ensaio de adensamento - Ana Paula Andrade Bandeira

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Mecânica dos Solos II 
Prof. João Carlos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório de Ensaio de Adensamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNA: ANA PAULA ANDRADE BANDEIRA 
CURSO: ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
MATRICULA: 20201011040025 
 
Campus Goiânia, 12 de 06 de 2023. 
Introdução 
Desde o século XIX que o termo adensamento tem sido usado pra identificar a variação de volume 
da massa de solo associada à expulsão da água dos poros, lenta e gradualmente, por conta de uma 
sobrecarga imposta. Então, na década de 1920, foi desenvolvido por Terzaghi um procedimento que 
determina os parâmetros básicos de compressibilidade de solos em ambiente de laboratório, e foi descrito 
ainda por ele as bases do ensaio edométrico 
incremental, que posteriormente foi padronizado por 
Taylor. 
O ensaio de adensamento é o mais antigo 
conhecido para que se determine os parâmetros de 
compressibilidade do solo, e consiste na compressão de 
uma amostra de solo, compactada ou indeformada, pela 
aplicação de valores de tensão vertical, com a condição de deformação radial nula. 
O adensamento como sendo a redução gradativa do volume de uma massa de solo totalmente 
saturada e com baixa permeabilidade, que está sendo submetida a uma variação de tensão efetiva, pode 
ocorrer por diversas atividades da engenharia, como a aplicação de uma sobrecarga sobre o solo, a 
drenagem de um determinado volume de água dos poros ou por bombeamento de água do solo. 
A analogia de Taylor para o entendimento desse fenômeno acontece entre a estrutura de um solo 
saturado e uma mola dentro de um pistão cheio de água, no qual dispõe-se de um pequeno orifício para 
saída da água. A mola representa o esqueleto sólido do solo e o pequeno orifício, que inicialmente está 
fechado, representa a baixa permeabilidade. Quando uma carga é aplicada no pistão, a mola não se 
deforma de imediato, então toda a carga é suportada pela água. Quando o registro é aberto, a água 
extravasa e a mola sofre deformação, como resultado da transferência de uma parcela do carregamento 
aplicado ao pistão. Esse processo é continuo, e vai ate o momento que a mola suporta sozinha a carga 
aplicada, e a água para de sair do pistão. 
Isso significa que, no solo, quando há um 
acréscimo de tensão, a poropressão aumenta 
equivalentemente ao valor aplicado, ou seja, 
inicialmente a água recebe todo o carregamento, 
sendo a deformação do solo nula. Ou seja, está 
ocorrendo a variação da tensão total devido a 
sobrepressão na água, e não a variação de 
tensão efetiva, que é a que deforma o solo. 
Depois, à medida que o tempo passa a água 
percola em direção a áreas mais permeáveis 
gerando uma redução de índices de vazios, 
resultando na deformação do solo devido ao 
aumento da tensão efetiva, assim como 
aconteceu com a mola. 
 
Esse ensaio é normatizado pela norma ABNT NBR 12007 – MB 3336 que prescreve o método de 
determinação das propriedades de adensamento do solo, caracterizadas pela velocidade e magnitude 
das deformações, quando o solo é lateralmente confinado e carregado. 
 
 
Objetivos 
O ensaio de adensamento tem por objetivo determinar experimentalmente as características do solo 
que interessam à determinação dos recalques provocados pelo adensamento ao longo do tempo. 
Ademais, o índice de vazios médio, o índice de compressão, a pressão de pré-adensamento e 
permeabilidade podem ser determinados. 
 
Materiais e Métodos 
 Prensa de adensamento (manual): permite a aplicação e manutenção das cargas verticais 
especificadas, ao longo do período necessário de tempo, e com uma precisão de 0,5% da carga 
aplicada. Quando há a aplicação de um incremento de carga, a transferência para o corpo de 
prova deve ocorrer em um intervalo de tempo não superior a 2s e sem impacto significativo. 
 
Fotos 1 e 2: Prensa manual utilizada nesse ensaio. 
 Célula de adensamento: dispositivo apropriado para conter o corpo de prova e que deve 
proporcionar meios para a aplicação de cargas verticais, a medida da variação da altura do corpo 
de prova e sua eventual submersão. Consiste em uma base rígida, um anel para conter o corpo 
de prova, pedras porosas e um cabeçote rígido de carregamento. 
 
Foto 3: detalhes da célula de adensamento. 
 Anel de adensamento: deve possuir diâmetro de no mínimo 50 mm e quando for amostras 
talhadas no mínimo 5 mm menor que o diâmetro interno do tubo de amostragem. Altura de no 
mínimo 13 mm e não inferior a dez vezes o máximo diâmetro de partícula do corpo de prova. 
 Pedras porosas e papel filtro: esse conjunto deve apresentar permeabilidade suficientemente 
alta, de modo a não retardar a drenagem do corpo de prova. 
 Corpo de prova: amostra indeformada, com torno manual (cravação do anel de adensamento) 
com uso de talhador. 
 
Foto 4: detalhe da cravação do anel de adensamento. 
 Computador: realizar as leituras da prensa. 
 Cabeçote 
 
 PROCEDIMENTO 
Primeiramente a amostra compactada foi preparada de acordo com os procedimentos adequados. 
Ela foi moldada a fim de que fique no tamanho ideal do molde cilíndrico. 
O teor de umidade inicial, a massa do conjunto corpo de prova e anel de adensamento, a massa do 
corpo de prova, a altura do corpo de prova, o volume do corpo de prova, e a massa específica aparente 
úmida inicial foram medidas e calculadas. 
Depois, foi feita a montagem do equipamento do ensaio. Como nesse ensaio não há deformação 
lateral, o corpo de prova é colocado junto com o anel dentro da prensa. Na base é colocada a pedra 
porosa e o papel filme, depois vem o corpo de prova, e novamente o papel filme e a pedra porosa. Por 
fim o cabeçote, que é exatamente de acordo com o diâmetro interno e que é onde apoia o pino da prensa, 
é colocado. 
 
Fotos 5, 6 e 7: montagem da celula de adensamento, colocação do corpo de prova e fechamento da célula, 
respectivamente. 
Depois a amostra foi saturada, inundando-a com água. Confere-se se o valor de umidade desejado 
foi alcançado. 
O primeiro estágio de carregamento é de 10 kPa, ou seja, de inundação. A prensa deve ser travada 
antes de adicionar o peso do estágio seguinte. Após finalizar o carregamento, a aquisição de dados é 
iniciada. Depois, vem o segundo, terceiro, quarto e quinto estágios, com carregamentos de 20 kPa, 50 
kPa, 100 kPa e 200 kPa, respectivamente. O descarregamento é composto por dois estágios, de 200 kPa 
e 100 kPa consecutivamente. 
Para cada um dos estágios de pressão, foi realizado leituras no extensômetro da variação de altura 
do corpo-de-prova e a seguir, nos intervalos de tempo de 8s, 15s, 30s, 1 min, 2 min, 4 min, 8 min, 15 min, 
30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h e 24 h. 
 
Análise e Discussão dos Resultados Experimentais 
Tabela 1 
 
Sendo: 
 A=(C+S+A)-(C+S) 
 S=(C+S)-C 
 W=A/S 
 Wmed= 
(W86+W94+W17)
3
 
Tabela 2 
 
Na tabela 2 acima tem-se os dados iniciais do ensaio, sendo: 
 Peso do CP=(peso no anel +CP)-peso do anel 
 Área=
𝜋𝐷²
4
 
 Volume=área*altura 
 ρ=
𝑀
𝑉
 
 e=
𝜌𝑠
𝜌𝑑
− 1 
 S%=área+ρs 
Tabela 3 
 
Essa tabela mostra os dados antes do início dos carregamentos, sendo: 
 Altura do CP=20(altura inicial)-leitura final 
 e=
ℎ𝑓
ℎ𝑠
-1 
 𝛥𝑒 = 𝑒𝑓 − 𝑒𝑖 
 av=
𝛥𝑒
(𝑡𝑒𝑛𝑠𝑎𝑜 𝑓−𝑡𝑒𝑛𝑠𝑎𝑜 𝑖)
 
 mv=
𝑎𝑣
1+𝑒𝑖
 
Tabela 4 
 
Tabela 5 
 
 
 
 
Tabela 6 
 
As tabelas4, 5 e 6 acima mostram os dados dos 5 estágios de carregamento, com tensões de 10, 
20, 50, 100 e 200 kPa do ensaio de adensamento, sendo: 
 Tempo=√𝑡𝑚𝑖𝑛 
 Hcp=altura do CP-variação da h 
Os gráficos “raiz tmin x variação da h (mm) dos estágios de carregamento encontram se no Anexo, 
juntamente com o gráfico da curva de compressibilidade. 
Tabela 7 
 
Já a tabela 7 acima mostram os estágios 6 e 7, que são os estágios de descarregamento, com 
tensões de 200 e 100 Kpa, sendo: 
 Tempo=√𝑡𝑚𝑖𝑛 
 Hcp=altura do CP-variação da h 
 
Conclusão 
O ensaio de adensamento unidimensionaldo solo presente neste relatório visou determinar 
experimentalmente as características do solo que interessam à determinação dos recalques provocados 
pelo adensamento ao longo do tempo. Ele foi realizado com base na norma ABNT NBR 12007 – MB 
3336, e os resultados obtidos possibilitaram realizar os cálculos necessários e formar os gráficos 
presentes no Anexo. 
 
 
 
Referências Bibliográficas 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 12007: Ensaio de 
adensamento unidimensional. Rio de Janeiro, 1990 
SILVA. C. P. ENSAIO DE ADENSAMENTO COM DEFORMAÇÃO CONTROLADA (CRS): 
DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA PARA ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS 
RESULTADOS. Viçosa (MG), 2018. Universidade Federal de Viçosa - Programa de Pós-Graduação em 
Engenharia Civil - Magister Scientiae. 
CAPUTO. H. P. Mecânica dos Solos e suas Aplicações: Fundamentos Volume 1. 6° Edição. Rio de 
Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 1988. 
 
Anexo 
 
 
0.000
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
0.120
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000
V
ar
ia
çã
o
 d
a 
al
tu
ra
 (m
m
)
Raiz do tempo (min)
10 kPa
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.450
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000
V
ar
ia
çã
o
 d
a 
al
tu
ra
 (m
m
)
Raiz do tempo (min)
20 kPa
 
 
 
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000
V
ar
ia
çã
o
 d
a 
al
tu
ra
 (m
m
)
Raiz do tempo (min)
50 kPa
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000
V
ar
ia
çã
o
 d
a 
al
tu
ra
 (m
m
)
Raiz do tempo (min)
100 kPa
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000
V
ar
ia
çã
o
 d
a 
al
tu
ra
 (m
m
)
Raiz do tempo (min)
200 kPa
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
0.3
0.32
0.34
0.36
0.38
0.4
0.42
0.44
0.46
0.48
0.5
0.52
0.54
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.66
0.68
0.7
0.72
0.74
0.76
0.78
0.8
0.82
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00 220.00 240.00
Ín
d
ic
e
 d
e 
va
zi
o
s 
(e
)
Tensão no CP (kPa)
Curva de Compressibilidade