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LABORATÓRIO 01 Nome RU Centro Universitário Internacional Uninter Resumo: O Ensaio Triaxial do tipo RU de compressão não confinada é realizado em corpos de prova cilíndricos em amostras indeformadas ou remoldadas de solos coesivos. O ensaio consiste na aplicação de carregamento axial em prensa simples não sendo possível aplicar tensões de confinamento lateral. O ensaio é realizado com acréscimo da tensão axial σ1 a velocidade constante. A aplicação da tensão axial é rápida e o círculo de Mohr obtido é com ângulo de atrito φ=0, sendo o ensaio indicado para solos puramente coesivos. Palavras-chaves: resistência; compressão; corpo de prova. 8 1. NORMAS UTILIZADAS NBR – 12770/1992: Solo coesivo – Determinação da resistência à compressão não confinada; NBR -6502/1995: Solos e rochas; NBR 6457: Amostras de solos – Preparação para ensaios de compressão e de caracterização; NBR 7181: Solo – Análise granulométrica, método de ensaio. 2. MATERIAIS NECESSÁRIOS • Equipamento de compressão; • Anel dinamométrico; • Relógio comparador; • Extrator de amostra; • Camisa de amostragem; • Corpo de prova; • Paquímetro; • Balança. 3. PROCEDIMENTOS *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. *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. *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. *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. *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. 4. ANÁLISE E RESULTADOS Tabela 1 – Dados do corpo de prova Laboratório Virtual I - Mecânica dos Solos II - ENSAIO DE COMPRESSÃO NÃO CONFINADA - ID Item simbolo unidade quantidade 1 Massa do corpo de prova m g 2.222,70 2 Altura 1 H mm 199,55 3 Altura 2 H mm 199,55 4 Altura 3 H mm 199,55 5 Altura média H mm 199,55 6 Diâmetro 1 D mm 99,10 7 Diâmetro 2 D mm 99,10 8 Diâmetro 3 D mm 99,10 9 Diâmetro médio D mm 99,10 10 Área cm² 77,13 11 Área m² 0,007713 12 Volume V cm³ 1.539,18 Tabela 2 – Dados experimentais de compressibilidade Dados obtidos no Lab I Cálculos relativos a deformação vertical Tempo (s) Deformação Vertical - Δh (mm) Carga - P (kN) Deformação Axial específica - ε (%) Área - A (m²) Tensão de compressão - q (kN/m²) 30 0,57 7,0 0,29 0,007735 904,94 60 1,05 11,0 0,53 0,007754 1.418,61 90 1,55 15,0 0,78 0,007774 1.929,60 120 2,05 19,0 1,03 0,007793 2.437,99 150 2,55 22,0 1,28 0,007813 2.815,79 180 3,05 25,0 1,53 0,007833 3.191,64 210 3,55 27,0 1,78 0,007853 3.438,20 240 4,07 28,5 2,04 0,007874 3.619,58 270 4,60 30,0 2,31 0,007895 3.799,75 300 5,10 31,0 2,56 0,007916 3.916,34 A partir dos resultados, pode-se calcular a deformação axial específica, seguindo a equação a seguir: 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: Sendo: Ai = área da seção transversal média inicial, em m². Por fim, calcula-se então a tensão de compressão q do solo pela equação: Sendo: P = carga aplicada, em kN. LABORATÓRIO 02 Resumo: A compactação é um processo que visa melhorar a qualidade das propriedades do solo. Ocorre devido a uma ação mecânica, por meio da qual há redução da porosidade, aumento da resistência ao cisalhamento e redução da compressibilidade e da permeabilidade (BUENO e VILAR, 1998). Além disso, a densidade do solo aumenta quando é comprimido. O ensaio pode ser realizado com ou sem reuso de material, há variação quanto ao tipo de corpo de prova empregado conforme necessidade, podendo ser com cilindro metálico pequeno (Proctor) ou cilindro metálico grande (CBR). Para esse ensaio desse laboratório, utiliza-se o cilindro pequeno, considerando que a amostra passa integralmente na peneira 4,8 mm, seguindo orientações da norma. Palavras-chaves: Compactação; resistência; cisalhamento; solo. 1. NORMAS UTILIZADAS NBR 7182 - SOLO - ENSAIO DE COMPACTAÇÃO NBR NM-ISO3310-2 - Peneiras de ensaio NBR 6458 - Grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm NBR 6457 - Amostras de solo 1. MATERIAIS NECESSÁRIOS • Papel filtro; • Medidor de amostra; • Bacia com amostra de solo; • Soquete; • Espátula; • Régua biselada; • Balança; • Extrator; • Bacia vazia; • Cápsulas; • Peneiras; • Proveta com água destilada. 1. PROCEDIMENTOS *PREPARANDO O CILINDRO DE PROCTOR Insira o papel filtro no cilindro de proctor e mova-o para o chão. *ADICIONANDO AMOSTRA DE SOLO AO CILINDRO Utilize o medidor de amostra para adicionar duas vezes a amostra de solo no cilindro. Mova o soquete para o cilindro e aplique 26 golpes para compactar a amostra contida no cilindro. *COMPLETANDO O CILINDRO COM AMOSTRA DE SOLO Repita duas vezes o passo 2 e mova o cilindro para a bacia. * REMOVENDO EXCESSOS Utilize a espátula para escarificar a superfície interna do cilindro. Remova o colarinho do cilindro e utilize uma régua biselada para remover o excesso de solo compactado do cilindro. *AVALIANDO A MASSA Ligue a balança e mova o molde cilíndrico para ela. Verifique a massa da amostra úmida compactada com o molde. *EXTRAINDO O CORPO DO MOLDE Remova a tampa do extrator. Então mova o molde cilíndrico para o extrator e coloque a tampa do equipamento. Utilize a avalancha para extrair o corpo de prova do molde. Mova o corpo de prova para a bacia vazia e quebre a amostra em pedaços. * PREPARANDO UMA AMOSTRA Mova a cápsula 1 para a balança e verifique a massa desta cápsula. Utilize a cápsula 1 para coletar uma amostra do solo compactado. Mova a cápsula para a balança e determine a massa da amostra úmida com a cápsula. Por fim, abra a porta da estufa e mova a cápsula 1 para seu interior. * DESMONTANDO O MOLDE DO EXTRATOR Remova a tampa do extrator e mova o molde cilíndrico de volta para a base que se encontra na bacia. Utilize a alavanca para retornar o extrator para sua posição inicial. *PREPARANDO NOVAMENTE O SOLO Conecteo colarinho de volta no molde cilíndrico e mova o conjunto de volta para a mesa. Utilize as peneiras para destorroar o solo compactado. Adicione água destilada na amostra de solo. *SECANDO TODAS AS AMOSTRAS Repita os passos anteriores quatro vezes seguidas para que sejam obtidos os dados necessários. Com as cinco cápsulas no interior da estufa, feche a porta, ligue o equipamento e aguarde a secagem das amostras. *PESANDO O SOLO SECO Desligue a estufa e abra sua porta. Remova as cinco cápsulas do seu interior e determine a massa de solo seco em cada uma delas. 1. ANÁLISE E RESULTADOS Tabela 1 – Dados experimentais de compactação dos solos Água adicionada (g) 0 120 240 360 480 Solo Úmido Compactado + Molde (g) 9142,5 9248,4 9384,0 9408,2 9275,2 Molde (g) 5310 5310 5310 5310 5310 Solo Úmido Compactado (g) 3832,5 3938,4 4074 4098,2 3965,2 Volume do Cilindro (cm³) 2086 2086 2086 2086 2086 Peso Aparente Úmido (g/cm³) 1,84 1,89 1,95 4,48 1,90 Solo Úmido + Cápsula (g) 73,3 74,5 77,2 80,7 77,2 Solo Seco + Cápsula (g) 64,5 64,8 65,9 67,7 63,7 Cápsula (g) 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 Água (g) 8,8 9,7 11,3 13 13,5 Solo seco (g) 49,4 49,7 50,8 52,6 48,6 Umidade (%) 17,8 19,5 22,2 22,5 27,7 Massa Específica Aparente Seca (g/cm³) 1,56 1,58 1,60 1,60 1,49 TENSÃO DE COMPRESSÃO X DEFORMAÇÃO AXIAL 0.28999999999999998 0.53 0.78 1.03 1.28 1.53 1.78 2.04 2.31 2.56 904.94 1418.61 1929.6 2437.9899999999998 2815.79 3191.64 3438.2 3619.58 3799.75 3916.34 E(%) K/N² Curva de Umidade Massa Específica Aparente Seca (g/cm³) 17.8423236514523 19.51219512195124 21.936758893280619 24.748490945674039 27.526881720430119 1.5631007521639904 1.58325767507 38645 1.6047329499278198 1.5696395323663133 1.501 9486692783659 Teor de Umidade, w (%) Massa Especifica aparente Seca (ϒs)