relatório ensaio cisalhamento direto

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Resultados e Discussão 
 
Ensaio de cisalhamento direto 
As curvas de ruptura (tensão x deformação) obtidas nos ensaios de resistência têm a 
forma mostrada na Figura YYY. Na ruptura frágil depois de atingir a τmáx, a resistência 
cai acentuadamente ao se aumentar a deformação. Na ruptura plástica o esforço máximo 
é mantido com a continuidade da deformação. Pode-se obter assim a chamada 
resistência “residual”. 
 
Figura YYY – Tensão de cisalhamento X deformação. 
As tensões máximas encontradas foram: 
σ (KPa) 50 100 150 200 
τ (KPa) 34 62 88 117 
 
Segundo Marangon, a ruptura “Frágil” é típica de ocorrência em argilas rijas e duras ou 
areias compactas enquanto que a ruptura “Plástica” é típica de ocorrência em argilas 
moles ou médias ou areias fofas ou pouco compactas. 
Realizando-se ensaios com diversas tensões normais, pode-se plotar num gráfico as 
tensões de ruptura para cada tensão normal, obtendo-se uma envoltória de resistência, a 
qual determinará os valores dos parâmetros, ângulo de atrito e coesão do solo em 
estudo. De acordo com Hernandez, a envoltória de Mohr pode ser escrita em forma de 
função como τ = f (σ), comumente curva, embora possa ser ajustada por uma reta no 
intervalo de tensões normais de interesse. 
A adequação de uma reta ao critério de ruptura foi proposta por Coulomb: 
 
 
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25 30 35
T
en
s
ão
 d
e 
C
is
a
lh
am
en
to
 
(k
P
a
)
Ei (%)
Tensão de cisalhamento x Deformação 
50 kPa
100 Kpa
150 kPa
200 kPa
𝜏 = 𝑐 + 𝜎 ∗ 𝑡𝑔𝜙 
Onde: c = coesão 
ϕ = ângulo de atrito 
 
 
Figura XXX - Reta de Coulomb. 
 
Através da Figura XXX foi possível obter os valores da coesão e do ângulo de atrito: 
c = 6,57 kPa 
ϕ = 28,72 º 
Marangon ressalva que o ensaio de cisalhamento direto só dá valores confiáveis para o 
caso de ruptura plástica, pois, no outro caso a curva estará defasada do real. No caso da 
ruptura plástica os esforços são iguais em toda seção de rompimento, enquanto na outra 
há diferenciação entre a periferia e o centro da amostra. 
A partir dos dados encontrados, com valores de coesão de 6,57 kPa, que representam, 
segundo Marangon, uma argila muito mole (para valores de coesão inferiores a 9,8 
kPa). Ainda analisando os dados obtidos, o ângulo de atrito interno com valor de 28,72 
º, representa, segundo Bowles, um grau de compacidade que caracteriza uma amostra 
fofa. 
Analisando o gráfico Tensão de cisalhamento X Deformação, Figura YYY, a ruptura da 
amostra de solo ocorre de maneira que a tensão encontrada é homogênea, não 
apresentando grandes saltos. Sendo assim, segundo Marangon, ocorre uma ruptura 
plástica que é caracterizada pelos esforços distribuídos igualmente em toda a seção de 
ruptura, típico caso de solos argilosos moles. 
O plano de ruptura encontrado experimentalmente pode não ser o mais frágil, o que 
pode influir diretamente na reta de Coulomb, onde a relação de tensão normal e de 
cisalhamento máxima são expressas, podendo representar um plano de ruptura que não 
seja o de tensões máximas. Além disso, esse plano de ruptura encontrado pode interferir 
nos resultados finais, ou seja, nos valores de coesão e ângulo de atrito interno 
encontrados, portanto, para se obter valores mais precisos seria necessária a realização 
de mais repetições ou de outros testes, como por exemplo o ensaio triaxial. 
 
Referencia 
 
HERNANDEZ H. M. O. Caracterização geomecânica de rejeitos aplicada a barragens 
de aterro hidráulico. Dissertação de mestrado em geotecnia. Universidade de Brasília – 
Faculdade de Tecnologia – Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. Brasília. 
2002