Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA CIVIL ENSAIO DE ADENSAMENTO Aula 5 RENATO CABRAL GUIMARÃES MECÂNICA DOS SOLOS II 2 1. Introdução O comportamento dos solos perante os carregamentos depende da sua constituição e do estado em que o solo se encontra, e pode ser expresso por parâmetros que são obtidos em ensaios de campo e laboratório ou através de correlações estabelecidas entre parâmetros e as diversas classificações. Os parâmetros de deformabilidade dos solos são determinados em laboratório utilizando os ensaios de compressão. O ensaio de compressão é aquele em que as cargas (ou pressões) aplicadas são de compressão, ou seja, tendem a provocar deformação por diminuição de volume. 3 1. Introdução Os ensaios de compressão podem ser classificados de acordo com o grau de confinamento imposto ao solo em: a) não-confinado (compressão simples ou ensaio de compressão uniaxial); b) parcialmente confinado (compressão triaxial); c) totalmente confinado (compressão oedométrica ou adensamento). O ensaio de adensamento foi sugerido por Terzaghi e no Brasil é normalizado pela ABNT (NBR 12007/1990). 4 2. Ensaio de Adensamento Equipamentos Balanças eletrônicas que permitam pesar nominalmente 1000 g com resoluções de 0,1 g, e sensibilidades compatíveis; Estufa elétrica capaz de manter a temperatura entre 105 e 110ºC, constante e uniforme em todo seu interior; Cápsulas de alumínio para determinação do teor de umidade; Prensa de adensamento; Anel de adensamento; Facas, espátulas, cronômetro, paquímetro. 5 3. Ensaio de Adensamento Moldagem do Corpo-de-Prova Amostra indeformada: Talhar o corpo-de-prova, de maneira a ter as estratificações originadas na mesma direção, no anel de adensamento e no campo. O corpo- de-prova deve ter diâmetro e altura igual ao do anel de adensamento. Fotos Moldagem. Amostra deformada (compactada): Determinar umidade, massa e volume. 6 4. Ensaio de Adensamento Montagem do Ensaio Colocar as pedras porosas, os papéis filtro e o anel com o corpo-de-prova na célula de adensamento; Colocar o cabeçote de aplicação de carga; Colocar a célula de adensamento na prensa e ajustar o relógio comparador para a leitura inicial desejada. Fotos. 7 5. Ensaio de Adensamento Execução do Ensaio Aplicar cargas para obter pressão no corpo-de-prova (Ex: pressões de 12,5, 25, 50, 100, 200, 400 e 800 kPa), onde cada pressão deverá ser mantida constante até que a curva de tempo versus recalque esteja definida; Para cada incremento de pressão acompanhar as leituras do relógio comparador para controle de altura do corpo-de-prova. Recomenda-se que o período de aplicação de cada incremento de pressão tenha a duração de aproximadamente 24 horas. As leituras deverão ser feitas nos tempos de 8, 15 e 30 segundos, 1, 2, 4, 8, 15 e 30 minutos, 1, 2, 4, 8, etc. horas; Para o descarregamento, quando for o caso, reverter o processo de incremento a intervalos desejados. Fotos. 8 6. Ensaio de Adensamento Cálculos Índices físicos iniciais: g, w, gd, e0, Sr. Em cada estágio de carregamento do ensaio: a) Compressão do corpo-de-prova fllH 0 b) Índice de vazios no final do estágio )e1( H H 0 0 e e0f ee c) Distância de drenagem - Hd d) Coeficiente de adensamento pelo método de Taylor e Casagrande. 9 7. Coeficiente de Adensamento - cv Coeficiente de adensamento geralmente diminui com o aumento do limite de liquidez; O coeficiente de adensamento deve ser determinado para um dado incremento de carga; Dois métodos gráficos são utilizados para a determinação do cv: - Método do logaritmo do tempo – Casagrande e Fadum (1940); - Método da raiz quadrada – Taylor (1942). 10 7. Coeficiente de Adensamento - cv 11 7. Coeficiente de Adensamento - cv 28,55 28,60 28,65 28,70 28,75 28,80 28,85 28,90 28,95 29,00 29,05 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Al tu ra d o co rp o- de -p ro va ( m m ) Tempo1/2 (min) 12 7. Coeficiente de Adensamento – cv Método Casagrande 0% Adensamento: - Selecione t1 qualquer, suficiente menor que 50% de adensamento (parte curva); - Multiplique t1 por 4, encontrando t2; - A diferença de deformação entre os dois tempos (t1 – t2) é igual a x; - Rebata essa distância (x) para cima, e trace uma horizontal (DE) de forma que a distância BD seja igual a x; - A deformação correspondente a linha DE é d0 (deformação a 0% de adensamento). 13 7. Coeficiente de Adensamento – cv Método Casagrande 100% Adensamento: - Prolonga-se o trecho reto; - Traça-se uma tangente ao final da curva; - A interseção dessas retas fornece 0 100% de adensamento. t50 e H50: - A metade da distância entre 0% e 100% fornece o H50 (d50) e o t50. 50 2 50 2 50 50 50 2 197,0 t H c H tc T v v 14 7. Coeficiente de Adensamento – cv Método Taylor 0% Adensamento: - Prolonga-se o trecho reto da curva até interceptar-se o eixo das ordenadas; - Esse ponto corresponde a 0% de adensamento. 15 7. Coeficiente de Adensamento – cv Método Taylor 100% Adensamento: - Em qualquer parte do trecho reto, traça-se uma horizontal a partir do eixo vertical até o trecho reto. Mede-se o comprimento “m” desta reta; - Faz-se um prolongamento desta reta no valor 0,15 m; - Une-se o ponto de 0% de adensamento à extremidade deste prolongamento; - O ponto da curva que esta reta intercepta corresponde a 90% de adensamento e a √t90. 16 7. Coeficiente de Adensamento – cv Método Taylor t90 e H50: - Achando-se 5/9 da distância entre 0% e 90% de adensamento encontra-se H50 de Taylor. 90 2 50 2 50 90 90 2 848,0 t H c H tc T v v 17 7. Coeficiente de Adensamento – cv O valor de cv obtido pelo método de Casagrande é menor que o obtido pelo método de Taylor. O valor de cv obtido em campo normalmente é substancialmente maior que aquele obtido nos ensaios de laboratório. 18 8. Índice de Compressão – Cc Da curva de compressibilidade, tira-se a inclinação do trecho virgem. 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 10 100 1000 Tensão (kPa) Í n d ic e d e V a z io s eo = 0,845 wl = 46 % wp = 35 % Gs = 2,580 19 8. Índice de Compressão – Cc 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 10 100 1000 Tensão (kPa) Í n d ic e d e V a z io s eo = 0,845 wl = 46 % wp = 35 % Gs = 2,580 s’1 e1 s’2 e2 1 2 12 log s s ee cc 20 9. Índice de Expansão ou Recompressão – Cs ou Cr 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 10 100 1000 Tensão (kPa) Í n d ic e d e V a z io s eo = 0,845 wl = 46 % wp = 35 % Gs = 2,580 s’1 e1 s’2 e2 1 2 12 log s s ee cs 21 8. Tensão de Pré-Adensamento – s’Pa Proposta Casagrande - Traça-se, no ponto de maior inflexão da curva de compressibilidade,uma horizontal e uma tangente a este ponto; - Acha-se a bissetriz do ângulo formado por estas duas retas; - Prolonga-se o trecho reto da curva até interceptar-se a bissetriz. Este é o valor da tensão de pré-adensamento. 22 8. Tensão de Pré-Adensamento – s’Pa Proposta Pacheco Silva - Traça-se uma horizontal a partir de e0; - Prolonga-se o trecho reto da curva até interceptar esta horizontal; - A partir deste ponto traça-se uma vertical até interceptar a curva; - Do ponto de intercessão na curva, traça-se uma horizontal até encontrar-se o prolongamento do trecho reto. Este é o valor da tensão de pré-adensamento. 23 9. Razão de Sobre-adensamento – OCR ou RSA Normalmente adensado: o solo nunca esteve submetido anteriormente a maiores tensões. σ'pa = σ’0 Pré-adensado: a tensão de pré-adensamento seja maior que a tensão efetiva existente no solo. σ'pa > σ’0 Sub-adensado: a tensão de pré-adensado determinada no ensaio é inferior a tensão efetiva, nesse caso o solo encontra-se em processo de adensamento devido a carregamentos recentes . σ'pa < σ’0 Razão de sobreadensamento (OCR): relação entre a tensão de pré-adensamento e a tensão efetiva atual . 0' ' s s PaOCR 1OCR 1OCR 1OCR
Compartilhar