Impacto da histerese hidráulica no módulo de cisalhamento de pequena deformação de areia não saturada

Os resultados de estudos anteriores sobre silte e argila indicaram que as variações no módulo de cisalhamento de pequena deformação, Gmax, durante a histerese hidráulica apresentaram uma tendência crescente não linear com a sucção matricial, com valores maiores durante a umidificação. No entanto, devido a diferenças nas propriedades do material e nas forças interparticulares, um comportamento diferente é esperado para o Gmax da areia não saturada. Embora considerável pesquisa tenha sido dedicada nos últimos anos à caracterização do comportamento do Gmax da areia durante a secagem, menos atenção foi dada ao efeito da histerese hidráulica no Gmax e suas variações durante a umidificação. No estudo aqui apresentado, um modelo semiempírico baseado em tensões efetivas foi desenvolvido para prever as variações no Gmax da areia não saturada durante a histerese hidráulica. O modelo proposto incorporou o impacto das possíveis mudanças de volume por meio de uma função empírica da razão de vazios, bem como o efeito do grau de saturação por meio do uso de tensão de sucção. A tensão efetiva também foi definida usando o conceito de tensão de sucção. A eficiência do modelo proposto foi avaliada comparando as previsões do modelo com os resultados de um programa de testes experimentais envolvendo a medição do Gmax da areia com diferentes distribuições de tamanhos de grão durante a histerese hidráulica. Especificamente, um dispositivo de teste triaxial controlado por sucção, equipado com um par de elementos de flexão, foi utilizado para definir as tendências histeréticas no Gmax para diferentes valores de tensão líquida média. O modelo revelou fornecer previsões satisfatórias das tendências do Gmax com a sucção matricial, bem como seu valor máximo e a sucção correspondente à ocorrência do pico de Gmax. Também forneceu previsões satisfatórias das variações no Gmax após a umidificação subsequente.