Aula 11 Ensaio Triaxial

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS 
UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA CIVIL 
 
ENSAIO DE COMPRESSÃO TRIAXIAL 
Aula 11 
 
RENATO CABRAL GUIMARÃES 
MECÂNICA DOS SOLOS II 
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1. Compressão Simples 
• O ensaio de compressão simples é um caso particular do ensaio 
triaxial rápido no qual a tensão de confinamento é igual à 
atmosférica. 
• Sendo a tensão externa nula, o círculo de Mohr de pressões totais 
neste caso, parte da origem das coordenadas e o seu diâmetro é 
dado pela tensão axial máxima na curva tensão-deformação do 
ensaio. 
• No ensaio obtém-se a resistência à compressão simples (Rc), 
tensão axial máxima, que corresponde ao 1 no ensaio triaxial. 
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1. Compressão Simples 
2
Rc
Su 
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1. Compressão Simples 
• Vantagens: 
 - em solos coesivos fornece com facilidade a resistência não-
drenada; 
 - equipamento muito simples de ser operado. 
 
 
• Desvantagens: 
 - não há controle da drenagem; 
 - não pode ser usado em solos granulares 
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1. Compressão Simples 
• O ensaio de compressão simples visa determinar a resistência à 
compressão simples de solos coesivos através de deformação 
controlada em carregamento axial. 
• A amostra utilizada para este ensaio pode ser indeformada, 
remoldada ou deformada (compactada). O diâmetro da maior 
partícula deverá ser de no máximo 1/6 do diâmetro do corpo-de-
prova. 
• Os equipamentos que devem ser utilizados no ensaio de 
compressão simples são: 
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1. Compressão Simples 
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1. Compressão Simples – Execução do Ensaio 
• Levar o corpo-de-prova para a prensa, procurando centralizá-lo 
em relação aos discos inferior e superior da prensa e acoplar o 
relógio comparador para medição de deformação e zerá-lo, assim 
como o relógio comparador do anel de carga. 
• Registrar carga, deformação e o tempo decorrido em quantidade 
de pontos suficiente para se definir bem a curva tensão x 
deformação (normalmente de 10 a 15 pontos). 
• Continuar carregando até que o valor de carga diminua com o 
aumento da deformação ou até que se atinja 15% de deformação. 
• Observar e desenhar esquematicamente o plano de ruptura. 
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1. Compressão Simples – Execução do Ensaio 
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1. Compressão Simples – Execução do Ensaio 
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1. Compressão Simples – Execução do Ensaio 
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2. Compressão Triaxial 
• O ensaio de Compressão Triaxial é o mais versátil para a 
determinação da resistência ao cisalhamento do solo. 
• Realiza-se o ensaio triaxial em corpos-de-prova cilíndricos. 
• Corpos-de-prova são colocados em uma célula e são submetidos 
ao seguinte ensaio de tensão: 
 
a) uma pressão hidrostática 3 aplicada por intermédio de um fluido 
(geralmente a água) que enche a célula e envolve o corpo-de-
prova protegido por uma membrana de látex; 
 
b) um acréscimo de tensão axial 1 - 3, chamado de tensão desvio 
ou desviatória (d) é aplicado por intermédio de um pistão apoiado 
no cabeçote colocado no topo do corpo-de-prova. 
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2. Compressão Triaxial 
 


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2. Compressão Triaxial 
• O processo de ruptura pode ser executado através de dois 
processos: ensaio com carga controlada e ensaio com 
deformação controlada. 
• O ensaio clássico consiste em fazer crescer a tensão-desvio (d = 
1 - 3) até a ruptura do corpo-de-prova, mantendo-se constante a 
pressão hidrostática 3. 
• A aplicação do acréscimo de tensão axial, 1 - 3, se faz a uma 
velocidade de deformação constante. 
• Traça-se a curva (1 - 3) x (). 
• São realizados três ou quatro ensaios sobre corpos-de-prova 
idênticos com pressões hidrostáticas 3 diferentes, determinando 
as tensões principais na ruptura. Traçam-se os círculos de Mohr 
correspondentes a cada um dos estados de tensão dos corpos-de-
prova na ruptura. 
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2. Compressão Triaxial - Ensaios Lentos (Consolidated Drained ou Slow) 
• Neste ensaio há drenagem permanente do corpo-de-prova. 
• Aplica-se a tensão confinante e espera-se que o corpo-de-prova 
adense. 
• A seguir, a tensão axial é aumentada lentamente (para que a água 
sob pressão possa percolar para fora do corpo-de-prova), até a 
ruptura. 
• Desta forma, a pressão neutra durante o carregamento 
permanece praticamente nula e as tensões medidas são as 
tensões efetivas. 
• Para solos com permeabilidade muito baixa este ensaio pode 
demorar mais de 15 dias. 
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2. Compressão Triaxial - Ensaio Adensado Rápido (Consolidated Undrained ou Rapid) 
• Neste ensaio permite-se drenagem do corpo-de-prova, somente 
sob a ação da tensão confinante (σ3). 
• Aplica-se a tensão confinante e espera-se que o corpo-de-prova 
adense. 
• A seguir fecham-se os registros de drenagem e a tensão axial é 
aumentada até a ruptura, sem que se altere a umidade do corpo-
de- prova. 
• As tensões medidas neste ensaio são totais e poder-se-á ter as 
tensões efetivas, se forem feitas medidas de pressões neutras 
após o adensamento inicial. 
• Na prática o ensaio CU é executado sob dois aspectos: ele permite 
o estudo da variação da resistência ao cisalhamento não drenado 
de um solo em função do adensamento que sofre o solo e também 
permite a determinação dos parâmetros c' e ‘. 
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2. Compressão Triaxial – Ensaio Rápido (Unconsolidated Undrained ou Quick) 
• Neste ensaio, o corpo-de-prova é submetido a tensão confinante e 
ao carregamento axial até a ruptura sem qualquer drenagem. 
• O teor de umidade do corpo-de-prova permanece constante e as 
tensões medidas são tensões totais. 
• Poder-se-á ter as tensões efetivas se forem feitas medidas de 
pressões neutras, durante o ensaio todo. 
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2. Compressão Triaxial 
• Desvantagens: 
 - ocorre atrito nos contatos amostra x pedestal e placa de topo; 
 - há influência da membrana de borracha; 
 - equipamento com certo grau de complexidade. 
• Vantagens: 
 - pode-se impôr o estado de tensão que se desejar; 
 - tem-se o controle completo da drenagem da amostra. 
 - pode-se medir as poro-pressões; 
 - pode-se medir as variações de volumes. 
• O triaxial é superior tanto ao ensaio de cisalhamento direto, 
quanto ao de compressão simples, embora exija um especialista 
para sua execução e tenha custos maiores. 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Moldagem: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Montagem do Ensaio: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Montagem do Ensaio: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Montagem do Ensaio: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Saturação e Consolidação: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Ruptura: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Ruptura: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Ruptura: 
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Resultados: 
0
500
1000
1500
2000
2500
0 5 10 15 20 25
Deformação Axial (%)
Ten
são
 Des
vio (
kPa
)
98 kPa
294 kPa
588 kPa
883 kPa
1177 kPa
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Resultados: 
-700
-500
-300
-100
100
300
500
700
900
0 5 10 15 20 25
Deformação Axial (%)
Pre
ssã
o N
eutr
a (k
Pa)
98 kPa
294 kPa
588 kPa
883 kPa
1177 kPa
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2. Compressão Triaxial - Execução do Ensaio 
• Resultados: 
' = 22
0
c' = 82 kPa
0
100
200
300
400
500
600
0 200 400 600 800 1000 1200
Tensão Normal (kPa)
Te
ns
ão
 d
e 
C
is
al
ha
m
en
to
 (kPa
)
98 kPa
196 kPa
392 kPa
785 kPa