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IUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL DISCIPLINA DE MECÂNICA DOS SOLOS COM FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL CÁLCULO DE ENSAIOS LABORATORIAIS DE MECÂNICA DOS SOLOS Cláudio Villegas Valejos Hyllttonn Wyktor D. Bazan Jocely Maria Thomazoni Loyola Tiago Augusto Ceccon CURITIBA 2005 UFPR / TC422 i APRESENTAÇÃO Esta compilação surgiu da necessidade de melhor compreensão dos alunos da disciplina de Mecânica dos Solos com Fundamentos em Geologia no que se refere a parte prática laboratorial de ensaios geotécnicos ministrada no segundo semestre. Cabe aqui um agradecimento especial aos Monitores Hyllttonn Wyktor D. Bazan, Cláudio Villegas Valejos e Tiago Augusto Ceccon, que a partir de um trabalho anterior realizado pelo Profº Alessander Kormann, das normas técnicas e do manual de utilização dos equipamentos tornaram possível esta primeira aproximação. UFPR / TC422 ii SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS........................................ VIII LISTA DE TABELAS ...........................................X LISTA DE PLANILHAS .......................................XI LISTA DE SIGLAS ...........................................XIV LISTA DE UNIDADES E CONVERSÕES..............XV PREFÁCIO ......................................................... 1 1. AMOSTRAS INDEFORMADAS....................... 3 1.1. INTRODUÇÃO ................................................... 3 1.2. OBTENÇÃO DE AMOSTRAS............................... 3 1.2.1. FERRAMENTAS E MATERIAIS................................... 3 1.2.2. AMOSTRA OBTIDA EM POÇOS OU TALUDES ............. 3 1.2.2.1 AMOSTRA DE SUPERFÍCIE PLANA ............................4 1.2.2.2 AMOSTRA DE SUPERFÍCIE VERTICAL......................5 1.2.2.3 IMPERMEABILIZAÇÃO DA AMOSTRA DE SOLO.........6 1.2.3. AMOSTRA EM FORMA CILÍNDRICA ........................... 7 1.2.4. AMOSTRAS EM CAIXAS ............................................ 8 2. ÍNDICE DE SUPORTE CALIFORNIA (CBR)... 10 2.1. INTRODUÇÃO ................................................. 10 2.1.1. HISTÓRICO..............................................................10 2.1.2. ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO.................................11 2.2. PROCEDIMENTO ............................................ 11 2.2.1. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS ..................................11 2.2.2. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA ....................................18 2.2.3. DESCRIÇÃO DA EXECUÇÃO .....................................19 2.3. CÁLCULOS...................................................... 21 2.3.1. UMIDADE.................................................................21 UFPR / TC422 iii 2.3.2. DENSIDADE ÚMIDA (γH) ............................................21 2.3.3. DENSIDADE SECA (γS) ..............................................22 2.3.4. EXPANSÃO...............................................................22 2.3.5. PRESSÃO .................................................................22 2.3.6. DETERMINAÇÃO DO ISC ..........................................23 2.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO................................. 23 2.4.1. RESOLU,ÇÃO ...........................................................32 2.4.1.1 PESO DO SOLO ÚMIDO A USAR..............................32 2.4.1.2 VOLUME DA ÁGUA A ADICIONAR............................32 2.4.1.3 UMIDADE (VERIFICAÇÃO) .......................................32 2.4.1.4 DENSIDADE ÚMIDA (γH)...........................................32 2.4.1.5 DENSIDADE SECA (γS) .............................................32 2.4.1.6 EXPANSÃO ..............................................................33 2.4.1.7 PRESSÃO.................................................................33 2.4.1.8 DETERMINAÇÃO DO ISC .........................................34 2.5. EXERCÍCIO PROPOSTO .................................. 44 2.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO........... 49 3. ADENSAMENTO DE SOLOS........................ 53 3.1. NORMA........................................................... 53 3.2. PROCEDIMENTO ............................................ 53 3.2.1. APARELHAGEM........................................................53 3.2.2. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA ....................................55 3.2.3. DESCRIÇÃO DA EXECUÇÃO .....................................57 3.3. CÁLCULOS...................................................... 58 3.3.1. PESO ESPECÍFICO APARENTE INICIAL ....................58 3.3.2. PESO ESPECÍFICO APARENTE SECO INICIAL...........58 3.3.3. ÍNDICE DE VAZIOS INICIAL......................................58 3.3.4. GRAU DE SATURAÇÃO INICIAL ................................59 3.3.5. ALTURA DOS SÓLIDOS.............................................59 3.3.6. ÍNDICE DE VAZIOS...................................................59 3.3.7. GRAU DE SATURAÇÃO FINAL...................................59 UFPR / TC422 iv 3.3.8. COEFICIENTE DE ADENSAMENTO ...........................60 3.3.8.1 PROCESSO DE CASAGRANDE.................................60 3.3.8.2 PROCESSO DE TAYLOR...........................................61 3.3.9. ÍNDICE DE COMPRESSÃO ........................................63 3.3.10. PRESSÃO DE PRÉ ADENSAMENTO .........................64 3.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO................................. 65 3.4.1. RESOLUÇÃO ............................................................67 3.4.1.1 VOLUME DO ANEL ..................................................67 3.4.1.2 UMIDADE INICIAL ...................................................67 3.4.1.3 DENSIDADE INICIAL................................................67 3.4.1.4 DENSIDADE SECO INICIAL .....................................67 3.4.1.5 ÍNDICE DE VAZIOS INICIAL .....................................67 3.4.1.6 GRAU DE SATURAÇÃO INICIAL ...............................67 3.4.1.7 ALTURA DOS SÓLIDOS............................................68 3.4.1.8 ÍNDICE DE VAZIOS..................................................68 3.4.1.9 GRAU DE SATURAÇÃO FINAL..................................69 3.4.1.10 COEFICIENTE DE ADENSAMENTO........................69 3.4.1.11 ÍNDICE DE COMPRESSÃO.....................................70 3.4.1.12 PRESSÃO DE PRÉ ADENSAMENTO .......................71 3.5. EXERCÍCIO PROPOSTO .................................. 84 3.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO........... 89 4. CISALHAMENTO DIRETO .......................... 93 4.1. NORMA........................................................... 93 4.2. PROCEDIMENTO ............................................ 93 4.2.1. APARELHAGEM........................................................93 4.2.2. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA ....................................94 4.2.3. DESCRIÇÃO DO APARELHO .....................................94 4.2.4. MONTAGEM DA CÉLULA ..........................................95 4.2.5. PREPARAÇÃO DO APARELHO ..................................96 4.2.6. ENSAIO....................................................................97 4.3. CÁLCULO ....................................................... 98 4.3.1. CARGA VERTICAL A SER APLICADA (N) ...................98 UFPR / TC422 v 4.3.2. CURVA τ X δHORIZONTAL ...............................................984.3.3. ENVOLTÓRIA DE MOHR...........................................99 4.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO............................... 101 4.4.1. RESOLUÇÃO ..........................................................107 4.4.1.1 CARGA VERTICAL A SER APLICADA (N).................107 4.4.1.2 TENSÃO TANGENCIAL...........................................108 4.4.1.3 TENSÃO NORMAL CORRIGIDA ..............................109 4.5. EXERCÍCIO PROPOSTO ................................ 119 4.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO......... 127 5. COMPRESSÃO SIMPLES .......................... 134 5.1. NORMAS....................................................... 134 5.2. PROCEDIMENTOS ........................................ 134 5.2.1. APARELHAGEM......................................................134 5.2.2. PREPARAÇÃO DE AMOSTRA ..................................135 5.2.3. EXECUÇÃO DO ENSAIO..........................................135 5.3. CALCULOS.................................................... 137 5.3.1. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE...............................137 5.3.2. DETERMINAÇÃO DA DEFORMAÇÕ ESPECÍFICA: ....137 5.3.3. DETERMINAÇÃO DA ÁREA CORRIGIDA..................137 5.3.4. PRESSÃO EXERCIDA SOBRE O CORPO DE PROVA.137 5.3.5. RESULTADOS.........................................................138 5.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO............................... 139 5.4.1. RESOLUÇÃO ..........................................................142 5.4.1.1 CÁLCULO DA UMIDADE ........................................142 5.4.1.2 CÁLCULO DA DEFORMAÇÃO ESPECÍFICA ............142 5.4.1.3 CÁLCULO DA ÁREA CORRIGIDA............................142 5.4.1.4 PRESSÃO SOBRE O CORPO DE PROVA:................142 5.4.1.5 RESULTADOS........................................................143 5.5. EXERCÍCIO PROPOSTO ................................ 146 5.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO......... 149 6. COMPRESSÃO TRIAXIAL......................... 151 UFPR / TC422 vi 6.1. ENSAIO DE COMPRESSÃO TRIAXIAL............ 151 6.2. MEDIDAS REALIZADAS................................. 152 6.3. ELEMENTOS DO CÁLCULO DOS ENSAIOS..... 154 6.4. OBTENÇÃO DA ENVOLTÓRIA........................ 155 6.5. ADENSAMENTO ANISOTRÓPICO................... 158 6.6. TRAJETÓRIAS DE CARREGAMENTO ............ 159 6.7. EXERCÍCIO RESOLVIDO............................... 159 6.7.1. RESOLUÇÃO ..........................................................170 6.7.1.1 ÁREA INICIAL ........................................................170 6.7.1.2 VOLUME INICIAL ...................................................170 6.7.1.3 VARIAÇÃO DE VOLUME ........................................170 6.7.1.4 VOLUME FINAL .....................................................170 6.7.1.5 VARIAÇÃO DE ALTURA..........................................170 6.7.1.6 ALTURA FINAL.......................................................170 6.7.1.7 DIÂMETRO FINAL ..................................................170 6.7.1.8 PESO ESPECÍFICO INICIAL....................................171 6.7.1.9 PESO ESPECÍFICO SECO ......................................171 6.7.1.10 PESO DO SOLO SECO .........................................171 6.7.1.11 PESO DA ÁGUA ...................................................171 6.7.1.12 VOLUME DE SÓLIDOS.........................................171 6.7.1.13 VOLUME DE VAZIOS ...........................................171 6.7.1.14 VOLUME DE ÁGUA..............................................171 6.7.1.15 VOLUME DE AR...................................................171 6.7.1.16 GRAU DE SATURAÇÃO ........................................171 6.7.1.17 ÍNDICE DE VAZIOS..............................................172 6.7.1.18 POROSIDADE ......................................................172 6.7.1.19 PESO ESPECÍFICO SATURADO............................172 6.7.1.20 PESO ESPECÍFICO SUBMERSO...........................172 6.7.1.21 TENSÃO EFETIVA NO ENSAIO.............................172 6.7.1.22 PRESSÃO EFETIVA DE CÂMARA .........................172 6.7.1.23 PRESSÃO EFETIVA AXIAL....................................172 6.7.1.24 CÍRCULOS DE MOHR E ENVOLTÓRIA .................172 UFPR / TC422 vii BIBLIOGRAFIA............................................... 183 L UFPR / TC422 viii LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 – ESCAVAÇÃO DE VALA AO REDOR DA AMOSTRA............4 FIGURA 2 – APROFUNDAMENTO DA VALA AO REDOR DA AMOSTRA4 FIGURA 3 – CORTE DA AMOSTRA ......................................................5 FIGURA 4 – DETERMINAÇÃO DO CONTORNO DA AMOSTRA ............5 FIGURA 5 – ESCAVAÇÃO EM TORNO DA AMOSTRA...........................5 FIGURA 6 – CORTE DA AMOSTRA DE SUPERFÍCIE VERTICAL ..........6 FIGURA 7 – IMPERMEABILIZAÇÃO DA AMOSTRA ..............................6 FIGURA 8 - IMPERMEABILIZAÇÃO DA AMOSTRA...............................7 FIGURA 9 – AMOSTRA CILÍNDRICA ....................................................8 FIGURA 10 - AMOSTRA CILÍNDRICA ..................................................8 FIGURA 11 - AMOSTRA CILÍNDRICA ..................................................8 FIGURA 12 - AMOSTRA CILÍNDRICA ..................................................8 FIGURA 13 – AMOSTRAS EM CAIXAS.................................................9 FIGURA 14 – AMOSTRAS EM CAIXAS.................................................9 FIGURA 15 – CILINDRO METÁLICO ..................................................14 FIGURA 16 – PRATO PERFURADO COM HASTES .............................15 FIGURA 17 – SOQUETES ..................................................................16 FIGURA 18 – PORTA EXTENSÔMETRO.............................................17 FIGURA 19 – PRENSA PARA A DETERMINAÇÃO DO ISC ..................18 FIGURA 20 – PISTÃO DE PENETRAÇÃO ...........................................18 FIGURA 21 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO..................24 FIGURA 22 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO..................44 FIGURA 23 – ANEL FIXO...................................................................54 FIGURA 24 – ANEL FLUTUANTE .......................................................54 FIGURA 25 – ALTURA X TEMPO ......................................................60 FIGURA 26 – ALTURA DO CORPO DE PROVA X TEMPO. ..................63 FIGURA 27 – OBTENÇÃO DA PRESSÃO DE PRÉ ADENSAMENTO ....64 UFPR / TC422 ix FIGURA 28 – τ X horδ .........................................................................99 FIGURA 29 – ENVOLTÓRIA DE MOHR............................................100 FIGURA 30 - ENVOLTÓRIA DE MOHR ............................................100 FIGURA 31 – CÍRCULO DE MOHR ..................................................101 FIGURA 32 – CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO................101 FIGURA 33 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO................119 FIGURA 34 – ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA ................................139 FIGURA 35 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO................140 FIGURA 36 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO................146 FIGURA 37 – ESQUEMA DA CÃMARA.............................................151 FIGURA 38 – FORÇAS ATUANTES NP CORPO DE PROVA...............154 FIGURA 39 – CURVAS DE TENSÃO DEFORMAÇÃO........................155 FIGURA 40 - OPÇÕES.....................................................................156 FIGURA 41 – ENVOLTÓRIA COM CIRCULOSDE MOHR .................157 FIGURA 42 – PLANOS DE RUPTURA...............................................158 UFPR / TC422 x LISTA DE TABELAS TABELA 1 – FERRAMENTAS E MATERIAIS .........................................3 TABELA 2 – ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO.....................................11 TABELA 3 – COEFICIENTES DE ADENSAMENTO .............................70 TABELA 4 – DADOS PARA O ÍNDICE DE COMPRESSÃO..................70 TABELA 5 – CÁLCULO DO ÍNDICE DE COMPRESSÃO......................71 UFPR / TC422 xi LISTA DE PLANILHAS PLANILHA 1 – DADOS DA COMPACTAÇÃO.......................................25 PLANILHA 2 – DADOS DA EXPANSÃO ..............................................26 PLANILHA 3 – DADOS DO PRIMEIRO PONTO ...................................27 PLANILHA 4 – DADOS DO SEGUNDO PONTO...................................28 PLANILHA 5 – DADOS DO TERCEIRO PONTO...................................29 PLANILHA 6 – DADOS DO QUARTO PONTO......................................30 PLANILHA 7 – DADOS DO QUINTO PONTO.......................................31 PLANILHA 8 – COMPACTAÇÃO .........................................................35 PLANILHA 9 - EXPANSÃO .................................................................36 PLANILHA 10 – PRIMEIRO PONTO ....................................................37 PLANILHA 11 – SEGUNDO PONTO....................................................38 PLANILHA 12 – TERCEIRO PONTO ...................................................39 PLANILHA 13 – QUARTO PONTO.......................................................40 PLANILHA 14 – QUINTO PONTO........................................................41 PLANILHA 15 – RESUMO DO ENSAIO DE CBR .................................42 PLANILHA 16 – RESUMO DO ENSAIO DE CBR .................................43 PLANILHA 17 - COMPACTAÇÃO........................................................45 PLANILHA 18 - EXPANSÃO ...............................................................46 PLANILHA 19 – TERCEIRO PONTO ...................................................47 PLANILHA 20 – RESUMO DO ENSAIO DE CBR .................................48 PLANILHA 21 – GABARITO DO RESUMO DO ENSAIO DE CBR .........49 PLANILHA 22 – GABARITO DA COMPACTAÇÃO................................50 PLANILHA 23 – GABARITO DA EXPANSÃO .......................................51 PLANILHA 24 – GABARITO DO TERCEIRO PONTO............................52 PLANILHA 25 – DADOS PARA O ENSAIO DE ADENSAMENTO ..........66 PLANILHA 26 – DADOS DO ENSAIO DE ADENSAMENTO .................72 PLANILHA 27 – CURVA ( )Ploge × .......................................................73 UFPR / TC422 xii PLANILHA 28 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 5 KPa .............74 PLANILHA 29 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 20 KPa ...........75 PLANILHA 30 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 40 KPa ...........76 PLANILHA 31 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 80 KPa ...........77 PLANILHA 32 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 160 KPa .........78 PLANILHA 33 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 320 KPa .........79 PLANILHA 34 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 640 KPa .........80 PLANILHA 35 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 1200 KPa .......81 PLANILHA 36 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 2560 KPa .......82 PLANILHA 37 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 5120 KPa .......83 PLANILHA 38 – DADOS PARA O ENSAIO DE ADENSAMENTO ..........85 PLANILHA 39 – CURVA ( )Ploge × .......................................................86 PLANILHA 40 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 25 KPa ...........87 PLANILHA 41 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 1600 KPa .......88 PLANILHA 42 – GABARITO DO ENSAIO DE ADENSAMENTO ............89 PLANILHA 43 – GABARITO: CURVA ( )Ploge × ....................................90 PLANILHA 44 – GABARITO: ADENSAMENTO PARA 25 KPa ..............91 PLANILHA 45 – GABARITO: ADENSAMENTO PARA 1600 KPa ...........92 PLANILHA 46 – DADOS DO CARREGAMENTO DE 50 KPa ..............102 PLANILHA 47 – DADOS DO CARREGAMENTO DE 100 KPa ............104 PLANILHA 48 – DADOS DO CARREGAMENTO DE 150 KPa ............106 PLANILHA 49 – RESOLUÇÃO DO CARREGAMENTO DE 50 KPa .....112 PLANILHA 50 – RESOLUÇÃO DO CARREGAMENTO DE 100 KPa ...114 PLANILHA 51 – RESOLUÇÃO DO CARREGAMENTO DE 150 KPa ...116 PLANILHA 52 – ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA.............................118 PLANILHA 53 - DADOS DO CARREGAMENTO DE 50 KPa ..............120 PLANILHA 54 - DADOS DO CARREGAMENTO DE 100 KPa ............122 PLANILHA 55 - DADOS DO CARREGAMENTO DE 150 KPa ............124 PLANILHA 56 - ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA .............................126 PLANILHA 57 – GABARITO PARA CARREGAMENTO DE 50 KPa .....127 UFPR / TC422 xiii PLANILHA 58 - GABARITO PARA CARREGAMENTO DE 100 KPa ....129 PLANILHA 59 - GABARITO PARA CARREGAMENTO DE 150 KPa ....131 PLANILHA 60 – GABARITO DA ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA .....133 PLANILHA 61 – DADOS PARA O CÁLCULO DO ENSAIO..................141 PLANILHA 62 – DADOS DA COMPRESSÃO SIMPLES ......................144 PLANILHA 63 – GRÁFICO TENSÃO – DEFORMAÇÃO DO SOLO ......145 PLANILHA 64 – DADOS DA COMPRESSÃO SIMPLES ......................147 PLANILHA 65 – GRÁFICO TENSÃO – DEFORMAÇÃO DO SOLO ......148 PLANILHA 66 – GABARITO: COMPRESSÃO SIMPLES......................149 PLANILHA 67 – GABARITO: TENSÃO – DEFORMAÇÃO DO SOLO ...150 PLANILHA 68 – ESTÁGIOS DE SATURAÇÃO E ADENSAMENTO......161 PLANILHA 69 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 1 ..............................162 PLANILHA 70 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 2 ..............................163 PLANILHA 71 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 3 ..............................164 PLANILHA 72 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 4 ..............................165 PLANILHA 73 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 5 ..............................166 PLANILHA 74 – UMIDADE DOS ENSAIOS .......................................167 PLANILHA 75 - RESUMO DO ENSAIO E DADOS DA RUPTURA......168 PLANILHA 76 – ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA.............................169 PLANILHA 77 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 1 ..............................174 PLANILHA 78 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 2 ..............................175 PLANILHA 79 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 3 ..............................176 PLANILHA 80 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 4 ..............................177 PLANILHA 81 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 5 ..............................178 PLANILHA 82 – UMIDADE DOS ENSAIOS .......................................179 PLANILHA 83 – RESUMO E PRESSÕES NA RUPTURA ....................180 PLANILHA 84 – RESULTADOS DO ENSAIO .....................................181 PLANILHA 85 – RESULTADOS DO ENSAIO .....................................182 UFPR / TC422 xiv LISTA DE SIGLAS ABMS – Associação Brasileira de Mecânica dos Solos. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. CBR – California Bearing Ratio (sinônimo de ISC). DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. ISC – Índice de Suporte Califórnia (sinônimo de CBR). LACTEC – Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento. LAME – Laboratório de Materiais e Estruturas. NBR – Norma Brasileira. USACE – United States Army Corps of Engineers. UFPR / TC422 xv LISTA DE UNIDADESE CONVERSÕES Comprimento: Polegada (inch) 1" = 2,54 cm = 25,4 mm Micrometro 1000 µm = 1 mm Volume: Centímetro cúbico 1000 cm³ = 1 dm³ = 1 litro Força: Grama-força 1000 gf = 1 Kgf = 10 N Pressão: Kilograma-força por cm² 1 Kgf/cm² = 100 KPa = 0,1 MPa Libras por polegada quadrada 1 psi = 6,985 KPa (Pounds per square inch – psi) UFPR / TC422 1 PREFÁCIO A Mecânica dos Solos desempenha um importante papel em vários ramos da Engenharia e hoje figura no elenco de vários cursos de graduação, até porque muitos processos mecânicos que ocorrem nos solos, e que são objetos de estudo da Mecânica dos Solos, fazem parte de assuntos científicos e de problemas relacionados com a segurança e qualidade de vida do homem. Processos específicos de grande interesse e importância incluem a estabilidade de fundações, de encostas, de aterros sanitários, contaminação de solos, entre outros. Em vista dessas considerações, esta compilação teve por objetivo dispor ao aluno da disciplina de Mecânica dos Solos com Fundamentos em Geologia elementos básicos importantes, que possam auxiliá-lo na condução de ensaios laboratoriais para fins geotécnicos. Embora se trate de uma compilação das normas técnicas da ABNT e de manuais de procedimentos das prensas utilizadas nos ensaios, o seu nível é elementar diante da complexidade exigida. Esta compilação está estruturada em 6 capítulos: o primeiro trata da retirada de amostras indeformadas; o segundo enfoca o ensaio CBR; já o terceiro trata do ensaio de adensamento; o quarto do ensaio de cisalhamento direto; o quinto capítulo aborda o ensaio de compressão simples e finalmente o último capítulo se refere ao ensaio triaxial. Ademais o aluno encontrará ao final de cada capítulo exercícios resolvidos e propostos, cujos dados foram obtidos de solos ensaiados pelo Laboratório de Solos do LACTEC, que gentilmente nos cedeu para fins didáticos. UFPR / TC422 2 Estes capítulos fazem parte do conteúdo programático da disciplina TC422 – Mecânica dos Solos com Fundamentos em Geologia do curso de Engenharia Civil da UFPR. Trata-se, no entanto,de uma primeira aproximação e por certo muitas alterações deverão ser introduzidas para melhor se aproximar dos objetivos propostos. Por isso, os autores agradecem qualquer manifestação crítica ou sugestiva que possa contribuir ao melhoramento dos conteúdos aqui abordados. Julho de 2005 Profª Jocely Maria Thomazoni Loyola UFPR / TC422 3 1 AMOSTRAS INDEFORMADAS 1. AMOSTRAS INDEFORMADAS 1.1. INTRODUÇÃO Amostras indeformadas são aquelas em que a estrutura natural do solo deve ser preservada. Estas amostras são necessárias para determinar parâmetros de dimensionamento de fundações. Estes parâmetros são obtidos através da realização de ensaios mecânicos laboratoriais. 1.2. OBTENÇÃO DE AMOSTRAS 1.2.1.FERRAMENTAS E MATERIAIS Para a obtenção de amostras indeformadas faz-se necessário utilizar as ferramentas cortantes e materiais mais adequados para cada solo. Estes materiais e ferramentas estão descritos na Tabela 1. TABELA 1 – FERRAMENTAS E MATERIAIS FERRAMENTA NORMAL FERRAMENTA COMPLEMENTAR FERRAMENTA PROVISÓRIA Colher Ferramentas de escavar Serra de arame Barbante Canivete Trincha Pá ou enxada Fogareiro Fita isolante Parafina Papel Chave de fenda Recipientes adequados Colher de pedreiro Luvas Faca Vaselina Régua Folhas de serra 1.2.2.AMOSTRA OBTIDA EM POÇOS OU TALUDES A amostra indeformada mais simples é obtida cortando-se parte do solo no tamanho desejado e impermeabilizando-se para evitar perda de umidade e rupturas durante seu transporte e manuseio. UFPR / TC422 4 Este método só deve ser utilizado em solos que não se deformem, desagreguem ou quebrem quando são removidas. 1.2.2.1 AMOSTRA DE SUPERFÍCIE PLANA Alisa-se a superfície do terreno e marca-se o contorno da amostra (por exemplo, 25 x 25 x 25 cm) a extrair; Escava-se uma vala ao redor dela (Figura 1); FIGURA 1 – ESCAVAÇÃO DE VALA AO REDOR DA AMOSTRA Aprofunda-se a escavação (Figura 2) e cortam-se os lados com o auxílio de uma faca (Figura 3). FIGURA 2 – APROFUNDAMENTO DA VALA AO REDOR DA AMOSTRA UFPR / TC422 5 FIGURA 3 – CORTE DA AMOSTRA 1.2.2.2 AMOSTRA DE SUPERFÍCIE VERTICAL Alisa-se cuidadosamente a superfície e marca-se o contorno da amostra (Figura 4); FIGURA 4 – DETERMINAÇÃO DO CONTORNO DA AMOSTRA Escava-se ao redor e por trás da amostra, mantendo-se a forma grosseira com a faca (Figura 5); FIGURA 5 – ESCAVAÇÃO EM TORNO DA AMOSTRA Corta-se a amostra do local cuidadosamente (Figura 6). UFPR / TC422 6 FIGURA 6 – CORTE DA AMOSTRA DE SUPERFÍCIE VERTICAL 1.2.2.3 IMPERMEABILIZAÇÃO DA AMOSTRA DE SOLO Corta-se a amostra formando arestas toscas; Aplicam-se três camadas de parafina derretida com uma trincha, nos sentidos vertical, horizontal e transversal, deixando as camadas anteriores secarem antes da aplicação de uma nova camada; A amostra deverá ser envolta em algodão ou tecido de nylon, devidamente amarrado com fita isolante ou barbante; Finalmente, deverão ser aplicadas mais três camadas de parafina (Figura 7). FIGURA 7 – IMPERMEABILIZAÇÃO DA AMOSTRA Para obter segurança no manuseio e transporte da amostra, coloca-se a amostra numa caixa de madeira e empacota-se para total proteção (Figura 8). UFPR / TC422 7 FIGURA 8 - IMPERMEABILIZAÇÃO DA AMOSTRA 1.2.3.AMOSTRA EM FORMA CILÍNDRICA Para coleta de amostra em solos arenosos é necessário todo cuidado para manter as características do solo. Para isto, faz-se uso do cilindro do ensaio de CBR como uma lata previamente preparada, possuindo diâmetro de 20cm e altura de 25cm, sendo esta quantidade suficiente para execução do ensaio. Deve-se untar a superfície interna da lata com vaselina, e abrir furos no fundo da lata (Figura 9); Em seguida horizontaliza-se a superfície do terreno e pressiona-se a lata contra o solo; a pressão deve ser moderada; Escava-se uma vala ao redor da lata; Pressiona-se novamente a lata para baixo, sem incliná-la, e escava-se ao seu redor, evitando-se atingir a amostra (Figura 10); Escava-se ainda mais a vala e repete-se o processo até que todo o solo ao redor da lata tenha sido retirado. Corta-se a amostra e derrama-se parafina nos furos e na parte inferior, regularizando a superfície e enchendo-a com parafina (Figura 12); Veda-se completamente e protege-se para transporte. UFPR / TC422 8 FIGURA 9 – AMOSTRA CILÍNDRICA FIGURA 10 - AMOSTRA CILÍNDRICA FIGURA 11 - AMOSTRA CILÍNDRICA FIGURA 12 - AMOSTRA CILÍNDRICA 1.2.4.AMOSTRAS EM CAIXAS É utilizada quando se faz necessário manter as condições naturais durante o transporte ou armazenamento. Escava-se como para obter um bloco de amostra, e em seguida coloca-se a caixa no sobre o solo, reduzindo-o se necessário (Figura 13); UFPR / TC422 9 FIGURA 13 – AMOSTRAS EM CAIXAS Derrama-se parafina sobre a amostra de tal modo que preencha os lados e a face superior. Em seguida, tampa-se a caixa (Figura 14); FIGURA 14 – AMOSTRAS EM CAIXAS Corta-se a amostra e retira-se a caixa, virando-a ao contrário; Corta-se a superfície exposta, impermeabiliza-se com parafina e fecha-se a caixa. UFPR / TC422 10 2 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFORNIA (CBR) 2. ÍNDICE DE SUPORTE CALIFORNIA (CBR) 2.1. INTRODUÇÃO 2.1.1.HISTÓRICO O método de Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio) teve sua origem no estado da Califórnia, quando foiintroduzido pelo engenheiro O. J. Porter em 1939. Foi depois desenvolvido e modificado pelo United States Corps of Engineeers (USACE), sendo hoje um dos mais conhecidos métodos de dimensionamento de pavimentos flexíveis. Por isso, é adotado por uma grande parcela dos órgãos rodoviários no Brasil e no mundo. O método original de Porter procurou uma prova de realidade prática, como a do cisalhamento, que executou em condições pré fixadas de densidade e umidade. Os resultados obtidos com os materiais ensaiados serviram para classificá-los, tendo em conta como os mesmo haviam se comportado em serviço, em sua densidade e umidade de obra. Embora as condições do ensaio CBR não sejam exatamente as das obras, não se pode esquecer que a resistência à penetração considerada no ensaio é uma medida de resistência de cisalhamento do material, fundamental para calcular sua estabilidade. O ensaio de penetração deve ser feito após 4 (quatro) dias de imersão do corpo de prova, para simular a pior condição possível do subleito. Assim, o valor 100% que corresponde a 70,31 Kgf/cm² (1000 psi) em corpo de prova embebido a 0,1" (2,54 mm) de penetração UFPR / TC422 11 corresponde a um material essencialmente friccional, mistura granular estabilizada, tamanho máximo de 1" (25,4 mm) de excelente comportamento em estradas, segundo estatísticas. Na época de efetuar-se a correlação, as densidades de obras, segundo as exigências das especificações californianas, possuíam valores semelhantes aos de Proctor e com pressão e altura de queda igualmente Standard de 2,5 Kgf e 8 Kgf/cm². O valor 100% poderá também corresponder à penetração de 0,2" (5,08 mm), sendo a pressão do material padrão 105,46 Kgf/cm² (1500 psi). 2.1.2.ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO TABELA 2 – ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO CARACTERÍSTICAS INERENTES A CADA ENERGIA DE COMPACTAÇÃO NORMAL INTERMEDIÁRIA MODIFICADA Soquete Grande Grande Grande Número de camadas 5 5 5 Número de golpes por camada 12 26 55 Altura do disco espaçador (mm) 63.5 63.5 63.5 CILINDRO Grande ENERGIA 2.2. PROCEDIMENTO O procedimento aqui descrito é o recomendado pela NBR 9895 2.2.1.EQUIPAMENTOS UTILIZADOS A aparelhagem necessária para a execução do ensaio está apresentada a seguir: o Balanças com sensibilidade e que permitam pesar nominalmente 20 Kgf, 1500 gf e 200 gf com resolução de 1 gf, 0,1 gf e 0,01 gf respectivamente; o Peneiras 4,8 mm e 19 mm; o Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110 ºC; UFPR / TC422 12 o Cápsulas metálicas para determinação da umidade; o Bandejas metálicas de 75 x 50 x 5 cm; o Régua biselada com comprimento de 30 cm; o Espátulas de lâmina flexível com aproximadamente 10 x 12 cm e 2 x 10 cm (largura x comprimento); o Cilindro que compreende o molde cilíndrico de bronze, latão ou ferro galvanizado, base perfurada, cilindro complementar de mesmo diâmetro (colarinho) e disco espaçador metálico, com as dimensões indicadas na Figura 15; o Soquete podendo ser de bronze, latão ou ferro galvanizado, com peso de 4536 ± 10 gf e dotado de dispositivo de controle de altura de queda (guia) de 457 ± 2 mm, com as dimensões indicadas na Figura 16; o Prato perfurado de bronze, latão ou ferro galvanizado, com 149 mm de diâmetro e 5 mm de espessura, haste central ajustável constituída de uma parte fixa rosqueada e de uma camisa rosqueada internamente, com a face superior plana para contato com o extensômetro, com as dimensões indicadas na Figura 17; o Porta-extensômetro, com as dimensões indicadas na Figura 18; o Disco anelar de aço para sobrecarga, dividido diametralmente em duas partes, possuindo 2270 ± 10 gf de peso total, diâmetro externo de 149 mm e diâmetro interno de 54 mm; o Extensômetro com curso mínimo de 10 mm, graduado em 0,01 mm; o Prensa, conforme indicado na Figura 19; UFPR / TC422 13 o Pistão de penetração (Figura 20), de aço, com 49,6 mm de diâmetro e altura em torno de 190 mm, variável conforme as condições de operação e fixo à parte inferior do anel; o Extrator de corpo de prova; o Tanque ou recipiente com capacidade tal que permita a imersão total do corpo de prova; o Papel filtro circular com cerca de 150 mm de diâmetro; o Provetas de vidro com capacidade de 1000 cm³, 200 cm³ e 100 cm³ provido de graduações de 10 cm³, 2 cm³ e 1 cm³, respectivamente; o Desempenadeira de madeira com 13 x 25 cm; o Conchas metálicas com capacidade de 1000 cm³ e 500 cm³; o Base rígida, preferencialmente de concreto, peso superior a 100 Kgf; o Frigideira para determinação da umidade higroscópica; o Fogareiro. UFPR / TC422 14 FIGURA 15 – CILINDRO METÁLICO Fonte: ABNT UFPR / TC422 15 FIGURA 16 – PRATO PERFURADO COM HASTES Fonte: ABNT UFPR / TC422 16 FIGURA 17 – SOQUETES Fonte: ABNT UFPR / TC422 17 FIGURA 18 – PORTA EXTENSÔMETRO Fonte: ABNT UFPR / TC422 18 FIGURA 19 – PRENSA PARA A DETERMINAÇÃO DO ISC Fonte: ABNT FIGURA 20 – PISTÃO DE PENETRAÇÃO Fonte: ABNT 2.2.2.PREPARAÇÃO DA AMOSTRA A amostra recebida é seca ao ar, destorroada no almofariz pela mão de gral, homogeneizada e reduzida, com o auxílio do repartidor de amostras ou por quarteamento, até obter-se uma amostra representativa de 6000 gf, para solos siltosos ou argilosos e 7000 gf, no caso de solos arenosos ou pedregulhosos. Passa-se esta amostra representativa na peneira de 19mm. Havendo material retido nessa peneira, procede-se à substituição do mesmo por igual quantidade em peso do material passando na peneira de 19 mm e retido na de 4,8 mm, obtido de outra amostra representativa. UFPR / TC422 19 A moldagem do corpo de prova para o ensaio de Índice de Suporte Califórnia (CBR) é feita na umidade ótima, obtida do ensaio de compactação, conforme a energia a ser adotada. Inicialmente, determina-se a umidade higroscópica do material pelo método da frigideira. Uma amostra do solo é colocada em uma cápsula, obtendo-se os seguintes valores: peso da cápsula e peso da cápsula + solo úmido. Na seqüência, transfere-se o solo da cápsula para a frigideira, a qual é levada ao fogareiro. A frigideira deve ser mantida no fogo até que se verifique constância de peso do conjunto frigideira + solo. Alcançada essa condição, o solo é colocado novamente na cápsula, obtendo-se: peso da cápsula + solo seco. Uma vez calculada a umidade higroscópica h1, o próximo passo consiste em calcular o peso de solo seco PS do material da bandeja. Determinando-se o peso do solo úmido PH da bandeja, PS é calculado por: 100 1 1 1h PP HS + ⋅= Com base na umidade ótima (hOT) do ensaio de compactação, o volume de água a adicionar será dado por: A OTS A hhP V γ⋅ −⋅= 100 )( 1 2.2.3.DESCRIÇÃO DA EXECUÇÃO Adiciona-se o volume de água calculado à amostra representativa do solo, procedendo-se a uma homogeneização adequada. A seguir pesa-se o molde, fixando-o então a sua base metálica. Ajusta-se o cilindro complementar (colarinho), coloca-se o disco espaçador e a folha de papel filtro, e apoia-se o conjunto em uma base plana e firme. UFPR / TC422 20 Lança-se a amostra representativa no interior do molde, em cinco camadas iguais. Cada uma das camadas será compactada, recebendo um número de golpes correspondente à energia de compactação adotada. A compactação de cada camada deve ser precedida de uma ligeira escarificaçãoda parte superior da camada subjacente. Determina-se a umidade de uma porção da amostra remanescente na bandeja, retirada imediatamente após a compactação da segunda camada. Esta umidade poderá se desviar até 0,5% da hOT. Remove-se o cilindro complementar, tendo-se antes o cuidado de destacar, com auxílio da espátula, o material a ele aderente. Com a régua biselada, rasa-se o material na altura exata do molde e retira-se cilindro do prato para remover o disco espaçador e o papel filtro. Determina-se o peso do conjunto molde cilíndrico + material úmido compactado. Fixa-se o mesmo ao prato de forma invertida, com o vazio deixado pelo disco espaçador para cima. No espaço deixado pelo disco espaçador será colocado o prato perfurado com haste ajustável e os discos anelares de sobrecarga, que equivalem ao peso do pavimento. Esta sobrecarga não poderá ser inferior a 4536 gf. Apoia-se, no bordo superior do molde cilíndrico, um tripé porta extensômetro, e a este tripé ajusta-se um extensômetro que, em contato com a haste ajustável do prato perfurado, permitirá medir as expansões ocorridas. Anotar a leitura inicial e imergir o corpo de prova no tanque para saturação. Efetuar leituras no extensômetro de 24 em 24 horas, no período de 96 horas. Terminado o período de embebição, o molde com o corpo de prova será retirado da imersão e deixado drenar durante 15 minutos. Pesa-se o conjunto, para determinação do peso de água absorvida da nova densidade do solo. O peso de água absorvida após a UFPR / TC422 21 drenagem corresponderá à diferença entre as pesagens do conjunto molde + amostra úmida compactada, antes e depois da embebição. Coloca-se no topo do corpo de prova, dentro do molde cilíndrico, a sobrecarga utilizada no ensaio de expansão. Leva-se então o conjunto ao prato da prensa e faz-se o assentamento do pistão de penetração do solo, através da aplicação de uma carga de aproximadamente 4,5 Kgf, controlada pelo anel dinamométrico. Procede-se então à zeragem dos extensômetros do anel dinamométrico e de medida de penetração do pistão no solo, cujo pino se apóia no bordo superior do molde. Aciona-se a manivela da prensa correspondente ao avanço micrométrico, de modo a se observar uma velocidade de 1,27 mm/min. Anota-se nos tempos e valores de penetração indicados na tabela as leituras do extensômetro do anel. 2.3. CÁLCULOS 2.3.1.UMIDADE %100 P P h PPP S A SHA ⋅= −= Onde: h é a umidade do solo (%) PH é o peso do solo úmido (gf) PS é o peso do solo seco (gf) PA é o peso da água (gf) 2.3.2.DENSIDADE ÚMIDA (γH) V PH H =γ Onde: γH é a densidade úmida do solo (gf/cm³) UFPR / TC422 22 PH é o peso úmido do material compactado (gf) V é o volume interno do cilindro = 2085 cm³ 2.3.3.DENSIDADE SECA (γS) 100 h1 1 HS + ⋅γ=γ Onde: γS é a densidade seca do solo (gf/cm³) 2.3.4.EXPANSÃO Com os valores de altura registrados durante a embebição do corpo de prova, o valor de expansão será calculado por: %100⋅∆= Altura DifExpansão Onde: ∆Dif é a diferença entre leituras de altura do corpo de prova (mm) Altura é a altura do corpo de prova padrão (Altura MOLDE – Altura DISCO) OBS.: Para disco espaçador de 63,5 mm, a altura inicial do corpo de prova será: 177,8 – 63,5 = 114,3 mm 2.3.5.PRESSÃO A FP = Onde: P pressão exercida pelo pistão de penetração no solo (N/cm²) A é a área do pistão = 19,32 cm² F é a força total exercida pelo pistão no solo (N) UFPR / TC422 23 OBS.: F é obtido através da curva de calibração do anel dinamométrico, aplicando o valor lido e obtendo a força correspondente. 2.3.6.DETERMINAÇÃO DO ISC A obtenção do ISC se faz traçando a curva pressão x penetração do pistão. Se a citada curva apresentar um ponto de inflexão, traça-se nesse ponto uma tangente até que se intercepte o eixo correspondente às penetrações do pistão. A curva corrigida será então composta por tal tangente mais a porção convexa da curva original, e a nova origem será o ponto aonde a tangente traçada intercepta o eixo das penetrações. Sendo “c” a distância entre a origem antiga e a origem corrigida, soma-se este valor às penetrações de 2,54 mm e 5,08 mm (0,1" e 0,2" respectivamente), encontrando-se os valores de pressão para essas penetrações corrigidas. O valor do Índice de Suporte Califórnia é obtido pela fórmula: %100 padrão Pressão corrigida Pressão ou calculada Pressão ISC% ⋅= 2.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO Calcule a partir dos dados do solo. a. A fase de Compactação b. A fase de Expansão c. A curva ISC(%) X Umidade(%) Considere a pressão do material padrão como: o Para 0,1" (2,54 mm): MPa6,9 kgf/cm² 69 ⋅= o Para 0,2" (5,08 mm): MPa10,35 kgf/cm² 103,5 ⋅= Os campos que deverão ser calculados estão hachurados em cinza. UFPR / TC422 24 A curva de calibração do anel dinamométrico é apresentada na Figura 21. FIGURA 21 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO y = 22,661x 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 200 400 600 800 1000 1200 Leitura do Anel Dinamométrico (µm) Ca rg a Ap lic ad a (N ) UFPR / TC422 25 PLANILHA 1 – DADOS DA COMPACTAÇÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 9.5 9.5 498 500 2 11 5425 2075.89 9515 4090 1.97 1.80 11.5 11.5 618 620 2 12 5448 2087.74 9728 4280 2.05 1.84 13.5 13.5 738 740 2 13 5437 2084.45 9939 4502 2.16 1.90 15.5 15.5 858 860 2 15 5497 2093.22 9976 4479 2.14 1.85 17.5 17.5 978 980 2 19 5501 2080.99 9871 4370 2.10 1.79 2 74.79 671.88 619.58 9.6 4 73.97 483.75 440.83 11.7 27 74.21 492.62 442.85 13.5 31 74.49 410.94 365.29 15.7 48 73.51 595.75 518.35 17.4 11/3/2004 6000 60721.2 UMIDADE ÓTIMA DA AMOSTRA (%) UMIDADE HIGROSCÓPICA DA AMOSTRA (%) MASSA DE SOLO SECO A USAR (g) MASSA DE SOLO ÚMIDO A PESAR (g) Diferença de volume (ml) 13.5 VERIFICAÇÃO DA UMIDADE ANTES DE COMPACTAR Diferença da umidade ótima (%) Umidade a compactar (%) Volume de água a adicionar (ml) Número da cápsula Massa da cápsula vazia (g) Massa da cáp. mais solo umido (g) Cilindro Número Volume do molde (cm³) Volume acrescentado (ml) Massa da cáp. mais solo seco (g) Umidade (%) Massa do molde (g) Massa da cápsula mais solo úmido (g) Massa da cápsula vazia (g) Umidade (%) Massa específica aparente seca γs (g/cm3) Massa do molde + solo (g) Massa do solo (g) Massa específica aparente (g/cm3) Massa da cápsula mais solo seco (g) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA COMPACTAÇÃO SEM REUSO UFPR / TC422 26 PLANILHA 2 – DADOS DA EXPANSÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 11-mar 11:00 20.00 11-mar 11:00 1.00 11-mar 11:00 20.00 12-mar 11:00 20.04 12-mar 11:00 1.04 12-mar 11:00 20.03 13-mar 11:00 20.04 13-mar 11:00 1.04 13-mar11:00 20.03 14-mar 11:00 20.04 14-mar 11:00 1.04 14-mar 11:00 20.03 15-mar 11:00 20.04 15-mar 11:00 1.04 15-mar 11:00 20.03 Massa da sobrecarga : 5544.00 11.42 Massa da sobrecarga : 5415.00 g Massa da sobrecarga : 5422.00 g 11-mar 11:00 20.00 11-mar 11:00 2.00 11 20.00 20.04 11.42 0.35 12-mar 11:00 19,,5 12-mar 11:00 1.03 12 1.00 1.04 11.42 0.35 13-mar 11:00 19.50 13-mar 11:00 1.02 13 20.00 20.03 11.41 0.26 14-mar 11:00 19.50 14-mar 11:00 1.02 15 20.00 19.50 11.43 15-mar 11:00 19.50 15-mar 11:00 1.02 19 2.00 1.02 11.43 Massa da sobrecarga : 5402.00 g Massa da sobrecarga : 5398.00 g Data Hora Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) celso/valdevan 11/3/2004 Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Hora Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Hora Leitura do relógio (mm) Expansão (%) 1311.42 Altura inicial do corpo de prova (mm) Leitura inicial (mm) 12 Leitura final (mm) Hora Leitura do relógio (mm) Clindro número Data Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número 11.43 11.41 Clindro número Data Hora 15 11.43 19 11 11.42 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA EXPANSÃO UFPR / TC422 27 PLANILHA 3 – DADOS DO PRIMEIRO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49.640 19.353 2.54 2.1662 31.39 33.33 33.33 5.08 3.4425 33.26 34.30 34.30 ISC(%) 34.30 0.00 0.0 0 0.00 0.000 0.63 0.5 24 543.86 0.281 1.27 1.0 78 1767.56 0.913 1.90 1.5 127 2877.95 1.487 2.54 2.0 185 4192.29 2.166 3.17 2.5 209 4736.15 2.447 3.81 3.0 238 5393.32 2.787 4.44 3.5 263 5959.84 3.080 5.08 4.0 294 6662.33 3.442 6.35 5.0 336 7614.10 3.934 7.62 6.0 383 8679.16 4.485 8.89 7.0 417 9449.64 4.883 10.16 8.0 465 10537.37 5.445 11.43 9.0 505 11443.81 5.9131 12.70 10.0 548 12418.23 6.4166 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO PRIMEIRO PONTO 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 28 PLANILHA 4 – DADOS DO SEGUNDO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49.640 19.353 2.54 2.8102 40.73 46.38 46.38 5.08 4.7539 45.93 47.83 47.83 ISC(%) 47.83 0.00 0.0 0 0.00 0.000 0.63 33 747.81 0.386 1.27 107 2424.73 1.253 1.90 184 4169.62 2.154 2.54 240 5438.64 2.810 3.17 286 6481.05 3.349 3.81 321 7274.18 3.759 4.44 372 8429.89 4.356 5.08 406 9200.37 4.754 6.35 473 10718.65 5.538 7.62 543 12304.92 6.358 8.89 603 13664.58 7.061 10.16 674 15273.51 7.892 11.43 720 16315.92 8.431 12.70 784 17766.22 9.180 ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO SEGUNDO PONTO 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 29 PLANILHA 5 – DADOS DO TERCEIRO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49.640 19.353 2.54 2.8453 41.24 46.38 46.38 5.08 5.5384 53.51 55.56 55.56 ISC(%) 55.56 0.00 0.0 0 0.00 0.000 0.63 34 770.47 0.398 1.27 98 2220.78 1.147 1.90 169 3829.71 1.979 2.54 243 5506.62 2.845 3.17 310 7024.91 3.630 3.81 372 8429.89 4.356 4.44 424 9608.26 4.965 5.08 473 10718.65 5.538 6.35 578 13098.06 6.768 7.62 671 15205.53 7.857 8.89 760 17222.36 8.899 10.16 870 19715.07 10.187 11.43 970 21981.17 11.358 12.70 1056 23930.02 12.365 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO TERCEIRO PONTO 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 30 PLANILHA 6 – DADOS DO QUARTO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49.640 19.353 2.54 2.5877 37.50 37.50 37.50 5.08 5.0818 49.10 49.10 49.10 ISC(%) 49.10 0.00 0.0 0 0.00 0.000 0.63 35 793.14 0.410 1.27 108 2447.39 1.265 1.90 158 3580.44 1.850 2.54 221 5008.08 2.588 3.17 273 6186.45 3.197 3.81 329 7455.47 3.852 4.44 364 8248.60 4.262 5.08 434 9834.87 5.082 6.35 551 12486.21 6.452 7.62 651 14752.31 7.623 8.89 774 17539.61 9.063 10.16 µ 870 19715.07 10.187 11.43 997 22593.02 11.674 12.70 1060 24020.66 12.412 ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO QUARTO PONTO 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 31 PLANILHA 7 – DADOS DO QUINTO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49.640 19.353 2.54 0.3279 4.75 8.40 8.40 5.08 0.9953 9.62 11.40 11.40 ISC(%) 11.40 0.00 0.0 0 0.00 0.000 0.63 3 67.98 0.035 1.27 11 249.27 0.129 1.90 17 385.24 0.199 2.54 28 634.51 0.328 3.17 40 906.44 0.468 3.81 53 1201.03 0.621 4.44 70 1586.27 0.820 5.08 85 1926.19 0.995 6.35 103 2334.08 1.206 7.62 111 2515.37 1.300 8.89 120 2719.32 1.405 10.16 129 2923.27 1.510 11.43 136 3081.90 1.592 12.70 147 3331.17 1.721 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO QUINTO PONTO 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) PR E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 32 2.4.1.RESOLU,ÇÃO 2.4.1.1 PESO DO SOLO ÚMIDO A USAR g6072 100 2,116000 100 h1PP 1Sh ⋅= +⋅= +⋅= 2.4.1.2 VOLUME DA ÁGUA A ADICIONAR Para o ponto de umidade ótima h = 13,5 % ( ) g738 1100 2,15,136000 100 )hh(PV A 1OTS A ⋅=⋅ −⋅=γ⋅ −⋅= Este cálculo deve ser efetuado para todas as umidades (umidade ótima, duas umidades acima da ótima e duas umidades abaixo da ótima) conforme a Planilha 8. 2.4.1.3 UMIDADE (VERIFICAÇÃO) Para o ponto de umidade ótima %5,13 21,7485,442 85,44262,492%100 P P h S A =− −=⋅= A verificação deve ser feita para todas as umidades conforme a Planilha 8. 2.4.1.4 DENSIDADE ÚMIDA (γH) Para o ponto de umidade ótima 3H H cm/g16,245,2084 54379939 V P ⋅=−==γ Este cálculo deve ser feito para todas as umidades conforme a Planilha 8. 2.4.1.5 DENSIDADE SECA (γS) 3 HS cm/g90,1 100 5,131 116,2 100 h1 1 ⋅= + ⋅= + ⋅γ=γ UFPR / TC422 33 Este cálculo deve ser feito para todas as umidades conforme a Planilha 8. 2.4.1.6 EXPANSÃO Para o cálculo deverão ser usados os dados da Planilha 9. %100 Altura leiturasentreDiferençaExpansão ⋅⋅⋅= Para o cilindro 11: %35,0%100 42,11 00,2004,20Expansão =⋅−= Para o cilindro 12: %35,0%100 42,11 00,104,1Expansão =⋅−= Para o cilindro 13: %26,0%100 41,11 00,2003,20Expansão =⋅−= Para o cilindro 15: %37,4%100 43,11 00,2050,19Expansão −=⋅−= Para o cilindro 19: %60,8%100 43,11 00,202,1Expansão −=⋅−= 2.4.1.7 PRESSÃO Para exemplificação serão calculados os valores de duas pressões para o primeiro ponto do Ensaio (Planilha 10). Para os demais pontos (Planilha 11 à Planilha 14) o procedimento será o mesmo. Pressão correspondente à penetração de 2,54 mm: MPa166,2cm/N62,216 353,19 185661,22 A FP 2 ⋅=⋅=⋅== Obs: MPa m N m cm cm N cm N 2 2 4 2 22 10101 10011 −=⋅= ⋅ ⋅⋅= UFPR / TC422 34 Pressão correspondente à penetração de 5,08 mm: MPa442,3cm/N25,344 353,19 294661,22 A FP 2 ⋅=⋅=⋅== Este cálculo deve ser feito para todas as penetrações e todos os pontos (Planilha 10 á Planilha 14) 2.4.1.8 DETERMINAÇÃO DO ISC Para exemplificação serão calculados os valores para o primeiro ponto do Ensaio (Planilha 10). Para os demais pontos (Planilha 11 à Planilha 14) o procedimento será o mesmo. ISC correspondente à penetração de 2,54 mm: %100 padrão Pressão corrigida Pressão ou calculada Pressão ISC% ⋅= %39,31%100 6,9 2,1662 ISC% =⋅= ISC correspondente à penetração de 2,54 mm: %100 padrão Pressão corrigida Pressão ou calculada Pressão ISC% ⋅= %26,33%100 10,35 3,4425 ISC% =⋅= Na Planilha 11 à Planilha 14 os valores de ISC adotados foram os corrigidos. Para a correção do ISC procede-se de acordo com o item 2.3.6. Lembra-se que o valor de ISC adotado também pode ser o valor calculado. UFPR / TC422 35 PLANILHA 8 – COMPACTAÇÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 9,5 9,5 498 500 2 11 5425 2075,89 9515 4090 1,97 1,80 11,5 11,5 618 620 2 12 5448 2087,74 9728 4280 2,05 1,84 13,5 13,5 738 740 2 13 5437 2084,45 9939 4502 2,16 1,90 15,5 15,5 858 860 2 15 5497 2093,22 9976 4479 2,14 1,85 17,5 17,5 978 980 2 19 5501 2080,99 9871 4370 2,10 1,79 2 74,79 671,88 619,58 9,6 4 73,97 483,75 440,83 11,7 27 74,21 492,62 442,85 13,5 31 74,49 410,94 365,29 15,7 48 73,51 595,75 518,35 17,4 11/3/2004 6000 60721,2 UMIDADE ÓTIMA DA AMOSTRA (%) UMIDADE HIGROSCÓPICA DA AMOSTRA (%) MASSA DE SOLO SECO A USAR (g) MASSA DE SOLO ÚMIDO A PESAR (g) Diferença de volume (ml) 13,5 VERIFICAÇÃO DA UMIDADE ANTES DE COMPACTAR Diferença da umidade ótima (%) Umidade a compactar (%) Volume de água a adicionar (ml) Número da cápsula Massa da cápsula vazia (g) Massa da cáp. mais solo umido (g) Cilindro Número Volume do molde (cm³) Volume acrescentado (ml) Massa da cáp. mais solo seco (g) Umidade (%) Massa do molde (g) Massa da cápsula mais solo úmido (g) Massa da cápsula vazia (g) Umidade (%) Massa específica aparente seca γs (g/cm3) Massa do molde + solo (g) Massa do solo (g) Massa específica aparente (g/cm3) Massa da cápsula mais solo seco (g) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA COMPACTAÇÃO SEM REUSO UFPR / TC422 36 PLANILHA 9 - EXPANSÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 11-mar 11:00 20,00 11-mar 11:00 1,00 11-mar 11:00 20,00 12-mar 11:00 20,04 12-mar 11:00 1,04 12-mar 11:00 20,03 13-mar 11:00 20,04 13-mar 11:00 1,04 13-mar 11:00 20,03 14-mar 11:00 20,04 14-mar 11:00 1,04 14-mar 11:00 20,03 15-mar 11:00 20,04 15-mar 11:00 1,04 15-mar 11:00 20,03 Massa da sobrecarga : 5544,00 11,42 Massa da sobrecarga : 5415,00 g Massa da sobrecarga : 5422,00 g 11-mar 11:00 20,00 11-mar 11:00 2,00 11 20,00 20,04 11,42 0,35 12-mar 11:00 19,,5 12-mar 11:00 1,03 12 1,00 1,04 11,42 0,35 13-mar 11:00 19,50 13-mar 11:00 1,02 13 20,00 20,03 11,41 0,26 14-mar 11:00 19,50 14-mar 11:00 1,02 15 20,00 19,50 11,43 4,37 15-mar 11:00 19,50 15-mar 11:00 1,02 19 2,00 1,02 11,43 8,60 Massa da sobrecarga : 5402,00 g Massa da sobrecarga : 5398,00 g Data Hora Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) celso/valdevan 11/3/2004 2.0015.04 Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Hora Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Hora Leitura do relógio (mm) Expansão (%) 1311,42 Altura inicial do corpo de prova (mm) Leitura inicial (mm) 12 Leitura final (mm) Hora Leitura do relógio (mm) Clindro número Data Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número 11,43 11,41 Clindro número Data Hora 15 11,43 19 11 11,42 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA EXPANSÃO UFPR / TC422 37 PLANILHA 10 – PRIMEIRO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49,640 19,353 2,54 2,1662 31,39 33,33 33,33 5,08 3,4425 33,26 34,30 34,30 ISC(%) 34,30 0,00 0,0 0 0,00 0,000 0,63 0,5 24 543,86 0,281 1,27 1,0 78 1767,56 0,913 1,90 1,5 127 2877,95 1,487 2,54 2,0 185 4192,29 2,166 3,17 2,5 209 4736,15 2,447 3,81 3,0 238 5393,32 2,787 4,44 3,5 263 5959,84 3,080 5,08 4,0 294 6662,33 3,442 6,35 5,0 336 7614,10 3,934 7,62 6,0 383 8679,16 4,485 8,89 7,0 417 9449,64 4,883 10,16 8,0 465 10537,37 5,445 11,43 9,0 505 11443,81 5,9131 12,70 10,0 548 12418,23 6,4166 ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 Carga(N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO PRIMEIRO PONTO 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 38 PLANILHA 11 – SEGUNDO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49,640 19,353 2,54 2,8102 40,73 46,38 46,38 5,08 4,7539 45,93 47,83 47,83 ISC(%) 47,83 0,00 0,0 0 0,00 0,000 0,63 33 747,81 0,386 1,27 107 2424,73 1,253 1,90 184 4169,62 2,154 2,54 240 5438,64 2,810 3,17 286 6481,05 3,349 3,81 321 7274,18 3,759 4,44 372 8429,89 4,356 5,08 406 9200,37 4,754 6,35 473 10718,65 5,538 7,62 543 12304,92 6,358 8,89 603 13664,58 7,061 10,16 674 15273,51 7,892 11,43 720 16315,92 8,431 12,70 784 17766,22 9,180 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO SEGUNDO PONTO 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 39 PLANILHA 12 – TERCEIRO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49,640 19,353 2,54 2,8453 41,24 46,38 46,38 5,08 5,5384 53,51 55,56 55,56 ISC(%) 55,56 0,00 0,0 0 0,00 0,000 0,63 34 770,47 0,398 1,27 98 2220,78 1,147 1,90 169 3829,71 1,979 2,54 243 5506,62 2,845 3,17 310 7024,91 3,630 3,81 372 8429,89 4,356 4,44 424 9608,26 4,965 5,08 473 10718,65 5,538 6,35 578 13098,06 6,768 7,62 671 15205,53 7,857 8,89 760 17222,36 8,899 10,16 870 19715,07 10,187 11,43 970 21981,17 11,358 12,70 1056 23930,02 12,365 ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO TERCEIRO PONTO 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 40 PLANILHA 13 – QUARTO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49,640 19,353 2,54 2,5877 37,50 37,50 37,50 5,08 5,0818 49,10 49,10 49,10 ISC(%) 49,10 0,00 0,0 0 0,00 0,000 0,63 35 793,14 0,410 1,27 108 2447,39 1,265 1,90 158 3580,44 1,850 2,54 221 5008,08 2,588 3,17 273 6186,45 3,197 3,81 329 7455,47 3,852 4,44 364 8248,60 4,262 5,08 434 9834,87 5,082 6,35 551 12486,21 6,452 7,62 651 14752,31 7,623 8,89 774 17539,61 9,063 10,16 µ 870 19715,07 10,187 11,43 997 22593,02 11,674 12,70 1060 24020,66 12,412 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO QUARTO PONTO 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 41 PLANILHA 14 – QUINTO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49,640 19,353 2,54 0,3279 4,75 8,40 8,40 5,08 0,9953 9,62 11,40 11,40 ISC(%) 11,40 0,00 0,0 0 0,00 0,000 0,63 3 67,98 0,035 1,27 11 249,27 0,129 1,90 17 385,24 0,199 2,54 28 634,51 0,328 3,17 40 906,44 0,468 3,81 53 1201,03 0,621 4,44 70 1586,27 0,820 5,08 85 1926,19 0,995 6,35 103 2334,08 1,206 7,62 111 2515,37 1,300 8,89 120 2719,32 1,405 10,16 129 2923,27 1,510 11,43 136 3081,90 1,592 12,70 147 3331,17 1,721 ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 15/3/2004 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO QUINTO PONTO 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 42 PLANILHA 15 – RESUMO DO ENSAIO DE CBR DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 1 0,35 2 0,35 3 0,26 4 -4,37 5 -8,60 6 9,6 Massa específica aparente seca (g/cm³) 49,10 34,30 47,831,835 1,903 PONTO Expansão (%)Umidade (%) ISC (%) 11/3/2004 1,850 1,797 CURVAS DE EXPANSÃO, ISC E COMPACTAÇÃO 1,789 55,56 11,40 11,7 13,5 15,7 17,4 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA RESUMO NBR-9897/87 -10,00 -5,00 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00 65,00 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 UMIDADE (%) MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA (g/cm³) EXPANSÃO (%) ISC (%) UFPR / TC422 43 PLANILHA 16 – RESUMO DO ENSAIO DE CBR DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 11/3/2004 COMPACTAÇÃO 1,78 1,80 1,82 1,84 1,86 1,88 1,90 1,92 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 UMIDADE (%) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA RESUMO NBR-9897/87 UFPR / TC422 44 2.5. EXERCÍCIO PROPOSTO Para o solo constante da Planilha 17 à Planilha 19, calcule. a. A Fase de Compactação. b. A Fase de Expansão. c. O valor de ISC(%) correspondente à Umidade ótima (Terceiro ponto). Considere a pressão do material padrão como: o Para 0,1" (2,54 mm): MPa6,9 kgf/cm² 69 ⋅= o Para 0,2" (5,08 mm): MPa10,35 kgf/cm² 103,5 ⋅= Os campos que deverão ser calculados estão hachurados em cinza. A curva de calibração do anel dinamométrico é apresentada na Figura 22. FIGURA 22 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO y = 22,923x + 73,205 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 50 100 150 200 Leitura do Anel Dinamométrico (µm) Ca rg a Ap lic ad a (N ) UFPR / TC42245 PLANILHA 17 - COMPACTAÇÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 30,5 30,5 19 5503 2081 5503 32,5 32,5 18 5533 2087 5533 34,5 34,5 16 5529 2096 5529 36,5 36,5 10 4909 2075 4909 40,5 40,5 20 5494 2081 5494 213 32,14 92,29 78,90 312 21,64 72,61 60,67 313 22,68 91,23 73,63 315 22,12 86,92 68,98 316 20,86 106,48 81,94 3/5/2004 6000 10,2 UMIDADE ÓTIMA DA AMOSTRA (%) UMIDADE HIGROSCÓPICA DA AMOSTRA (%) MASSA DE SOLO SECO A USAR (g) MASSA DE SOLO ÚMIDO A PESAR (g) Diferença de volume (ml) 34,5 VERIFICAÇÃO DA UMIDADE ANTES DE COMPACTAR Diferença da umidade ótima (%) Umidade a compactar (%) Volume de água a adicionar (ml) Número da cápsula Massa da cápsula vazia (g) Massa da cáp. mais solo umido (g) Cilindro Número Volume do molde (cm³) Volume acrescentado (ml) Massa da cáp. mais solo seco (g) Umidade (%) Massa do molde (g) Massa da cápsula mais solo úmido (g) Massa da cápsula vazia (g) Umidade (%) Massa específica aparente seca γs (g/cm3) Massa do molde + solo (g) Massa do solo (g) Massa específica aparente (g/cm3) Massa da cápsula mais solo seco (g) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA COMPACTAÇÃO SEM REUSO UFPR / TC422 46 PLANILHA 18 - EXPANSÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 3-mai 11ç:00 5,00 3-mai 11:00 5,00 3-mai 11:00 2,00 4-mai 7,99 4-mai 6,41 4-mai 2,96 5-mai 8,12 5-mai 6,57 5-mai 2,99 6-mai 8,17 6-mai 6,61 6-mai 3,14 7-mai 8,17 7-mai 6,61 7-mai 3,14 Massa da sobrecarga : 5575,00 g Massa da sobrecarga : 5517,00 g Massa da sobrecarga : 5561,00 g 3-mai 11:00 2,00 3-mai 11:00 5,00 4-mai 2,19 4-mai 5,19 5-mai 2,44 5-mai 5,35 6-mai 2,44 6-mai 5,41 7-mai 2,44 7-mai 5,46 Massa da sobrecarga : 5404,00 g Massa da sobrecarga : 5562,00 g Data Hora Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) 3/5/2004 Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Hora Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Hora Leitura do relógio (mm) Expansão (%) 16114,40 Altura inicial do corpo de prova (mm) Leitura inicial (mm) 18 Leitura final (mm) Hora Leitura do relógio (mm) Clindro número Data Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número 114,40 114,30 Clindro número Data Hora 10 114,20 20 19 114,10 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA EXPANSÃO UFPR / TC422 47 PLANILHA 19 – TERCEIRO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49,640 19,353 ISC(%) 0,00 0,0 0 0,63 19 1,27 45 1,90 68 2,54 86 3,17 97 3,81 110 4,44 115 5,08 122 6,35 130 7,62 139 8,89 144 10,16 150 11,43 155 12,70 161 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 7/5/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO TERCEIRO PONTO 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 48 PLANILHA 20 – RESUMO DO ENSAIO DE CBR DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 1 2 3 4 5 CURVAS DE EXPANSÃO, ISC E COMPACTAÇÃO 7/5/2004 PONTO Expansão (%)Umidade (%) ISC (%) Massa específica aparente seca (g/cm³) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA RESUMO NBR-9897/87 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 UMIDADE (%) MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA (g/cm³) EXPANSÃO (%) UFPR / TC422 49 2.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO PLANILHA 21 – GABARITO DO RESUMO DO ENSAIO DE CBR DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 1 2,78 2 1,41 3 1,00 4 0,39 5 0,40 28,6 Massa específica aparente seca (g/cm³) 1,302 1,353 PONTO Expansão (%)Umidade (%) ISC (%) 7/5/2004 1,244 1,213 CURVAS DE EXPANSÃO, ISC E COMPACTAÇÃO 1,191 15,31 30,6 34,5 38,3 40,2 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA RESUMO NBR-9897/87 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 UMIDADE (%) MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA (g/cm³) EXPANSÃO (%) UFPR / TC422 50 PLANILHA 22 – GABARITO DA COMPACTAÇÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 30,5 30,5 1218 1220 2 19 5503 2081 8749 3246 1,56 1,21 32,5 32,5 1338 1340 2 18 5533 2087 9081 3548 1,70 1,30 34,5 34,5 1458 1460 2 16 5529 2096 9343 3814 1,82 1,35 36,5 36,5 1578 1580 2 10 4909 2075 8479 3570 1,72 1,24 40,5 40,5 1818 1820 2 20 5494 2081 8970 3476 1,67 1,19 213 32,14 92,29 78,90 28,6 312 21,64 72,61 60,67 30,6 313 22,68 91,23 73,63 34,5 315 22,12 86,92 68,98 38,3 316 20,86 106,48 81,94 40,2 3/5/2004 6000 661210,2 UMIDADE ÓTIMA DA AMOSTRA (%) UMIDADE HIGROSCÓPICA DA AMOSTRA (%) MASSA DE SOLO SECO A USAR (g) MASSA DE SOLO ÚMIDO A PESAR (g) Diferença de volume (ml) 34,5 VERIFICAÇÃO DA UMIDADE ANTES DE COMPACTAR Diferença da umidade ótima (%) Umidade a compactar (%) Volume de água a adicionar (ml) Número da cápsula Massa da cápsula vazia (g) Massa da cáp. mais solo umido (g) Cilindro Número Volume do molde (cm³) Volume acrescentado (ml) Massa da cáp. mais solo seco (g) Umidade (%) Massa do molde (g) Massa da cápsula mais solo úmido (g) Massa da cápsula vazia (g) Umidade (%) Massa específica aparente seca γs (g/cm3) Massa do molde + solo (g) Massa do solo (g) Massa específica aparente (g/cm3) Massa da cápsula mais solo seco (g) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA COMPACTAÇÃO SEM REUSO UFPR / TC422 51 PLANILHA 23 – GABARITO DA EXPANSÃO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 3-mai 11ç:00 5,00 3-mai 11:00 5,00 3-mai 11:00 2,00 4-mai 7,99 4-mai 6,41 4-mai 2,96 5-mai 8,12 5-mai 6,57 5-mai 2,99 6-mai 8,17 6-mai 6,61 6-mai 3,14 7-mai 8,17 7-mai 6,61 7-mai 3,14 Massa da sobrecarga : 5575,00 g Massa da sobrecarga : 5517,00 g Massa da sobrecarga : 5561,00 g 3-mai 11:002,00 3-mai 11:00 5,00 19 5,00 8,17 114,10 2,78 4-mai 2,19 4-mai 5,19 18 5,00 6,61 114,40 1,41 5-mai 2,44 5-mai 5,35 16 2,00 3,14 114,30 1,00 6-mai 2,44 6-mai 5,41 10 2,00 2,44 114,20 0,39 7-mai 2,44 7-mai 5,46 20 5,00 5,46 114,40 0,40 Massa da sobrecarga : 5404,00 g Massa da sobrecarga : 5562,00 g 114,40 114,30 Clindro número Data Hora 10 114,20 20 19 114,10 18 Leitura final (mm) Hora Leitura do relógio (mm) Clindro número Data Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Expansão (%) 16114,40 Altura inicial do corpo de prova (mm) Leitura inicial (mm) Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Hora Leitura do relógio (mm) 3/5/2004 Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número Data Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) Clindro número HoraData Hora Leitura do relógio (mm) Altura inicial do corpo de prova (mm) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-9897/87 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA EXPANSÃO UFPR / TC422 52 PLANILHA 24 – GABARITO DO TERCEIRO PONTO DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 49,640 19,353 2,54 1,0565 15,31 15,31 5,08 1,4829 14,33 14,33 ISC(%) 15,31 0,00 0,0 0 0,00 0,000 0,63 19 508,74 0,263 1,27 45 1104,74 0,571 1,90 68 1631,97 0,843 2,54 86 2044,58 1,056 3,17 97 2296,74 1,187 3,81 110 2594,74 1,341 4,44 115 2709,35 1,400 5,08 122 2869,81 1,483 6,35 130 3053,20 1,578 7,62 139 3259,50 1,684 8,89 144 3374,12 1,743 10,16 150 3511,66 1,815 11,43 155 3626,27 1,874 12,70 161 3763,81 1,945 ISC (%) Diâmetro do pistão (mm) : 7/5/2004 Carga (N) Pressão aplicada (MPa) Área do pistão (cm²) : Penetração (mm) Penetração (mm) Tempo (min) Leitura no anel (µm) Valor corrigido (%) Adotado Pressão (MPa) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA GRÁFICO DO TERCEIRO PONTO 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PENETRAÇÃO (mm) P R E S S Ã O ( M P a ) UFPR / TC422 53 3 ADENSAMENTO DE SOLOS 3. ADENSAMENTO DE SOLOS O ensaio de adensamento de solos tem a finalidade de determinar, para um solo confinado lateralmente, as deformações verticais resultantes da aplicação de um dado carregamento. Adicionalmente, a determinação da magnitude dos recalques, são medidos também os tempos do ensaio de adensamento, o índice de compressão Cc e o coeficiente de adensamento Cv, que são utilizados na prática para a avaliação de recalques. 3.1. NORMA ABNT-MB-3336 Solo: Ensaio de Adensamento Unidimensional 3.2. PROCEDIMENTO 3.2.1.APARELHAGEM o A aparelhagem necessária para a execução do ensaio esta apresentada a seguir: o Prensa de adensamento. Em nosso laboratório usaremos uma prensa marca “PAVITEST”, do tipo “BISHOP”; o Célula de adensamento. Trata-se de um dispositivo apropriado para conter o corpo de provas e proporcionar meios para a aplicação de cargas verticais. É composta por uma base rígida, um anel para conter o corpo de prova, pedras porosas e cabeçote rígido de carregamento. O anel pode ser do tipo fixo (indeslocável, em relação à base rígida) ou flutuante (deslocável em relação à base, sendo UFPR / TC422 54 suportado pelo atrito lateral existente entre o corpo de prova e o anel). FIGURA 23 – ANEL FIXO Fonte: ABNT FIGURA 24 – ANEL FLUTUANTE Fonte: ABNT o Anel de adensamento com diâmetro interno mínimo de 50mm (preferencialmente 100mm) e altura mínima de 13mm, não podendo ser inferior a 10 (dez) vezes o máximo diâmetro do corpo de prova. A relação entre diâmetro interno e altura do anel deve ser, no mínimo, de 2,5; o Pedras porosas de diâmetro ligeiramente inferior (em torno de 0,2 a 0,5mm) ao diâmetro interno do anel de adensamento; o Extensômetro capaz de medir deslocamentos de até 1,5cm, com resolução de 0,01mm; UFPR / TC422 55 o Paquímetro; o Desbastador de amostra; o Papel filtro; o Régua metálica biselada; o Espátula; o Cronômetro; o Faca; o Balança com capacidade nominal de 3200 g, resolução de 0,1g e 0,01g, respectivamente, e sensibilidade compatível; o Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110ºC; o Cápsula de porcelana para coleta de amostra; o Cápsulas de alumínio para coleta de amostras; o Gabarito circular; 3.2.2.PREPARAÇÃO DA AMOSTRA Os corpos de prova podem ser obtidos a partir de amostras indeformadas (coletada na forma de blocos ou por meio de amostradores de parede fina) ou de amostras compactadas em laboratório. Na coleta da amostra no campo deve-se tomar cuidado com o transporte e a retirada das mesmas, para a manutenção de suas condições naturais, visto que os resultados do ensaio são altamente dependentes da qualidade das amostras. A preparação do corpo de prova deve efetuar-se, sempre que possível, em ambiente onde a mudança de umidade não exceda a 0,2%, assim como o ensaio necessita de ambientes cuja temperatura permaneça aproximadamente constante, admitindo-se flutuação de no máximo ±4ºC, e sem incidência direta de raios solares. Antes da execução do ensaio propriamente dito, deve-se obter os seguintes dados: o Massa, diâmetro interno e altura do anel de adensamento; UFPR / TC422 56 o Massa específica real dos grãos de solo; o Calibração da deformação do conjunto célula de adensamento – sistema de aplicação de carga, para solos pouco compressíveis. Quando se utiliza bloco de amostra indeformada de solo na preparação do corpo de prova, corta-se do bloco um prisma de solo cuja largura e altura sejam, aproximadamente, 2cm maior que o diâmetro e altura do anel a ser utilizado, respectivamente. No caso de amostra indeformada extraída de tubo amostrador, retira-se do tubo, através do extrator, uma amostra de altura de 2cm maior que a do anel de adensamento. Os corpos de prova devem ser talhados ou torneados rente ao topo do anel através da faca ou régua metálica biselada. A medida que seu diâmetro apresenta-se aproximadamente igual ao interno do anel, ele deve ser introduzido ao anel por leve pressionamento uniforme e com sobrealtura em relação ao anel utilizado, permitindo, assim, posterior acerto das superfícies da base e do topo. Pesa-se o conjunto anel + corpo de prova e anota-se o valor. Calcula-se o peso do corpo de prova subtraindo-se do valor obtido o peso do anel. Determina-se a altura do corpo de prova, caso seja menor que a do anel, e calcula-se o seu volume a partir da altura e do diâmetro interno. O peso específico aparente inicial é a relação entre massa e volume do corpo de prova. Para determinar o teor de umidade, pode-se usar as aparas de solo resultantes da talhagem do corpo de prova, pesando-se 3 amostras em cápsulas de alumínio para seguirem à estufa. A partir das aparas determina-se também o peso específico real dos grãos de solo. UFPR / TC42257 3.2.3.DESCRIÇÃO DA EXECUÇÃO Após a moldagem, o corpo de prova é colocado na célula de adensamento. Para utilização da prensa, primeiramente deve ser feito o equilíbrio da prensa, o que pode ser verificado através do nível de bolha sobre o braço da prensa. Feito isto, coloca-se a célula na prensa de adensamento, acertando-se o extensômetro em cada leitura. Aplicar a carga para dar uma pressão de aproximadamente 0,12 Kgf/cm² na amostra e iniciar as leituras do tempo e deformação. Se o corpo de prova evidenciar tendência de inchamento, aumentar rapidamente a pressão aplicada até eliminar tal tendência, provocando uma pequena compressão; esta será a pressão do primeiro carregamento. As leituras de compressão devem ser tomadas a intervalos totais de: 15, 30, 45 segundos e 1, 2, 5, 10, 15, 30, 60, 90, 120, 240 e 480 minutos, até que se alcance 90% de adensamento; este ponto pode ser determinado fazendo-se o gráfico de leituras de compressão com raiz quadrada do tempo decorrido, enquanto o ensaio estiver em andamento, até que os pontos plotados se desviem mais do que 20% da reta inicial. Podem ser então suspensas as leituras em intervalos pré-determinados, mas devem continuar a ser feitas leituras ocasionais até que tenha um número de pontos para o método do logaritmo do tempo. Ao fim de 24 horas devem ser feitas as leituras de tempo a compressão e a pressão aumentada para o dobro da pressão anterior; as leituras devem ser tomadas como foram para a primeira pressão aplicada. Em dias sucessivos, devem ser aplicados novos incrementos de pressão. UFPR / TC422 58 Depois que o último estágio de pressão tiver permanecido atuando por 24 horas, procede-se à descarga, geralmente em três ou quatro fases e finalizando com a pressão do primeiro carregamento. Após a leitura final para o último estágio de descompressão, desmonta-se rapidamente a célula, seca-se a água da amostra, pesa-se e coloca-se em estufa. Isto possibilita a obtenção do teor de umidade final de todo o corpo de prova. 3.3. CÁLCULOS 3.3.1.PESO ESPECÍFICO APARENTE INICIAL anel aneltotal I V PP −=γ Onde: γi é o peso específica aparente inicial (gf/cm³) Psolo é o peso do conjunto solo mais anel (gf) Panel é o peso do anel (gf) Vanel é o volume do anel (cm³) 3.3.2.PESO ESPECÍFICO APARENTE SECO INICIAL I I SI h100 100 + γ⋅=γ Onde: γSi é o peso específico aparente seco inicial (gf/cm³) hi é a umidade inicial (%) 3.3.3.ÍNDICE DE VAZIOS INICIAL 1e SI G 0 −γ γ= Onde: e0 é o índice de vazios inicial γG é o peso específico real dos grãos (gf/cm³) UFPR / TC422 59 3.3.4.GRAU DE SATURAÇÃO INICIAL A0 GI I e hS γ⋅ γ⋅= Onde: Si é o grau de saturação inicial (%) γA é o peso específico da água = 1,0gf/cm³ 3.3.5.ALTURA DOS SÓLIDOS 0 I S e1 HH += Onde: HS é a altura dos sólidos (cm) Hi é a altura inicial do corpo de prova (cm) 3.3.6.ÍNDICE DE VAZIOS 1 H He S −= Onde: e é o índice de vazios ao final do estágio H é a altura do corpo de prova ao final do estágio (cm) 3.3.7.GRAU DE SATURAÇÃO FINAL AF GF F e h S γ⋅ γ⋅= Onde: SF é o grau de saturação final (%) hF é o teor de umidade final (%) eF é o índice de vazios final (último carregamento) UFPR / TC422 60 3.3.8.COEFICIENTE DE ADENSAMENTO 3.3.8.1 PROCESSO DE CASAGRANDE O coeficiente de adensamento pode ser calculado para cada incremento de carga através do gráfico altura do corpo de prova em função do logaritmo do tempo, pelo processo de Casagrande: FIGURA 25 – ALTURA X TEMPO Fonte: ABNT Para cada incremento de carga escolhido, desenha-se 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; Traça-se uma reta tangente a curva passando pelo ponto de inflexão. Em seguida, defini-se a interseção dessa reta com o prolongamento da assíntota do trecho igual da curva. Transporta-se o ponto encontrado para o eixo das ordenadas, obtendo-se a altura H100; Para determinar o ponto correspondente a 0% do adensamento primário, seleciona-se duas alturas do corpo de prova, H1 e H2, UFPR / TC422 61 correspondentes aos tempos t1 e t2, cuja relação é igual a 4. A altura do corpo de prova que corresponde a 0% de adensamento é calculada por: )HH(HH 210 −+= OBS: os pontos 1 e 2 devem situar-se antes do ponto de inflexão da curva. A altura do corpo de prova que corresponde a 50% do adensamento primário é obtida por: 2 HHH 100050 += O tempo t50 obtém-se tomando-se a abscissa do ponto da curva correspondente a H50; O coeficiente de adensamento é obtido pela expressão: 50 2 50 V t )H5,0(197,0C ⋅⋅= Onde: VC é o coeficiente de adensamento (cm²/s) 50H é a altura do corpo de prova corresponde a 50% do adensamento primário (cm) 50t é o tempo correspondente à ocorrência de 50% do adensamento primário (s) 3.3.8.2 PROCESSO DE TAYLOR Para cada incremento de carga escolhido, desenha-se 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. Determina-se o ponto correspondente a 0% do adensamento primário, prolongando a reta definida pelos pontos iniciais da curva de adensamento até o eixo das ordenadas. UFPR / TC422 62 Traça-se por esse ponto uma linha reta com coeficiente angular igual a 1,15 vezes o coeficiente angular da reta obtida anteriormente. A intersecção desta reta com a curva de adensamento define o ponto correspondente a 90% do adensamento primário, obtendo-se, dessa forma, os valores de t90 e H90. A altura do corpo de prova, correspondente a 50% do adensamento primário, é obtida pela expressão: ( )900050 HH9 5HH −⋅−= O coeficiente de adensamento é dado pela expressão: 90 2 50 V t )H5,0(848,0C ⋅⋅= Onde: VC é o coeficiente de adensamento (cm²/s) 50H é a altura do corpo de prova correspondente a 50% do adensamento primário (cm) 90t é o tempo correspondente à ocorrência de 90% do adensamento primário. UFPR / TC422 63 FIGURA 26 – ALTURA DO CORPO DE PROVA X TEMPO. Fonte: ABNT 3.3.9.ÍNDICE DE COMPRESSÃO O índice de compressão Cc é calculado utilizando-se a curva índice de vazios em função do logaritmo da pressão aplicada. O trecho da curva posterior à pressão de pré adensamento é denominado de trecho virgem, podendo ser retilíneo ou não. Ajustando-se uma reta ao trecho virgem, pode-se determinar o seu coeficiente angular, que é dado por: 12 21 C plogplog ee C − −= Onde: Cc é o índice de compressão e1, e2 são os índices de vazios correspondentes a dois pontos quaisquer do trecho virgem p1, p2 são as pressões associadas aos índices de vazios e1 e e2 UFPR / TC422 64 3.3.10. PRESSÃO DE PRÉ ADENSAMENTO Utiliza-se o processo de Pacheco Silva: Traça-se uma reta horizontal passando pela ordenada corresponde ao índice de vaziosinicial e0; Prolonga-se o trecho virgem e determina-se o seu ponto de interseção com a reta horizontal; Pelo ponto de interseção, traça-se uma reta vertical até interceptar a curva. Por este ponto, traça-se uma reta horizontal, determinando-se a sua interseção com o prolongamento do trecho virgem. A abcissa deste ponto define a pressão de pré adensamento. OBS.: se o trecho virgem apresentar uma curvatura acentuada, pode-se traçar o gráfico log(1+e) em função do logaritmo de pressão, e sobre este aplicar a construção de Pacheco Silva. FIGURA 27 – OBTENÇÃO DA PRESSÃO DE PRÉ ADENSAMENTO Fonte: ABNT UFPR / TC422 65 3.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO Determine a partir dos dados do solo ensaiado constante na Planilha 26: a . As curvas de adensamento para cada um dos estágios de carregamento. b . O Coeficiente de Adensamento para o carregamento de 1280 Kpa. c . A curva e X log(P) d . O índice de compressão e a pressão de pré-adensamento do solo em questão. UFPR / TC422 66 PLANILHA 25 – DADOS PARA O ENSAIO DE ADENSAMENTO DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: DADOS : 11.00 7.125 35.43 2.005 108.90 79.942 106.98 UMIDADE INICIAL : ÍNDICES FÍSICOS : 0.919 0.730 2.864 21.00 44.86 39.88 26.38 0.519 20.58 51.96 45.40 26.43 2.822 20.77 60.23 52.40 24.75 25.471 Umidade Inicial (%) 25.9 36.385 QUADRO DE LEITURAS Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical dia hora min. seg. (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0 12.274 12.449 12.351 12.215 11.859 11.288 10.580 9.892 9.148 8.349 8 12.260 12.364 12.240 11.930 11.390 10.710 10.020 9.280 8.500 7.590 15 12.271 12.362 12.235 11.922 11.380 10.696 10.000 9.270 8.483 7.575 30 12.290 12.361 12.231 11.918 11.374 10.685 9.995 9.259 8.467 7.564 1 12.330 12.360 12.230 11.912 11.363 10.676 9.990 9.245 8.452 7.548 2 12.390 12.359 12.229 11.904 11.358 10.667 9.978 9.234 8.442 7.532 5 12.430 12.358 12.224 11.900 11.350 10.656 9.965 9.221 8.427 7.512 10 12.439 12.355 12.221 11.895 11.343 10.649 9.952 9.212 8.416 7.501 30 12.445 12.351 12.218 11.889 11.331 10.637 9.941 9.195 8.401 7.483 1 12.449 12.351 12.215 11.883 11.325 10.628 9.932 9.187 8.393 7.468 2 11.879 11.318 10.620 9.925 9.180 8.383 7.463 4 11.873 11.311 10.613 9.915 9.170 8.372 7.450 8 11.869 11.302 10.605 9.908 9.162 8.363 7.442 1 11.859 11.288 10.580 9.892 9.148 8.349 7.425 2 3 4 5 Umidade ao final do último carregamento (hf): 31.93 95.72 83.01 24.9 12.274 12.449 12.351 12.215 11.859 11.288 10.580 9.892 9.148 8.349 12.449 12.351 12.215 11.859 11.288 10.580 9.892 9.148 8.349 7.425 -0.175 0.098 0.136 0.356 0.571 0.708 0.688 0.744 0.799 0.924 -0.175 -0.077 0.059 0.415 0.986 1.694 2.382 3.126 3.925 4.849 20.225 20.127 19.991 19.635 19.064 18.356 17.668 16.924 16.125 15.201Altura H (mm) 1280 2560 5120 9060 Altura de sólidos (Hs) Massa do anel + solo (g) Final Densidade inicial (γi) Inicial (mm) Final (mm) Diferença (mm) Leituras Acumuladas Le itu ra s do C ar re ga m en to 40 Quadro Resumo 80 1605 20Pressão (kPa) 320 640 Densidade seca inicial(γsi) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ADENSAMENTO NBR 12007/90 216 254 256 25/8/2004 Diâmetro do anel (cm) Altura do anel (cm) Volume do anel (cm3) Cápsula Número Anel de Moldagem Massa da Cápsula mais solo úmido (g) 203 5 20Pressão de Ensaio (kPa) Cápsula Número Massa da Cápsula mais solo seco (g) Massa da Cápsula Vazia (g) Umidade (%) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Grau de saturação inicial (Si) Grau de saturação final (Sf) Massa da Cápsula Vazia (g) Massa Específica Real (g/cm³) Umidade (%) Massa do anel (g) Massa do anel + solo (g) Inicial Índice de vazios inicial(e0) Massa da Cápsula mais solo seco (g) 9060 Tempo Decorrido 51202560128040 160 320 64080 UFPR / TC422 67 3.4.1.RESOLUÇÃO 3.4.1.1 VOLUME DO ANEL 3 22 anel cm942,794 005,2125,7h 4 DhAV ⋅=⋅⋅π=⋅⋅π=⋅= 3.4.1.2 UMIDADE INICIAL Para a cápsula 216: %38,26%100 10,2188,39 88,3986,44 P Ph s a =⋅− −== Para a cápsula 254: %43,26%100 58,2040,45 40,4596,51 P Ph s a =⋅− −== Para a cápsula 256: %75,24%100 77,2040,52 40,5223,60 P Ph s a =⋅− −== Assim a umidade média é %90,25h = 3.4.1.3 DENSIDADE INICIAL 3 anel aneltotal I cm/g919,0942,79 43,359,108 V PP ⋅=−=−=γ 3.4.1.4 DENSIDADE SECO INICIAL 3 I I SI cm/g730,09,25100 919,0100 h100 100 ⋅=+ ⋅=+ γ⋅=γ 3.4.1.5 ÍNDICE DE VAZIOS INICIAL 864,21 730,0 822,21e SI G 0 =−=−γ γ= 3.4.1.6 GRAU DE SATURAÇÃO INICIAL %471,25 1864,2 822,29,25 e hS A0 GI I =⋅ ⋅=γ⋅ γ⋅= UFPR / TC422 68 3.4.1.7 ALTURA DOS SÓLIDOS mm19,5cm519,0 864,21 005,2 e1 HH 0 I S ⋅=⋅=+=+= 3.4.1.8 ÍNDICE DE VAZIOS Será calculado o índice de vazios para os quatro primeiros estágios de carregamento, os cálculos para os demais estágios são obtidos de maneira semelhante. 3.4.1.8.1 ESTÁGIO DE 5 KPa Leitura do Carregamento Inicial = 12,274 mm Leitura do Carregamento Final = 12,449 mm Diferença (mm) = - 0,175 mm (significa que a amostra inicialmente expandiu) Leituras Acumuladas = - 0,175 mm Altura H (mm) = 20,05 mm (altura do anel) + 0,175 = 20,225 mm Índice de Vazios (e): 898,21 19,5 225,201 H He S =−=−= 3.4.1.8.2 ESTÁGIO DE 20 KPa Leitura do Carregamento Inicial = 12,449 mm Leitura do Carregamento Final = 12,351 mm Diferença (mm) = 0,098 mm Leituras Acumuladas = - 0,175 +0,098 = - 0,077 mm Altura H (mm) = 20,05 mm (altura do anel) + 0,077 = 20,127 mm Índice de Vazios (e): 879,21 19,5 127,201 H He S =−=−= 3.4.1.8.3 ESTÁGIO DE 40 KPa Leitura do Carregamento Inicial = 12,351 mm Leitura do Carregamento Final = 12,215 mm Diferença (mm) = 0,136 mm UFPR / TC422 69 Leituras Acumuladas = - 0,077 +0,136 = 0,059 mm Altura H (mm) = 20,05 mm (altura do anel) - 0,059 = 19,991 mm Índice de Vazios (e): 853,21 19,5 991,191 H He S =−=−= 3.4.1.8.4 ESTÁGIO DE 80 KPa Leitura do Carregamento Inicial = 12,215 mm Leitura do Carregamento Final = 11,859 mm Diferença (mm) = 0,356 mm Leituras Acumuladas = 0,059 +0,356 = 0,415 mm Altura H (mm) = 20,05 mm (altura do anel) - 0,415 = 19,635 mm Índice de Vazios (e): 784,21 19,5 635,191 H He S =−=−= 3.4.1.9 GRAU DE SATURAÇÃO FINAL %40,36 1930,1 822,29,24 e hS AF GF F =⋅ ⋅=γ⋅ γ⋅= 3.4.1.10 COEFICIENTE DE ADENSAMENTO As curvas de adensamento são apresentada na Planilha 27 à Planilha 37. Para a determinação dos coeficientes de adensamento foi utilizado o processo de Taylor: ( )900050 HH9 5HH −⋅−= 90 2 50 V t )H5,0(848,0C ⋅⋅= Um resumo dos dados para a obtenção dos coeficientes de adensamento e o cálculo dos mesmos é apresentado na tabela abaixo. Os valores calculados para os coeficientes de adensamento desconsideram a compressão imediata, ou seja, o ajuste da reta desconsidera o primeiro ponto,sendo ajustada para o segundo, UFPR / TC422 70 terceiro e quarto pontos. A Planilha 30 e Planilha 33 ilustram este procedimento. TABELA 3 – COEFICIENTES DE ADENSAMENTO Pressão t90 h90 h0 h50 h50 t90 t90 Cv Cv Cv (kPa) (raiz) (mm) (mm) (mm) (cm) (min) (seg) (cm²/s) (m²/dia) (m²/ano) 20 0.852 20.137 20.143 20.139 2.014 0.725 43.504 0.020 0.171 62.331 40 0.812 20.007 20.025 20.015 2.001 0.660 39.605 0.021 0.185 67.623 80 0.963 19.689 19.717 19.701 1.970 0.927 55.595 0.015 0.128 46.676 160 1.098 19.138 19.181 19.157 1.916 1.206 72.382 0.011 0.093 33.898 320 0.883 18.456 18.510 18.480 1.848 0.779 46.765 0.015 0.134 48.823 640 0.794 17.770 17.817 17.791 1.779 0.631 37.841 0.018 0.153 55.920 1280 1.141 17.017 17.077 17.044 1.704 1.301 78.070 0.008 0.068 24.877 2560 0.954 16.230 16.309 16.265 1.627 0.910 54.578 0.010 0.089 32.408 5120 1.106 15.320 15.391 15.352 1.535 1.223 73.369 0.007 0.059 21.475 3.4.1.11 ÍNDICE DE COMPRESSÃO O índice de compressão pode ser calculado pela relação: 12 21 C plogplog ee C − −= Observando-se os dados para o gráfico e X log(P) na Tabela 4 TABELA 4 – DADOS PARA O ÍNDICE DE COMPRESSÃO PRESSÃO (kN) e 5 2,898 20 2,879 40 2,853 80 2,784 160 2,674 320 2,538 640 2,405 1280 2,262 2560 2,108 5120 1,930 UFPR / TC422 71 Escolhendo-se dois pontos da trecho virgem da curva (Tabela 5), obtém-se o valor de Cc. TABELA 5 – CÁLCULO DO ÍNDICE DE COMPRESSÃO e1 2.262 e2 1.930 p1 1280 p2 5120 Cc 0.552 DADOS PARA O CÁLCULO DE Cc 552,0 )1280log()5120log( 930,1262,2 plogplog ee C 12 21 C =− −=− −= 3.4.1.12 PRESSÃO DE PRÉ ADENSAMENTO A obtenção da pressão de pré adensamento é demonstrada na Planilha 27 através do processo de Pacheco Silva. UFPR / TC422 72 PLANILHA 26 – DADOS DO ENSAIO DE ADENSAMENTO DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: DADOS : 11,00 7,125 35,43 2,005 108,90 79,94 106,98 UMIDADE INICIAL : ÍNDICES FÍSICOS : 0,919 0,730 2,864 21,00 44,86 39,88 26,38 0,519 20,58 51,96 45,40 26,43 2,822 20,77 60,23 52,40 24,75 25,471 Umidade Inicial (%) 25,9 36,385 QUADRO DE LEITURAS Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical dia hora min. seg. (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0 12,274 12,449 12,351 12,215 11,859 11,288 10,580 9,892 9,148 8,349 8 12,260 12,364 12,240 11,930 11,390 10,710 10,020 9,280 8,500 7,590 15 12,271 12,362 12,235 11,922 11,380 10,696 10,000 9,270 8,483 7,575 30 12,290 12,361 12,231 11,918 11,374 10,685 9,995 9,259 8,467 7,564 1 12,330 12,360 12,230 11,912 11,363 10,676 9,990 9,245 8,452 7,548 2 12,390 12,359 12,229 11,904 11,358 10,667 9,978 9,234 8,442 7,532 5 12,430 12,358 12,224 11,900 11,350 10,656 9,965 9,221 8,427 7,512 10 12,439 12,355 12,221 11,895 11,343 10,649 9,952 9,212 8,416 7,501 30 12,445 12,351 12,218 11,889 11,331 10,637 9,941 9,195 8,401 7,483 1 12,449 12,351 12,215 11,883 11,325 10,628 9,932 9,187 8,393 7,468 2 11,879 11,318 10,620 9,925 9,180 8,383 7,463 4 11,873 11,311 10,613 9,915 9,170 8,372 7,450 8 11,869 11,302 10,605 9,908 9,162 8,363 7,442 1 11,859 11,288 10,580 9,892 9,148 8,349 7,425 2 3 4 5 Umidade ao final do último carregamento (hf): 31,93 95,72 83,01 24,9 12,274 12,449 12,351 12,215 11,859 11,288 10,580 9,892 9,148 8,349 12,449 12,351 12,215 11,859 11,288 10,580 9,892 9,148 8,349 7,425 -0,175 0,098 0,136 0,356 0,571 0,708 0,688 0,744 0,799 0,924 -0,175 -0,077 0,059 0,415 0,986 1,694 2,382 3,126 3,925 4,849 20,225 20,127 19,991 19,635 19,064 18,356 17,668 16,924 16,125 15,201Altura H (mm) 1280 2560 5120 9060 Altura de sólidos (Hs) Massa do anel + solo (g) Final Densidade inicial (γi) Inicial (mm) Final (mm) Diferença (mm) Leituras Acumuladas Le itu ra s do C ar re ga m en to 40 Quadro Resumo 80 1605 20Pressão (kPa) 320 640 Densidade seca inicial(γsi) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ADENSAMENTO NBR 12007/90 216 254 256 25/8/2004 Diâmetro do anel (cm) Altura do anel (cm) Volume do anel (cm3) Cápsula Número Anel de Moldagem Massa da Cápsula mais solo úmido (g) 203 5 20Pressão de Ensaio (kPa) Cápsula Número Massa da Cápsula mais solo seco (g) Massa da Cápsula Vazia (g) Umidade (%) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Grau de saturação inicial (Si) Grau de saturação final (Sf) Massa da Cápsula Vazia (g) Massa Específica Real (g/cm³) Umidade (%) Massa do anel (g) Massa do anel + solo (g) Inicial Índice de vazios inicial(e0) Massa da Cápsula mais solo seco (g) 9060 Tempo Decorrido 51202560128040 160 320 64080 UFPR / TC422 73 PLANILHA 27 – CURVA ( )Ploge × DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/8/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-12007/90 ADENSAMENTO 1,50 1,70 1,90 2,10 2,30 2,50 2,70 2,90 3,10 1 10 100 1000 10000 Pressão (Kpa) I n d i c e d e V a z i o s Pa = 156,92 KPa Cc = 0,552 UFPR / TC422 74 PLANILHA 28 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 5 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/8/2004 ADENSAMENTO NBR 12007/90 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 5kPa 20,00 20,05 20,10 20,15 20,20 20,25 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 75 PLANILHA 29 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 20 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LAME ADENSAMENTO LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 20kPa 20,120 20,140 20,160 20,180 20,200 20,220 20,240 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 76 PLANILHA 30 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 40 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/8/2004 LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 40 kPa 19,980 20,000 20,020 20,040 20,060 20,080 20,100 20,120 20,140 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) 19.98 20.00 20.02 20.04 20.06 20.08 20.10 20.12 20.14 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 Raiz (t) (min) A l t u r a d o C o r p o d e P r o v a ( m m ) UFPR /TC422 77 PLANILHA 31 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 80 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/8/2004 LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 80 kPa 19,600 19,650 19,700 19,750 19,800 19,850 19,900 19,950 20,000 20,050 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 78 PLANILHA 32 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 160 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/8/2004 LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 160 kPa 19,000 19,100 19,200 19,300 19,400 19,500 19,600 19,700 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 79 PLANILHA 33 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 320 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/8/2004 LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 320 kPa 18,300 18,400 18,500 18,600 18,700 18,800 18,900 19,000 19,100 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) 18.30 18.40 18.50 18.60 18.70 18.80 18.90 19.00 19.10 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 Raiz (t) (min) A l t u r a d o C o r p o d e P r o v a ( m m ) UFPR / TC422 80 PLANILHA 34 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 640 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/8/2004 LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 640 kPa 17,600 17,700 17,800 17,900 18,000 18,100 18,200 18,300 18,400 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 81 PLANILHA 35 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 1200 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/8/2004 LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 1280 kPa 16,800 16,900 17,000 17,100 17,200 17,300 17,400 17,500 17,600 17,700 17,800 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 82 PLANILHA 36 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 2560 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/8/2004 LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 2560 kPa 16,000 16,100 16,200 16,300 16,400 16,500 16,600 16,700 16,800 16,900 17,000 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 83 PLANILHA 37 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 5120 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/8/2004 LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 5120 kPa 15,000 15,200 15,400 15,600 15,800 16,000 16,200 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 84 3.5. EXERCÍCIO PROPOSTO Determine a para o solo abaixo (Planilha 38): a . As curvas de adensamento para os estágios de 25 Kpa e 1600 KPa . b . O Coeficiente de Adensamento para o carregamento de 1600 KPa . c . A curva ( )Ploge × d . O índice de compressão e a pressão de pré-adensamento do solo em questão. UFPR / TC422 85 PLANILHA 38 – DADOS PARA O ENSAIO DE ADENSAMENTO DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: DADOS : AAN-012 7,135 81,96 2,100 220,70 218,32 UMIDADE INICIAL : ÍNDICES FÍSICOS : 20,82 52,39 43,96 20,07 57,89 47,78 2,997 20,74 61,07 50,26 Umidade Inicial (%) QUADRO DE LEITURAS Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical dia hora min. seg. (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0 26,000 25,805 25,692 25,438 25,077 25,041 24,445 23,600 22,449 8 25,850 25,740 25,511 25,220 25,072 24,575 23,880 22,690 21,570 15 25,845 25,738 25,505 25,150 25,072 24,560 23,770 22,655 21,560 30 25,840 25,735 25,498 25,145 25,072 24,550 23,743 22,618 21,490 1 25,837 25,730 25,491 25,137 25,072 24,534 23,712 22,590 21,453 2 25,830 25,727 25,485 25,133 25,071 24,523 23,695 22,565 21,421 5 25,828 25,720 25,478 25,123 25,069 24,508 23,670 22,538 21,391 10 25,825 25,718 25,470 25,118 25,065 24,499 23,660 22,520 21,371 30 25,820 25,713 25,463 25,105 25,059 24,487 23,640 22,500 21,349 1 25,820 25,710 25,458 25,100 25,054 24,480 23,630 22,488 21,335 2 25,815 25,707 25,452 25,094 25,052 24,472 23,623 22,478 21,328 4 25,812 25,702 25,450 25,089 25,050 24,462 23,618 22,470 21,315 8 25,810 25,700 25,445 25,085 25,047 24,460 23,608 22,460 21,308 1 25,692 25,438 25,077 25,041 24,452 23,600 22,449 21,290 2 3 25,805 24,445 4 5 Umidade ao final do último carregamento (hf): 74,31 209,86 174,49 Tempo Decorrido 160080050 100 200 400100 Massa do anel (g) Massa do anel + solo (g) Inicial Índice de vazios inicial(e0) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Grau de saturação inicial (Si) Grau de saturação final (Sf) Massa da Cápsula Vazia (g) Massa Específica Real (g/cm³) Umidade (%) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Massa da Cápsula Vazia (g) Umidade (%) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) 22 12,5 25Pressão de Ensaio (kPa) Cápsula Número 260 245 256 25/6/2004 Diâmetro do anel (cm) Altura do anel (cm) Volume do anel (cm3) Cápsula Número Anel de Moldagem Massa da Cápsula mais solo úmido (g) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ADENSAMENTO NBR 12007/90 Densidade seca inicial(γsi) 200 40050 Quadro Resumo 100 10013 25Pressão (kPa) Inicial (mm) Final (mm)Diferença (mm) Leituras Acumuladas Le itu ra s do C ar re ga m en to 800 1600 Altura de sólidos (Hs) Massa do anel + solo (g) Final Densidade inicial (γi) Altura H (mm) Os campos hachurados deverão ser calculados. UFPR / TC422 86 PLANILHA 39 – CURVA ( )Ploge × DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/6/2004 e X log (P) 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 1,60 10 100 1000 10000 Pressão (kPa) Í n d i c e d e V a z i o s ( e ) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-12007/90 ADENSAMENTO Pa = ? kPa Cc = ? UFPR / TC422 87 PLANILHA 40 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 25 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/6/2004 LAME ADENSAMENTO LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 25 kPa 20,680 20,700 20,720 20,740 20,760 20,780 20,800 20,820 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 88 PLANILHA 41 – ADENSAMENTO PARA PRESSÃO DE 1600 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LAME ADENSAMENTO LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/6/2004 CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 1600 kPa - Inundado 16,200 16,400 16,600 16,800 17,000 17,200 17,400 17,600 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 89 3.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO PLANILHA 42 – GABARITO DO ENSAIO DE ADENSAMENTO DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: DADOS : AAN-012 7,135 81,96 2,100 220,70 83,96 218,32 UMIDADE INICIAL : ÍNDICES FÍSICOS : 1,652 1,210 1,476 20,82 52,39 43,96 36,43 0,848 20,07 57,89 47,78 36,49 2,997 20,74 61,07 50,26 36,62 74,136 Umidade Inicial (%) 36,5 114,930 QUADRO DE LEITURAS Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura Leitura δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical δvertical dia hora min. seg. (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0 26,000 25,805 25,692 25,438 25,077 25,041 24,445 23,600 22,449 8 25,850 25,740 25,511 25,220 25,072 24,575 23,880 22,690 21,570 15 25,845 25,738 25,505 25,150 25,072 24,560 23,770 22,655 21,560 30 25,840 25,735 25,498 25,145 25,072 24,550 23,743 22,618 21,490 1 25,837 25,730 25,491 25,137 25,072 24,534 23,712 22,590 21,453 2 25,830 25,727 25,485 25,133 25,071 24,523 23,695 22,565 21,421 5 25,828 25,720 25,478 25,123 25,069 24,508 23,670 22,538 21,391 10 25,825 25,718 25,470 25,118 25,065 24,499 23,660 22,520 21,371 30 25,820 25,713 25,463 25,105 25,059 24,487 23,640 22,500 21,349 1 25,820 25,710 25,458 25,100 25,054 24,480 23,630 22,488 21,335 2 25,815 25,707 25,452 25,094 25,052 24,472 23,623 22,478 21,328 4 25,812 25,702 25,450 25,089 25,050 24,462 23,618 22,470 21,315 8 25,810 25,700 25,445 25,085 25,047 24,460 23,608 22,460 21,308 1 25,692 25,438 25,077 25,041 24,452 23,600 22,449 21,290 2 3 25,805 24,445 4 5 Umidade ao final do último carregamento (hf): 74,31 209,86 174,49 35,3 26,000 25,805 25,692 25,438 25,077 25,041 24,445 23,600 22,449 25,805 25,692 25,438 25,077 25,041 24,445 23,600 22,449 21,290 0,195 0,113 0,254 0,361 0,036 0,596 0,845 1,151 1,159 0,195 0,308 0,562 0,923 0,959 1,555 2,400 3,551 4,710 20,805 20,692 20,438 20,077 20,041 19,445 18,600 17,449 16,290Altura H (mm) 800 1600 Altura de sólidos (Hs) Massa do anel + solo (g) Final Densidade inicial (γi) Inicial (mm) Final (mm) Diferença (mm) Leituras Acumuladas Le itu ra s do C ar re ga m en to 50 Quadro Resumo 100 10013 25Pressão (kPa) 200 400 Densidade seca inicial(γsi) LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS ADENSAMENTO NBR 12007/90 260 245 256 25/6/2004 Diâmetro do anel (cm) Altura do anel (cm) Volume do anel (cm3) Cápsula Número Anel de Moldagem Massa da Cápsula mais solo úmido (g) 22 12,5 25Pressão de Ensaio (kPa) Cápsula Número Massa da Cápsula mais solo seco (g) Massa da Cápsula Vazia (g) Umidade (%) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Grau de saturação inicial (Si) Grau de saturação final (Sf) Massa da Cápsula Vazia (g) Massa Específica Real (g/cm³) Umidade (%) Massa do anel (g) Massa do anel + solo (g) Inicial Índice de vazios inicial(e0) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Tempo Decorrido 160080050 100 200 400100 UFPR / TC422 90 PLANILHA 43 – GABARITO: CURVA ( )Ploge × DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/6/2004 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS NBR-12007/90 ADENSAMENTO 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 1 10 100 1000 10000 Pressão (Kpa) I n d i c e d e V a z i o s Pa = 169,77 KPa Cc = 0,452 UFPR / TC422 91 PLANILHA 44 – GABARITO: ADENSAMENTO PARA 25 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 25/6/2004 LAME ADENSAMENTO LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 25 kPa 20,680 20,700 20,720 20,740 20,760 20,780 20,800 20,820 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Raiz Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 92 PLANILHA 45 – GABARITO: ADENSAMENTO PARA 1600 KPa DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LABORATÓRIO DE NBR 12007/90MATERIAIS E ESTRUTURAS 25/6/2004 LAME ADENSAMENTO CURVA DE ADENSAMENTO Pressão de 1600 kPa - Inundado 16,200 16,400 16,600 16,800 17,000 17,200 17,400 17,600 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Tempo (min) A l t u r a d a A m o s t r a ( m m ) UFPR / TC422 93 4 CISALHAMENTO DIRETO 4. CISALHAMENTO DIRETO A resistência ao cisalhamento de um solo consiste na máxima tensão de cisalhamento que o solo pode suportar sem sofrer ruptura. Como princípio geral, deve-se ter em conta que a resistência ao cisalhamento é basicamente um fenômeno de atrito, e que, portanto, a mesma depende predominantemente da pressão normal ao plano de cisalhamento. No ensaio de cisalhamento direto faz-se variar a pressão normal σ, medindo-se a respectiva tensãocisalhante τ na ruptura. Assim, é possível estabelecer a envoltória de Mohr para um dado solo, a partir de pontos (σ, τ) obtidos do ensaio. 4.1. NORMA A norma que define o ensaio é a XXXX. 4.2. PROCEDIMENTO 4.2.1.APARELHAGEM A aparelhagem necessária ao ensaio é a seguinte: o Molde metálico (vazador); o Cronômetro (caso o ensaio seja executado manualmente); o Faca; o Espátula; o Balança com precisão de 0,01g; o Dois defletômetros sensíveis a 0,01mm; o Prensa de cisalhamento direto. UFPR / TC422 94 4.2.2.PREPARAÇÃO DA AMOSTRA O corpo de prova é moldado a partir de uma amostra indeformada. Quando o solo é deformado e pretende-se determinar o cisalhamento, molda-se primeiro um corpo de prova maior na densidade pedida e a partir daí é que prepara-se o corpo de prova (ou amostra) para cisalhamento direto. Inicialmente acerta-se o topo da amostra indeformada. Colocando-se o vazador (molde metálico) sobre ela, pressionando-o levemente e obrigando-o a penetrar na amostra. A medida que o vazador é introduzido, desbasta-se o solo ao redor do mesmo com o auxílio de uma faca pequena. Essa operação deve prosseguir até que o solo apareça um pouco acima do molde metálico. Em seguida, rasa-se o topo do vazador e destaca-se a base, rasando também do outro lado. Feito isto, o corpo de prova estará pronto para o ensaio de cisalhamento direto. 4.2.3.DESCRIÇÃO DO APARELHO Existem diversos tipos de prensas de cisalhamento direto. A seguir, descreve-se o equipamento utilizado no laboratório de solos do LAME – UFPR. A célula para a amostra, normalmente com área de 4" (2" x 2") ou 16" (4" x 4") quadradas, é horizontalmente bipartida e fixada por dois parafusos. Ela é provida de outros dois parafusos recartilhados, cujo objetivo é evitar que as duas partes da caixa fiquem em contato, o que provocaria um atrito indesejável. A célula é colocada num “carrinho” transportador onde, durante o ensaio, sua parte inferior fica fixa enquanto a superior possui movimento livre. Este “carrinho” desliza sobre esferas nos trilhos em forma de “V”, permitindo um movimento longitudinal com precisão. UFPR / TC422 95 A velocidade constante de deformação pode ser aplicada através de um parafuso rosca sem fim, normalmente por moto-redutor, com sistema eletrônico que indica digitalmente a velocidade em uso. O parafuso de rosca sem fim, empurrando o carrinho, empurra também a metade inferior da caixa. O anel dinamométrico, estando em contato com a metade superior da caixa, acusa a tensão de cisalhamento que a amostra recebe. Opcionalmente, o parafuso de rosca sem fim pode ser acionado normalmente. 4.2.4.MONTAGEM DA CÉLULA Prendem-se as duas partes (inferior e superior) da célula, parafusando-as com os parafusos recartilhados que estão dispostos em diagonal. Coloca-se na parte inferior da célula bipartida, o fundo móvel com canaletas, que possui quatro reentrâncias, encaixando-se os pinos da base da célula. Coloca-se a pedra porosa sobre a canaleta, tomando-se o cuidado de saturá-la (a pedra porosa) antes, e dispondo-se um pedaço de papel filtro com as mesmas dimensões da pedra para conter os finos do solo. Sobre a pedra porosa dispõe-se a placa com ranhuras, tendo-se o cuidado de deixar as ranhuras transversais à força aplicada no corpo de prova. Em seguida, coloca-se a amostra na célula da seguinte maneira: o Ajusta-se o vazador (molde metálico) contendo a amostra no topo da célula. Com um tarugo de madeira, cujas dimensões são ligeiramente menores que as medidas do vazador, força-se cuidadosamente o corpo de prova até transferi-lo para a célula; o Coloca-se sobre a amostra a outra placa de ranhuras, tendo o cuidado de dispor as ranhuras transversalmente à força aplicada; UFPR / TC422 96 o Coloca-se outro pedaço de papel filtro e logo depois a outra pedra porosa; o Apoia-se sobre a pedra porosa a placa de distribuição de carga e a esfera de aço; o Coloca-se a célula na caixa do “carrinho”. 4.2.5.PREPARAÇÃO DO APARELHO Tirando-se o pino de trava, libera-se o parafuso que transmite a força que empurra o carrinho. Então, manualmente, trava-se a máquina. Retirando-se os dois parafusos de fixação da célula e com um gabarito, calibra-se o espaço entre as partes inferior e superior da célula, usando os dois parafusos recartilhados de espaçamento (para simplificação, dá-se ½ volta no parafuso para o espaçamento). Esta operação reduz o contato entre as duas partes da caixa bipartida e, conseqüentemente, quase eliminando o atrito. As partes ficam então em contato somente pelas pontas dos parafusos. Coloca-se, em seguida, a haste sobre a esfera na placa de distribuição de carga. Na haste está gravado a tara do conjunto de transmissão de carga vertical (no caso, 6,4 Kg). Qualquer acréscimo de incremento faz-se na base da haste, no prato. Coloca-se uma placa de metal sobre a amostra que está dentro da caixa, aplicando-se em seguida uma carga vertical, transmitida através de uma haste. Essa haste recebe pesos na sua base, abaixo do aparelho de cisalhamento. A função da esfera de aço é transmitir à placa que está sobre a amostra a carga procedente da haste. Para que se obtenham tensões mais altas, pode-se adaptar na base da haste uma alavanca que multiplica o peso ali colocado por quatro vezes. UFPR / TC422 97 Um defletômetro sensível a 0,01 mm mede a velocidade de deformação da amostra. Ele é fixado na base principal da máquina. O outro defletômetro, instalado verticalmente, mede o adensamento da amostra. Na execução manual do ensaio, os alunos podem participar, sendo um cronometrando, outro notando os dados e o último, girando a manivela da máquina e tomando o cuidado de verificar a velocidade de giro. Essa velocidade pode ser, para solo pouco resistente, de uma volta por minuto, e para solo mais resistente, duas voltas por minuto. 4.2.6.ENSAIO O ensaio é conduzido da seguinte maneira: o Aplica-se, inicialmente, uma força vertical N ao corpo de prova, e a seguir passa-se a aplicar uma força horizontal crescente na metade superior da caixa, provocando seu deslocamento em relação a metade inferior; o O esforço resistente do solo a este deslocamento é a sua resistência ao cisalhamento para a força vertical (força normal) aplicada; o O ensaio continua até ocorrer o ponto de tensão cisalhante máximo (faz-se mais algumas leituras além para comprovar a ruptura, isto é, quando ficar caracterizado um pico de tensão tangencial ou a estabilização da mesma); o Estes procedimentos são repetidos para pelo menos mais dois valores de força normal N. Por exemplo, pode-se executar o ensaio com tensões normais de: 0,5; 1,0 e 1,5 Kgf/cm². A faixa de tensões normais empregada é, na verdade, função do nível de tensão a que o solo será submetido no campo. UFPR / TC422 98 4.3. CÁLCULO O resultado do ensaio é dado graficamente pela variação da tensão de cisalhamento em função dos deslocamentos horizontais e, complementarmente, pela variação da altura do corpo de prova em função dos deslocamentos horizontais. A tensão de cisalhamento da ruptura é geralmente considerada como a maior tensão de cisalhamento resistidapelo corpo de prova, embora, em casso especiais, ela possa ser considerada com a tensão para uma certa deformação ou a tensão residual após longo deslocamento. A tensão normal e a tensão de cisalhamento na ruptura determinam um ponto da envoltória de resistência. A envoltória pode ser determinada pelos resultados de uma série de ensaios de cisalhamento direto, com diferentes tensões normais. 4.3.1.CARGA VERTICAL A SER APLICADA (N) )A(N imposta ⋅σ= Onde: σimposta é a tensão normal que se deseja aplicar (Kgf/cm²) N é a carga vertical a ser aplicada (Kgf) A é área da seção transversal (cm²) 4.3.2.CURVA τ X δHORIZONTAL A partir das leituras de deformação do anel dinamométrico, pode-se calcular as cargas aplicadas ao mesmo (força tangencial) através da curva de calibração do anel. Para tanto, entra-se nessa curva com a deformação, obtendo-se a força correspondente. Uma vez calculadas as forças tangenciais, o próximo passo consiste em obter-se as tensões respectivas. As tensões tangenciais τ são calculadas através da seguinte expressão UFPR / TC422 99 'A F gencialtan=τ Onde Ftangencial é a força tangencial (ou cisalhamento) A' é a área corrigida da amostra, calculada pela expressão: LA'A hor ⋅δ−= Onde: A é a área da seção transversal δhor é o deslocamento horizontal da amostra L é a largura da amostra A curva t x δhor é obtida plotando-se os pontos (δhor, t) em um diagrama com as tensões tangenciais t no eixo das ordenadas e os deslocamentos horizontais δhor no eixo das abcissas. Dessa curva obtém-se o valor máximo τMAX da tensão cisalhante. FIGURA 28 – τ X horδ 4.3.3.ENVOLTÓRIA DE MOHR Para cada ensaio executado deve-se calcular a tensão normal corrigida σn da seguinte forma: 'A N n =σ Onde: N é a carga vertical aplicada na amostra UFPR / TC422 100 A' é a área corrigida da amostra (4.3.2), com δhor = δhor na ruptura A envoltória de Mohr é obtida através dos pontos (σn, τMAX) representados no diagrama τ x σ. Ajustando-se uma reta a esses pontos, pode-se definir então o ângulo de atrito φ e a coesão c do solo analisado. FIGURA 29 – ENVOLTÓRIA DE MOHR FIGURA 30 - ENVOLTÓRIA DE MOHR φ σ τ UFPR / TC422 101 FIGURA 31 – CÍRCULO DE MOHR 4.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO Determine a partir dos dados do solo ensaiado que se encontram nas Planilhas deste item (Planilha 49, Planilha 50 e Planilha 51): a. A envoltória de resistência do solo. b. A coesão e ângulo de atrito do solo. Os campos que deverão ser calculados estão hachurados em cinza na Planilha 49. É fornecida a curva de calibração do ANE-010 na Figura 32. FIGURA 32 – CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO y = 0,8579x 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 120 Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Fo rç a Ta ng en ci al (N ) UFPR / TC422 102 PLANILHA 46 – DADOS DO CARREGAMENTO DE 50 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 50 Massa do anel (g) 85.00 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 171.37 Sentido da Moldagem T/B Valor do potenciômetro Lado do Anel (cm) 5.115 Velocidade (mm/min) 0.06 Altura da Amostra (cm) 198.00 Força Normal Aplicada (kN) 0.13 Área da Amostra (cm²) 26.16 Tempo de Imersão (h) UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20.89 47.55 39.21 45.52 20.39 53.56 43.35 44.47 21.26 57.09 46.03 44.65 UMIDADE FINAL : Umidade Inicial (%) 44.9 72.00 157.82 131.25 44.84 Umidade Final (%) 44.8 ÍNDICES FÍSICOS 0.017 Massa Específica Real (g/cm³) 2.879 0.012 Grau de saturação inicial (Si - %) 1 249.177 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0.00 0 1994.4 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1 0.05 15 1994.5 26.138 50.05 12.8685 4.9234 2 0.10 29 1994.5 26.112 50.10 24.8791 9.5278 3 0.15 40 1994.5 26.087 50.15 34.3160 13.1547 4 0.20 50 1994.5 26.061 50.20 42.8950 16.4595 5 0.25 60 1994.5 26.035 50.25 51.4740 19.7708 6 0.30 69 1994.5 26.010 50.29 59.1951 22.7588 7 0.40 85 1994.8 25.959 50.39 72.9215 28.0914 8 0.50 96 1995.3 25.907 50.49 82.3584 31.7894 9 0.60 104 1996.0 25.856 50.59 89.2216 34.5067 10 0.70 109 1996.7 25.805 50.69 93.5111 36.2373 11 0.80 112 1997.2 25.754 50.79 96.0848 37.3087 12 0.90 118 1998.3 25.703 50.90 101.2322 39.3856 13 1.00 120 1998.9 25.652 51.00 102.9480 40.1330 14 1.10 122 1999.5 25.601 51.10 104.6638 40.8834 15 1.20 129 2000.6 25.549 51.20 110.6691 43.3157 16 1.30 129 2001.5 25.498 51.30 110.6691 43.4026 17 1.40 129 2001.2 25.447 51.41 110.6691 43.4898 18 1.50 129 2001.2 25.396 51.51 110.6691 43.5774 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 1 Cápsula Número 220 264 265 34 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa) 30 2.7 24.94 52.46 44.04 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 103 19 1.60 129 2001.5 25.345 51.61 110.6691 43.6654 20 1.70 128 2001.8 25.294 51.72 109.8112 43.4145 21 1.80 128 2002.1 25.243 51.82 109.8112 43.5025 22 1.90 128 2002.4 25.191 51.93 109.8112 43.5908 23 2.00 128 2003.0 25.140 52.03 109.8112 43.6795 24 2.10 128 2003.2 25.089 52.14 109.8112 43.7685 25 2.20 128 2003.8 25.038 52.25 109.8112 43.8579 26 2.30 128 2004.3 24.987 52.35 109.8112 43.9477 27 2.40 128 2004.6 24.936 52.46 109.8112 44.0379 28 2.50 126 2005.2 24.884 52.57 108.0954 43.4389 29 2.60 124 2005.7 24.833 52.68 106.3796 42.8374 30 2.70 123 2006.0 24.782 52.79 105.5217 42.5797 31 2.80 122 2006.7 24.731 52.90 104.6638 42.3209 32 2.90 121 2007.5 24.680 53.01 103.8059 42.0610 33 3.00 119 2008.0 24.629 53.12 102.0901 41.4516 34 3.10 117 2008.7 24.578 53.23 100.3743 40.8398 35 3.20 116 2009.5 24.526 53.34 99.5164 40.5752 36 3.30 114 2010.5 24.475 53.45 97.8006 39.9589 37 3.40 112 2011.2 24.424 53.56 96.0848 39.3401 38 3.50 110 2011.8 24.373 53.67 94.3690 38.7187 39 3.60 107 2012.4 24.322 53.79 91.7953 37.7419 40 3.70 106 2012.9 24.271 53.90 90.9374 37.4680 41 3.80 105 2013.5 24.220 54.01 90.0795 37.1929 42 3.90 103 2013.9 24.168 54.13 88.3637 36.5617 43 4.00 100 2014.4 24.117 54.24 85.7900 35.5721 44 4.10 100 2014.8 24.066 54.36 85.7900 35.6477 45 4.20 99 2015.2 24.015 54.47 84.9321 35.3664 46 4.30 98 2015.7 23.964 54.59 84.0742 35.0839 47 4.40 97 2016.2 23.913 54.71 83.2163 34.8002 48 4.50 96 2016.7 23.861 54.82 82.3584 34.5152 49 4.60 95 2017.0 23.810 54.94 81.5005 34.2291 50 4.70 95 2017.7 23.759 55.06 81.5005 34.3027 51 4.80 94 2018.0 23.708 55.18 80.6426 34.0149 52 4.90 93 2018.3 23.657 55.30 79.7847 33.7258 53 5.00 92 2018.8 23.606 55.42 78.9268 33.4354 54 5.10 91 2019.0 23.555 55.54 78.0689 33.1438 55 5.20 90 2019.2 23.503 55.66 77.2110 32.8510 56 5.3089 2019.5 23.452 55.78 76.3531 32.5568 57 5.40 88 2019.7 23.401 55.90 75.4952 32.2614 58 5.50 88 2019.9 23.350 56.02 75.4952 32.3320 59 5.60 87 2020.0 23.299 56.15 74.6373 32.0348 60 5.70 87 2020.3 23.248 56.27 74.6373 32.1053 61 5.80 87 2020.6 23.197 56.39 74.6373 32.1761 62 5.90 87 2020.9 23.145 56.52 74.6373 32.2472 63 6.00 87 2021.2 23.094 56.64 74.6373 32.3186 64 6.10 85 2021.6 23.043 56.77 72.9215 31.6457 65 6.20 85 2022.0 22.992 56.90 72.9215 31.7161 66 6.30 85 2022.7 22.941 57.02 72.9215 31.7869 67 6.40 84 2023.0 22.890 57.15 72.0636 31.4831 68 6.50 84 2023.3 22.838 57.28 72.0636 31.5536 69 6.60 83 2023.5 22.787 57.41 71.2057 31.2479 70 6.70 83 2023.8 22.736 57.54 71.2057 31.3182 71 6.80 82 2024.0 22.685 57.67 70.3478 31.0107 72 6.90 82 2024.4 22.634 57.80 70.3478 31.0808 73 7.00 81 2024.8 22.583 57.93 69.4899 30.7713 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 104 PLANILHA 47 – DADOS DO CARREGAMENTO DE 100 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 100 Massa do anel (g) 86.14 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 168.29 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0.060 Lado do Anel (cm) 5.105 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 2.00 Força Normal Aplicada (kN) 0.26 Área da Amostra (cm²) 26.06 UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 19.11 62.46 49.2 44.07 21.24 68.64 54.12 44.16 20.28 48.29 39.53 45.51 UMIDADE FINAL : 44.6 72.15 153.87 126.80 49.53 Umidade Final (%) 49.5 ÍNDICES FÍSICOS 1.576 Massa Específica Real (g/cm³) 2.879 1.090 Grau de saturação inicial (Si - %) 78 1.641 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0.00 0 1874.4 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1 0.05 26 1874.6 26.036 100.10 22.3054 8.5673 2 0.10 47 1874.8 26.010 100.20 40.3213 15.5022 3 0.15 64 1874.9 25.984 100.29 54.9056 21.1302 4 0.20 80 1875.0 25.959 100.39 68.6320 26.4387 5 0.25 95 1875.1 25.933 100.49 81.5005 31.4268 6 0.30 108 1875.1 25.908 100.59 92.6532 35.7626 7 0.40 130 1875.1 25.857 100.79 111.5270 43.1325 8 0.50 144 1875.1 25.806 100.99 123.5376 47.8721 9 0.60 153 1875.0 25.755 101.19 131.2587 50.9649 10 0.70 155 1874.5 25.704 101.39 132.9745 51.7337 11 0.80 160 1874.2 25.653 101.59 137.2640 53.5088 12 0.90 162 1873.8 25.602 101.79 138.9798 54.2856 13 1.00 164 1873.2 25.551 102.00 140.6956 55.0656 14 1.10 172 1872.9 25.499 102.20 147.5588 57.8674 15 1.20 176 1872.7 25.448 102.41 150.9904 59.3319 16 1.30 180 1872.5 25.397 102.61 154.4220 60.8023 17 1.40 188 1872.5 25.346 102.82 161.2852 63.6326 18 1.50 188 1872.4 25.295 103.03 161.2852 63.7610 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 2 Cápsula Número 250 253 263 18 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa) 40 3.7 24.33 107.14 76.88 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 105 19 1.61 188 1872.3 25.239 103.26 161.2852 63.9029 20 1.70 188 1872.0 25.193 103.44 161.2852 64.0194 21 1.80 189 1872.0 25.142 103.65 162.1431 64.4906 22 1.90 189 1872.0 25.091 103.87 162.1431 64.6218 23 2.00 190 1872.0 25.040 104.08 163.0010 65.0962 24 2.10 192 1872.0 24.989 104.29 164.7168 65.9158 25 2.20 195 1871.9 24.938 104.50 167.2905 67.0828 26 2.30 198 1871.8 24.887 104.72 169.8642 68.2545 27 2.40 200 1871.8 24.836 104.93 171.5800 69.0857 28 2.50 201 1871.5 24.785 105.15 172.4379 69.5741 29 2.60 204 1871.3 24.734 105.37 175.0116 70.7583 30 2.70 208 1871.1 24.683 105.58 178.4432 72.2949 31 2.80 210 1871.0 24.632 105.80 180.1590 73.1413 32 2.90 212 1871.1 24.581 106.02 181.8748 73.9913 33 3.00 215 1871.2 24.530 106.24 184.4485 75.1945 34 3.10 217 1871.3 24.478 106.47 186.1643 76.0522 35 3.20 217 1872.0 24.427 106.69 186.1643 76.2112 36 3.30 218 1872.6 24.376 106.91 187.0222 76.7227 37 3.40 218 1873.0 24.325 107.14 187.0222 76.8837 38 3.50 216 1873.5 24.274 107.36 185.3064 76.3386 39 3.60 215 1873.8 24.223 107.59 184.4485 76.1453 40 3.70 214 1874.0 24.172 107.81 183.5906 75.9512 41 3.80 213 1874.1 24.121 108.04 182.7327 75.7563 42 3.90 211 1874.2 24.070 108.27 181.0169 75.2041 43 4.00 210 1874.3 24.019 108.50 180.1590 75.0068 44 4.10 208 1874.5 23.968 108.73 178.4432 74.4507 45 4.20 206 1874.6 23.917 108.96 176.7274 73.8922 46 4.30 205 1874.7 23.866 109.20 175.8695 73.6908 47 4.40 203 1874.7 23.815 109.43 174.1537 73.1283 48 4.50 202 1874.8 23.764 109.67 173.2958 72.9244 49 4.60 201 1874.8 23.713 109.90 172.4379 72.7196 50 4.70 201 1875.0 23.662 110.14 172.4379 72.8765 51 4.80 200 1875.1 23.611 110.38 171.5800 72.6707 52 4.90 199 1875.1 23.560 110.62 170.7221 72.4640 53 5.00 198 1975.3 23.509 110.86 169.8642 72.2564 54 5.10 197 1875.4 23.457 111.10 169.0063 72.0480 55 5.20 195 1875.5 23.406 111.34 167.2905 71.4720 56 5.30 192 1875.7 23.355 111.58 164.7168 70.5263 57 5.40 190 1875.9 23.304 111.83 163.0010 69.9445 58 5.50 189 1876.3 23.253 112.07 162.1431 69.7291 59 5.60 188 1876.6 23.202 112.32 161.2852 69.5128 60 5.70 187 1876.9 23.151 112.57 160.4273 69.2955 61 5.80 185 1877.2 23.100 112.82 158.7115 68.7059 62 5.90 184 1877.4 23.049 113.07 157.8536 68.4859 63 6.00 182 1877.7 22.998 113.32 156.1378 67.8918 64 6.10 181 1877.9 22.947 113.57 155.2799 67.6690 65 6.20 180 1878.1 22.896 113.82 154.4220 67.4452 66 6.30 179 1878.5 22.845 114.08 153.5641 67.2204 67 6.40 178 1878.8 22.794 114.33 152.7062 66.9945 68 6.50 177 1879.1 22.743 114.59 151.8483 66.7677 69 6.60 174 1879.4 22.692 114.85 149.2746 65.7837 70 6.70 172 1879.7 22.641 115.11 147.5588 65.1742 71 6.80 170 1880.1 22.590 115.37 145.8430 64.5619 72 6.90 169 1880.3 22.539 115.63 144.9851 64.3275 73 7.00 169 1880.6 22.488 115.89 144.9851 64.4736 74 7.10 22.436 0.0000 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 106 PLANILHA 48 – DADOS DO CARREGAMENTO DE 150 KPa DATA DO ENSAIO : 14/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 150 Massa do anel (g) 85.77 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 172.50 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0.060 Lado do Anel (cm) 5.050 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 1.95 Força Normal Aplicada (kN) 0.38 Área da Amostra (cm²) 25.50 UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20.47 53.90 43.79 43.35 20.54 65.20 51.54 44.06 20.77 63.25 50.52 42.79 UMIDADE FINAL : 58.98 Umidade Inicial (%) 43.4 74.03 159.18 132.94 44.54 Umidade Final (%) 44.5 ÍNDICES FÍSICOS1.749 Massa Específica Real (g/cm³) 2.879 1.219 Grau de saturação inicial (Si - %) 92 1.361 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0.00 0 1860.0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1 0.05 20 1860.0 25.477 150.15 17.1580 6.7346 2 0.10 40 1860.0 25.452 150.30 34.3160 13.4826 3 0.15 57 1860.0 25.427 150.45 48.9003 19.2318 4 0.20 72 1859.8 25.402 150.60 61.7688 24.3170 5 0.25 83 1859.4 25.376 150.75 71.2057 28.0600 6 0.30 98 1859.0 25.351 150.90 84.0742 33.1641 7 0.40 120 1858.0 25.301 151.20 102.9480 40.6901 8 0.50 137 1856.5 25.250 151.50 117.5323 46.5474 9 0.60 155 1854.5 25.200 151.80 132.9745 52.7687 10 0.70 170 1852.0 25.149 152.11 145.8430 57.9916 11 0.80 184 1849.0 25.099 152.41 157.8536 62.8936 12 0.90 191 1846.6 25.048 152.72 163.8589 65.4180 13 1.00 202 1844.8 24.998 153.03 173.2958 69.3253 14 1.10 211 1842.0 24.947 153.34 181.0169 72.5606 15 1.20 223 1839.5 24.897 153.65 191.3117 76.8428 16 1.30 235 1838.0 24.846 153.96 201.6065 81.1424 17 1.40 246 1836.5 24.796 154.28 211.0434 85.1136 18 1.50 250 1834.6 24.745 154.59 214.4750 86.6741 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 3 Cápsula Número 223 224 238 44 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa) 35 3.2 24.04 159.14 104.21 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 107 19 1.60 250 1833.0 24.695 154.91 214.4750 86.8513 20 1.70 255 1831.0 24.644 155.23 218.7645 88.7699 21 1.80 260 1829.0 24.594 155.54 223.0540 90.6963 22 1.90 266 1828.7 24.543 155.86 228.2014 92.9802 23 2.00 269 1827.8 24.493 156.19 230.7751 94.2228 24 2.10 272 1827.0 24.442 156.51 233.3488 95.4704 25 2.20 275 1826.0 24.392 156.83 235.9225 96.7232 26 2.30 279 1825.4 24.341 157.16 239.3541 98.3337 27 2.40 274 1825.0 24.291 157.48 235.0646 96.7722 28 2.50 286 1824.8 24.240 157.81 245.3594 101.2209 29 2.60 289 1824.6 24.190 158.14 247.9331 102.4962 30 2.70 292 2824.3 24.139 158.47 250.5068 103.7768 31 2.80 292 1824.0 24.089 158.81 250.5068 103.9944 32 2.90 292 1823.7 24.038 159.14 250.5068 104.2128 33 3.00 287 1823.3 23.988 159.47 246.2173 102.6440 34 3.10 283 1823.0 23.937 159.81 242.7857 101.4270 35 3.20 275 1823.0 23.887 160.15 235.9225 98.7681 36 3.30 270 1823.0 23.836 160.49 231.6330 97.1778 37 3.40 266 1823.0 23.786 160.83 228.2014 95.9414 38 3.50 262 1823.0 23.735 161.17 224.7698 94.6997 39 3.60 256 1822.9 23.685 161.51 219.6224 92.7283 40 3.70 248 1822.8 23.634 161.86 212.7592 90.0225 41 3.80 245 1822.5 23.584 162.21 210.1855 89.1240 42 3.90 242 1822.2 23.533 162.55 207.6118 88.2216 43 4.00 242 1822.0 23.483 162.90 207.6118 88.4113 44 4.10 242 1821.9 23.432 163.25 207.6118 88.6018 45 4.20 240 1821.8 23.382 163.61 205.8960 88.0594 46 4.30 239 1821.8 23.331 163.96 205.0381 87.8823 47 4.40 238 1821.8 23.281 164.32 204.1802 87.7044 48 4.50 237 1821.8 23.230 164.67 203.3223 87.5257 49 4.60 235 1821.5 23.180 165.03 201.6065 86.9762 50 4.70 234 1820.5 23.129 165.39 200.7486 86.7952 51 4.80 233 1820.0 23.079 165.75 199.8907 86.6134 52 4.90 232 1819.8 23.028 166.12 199.0328 86.4308 53 5.00 231 1819.2 22.978 166.48 198.1749 86.2474 54 5.10 230 1819.0 22.927 166.85 197.3170 86.0632 55 5.20 229 1818.7 22.877 167.22 196.4591 85.8781 56 5.30 228 1818.5 22.826 167.59 195.6012 85.6923 57 5.40 227 1818.2 22.776 167.96 194.7433 85.5056 58 5.50 226 1818.0 22.725 168.33 193.8854 85.3181 59 5.60 223 1817.5 22.675 168.71 191.3117 84.3731 60 5.70 222 1817.1 22.624 169.08 190.4538 84.1822 61 5.80 221 1816.7 22.574 169.46 189.5959 83.9905 62 5.90 219 1816.2 22.523 169.84 187.8801 83.4170 63 6.00 217 1815.7 22.473 170.22 186.1643 82.8409 64 6.10 216 1815.2 22.422 170.61 185.3064 82.6449 65 6.20 216 1815.2 22.372 170.99 185.3064 82.8315 66 6.30 216 1815.2 22.321 171.38 185.3064 83.0189 67 6.40 214 1815.1 22.271 171.77 183.5906 82.4367 68 6.50 211 1814.9 22.220 172.16 181.0169 81.4658 69 6.60 210 1814.6 22.170 172.55 180.1590 81.2643 70 6.70 210 1814.2 22.119 172.95 180.1590 81.4499 71 6.80 209 1813.9 22.069 173.34 179.3011 81.2475 72 6.90 209 1813.6 22.018 173.74 179.3011 81.4339 73 7.00 208 1813.4 21.968 174.14 178.4432 81.2305 74 7.10 21.917 0.0000 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) 4.4.1.RESOLUÇÃO 4.4.1.1 CARGA VERTICAL A SER APLICADA (N) 4.4.1.1.1 PARA O CARREGAMENTO DE 50 KPA Cálculo da área inicial: 222 0 cm01,2610,5lA ⋅=== Cálculo da força normal aplicada: KN1301,0cm01,26) cm KN1050()A(N 22 4 imposta ⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅σ= − UFPR / TC422 108 4.4.1.1.2 PARA O CARREGAMENTO DE 100 KPA: Cálculo da área inicial: 222 0 cm16,26115,5lA ⋅=== Cálculo da força normal aplicada: KN2616,0cm16,26) cm KN10100()A(N 22 4 imposta ⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅σ= − 4.4.1.1.3 PARA O CARREGAMENTO DE 150 KPA: Cálculo da área inicial: 222 0 01,2610,5 cmLA ⋅=== Cálculo da força normal aplicada: KN3902,0cm01,26) cm KN10150()A(N 22 4 imposta ⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅σ= − Obs: 2 4 2 2 cm KN10 cm100 m1 m KN1KPa1 −= ⋅= 4.4.1.2 TENSÃO TANGENCIAL Este cálculo deve ser efetuado para todos os pontos do ensaio conforme a Planilha 49, Planilha 50 e Planilha 51. Para exemplificação foram calculados dois pontos por carregamento conforme os itens a seguir. 4.4.1.2.1 PARA O CARREGAMENTO DE 50 KPA Para o ponto 1: 2 1 hot gencialtangencialtan cm/N29714,0 985,25 7211,7 10,51005,001,26 98579,0 lA F 'A F ⋅==⋅⋅− ⋅=⋅δ−==τ − KPa9714,2cm/N297,0 2 ⋅=⋅=τ Obs: KPa10 m KN110 m N110 m1 cm100 cm N1 cm N1 22 4 2 22 ⋅=⋅=⋅= ⋅= Para o ponto 37: 2 1 hot gencialtangencialtan cm/N53394,3 276,24 79,85 10,51040,301,26 1008579,0 lA F 'A F ⋅==⋅⋅− ⋅=⋅δ−==τ − UFPR / TC422 109 KPa3394,35cm/N353394,3 2 ⋅=⋅=τ 4.4.1.2.2 PARA O CARREGAMENTO DE 100 KPA Para o ponto 2: 2 1 hot gencialtangencialtan cm/N83985,1 112,26 0424,48 115,51010,016,26 568579,0 lA F 'A F ⋅==⋅⋅− ⋅=⋅δ−==τ − KPa3985,18cm/N83985,1 2 ⋅=⋅=τ Obs: KPa10 m KN110 m N110 m1 cm100 cm N1 cm N1 22 4 2 22 ⋅=⋅=⋅= ⋅= Para o ponto 32: 2 1 hot gencialtangencialtan cm/N257,6 680,24 422,154 115,51040,316,26 1808579,0 lA F 'A F ⋅==⋅⋅− ⋅=⋅δ−==τ − KPa57,62cm/N257,6 2 ⋅=⋅=τ 4.4.1.2.3 PARA O CARREGAMENTO DE 150 KPA Para o ponto 3: 2 1 hot gencialtangencialtan cm/N32323,1 934,25 316,34 10,51015,001,26 408579,0 lA F 'A F ⋅==⋅⋅− ⋅=⋅δ−==τ − KPa2323,13cm/N32323,1 2 ⋅=⋅=τ Obs: KPa10 m KN110 m N110 m1 cm100 cm N1 cm N1 22 4 2 22 ⋅=⋅=⋅= ⋅= Para o ponto 42: 2 1 hot gencialtangencialtan cm/N3929,8 021,24 6065,201 10,51090,301,26 2358579,0 lA F 'A F ⋅==⋅⋅− ⋅=⋅δ−==τ − KPa929,83cm/N3929,8 2 ⋅=⋅=τ 4.4.1.3 TENSÃO NORMAL CORRIGIDA Este cálculo deve ser efetuado para todosos pontos do ensaio conforme a Planilha 49, Planilha 50 e Planilha 51. Para exemplificação UFPR / TC422 110 foram calculados dois pontos por carregamento conforme os itens a seguir. 4.4.1.3.1 PARA O CARREGAMENTO DE 50 KPA Para o ponto 1: KPa05,50 985,25 101301,010 10,51005,001,26 1301,0 lA N 'A N 44 1 hot n ⋅=⋅=⋅⋅⋅−=⋅δ−==σ − Obs: KPa10 m KN110 m1 cm100 cm KN1 cm KN1 4 2 4 2 22 ⋅=⋅= ⋅= Para o ponto 37: KPa57,53 276,24 101301,010 10,51040,301,26 1301,0 lA N 'A N 44 1 hot n ⋅=⋅=⋅⋅⋅−=⋅δ−==σ − 4.4.1.3.2 PARA O CARREGAMENTO DE 100 KPA Para o ponto 2: KPa20,100 112,26 102616,010 115,51010,016,26 2616,0 lA N 'A N 44 1 hot n ⋅=⋅=⋅⋅⋅−=⋅δ−==σ − Obs: KPa10 m KN110 m1 cm100 cm KN1 cm KN1 4 2 4 2 22 ⋅=⋅= ⋅= Para o ponto 32: 680,24 102616,010 115,51040,316,26 2616,0 lA N 'A N 44 1 hot n ⋅=⋅⋅⋅−=⋅δ−==σ − KPa00,106n ⋅=σ 4.4.1.3.3 PARA O CARREGAMENTO DE 150 KPA Para o ponto 3: KPa44,150 934,25 103902,010 10,51015,001,26 3902,0 lA N 'A N 44 1 hot n ⋅=⋅=⋅⋅⋅−=⋅δ−==σ − Obs: KPa10 m KN110 m1 cm100 cm KN1 cm KN1 4 2 4 2 22 ⋅=⋅= ⋅= Para o ponto 42: UFPR / TC422 111 KPa42,162 021,24 103902,010 10,51090,301,26 3902,0 lA N 'A N 44 1 hot n ⋅=⋅=⋅⋅⋅−=⋅δ−==σ − Na Planilha 52 encontra-se o resumo do ensaio com os gráficos: Deslocamento Horizontal x Tensão Tangencial (para cada um dos carregamentos) e Envoltória de Resistência. A Envoltória de Resistência ( ) ( ) σ⋅+=σ⋅φ+=τ 4455,0791,12tgcKPa foi ajustada com os pontos de pico de cada ensaio ( nσ , τ ) pelo Método dos Mínimos Quadrados. A coesão encontrada foi c =12,791 KPa e o ângulo de atrito φ = ( )4455,0tg 1− =24,01º. UFPR / TC422 112 PLANILHA 49 – RESOLUÇÃO DO CARREGAMENTO DE 50 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 50 Massa do anel (g) 85.00 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 171.37 Sentido da Moldagem T/B Valor do potenciômetro Lado do Anel (cm) 5.115 Velocidade (mm/min) 0.06 Altura da Amostra (cm) 198.00 Força Normal Aplicada (kN) 0.13 Área da Amostra (cm²) 26.16 Tempo de Imersão (h) UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20.89 47.55 39.21 45.52 20.39 53.56 43.35 44.47 21.26 57.09 46.03 44.65 UMIDADE FINAL : Umidade Inicial (%) 44.9 72.00 157.82 131.25 44.84 Umidade Final (%) 44.8 ÍNDICES FÍSICOS 0.017 Massa Específica Real (g/cm³) 2.879 0.012 Grau de saturação inicial (Si - %) 1 249.177 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0.00 0 1994.4 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1 0.05 15 1994.5 26.138 50.05 12.8685 4.9234 2 0.10 29 1994.5 26.112 50.10 24.8791 9.5278 3 0.15 40 1994.5 26.087 50.15 34.3160 13.1547 4 0.20 50 1994.5 26.061 50.20 42.8950 16.4595 5 0.25 60 1994.5 26.035 50.25 51.4740 19.7708 6 0.30 69 1994.5 26.010 50.29 59.1951 22.7588 7 0.40 85 1994.8 25.959 50.39 72.9215 28.0914 8 0.50 96 1995.3 25.907 50.49 82.3584 31.7894 9 0.60 104 1996.0 25.856 50.59 89.2216 34.5067 10 0.70 109 1996.7 25.805 50.69 93.5111 36.2373 11 0.80 112 1997.2 25.754 50.79 96.0848 37.3087 12 0.90 118 1998.3 25.703 50.90 101.2322 39.3856 13 1.00 120 1998.9 25.652 51.00 102.9480 40.1330 14 1.10 122 1999.5 25.601 51.10 104.6638 40.8834 15 1.20 129 2000.6 25.549 51.20 110.6691 43.3157 16 1.30 129 2001.5 25.498 51.30 110.6691 43.4026 17 1.40 129 2001.2 25.447 51.41 110.6691 43.4898 18 1.50 129 2001.2 25.396 51.51 110.6691 43.5774 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 1 Cápsula Número 220 264 265 34 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa) 30 2.7 24.94 52.46 44.04 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 113 19 1.60 129 2001.5 25.345 51.61 110.6691 43.6654 20 1.70 128 2001.8 25.294 51.72 109.8112 43.4145 21 1.80 128 2002.1 25.243 51.82 109.8112 43.5025 22 1.90 128 2002.4 25.191 51.93 109.8112 43.5908 23 2.00 128 2003.0 25.140 52.03 109.8112 43.6795 24 2.10 128 2003.2 25.089 52.14 109.8112 43.7685 25 2.20 128 2003.8 25.038 52.25 109.8112 43.8579 26 2.30 128 2004.3 24.987 52.35 109.8112 43.9477 27 2.40 128 2004.6 24.936 52.46 109.8112 44.0379 28 2.50 126 2005.2 24.884 52.57 108.0954 43.4389 29 2.60 124 2005.7 24.833 52.68 106.3796 42.8374 30 2.70 123 2006.0 24.782 52.79 105.5217 42.5797 31 2.80 122 2006.7 24.731 52.90 104.6638 42.3209 32 2.90 121 2007.5 24.680 53.01 103.8059 42.0610 33 3.00 119 2008.0 24.629 53.12 102.0901 41.4516 34 3.10 117 2008.7 24.578 53.23 100.3743 40.8398 35 3.20 116 2009.5 24.526 53.34 99.5164 40.5752 36 3.30 114 2010.5 24.475 53.45 97.8006 39.9589 37 3.40 112 2011.2 24.424 53.56 96.0848 39.3401 38 3.50 110 2011.8 24.373 53.67 94.3690 38.7187 39 3.60 107 2012.4 24.322 53.79 91.7953 37.7419 40 3.70 106 2012.9 24.271 53.90 90.9374 37.4680 41 3.80 105 2013.5 24.220 54.01 90.0795 37.1929 42 3.90 103 2013.9 24.168 54.13 88.3637 36.5617 43 4.00 100 2014.4 24.117 54.24 85.7900 35.5721 44 4.10 100 2014.8 24.066 54.36 85.7900 35.6477 45 4.20 99 2015.2 24.015 54.47 84.9321 35.3664 46 4.30 98 2015.7 23.964 54.59 84.0742 35.0839 47 4.40 97 2016.2 23.913 54.71 83.2163 34.8002 48 4.50 96 2016.7 23.861 54.82 82.3584 34.5152 49 4.60 95 2017.0 23.810 54.94 81.5005 34.2291 50 4.70 95 2017.7 23.759 55.06 81.5005 34.3027 51 4.80 94 2018.0 23.708 55.18 80.6426 34.0149 52 4.90 93 2018.3 23.657 55.30 79.7847 33.7258 53 5.00 92 2018.8 23.606 55.42 78.9268 33.4354 54 5.10 91 2019.0 23.555 55.54 78.0689 33.1438 55 5.20 90 2019.2 23.503 55.66 77.2110 32.8510 56 5.30 89 2019.5 23.452 55.78 76.3531 32.5568 57 5.40 88 2019.7 23.401 55.90 75.4952 32.2614 58 5.50 88 2019.9 23.350 56.02 75.4952 32.3320 59 5.60 87 2020.0 23.299 56.15 74.6373 32.0348 60 5.70 87 2020.3 23.248 56.27 74.6373 32.1053 61 5.80 87 2020.6 23.197 56.39 74.6373 32.1761 62 5.90 87 2020.9 23.145 56.52 74.6373 32.2472 63 6.00 87 2021.2 23.094 56.64 74.6373 32.3186 64 6.10 85 2021.6 23.043 56.77 72.9215 31.6457 65 6.20 85 2022.0 22.992 56.90 72.9215 31.7161 66 6.30 85 2022.7 22.941 57.02 72.9215 31.7869 67 6.40 84 2023.0 22.890 57.15 72.0636 31.4831 68 6.50 84 2023.3 22.838 57.28 72.0636 31.5536 69 6.60 83 2023.5 22.787 57.41 71.2057 31.2479 70 6.70 83 2023.8 22.736 57.54 71.2057 31.3182 71 6.80 82 2024.0 22.685 57.67 70.3478 31.0107 72 6.90 82 2024.4 22.634 57.80 70.3478 31.0808 73 7.00 81 2024.8 22.583 57.93 69.4899 30.7713 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422114 PLANILHA 50 – RESOLUÇÃO DO CARREGAMENTO DE 100 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 100 Massa do anel (g) 86.14 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 168.29 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0.060 Lado do Anel (cm) 5.105 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 2.00 Força Normal Aplicada (kN) 0.26 Área da Amostra (cm²) 26.06 UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 19.11 62.46 49.2 44.07 21.24 68.64 54.12 44.16 20.28 48.29 39.53 45.51 UMIDADE FINAL : 44.6 72.15 153.87 126.80 49.53 Umidade Final (%) 49.5 ÍNDICES FÍSICOS 1.576 Massa Específica Real (g/cm³) 2.879 1.090 Grau de saturação inicial (Si - %) 78 1.641 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0.00 0 1874.4 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1 0.05 26 1874.6 26.036 100.10 22.3054 8.5673 2 0.10 47 1874.8 26.010 100.20 40.3213 15.5022 3 0.15 64 1874.9 25.984 100.29 54.9056 21.1302 4 0.20 80 1875.0 25.959 100.39 68.6320 26.4387 5 0.25 95 1875.1 25.933 100.49 81.5005 31.4268 6 0.30 108 1875.1 25.908 100.59 92.6532 35.7626 7 0.40 130 1875.1 25.857 100.79 111.5270 43.1325 8 0.50 144 1875.1 25.806 100.99 123.5376 47.8721 9 0.60 153 1875.0 25.755 101.19 131.2587 50.9649 10 0.70 155 1874.5 25.704 101.39 132.9745 51.7337 11 0.80 160 1874.2 25.653 101.59 137.2640 53.5088 12 0.90 162 1873.8 25.602 101.79 138.9798 54.2856 13 1.00 164 1873.2 25.551 102.00 140.6956 55.0656 14 1.10 172 1872.9 25.499 102.20 147.5588 57.8674 15 1.20 176 1872.7 25.448 102.41 150.9904 59.3319 16 1.30 180 1872.5 25.397 102.61 154.4220 60.8023 17 1.40 188 1872.5 25.346 102.82 161.2852 63.6326 18 1.50 188 1872.4 25.295 103.03 161.2852 63.7610 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 2 Cápsula Número 250 253 263 18 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa) 40 3.7 24.33 107.14 76.88 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 115 19 1.61 188 1872.3 25.239 103.26 161.2852 63.9029 20 1.70 188 1872.0 25.193 103.44 161.2852 64.0194 21 1.80 189 1872.0 25.142 103.65 162.1431 64.4906 22 1.90 189 1872.0 25.091 103.87 162.1431 64.6218 23 2.00 190 1872.0 25.040 104.08 163.0010 65.0962 24 2.10 192 1872.0 24.989 104.29 164.7168 65.9158 25 2.20 195 1871.9 24.938 104.50 167.2905 67.0828 26 2.30 198 1871.8 24.887 104.72 169.8642 68.2545 27 2.40 200 1871.8 24.836 104.93 171.5800 69.0857 28 2.50 201 1871.5 24.785 105.15 172.4379 69.5741 29 2.60 204 1871.3 24.734 105.37 175.0116 70.7583 30 2.70 208 1871.1 24.683 105.58 178.4432 72.2949 31 2.80 210 1871.0 24.632 105.80 180.1590 73.1413 32 2.90 212 1871.1 24.581 106.02 181.8748 73.9913 33 3.00 215 1871.2 24.530 106.24 184.4485 75.1945 34 3.10 217 1871.3 24.478 106.47 186.1643 76.0522 35 3.20 217 1872.0 24.427 106.69 186.1643 76.2112 36 3.30 218 1872.6 24.376 106.91 187.0222 76.7227 37 3.40 218 1873.0 24.325 107.14 187.0222 76.8837 38 3.50 216 1873.5 24.274 107.36 185.3064 76.3386 39 3.60 215 1873.8 24.223 107.59 184.4485 76.1453 40 3.70 214 1874.0 24.172 107.81 183.5906 75.9512 41 3.80 213 1874.1 24.121 108.04 182.7327 75.7563 42 3.90 211 1874.2 24.070 108.27 181.0169 75.2041 43 4.00 210 1874.3 24.019 108.50 180.1590 75.0068 44 4.10 208 1874.5 23.968 108.73 178.4432 74.4507 45 4.20 206 1874.6 23.917 108.96 176.7274 73.8922 46 4.30 205 1874.7 23.866 109.20 175.8695 73.6908 47 4.40 203 1874.7 23.815 109.43 174.1537 73.1283 48 4.50 202 1874.8 23.764 109.67 173.2958 72.9244 49 4.60 201 1874.8 23.713 109.90 172.4379 72.7196 50 4.70 201 1875.0 23.662 110.14 172.4379 72.8765 51 4.80 200 1875.1 23.611 110.38 171.5800 72.6707 52 4.90 199 1875.1 23.560 110.62 170.7221 72.4640 53 5.00 198 1975.3 23.509 110.86 169.8642 72.2564 54 5.10 197 1875.4 23.457 111.10 169.0063 72.0480 55 5.20 195 1875.5 23.406 111.34 167.2905 71.4720 56 5.30 192 1875.7 23.355 111.58 164.7168 70.5263 57 5.40 190 1875.9 23.304 111.83 163.0010 69.9445 58 5.50 189 1876.3 23.253 112.07 162.1431 69.7291 59 5.60 188 1876.6 23.202 112.32 161.2852 69.5128 60 5.70 187 1876.9 23.151 112.57 160.4273 69.2955 61 5.80 185 1877.2 23.100 112.82 158.7115 68.7059 62 5.90 184 1877.4 23.049 113.07 157.8536 68.4859 63 6.00 182 1877.7 22.998 113.32 156.1378 67.8918 64 6.10 181 1877.9 22.947 113.57 155.2799 67.6690 65 6.20 180 1878.1 22.896 113.82 154.4220 67.4452 66 6.30 179 1878.5 22.845 114.08 153.5641 67.2204 67 6.40 178 1878.8 22.794 114.33 152.7062 66.9945 68 6.50 177 1879.1 22.743 114.59 151.8483 66.7677 69 6.60 174 1879.4 22.692 114.85 149.2746 65.7837 70 6.70 172 1879.7 22.641 115.11 147.5588 65.1742 71 6.80 170 1880.1 22.590 115.37 145.8430 64.5619 72 6.90 169 1880.3 22.539 115.63 144.9851 64.3275 73 7.00 169 1880.6 22.488 115.89 144.9851 64.4736 74 7.10 22.436 0.0000 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 116 PLANILHA 51 – RESOLUÇÃO DO CARREGAMENTO DE 150 KPa DATA DO ENSAIO : 14/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 150 Massa do anel (g) 85.77 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 172.50 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0.060 Lado do Anel (cm) 5.050 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 1.95 Força Normal Aplicada (kN) 0.38 Área da Amostra (cm²) 25.50 UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20.47 53.90 43.79 43.35 20.54 65.20 51.54 44.06 20.77 63.25 50.52 42.79 UMIDADE FINAL : 58.98 Umidade Inicial (%) 43.4 74.03 159.18 132.94 44.54 Umidade Final (%) 44.5 ÍNDICES FÍSICOS 1.749 Massa Específica Real (g/cm³) 2.879 1.219 Grau de saturação inicial (Si - %) 92 1.361 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0.00 0 1860.0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1 0.05 20 1860.0 25.477 150.15 17.1580 6.7346 2 0.10 40 1860.0 25.452 150.30 34.3160 13.4826 3 0.15 57 1860.0 25.427 150.45 48.9003 19.2318 4 0.20 72 1859.8 25.402 150.60 61.7688 24.3170 5 0.25 83 1859.4 25.376 150.75 71.2057 28.0600 6 0.30 98 1859.0 25.351 150.90 84.0742 33.1641 7 0.40 120 1858.0 25.301 151.20 102.9480 40.6901 8 0.50 137 1856.5 25.250 151.50 117.5323 46.5474 9 0.60 155 1854.5 25.200 151.80 132.9745 52.7687 10 0.70 170 1852.0 25.149 152.11 145.8430 57.9916 11 0.80 184 1849.0 25.099 152.41 157.8536 62.8936 12 0.90 191 1846.6 25.048 152.72 163.8589 65.4180 13 1.00 202 1844.8 24.998 153.03 173.2958 69.3253 14 1.10 211 1842.0 24.947 153.34 181.0169 72.5606 15 1.20 223 1839.5 24.897 153.65 191.3117 76.8428 16 1.30 235 1838.0 24.846 153.96 201.6065 81.1424 17 1.40 246 1836.5 24.796 154.28 211.0434 85.1136 18 1.50 250 1834.6 24.745 154.59 214.4750 86.6741 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 3 Cápsula Número 223 224 238 44 Massaespecífica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa) 35 3.2 24.04 159.14 104.21 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 117 19 1.60 250 1833.0 24.695 154.91 214.4750 86.8513 20 1.70 255 1831.0 24.644 155.23 218.7645 88.7699 21 1.80 260 1829.0 24.594 155.54 223.0540 90.6963 22 1.90 266 1828.7 24.543 155.86 228.2014 92.9802 23 2.00 269 1827.8 24.493 156.19 230.7751 94.2228 24 2.10 272 1827.0 24.442 156.51 233.3488 95.4704 25 2.20 275 1826.0 24.392 156.83 235.9225 96.7232 26 2.30 279 1825.4 24.341 157.16 239.3541 98.3337 27 2.40 274 1825.0 24.291 157.48 235.0646 96.7722 28 2.50 286 1824.8 24.240 157.81 245.3594 101.2209 29 2.60 289 1824.6 24.190 158.14 247.9331 102.4962 30 2.70 292 2824.3 24.139 158.47 250.5068 103.7768 31 2.80 292 1824.0 24.089 158.81 250.5068 103.9944 32 2.90 292 1823.7 24.038 159.14 250.5068 104.2128 33 3.00 287 1823.3 23.988 159.47 246.2173 102.6440 34 3.10 283 1823.0 23.937 159.81 242.7857 101.4270 35 3.20 275 1823.0 23.887 160.15 235.9225 98.7681 36 3.30 270 1823.0 23.836 160.49 231.6330 97.1778 37 3.40 266 1823.0 23.786 160.83 228.2014 95.9414 38 3.50 262 1823.0 23.735 161.17 224.7698 94.6997 39 3.60 256 1822.9 23.685 161.51 219.6224 92.7283 40 3.70 248 1822.8 23.634 161.86 212.7592 90.0225 41 3.80 245 1822.5 23.584 162.21 210.1855 89.1240 42 3.90 242 1822.2 23.533 162.55 207.6118 88.2216 43 4.00 242 1822.0 23.483 162.90 207.6118 88.4113 44 4.10 242 1821.9 23.432 163.25 207.6118 88.6018 45 4.20 240 1821.8 23.382 163.61 205.8960 88.0594 46 4.30 239 1821.8 23.331 163.96 205.0381 87.8823 47 4.40 238 1821.8 23.281 164.32 204.1802 87.7044 48 4.50 237 1821.8 23.230 164.67 203.3223 87.5257 49 4.60 235 1821.5 23.180 165.03 201.6065 86.9762 50 4.70 234 1820.5 23.129 165.39 200.7486 86.7952 51 4.80 233 1820.0 23.079 165.75 199.8907 86.6134 52 4.90 232 1819.8 23.028 166.12 199.0328 86.4308 53 5.00 231 1819.2 22.978 166.48 198.1749 86.2474 54 5.10 230 1819.0 22.927 166.85 197.3170 86.0632 55 5.20 229 1818.7 22.877 167.22 196.4591 85.8781 56 5.30 228 1818.5 22.826 167.59 195.6012 85.6923 57 5.40 227 1818.2 22.776 167.96 194.7433 85.5056 58 5.50 226 1818.0 22.725 168.33 193.8854 85.3181 59 5.60 223 1817.5 22.675 168.71 191.3117 84.3731 60 5.70 222 1817.1 22.624 169.08 190.4538 84.1822 61 5.80 221 1816.7 22.574 169.46 189.5959 83.9905 62 5.90 219 1816.2 22.523 169.84 187.8801 83.4170 63 6.00 217 1815.7 22.473 170.22 186.1643 82.8409 64 6.10 216 1815.2 22.422 170.61 185.3064 82.6449 65 6.20 216 1815.2 22.372 170.99 185.3064 82.8315 66 6.30 216 1815.2 22.321 171.38 185.3064 83.0189 67 6.40 214 1815.1 22.271 171.77 183.5906 82.4367 68 6.50 211 1814.9 22.220 172.16 181.0169 81.4658 69 6.60 210 1814.6 22.170 172.55 180.1590 81.2643 70 6.70 210 1814.2 22.119 172.95 180.1590 81.4499 71 6.80 209 1813.9 22.069 173.34 179.3011 81.2475 72 6.90 209 1813.6 22.018 173.74 179.3011 81.4339 73 7.00 208 1813.4 21.968 174.14 178.4432 81.2305 74 7.10 21.917 0.0000 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 118 PLANILHA 52 – ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: RESUMO 50 T/B 2,40 52,46 43,89 44,9 44,8 100 T/B 3,40 107,14 76,62 44,6 49,5 150 T/B 2,90 159,14 103,86 43,4 44,5 ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA Téc. Executor: Téc. Confernte: Eng. Responsável: LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS DRAINED DIRECT SHEAR TEST EM 1110-2-1906 / 70 02/09/2004 Tensão Normal Inicial (kPa) Sentido Desloc. Horizontal de Pico (mm) Tensão Normal Corrigida (kPa) Tensão Tangencial (kPa) Umidade inicial (%) Umidade final (%) DESLOCAMENTO HORIZONTAL X TENSÃO TANGENCIAL 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Deslocamento Horizontal (mm) Te ns ão T an ge nc ia l ( kP a) 150 Kpa 100 Kpa 50 Kpa y = 0,5625x + 15,029 R2 = 0,9985 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 Tensão Normal (kPa) Te ns ão T an ge nc ia l ( kP a) Ângulo de atrito:29° Coesão:15 kPa UFPR / TC422 119 4.5. EXERCÍCIO PROPOSTO Determine a partir dos dados do solo ensaiado que se encontram nas Planilhas deste item (Planilha 53, Planilha 54 e Planilha 55): a. A Envoltória de Resistência b. A Coesão e o Ângulo de Atrito Apresente o resumo dos resultados na Planilha 56. Os campos que deverão ser calculados estão hachurados em cinza na Planilha 53 É fornecida a curva de calibração do ANE-010 na Figura 33. FIGURA 33 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO y = 0,8579x - 3E-13 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 120 Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Fo rç a Ta ng en ci al (N ) UFPR / TC422 120 PLANILHA 53 - DADOS DO CARREGAMENTO DE 50 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 50 Massa do anel (g) 79,86 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 156,77 Sentido da Moldagem T/B Valor do potenciômetro Lado do Anel (cm) 5,100 Velocidade (mm/min) 0,06 Altura da Amostra (cm) 1,92 Força Normal Aplicada (kN) Área da Amostra (cm²) Tempo de Imersão (h) UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20,72 77,39 56,44 20,64 78,31 57,2 20,08 72,98 53,59 UMIDADE FINAL : Umidade Inicial (%) 72,11 149,59 119,77 Umidade Final (%) ÍNDICES FÍSICOS Massa Específica Real (g/cm³) 2,879 Grau de saturação inicial (Si - %) RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0,00 0 2033,5 1 0,05 9 2030,5 2 0,10 10 2030,0 3 0,15 20 2029,5 4 0,20 24 2029,0 5 0,25 29 2028,5 6 0,30 33 2028,0 7 0,40 40 2027,0 8 0,50 45 2026,5 9 0,60 53 2025,8 10 0,70 56 2025,0 11 0,80 59 2024,0 12 0,90 63 2023,0 13 1,00 66 2022,0 14 1,10 70 2020,8 15 1,20 73 2020,0 16 1,30 76 2019,5 17 1,40 78 2019,0 18 1,50 80 2018,5 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 1 Cápsula Número 217 229 245 18 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa)Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida(kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 121 19 1.60 82 2018.0 25.194 51.62 70.3478 27.9224 20 1.70 84 2017.5 25.143 51.72 72.0636 28.6615 21 1.80 86 2017.2 25.092 51.83 73.7794 29.4036 22 1.90 89 2017.0 25.041 51.93 76.3531 30.4912 23 2.00 90 2017.0 24.990 52.04 77.2110 30.8968 24 2.10 92 2017.0 24.939 52.15 78.9268 31.6479 25 2.20 93 2016.8 24.888 52.25 79.7847 32.0575 26 2.30 94 2016.8 24.837 52.36 80.6426 32.4687 27 2.40 96 2016.6 24.786 52.47 82.3584 33.2278 28 2.50 98 2016.5 24.735 52.58 84.0742 33.9900 29 2.60 98 2016.5 24.684 52.69 84.0742 34.0602 30 2.70 98 2016.5 24.633 52.80 84.0742 34.1307 31 2.80 99 2016.5 24.582 52.90 84.9321 34.5505 32 2.90 100 2016.5 24.531 53.01 85.7900 34.9721 33 3.00 100 2016.5 24.480 53.13 85.7900 35.0449 34 3.10 100 2016.8 24.429 53.24 85.7900 35.1181 35 3.20 100 2017.0 24.378 53.35 85.7900 35.1916 36 3.30 100 2017.2 24.327 53.46 85.7900 35.2653 37 3.40 100 2017.6 24.276 53.57 85.7900 35.3394 38 3.50 99 2018.0 24.225 53.68 84.9321 35.0597 39 3.60 99 2017.7 24.174 53.80 84.9321 35.1337 40 3.70 95 2019.0 24.123 53.91 81.5005 33.7854 41 3.80 92 2019.5 24.072 54.03 78.9268 32.7878 42 3.90 88 2019.7 24.021 54.14 75.4952 31.4288 43 4.00 86 2019.8 23.970 54.26 73.7794 30.7799 44 4.10 84 2019.8 23.919 54.37 72.0636 30.1282 45 4.20 83 2019.5 23.868 54.49 71.2057 29.8331 46 4.30 82 2019.5 23.817 54.60 70.3478 29.5368 47 4.40 80 2018.2 23.766 54.72 68.6320 28.8782 48 4.50 79 2019.0 23.715 54.84 67.7741 28.5786 49 4.60 79 2019.0 23.664 54.96 67.7741 28.6402 50 4.70 78 2018.5 23.613 55.08 66.9162 28.3387 51 4.80 78 2018.3 23.562 55.19 66.9162 28.4001 52 4.90 77 2018.1 23.511 55.31 66.0583 28.0968 53 5.00 77 2017.9 23.460 55.43 66.0583 28.1578 54 5.10 76 2017.5 23.409 55.56 65.2004 27.8527 55 5.20 75 2017.1 23.358 55.68 64.3425 27.5462 56 5.30 74 2017.0 23.307 55.80 63.4846 27.2384 57 5.40 74 2016.5 23.256 55.92 63.4846 27.2982 58 5.50 74 2016.3 23.205 56.04 63.4846 27.3582 59 5.60 74 2016.2 23.154 56.17 63.4846 27.4184 60 5.70 74 2016.0 23.103 56.29 63.4846 27.4789 61 5.80 73 2015.8 23.052 56.42 62.6267 27.1676 62 5.90 72 2015.5 23.001 56.54 61.7688 26.8548 63 6.00 72 2015.3 22.950 56.67 61.7688 26.9145 64 6.10 72 2015.2 22.899 56.79 61.7688 26.9745 65 6.20 72 2015.0 22.848 56.92 61.7688 27.0347 66 6.30 71 2014.8 22.797 57.05 60.9109 26.7188 67 6.40 71 2014.4 22.746 57.17 60.9109 26.7787 68 6.50 71 2014.2 22.695 57.30 60.9109 26.8389 69 6.60 71 2014.0 22.644 57.43 60.9109 26.8994 70 6.70 70 2013.8 22.593 57.56 60.0530 26.5804 71 6.80 70 2013.5 22.542 57.69 60.0530 26.6405 72 6.90 70 2013.2 22.491 57.82 60.0530 26.7009 73 7.00 70 2012.8 22.440 57.95 60.0530 26.7616 74 7.10 22.389 0.0000 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 122 PLANILHA 54 - DADOS DO CARREGAMENTO DE 100 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 100 Massa do anel (g) 84,23 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 167,32 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0,060 Lado do Anel (cm) 5,115 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 1,98 Força Normal Aplicada (kN) Área da Amostra (cm²) UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20,9 79,32 58,04 20,53 74,76 54,74 20,15 66,06 49,63 UMIDADE FINAL : 74,00 155,86 126,29 Umidade Final (%) ÍNDICES FÍSICOS Massa Específica Real (g/cm³) 2,879 Grau de saturação inicial (Si - %) RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0,00 0 1887,8 1 0,05 38 1887,8 2 0,10 56 1887,8 3 0,15 68 1887,9 4 0,20 78 1887,9 5 0,25 89 1887,9 6 0,30 96 1888,0 7 0,40 110 1888,1 8 0,50 121 1888,1 9 0,60 129 1888,0 10 0,70 137 1887,5 11 0,80 140 1887,0 12 0,90 146 1885,5 13 1,00 155 1884,5 14 1,10 168 1884,2 15 1,20 172 1883,6 16 1,30 175 1882,0 17 1,40 175 1881,4 18 1,50 175 1880,6 19 1,61 175 1878,8 20 1,70 175 1878,2 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 2 Cápsula Número 221 234 259 44 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa)Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 123 19 1.61 175 1878.8 25.340 103.25 150.1325 59.2479 20 1.70 175 1878.2 25.294 103.44 150.1325 59.3557 21 1.80 175 1878.0 25.243 103.65 150.1325 59.4760 22 1.90 176 1877.5 25.191 103.86 150.9904 59.9373 23 2.00 176 1877.0 25.140 104.07 150.9904 60.0593 24 2.10 177 1876.5 25.089 104.28 151.8483 60.5237 25 2.20 178 1876.0 25.038 104.49 152.7062 60.9900 26 2.30 178 1875.5 24.987 104.71 152.7062 61.1148 27 2.40 180 1875.0 24.936 104.92 154.4220 61.9283 28 2.50 180 1874.8 24.884 105.14 154.4220 62.0556 29 2.60 180 1874.6 24.833 105.36 154.4220 62.1834 30 2.70 180 1874.4 24.782 105.57 154.4220 62.3117 31 2.80 180 1874.0 24.731 105.79 154.4220 62.4406 32 2.90 180 1874.0 24.680 106.01 154.4220 62.5700 33 3.00 177 1874.0 24.629 106.23 151.8483 61.6550 34 3.10 175 1873.8 24.578 106.45 150.1325 61.0852 35 3.20 170 1873.5 24.526 106.67 145.8430 59.4636 36 3.30 165 1873.2 24.475 106.90 141.5535 57.8353 37 3.40 163 1872.8 24.424 107.12 139.8377 57.2539 38 3.50 162 1872.5 24.373 107.35 138.9798 57.0221 39 3.60 161 1872.0 24.322 107.57 138.1219 56.7893 40 3.70 160 1871.6 24.271 107.80 137.2640 56.5555 41 3.80 160 1871.3 24.220 108.03 137.2640 56.6749 42 3.90 159 1871.0 24.168 108.25 136.4061 56.4399 43 4.00 159 1870.5 24.117 108.48 136.4061 56.5596 44 4.10 158 1870.1 24.066 108.71 135.5482 56.3234 45 4.20 157 1869.5 24.015 108.95 134.6903 56.0861 46 4.30 156 1869.3 23.964 109.18 133.8324 55.8478 47 4.40 156 1868.8 23.913 109.41 133.8324 55.9673 48 4.50 156 1868.3 23.861 109.65 133.8324 56.0872 49 4.60 156 1868.0 23.810 109.88 133.8324 56.2077 50 4.70 155 1867.7 23.759 110.12 132.9745 55.9676 51 4.80 155 1867.4 23.708 110.36 132.9745 56.0884 52 4.90 155 1867.1 23.657 110.59 132.9745 56.2097 53 5.00 155 1866.9 23.606 110.83 132.9745 56.3315 54 5.10 155 1866.5 23.555 111.07 132.9745 56.4538 55 5.20 154 1866.2 23.503 111.32 132.1166 56.2116 56 5.30 154 1865.9 23.452 111.56 132.1166 56.3342 57 5.40 154 1865.5 23.401 111.80 132.1166 56.4574 58 5.50 154 1865.0 23.350 112.05 132.1166 56.5810 59 5.60 154 1864.8 23.299 112.29 132.1166 56.7053 60 5.70 154 1864.7 23.248 112.54 132.1166 56.8300 61 5.80 153 1864.4 23.197 112.79 131.2587 56.5855 62 5.90 153 1864.2 23.145 113.04 131.2587 56.7106 63 6.00 153 1864.0 23.094 113.29 131.2587 56.8362 64 6.10 152 1863.9 23.043 113.54 130.4008 56.5900 65 6.20 151 1863.7 22.992 113.79 129.5429 56.3428 66 6.30 151 1863.6 22.941 114.05 129.5429 56.4684 67 6.40 150 1863.5 22.890 114.30 128.6850 56.2198 68 6.50 150 1863.2 22.838 114.56 128.6850 56.3457 69 6.60 149 1863.0 22.787 114.81 127.8271 56.0957 70 6.70 148 1863.0 22.736 115.07 126.9692 55.8446 71 6.80 147 1862.8 22.685 115.33126.1113 55.5923 72 6.90 146 1862.3 22.634 115.59 125.2534 55.3389 73 7.00 146 1862.0 22.583 115.86 125.2534 55.4643 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 124 PLANILHA 55 - DADOS DO CARREGAMENTO DE 150 KPa DATA DO ENSAIO : 14/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 150 Massa do anel (g) 79,93 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 158,49 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0,060 Lado do Anel (cm) 5,100 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 1,92 Força Normal Aplicada (kN) Área da Amostra (cm²) UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20,87 75,51 56,07 20,40 70,29 52,82 21,25 58,93 45,82 UMIDADE FINAL : 58,98 Umidade Inicial (%) 71,98 147,76 121,29 Umidade Final (%) ÍNDICES FÍSICOS Massa Específica Real (g/cm³) 2,879 Grau de saturação inicial (Si - %) RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0,00 0 1862,9 1 0,05 20 1862,9 2 0,10 30 1862,5 3 0,15 40 1862,1 4 0,20 55 1861,7 5 0,25 66 1861,3 6 0,30 76 1861,0 7 0,40 96 1860,0 8 0,50 115 1859,0 9 0,60 125 1857,8 10 0,70 134 1856,0 11 0,80 140 1854,5 12 0,90 149 1853,0 13 1,00 156 1851,0 14 1,10 163 1849,0 15 1,20 172 1847,0 16 1,30 184 1845,0 17 1,40 191 1842,7 18 1,50 192 1840,7 19 1,60 193 1837,0 20 1,70 200 1835,0 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 MATERIAIS E ESTRUTURAS 3 Cápsula Número 220 264 265 34 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Tensão Tangencial (kPa)Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa) UFPR / TC422 125 19 1.60 193 1837.0 25.194 154.86 165.5747 65.7199 20 1.70 200 1835.0 25.143 155.17 171.5800 68.2417 21 1.80 203 1833.9 25.092 155.49 174.1537 69.4061 22 1.90 204 1832.3 25.041 155.80 175.0116 69.8900 23 2.00 205 1830.5 24.990 156.12 175.8695 70.3760 24 2.10 207 1829.0 24.939 156.44 177.5853 71.2079 25 2.20 208 1828.0 24.888 156.76 178.4432 71.6985 26 2.30 210 1827.0 24.837 157.08 180.1590 72.5365 27 2.40 213 1826.0 24.786 157.41 182.7327 73.7242 28 2.50 214 1825.3 24.735 157.73 183.5906 74.2230 29 2.60 215 1824.5 24.684 158.06 184.4485 74.7239 30 2.70 216 1823.6 24.633 158.39 185.3064 75.2269 31 2.80 217 1823.0 24.582 158.71 186.1643 75.7320 32 2.90 217 18228.0 24.531 159.04 186.1643 75.8894 33 3.00 217 1822.5 24.480 159.38 186.1643 76.0475 34 3.10 218 1822.0 24.429 159.71 187.0222 76.5575 35 3.20 220 1821.8 24.378 160.04 188.7380 77.4214 36 3.30 223 1821.8 24.327 160.38 191.3117 78.6417 37 3.40 227 1821.8 24.276 160.71 194.7433 80.2205 38 3.50 228 1821.5 24.225 161.05 195.6012 80.7435 39 3.60 229 1821.3 24.174 161.39 196.4591 81.2688 40 3.70 229 1821.0 24.123 161.73 196.4591 81.4406 41 3.80 230 1820.8 24.072 162.08 197.3170 81.9695 42 3.90 235 1820.5 24.021 162.42 201.6065 83.9293 43 4.00 214 1817.0 23.970 162.77 183.5906 76.5918 44 4.10 214 1816.5 23.919 163.11 183.5906 76.7551 45 4.20 213 1816.3 23.868 163.46 182.7327 76.5597 46 4.30 211 1816.0 23.817 163.81 181.0169 76.0032 47 4.40 210 1816.0 23.766 164.16 180.1590 75.8054 48 4.50 208 1815.8 23.715 164.52 178.4432 75.2449 49 4.60 205 1815.6 23.664 164.87 175.8695 74.3194 50 4.70 202 1815.4 23.613 165.23 173.2958 73.3900 51 4.80 200 1815.4 23.562 165.58 171.5800 72.8206 52 4.90 198 1815.3 23.511 165.94 169.8642 72.2488 53 5.00 197 1815.2 23.460 166.30 169.0063 72.0402 54 5.10 195 1815.1 23.409 166.67 167.2905 71.4642 55 5.20 194 1815.0 23.358 167.03 166.4326 71.2529 56 5.30 193 1814.8 23.307 167.40 165.5747 71.0408 57 5.40 192 1814.7 23.256 167.76 164.7168 70.8277 58 5.50 191 1814.5 23.205 168.13 163.8589 70.6136 59 5.60 191 1814.3 23.154 168.50 163.8589 70.7692 60 5.70 191 1814.0 23.103 168.87 163.8589 70.9254 61 5.80 191 1814.0 23.052 169.25 163.8589 71.0823 62 5.90 191 1813.8 23.001 169.62 163.8589 71.2399 63 6.00 190 1813.6 22.950 170.00 163.0010 71.0244 64 6.10 190 1813.4 22.899 170.38 163.0010 71.1826 65 6.20 189 1813.2 22.848 170.76 162.1431 70.9660 66 6.30 188 1813.0 22.797 171.14 161.2852 70.7484 67 6.40 188 1812.9 22.746 171.52 161.2852 70.9071 68 6.50 186 1812.8 22.695 171.91 159.5694 70.3104 69 6.60 185 1812.6 22.644 172.30 158.7115 70.0899 70 6.70 184 1812.4 22.593 172.69 157.8536 69.8684 71 6.80 182 1812.3 22.542 173.08 156.1378 69.2653 72 6.90 181 1812.1 22.491 173.47 155.2799 69.0409 73 7.00 180 1811.9 22.440 173.86 154.4220 68.8155 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 126 PLANILHA 56 - ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: RESUMO 50 T/B 100 T/B 150 T/B ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA Téc. Executor: Téc. Confernte: Eng. Responsável: LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS DRAINED DIRECT SHEAR TEST EM 1110-2-1906 / 70 02/09/2004 Tensão Normal Inicial (kPa) Sentido Desloc. Horizontal de Pico (mm) Tensão Normal Corrigida (kPa) Tensão Tangencial (kPa) Umidade inicial (%) Umidade final (%) DESLOCAMENTO HORIZONTAL X TENSÃO TANGENCIAL 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Deslocamento Horizontal (mm) Te ns ão T an ge nc ia l ( kP a) 150 Kpa 100 Kpa 50 Kpa 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 Tensão Normal (kPa) Te ns ão T an ge nc ia l ( kP a) Ângulo de atrito:? ° Coesão:? kPa UFPR / TC422 127 4.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO PLANILHA 57 – GABARITO PARA CARREGAMENTO DE 50 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 50 Massa do anel (g) 79,86 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 156,77 Sentido da Moldagem T/B Valor do potenciômetro Lado do Anel (cm) 5,100 Velocidade (mm/min) 0,06 Altura da Amostra (cm) 1,92 Força Normal Aplicada (kN) 0,13 Área da Amostra (cm²) 26,01 Tempo de Imersão (h) UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20,72 77,39 56,44 58,65 20,64 78,31 57,2 57,74 20,08 72,98 53,59 57,86 UMIDADE FINAL : Umidade Inicial (%) 58,1 72,11 149,59 119,77 62,57 Umidade Final (%) 62,6 ÍNDICES FÍSICOS 1,540 Massa Específica Real (g/cm³) 2,879 0,974 Grau de saturação inicial (Si - %)86 1,955 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0,00 0 2033,5 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1 0,05 9 2030,5 25,985 50,05 7,7211 2,9714 2 0,10 10 2030,0 25,959 50,10 8,5790 3,3048 3 0,15 20 2029,5 25,934 50,15 17,1580 6,6162 4 0,20 24 2029,0 25,908 50,20 20,5896 7,9472 5 0,25 29 2028,5 25,883 50,25 24,8791 9,6123 6 0,30 33 2028,0 25,857 50,30 28,3107 10,9489 7 0,40 40 2027,0 25,806 50,40 34,3160 13,2977 8 0,50 45 2026,5 25,755 50,50 38,6055 14,9895 9 0,60 53 2025,8 25,704 50,60 45,4687 17,6893 10 0,70 56 2025,0 25,653 50,70 48,0424 18,7278 11 0,80 59 2024,0 25,602 50,80 50,6161 19,7704 12 0,90 63 2023,0 25,551 50,90 54,0477 21,1529 13 1,00 66 2022,0 25,500 51,00 56,6214 22,2045 14 1,10 70 2020,8 25,449 51,10 60,0530 23,5974 15 1,20 73 2020,0 25,398 51,20 62,6267 24,6581 16 1,30 76 2019,5 25,347 51,31 65,2004 25,7231 17 1,40 78 2019,0 25,296 51,41 66,9162 26,4533 18 1,50 80 2018,5 25,245 51,52 68,6320 27,1864 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Tensão Tangencial (kPa) 37 3,4 24,28 53,57 35,34 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) 18 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Cápsula Número 217 229 245 MATERIAIS E ESTRUTURAS 1 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 UFPR / TC422 128 19 1.60 82 2018.0 25.194 51.62 70.3478 27.9224 20 1.70 84 2017.5 25.143 51.72 72.0636 28.6615 21 1.80 86 2017.2 25.092 51.83 73.7794 29.4036 22 1.90 89 2017.0 25.041 51.93 76.3531 30.4912 23 2.00 90 2017.0 24.990 52.04 77.2110 30.8968 24 2.10 92 2017.0 24.939 52.15 78.9268 31.6479 25 2.20 93 2016.8 24.888 52.25 79.7847 32.0575 26 2.30 94 2016.8 24.837 52.36 80.6426 32.4687 27 2.40 96 2016.6 24.786 52.47 82.3584 33.2278 28 2.50 98 2016.5 24.735 52.58 84.0742 33.9900 29 2.60 98 2016.5 24.684 52.69 84.0742 34.0602 30 2.70 98 2016.5 24.633 52.80 84.0742 34.1307 31 2.80 99 2016.5 24.582 52.90 84.9321 34.5505 32 2.90 100 2016.5 24.531 53.01 85.7900 34.9721 33 3.00 100 2016.5 24.480 53.13 85.7900 35.0449 34 3.10 100 2016.8 24.429 53.24 85.7900 35.1181 35 3.20 100 2017.0 24.378 53.35 85.7900 35.1916 36 3.30 100 2017.2 24.327 53.46 85.7900 35.2653 37 3.40 100 2017.6 24.276 53.57 85.7900 35.3394 38 3.50 99 2018.0 24.225 53.68 84.9321 35.0597 39 3.60 99 2017.7 24.174 53.80 84.9321 35.1337 40 3.70 95 2019.0 24.123 53.91 81.5005 33.7854 41 3.80 92 2019.5 24.072 54.03 78.9268 32.7878 42 3.90 88 2019.7 24.021 54.14 75.4952 31.4288 43 4.00 86 2019.8 23.970 54.26 73.7794 30.7799 44 4.10 84 2019.8 23.919 54.37 72.0636 30.1282 45 4.20 83 2019.5 23.868 54.49 71.2057 29.8331 46 4.30 82 2019.5 23.817 54.60 70.3478 29.5368 47 4.40 80 2018.2 23.766 54.72 68.6320 28.8782 48 4.50 79 2019.0 23.715 54.84 67.7741 28.5786 49 4.60 79 2019.0 23.664 54.96 67.7741 28.6402 50 4.70 78 2018.5 23.613 55.08 66.9162 28.3387 51 4.80 78 2018.3 23.562 55.19 66.9162 28.4001 52 4.90 77 2018.1 23.511 55.31 66.0583 28.0968 53 5.00 77 2017.9 23.460 55.43 66.0583 28.1578 54 5.10 76 2017.5 23.409 55.56 65.2004 27.8527 55 5.20 75 2017.1 23.358 55.68 64.3425 27.5462 56 5.30 74 2017.0 23.307 55.80 63.4846 27.2384 57 5.40 74 2016.5 23.256 55.92 63.4846 27.2982 58 5.50 74 2016.3 23.205 56.04 63.4846 27.3582 59 5.60 74 2016.2 23.154 56.17 63.4846 27.4184 60 5.70 74 2016.0 23.103 56.29 63.4846 27.4789 61 5.80 73 2015.8 23.052 56.42 62.6267 27.1676 62 5.90 72 2015.5 23.001 56.54 61.7688 26.8548 63 6.00 72 2015.3 22.950 56.67 61.7688 26.9145 64 6.10 72 2015.2 22.899 56.79 61.7688 26.9745 65 6.20 72 2015.0 22.848 56.92 61.7688 27.0347 66 6.30 71 2014.8 22.797 57.05 60.9109 26.7188 67 6.40 71 2014.4 22.746 57.17 60.9109 26.7787 68 6.50 71 2014.2 22.695 57.30 60.9109 26.8389 69 6.60 71 2014.0 22.644 57.43 60.9109 26.8994 70 6.70 70 2013.8 22.593 57.56 60.0530 26.5804 71 6.80 70 2013.5 22.542 57.69 60.0530 26.6405 72 6.90 70 2013.2 22.491 57.82 60.0530 26.7009 73 7.00 70 2012.8 22.440 57.95 60.0530 26.7616 74 7.10 22.389 0.0000 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 129 PLANILHA 58 - GABARITO PARA CARREGAMENTO DE 100 KPa DATA DO ENSAIO : 13/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 100 Massa do anel (g) 84,23 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 167,32 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0,060 Lado do Anel (cm) 5,115 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 1,98 Força Normal Aplicada (kN) 0,26 Área da Amostra (cm²) 26,16 UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20,9 79,32 58,04 57,30 20,53 74,76 54,74 58,52 20,15 66,06 49,63 55,73 UMIDADE FINAL : 57,2 74,00 155,86 126,29 56,55 Umidade Final (%) 56,6 ÍNDICES FÍSICOS 1,604 Massa Específica Real (g/cm³) 2,879 1,020 Grau de saturação inicial (Si - %) 90 1,821 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0,00 0 1887,8 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1 0,05 38 1887,8 26,138 100,10 32,6002 12,4725 2 0,10 56 1887,8 26,112 100,20 48,0424 18,3985 3 0,15 68 1887,9 26,087 100,29 58,3372 22,3630 4 0,20 78 1887,9 26,061 100,39 66,9162 25,6768 5 0,25 89 1887,9 26,035 100,49 76,3531 29,3267 6 0,30 96 1888,0 26,010 100,59 82,3584 31,6644 7 0,40 110 1888,1 25,959 100,79 94,3690 36,3536 8 0,50 121 1888,1 25,907 100,99 103,8059 40,0679 9 0,60 129 1888,0 25,856 101,19 110,6691 42,8016 10 0,70 137 1887,5 25,805 101,39 117,5323 45,5460 11 0,80 140 1887,0 25,754 101,59 120,1060 46,6358 12 0,90 146 1885,5 25,703 101,79 125,2534 48,7313 13 1,00 155 1884,5 25,652 101,99 132,9745 51,8384 14 1,10 168 1884,2 25,601 102,20 144,1272 56,2984 15 1,20 172 1883,6 25,549 102,40 147,5588 57,7543 16 1,30 175 1882,0 25,498 102,61 150,1325 58,8795 17 1,40 175 1881,4 25,447 102,81 150,1325 58,9978 18 1,50 175 1880,6 25,396 103,02 150,1325 59,1167 19 1,61 175 1878,8 25,340 103,25 150,1325 59,2479 20 1,70 175 1878,2 25,294 103,44 150,1325 59,3557 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Tensão Tangencial (kPa) 32 2,9 24,68 106,01 62,57 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) 44 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Cápsula Número 221 234 259 MATERIAIS E ESTRUTURAS 2 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 UFPR / TC422 130 19 1.61 175 1878.8 25.340 103.25 150.1325 59.2479 20 1.70 175 1878.2 25.294 103.44 150.1325 59.3557 21 1.80 175 1878.0 25.243 103.65 150.1325 59.4760 22 1.90 176 1877.5 25.191 103.86 150.9904 59.9373 23 2.00 176 1877.0 25.140 104.07 150.9904 60.0593 24 2.10 177 1876.5 25.089 104.28 151.848360.5237 25 2.20 178 1876.0 25.038 104.49 152.7062 60.9900 26 2.30 178 1875.5 24.987 104.71 152.7062 61.1148 27 2.40 180 1875.0 24.936 104.92 154.4220 61.9283 28 2.50 180 1874.8 24.884 105.14 154.4220 62.0556 29 2.60 180 1874.6 24.833 105.36 154.4220 62.1834 30 2.70 180 1874.4 24.782 105.57 154.4220 62.3117 31 2.80 180 1874.0 24.731 105.79 154.4220 62.4406 32 2.90 180 1874.0 24.680 106.01 154.4220 62.5700 33 3.00 177 1874.0 24.629 106.23 151.8483 61.6550 34 3.10 175 1873.8 24.578 106.45 150.1325 61.0852 35 3.20 170 1873.5 24.526 106.67 145.8430 59.4636 36 3.30 165 1873.2 24.475 106.90 141.5535 57.8353 37 3.40 163 1872.8 24.424 107.12 139.8377 57.2539 38 3.50 162 1872.5 24.373 107.35 138.9798 57.0221 39 3.60 161 1872.0 24.322 107.57 138.1219 56.7893 40 3.70 160 1871.6 24.271 107.80 137.2640 56.5555 41 3.80 160 1871.3 24.220 108.03 137.2640 56.6749 42 3.90 159 1871.0 24.168 108.25 136.4061 56.4399 43 4.00 159 1870.5 24.117 108.48 136.4061 56.5596 44 4.10 158 1870.1 24.066 108.71 135.5482 56.3234 45 4.20 157 1869.5 24.015 108.95 134.6903 56.0861 46 4.30 156 1869.3 23.964 109.18 133.8324 55.8478 47 4.40 156 1868.8 23.913 109.41 133.8324 55.9673 48 4.50 156 1868.3 23.861 109.65 133.8324 56.0872 49 4.60 156 1868.0 23.810 109.88 133.8324 56.2077 50 4.70 155 1867.7 23.759 110.12 132.9745 55.9676 51 4.80 155 1867.4 23.708 110.36 132.9745 56.0884 52 4.90 155 1867.1 23.657 110.59 132.9745 56.2097 53 5.00 155 1866.9 23.606 110.83 132.9745 56.3315 54 5.10 155 1866.5 23.555 111.07 132.9745 56.4538 55 5.20 154 1866.2 23.503 111.32 132.1166 56.2116 56 5.30 154 1865.9 23.452 111.56 132.1166 56.3342 57 5.40 154 1865.5 23.401 111.80 132.1166 56.4574 58 5.50 154 1865.0 23.350 112.05 132.1166 56.5810 59 5.60 154 1864.8 23.299 112.29 132.1166 56.7053 60 5.70 154 1864.7 23.248 112.54 132.1166 56.8300 61 5.80 153 1864.4 23.197 112.79 131.2587 56.5855 62 5.90 153 1864.2 23.145 113.04 131.2587 56.7106 63 6.00 153 1864.0 23.094 113.29 131.2587 56.8362 64 6.10 152 1863.9 23.043 113.54 130.4008 56.5900 65 6.20 151 1863.7 22.992 113.79 129.5429 56.3428 66 6.30 151 1863.6 22.941 114.05 129.5429 56.4684 67 6.40 150 1863.5 22.890 114.30 128.6850 56.2198 68 6.50 150 1863.2 22.838 114.56 128.6850 56.3457 69 6.60 149 1863.0 22.787 114.81 127.8271 56.0957 70 6.70 148 1863.0 22.736 115.07 126.9692 55.8446 71 6.80 147 1862.8 22.685 115.33 126.1113 55.5923 72 6.90 146 1862.3 22.634 115.59 125.2534 55.3389 73 7.00 146 1862.0 22.583 115.86 125.2534 55.4643 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 131 PLANILHA 59 - GABARITO PARA CARREGAMENTO DE 150 KPa DATA DO ENSAIO : 14/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA : ENSAIO N° : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: DADOS Tensão Normal Inicial (kPa) 150 Massa do anel (g) 79,93 Anel Dinamométrico ANE-010 Massa do anel mais solo (g) 158,49 Sentido da Moldagem T/B Velocidade (mm/min) 0,060 Lado do Anel (cm) 5,100 Tempo de Imersão (h) Altura da Amostra (cm) 1,92 Força Normal Aplicada (kN) 0,39 Área da Amostra (cm²) 26,01 UMIDADE INICIAL : Massa da Cápsula Vazia (g) Massa da Cápsula mais solo úmido (g) Massa da Cápsula mais solo seco (g) Umidade (%) 20,87 75,51 56,07 55,23 20,40 70,29 52,82 53,89 21,25 58,93 45,82 53,36 UMIDADE FINAL : 58,98 Umidade Inicial (%) 54,2 71,98 147,76 121,29 53,68 Umidade Final (%) 53,7 ÍNDICES FÍSICOS 1,573 Massa Específica Real (g/cm³) 2,879 1,020 Grau de saturação inicial (Si - %) 86 1,821 RESUMO DO ENSAIO COLETA DE DADOS 0 0,00 0 1862,9 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1 0,05 20 1862,9 25,985 150,15 17,1580 6,6032 2 0,10 30 1862,5 25,959 150,29 25,7370 9,9145 3 0,15 40 1862,1 25,934 150,44 34,3160 13,2323 4 0,20 55 1861,7 25,908 150,59 47,1845 18,2123 5 0,25 66 1861,3 25,883 150,74 56,6214 21,8763 6 0,30 76 1861,0 25,857 150,89 65,2004 25,2158 7 0,40 96 1860,0 25,806 151,19 82,3584 31,9144 8 0,50 115 1859,0 25,755 151,49 98,6585 38,3065 9 0,60 125 1857,8 25,704 151,79 107,2375 41,7202 10 0,70 134 1856,0 25,653 152,09 114,9586 44,8129 11 0,80 140 1854,5 25,602 152,39 120,1060 46,9127 12 0,90 149 1853,0 25,551 152,69 127,8271 50,0282 13 1,00 156 1851,0 25,500 153,00 133,8324 52,4833 14 1,10 163 1849,0 25,449 153,31 139,8377 54,9482 15 1,20 172 1847,0 25,398 153,61 147,5588 58,0986 16 1,30 184 1845,0 25,347 153,92 157,8536 62,2770 17 1,40 191 1842,7 25,296 154,23 163,8589 64,7766 18 1,50 192 1840,7 25,245 154,55 164,7168 65,2473 19 1,60 193 1837,0 25,194 154,86 165,5747 65,7199 20 1,70 200 1835,0 25,143 155,17 171,5800 68,2417 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) Deslocamento Horizontal (mm) Tensão Tangencial (kPa) 42 3,9 24,02 162,42 83,93 Ponto de Pico Deslocamento Horizontal do Pico (mm) Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) 34 Massa específica natural (γi - g/cm³) Massa específica seca (γis - g/cm³) Índice de vazios inicial (e0) Cápsula Número 220 264 265 MATERIAIS E ESTRUTURAS 3 LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE DRAINED DIRECT TEST EM 1110-2-1906 / 70 UFPR / TC422 132 19 1.60 193 1837.0 25.194 154.86 165.5747 65.7199 20 1.70 200 1835.0 25.143 155.17 171.5800 68.2417 21 1.80 203 1833.9 25.092 155.49 174.1537 69.4061 22 1.90 204 1832.3 25.041 155.80 175.0116 69.8900 23 2.00 205 1830.5 24.990 156.12 175.8695 70.3760 24 2.10 207 1829.0 24.939 156.44 177.5853 71.2079 25 2.20 208 1828.0 24.888 156.76 178.4432 71.6985 26 2.30 210 1827.0 24.837 157.08 180.1590 72.5365 27 2.40 213 1826.0 24.786 157.41 182.7327 73.7242 28 2.50 214 1825.3 24.735 157.73 183.5906 74.2230 29 2.60 215 1824.5 24.684 158.06 184.4485 74.7239 30 2.70 216 1823.6 24.633 158.39 185.3064 75.2269 31 2.80 217 1823.0 24.582 158.71 186.1643 75.7320 32 2.90 217 18228.0 24.531 159.04 186.1643 75.8894 33 3.00 217 1822.5 24.480 159.38 186.1643 76.0475 34 3.10 218 1822.0 24.429 159.71 187.0222 76.5575 35 3.20 220 1821.8 24.378 160.04 188.7380 77.4214 36 3.30 223 1821.8 24.327 160.38 191.3117 78.6417 37 3.40 227 1821.8 24.276 160.71 194.7433 80.2205 38 3.50 228 1821.5 24.225 161.05 195.6012 80.7435 39 3.60 229 1821.3 24.174 161.39 196.4591 81.2688 40 3.70 229 1821.0 24.123 161.73 196.4591 81.4406 41 3.80 230 1820.8 24.072 162.08 197.3170 81.9695 42 3.90 235 1820.5 24.021 162.42 201.6065 83.9293 43 4.00 214 1817.0 23.970 162.77 183.5906 76.5918 44 4.10 214 1816.5 23.919 163.11 183.5906 76.7551 45 4.20 213 1816.3 23.868 163.46 182.7327 76.5597 46 4.30 211 1816.0 23.817 163.81 181.0169 76.0032 47 4.40 210 1816.0 23.766 164.16 180.1590 75.8054 48 4.50 208 1815.8 23.715 164.52 178.4432 75.2449 49 4.60 205 1815.6 23.664 164.87 175.8695 74.3194 50 4.70 202 1815.4 23.613 165.23 173.2958 73.3900 51 4.80 200 1815.4 23.562 165.58 171.5800 72.8206 52 4.90 198 1815.3 23.511 165.94 169.8642 72.2488 53 5.00 197 1815.2 23.460 166.30 169.0063 72.0402 54 5.10 195 1815.1 23.409 166.67 167.2905 71.4642 55 5.20 194 1815.0 23.358 167.03 166.4326 71.2529 56 5.30 193 1814.8 23.307 167.40 165.5747 71.0408 57 5.40 192 1814.7 23.256 167.76 164.7168 70.8277 58 5.50 191 1814.5 23.205 168.13 163.8589 70.6136 59 5.60 191 1814.3 23.154 168.50 163.8589 70.7692 60 5.70 191 1814.0 23.103 168.87 163.8589 70.9254 61 5.80 191 1814.0 23.052 169.25 163.8589 71.0823 62 5.90 191 1813.8 23.001 169.62 163.8589 71.2399 63 6.00 1901813.6 22.950 170.00 163.0010 71.0244 64 6.10 190 1813.4 22.899 170.38 163.0010 71.1826 65 6.20 189 1813.2 22.848 170.76 162.1431 70.9660 66 6.30 188 1813.0 22.797 171.14 161.2852 70.7484 67 6.40 188 1812.9 22.746 171.52 161.2852 70.9071 68 6.50 186 1812.8 22.695 171.91 159.5694 70.3104 69 6.60 185 1812.6 22.644 172.30 158.7115 70.0899 70 6.70 184 1812.4 22.593 172.69 157.8536 69.8684 71 6.80 182 1812.3 22.542 173.08 156.1378 69.2653 72 6.90 181 1812.1 22.491 173.47 155.2799 69.0409 73 7.00 180 1811.9 22.440 173.86 154.4220 68.8155 Área Corrigida da Amostra (cm²) Tensão Normal Corrigida (kPa) Força Tangencial (N) Tensão Tangencial (kPa)Ponto Deslocamento Horizontal (mm) Leitura do Anel Dinamométrico (x10-3mm) Deslocamento Vertical (x10-2mm) UFPR / TC422 133 PLANILHA 60 – GABARITO DA ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA DATA DO ENSAIO : REGISTRO DA AMOSTRA : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: RESUMO 50 T/B 3,40 53,57 35,34 58,1 62,6 100 T/B 2,90 106,01 62,57 57,2 56,6 150 T/B 3,90 162,42 83,93 54,2 53,7 ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA Téc. Executor: Téc. Confernte: Eng. Responsável: Umidade inicial (%) Umidade final (%) 02/09/2004 Tensão Normal Inicial (kPa) Sentido Desloc. Horizontal de Pico (mm) Tensão Normal Corrigida (kPa) Tensão Tangencial (kPa) LAME CISALHAMENTO DIRETO LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS DRAINED DIRECT SHEAR TEST EM 1110-2-1906 / 70 DESLOCAMENTO HORIZONTAL X TENSÃO TANGENCIAL 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Deslocamento Horizontal (mm) Te ns ão T an ge nc ia l ( kP a) 150 Kpa 100 Kpa 50 Kpa y = 0,4455x + 12,791 R2 = 0,9918 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 Tensão Normal (kPa) Te ns ão T an ge nc ia l ( kP a) Ângulo de atrito:24,01° Coesão:12,791 kPa UFPR / TC422 134 5 COMPRESSÃO SIMPLES 5. COMPRESSÃO SIMPLES Este ensaio tem por finalidade determinar a resistência à compressão de amostras indeformadas de solos coesivos, na umidade natural. 5.1. NORMAS A norma deste ensaio é a DNER – IE 04-71. Resistência a compressão é o valor da pressão correspondente à carga que rompe um corpo de prova cilíndrico de solo submetido a carregamento axial. Quando não se atinge uma carga máxima de ruptura, é o valor da pressão correspondente a carga na qual ocorre deformação específica do corpo de prova de 20%. Deformação específica: e a relação entre o decréscimo de altura que sofre o corpo de prova pe!a aplicação de carga e sua altura inicial. Área corrigida é a área média que o corpo de prova apresenta apos a aplicação de uma carga e conseqüente deformação, supondo-se não ocorrer alteração de seu volume. 5.2. PROCEDIMENTOS 5.2.1.APARELHAGEM A aparelhagem necessária ao ensaio de compressão simples é a seguinte: o Prensa de compressão simples; o Desbastador de amostras; o Gabarito para moldar o corpo de prova na altura requerida; o Paquímetro ou escala com precisão de milímetros; o faca; UFPR / TC422 135 o Espátula; o Cronômetro: o Cápsulas para coleta de amostras; o Balança; o Estufa; 5.2.2.PREPARAÇÃO DE AMOSTRA A confecção do corpo de prova e efetuada a partir de uma amostra indeformada de solo. A altura do corpo de prova deverá ser de duas a três vezes maior que seu diâmetro, utilizando-se, de modo geral, diâmetros compreendidos entre 3 e 7 cm. Usualmente diâmetro de 5cm e altura de 10cm). Para moldagem, corta-se do bloco de amostra um corpo de prova com dimensões maiores que as desejadas, o qual é colocado no desbastador. A fim de obter-se um corpo de prova cilíndrico, as extremidades da amostra são desbastadas paralela e perpendicularmente ao eixo da altura. Após a moldagem, mede-se o diâmetro e a altura do corpo de prova com precisão de milímetros, anotando-se estes valores. 5.2.3.EXECUÇÃO DO ENSAIO O ensaio de compressão simples pode ser executado de duas maneiras: I. Controlando-se a velocidade de deformação do corpo de prova, e medindo-se a deformação correspondente (Deformação Controlada). II. Controlando-se a carga aplicada ao corpo de prova, e medindo-se a deformação correspondente (carga Controlada). Os ensaios mais usuais são efetuados em prensas de Deformação Controlada. Os passos para a execução desse tipo de ensaio são os seguintes: UFPR / TC422 136 o Coloca-se o corpo de prova sobre o prato inferior do aparelho, centrando-o devidamente. Ajusta-se o prato superior até que se estabeleça um contato com a superfície do mesmo; o Zera-se o defletômetro que mede as deformações do corpo de prova e o defletômetro que mede as cargas aplicadas no corpo de prova; o Inicia-se a compressão do corpo de prova controlando-se a velocidade de deformação de modo que esta esteja compreendida no intervalo de 0,5 a 2,0% de deformação específica por minuto; o A velocidade de deformação depende do tipo de solo, devendo ser ajustada para não ultrapassar 10 minutos; o Deve-se ler e anotar as deformações do corpo de prova de 30 em 30 segundos, simultaneamente, as deflexões do defletômetro do anel dinamométrico; o Prossegue-se o ensaio até que seja ultrapassado o ponto máximo da curva Tensão-Deformação, isto é, até que seja bem definida a ruptura do corpo de prova. o No caso de não existir uma carga máxima de ruptura, continua-se o ensaio até se atingir uma deformação específica de 20%; o Faz-se o croqui do corpo de prova rompido e mede-se o ângulo α de ruptura, caso haja uma superfície de ruptura definida; o Após a ruptura, retira-se três amostras para a determinação da umidade. UFPR / TC422 137 5.3. CALCULOS 5.3.1.DETERMINAÇÃO DA UMIDADE %100 P PP h s sh ⋅−= Onde: h é o teor de umidade (%) hP é o peso do solo úmido (g) sP é o peso do solo seco (g) 5.3.2.DETERMINAÇÃO DA DEFORMAÇÕ ESPECÍFICA: 0H H∆=ε Onde: ε é a deformação específica H∆ é o decréscimo de altura do corpo de prova (mm) 0H é a altura inicial do corpo de prova (mm) 5.3.3.DETERMINAÇÃO DA ÁREA CORRIGIDA ε−= 1 A A 0 Onde: A é a área corrigida (cm²) 0A é a área inicial do corpo de prova (cm²) ε é a deformação específica 5.3.4.PRESSÃO EXERCIDA SOBRE O CORPO DE PROVA A Pp = PNCP += Onde: p é a pressão (kgf/cm²) UFPR / TC422 138 P é a carga aplicada (kgf) A é a área corrigida (cm²) C é a carga do anel dinamométrico (kgf) PN é o peso do nivelador (kgf) A determinação da carga C faz-se através da Curva de Calibração do Anel Dinamométrico da Prensa, em que as deflexões correspondentes são relacionadas comas carga transmitidas por ele. 5.3.5.RESULTADOS Traça-se o gráfico marcando-se no eixo das abscissas as deformações especificas do corpo de prova, e no eixo das ordenadas as pressões (tensões). A ordenada máxima ( máxp ) da curva obtida corresponde á Resistência à Compressão (R ) do solo ensaiado. máxpR = Quando ocorre rupturaplástica e no há pico definido na curva do corpo de prova, a resistência a compressão é a ordenada correspondente a deformação especifica de 20% ( %20pR = ). Considerando-se a execução do ensaio em condições não drenadas, ou seja, 0=φ (ângulo de atrito nulo), a Resistência ao Cisalhamento ( uc ) será dada por: 2 Rcu = Caso o ângulo de atrito possuir um valor maior que zero, o φ pode ser calculado com base no angulo α que a superfície de ruptura do corpo de prova forma com a horizontal: ( )°−α⋅=φ 452 Por sua vez, a coesão pode ser estimada mediante a construção do Círculo de Mohr. Para tanto, adota-se como 1σ o valor de R e 3σ é tomado igual a zero (pressão atmosférica). A partir da origem, traça-se uma reta inclinada de α com o eixo das abscissas. pela intersecção UFPR / TC422 139 dessa reta com o círculo de Mohr traça-se uma tangente até o eixo das tensões tangenciais, definindo-se um novo ponto de intersecção. A ordenada correspondente a esse ponto representa o valor da coesão. FIGURA 34 – ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA A coesão pode também ser estimada analiticamente pela equação: ( ) ( ) ( )( )α+ φ−α⋅= 2tg1 tgtgRc Deve-se observar que imperfeições na execução do ensaio muitas vezes acarretam valores de α irreais. Quando isso ocorre. O procedimento descrito acima não pode ser empregado, pois obviamente os resultados obtidos seriam inconsistentes. O angulo de atrito e a coesão, devem então ser avaliados com a execução de novos ensaios de compressão simples ou, por exemplo, com o ensaio de cisalhamento direto. 5.4. EXERCÍCIO RESOLVIDO Determinar para o solo abaixo: a. A resistência à compressão simples b. A resistência ao cisalhamento UFPR / TC422 140 c. Sabendo-se que ângulo de ruptura que o corpo de prova forma com a horizontal é de 57º (α =57º) determine também a Envoltória de Resistência. Os cálculos efetuados estão hachurados em cinza. A curva de calibração do anel dinamométrico é fornecida na Figura 35. FIGURA 35 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO y = 0,8789x + 2E-14 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 70 Leitura do Anel Dinamométrico (x 10-3mm) Ca rg a Ap lic ad a (k gf ) UFPR / TC422 141 PLANILHA 61 – DADOS PARA O CÁLCULO DO ENSAIO LAME DATA ENSAIO LABORATÓRIO DE ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES 24 / 09 / 2004 MATERIAIS E ESTRUTURAS PROCEDÊNCIA: DATA DE ENTRADA: Nº DA AMOSTRA: Velocidade do ensaio (mm/min) 1.000 Altura da amostra (cm) 10.35 Peso da amostra (gf) 456.1 Diâmetro 1 (cm) 5.535 Peso do nivelador (gf) 394.7 Diâmetro 2 (cm) 5.620 Umidade (%) 12.8 Diâmetro médio (cm) 5.578 Anel dinamométrico utilizado 675 t Leitura Leitura Carga ε % Área corrigida Pressão min deformação vertical deformação anel (kgf) cm2 Kgf/cm2 (mm) (x 10-3mm) 0.5 0.50 3.50 3.08 0.483 24.55 0.141 1.0 1.00 8.50 7.47 0.966 24.67 0.319 1.5 1.50 15.30 13.45 1.449 24.79 0.558 2.0 2.00 19.30 16.96 1.932 24.91 0.697 2.5 2.50 26.20 23.03 2.415 25.04 0.936 3.0 3.00 33.30 29.27 2.899 25.16 1.179 3.5 3.50 39.20 34.45 3.382 25.29 1.378 4.0 4.00 44.80 39.38 3.865 25.41 1.565 4.5 4.50 50.50 44.39 4.348 25.54 1.753 5.0 5.00 55.30 48.60 4.831 25.67 1.909 5.5 5.50 57.70 50.71 5.314 25.80 1.981 6.0 6.00 40.10 35.24 5.797 25.94 1.374 6.5 6.50 0.00 0.00 6.280 26.07 0.015 UFPR / TC422 142 5.4.1.RESOLUÇÃO 5.4.1.1 CÁLCULO DA UMIDADE Neste ensaio a umidade já foi fornecida e é igual a 12,8%. 5.4.1.2 CÁLCULO DA DEFORMAÇÃO ESPECÍFICA Cálculo da deformação específica para o instante t(min) = 0,5: %483,0%100 5,103 50,0 H H 0 =⋅=∆=ε Cálculo da deformação específica para o instante t(min) = 5,5: %314,5%100 5,103 50,5 H H 0 =⋅=∆=ε O cálculo da deformação especifica deve ser efetuado para todos os instantes de tempo conforme a Planilha 62. 5.4.1.3 CÁLCULO DA ÁREA CORRIGIDA Cálculo da área inicial: 2 22 0 cm437,244 578,5 4 DA =⋅π=⋅π= Cálculo da área corrigida para o instante t(min) = 0,5: 20 cm55,24 00483,01 437,24 1 AA =−=ε−= Cálculo da área corrigida para ara o instante t(min) = 5,5: 20 cm808,25 05314,01 437,24 1 AA =−=ε−= O cálculo da área corrigida deve ser efetuado para todos os instantes de tempo conforme a Planilha 62. 5.4.1.4 PRESSÃO SOBRE O CORPO DE PROVA: Cálculo da pressão exercida no corpo de prova para o instante t(min) = 0,5: UFPR / TC422 143 ( ) 2cm/kgf141,0 55,24 397,0076,3 55,24 1000 4,39750,3*8789,0 A PNCp ⋅=+= + =+= Cálculo da deformação específica para o instante t(min) = 5,5: ( ) 2cm/kgf981,1 80,25 397,0712,50 80,25 1000 4,39770,57*8789,0 A PNCp ⋅=+= + =+= O cálculo da pressão exercida no corpo de prova deve ser efetuado para todos os instantes de tempo conforme a Planilha 62. 5.4.1.5 RESULTADOS Conforme a Planilha 63 marcou-se no eixo das abscissas as deformações especificas do corpo de prova, e no eixo das ordenadas as pressões (tensões). A ordenada máxima ( máxp ) da curva obtida corresponde á Resistência à Compressão (R ) do solo ensaiado. 2 máx cm/kgf981,1pR ⋅== Considerando-se a execução do ensaio em condições não drenadas, ou seja, 0=φ (ângulo de atrito nulo), a Resistência ao Cisalhamento ( uc ) será dada por: 2 2 u cm/kgf990,02 cm/kgf981,1 2 Rc ⋅=⋅== O ângulo de atrito φ pode ser calculado com base no angulo α que a superfície de ruptura do corpo de prova forma com a horizontal: ( ) º24)º45º57(2452 =−⋅=°−α⋅=φ Por sua vez, a coesão pode ser estimada mediante a construção do Círculo de Mohr descrito no item 5.3.5 ou pela equação: ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( )( ) 222 cm/kgf643,057tg1 24tg57tg981,1tg1 tgtgRc ⋅=+ −⋅=α+ φ−α⋅= Assim a envoltória de resistência é dada pela equação: ( ) ( ) ( ) σ⋅+=σ⋅φ+=τ º24tg643,0tgccm/Kgf 2 UFPR / TC422 144 PLANILHA 62 – DADOS DA COMPRESSÃO SIMPLES LAME DATA ENSAIO LABORATÓRIO DE ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES 24 / 09 / 2004 MATERIAIS E ESTRUTURAS PROCEDÊNCIA: DATA DE ENTRADA: Nº DA AMOSTRA: Velocidade do ensaio (mm/min) 1,000 Altura da amostra (cm) 10,35 Peso da amostra (gf) 456,1 Diâmetro 1 (cm) 5,535 Peso do nivelador (gf) 394,7 Diâmetro 2 (cm) 5,620 Umidade (%) 12,8 Diâmetro médio (cm) 5,578 Anel dinamométrico utilizado 675 t Leitura Leitura Carga ε % Área corrigida Pressão min deformação vertical deformação anel (kgf) cm2 Kgf/cm2 (mm) (x 10-3mm) 0,5 0,50 3,50 3,08 0,483 24,55 0,141 1,0 1,00 8,50 7,47 0,966 24,67 0,319 1,5 1,50 15,30 13,45 1,449 24,79 0,558 2,0 2,00 19,30 16,96 1,932 24,91 0,697 2,5 2,50 26,20 23,03 2,415 25,04 0,936 3,0 3,00 33,30 29,27 2,899 25,16 1,179 3,5 3,50 39,20 34,45 3,382 25,29 1,378 4,0 4,00 44,80 39,38 3,865 25,41 1,565 4,5 4,50 50,50 44,39 4,348 25,54 1,753 5,0 5,00 55,30 48,60 4,831 25,67 1,909 5,5 5,50 57,70 50,71 5,314 25,80 1,981 6,0 6,00 40,10 35,24 5,797 25,94 1,374 6,5 6,50 0,00 0,00 6,280 26,07 0,015 UFPR / TC422 145 PLANILHA 63 – GRÁFICO TENSÃO – DEFORMAÇÃO DO SOLO DATA DO INÍCIODO ENSAIO : 24/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS COMPRESSÃO SIMPLES COMPRESSÃO SIMPLES 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 Deformação Específica (%) P r e s s ã o ( k g f / c m ² ) UFPR / TC422 146 5.5. EXERCÍCIO PROPOSTO Determinar para um solo ensaiado conforme a anotação da Planilha 64: a. A Resistência à Compressão Simples b. A Resistência ao Cisalhamento. c. Sabendo-se que ângulo de ruptura que o corpo de prova forma com a horizontal é de 60º (α=60º) determine também a Envoltória de Resistência. A curva de calibração do anel dinamométrico é fornecida na Figura 36. Os campos a serem preenchidos estão hachurados em cinza. FIGURA 36 - CALIBRAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO y = 0,0813x - 4E-14 0 5 10 15 20 25 0 50 100 150 200 250 300 Leitura do Anel Dinamométrico (x 10-3mm) Ca rg a Ap lic ad a (k gf ) UFPR / TC422 147 PLANILHA 64 – DADOS DA COMPRESSÃO SIMPLES LAUDO N0 : ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES DATA DO ENSAIO : 26/3/2004 REGISTRO DA AMOSTRA: 1 RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: Velocidade do ensaio (mm/min) 1 Altura da amostra (cm) 11,95 Peso da amostra (g) 683,4 Diâmetro 1 (cm) 6,220 Peso do nivelador (g) 61,8 Diâmetro 2 (cm) 6,100 Umidade (%) 25,1 Diâmetro médio (cm) Anel dinamométrico utilizado 267 t Leitura Leitura Carga ε % Área corrigida Pressão min deformação vertical deformação anel (kgf) cm2 Kgf/cm2 (mm) (x 10-3mm) 0,5 0,50 100 1,0 1,00 280 1,5 1,50 242 2,0 2,00 254 2,5 2,50 253 3,0 3,00 240 3,5 3,50 212 4,0 4,00 193 L A B O R A T Ó R IO D E M A T E R IA IS E E S T R U T U R A S UFPR / TC422 148 PLANILHA 65 – GRÁFICO TENSÃO – DEFORMAÇÃO DO SOLO DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : 24/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS COMPRESSÃO SIMPLES 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Deformação Específica (%) P r e s s ã o ( k g f / c m ² ) UFPR / TC422 149 5.6. GABARITO DO EXERCÍCIO PROPOSTO PLANILHA 66 – GABARITO: COMPRESSÃO SIMPLES LAUDO N0 : ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES DATA DO ENSAIO : 26/3/2004 REGISTRO DA AMOSTRA: 1 RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: Velocidade do ensaio (mm/min) 1 Altura da amostra (cm) 11,95 Peso da amostra (g) 683,4 Diâmetro 1 (cm) 6,220 Peso do nivelador (g) 61,8 Diâmetro 2 (cm) 6,100 Umidade (%) 25,1 Diâmetro médio (cm) 6,160 Anel dinamométrico utilizado 267 t Leitura Leitura Carga ε % Área corrigida Pressão min deformação vertical deformação anel (kgf) cm2 Kgf/cm2 (mm) (x 10-3mm) 0,5 0,50 100 8,13 0,418 29,68 0,276 1,0 1,00 280 22,76 0,837 29,55 0,772 1,5 1,50 242 19,67 1,255 29,43 0,671 2,0 2,00 254 20,65 1,674 29,30 0,707 2,5 2,50 253 20,57 2,092 29,18 0,707 3,0 3,00 240 19,51 2,510 29,05 0,674 3,5 3,50 212 17,24 2,929 28,93 0,598 4,0 4,00 193 15,69 3,347 28,80 0,547 L A B O R A T Ó R IO D E M A T E R IA IS E E S T R U T U R A S UFPR / TC422 150 PLANILHA 67 – GABARITO: TENSÃO – DEFORMAÇÃO DO SOLO DATA DO INÍCIO DO ENSAIO : 24/9/2004 REGISTRO DA AMOSTRA: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS COMPRESSÃO SIMPLES 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Deformação Específica (%) P r e s s ã o ( k g f / c m ² ) UFPR / TC422 151 6 COMPRESSÃO TRIAXIAL 6. COMPRESSÃO TRIAXIAL 6.1. ENSAIO DE COMPRESSÃO TRIAXIAL Este tipo de ensaio é o que mais opções oferece para a determinação da resistência do solo. Basicamente ele consiste num corpo de prova cilíndrico (H = 2 a 2,5D, sendo D = 5cm e D = 3,8 cm, diâmetros usuais) envolvidos por uma membrana impermeável e que é colocado dentro de uma câmara, tal qual se esquematiza na Figura 37. FIGURA 37 – ESQUEMA DA CÃMARA Deve-se notar a versatilidade do ensaio pois as diversas conexões da câmara com o exterior permitem medir ou dissipar pressões neutras e medir variações de volume. Preenche-se a câmara com água e aplica-se uma pressão na água que atuará em todo o corpo de prova, confinando-o. Durante esta etapa, o corpo de prova pode ser adensado ou não, ou seja, as pressões neutras despertadas pelo confinamento podem ou não ser dissipadas. Utiliza-se o símbolo U para designar que o corpo de prova não foi adensado, ou o símbolo C, no caso de adensamento (consolidação) ou drenagem do corpo de prova. UFPR / TC422 152 Terminada a etapa de confinamento, e mantendo-se a tensão confinante constante, dá-se início ao cisalhamento que é produzido pelo acréscimo da tensão vertical. Nesta fase, também as novas pressões neutras (agora induzidas pelo cisalhamento) podem ou não ser dissipadas. Os símbolos utilizados para esta etapa são U para cisalhamento não drenado e D para cisalhamento drenado. Da combinação das formas de considerar as pressões neutras nas fases de confinamento e de cisalhamento surgem as diferentes opções de ensaio, a saber, ensaio não drenado ou rápido (confinamento e cisalhamento sem dissipação de pressão neutra – símbolo UU); ensaio consolidado - não drenado (confinamento drenado e cisalhamento não drenado: símbolo CU) e ensaio drenado (tanto o confinamento, quanto o cisalhamento são totalmente drenados – símbolo CD). Uma nomenclatura mais antiga emprega, respectivamente, a seguinte denominação para estes tipos de ensaio: rápido (símbolo Q), adensado – rápido (símbolo R) e lento (S). 6.2. MEDIDAS REALIZADAS Um ensaio de compressão triaxial envolve, como mínimo, as leituras de força aplicada ao pistão (utilizando um anel dinamométrico ou uma célula de carga) e as leituras de deformação do corpo de prova, conseguidas com o auxílio de um extensômetro ou de um transdutor de deslocamento, além da pressão confinante aplicada ao corpo de prova. É muito comum, também, efetuar a leitura de pressões neutras ou a leitura de variação de volume do corpo de prova. As pressões neutras, nos ensaios não drenados, podem ser medidas através de manômetros ou de transdutores de pressão em contato com a água intersticial, seja pela base, pelo topo ou, menos usualmente, pela lateral do corpo de prova. Em solos não saturados, a pressão na água pode ser medida da mesma forma, dentro de certos limites. Para tanto é necessário incrustar no pedestal da base de UFPR / TC422 153 sustentação do corpo de prova uma pedra porosa especial que permita a continuidade da água entre o corpo de prova e o equipamento de medida. Estas pedras porosas de granulação muito fina e de poros muito pequenos, conhecidas como pedras de alto valor de pressão deentrada de ar, permitem o fluxo de água porém não o de ar. No entanto este expediente fica limitado pela cavitação de água do sistema de medida, governada pela pressão de vaporização da água do sistema de medida (da ordem de –100Kpa, mas que na prática reduz a valores da ordem de –70 Kpa). Encontram-se presentemente em desenvolvimento (Ridley & Burland, 1993), transdutores de pressão especiais que tiram partido da elevada resistência à tração da água e que são capazes de medir pressões negativas inferiores aos limites citados. A variação do volume do corpo de prova, no caso de solo saturado e ensaio drenado, pode ser conseguida pela leitura do volume de água que drena do corpo de prova, através de uma bureta graduada conectada a uma ou a ambas as conexões de drenagem. Outra alternativa, consiste em medir-se o volume de água que adentra ou que sai da câmara durante o cisalhamento. Este fluxo de água é proporcionado pelo sistema de aplicação de pressões na água da câmara. Ao variar o volume do corpo de prova, a pressão aplicada à água da câmara se altera, porém o sistema de pressão tende a manter a pressão desejada no ensaio, enviando água para a câmara (quando o volume do corpo de prova se reduz) ou retirando água (quando o corpo de prova aumenta de volume). Em ensaios onde é necessário caracterizar o solo para baixos níveis de deformação, a deformabilidade do conjunto (câmara, pedras porosas, etc.) afeta a precisão das medidas efetuadas externamente à câmara e é necessário recorrer à instrumentação interna, colocada junto ao corpo de prova. Esta instrumentação mais sofisticada envolve transdutores de deslocamento submersíveis destinados a medir UFPR / TC422 154 diretamente as variações de altura e as variações de diâmetro do corpo de prova. 6.3. ELEMENTOS DO CÁLCULO DOS ENSAIOS Uma análise das forças atuantes no corpo de prova durante o cisalhamento, que se esquematiza na Figura 38, mostra que nos ensaios convencionais (cisalhamento por compressão axial), a tensão confinante corresponde à tensão principal menor de ensaio que, no caso, também é a tensão principal intermediária. A tensão principal maior atua no corpo de prova e pode-se deduzir que num determinado instante t tem-se a seguinte relação: i i 31 A F=σ−σ . FIGURA 38 – FORÇAS ATUANTES NP CORPO DE PROVA A diferença de tensões ( )máx1 σ−σ , analogamente ao que ocorre no ensaio de compressão simples, corresponde à resistência a compressão do corpo de prova no ensaio de compressão triaxial considerado. A área do corpo de prova num instante t qualquer pode ser conseguida pelo conhecimento da mudança de forma do corpo de prova (embarrigamento) e da variação de volume até aquele instante. É fácil verificar que: i vi 0i 1 1 AA ε− ε−×= 0 i vi V V∆=ε UFPR / TC422 155 0 i i H H∆=ε Onde: 0A é a área inicial do corpo de prova; viε é a deformação volumétrica; iV∆ é a variação de volume do corpo de prova; 0V é o volume inicial do corpo de prova; iε é a deformação axial do corpo de prova; iH∆ é a variação de altura do corpo de prova; Caso se deseje, e na falta de medidas diretas, pode-se estimar a deformação radial riε , sendo conhecidas as deformações volumétrica e axial do corpo de prova através da seguinte expressão: ( ) 2 ivi ri ε−ε=ε 6.4. OBTENÇÃO DA ENVOLTÓRIA As curvas tensão-deformação podem ser traçadas em função da diferença de tensões principais ( )31 σ−σ ou da relação ' 3 ' 1 σ σ , por exemplo, Figura 39, dependendo da finalidade do ensaio. No caso de leituras de pressões neutras aparecem também gráficos com estes valores, o mesmo ocorrendo se houver leituras de variação de volume. FIGURA 39 – CURVAS DE TENSÃO DEFORMAÇÃO Geralmente, costuma-se definir a envoltória em função dos ( )máx31 σ−σ (máximos valores das curvas ( ( ) ε×σ−σ 31 ) dos diversos UFPR / TC422 156 corpos de prova, porém a segunda forma de representação também é utilizada, como em ensaios a volume constante. De qualquer forma convém ressaltar, que os valores de máximo podem não ocorrer para a mesma deformação, quando se observam as duas formas de representação. Isso introduz diferenças nas envoltórias, mais ou menos acentuadas, em função das pressões neutras despertadas. Deve-se ressaltar que outras “opções de ruptura” podem ser escolhidas, como ilustrado na Figura 40, como a resistência residual ou a resistência obtida para cisalhamento a volume constante, ou seja, na condição de estado crítico , que serão discutidas mais adiante. Em qualquer caso, ainda, pode ser definida a ruptura a partir das deformações máximas permissíveis no projeto em questão. FIGURA 40 - OPÇÕES Ensaiados vários corpos de prova com tensões de confinamento constantes para cada corpo de prova, define-se a envoltória com os círculos de Mohr obtidos na ruptura, conforme se exemplifica na Figura 41 UFPR / TC422 157 FIGURA 41 – ENVOLTÓRIA COM CIRCULOS DE MOHR Evidentemente, dependendo do tipo de ensaio, é possível traçar os círculos de Mohr em termos de tensões totais ou efetivas, podendo- se obter assim uma envoltória referida a tensões totais ),c( φ e outra a tensões efetivas ( )'',c φ . Observar que o pólo no ensaio de compressão triaxial, com tensão confinante constante, coincide com o ponto representativo dessa tensão ( )3σ . O aspecto que os corpos de prova mostram ao final do ensaio é bastante característico. Os solos que apresentam ruptura do tipo frágil mostram uma superfície de ruptura bem definida,podendo-se inclusive determinar a direção do plano de ruptura crθ , já os solos de comportamento plástico mostram um embarrigamento do corpo de prova, sem a possibilidade de distinção dos planos de ruptura Figura 42. UFPR / TC422 158 FIGURA 42 – PLANOS DE RUPTURA Os corpos de prova nos ensaios de compressão triaxial geralmente são adensados em condições hidrostáticas ou isotrópicas, isto é, a tensão confinante é aplicada na água da câmara e atua com igual intensidade em todas as direções. O cisalhamento é obtido por um acréscimo de tensão vertical. Existem diversas outras formas de conduzir um ensaio triaxial, das quais algumas serão citadas a seguir. 6.5. ADENSAMENTO ANISOTRÓPICO O adensamento do corpo de prova pode ser feito segundo tensões diferentes nas duas direções principais, ao contrário do que ocorre convencionalmente quando se tem a mesma tensão atuando em todas as direções. Esta modalidade constitui o adensamento anisotrópico, isto é, o corpo de prova é adensado segundo uma relação 113 ≠σσ , procurando-se retratar com mais fidelidade o processo de deposição e consolidação de um solo no campo. Caso se impeça a deformação lateral do corpo de prova, tem-se o adensamento segundo uma situação em repouso ou tipo 0K ( 0K - coeficiente de empuxo em repouso). Neste caso, procura-se impedir qualquer deformação lateral do corpo de prova, ajustando a tensão confinante ( )c3σ . Para uma tendência de expansão da amostra, aumenta-se a pressão na câmara; caso contrário, alivia-se a pressão. Quando se deseja explicitar a condição de adensamento do corpo de prova, adiciona-se uma letra ao UFPR / TC422159 símbolo do ensaio, gerando novos símbolos, como, por exemplo, CIU ou UCK0 , indicando, respectivamente, adensamento isotrópico (I) ou tipo 0K . 6.6. TRAJETÓRIAS DE CARREGAMENTO Os ensaios de compressão triaxial podem ser realizados segundo diferentes formas de aplicação de cargas ou trajetórias de tensões. Além da compressão triaxial já apresentada, onde a tensão horizontal (ou tensão confinante), hσ , é mantida constante e a tensão axial vertical, vσ , é aumentada até a ruptura, tem-se a compressão por descarregamento, em que vσ é mantido constante e hσ é reduzido. Nestes dois casos, a tensão vertical corresponde à tensão principal maior e a lateral, à tensão principal menor. Outras formas de carregamento podem ser a extensão axial onde vσ é diminuída e hσ é mantida constante ou de compressão lateral em que vσ é mantida constante e hσ é aumentada, provocando o cisalhamento da amostra. Notar que nestas duas formas de ensaio, a tensão horizontal tende a tornar-se a tensão principal maior e a tensão vertical, a principal menor, ou seja, ocorre uma rotação de tensões m relação às condições ao final do adensamento. 6.7. EXERCÍCIO RESOLVIDO Determinar a Envoltória de Resistência do Solo ( )'',c φ considerando: o Os estágios de saturação e adensamento são apresentados na Planilha 68; o Os dados iniciais apresentados na Planilha 77 à Planilha 81; o As umidades da amostra antes do ensaio e após o ensaio na Planilha 82; UFPR / TC422 160 o Os valores da Pressão Total na Câmara, Pressão Total Axial, Poro-Pressão, Pressão Efetiva de Câmara, Pressão Efetiva Axial e Deformação no momento da ruptura na planilha. OBS: na prática todos estes parâmetro são monitorados antes, durante e depois da ruptura. os gráficos de Tensão Desviadora X Deformação Axial e Poro- Pressão X. Deformação Axial na Planilha 84 e Planilha 85 representam este monitoramento contínuo; UFPR / TC422 161 PLANILHA 68 – ESTÁGIOS DE SATURAÇÃO E ADENSAMENTO DATA DO ENSAIO : ENSAIO N° : Estágio de Saturação: Estágio de Adensamento: Téc. Executor: Téc. Conferente: Eng. Responsável: REGISTRO DA AMOSTRA : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 0 500 1000 1500 2000 Pressão de Câmara (kPa) Po ro -P re ss ão (k Pa ) Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Amostra 6 -10.0 -9.0 -8.0 -7.0 -6.0 -5.0 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 0 200 400 600 800 Raiz Quadrada do Tempo (s) Va ria çã o de V ol um e da A m os tr a (c m ³) Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Amostra 6 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS TRIAXIAL TEST ENSAIO TRIAXIAL UFPR / TC422 162 PLANILHA 69 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 1 Ensaio: 01 Data: 16/5/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0022 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 868.00 Poropressão (kPa) 606.41 Do = diâmetro inicial (cm) 3.80 Ho = altura inicial (cm) 6.81 WAB = amostra+berço (g) - WB = peso do berço (g) - GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 0.0000 Leitura final no MVV (cm³) -0.38 Tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 155.72 Ao = area inicial (cm²) 11.34 VI = volume inicial (cm³) 77.23 ∆V = variação de volume (cm³) -0.38 VF = volume final (cm³) 77.61 ∆H = variação de altura (mm) 0.01 HF = altura final (cm) 6.80 DF = diâmetro final (cm) 3.79 γ = peso específico inicial (g/cm³) 2.016 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.612 Ws = peso do solo seco (g) 124.510 WW = peso da água (g) 31.210 VS = volume de sólidos (cm³) 46.081 VV = volume de vazios (cm³) 31.153 VW = volume de água (cm³) 31.210 VA = volume de ar (cm³) -0.058 S = grau de saturação (%) 100.185 eo = índice de vazios 0.676 n = pososidade 40.336 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 2.015 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 1.015 adensamento peso UFPR / TC422 163 PLANILHA 70 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 2 Ensaio: 02 Data: 4/6/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 849.00 Poropressão (kPa) 169.95 Do = diâmetro inicial (cm) 3.75 Ho = altura inicial (cm) 7.50 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 1.4150 Leitura final no MVV (cm³) -1.32 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 159.60 Ao = area inicial (cm²) 11.04 VI = volume inicial (cm³) 82.83 ∆V = variação de volume (cm³) -2.74 VF = volume final (cm³) 85.57 ∆H = variação de altura (mm) 0.08 HF = altura final (cm) 7.42 DF = diâmetro final (cm) 3.71 γ = peso específico inicial (g/cm³) 1.927 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.538 Ws = peso do solo seco (g) 127.431 WW = peso da água (g) 32.169 VS = volume de sólidos (cm³) 47.162 VV = volume de vazios (cm³) 35.673 VW = volume de água (cm³) 32.169 VA = volume de ar (cm³) 3.504 S = grau de saturação (%) 90.177 eo = índice de vazios 0.756 n = pososidade 43.066 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 1.969 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 0.969 peso adensamento UFPR / TC422 164 PLANILHA 71 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 3 Ensaio: 03 Data: 11/6/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 1101.00 Poropressão (kPa) 123.91 Do = diâmetro inicial (cm) 3.70 Ho = altura inicial (cm) 7.45 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 0.0000 Leitura final no MVV (cm³) -3.79 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 159.00 Ao = area inicial (cm²) 10.75 VI = volume inicial (cm³) 80.10 ∆V = variação de volume (cm³) -3.79 VF = volume final (cm³) 83.89 ∆H = variação de altura (mm) 0.12 HF = altura final (cm) 7.33 DF = diâmetro final (cm) 3.64 γ = peso específico inicial (g/cm³) 1.985 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.567 Ws = peso do solo seco (g) 125.484 WW = peso da água (g) 33.516 VS = volume de sólidos (cm³) 46.441 VV = volume de vazios (cm³) 33.662 VW = volume de água (cm³) 33.516 VA = volume de ar (cm³) 0.146 S = grau de saturação (%) 99.566 eo = índice de vazios 0.725 n = pososidade 42.023 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 1.987 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 0.987 peso adensamento UFPR / TC422 165 PLANILHA 72 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 4 Ensaio: 04 Data: 25/6/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 1001.00 Poropressão (kPa) 903.84 Do = diâmetro inicial (cm) 3.66 Ho = altura inicial (cm) 7.30 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 2.5630 Leitura final no MVV (cm³) 2.23 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 155.92 Ao = area inicial(cm²) 10.52 VI = volume inicial (cm³) 76.80 ∆V = variação de volume (cm³) -0.33 VF = volume final (cm³) 77.13 ∆H = variação de altura (mm) 0.01 HF = altura final (cm) 7.29 DF = diâmetro final (cm) 3.65 γ = peso específico inicial (g/cm³) 2.030 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.634 Ws = peso do solo seco (g) 125.466 WW = peso da água (g) 30.454 VS = volume de sólidos (cm³) 46.435 VV = volume de vazios (cm³) 30.368 VW = volume de água (cm³) 30.454 VA = volume de ar (cm³) -0.086 S = grau de saturação (%) 100.283 eo = índice de vazios 0.654 n = pososidade 39.540 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 2.029 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 1.029 peso adensamento UFPR / TC422 166 PLANILHA 73 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 5 Ensaio: 05 Data: 2/7/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 1702.00 Poropressão (kPa) 183.19 Do = diâmetro inicial (cm) 3.66 Ho = altura inicial (cm) 7.30 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 65.8040 Leitura final no MVV (cm³) 58.59 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 156.00 Ao = area inicial (cm²) 10.52 VI = volume inicial (cm³) 76.80 ∆V = variação de volume (cm³) -7.22 VF = volume final (cm³) 84.02 ∆H = variação de altura (mm) 0.23 HF = altura final (cm) 7.07 DF = diâmetro final (cm) 3.55 γ = peso específico inicial (g/cm³) 2.031 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.648 Ws = peso do solo seco (g) 126.558 WW = peso da água (g) 29.442 VS = volume de sólidos (cm³) 46.839 VV = volume de vazios (cm³) 29.964 VW = volume de água (cm³) 29.442 VA = volume de ar (cm³) 0.522 S = grau de saturação (%) 98.258 eo = índice de vazios 0.640 n = pososidade 39.014 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 2.038 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 1.038 peso adensamento UFPR / TC422 167 PLANILHA 74 – UMIDADE DOS ENSAIOS Determinação de Umidade Ensaio: 01 Data: 16/5 σ'c = 262 kPa Antes Depois capsula no 215 245 262 2 solo+tara+água (g) 75.56 51.43 47.5 232.13 solo+tara (g) 66.78 45.13 42.12 201.57 tara (g) 32.09 20.13 20.33 74.81 água (g) 8.78 6.3 5.38 30.56 solo seco (g) 34.69 25 21.79 126.76 umidade (%) 25.31 25.20 24.69 24.11 umidade média (%) 25.07 24.11 Ensaio: 02 Data: 4/6 σ'c = 679 kPa Antes Depois capsula no 231 233 262 48 solo+tara+água (g) 53.83 52.74 58.43 233.22 solo+tara (g) 47.11 46.26 50.68 200.54 tara (g) 20.38 20.4 20.33 73.6 água (g) 6.72 6.48 7.75 32.68 solo seco (g) 26.73 25.86 30.35 126.94 umidade (%) 25.14 25.06 25.54 25.74 umidade média (%) 25.24 25.74 Ensaio: 03 Data: 11/6 σ'c = 977 kPa Antes Depois capsula no 257 259 263 18 solo+tara+água (g) 42.57 42.82 39.10 243.74 solo+tara (g) 39.47 39.46 36.36 212.24 tara (g) 21.16 20.21 30.37 72.23 água (g) 3.1 3.36 2.74 31.5 solo seco (g) 18.31 19.25 5.99 140.01 umidade (%) 16.93 17.45 45.74 22.50 umidade média (%) 26.71 22.50 Ensaio: 04 Data: 25/6 σ'c = 97 kPa Antes Depois capsula no 213 18 solo+tara+água (g) 11.2681 230.13 solo+tara (g) 11.03 197.54 tara (g) 10.0639 72.23 água (g) 0.2352 32.59 solo seco (g) 0.969 125.31 umidade (%) 24.27 26.01 umidade média (%) 24.27 26.01 Ensaio: 05 Data: 2/7 σ'c = 1519 kPa Antes Depois capsula no 258 264 265 29 solo+tara+água (g) 45.42 43.73 44.17 230.91 solo+tara (g) 40.64 39.46 39.85 199.8 tara (g) 20.38 20.81 21.31 74.34 água (g) 4.78 4.27 4.32 31.11 solo seco (g) 20.26 18.65 18.54 125.46 umidade (%) 23.59 22.90 23.30 24.80 umidade média (%) 23.26 24.80 UFPR / TC422 168 PLANILHA 75 - RESUMO DO ENSAIO E DADOS DA RUPTURA DATA DO ENSAIO : ENSAIO N° : Características do Ensaio: Tipo de Ensaio: CIU Taxa de Deformação: 0,2 % / hora Dados das Amostras Número do Ensaio 1 2 3 4 5 Umidade Inicial (%) 25.07 25.24 26.71 24.27 23.26 Umidade Final (%) 24.11 25.74 22.50 26.01 24.80 Peso Específico Natural (kN/m³) 20.16 19.27 19.85 20.30 20.31 Peso Específico Seco (kN/m³) 16.12 15.38 15.67 16.34 16.48 Porosidade 40.34 43.07 42.02 39.54 39.01 Índice de Vazios 0.68 0.76 0.72 0.65 0.64 Grau de Saturação (%) 100.19 90.18 99.57 100.28 98.26 Peso Específico Real dos Grãos (kN/m³) 27.02 27.02 27.02 27.02 27.02 Tensão Efetiva no Ensaio (kPa) 261.60 679.05 977.10 97.16 1518.81 Dreno Lateral não sim sim sim sim Velocidade de Cisalhamento (mm/min) 0.0022 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 Amostra 4.0051.01 4.0050.01 4.0050.01 4.0050.01 4.0050.01 Dados na Ruptura: Número do Ensaio 1 2 3 4 5 Pressão Total na Câmara (kN/m³) 865.00 851.00 1101.00 1001.00 1699.00 Pressão Total Axial (kN/m³) 1433.85 1590.60 2039.99 1453.15 3055.60 Poro-Pressão (kN/m³) 682.92 487.13 371.53 883.04 914.77 Pressão Efetiva de Câmara (kN/m³) 182.08 363.87 729.47 117.96 784.23 Pressão Efetiva Axial (kN/m³) 750.92 1103.47 1668.46 570.11 2140.83 Deformação (%) 1.19 1.64 1.78 1.74 2.05 Af 0.13 0.43 0.26 -0.05 0.54 Resultados Ângulo de Atrito Interno (o) 21.2 Coesão (kN/m²) 108.3 RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: Roberta jul-01 REGISTRO DA AMOSTRA : Sítio Experimental - Área 1 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS TRIAXIAL TEST ENSAIO TRIAXIAL UFPR / TC422 169 PLANILHA 76 – ENVOLTÓRIA DE RESISTÊNCIA DATA DO ENSAIO : ENSAIO N° : Tensão Desviadora v. Deformação Axial: Círculo de Mohr: φ = o C = kN/m2 REGISTRO DA AMOSTRA : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 500 1000 1500 2000 2500 Tensão Normal (kPa) Te ns ão C is al ha nt e (k Pa ) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Deformação Axial (%) Te ns ão D es vi ad or a (k Pa ) Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Amostra 6 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS TRIAXIAL TEST ENSAIO TRIAXIAL UFPR / TC422 170 6.7.1.RESOLUÇÃO Será efetuado o cálculo para o primeiro ensaio triaxial relativo ao primeiro circulo de mohr da envoltória. Para os demais ensaios o procedimento de cálculo é idêntico. 6.7.1.1 ÁREA INICIAL 2 22 0 0 cm34,114 80,3 4 DA ⋅=⋅π=⋅π= 6.7.1.2 VOLUME INICIAL 3 0oi cm23,7781,634,11HAV ⋅=⋅=⋅= 6.7.1.3 VARIAÇÃO DE VOLUME V∆ = Leitura final no MVV (cm³) – Leitura inicial no MVV (cm³) V∆ = –0,38 – 0,00 = –0,38 3cm 6.7.1.4 VOLUME FINAL ( ) 3if cm61,7738,023,77VVV ⋅=−−=∆−= 6.7.1.5 VARIAÇÃO DE ALTURA cm01,080,681,6HHH fi ⋅=−=−=∆ 6.7.1.6 ALTURA FINAL ( ) cm80,6 23,77 38,000,0 3 1181,6 V MVVMVV 3 11HH i fi 0f ⋅= −−−⋅= −−⋅= 6.7.1.7 DIÂMETRO FINAL ( ) cm79,3 23,77 38,000,0 3 1180,3 V MVVMVV 3 11DD i fi 0f ⋅= −−−⋅= −−⋅= UFPR / TC422 171 6.7.1.8 PESO ESPECÍFICO INICIAL 3 i A cm g016,2 23,77 72,155 V W ⋅===γ 6.7.1.9 PESO ESPECÍFICO SECO 3d cm g612,1 %07,251 016,2 h1 ⋅=+=+ γ=γ 6.7.1.10 PESO DO SOLO SECO g510,12423,77612,1VW ids ⋅=⋅=⋅γ= 6.7.1.11 PESO DA ÁGUA g21,3151,12472,155WWW SAw ⋅=−=−=6.7.1.12 VOLUME DE SÓLIDOS 3 WS S s cm081,46000,1702,2 51,124 G WV ⋅=⋅=γ⋅= 6.7.1.13 VOLUME DE VAZIOS 3 Siv cm513,31081,4623,77VVV ⋅=−=−= 6.7.1.14 VOLUME DE ÁGUA 3 W w w cm210,31000,1 210,31WV ⋅==γ= 6.7.1.15 VOLUME DE AR 3 WVA cm058,0210,31153,31VVV ⋅−=−=−= 6.7.1.16 GRAU DE SATURAÇÃO %185,100%100 153,31 210,31%100 V VS V W =⋅=⋅= UFPR / TC422 172 6.7.1.17 ÍNDICE DE VAZIOS 676,0 081,46 153,31 V Ve S V 0 === 6.7.1.18 POROSIDADE 336,40 23,77 153,31 V Vn i V === 6.7.1.19 PESO ESPECÍFICO SATURADO 3 WVS SAT cm g015,2 23,77 00,1153,31510,124 Vi VW ⋅=⋅+=γ⋅+=γ 6.7.1.20 PESO ESPECÍFICO SUBMERSO 3WSATSUB cm g015,1000,1015,2 ⋅=−=γ−γ=γ 6.7.1.21 TENSÃO EFETIVA NO ENSAIO =σc Tensão Confinante (kPa) – Poropressão (kPa) =σc 868,00 – 606,41 = 262 kPa 6.7.1.22 PRESSÃO EFETIVA DE CÂMARA Pressão efetiva de câmara = Pressão total na câmara – poro- pressão Conforme a Planilha 75 é igual a (865 – 682,92) = 182,08 kPa 6.7.1.23 PRESSÃO EFETIVA AXIAL Pressão efetiva de câmara = Pressão total axial – poro-pressão Conforme a Planilha 75 é igual a (1433,85 – 682,92) = 750,92 kPa 6.7.1.24 CÍRCULOS DE MOHR E ENVOLTÓRIA UFPR / TC422 173 Para cada ensaio determina-se um círculo de mohr. Para o ensaio 1 o círculo apresenta o diâmetro definido como a distancia entre os pontos (182,08;0,00) e (750,92;0,00). desta forma para cada ensaio tem-se um par de coordenadas que definem diâmetros e conseqüentemente círculos. Após a determinação dos círculos ajusta- se uma reta que de preferência tangencie os círculos. A Planilha 85 apresenta a envoltória ajustada para o solo ensaiado. UFPR / TC422 174 PLANILHA 77 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 1 Ensaio: 01 Data: 16/5/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0022 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 868.00 Poropressão (kPa) 606.41 Do = diâmetro inicial (cm) 3.80 Ho = altura inicial (cm) 6.81 WAB = amostra+berço (g) - WB = peso do berço (g) - GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 0.0000 Leitura final no MVV (cm³) -0.38 Tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 155.72 Ao = area inicial (cm²) 11.34 VI = volume inicial (cm³) 77.23 ∆V = variação de volume (cm³) -0.38 VF = volume final (cm³) 77.61 ∆H = variação de altura (mm) 0.01 HF = altura final (cm) 6.80 DF = diâmetro final (cm) 3.79 γ = peso específico inicial (g/cm³) 2.016 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.612 Ws = peso do solo seco (g) 124.510 WW = peso da água (g) 31.210 VS = volume de sólidos (cm³) 46.081 VV = volume de vazios (cm³) 31.153 VW = volume de água (cm³) 31.210 VA = volume de ar (cm³) -0.058 S = grau de saturação (%) 100.185 eo = índice de vazios 0.676 n = pososidade 40.336 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 2.015 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 1.015 adensamento peso UFPR / TC422 175 PLANILHA 78 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 2 Ensaio: 02 Data: 4/6/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 849.00 Poropressão (kPa) 169.95 Do = diâmetro inicial (cm) 3.75 Ho = altura inicial (cm) 7.50 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 1.4150 Leitura final no MVV (cm³) -1.32 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 159.60 Ao = area inicial (cm²) 11.04 VI = volume inicial (cm³) 82.83 ∆V = variação de volume (cm³) -2.74 VF = volume final (cm³) 85.57 ∆H = variação de altura (mm) 0.08 HF = altura final (cm) 7.42 DF = diâmetro final (cm) 3.71 γ = peso específico inicial (g/cm³) 1.927 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.538 Ws = peso do solo seco (g) 127.431 WW = peso da água (g) 32.169 VS = volume de sólidos (cm³) 47.162 VV = volume de vazios (cm³) 35.673 VW = volume de água (cm³) 32.169 VA = volume de ar (cm³) 3.504 S = grau de saturação (%) 90.177 eo = índice de vazios 0.756 n = pososidade 43.066 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 1.969 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 0.969 peso adensamento UFPR / TC422 176 PLANILHA 79 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 3 Ensaio: 03 Data: 11/6/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 1101.00 Poropressão (kPa) 123.91 Do = diâmetro inicial (cm) 3.70 Ho = altura inicial (cm) 7.45 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 0.0000 Leitura final no MVV (cm³) -3.79 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 159.00 Ao = area inicial (cm²) 10.75 VI = volume inicial (cm³) 80.10 ∆V = variação de volume (cm³) -3.79 VF = volume final (cm³) 83.89 ∆H = variação de altura (mm) 0.12 HF = altura final (cm) 7.33 DF = diâmetro final (cm) 3.64 γ = peso específico inicial (g/cm³) 1.985 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.567 Ws = peso do solo seco (g) 125.484 WW = peso da água (g) 33.516 VS = volume de sólidos (cm³) 46.441 VV = volume de vazios (cm³) 33.662 VW = volume de água (cm³) 33.516 VA = volume de ar (cm³) 0.146 S = grau de saturação (%) 99.566 eo = índice de vazios 0.725 n = pososidade 42.023 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 1.987 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 0.987 peso adensamento UFPR / TC422 177 PLANILHA 80 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 4 Ensaio: 04 Data: 25/6/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 1001.00 Poropressão (kPa) 903.84 Do = diâmetro inicial (cm) 3.66 Ho = altura inicial (cm) 7.30 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 2.5630 Leitura final no MVV (cm³) 2.23 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 155.92 Ao = area inicial (cm²) 10.52 VI = volume inicial (cm³) 76.80 ∆V = variação de volume (cm³) -0.33 VF = volume final (cm³) 77.13 ∆H = variação de altura (mm) 0.01 HF = altura final (cm) 7.29 DF = diâmetro final (cm) 3.65 γ = peso específico inicial (g/cm³) 2.030 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.634 Ws = peso do solo seco (g) 125.466 WW = peso da água (g) 30.454 VS = volume de sólidos (cm³) 46.435 VV = volume de vazios (cm³) 30.368 VW = volume de água (cm³) 30.454 VA = volume de ar (cm³) -0.086 S = grau de saturação (%) 100.283 eo = índice de vazios 0.654 n = pososidade 39.540 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 2.029 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 1.029 peso adensamento UFPR / TC422 178 PLANILHA 81 – DADOS INICIAIS DO ENSAIO 5 Ensaio: 05 Data: 2/7/2001 Tipo de ensaio CIU Velocidade de cisalhamento (mm/min) 0.0023 Ruptura (dúctil ou frágil) frágil Tensão Confinante (kPa) 1702.00 Poropressão (kPa) 183.19 Do= diâmetro inicial (cm) 3.66 Ho = altura inicial (cm) 7.30 WAB = amostra+berço (g) WB = peso do berço (g) GS = peso esp. dos grãos (g/cm³) 2.702 γW = peso específico da água (g/cm³) 1.00 Leitura inicial no MVV (cm³) 65.8040 Leitura final no MVV (cm³) 58.59 tipo de adensamento isotrópico WA = peso da amostra (g) 156.00 Ao = area inicial (cm²) 10.52 VI = volume inicial (cm³) 76.80 ∆V = variação de volume (cm³) -7.22 VF = volume final (cm³) 84.02 ∆H = variação de altura (mm) 0.23 HF = altura final (cm) 7.07 DF = diâmetro final (cm) 3.55 γ = peso específico inicial (g/cm³) 2.031 γd = peso específico seco (g/cm³) 1.648 Ws = peso do solo seco (g) 126.558 WW = peso da água (g) 29.442 VS = volume de sólidos (cm³) 46.839 VV = volume de vazios (cm³) 29.964 VW = volume de água (cm³) 29.442 VA = volume de ar (cm³) 0.522 S = grau de saturação (%) 98.258 eo = índice de vazios 0.640 n = pososidade 39.014 γsat = peso específico saturado (g/cm³) 2.038 γsub = peso específico submer. (g/cm³) 1.038 peso adensamento UFPR / TC422 179 PLANILHA 82 – UMIDADE DOS ENSAIOS Determinação de Umidade Ensaio: 01 Data: 16/5 σ'c = 262 kPa Antes Depois capsula no 215 245 262 2 solo+tara+água (g) 75.56 51.43 47.5 232.13 solo+tara (g) 66.78 45.13 42.12 201.57 tara (g) 32.09 20.13 20.33 74.81 água (g) 8.78 6.3 5.38 30.56 solo seco (g) 34.69 25 21.79 126.76 umidade (%) 25.31 25.20 24.69 24.11 umidade média (%) 25.07 24.11 Ensaio: 02 Data: 4/6 σ'c = 679 kPa Antes Depois capsula no 231 233 262 48 solo+tara+água (g) 53.83 52.74 58.43 233.22 solo+tara (g) 47.11 46.26 50.68 200.54 tara (g) 20.38 20.4 20.33 73.6 água (g) 6.72 6.48 7.75 32.68 solo seco (g) 26.73 25.86 30.35 126.94 umidade (%) 25.14 25.06 25.54 25.74 umidade média (%) 25.24 25.74 Ensaio: 03 Data: 11/6 σ'c = 977 kPa Antes Depois capsula no 257 259 263 18 solo+tara+água (g) 42.57 42.82 39.10 243.74 solo+tara (g) 39.47 39.46 36.36 212.24 tara (g) 21.16 20.21 30.37 72.23 água (g) 3.1 3.36 2.74 31.5 solo seco (g) 18.31 19.25 5.99 140.01 umidade (%) 16.93 17.45 45.74 22.50 umidade média (%) 26.71 22.50 Ensaio: 04 Data: 25/6 σ'c = 97 kPa Antes Depois capsula no 213 18 solo+tara+água (g) 11.2681 230.13 solo+tara (g) 11.03 197.54 tara (g) 10.0639 72.23 água (g) 0.2352 32.59 solo seco (g) 0.969 125.31 umidade (%) 24.27 26.01 umidade média (%) 24.27 26.01 Ensaio: 05 Data: 2/7 σ'c = 1519 kPa Antes Depois capsula no 258 264 265 29 solo+tara+água (g) 45.42 43.73 44.17 230.91 solo+tara (g) 40.64 39.46 39.85 199.8 tara (g) 20.38 20.81 21.31 74.34 água (g) 4.78 4.27 4.32 31.11 solo seco (g) 20.26 18.65 18.54 125.46 umidade (%) 23.59 22.90 23.30 24.80 umidade média (%) 23.26 24.80 UFPR / TC422 180 PLANILHA 83 – RESUMO E PRESSÕES NA RUPTURA DATA DO ENSAIO : ENSAIO N° : Características do Ensaio: Tipo de Ensaio: CIU Taxa de Deformação: 0,2 % / hora Dados das Amostras Número do Ensaio 1 2 3 4 5 Umidade Inicial (%) 25.07 25.24 26.71 24.27 23.26 Umidade Final (%) 24.11 25.74 22.50 26.01 24.80 Peso Específico Natural (kN/m³) 20.16 19.27 19.85 20.30 20.31 Peso Específico Seco (kN/m³) 16.12 15.38 15.67 16.34 16.48 Porosidade 40.34 43.07 42.02 39.54 39.01 Índice de Vazios 0.68 0.76 0.72 0.65 0.64 Grau de Saturação (%) 100.19 90.18 99.57 100.28 98.26 Peso Específico Real dos Grãos (kN/m³) 27.02 27.02 27.02 27.02 27.02 Tensão Efetiva no Ensaio (kPa) 261.60 679.05 977.10 97.16 1518.81 Dreno Lateral não sim sim sim sim Velocidade de Cisalhamento (mm/min) 0.0022 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 Amostra 4.0051.01 4.0050.01 4.0050.01 4.0050.01 4.0050.01 Dados na Ruptura: Número do Ensaio 1 2 3 4 5 Pressão Total na Câmara (kN/m³) 865.00 851.00 1101.00 1001.00 1699.00 Pressão Total Axial (kN/m³) 1433.85 1590.60 2039.99 1453.15 3055.60 Poro-Pressão (kN/m³) 682.92 487.13 371.53 883.04 914.77 Pressão Efetiva de Câmara (kN/m³) 182.08 363.87 729.47 117.96 784.23 Pressão Efetiva Axial (kN/m³) 750.92 1103.47 1668.46 570.11 2140.83 Deformação (%) 1.19 1.64 1.78 1.74 2.05 Af 0.13 0.43 0.26 -0.05 0.54 Resultados Ângulo de Atrito Interno (o) 21.2 Coesão (kN/m²) 108.3 Téc. Executor: Téc. Conferente: Eng. Responsável: RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: Roberta jul-01 REGISTRO DA AMOSTRA : Sítio Experimental - Área 1 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS TRIAXIAL TEST ENSAIO TRIAXIAL UFPR / TC422 181 PLANILHA 84 – RESULTADOS DO ENSAIO DATA DO ENSAIO : ENSAIO N° : Poro-Pressão v. Deformação Axial: Trajetória de Tensões Efetivas: Téc. Executor: Téc. Conferente: Eng. Responsável: REGISTRO DA AMOSTRA : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: -200 0 200 400 600 800 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Deformação Axial (%) ≅ P or o- Pr es sã o (k Pa ) amostra 1 amostra 2 amostra 3 amostra 4 amostra 5 amostra 6 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 p' = (σ1´+ σ3´) / 2 (kPa) q = ( ≅1 ´- ≅3 ´ ) ( kP a) Amostra 1Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Amostra 6 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS TRIAXIAL TEST ENSAIO TRIAXIAL UFPR / TC422 182 PLANILHA 85 – RESULTADOS DO ENSAIO DATA DO ENSAIO : ENSAIO N° : Tensão Desviadora v. Deformação Axial: Círculo de Mohr: φ = 21.2 o C = 108.3 kN/m2 Téc. Executor: Téc. Conferente: Eng. Responsável: REGISTRO DA AMOSTRA : RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO: 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 500 1000 1500 2000 2500 Tensão Normal (kPa) Te ns ão C is al ha nt e (k Pa ) Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Amostra 6 Envoltória 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Deformação Axial (%) Te ns ão D es vi ad or a (k Pa ) Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Amostra 6 LAME LABORATÓRIO DE MATERIAIS E ESTRUTURAS TRIAXIAL TEST ENSAIO TRIAXIAL UFPR / TC422 183 BIBLIOGRAFIA KORMANN, A. C. M., Roteiro Didático para Ensaio de Solos em Laboratório, Segundo Semestre, UFPR. BIBLIOGRAFIA DO TRIAXIAL ABNT, NBR 9895. ABNT, MB3336 DNER, DNER – IE 04-71.