Diferença entre Fenômenos

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NORMA ABNT NBR BRASILEIRA 16853 Primeira edição 08.05.2020 Solo - Ensaio de adensamento unidimensional Soil - One-dimensional consolidation test ICS 13.080.99 ISBN 978-65-5659-162-9 ASSOCIAÇÃO Número de referência BRASILEIRA ABNT NBR 16853:2020 DE NORMAS TÉCNICAS 16 páginas ABNT 2020ABNT NBR 16853:2020 ABNT 2020 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av. Treze de Maio, 13 - andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br ABNT 2020 - Todos os direitos reservados iiABNT NBR 16853:2020 Sumário Página Prefácio V 1 Escopo 1 2 Referências normativas 1 3 Princípio 1 4 Aparelhagem 1 5 Preparação das amostras e dos corpos de prova 3 5.1 Amostra 3 5.2 Corpos de prova 4 6 Execução do ensaio 5 6.1 Condições ambientais para execução do ensaio 5 6.2 Determinações preliminares 5 6.3 Determinação de umidade e massa específica aparente iniciais 5 6.4 Montagem do corpo de prova na célula de adensamento 5 Procedimento para execução do ensaio 6 7 Cálculos 7 7.1 Índices físicos iniciais do corpo de prova 7 7.1.1 Massa específica aparente seca inicial 7 7.1.2 Índice de vazios inicial 7 7.1.3 Grau de saturação inicial 7 7.2 Índice de vazios ao final de cada estágio de pressão 8 7.2.1 Altura dos sólidos 8 7.2.2 Índice de vazios 8 7.3 Grau de saturação final do corpo de prova 8 7.4 Coeficiente de adensamento 9 7.4.1 Generalidades 9 7.4.2 Processo de Casagrande 9 7.4.3 Processo de Taylor (ver Figura 4) 10 7.5 Índice de compressão 11 7.6 Pressão de pré-adensamento 12 7.6.1 Processo de Casagrande (ver Figura 6) 13 7.6.2 Processo de Pacheco Silva (ver Figura 7) 13 7.6.3 Índice de vazios correspondentes à pressão de pré-adensamento 14 8 Expressão dos resultados 14 Bibliografia 16 Figuras Figura 1 Representação esquemática da célula de adensamento 2 Figura 2 - Representação esquemática de um talhador de corpo de prova 3 Figura 3 - Curva de altura do corpo de prova, em função do logaritmo do tempo, para cálculo do coeficiente de adensamento, pelo processo de Casagrande 9 ABNT 2020 - Todos os direitos reservados iiiABNT NBR 16853:2020 Figura 4 - Curva de altura do corpo de prova, em função da raiz quadrada do tempo, para cálculo do coeficiente de adensamento, pelo processo de Taylor 11 Figura 5 - Curva do índice de vazios, em função do logaritmo da pressão 12 Figura 6 - Determinação da pressão de pré-adensamento, pelo processo de Casagrande 13 Figura 7 - Determinação da pressão de pré-adensamento, pelo processo de Pacheco Silva.. 14 iv ABNT 2020 - Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da normalização. Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da ABNT Diretiva 2. AABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei 9.279, de 14 de maio de 1996). Os Documentos Técnicos ABNT, assim como as Normas Internacionais (ISO e IEC), são voluntários e não incluem requisitos contratuais, legais ou Os Documentos Técnicos ABNT não substituem Leis, Decretos ou Regulamentos, aos quais os usuários devem atender, tendo precedência sobre qualquer Documento Técnico ABNT. Ressalta-se que os Documentos Técnicos ABNT podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar as datas para exigência dos requisitos de quaisquer Documentos Técnicos ABNT. A ABNT NBR 16853 foi elaborada pela Comissão de Estudo Especial de Solos (ABNT/CEE-221). Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital n° 02, de 21.02.2020 a 20.04.2020. Esta Norma contempla o conteúdo técnico da ABNT NBR 12007, cancelada em 20.07.2015. O Escopo em inglês da ABNT NBR 16853 é o seguinte: Scope This Standard specifies the test method for determining soil consolidation properties, characterized by deformation velocity and magnitude, when soil is laterally confined and axially loaded and drained. ABNT 2020 Todos os direitos reservados VNORMA BRASILEIRA ABNT NBR 16853:2020 Solo Ensaio de adensamento unidimensional 1 Escopo Esta Norma especifica o método de ensaio para determinação das propriedades de adensamento do solo, caracterizadas pela velocidade e magnitude das deformações, quando o solo é lateralmente confinado e axialmente carregado e drenado. 2 Referências normativas Os documentos a seguir são citados no texto de tal forma que seus conteúdos, totais ou parciais, constituem requisitos para este Documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 6457, Amostras de solo Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização ABNT NBR 6458:2016 Versão Corrigida 2:2017, Grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm Determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água 3 Princípio Este método de ensaio requer que um elemento de solo, mantido lateralmente confinado, seja axialmente carregado em incrementos, com pressão mantida constante em cada incremento, até que todo excesso de pressão na água dos poros tenha sido dissipado. Durante o processo de compressão, medidas de variação de altura da amostra são feitas, e estes dados são usados no cálculo do parâmetro que descreve a relação entre a pressão efetiva e o índice de vazios, bem como a evolução das deformações em função do tempo. Os dados de ensaio de adensamento podem ser utilizados na estimativa, tanto da magnitude dos recalques totais e diferenciais de uma estrutura ou de um aterro, como da velocidade desses recalques. 4 Aparelhagem 4.1 Sistema de aplicação de carga (prensa de adensamento), que permite a aplicação e manutenção das cargas verticais especificadas, ao longo do período necessário de tempo, e com uma precisão de da carga aplicada. Quando da aplicação de um incremento de carga, a transferência para o corpo de prova deve ocorrer em um intervalo de tempo não superior a 2 S e sem impacto significativo. 4.2 Célula de adensamento apropriada para conter o corpo de prova e que proporcione meios para aplicação de cargas verticais, medida da variação da altura do corpo de prova e sua eventual submersão. Esta célula consiste em uma base rígida, um anel para manter corpo de prova, pedras porosas e um cabeçote rígido de carregamento. anel pode ser do tipo fixo (indeslocável em relação à base rígida) ou flutuante (deslocável em relação à base, sendo suportado pelo atrito lateral desenvolvido entre o corpo de prova e o anel), conforme os esquemas indicados na Figura 1. ABNT 2020 Todos os direitos reservados 1ABNT NBR 16853:2020 Pedra Anel Bureta Pedra porosa flutuante Cabecote Anel fixo Cabecote Corpo de prova Corpo de prova Base rígida Base rígida a) Célula de adensamento de anel fixo b) Célula de adensamento de anel flutuante Figura 1 Representação esquemática da célula de adensamento 4.3 Anel de adensamento, conforme a seguir: a) diâmetro interno do anel deve ser no mínimo de 50 mm (preferencialmente 100 mm) e, no o diâmetro interno do tubo de amostragem; de amostras extrudadas e talhadas, no mínimo 5 mm (preferencialmente 10 mm) menor do caso que b) a altura do anel deve ser no mínimo de 13 mm e não inferior a dez vezes o máximo diâmetro de do corpo de prova; c) a relação entre o diâmetro interno e a altura do anel deve ser no mínimo de 2,5 (preferencialmente 3,0); d) axial a rigidez do anel deve ser tal que, sob a condição de pressão hidrostática igual à máxima pressão a ser aplicada ao corpo de prova, a variação do diâmetro do anel não exceda e) anel de adensamento deve ser feito de material não corrosível (preferencialmente aço inoxidável), e sua superfície interna deve ser altamente polida ou recoberta com material de baixo atrito, exemplo, (PTFE). antes do ensaio untar a superfície interna por do anel com graxa de silicone. NOTA 1 anel fixo permite a execução de ensaios de junto com o ensaio de NOTA 2 Quando o solo a ser se constituir de material muito mole, não se utiliza anel flutuante. 4.4 Pedras porosas, conforme a a) as pedras porosas devem ser confeccionadas com material quimicamente inerte em relação ao solo e à água dos poros. Devem ser constituídas de poros com dimensões suficientemente pequenas, de forma a se evitar a intrusão de partículas de solo. Se necessário, papel-filtro resistente pode ser utilizado entre o corpo de prova e a pedra porosa para impedir infiltração de solo e facilitar a limpeza posterior da pedra. conjunto pedra porosa e papel-filtro a deve de prova; apresentar permeabilidade suficientemente alta, de modo a não retardar a drenagem do corpo b) as pedras porosas devem ser uniformes e estar sempre limpas e livres de trincas; NOTA A adequabilidade de pedra porosa sob o ponto de vista de permeabilidade e limpeza pode ser comprovada por meio de ensaios expeditos, submetendo-a a uma carga hidráulica da ordem de 10 cm e observando-se o gotejamento em sua face inferior. 2 ABNT 2020 Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 c) diâmetro da pedra porosa do topo deve ser 0,2 mm a 0,5 mm menor que o diâmetro interno do anel. Se for utilizado anel flutuante, a pedra de base deve apresentar o mesmo diâmetro da pedra do topo. Recomenda-se a utilização de pedras biseladas, com a face de maior diâmetro em contato com o solo; d) as pedras porosas devem ser espessas o suficiente para se evitar a sua quebra, sendo de topo, na sua face superior, protegida por um disco metálico (cabeçote) rígido, resistente à corrosão e com diâmetro igual ao da pedra. 4.5 Talhador que permita a talhagem do corpo de prova no diâmetro interno do anel de adensamento, com mínima perturbação (ver exemplo na Figura 2). Ferramenta para desbastar Corpo de prova Anel de adensamento Prato giratorio Chassi Prato móvel na direção vertical Rolamento cônico Figura 2 Representação esquemática de um talhador de corpo de prova 4.6 Balança com precisão de 0,01 ge sensibilidade compatível. 4.7 Deflectômetro capaz de medir deslocamento de até 15 mm, com precisão de 0,01 mm. 4.8 Cronômetro com precisão de 1 S. 4.9 Relógio. 4.10 Termômetro graduado em 0,1 °C, de 0 °C a 50 °C. 4.11 Equipamentos diversos, incluindo paquímetro, bureta graduada, espátulas, facas, serras sem fio metálico e régua metálica biselada. 5 Preparação das amostras e dos corpos de prova 5.1 Amostra 5.1.1 Os corpos de prova podem ser obtidos a partir de amostras indeformadas (coletadas na forma de blocos ou por meio de tubos amostradores de parede fina) ou de amostras deformadas compactadas em laboratório. ABNT 2020 Todos os direitos reservados 3ABNT NBR 16853:2020 Este método não trata dos procedimentos a serem adotados para a moldagem dos corpos de prova a partir de amostras deformadas. Neste caso, procedimento seguido deve ser descrito na apresentação dos resultados. 5.1.2 Técnicas adequadas devem ser empregadas na coleta de amostras indeformadas no campo, visto que os resultados do ensaio são altamente dependentes da qualidade das amostras. Devem ser tomadas precauções relativas à selagem e ao transporte das amostras e à sua retirada dos tubos amostradores em laboratório, para a manutenção de suas condições naturais. As amostras devem ser mantidas em câmara úmida até a execução dos ensaios, procurando-se minimizar o tempo de armazenamento. NOTA Recomenda-se, na operação de extração, obedecer ao mesmo sentido de deslocamento relativo entre a amostra e amostrador que ocorre na amostragem. 5.2 Corpos de prova 5.2.1 Os corpos de prova devem ser preparados em ambiente onde as mudanças da umidade do solo, durante a preparação não exceda Uma sala com umidade relativa elevada é usualmente utilizada para este propósito. 5.2.2 Quando se utilizar amostra indeformada coletada em bloco, cortar deste bloco um prisma de solo com dimensões excedentes, em aproximadamente 2 cm, às respectivas dimensões do anel a ser utilizado. 5.2.3 No caso de amostra indeformada extraída de tubo amostrador, cortar, com ferramentas apropriadas, (por exemplo serra de fio metálico), um cilindro com altura de cerca de 2 cm maior que a altura do anel. Não utilizar as porções da amostra situada nas extremidades do tubo amostrador. 5.2.4 Os corpos de prova devem ser talhados ou torneados rente ao topo do anel, por meio de ferramentas cortantes apropriadas, por exemplo, o talhador indicado na Figura 2. À medida que um determinado segmento do corpo de prova apresentar um diâmetro aproximadamente igual ao interno do anel, o segmento deve ser introduzido no anel, por leve pressionamento uniforme. 5.2.5 corpo de prova deve ser introduzido com sobrealtura em relação ao anel utilizado, permitindo, assim, posterior acerto final das superfícies da base e do topo. NOTA Para solos de baixa consistência, existe como procedimento alternativo gravar gradualmente e de forma adequada, na amostra, um anel de adensamento com extremidade cortante. 5.2.6 Para solos de consistência mole ou média, utilizar serra de fio metálico para a talhagem das superfícies do topo e da base do corpo de prova, contido no anel de adensamento, podendo o acerto final desta superfície ser efetuada com uma régua metálica biselada. 5.2.7 Para solos de maior consistência, uma régua metálica biselada pode ser suficiente para a talhagem e acerto das superfícies do topo e da base do corpo de prova, contido no anel de adensamento. 5.2.8 Em casos especiais, a altura do corpo de prova pode ser menor que a altura do anel de adensamento, o que se consegue por extrusão parcial do corpo de prova e acerto de superfície de solo excedente. A altura do corpo de prova, nesse caso, deve ser no mínimo de 13 mm e não inferior a dez vezes o máximo diâmetro de 4 ABNT 2020 Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 6 Execução do ensaio 6.1 Condições ambientais para execução do ensaio Os ensaios devem ser executados em ambiente com temperatura aproximadamente constante, admitindo-se flutuações de no máximo + 4 °C, e no qual não haja incidência direta de raios solares. 6.2 Determinações preliminares Previamente à execução do ensaio, os seguintes dados devem ser obtidos: a) massa (com resolução de 0,01 diâmetro interno e altura do anel de adensamento (com resolução de 0,01 mm); b) massa específica dos grãos do solo, determinada de acordo com a ABNT NBR 6458:2016 Versão Corrigida 2:2017, Anexo B, utilizando-se uma porção da amostra original representativa do corpo de prova a ser 6.3 Determinação de umidade e massa específica aparente iniciais 6.3.1 Usar as aparas resultantes do processo de talhagem do corpo de prova para determinar o teor de umidade inicial (wi), de acordo com a ABNT NBR 6457. 6.3.2 Obter a massa do conjunto de corpo de prova e anel de adensamento, com resolução de 0,01 g. Calcular a massa do corpo de prova, subtraindo-se do valor obtido a massa do anel. 6.3.3 Determinar a altura do corpo de prova, com resolução de 0,01 mm, caso seja menor do que a altura do anel. Calcular o volume do corpo de prova a partir da sua altura e do diâmetro interno do anel. 6.3.4 Calcular a massa específica aparente úmida inicial pela divisão da massa do corpo de prova pelo seu volume. 6.4 Montagem do corpo de prova na célula de adensamento 6.4.1 As pedras porosas e os papéis-filtro, caso utilizados, devem ser preparados antes da montagem, para evitar mudanças no teor de umidade do corpo de prova. 6.4.2 No caso de solos saturados, as pedras porosas devem ser previamente fervidas e mantidas imersas em água, até o instante de entrar em contato com corpo de prova. Para solos parcialmente saturados, devem ser utilizadas pedras porosas simplesmente umedecidas. Entretanto, para solos altamente expansivos, colapsíveis ou muito secos, utilizar pedras porosas secas. 6.4.3 A montagem da célula de adensamento deve ser realizada conforme a seguinte sequência: base rígida, pedra porosa inferior, papel-filtro, corpo de prova contido no anel, papel-filtro e pedra porosa superior. 6.4.4 Após a montagem da célula, colocar o cabeçote metálico, ajustando-se, então, conjunto ao sistema de aplicação de carga. 6.4.5 Quando não for feita a inundação do corpo de prova a partir do primeiro estágio de carregamento, a célula de adensamento deve ser protegida contra perda de umidade por evaporação, envolvendo-a com plástico ou borracha aderente e/ou algodão levemente umedecido. ABNT 2020 Todos os direitos reservados 5ABNT NBR 16853:2020 6.5 Procedimento para execução do ensaio 6.5.1 Após a colocação da célula de adensamento no sistema de aplicação de carga com os devidos ajustes, instalar deflectômetro e aplicar uma pressão de assentamento de 5 kPa para solos resistentes ou de 2 kPa para solos moles. deflectômetro deve ser zerado 5 min após a aplicação dessas pressões. 6.5.2 Após este período de tempo, transmitir cargas adicionais à célula de em estágios, para obter pressões totais sobre o solo de aproximadamente 10 kPa, 20 kPa, 40 kPa, 160 kPa etc., mantendo-se cada pressão pelo período de tempo indicado em 6.5.4. carregamento do corpo de prova deve continuar até a definição da região de compressão virgem. Em casos especiais, podem ser introduzidos alguns estágios intermediários de pressão, de forma a poder se definir com mais precisão a pressão de pré-adensamento. 6.5.3 Em amostra indeformada saturada nas condições de campo ou extraída abaixo do lençol freático, o deve ser executado com inundação do corpo de prova, imediatamente após a aplicação da pressão de 10 kPa. Nestas condições, eventual tendência à expansão do corpo de prova deve ser evitada, por meio do aumento gradativo de pressão, limitado à pressão vertical do campo. 6.5.4 Para cada um dos estágios de pressão, fazer leituras no deflectômetro da altura ou variação de altura do corpo de prova, com resolução de 0,01 mm, imediatamente antes do carregamento (correspondente ao tempo zero) e, em seguida, nos intervalos de tempo de 1/8 min, 1/4 min, 1/2 min, 1 min, 2 min, 4 min, 8 min, 15 min, 30 min 1 h, 2 h, 4 h, 8 h e 24 h, contados a partir do instante de aplicação do incremento de carga. 6.5.5 Para solos com elevado grau de saturação, as leituras devem continuar, se necessário, por um intervalo de tempo maior, até que fique definida a reta de compressão secundária no gráfico da altura do corpo de prova em função do logaritmo do tempo ou, alternativamente, até que sejam atingidos de adensamento primário no gráfico da altura do corpo de prova em função da raiz quadrada do tempo (ver 7.4). 6.5.6 Completadas as leituras correspondentes ao máximo carregamento empregado, efetuar o descarregamento do corpo de prova em estágio, fazendo-se leituras no deflectômetro. O descarregamento deve ocorrer em no mínimo três estágios. 6.5.7 Após atingida a pressão de 10 kPa no descarregamento e verificada a estabilização da altura do corpo de prova, descarregar totalmente corpo de prova e imediatamente retirar da célula de adensamento o anel com o corpo de prova. Proceder ao enxugamento das superfícies expostas do corpo de prova com papel absorvente, determinar a sua massa com resolução de 0,01g e, em seguida, tomar porções do material para determinar o teor de umidade final, de acordo com a ABNT NBR 6457. 6.5.8 Os corpos de prova provenientes de amostras não saturadas podem ser inundados em pressões que simulem futuras condições de campo. Nestes casos, o corpo de prova deve ser inundado somente após o término do adensamento primário daquele estágio de pressão. Após a inundação, devem ser efetuadas leituras de variação de altura do corpo de prova até a estabilização, por um tempo mínimo de 24 h. É possível a realização de ensaios de permeabilidade durante a execução do ensaio de adensamento em anel fixo sobre o corpo de prova inundado. Estes ensaios podem ser programados em diversos estágios de carregamento, após a inundação, sendo que cada ensaio deve ser realizado somente após término do adensamento primário do respectivo estágio de carregamento. ensaio de permeabilidade é executado à carga hidráulica variável, com a instalação de uma bureta graduada 6 ABNT 2020 Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 conectada à pedra porosa da base de célula de adensamento, resultando em fluxo d'água da base para topo do corpo de prova. 7 Cálculos 7.1 Índices físicos iniciais do corpo de prova 7.1.1 Massa específica aparente seca inicial A massa específica aparente seca inicial é calculada conforme a seguinte equação: Pd(i) onde Pd(i) é a massa específica aparente seca inicial, expressa em gramas por centímetros cúbicos Pu(i) é a massa específica aparente úmida inicial, determinada de acordo com 6.3.2, expressa em gramas por centímetro cúbico é o teor de umidade inicial, determinado de acordo com 6.3.1, expresso em porcentagem (%). 7.1.2 Índice de vazios inicial O índice de vazios inicial é calculado conforme a seguinte equação: ej = onde e é o índice de vazios inicial; Ps é a massa específica dos grãos, determinada de acordo com 6.2-b), expressa em gramas por centímetro cúbico Pd(i) é a massa específica aparente seca inicial, expressa em gramas por centímetro cúbico 7.1.3 Grau de saturação inicial O grau de saturação inicial é calculado conforme a seguinte equação: e onde é o grau de saturação inicial, expresso em porcentagem (%); é o teor de umidade inicial, expresso em porcentagem (%); Ps é a massa específica dos grãos, expressa em gramas por cúbico ABNT 2020 - Todos os direitos reservados 7ABNT NBR 16853:2020 e é índice de vazios inicial; Pw é a massa específica da água, expressa em gramas por centímetro cúbico (considerar igual a 1,00 7.2 Índice de vazios ao final de cada estágio de pressão 7.2.1 Altura dos sólidos A altura dos sólidos do corpo de prova é calculada conforme a seguinte equação: Hi onde Hs é a altura dos sólidos, expressa em (cm); Hi é a altura inicial do corpo de prova, determinada de acordo com 6.2-a) ou 6.3.3, expressa em centímetros e é o índice de vazios inicial. 7.2.2 Índice de vazios O índice de vazios ao final de cada estágio de pressão é calculado conforme a seguinte equação: onde e é o índice de vazios ao final do estágio de pressão; H é a altura do corpo de prova ao final do estágio; Hs é a altura dos sólidos, expressa em (cm). 7.3 Grau de saturação final do corpo de prova grau de saturação final é calculado conforme a seguinte equação: = onde é o grau de saturação final, expresso em porcentagem (%); Wf é o teor de umidade final, determinado de acordo com 6.5.7, expresso em porcentagem (%); PS é a massa específica dos grãos, expressa em gramas por centímetro cúbico ef é índice de vazios ao final do último estágio de descarregamento; Pw é a massa específica da água, expressa em gramas por centímetro cúbico (considerar igual a 1,00 8 ABNT 2020 - Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 7.4 Coeficiente de adensamento 7.4.1 Generalidades Para no mínimo dois incrementos de carga (incluindo no mínimo um após a pressão de pré-adensamento ter sido atingida), deve ser calculado o coeficiente de adensamento por um dos processos descritos de 7.4.2 a 7.4.3, desde que a forma das respectivas curvas de adensamento indique a aplicabilidade de teoria de adensamento de Terzaghi (ver Figura 3). H o 28 H 2 27 de 26 do 100 t 25 50 0,1 1 10 100 1000 Tempo (min) Figura 3 - Curva de altura do corpo de prova, em função do logaritmo do tempo, para cálculo do coeficiente de adensamento, pelo processo de Casagrande 7.4.2 Processo de Casagrande 7.4.2.1 Para cada incremento de carga escolhido, desenhar a curva de adensamento, marcando-se no eixo das ordenadas a altura do corpo de prova e no eixo das abcissas o logaritmo do tempo. 7.4.2.2 Determinar o ponto correspondente a 100 % do adensamento primário pela interseção das retas tangentes aos ramos de curva que definem as compressões primária e secundária. Em seguida, transportar o ponto encontrado para o eixo das ordenadas, obtendo-se a altura 7.4.2.3 Para determinar o ponto correspondente a 0 % do adensamento primário, selecionar duas alturas do corpo de prova, H1 e H2, correspondentes, respectivamente, ao tempo t1 e cuja relação é igual a 4. A altura do corpo de prova, correspondente a 0 % de adensamento primário, é calculada pela seguinte equação: ABNT 2020 Todos os direitos reservados 9ABNT NBR 16853:2020 Para que este processo seja válido, a variação de altura, correspondente ao tempo t2, deve ser maior do que 1/4, mas menor do que 1/2, da variação total de altura no estágio de pressão considerado. 7.4.2.4 A altura do corpo de prova, correspondente a 50 % do adensamento primário, é obtida pela seguinte equação: 2 7.4.2.5 tempo correspondente à ocorrência de 50 % do adensamento primário, é obtido, tomando-se a abscissa do ponto da curva correspondente a 7.4.2.6 Calcular o coeficiente de adensamento pela seguinte equação: 0,197 = onde Cv é o coeficiente de adensamento, expresso em quadrados por segundo H50 é a altura do corpo de prova correspondente a 50 % do adensamento primário, obtida conforme expressa em (cm); é o tempo correspondente à ocorrência de de adensamento primário, obtido conforme 7.4.2.4, expresso em segundos (s). NOTA Alternativamente, o coeficiente de adensamento pode ser expresso em metros quadrados por dia ou metros quadrados por ano 7.4.3 Processo de Taylor (ver Figura 4) 7.4.3.1 Para cada incremento de carga escolhido, desenhar a curva de adensamento, marcando-se no eixo das ordenadas a altura do corpo de prova e no eixo das abcissas a raiz quadrada do tempo. 7.4.3.2 Determinar o ponto correspondente a do adensamento primário, prolongando a reta definida pelos pontos iniciais da curva de adensamento até o eixo das ordenadas. 7.4.3.3 Traçar por esse ponto a linha reta com coeficiente angular igual a 1,15 vez o coeficiente da reta obtida em 7.4.3.2. A interseção desta reta com a curva de adensamento define ponto correspondente a 90 % do adensamento primário, obtendo-se, dessa forma, os valores de e 7.4.3.4 A altura do corpo de prova, correspondente a 50 % do adensamento primário, é obtida pela seguinte equação: 7.4.3.5 Calcular o coeficiente de adensamento pela seguinte equação: onde Cv é o coeficiente de adensamento, expresso em centímetros quadrados por segundo 10 ABNT 2020 Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 H50 é a altura do corpo de prova correspondente a do adensamento primário, obtida conforme 7.4.3.4, expressa em centímetros (cm); é o tempo correspondente à ocorrência de 90 % do adensamento primário, obtido conforme 7.4.3.3, expresso em segundos (s); NOTA Alternativamente, coeficiente de adensamento pode ser expresso em metros quadrados por dia ou metros quadrados por ano HO 28 27 H 50 de 26 do d 90 25 o 100 400 900 1600 Tempo (min) Figura 4 - Curva de altura do corpo de prova, em função da raiz quadrada do tempo, para cálculo do coeficiente de adensamento, pelo processo de Taylor 7.5 Índice de compressão 7.5.1 Traçar a curva índice de vazios em função do logaritmo da pressão aplicada, como exemplificado na Figura 5, sendo o índice de vazios, em cada estágio de pressão, obtido conforme 7.2.2. trecho dessa curva, posteriormente à pressão de pré-adensamento, é denominado trecho virgem e pode ser retilíneo ou não. ABNT 2020 - Todos os direitos reservados 11ABNT NBR 16853:2020 1,0 0,9 e i 0,8 e 1 0,7 de Trecho virgem 0,6 0,5 P2 0,4 10 100 1000 Pressão Figura 5 Curva do índice de vazios, em função do logaritmo da pressão 7.5.2 Sendo retilíneo o trecho virgem, determina o seu coeficiente angular (ver Figura 5) é determinado pela seguinte equação: - onde é o índice de compressão; é o índice de vazios correspondente a dois pontos quaisquer do trecho virgem; é a pressão associada ao índice de vazios e1 7.6 Pressão de pré-adensamento Determinar a pressão de pré-adensamento por um dos processos descritos em 7.6.1 e 7.6.2. 12 ABNT 2020 - Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 7.6.1 Processo de Casagrande (ver Figura 6) 7.6.1.1 Obter, na mesma curva citada em 7.5.1, ponto de mínimo raio de curvatura e, por ele, traçar uma paralela ao eixo das abscissas e uma tangente à curva. 7.6.1.2 Traçar a bissetriz do ângulo formado por essas retas. 7.6.1.3 A abscissa do ponto de interseção da bissetriz com o prolongamento do trecho virgem corresponde à pressão de pré-adensamento. Ponto de mínimo raio de curvatura de Pressão de adensamento 10 100 1000 Pressão Figura 6 Determinação da pressão de pré-adensamento, pelo processo de Casagrande 7.6.2 Processo de Pacheco Silva (ver Figura 7) 7.6.2.1 Traçar uma reta horizontal, passando pela ordenada correspondente ao índice de vazios inicial ej. 7.6.2.2 Prolongar o trecho virgem e determinar o seu ponto de interseção com a reta definida em 7.6.2.1. 7.6.2.3 Pelo ponto de interseção, traçar uma reta vertical até interceptar a curva. Por este ponto, traçar uma reta horizontal, determinando-se a sua interseção com o prolongamento do trecho virgem. A abscissa deste ponto define a pressão de pré-adensamento. NOTA Se o gráfico do índice de vazios em função da pressão aplicada apresentar o trecho virgem acentuadamente curvo, um processo alternativo para a determinação da pressão de pré-adensamento pode ser utilizado. Traçar o gráfico log (1 + e) em função do logaritmo da pressão e, sobre ela, aplicar processo de Pacheco Silva. Nesses casos, na nova forma gráfica, o trecho virgem tem se mostrado retilíneo para inúmeros solos (ver Bibliografia [1]). ABNT 2020 Todos os direitos reservados 13ABNT NBR 16853:2020 : de Pressão de 10 100 1000 Pressão Figura 7 Determinação da pressão de pré-adensamento, pelo processo de Pacheco Silva 7.6.3 Índice de vazios correspondentes à pressão de pré-adensamento Determinar, no eixo das ordenadas, o valor do índice de vazios correspondente à pressão de pré-adensamento. 8 Expressão dos resultados 8.1 Devem ser apresentados os resultados e informações de 8.2 a 8.9. 8.2 Curva índice de vazios em função do logaritmo da pressão aplicada, acompanhada das seguintes indicações: a) índice de vazios inicial; b) pressão de pré-adensamento, processo empregado para sua determinação e índice de vazios correspondente; c) índice de compressão, quando determinado; d) condição de ensaio (sem inundação ou inundado, neste caso indicando a pressão de inundação). 8.3 Curvas de adensamento (altura do corpo de prova em função do logaritmo do tempo) para todos os estágios de pressão. 8.4 Curva do coeficiente de adensamento, em função do logaritmo da pressão média no estágio, com indicação do método empregado para a determinação do coeficiente de adensamento. 14 ABNT 2020 Todos os direitos reservadosABNT NBR 16853:2020 NOTA A pressão média do estágio corresponde à média das pressões aplicadas no estágio considerado e no estágio anterior. 8.5 Curva logaritmo do coeficiente de permeabilidade em função do índice de vazios, para os ensaios em que foi feita a determinação do coeficiente de permeabilidade. 8.6 Características da amostra: a) indeformada (bloco ou coleta com tubo amostrador) ou deformada; b) se coletada com tubo amostrador, indicar as suas características e dimensões; c) se deformada, indicar o procedimento utilizado para a moldagem do corpo de prova. 8.7 Características do anel de adensamento: a) tipo (fixo ou flutuante): b) dimensões. 8.8 Massa específica aparente úmida ou seca, teor de umidade, índice de vazios e grau de saturação iniciais do corpo de prova. Teor de umidade, índice de vazios e grau de saturação final do corpo de prova. ABNT 2020 - Todos os direitos reservados 15ABNT NBR 16853:2020 Bibliografia [1] Martins, I.S.M. "Sobre uma nova relação índice de vazios tensão em solos". Rio de Janeiro, UFRJ, COPPE, 1983, Dissertação de Mestrado. 16 ABNT 2020 : Todos os direitos reservados