AULA Parte 7

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PROGRAMA
•Fundamentos de Estudos Geotécnicos;
•Propriedades Geotécnicas dos Solos;
•Investigação do Subsolo;
•Ensaios de Laboratório;
•Encostas, Empuxo de Terra e Contenções;
•Monitoramento Geotécnico; 
•Introdução a Fundações.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios de Caracterização
Granulometria
Peso Específico Aparente
Densidade Real do Grão
Umidade
Limites de Consistência
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio especiais
Ensaios para obras de terra Ensaios de Compactação
Adensamento
Triaxial Estático
Cisalhamento direto
Índice de Suporte Califórnia
Ensaio triaxial de carga repetida
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios para controle Frasco de areia
“Speedy”
Viga Benkelman
“Dynamic Cone Penetrometer”
Provas de Carga
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios de 
caracterização
Granulometria
Peso específico aparente
Densidade real do grão
Umidade
Ensaios de Caracterização
Limites de consistência
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Preparação de Amostras
Ensaios de Caracterização
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 041/94,
Solo - Preparação de Amostras para Ensaios de Caracterização, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-6457:1986, Amostras
de solo-Preparação para ensaios de compactação e ensaios de
caracterização, 1986.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Preparação de Amostras - Materiais
Ensaios de Caracterização
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Preparação de Amostras
Ensaios de Caracterização
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Teor de umidade
“Speed”
Alcool
Estufa
Teor de Umidade
100.(%)
s
w
P
Pw 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Alcool
Teor de Umidade
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 088/94, Solo-
Determinação do Teor de Umidade pelo Método Expedito do Alcool, 1994.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Alcool - Materiais
Teor de Umidade
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Alcool - Ensaio
Teor de Umidade
Amostra: Cerca de 50g do solo a ser ensaiado, passando na peneira de 2,0 
mm.
a) Pesa-se a cápsula e suporte;
b) Deposita-se na cápsula a amostra, tendo-se o cuidado de a espalhar em toda
superfície;
c) Determina-se o peso da cápsula com a amostra úmida, inclusive o suporte;
d) Despeja-se quantidade adequada de álcool etílico na amostra, removendo-a com
a espátula e inflamando a seguir o álcool; repete-se a operação três vezes;
e) Pesa-se a cápsula com o solo seco e o suporte.
100.(%)
s
w
P
Pw 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
“Speed”
Teor de Umidade
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 052/94, Solos
e Agregados Miudos-Determinação da Umidade com emprego do “Speedy”,
1994.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
“Speed” - Materiais
Teor de Umidade
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
“Speed” - Ensaio
Teor de Umidade
Peso da amostra em função da umidade admitida
Umidade estimada , % Peso da amostra , g
5 20
10 10
20 5
30 ou mais 3
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
“Speed” - Ensaio
Teor de Umidade
Leitura no manômetro (kPa ou kg/cm²) Umidade (%)
22222 )(2 HCOHCaOHCaC 
Carbureto de cácio  Gás acetileno
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Estufa
Teor de Umidade
DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 213/94, Solo-
Determinação do Teor de Umidade, 1994.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Estufa - Materiais
Teor de Umidade
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Estufa - Ensaio
Teor de Umidade
Massas mínimas das amostras de material úmido, em função do 
tamanho máximo das partículas
Tamanho máximo das 
partículas mm ( peneira)
Massa mínima da amostra 
úmida (g)
0,42 ( nº40 ) 10
4,8 ( nº4 ) 100
12,5 300
25,0 500
50,0 1000 100.(%)
capbs
bsbh
MM
MMw



100.(%)
s
w
P
Pw 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Densidade Real do Grão
DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 084/95,
Agregado Miúdo-Determinação da Densidade Real, 1995.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Densidade real do grão Picnômetro
Densidade Real do Grão
w
s


 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Densidade Real do Grão - Materiais
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Densidade Real do Grão - Ensaio
Amostra ~ 10g
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
)()( 2314
12
PPPP
PP



Densidade Real do Grão - Ensaio
ws
s
w
s
V
P


 
w
w
w V
P
 Se Vs = Vw wsw VP 
wdeslocada
s
ws
s
w
s
P
P
V
P




ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Peso Específico Aparente Natural
V
P

ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Peso Específico Aparente Natural
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-9813:1987, Solo-
Determinação da Massa Específica Aparente “in situ” com Emprego de
Cilindro de Cravação, 1987.
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 092/94,
Solos-Determinação da Massa Específica Aparente “in situ” com Emprego
do Frasco de Areia, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-7185:1988, Solo-
Determinação da Massa Específica Aparente “in situ” com Emprego do
Frasco de Areia, 1988.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Granulometria
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 051/94, Solos-
Análise Granulométrica, 1994.
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 080/94, Solos-
Análise Granulométrica por Peneiramento, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-7181:1988, Solo-Análise 
Granulométrica, 1988.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Granulometria
Curva granulométrica
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Granulometria por Peneiramento - Materiais
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Granulometria por Peneiramento - Ensaio
1) Verte-se a amostra com a água de lavagem através das peneiras de 2,0 mm e de 
0,075 mm, 
1) Verte-se a amostra com a água de lavagem através das peneiras de 2,0 mm e de 
0,075 mm, 
2) As frações da amostra retidas nas peneiras de 2,0 mm e de 0,075mm, após
lavadas, com água corrente, serão transferidas para a cápsula de porcelana de 500
ml, e secas em estufa a 1050 C-1100 C até constância de peso.
2) As frações da amostra retidas nas peneiras de 2,0 mm e de 0,075mm, após
lavadas, com água corrente, serão transferidas para a cápsula de porcelana de 500
ml, e secas em estufa a 1050 C-1100 C até constância de peso.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Granulometria por Peneiramento - Ensaio
3) Realiza-se o peneiramento do material seco contido nas cápsulas de porcelana, 
na série desejada de peneiras.
3) Realiza-se o peneiramento do material seco contido nas cápsulas de porcelana, 
na série desejada de peneiras.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Granulometria por Peneiramento - Ensaio
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limites de Consistência (Atterberg)
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limite de Liquidez
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 122/94,
Solos-Determinação do Limite de Liquidez-Método de Referência e Método
Expedito, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-6459:1984, Solo-
Determinação do Limite de Liquidez, 1984.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limite de Liquidez - Materiais
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limite de Liquidez - Ensaio
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Determinação do LL
Limite de Liquidez - Ensaio
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limite de Plasticidade
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 082/94,
Solos-Determinação do Limite de Plasticidade, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-7180:1988, Solo-
Determinação do Limite de Plasticidade, 1988.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limite de Plasticidade - Materiais
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limite de Plasticidade - Ensaio
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Limite de Plasticidade - Ensaio
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração
 DNER, Departamento Nacionalde Estradas de Rodagem, DNER-ME 087/94,
Solos-Determinação dos Fatores de Contração, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-7183:1982,
Determinação do Limite e Relação de Contração de Solos, 1982.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração
a) Limite de Contração - LC;
b) Razão de contração de solos.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração - Materiais
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração - Ensaio
1) Determina-se o volume da cápsula de contração, enchendo-a com 
mercúrio e medindo o volume na proveta graduada de 25 cm3.
2) Coloca-se a amostra na cápsula de porcelana e mistura-se 
cuidadosamente com água suficiente para saturar o solo, até obter-se 
uma massa fluida. 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração - Ensaio
3) Lubrificam-se as paredes da cápsula de contração com vaselina ou óleo 
apropriado, de modo a impedir a aderência do solo. Coloca-se no centro 
da cápsula de contração aproximadamente 1/3 do volume de solo 
necessário para enche-la, batendo-a, em seguida, de encontro a uma 
superfície firme, repetindo-se o procedimento por mais duas vezes de 
modo a encher completamente a cápsula de contração.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração - Ensaio
4) Deixa-se o solo secar ao ar até que mude de cor, secando-o depois em 
estufa a 1050 C - 1100 C, até constância de peso.
5) Determina-se, com aproximação de 0,1 g, o peso do solo seco contido na 
cápsula de contração.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração - Ensaio
6) Determina-se o volume da pastilha seca como se segue:
a) Na cápsula de porcelana,coloca-se a cuba de vidro, cheia de 
mercúrio, removendo-se o excesso por pressão da placa de vidro; 
b) Retira-se a pastilha da cápsula de contração, colocando-a cuidadosamente 
sobre o mercúrio, na cuba; faz-se pressão com a placa de vidro, de modo que 
os três pinos obriguem a pastilha a mergulhar inteiramente no mercúrio, 
medindo-se na proveta de 25 cm3, o volume de mercúrio deslocado pela 
pastilha, volume de solo seco.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Fatores de Contração - Ensaio
- Limite de Contração:
1001 x
P
VLC
S
S








1001 x
P
VLC
S
S








- Razão de contração:
S
S
V
PRC 
S
S
V
PRC 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais
Ensaio especiais
Adensamento
Triaxial
Cisalhamento direto
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais:
Cisalhamento Direto
Determina os parâmetros de resistência do solo: 
ângulo de atrito interno () e coesão (c).
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
 ASTM, American Society for Testing and Materials, D3080 – 04, Standard Test 
Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained Conditions, 
2004.
 ASTM, American Society for Testing and Materials, D6528 – 07, Standard Test 
Method for Consolidated Undrained Direct Simple Shear Testing of Cohesive 
Soils, 2007.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
• Resistência ao cisalhamento (de um solo) : A máxima 
resistência ao cisalhamento que um solo pode oferecer 
sob determinadas condições de tensão efetiva e drenagem 
(usada muitas vezes como sinônimo de resistência de 
pico);
• Resistência residual: A resistência ao cisalhamento que 
um corpo pode manter quando sujeito a deslocamentos 
excessivos após a resistência de pico ter sido mobilizada.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
Tensão normal de compressão
A1
Tensão de compressão
P
s= P/A1
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
Tensão cisalhante com a representação sobre uma superfície
z
z
Tensão cisalhante: t = F/A3
A3
t
tF
F
F
F
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
Definição de Ruptura
• Ruptura – o ponto em que contínuas deformações cisalhantes são obtidas 
sob tensões cisalhantes constantes ou com diminuição;
• Lei de Coulomb – a relação entre a tensão cisalhante tr e a tensão normal 
s no plano de ruptura, expressa por:
tr = c +s tg
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
Relação entre a tensão cisalhante e deslocamento no ensaio de 
cisalhamento direto
t
deslocamentoxf
tf
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
Lei de Coulomb
t
deslocamentoxf
tf2
1
2
3
tf1
tf3
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto
sn
t
f
c
tf= c + sn tgf
Lei de Coulomb (envoltória)
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto - Materiais
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto - Ensaio
• Posicionar a caixa porta amostra bipartida na prensa de
cisalhamento para o início do ensaio;
• Zerar os transdutores de deslocamento vertical e horizontal;
• Aplicar o carregamento normal;
• Iniciar a aplicação da tensão horizontal de cisalhamento;
• Efetuam-se as leituras necessárias para o traçado dos
gráficos em intervalos de tempo regulares e apropriados à
velocidade de cisalhamento da amostra.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Cisalhamento Direto - Ensaio
t
deslocamentoxf
tf2 1
2
3
tf1
tf3
sn
t
f
c
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais:
Triaxial estático
Determina os parâmetros de resistência do solo: 
ângulo de atrito interno () e coesão (c) através da 
obtenção de diferentes círculos de Mohr.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio Triaxial Estático
ASTM, American Society for Testing and Materials, D4767 - 11, Standard Test Method 
for Consolidated Undrained Triaxial Compression Test for Cohesive Soils, 2011;
ASTM, American Society for Testing and Materials, D7181 - 11, Method for 
Consolidated Drained Triaxial Compression Test for Soils, 2011;
ASTM, American Society for Testing and Materials, D2850 - 03, Standard Test Method 
for Unconsolidated Undrained Triaxial Compression Test onCohesive Soils, 2007.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio Triaxial Estático
 O ensaio clássico consiste em fazer crescer a tensão-desvio (sd = 
s1 - s3) até a ruptura do corpo de prova, mantendo-se constante a 
pressão hidrostática s3;
 A aplicação do acréscimo de tensão axial, s1 - s3, se faz a uma 
velocidade de deformação constante. Traça-se a curva (s1 - s3) x 
(e), deformação específica, onde se pode identificar um valor 
máximo da ordenada. Este valor, somado a s3, fornece a tensão 
principal s1 aplicada ao corpo-de-prova no momento da ruptura.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio Triaxial Estático
e
sd
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais:
Adensamento
Adensamento do solo é a diminuição do índice de vazios 
com o tempo, devido à saída de água do seu interior.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Adensamento
DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-IE 005/94, Solos-
Adensamento, 1994;
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-12007:1990, Solo-Ensaio
de Adensamento Unidimensional, 1990.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais:
Adensamento
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais:
Adensamento
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Especiais:
Adensamento
Teoria de Adensamento de Terzaghi
• Solo homogêneo e completamente saturado; 
• Partículas sólidas e água intersticial incompressíveis; 
• Adensamento unidirecional; 
• Escoamento da água e validez da Lei de Darcy;
• Determinadas características assumidas como constante;
• Extensão a toda massa de solo das teorias que se aplicam 
aos elementos infinitesimais;
• Relação linear entre a variação do índice de vazios e
a das tensões aplicadas.
• Matematicamente:
Então:
1
1
.
1
H
e
eH



ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Adensamento
• Conhecidos, para uma camada de solo:
– A altura original;
– O índice devazios;
– A variação do índice de vazios resultante da 
apliacação da carga.
• Pode-se:
– PREVER O RECALQUE NA CAMADA.
• Resultados de ensaios de laboratório  Estimativas 
de recalques no campo.
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Ensaio de Adensamento
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• Condição simulada no ensaio:
Camada de argila saturada
Camada drenante
Camada drenante
2Hd
Carga
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• Esquema do dispositivo do ensaio:
Extensômetro
Carga P
NA
Anel 
metálicoPedra 
porosa Amostra de solo
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• Ensaio:
– Amostra de solo é colocada num anel metálico, com pedras porosas 
no topo e na extremidade;
– A carga P é aplicada por um braço de alavanca;
– A compressão da amostra é medida por um extensômetro;
– Normalmente , cada carga é mantida por 24h (excepcionalmente 
48h);
– A pressão inicial aplicada à amostra dependerá do projeto.
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• Determinação antes do ensaio:
– Peso da amostra – P ou Ph;
– Teor de umidade – w ou h;
– Seção da amostra – A;
– Volume da amostra – V;
– Altura da amostra – H0;
– Densidade real dos grãos de solo – Gs ou d.
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• Determinação entes do 
ensaio:
1
d
se


)1( h
PPs h


w
S
A
PHs
 ..

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• Determinação durante o ensaio:
– Leitura inicial do extensômetro, antes da aplicação da 
carga - li;
– Leituras do extensômetro com tempo - ln;
– Leitura final do extensômetro com as deformações já 
estabilizadas;
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• Cálculo após o ensaio
(para cada estágio de pressão):
fi llH  HHH  0
1
SH
He
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• Apresentação dos resultados:
1. Curva tempo x recalque:
Traçada para cada estágio de carga, tem como eixo horizontal os 
tempos (escala logarítimica) e na vertical as deformações (escala 
decimal).
2. Curva pressão x índice de vazios:
Relaciona a pressão aplicada em cada estágio de carga, no eixo 
horizontal em escala logarítmica, com o índice de vazios da amostra no 
final do correspondente estágio, no eixo vertical em escala decimal.
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• Curva tempo x recalque:
1/4 1/2 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1775
1800
1825
Tempo (minutos) - log
Le
itu
ra
 (m
m
)
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• Curva pressão x índice de vazios:
Pressão (kN/m²) - log
0,10 1,0 10,0
Ín
di
ce
 d
e 
va
zi
os
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
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Ensaio de Adensamento
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• Análise dos resultados:
– Parâmetros obtidos:
• Pressão de preadensamento (s’a);
• Coeficiente de compressibilidade (mv);
• Índice de Compressão (Cc);
• Índice de Recompressão (Cr);
• Coeficiente de adensamento (Cv).
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• Análise dos resultados:
– Parâmetros obtidos:
• Pressão de preadensamento (s’a);
• Coeficiente de compressibilidade (mv);
• Índice de Compressão (Cc);
• Índice de Recompressão (Cr);
• Coeficiente de adensamento (Cv).
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• Pressão de préadensamento:
Na sua história geológica, um solo é submetido a 
pressões de adensamento. 
A pressão máxima de adensamento poderá ser 
igual ou inferior à pressão correspondente ao 
peso das camadas atualmente existentes, acima 
de uma profundidade considerada. 
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• Pressão de préadensamento:
Argilas normalmente 
adensadas
Aquelas em que a atual pressão geostática
efetiva é a máxima à qual o solo já esteve
submetido, no passado.
Argilas preadensadas Aquelas em que a atual pressão geostática
efetiva é menor do que alguma já
experimentada pelo solo no passado.
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• Pressão de préadensamento:
Máxima pressão efetiva a que a argila esteve submetida, 
nas suas condições naturais.
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• Curva Pressão x Índice de vazios:
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• Determinação da Pressão de préadensamento:
– Método de Casagrande (1936):
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• Determinação da Pressão de préadensamento:
– Método de Pacheco Silva:
- Prolonga-se a reta virgem até a horizontal 
correspondente ao índice de vazios inicial 
da amostra;
- Do ponto de interseção, traça-se uma 
vertical até a curva de adensamento;
- A partir da interseção da vertical com a 
curva de adensamento, traça-se uma 
horizontal;
- A abscissa do ponto de interseção da 
horizontal com o prolongamento da reta 
virgem, é a tensão de préadensamento.
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• Razão de sobreadensamento ou “overconsolidation 
ratio” (RSA ou OCR):
Relação entre a tensão de préadensamento e a tensão efetiva 
atual.
v
vmOCR
'
´



OCR > 1
s’v<s’vm
Solo préadensado:
Deformações pequenas e reversíveis
Comportamento elástico
OCR = 1
s’vs’vm
Solo normalmente adensado:
Deformações grandes e irreversíveis
Comportamento plástico
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• Análise dos resultados:
– Parâmetros obtidos:
• Pressão de preadensamento (s’a);
• Coeficiente de compressibilidade (mv);
• Índice de Compressão (Cc);
• Índice de Recompressão (Cr);
• Coeficiente de adensamento (Cv).
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• Coeficiente de compressibilidade (mv);
e
s’
s’s’
e
s’
e0
e1
- Variação de volume que uma camada de argila sofre, por adensamento, dividido 
pelo seu volume e pela pressão efetiva que provocou essa variação;
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Adensamento
Prof. Dr. Francisco Chagas
fchagasfilho@gmail.com
V
V
H
He  '. 


V
Vmv
'


emv
 Coeficiente de compressibilidade (mv);
e
s’
s’s’
e
s’
e0
e1
- Como:
01 e
e
V
V
H
H






01
1.
' e
emv 



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• Análise dos resultados:
– Parâmetros obtidos:
• Pressão de preadensamento (s’a);
• Coeficiente de compressibilidade (mv);
• Índice de Compressão (Cc);
• Índice de Recompressão (Cr);
• Coeficiente de adensamento (Cv).
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 Índice de compressão (CC);
- É a inclinação do trecho linear da curva e x ’ e é adimensional.
12
21
'log'log  

eeCC
s’ (log)
Ín
di
ce
de
Va
zio
s
e e1
e2
s’1 s’2
e
logs’
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 Índice de compressão (CC);
- Conhecido CC







1
2
12 log. 

CCee
- Determina-se o índice de vazios, após uma 
variação de tensão efetiva.
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• Análise dos resultados:
– Parâmetros obtidos:
• Pressão de preadensamento (s’a);
• Coeficiente de compressibilidade (mv);
• Índice de Compressão (Cc);
• Índice de Recompressão (Cr);
• Coeficiente de adensamento (Cv).
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H
e
C ivmr .
1
)'log'.(log
0




)'log'.(log
'log'log ivmrivm
vmi
r Ce
eeC 





H
e
eH
e
e
H
H .
11 00 







 Índice de recompressão (Cr);
- É a inclinação do trecho linear da curva e x ’ e é adimensional.
- Recalque:
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







1
2
1 ´
´log.
1 

 rCe
H








1
2
1 '
'log..
1 

 rCe
H
- Quando o solo se encontra com tensão efetiva abaixo da pressão de 
préadensamento (ponto A), um carregamento pode elevá-la:
1. Até um valor abaixo da tensão de préadensamento (ponto B);
2. Até um valor acima da tensão de préadensamento (ponto C).
Caso 1:
Caso 2:




















vm
f
C
i
vm
r CCe
H
'
'
log.
'
'log..
1 1 




- Recalque r:
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• Análise dos resultados:
– Parâmetros obtidos:
• Pressão de preadensamento (s’a);
• Coeficiente de compressibilidade (mv);
• Índice de Compressão (Cc);
• Índice de Recompressão (Cr);
• Coeficiente de adensamento (Cv).
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 Coeficiente de adensamento (Cv): 
- Parâmetro que retrata a velocidade do adensamento.
- Métodos de obtenção a partir do ensaio de adensamento:
i. Método do logarítmo do tempo (Casagrande);
ii. Método da raiz quadrada do tempo (Taylor).
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Retirada de bloco
indeformado
Colocação do bloco
em caixotes
Amostragem
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Retirada de tubo com
amostra do solo
Amostragem
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Colocação da amostra
no anel de adensamento
(retirada do bloco indeformado)
Amostragem
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Amostragem com 
tubo Shelby
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Amostra retirada do tubo 
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Dimensões do anel biselado
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Corpo de prova de amostra indeformada
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Talhagem da amostra
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Procedimento de arrasamento
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Fase de acabamento
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Montagem do c.p. na célula
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Ajuste da prensa 
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Talhagem de amostra compactada
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Célula a ser usada no ensaio de adensamento
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Colocação do anel com o corpo de prova na célula
1 2 3
4 5 6
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Visualização da prensa, 
antes da colocação da 
célula
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Colocação da célula na prensa
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Ajuste da célula na prensa
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Aplicação de carga e 
acompanhamento das leituras
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Saturação do corpo de prova pela 
inundação da célula
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Aplicação de estágio de 
carga com o c.p. saturado
Peso existente
Peso a ser acrescido
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Visualização do extensômetro que 
mede a deformação do c.p.
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Ensaio de Adensamento
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Ensaios para Obras de Terra
Ensaios para obras de terra Ensaios de Compactação
Índice de Suporte Califórnia
Ensaio triaxial de carga repetida
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 129/94,
Solos-Compactação Utilizando Amostras Não Trabalhadas, 1994.
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 162/94,
Solos-Ensaio de Compactação Utilizando Amostras Trabalhadas, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-7182:1986, Solo-
Ensaio de Compactação, 1986.
Ensaio de Compactação
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Compactação
 Compactação;
 Energia Normal;
 Energia Intermediária;
 Energia Modificada.
V
PLnNE 
E: Energia específica;
P: Peso do soquete;
L: Altura de queda do soquete;
n: Número de camadas; 
N: Número de golpes por camada;
V: Volume do cilindro.
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Ensaio de Compactação
Execução do ensaio Curva de compactação
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Índice de Suporte Califórnia
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 049/94,
Solos-Determinação do Índice de Suporte Califórnia Utilizando Amostras Não
Trabalhadas, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-9895:1987, Solos-
Índice de Suporte Califórnia-Método de Ensaio, 1987.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio ISC
Obtenção dos 
parâmetros de 
moldagem do CP Características 
expansivas Determinação do ISC
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
 Ensaio de Cargas Repetidas:
 O Ensaio Triaxial de carga repetida foi introduzido 
por Seed (1950) na Universidade da Califórnia;
 Instalado na COPPE/UFRJ em 1977.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
 Ensaio de Cargas Repetidas:
Premissa do ensaio:
s3 - Constante;
s1 – Variável;
sd = s1-s3
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Ensaio de Carga Repetida (Módulo de Resiliência-MR)
Equipamento triaxial de cargas repetidas (BERNUCCI te al., 2007):
AR COMPRIMIDO
CÉLULA TRIAXIALLVDT
Registro dos 
deslocamentos
CILINDRO DE
PRESSÃO
f h
15 30
10 20
7.5 15
5 10
h
f
Medidas em cm
CORPO-DE-PROVA
CÉLULA DE CARGA
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Carga Repetida (Módulo de Resiliência-MR)
Corpo-de-prova
Célula triaxial
Equipamento triaxial de cargas repetidas (BERNUCCI te al., 2007)
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaio de Carga Repetida (Módulo de Resiliência-MR)
Resumo do Ensaio
 Uma tensão axial repetida de magnitude pré-fixada é aplicada na forma 
senoidal por 0,1 segundos e removida por 0,9 segundos a um corpo de prova, 
resultando em ciclos de 1 s.
 Durante o ensaio, o corpo de prova é submetido a pares de tensão axial cíclica 
dinâmica (s1) e a tensão confinante estática (s3). 
 Os deslocamentos axiais resilientes (recuperáveis) do corpo-de-prova são 
medidos e empregados para calcular o módulo de resiliência.
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Módulo de Resiliência (MR): 
MR = sd / er
Sendo: s: tensão principal maior ou axial (kN/m2)
s3: tensão principal menor ou de confinamento (kN/m2)
sd: tensão-desvio (kN/m2)
er: deformação resiliente ou recuperável (er=dr / L) (mm/mm)
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Ensaios para Controle
Ensaios para controle Frasco de areia
“Speedy”
Viga Benkelman
“Dynamic Cone Penetrometer”
Provas de Carga
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Para Controle:
Massa Específica Aparente “in situ” com o Frasco de Areia
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 092/94,
Solos-Determinação da Massa Específica Aparente “in situ” com Emprego do
Frasco de Areia, 1994.
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-7185:1988, Solo-
Determinação da Massa Específica Aparente “in situ” com Emprego do Frasco
de Areia, 1988.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Para Controle:
• Frasco de areia
O frasco de areia determina o peso específico aparente seco 
da camada compactada através da utilização de uma areia 
“calibrada”.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Para Controle:
Viga Benkelman
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 024/94,
Determinação das Deflexões pela Viga Benkelman, 1994.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Para Controle:
• Viga Benkelman
Consiste de um equipamento muito simples que necessita
de um caminhão com eixo traseiro simples de roda dupla
carregado com 8,2t, para aplicar a carga sob a qual será
medida a deformação elástica.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Para Controle:
“Falling Weight Deflectometer” (FWD) – Deflectômetro de 
Impacto
 DNER, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, DNER-ME 273/96,
Determinação de Deflexões Utilizando o Deflectômetro de Impacto tipo “Falling
Weight Deflectometer” (FWD), 1996.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Para Controle:
• “Falling Weight Deflectometer” (FWD) – Deflectômetro de 
Impacto.
Considera o impacto por queda de um peso suspenso a
certa altura, sobre amortecedores que comunicam o choque
a uma placa metálica apoiada sobre o pavimento no ponto
de leitura da deflexão máxima.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Ensaios Para Controle:
• Dynamic Cone Penetrometer (DCP)
Equipamento utilizado para aferir a resistência à penetração 
de um determinado solo atrvés da percussão de um peso 
em uma haste com um cone na extremidade. Os resultamos 
em mm/golpe são correlacionados com valores de CBR
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Ensaios Para Controle:
Prova de Carga Estática
 ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-12131:2006, Estacas -
Prova de carga estática - Método de ensaio, 2006.
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Ensaios Para Controle:
• Prova de Carga Estática
Na prova de carga estática, o elemento da fundação é solicitado 
por um ou mais macacos hidráulicos, empregando-se um 
sistema de reação estável. Para tanto, é comum o uso de vigas 
metálicas e ancoragens embutidas no terreno.
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Ensaios Para Controle:
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR-13208:2007, Estacas - Ensaios de
carregamento dinâmico, 2007.
Prova de Carga Dinâmica
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Ensaios Para Controle:
• Prova de Carga Dinâmica
O ensaio consiste na instrumentação do fuste da estaca com transdutores e 
acelerômetros, que permitem monitorar a propagação das ondas 
decorrentes do golpe de um martelo (bate-estacas). As informações que os 
sensores fornecem (também chamadas de sinais) são condicionadas e 
processadas por um equipamento específico ; o Pile Driving Analyzer (PDA).
Durante a cravação de uma estaca, pode-se obter:
- força máxima do impacto
- energia do golpe (eficiência do sistema de cravação)
- tensões máximas
- danos estruturais e sua localização