Ensaio Triaxial

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2.  Ensaio de compressão triaxial 
•  Consiste na aplicação de um estado hidrostático de tensões e um 
carregamento axial. 
•  Pressão na água: pressão confinante (σc) ou pressão de 
confinamento → c.p. em estado hidrostático 
2.  Ensaio de compressão triaxial 
•  Carregamento axial = força no pistão: ensaio com carga 
controlada 
•  Carregamento axial = deslocamento da câmara: ensaio de 
deformação controlada 
•  Não existe tensões de cisalhamento na base e no topo da amostra 
→ planos principais = planos horizontal e vertical 
•  No plano vertical (plano principal menor) atua a pressão de 
confinamento 
•  No plano horizontal atua a tensão devida ao carregamento axial = 
tensão desviadora = acréscimo de tensão axial (σ1 - σ3) 
2.  Ensaio de compressão triaxial 
•  durante o carregamento, medem-se, a diversos intervalos de 
tempo, o acréscimo da tensão axial e a deformação vertical do c.p. 
•  pode haver controle da drenagem durante os ensaios 
ü  drenagem + c.p. saturado variação de volume é 
determinada pela medida do 
volume de água que sai ou 
entra no c.p. (acoplar buretas 
graduadas nas saídas de água) 
ü  drenagem + c.p. seco através de sensores no c.p. 
(dentro da câmara) 
ü  drenagem não permitida pressão neutra medida por 
transdutores conectados nos 
tubos de drenagem 
Ensaios triaxiais convencionais: 
CID ou CD – Consolidated Drained 
Ensaio Adensado Drenado: também conhecidos como “ensaios 
lentos” (S – slow), são ensaios que há permanente drenagem do 
c.p. Aplica-se a pressão confinante e espera-se que o c.p, adense 
(dissipação da poro-pressão). Aumenta-se a tensão axial lentamente 
para que a água sob pressão saia (pressão neutra durante todo 
ensaio é nula). 
Parâmetros determinados: c’ e φ’ 
Ensaios triaxiais convencionais: 
CIU ou CU – Consolidated Undrained 
Ensaio Adensado Não Drenado: também conhecido como 
“ensaio rápidos pré-adensado” (R) onde primeiro aplica-se a 
pressão confinante e deixa-se dissipar a pressão neutra 
correspondente. O c.p. adensa sob a pressão confinante. A 
seguir, carrega-se axialmente sem drenagem. O ensaio indica a 
resistência não drenada em função da tensão de adensamento. Se 
as pressões neutras foram medidas, a resistência em termos de 
tensões efetivas também é determinada. Ensaio muito 
empregado pois permite determinar a envoltória de resistência 
em termos de tensões efetivas num prazo menor que o ensaio 
CD. 
Parâmetros determinados: c’ e φ’ 
Ensaios triaxiais convencionais: 
•  consolidado – drenado (CD) 
I.  Aplicar σc com drenagem aberta; 
II.  Aplicar σd com drenagem aberta. 
∴ ue ~ 0 ; ΔV ≠ 0 
•  consolidado – não drenado (CU) 
I.  Aplicar σc com drenagem aberta; 
II.  Aplicar σd com drenagem fechada. 
∴ ue ≠ 0 ; ΔV = 0 
Ambos os tipos de ensaios usados para determinar: c’ e φ’ 
Para interpretar os resultados de ensaios triaxiais, utiliza-se o 
Círculo de Mohr. 
na ruptura 
σ3 = σr 
σ1 = σ3 + σdr 
A
Far
dr =σ
T 
τr 
σr 
c’ 
φ’ 
σ3 σ1 
σr : σ no plano de ruptura; 
τr : τ no plano de ruptura. 
Ensaios triaxiais convencionais: 
UU – Unconsolidated Undrained 
Ensaio Não Adensado Não Drenado: tambem conhecido por 
“ensaio rápido” (Q – quick), onde o c.p. é submetido à 
pressão confinante e ao carregamento axial sem que permita 
qualquer drenagem. O teor de umidade permanece constante 
e se o c.p. estiver saturado, não haverá variação de volume. A 
velocidade de carregamento pode ter influencia muito grande 
no resultado. 
Parâmetros determinados: cu e φu 
Ensaios triaxiais convencionais: 
•  não consolidado – não drenado (UU) 
I.  Aplicar σc com drenagem fechada; 
II.  Aplicar σd com drenagem fechada. 
∴ σc = σ3 = Δu ; Δσ’3 = 0 
Todos os corpos de prova devem ser ensaiados nas σ’ de campo 
Exemplo 1: 
Um ensaio triaxial consolidado e drenado apresentou os 
resultados abaixo. Calcular os parâmetros de resistência ao 
cisalhamento. 
σd 
σ’3 
σd 
σ’3 σ’3 
σ’3 σ’3 = 100 kN/m2 
σ’3 = 200 kN/m2 
σd 
(kN/m2) 
ε = ΔH/H (%) 
ue ~ 0 (drenagem aberta) 
σ1 ~ σ’1 
σ3 ~ σ’3 
400 
200 
Na ruptura: 
c.p. 1: σ’3 = 200 kN/m2 
σd = 400 kN/m2 
σ’1 = 200 + 400 = 600 kN/m2 
c.p. 2: σ’3 = 100 kN/m2 
σd = 200 kN/m2 
σ’1 = 100 + 200 = 300 kN/m2 
5,0
200600
200600
''
'''
31
31 =
+
−
=
+
−
=
σσ
σσ
φsen
°= 30'φ
0'=c
Traçar círculo de Mohr ou 
2
'' 31 σσ −=CD
Exemplo 2: 
Um ensaio triaxial consolidado e não drenado em solo argiloso 
saturado apresentou os resultados abaixo. Calcular c’ e φ’. 
σd 
(kN/m2) 
εa (%) 
σ3 = 85 kN/m2 
σ3 = 125 kN/m2 110 
73 
u 
(kN/m2) 
εa (%) 
50 
35 
Na ruptura: 
c.p. 1: σd = 110 kN/m2 
u = 50 kN/m2 
σ’3 = σ3c – u = 125 – 50 = 75 kN/m2 
σ1 = σ3c + σd = 125 + 110 = 235 kN/m2 
σ’1 = σ1 – u = 235 – 50 = 185 kN/m2 
c.p. 2: 
423,0
75185
75185
''
'''
31
31 =
+
−
=
+
−
=
σσ
σσ
φsen
°= 25'φ
0'=c
Traçar círculo de Mohr ou 
2
'' 31 σσ −=CD
σd = 73 kN/m2 
u = 35 kN/m2 
σ’3 = σ3c – u = 85 – 35 = 50 kN/m2 
σ1 = σ3c + σd = 85 + 73 = 158 kN/m2 
σ’1 = σ1 – u = 158 – 35 = 123 kN/m2 
Observação: 
No caso de solo argiloso saturado, o 
ensaio triaxial consolidado e não 
drenado – CU é em geral mais 
conveniente que o drenado – CD 
dissipação de u muito lenta !!!