4 - COMPRESSIBILIDADE DOS SOLOS

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COMPRESSIBILIDADE DOS SOLOS
Apresentação
1. OBJETIVO
O objetivo desse experimento é determinar a resistência à compressão não confinada de uma 
amostra de solo.
 
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de:
determinar a deformação axial do solo;•
calcular a tensão de compressão;•
analisar, de forma gráfica, a relação entre a tensão de compressão e a deformação axial.•
 
2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS?
Para realização de um projeto de fundações de uma construção, diversos parâmetros do solo 
devem ser obtidos. Essa investigação geotécnica garante maior estabilidade e segurança à 
estrutura. Entre os parâmetros, pode-se citar a compressibilidade do solo. Compressibilidade é uma 
característica comum de diversos materiais, no qual, quando submetidos à forças externas, se 
deformam. Em solos, além disso, pode ocorrer a diminuição do volume a partir das cargas aplicadas.
 
3. O EXPERIMENTO
Neste experimento, você realizará os procedimentos para determinar a resistência à compressão 
não confinada de solos. Os procedimentos seguem a NBR 12770 (ABNT, 1992) – Solo coesivo – 
Determinação da resistência à compressão não confinada. A partir de uma amostra de solo, 
moldada, obtém-se um corpo de prova, colocado em um equipamento de compressão. Além do 
carregamento (ou carga) aplicada, também pode-se aferir a variação da altura do corpo de prova 
através de um medidor de deslocamento. Com isso, pode-se calcular a deformação axial específica 
do solo, que leva em consideração a variação da altura em relação a sua altura inicial. A partir da 
carga, obtêm-se a tensão de compressão do solo.
 
4. SEGURANÇA
O uso de equipamentos de proteção individual em laboratórios do curso de engenharia civil varia 
de ambiente para ambiente, de acordo com as caraterísticas e os riscos inerentes a cada atividade, 
levando-se em consideração os materiais e equipamentos utilizados. Nesta prática, recomenda-se o 
uso de jaleco, calça comprida, sapato fechado e o cabelo preso.
 
5. CENÁRIO
O ensaio será realizado em laboratório. Neste ambiente, você encontrará a amostra de solo, 
equipamento de compressão, anel dinanométrico, extrator de amostra, medidor de deslocamento, 
paquímetro e balança.
Bons estudos.
Sumário teórico
Acesse o sumário:
 
 
1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA CIVIL 
ENSAIO DE COMPRESSÃO NÃO CONFINADA 
 
ENSAIO DE COMPRESSÃO NÃO 
CONFINADA 
 
 
O conhecimento da suscetibilidade do solo à deformação quando aplicadas 
forças externas, visa garantir uma maior estabilidade e segurança aos projetos de 
engenharia. Sendo assim, a resistência à compressão é uma propriedade fundamental. 
A NBR 6502 (ABNT, 1995) define compressibilidade como uma propriedade de um solo 
relativa à sua suscetibilidade de diminuir de volume sob efeito da aplicação de uma 
carga, que pode ser externa ou interna. 
De acordo com Holtz & Kovacs (1981), o estudo da tensão efetiva de um solo foi 
proposto por Terzaghi (1925), em que apresenta a resposta de um volume de solo a 
mudanças resultantes da aplicação de cargas depende exclusivamente da tensão efetiva 
a ele aplicada. 
Para realização do ensaio, deve-se seguir as orientações da NBR 12770 (ABNT, 
1992) – Solo coesivo – Determinação da resistência à compressão não confinada. Alguns 
dos materiais necessários são: equipamento de compressão, anel dinamométrico, 
extrator de amostra, medidor de deslocamento, paquímetro e balança. O anel 
dinamométrico é um equipamento acoplado à prensa e utilizado para se determinar os 
esforços aplicados à amostra. 
O corpo de prova. Esse deve ter um diâmetro mínimo de 35 mm, sendo que a 
maior dimensão do maior grão contido no solo deve ser menor que um décimo do seu 
diâmetro. A relação entre altura e diâmetro deve respeitar a proporção entre 2 e 2,5. As 
dimensões devem ser aferidas a partir de um paquímetro, sendo no mínimo 3 medidas 
de altura, afastadas a 120o e no mínimo, três medidas de diâmetros, nas quartas partes 
da altura. 
 Os corpos de prova podem ser obtidos a partir de amostras 
indeformadas, remoldadas ou compactadas. Considerando-se a forma mais primitiva, o 
ensaio será realizado com corpos de provas indeformados, obtidos a partir de blocos de 
solo. Essas amostras são acondicionadas, transportadas e armazenadas, de forma a 
 
 
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ENSAIO DE COMPRESSÃO NÃO CONFINADA 
manter sua integridade até o laboratório. Deve-se tomar cuidado para que não ocorra 
algum tipo de amolgamento do solo. Após o transporte, os corpos de prova devem ser 
manipulados em ambiente com temperatura e umidade controlada. O bloco de solo é 
talhado nas extremidades, tornando-as faces paralelas em superfícies de topo de base. 
A lateral é também talhada, de forma a encontrar uma seção transversal 
predeterminada. Deve-se determinar a massa e as dimensões do corpo de prova nesse 
momento. Com as aparas excedentes, pode-se utilizar para determinar o teor de 
umidade. 
O corpo de prova pronto deve ser posicionado no equipamento de compressão, 
centrado, ajustando o anel dinamométrico apenas encostando na face do cilindro. O 
carregamento é, então, aplicado. A velocidade de deformação deve ser constante. 
Durante o ensaio, registra-se os valores da carga, deslocamento e tempo, em intervalos 
suficientes para se obter uma curva tensão-deformação. Todo o procedimento até a 
ruptura não deve exceder 15 minutos. 
A partir dos resultados, pode-se calcular a deformação axial específica, seguindo 
a equação a seguir: 
 
𝜀 = 
∆𝐻
𝐻
 100 
Sendo: 
ε = deformação axial específica, em %; 
ΔH = variação da altura do corpo de prova, em mm; 
H = altura inicial do corpo de prova, em mm. 
Como há deformação do corpo de prova durante o ensaio, deve-se calcular a 
nova área da seção transversal média para cada carga aplicada, pela equação: 
𝐴 = 
100 𝐴𝑖
100 − 𝜀
 
 Sendo: 
 Ai = área da seção transversal média inicial, em m². 
 
 
 
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Por fim, calcula-se então a tensão de compressão q do solo pela equação: 
𝑞 = 
𝑃
𝐴
 
 Sendo: 
 P = carga aplicada, em kN. 
 
Os resultados do ensaio podem ser apresentados de forma gráfica, relacionando 
a tensão de compressão com a deformação axial específica. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12770 - Solo coesivo – 
Determinação da resistência à compressão não confinada. Rio de Janeiro, 1992. 
 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6502 - Rochas e solos - 
Terminologia. Rio de Janeiro, 1995. 
 
HOLTZ, R.D. & KOVACS, W.D. An introduction to geotechinical engineering. New Jersey, 
Prentice-Hall, 1981. 
 
Roteiro
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INSTRUÇÕES GERAIS 
 
 
1. Neste experimento, você irá realizar o procedimento que determina a resistência 
à compressão não confinada de um corpo de prova composto por uma amostra 
de solo. 
 
2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da 
experiência virtual e para respostas às perguntas frequentesa respeito do 
VirtuaLab. 
 
3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial 
VirtuaLab” presente neste Roteiro. 
 
4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as 
instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 
 
5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação 
de Resultados”. 
 
 
 
 
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RECOMENDAÇÕES DE ACESSO 
 
PARA ACESSAR O VIRTUALAB 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 
4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 
5. Realize teste de velocidade da internet. 
 
Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos 
Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção 
de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ 
Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com 
nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por 
Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! 
 
ATENÇÃO: 
O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER 
ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. 
O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. 
SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO 
BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE 
ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 
 
 
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PERGUNTAS FREQUENTES 
 
 
1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. 
 
d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> 
“Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o 
computador. 
 
 
 
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2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente 
novamente. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Verifique se o navegador está atualizado. 
 
 
 
 
 
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DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO 
 
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
 
• Equipamento de compressão; 
• Anel dinamométrico; 
• Relógio comparador; 
• Extrator de amostra; 
• Camisa de amostragem; 
• Corpo de prova; 
• Paquímetro; 
• Balança. 
 
 
PROCEDIMENTOS 
 
Verifique as Tabelas 1 e 2 e, durante a realização dos procedimentos experimentais, 
realize a coleta de dados necessárias para preenchê-las com os dados adequados. 
 
1. VERIFICANDO A MASSA DO CORPO DE PROVA 
 
Ligue a balança e mova a camisa de amostragem para ela. Verifique a massa do 
corpo de prova. 
 
 
 
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2. REMOVENDO O CORPO DE PROVA DA CAMISA 
 
Rotacione as hastes do extrator de amostra, e então, posicione a camisa de 
amostragem no equipamento e feche o extrator. Utilize a alavanca até que o 
corpo de prova tenha sido removido da camisa. 
 
3. REALIZANDO AS MEDIÇÕES 
 
Mova o corpo de prova de volta para a mesa e posicione-o para as medições. 
Utilize o paquímetro para verificar três valores distintos de altura e diâmetro do 
corpo de prova. Retorne o corpo de prova para a mesa. 
 
4. POSICIONANDO O CORPO DE PROVA NO EQUIPAMENTO 
 
Mova o corpo de prova para o equipamento de compressão. Utilize o botão azul 
do equipamento para posicionar o corpo de prova para o ensaio. 
 
5. EXECUTANDO A COMPRESSÃO 
 
Pressione o botão verde para iniciar o ensaio. Verifique nos relógios 
comparadores os valores exibidos a cada 30 segundos até completar 5 minutos 
de ensaio. 
 
6. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo 
com o que foi observado nos experimentos. 
 
 
 
 
 
 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
 
1. Preencha as Tabelas 1 e 2 de acordo com os dados obtidos durante a realização 
do ensaio. Os valores exibidos no relógio comparador do anel dinamométrico 
são de 1 kN para cada divisão do equipamento. 
 
 
Massa (g) 
Altura 1 (mm) 
Altura 2 (mm) 
Altura 3 (mm) 
Altura média (mm) 
Diâmetro 1 (mm) 
Diâmetro 2 (mm) 
Diâmetro 3 (mm) 
Diâmetro médio 
(mm) 
 
Área (cm²) 
Volume (cm³) 
Tabela 1 – Dados do corpo de prova 
 
 
Tempo 
(s) 
Leitura da 
Deformação 
Vertical (mm) 
Leitura 
da carga 
(kN) 
Deformação axial 
específica ε (%) 
Área da seção 
transversal média A (m²) 
Tensão de 
compressão 
(kN/m²) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2 – Dados experimentais de compressibilidade 
 
 
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2. Utilize os dados da tabela 2 para construir um gráfico com coordenadas 
cartesianas normais, onde os valores da deformação axial específica devem ser 
marcados no eixo das abscissas e os valores da tensão de compressão 
correspondentes a cada deformação devem ser marcados no eixo das 
ordenadas. 
 
 
 
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TUTORIAL VIRTUALAB 
 
 
1. VERIFICANDO A MASSA DO CORPO DE PROVA 
 
Ligue a balança. Para realizar essa ação, pressione o botão deligar a balança, destacado 
na imagem abaixo. 
 
 
 
 
 
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Mova a camisa de amostragem para a balança, clicando com o botão direito do mouse 
sobre o componente e escolhendo a opção “Mover para balança”. 
 
 
 
Altere o modo de visualização para “Balança”, usando a janela Visualização ou 
pressionando as teclas de atalho “Alt+2”. 
Anote o valor da massa do corpo de prova, lembrando que o valor exibido no display da 
balança se refere à massa do corpo de prova somada à massa da camisa de amostragem. 
 
 
 
 
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2. REMOVENDO O CORPO DE PROVA DA CAMISA 
 
Retorne para o modo de visualização “Visão geral” e rotacione as hastes do extrator de 
amostra, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas. 
 
 
 
Posicione a camisa de amostragem sobre o extrator, clicando com o botão direito do 
mouse sobre a peça e escolhendo a opção “Mover para extrator”. 
 
 
 
 
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Feche o extrator, clicando nas hastes. 
 
 
 
Utilize a alavanca, clicando nela com o botão esquerdo do mouse, até que todo o corpo 
de prova tenha sido removido da camisa. 
 
 
 
 
 
 
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3. REALIZANDO AS MEDIÇÕES 
 
Mova o corpo de prova para a mesa, clicando com o botão direito do mouse sobre ele e 
selecionando a opção “Retornar a mesa”. 
 
 
 
Posicione o corpo de prova para realizar as medições. Para isso, clique com o botão 
direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Posicionar para medição”. 
 
 
 
 
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Realize a medição desejada com o paquímetro, clicando com o botão direito sobre o 
instrumento de medição e escolhendo a dimensão a ser avaliada. 
 
 
 
Altere o modo de visualização para “Paquímetro” e faça a leitura da dimensão escolhida. 
Dica: Se necessário, utilize as setas do teclado para mover a câmera ao longo da escala 
graduada do paquímetro. 
 
 
 
Realize todas as medições disponíveis, anotando os valores na Tabela 1. Em seguida, 
retorne o corpo de prova para a mesa. 
 
 
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4. POSICIONANDO O CORPO DE PROVA NA PRENSA 
 
Posicione o corpo de prova na prensa para realizar o ensaio de compressão não 
confinada, clicando com o botão direito sobre o corpo e selecionando a opção “Mover 
para prensa”. 
 
 
 
Altere o modo de visualização para “Equipamento de compressão” e posicione o corpo 
de prova para o ensaio. Para realizar essa ação, clique com o botão esquerdo do mouse 
sobre o botão azul destacado na imagem abaixo. 
 
 
 
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5. EXECUTANDO A COMPRESSÃO 
 
Abra as janelas dos relógios comparadores para acompanhar o ensaio, clicando sobre 
eles. Em seguida, inicie a compressão, clicando no botão verde indicado na imagem 
abaixo. 
 
 
 
Colete os dados dos relógios comparadores a cada 30 segundos até completar 5 minutos 
de ensaio e complete a Tabela 2. 
 
 
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6. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o 
que foi observado nos experimentos. 
 
Pré Teste
1) 
Os corpos de prova para realização do ensaio de compressão não confinada podem ser 
obtidos de diferentes formas. Quais são essas?
A) A partir de amostras indeformadas.
B) A partir de amostras indeformadas e remoldadas.
C) A partir de amostras indeformadas, remoldadas ou compactadas. 
2) 
 Qual a definição de compressibilidade do solo?
A) É uma propriedade do solo que define a sua suscetibilidade de diminuir de volume, sob efeito 
de aplicação de uma carga. 
B) É uma propriedade do solo que define a sua suscetibilidade ao rompimento, devido a 
aplicação de uma carga.
C) É uma propriedade de argilas e areias que define a sua suscetibilidade em aumentar o volume, 
sob efeito de cargas.
3) 
As dimensões do corpo de prova, como a altura, devem ser aferidas, no mínimo:
A) Três vezes.
B) Cinco vezes.
C) Duas vezes.
4) 
Os resultados podem ser apresentados de forma gráfica. Quais parâmetros são utilizados?
A) Tensão de compressão e deformação axial específica.
B) Carga aplicada e deformação axial específica.
C) Tensão de compressão e altura final do corpo de prova.
5) 
Durante o ensaio de compressão não confinada, quais valores devem ser aferidos?
A) Carga e tensão.
B) Carga e deslocamento.
C) Carga, deslocamento e tempo.
Experimento
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Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Pós Teste
1) Para o cálculo da tensão de compressão axial do solo, quais parâmetros são necessários?
A) A carga aplicada e a deformação axial;
B) A carga aplicada e a área da seção transversal;
C) A variação da altura e a carga aplicada.
2) Durante o ensaio de compressibilidade, há variação de altura do corpo de prova. Qual a 
unidade da variação lida no extensômetro?
A) A unidade é apresentada em mm;
B) A unidade é apresentada em kN;
C) A unidade é em %.
3) Sobre o ensaio de resistência à compressão não confinada, pode-se afirmar que:
A) o corpo de prova recebe uma carga contínua até a sua ruptura e não possui membrana na 
superfície lateral, ou seja, está em condição não confinada;
B) o corpo de prova tem sua deformação analisada durante o período de 24 horas. A cada 
intervalo de tempo, sua carga é dobrada. O corpo de prova não possui membrana lateral, ou 
seja, está em condição não confinada;
C) o corpo de prova recebe uma carga contínua até a sua ruptura e é colocado em uma célula de 
adensamento, com um anel fixo e com cabeçote encaixado. Pode ser realizado confinado ou 
não confinado.
4) Durante a compressão, há uma suscetibilidade de deformação do material em relação ao 
volume do solo. O que ocorre?
A) Diminuição do volume em até 50%;
B) Aumento do volume;
C) Diminuição do volume.
5) A partir da carga aplicada no ensaio de compressibilidade, qual o parâmetro que pode-se 
obter de um solo?
A) Tensão de cisalhamento;
B) Tensão de compressão (ou resistência à compressão não confinada);
C) Tensão de tração.