão, mesmo para
baixos níveis de tensão (Gitirana Jr et al., 2001).
O colapso dos solos pode ter origem em fatores externos e internos, mas, de modo geral,
depende das características do solo, sendo as principais:
• estrutura metaestável, devido às tensões capilares, às forças eletromagnéticas e à presença
de um agente cimentante, que conferem ao solo uma estabilidade provisória ou
aparente;
• não saturação do solo, especificamente com grau de saturação inferior ao término de
entrada de ar dos macroporos ou nos casos de solos ressecados em que variações de
umidade conduzam a sucções inferiores às de entrada de ar dos microporos;
• índice de vazios maior que o de equilíbrio para tensões externas e internas nulas;
• estrutura marcada por distribuição de poros bimodal, contendo macro e microporos.
Figura 8. Curvas de compressibilidade obtidas em ensaios de adensamento: a) ensaio duplo oedométrico;
b) ensaio oedométrico com inundação sob carregamento.