RELATÓRIO ENSAIO DE COMPRESSÃO EDOMÉTRICA

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INSTITUTO LATINO-AMERICANO DE INFRAESTRUTURA E TERRITÓRIO (ILATIT)[pic 1]

ENGENHARIA CIVIL DE INFRAESTRUTURA

RELATÓRIO – ENSAIO DE COMPRESSÃO EDOMÉTRICA

Antonio Marcos da Silva Junior

Foz do Iguaçu

2019

1 INTRODUÇÃO

         A importância de se determinar o comportamento do solo quando esse é sujeito a carregamentos é imprescindível na área da Engenharia, sendo o solo a base para qualquer construção, sendo ela de pequeno ou grande porte. Neste caso, assim como todos os materiais, o solo apresenta deformações quando os carregamentos atingem níveis significativos. Sendo o solo um material distinto de qualquer outro sólido por apresentar três fases, sólidos, ar e água, cada uma com um comportamento distinto quando solicitadas a tensões, se faz necessário um estudo mais detalhado sobre esse fenômeno. Nos solos as deformações são chamadas de recalques e são responsáveis por diversas patologias em construções.

Esses recalques são ocorrem em dimensões e velocidades que dependem da constituição do solo estudado e da relação entre suas fases. Terzaghi realizou o estudo mais detalhado destes comportamentos e admitiu nove hipóteses para definir os parâmetros do solo. Sendo que o solo deve ser homogêneo e saturado, a compressão deve ser admitida como unidimensional, assim como o fluxo, que é governado pela lei de Darcy. As partículas sólidas e a água devem ser consideradas incompressíveis em relação a compressibilidade do solo, que pode ser estudado por elementos infinitesimais independente de sua constituição. Além de que devemos considerar que as propriedades do solo não variam de acordo com o processo de adensamento e que o índice de vazios varia linearmente com as tensões aplicadas.

Sendo assim, a principal finalidade deste estudo é estimar o chamado coeficiente de adensamento do solo, seu comportamento quando solicitado e os possíveis recalques que poderão ocorrer no caso de uma possível construção sobre esse solo.

2 OBJETIVO

        Desta forma, o presente relatório do ensaio realizado, tem como objetivo determinar o comportamento do solo quando submetido a tensão, sua tensão de pré adensamento, ou seja, a máxima tensão já sofrida por esse solo e demonstrar graficamente a variação do índice de vazios ao decorrer da aplicação dos carregamentos, sendo a amostra indeformada sido retirada da cidade de Foz do Iguaçu. Tomando como base a NBR 12007 que regula e determina o método de execução do ensaio.

3 MATERIAIS E APARELAGEM

        Para elaboração deste procedimento experimental foram utilizados os seguintes equipamentos e materiais:

• Amostra de solo indeformada
• Prensa de adensamento para aplicação de cargas
• Células de adensamento, utilizada principalmente para evitar deformações laterais do solo
• Pedras porosas que permitam a vazão da água
• Anel de adensamento para retirada da amostra
• Talhador que permita a retirada da amostra sem grandes perturbações
• Termômetro graduado de 0° a 100°C
• Papéis filtro
• Extensômetro

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Imagem 1 – Capsula de adensamento

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Imagem 2 – Prensa de carregamento.

4 METODOLOGIA DO ENSAIO

        Conforme a NBR 12007, devemos obter para o presente ensaio uma amostra completamente indeformada, sendo ela coletada através de blocos ou por tubos amostradores. Sendo que o máximo de cuidado deve ser tomado também durante o transporte da, para que essa preserve o índice de vazios e consequentemente sua “memória”, já que esse dado será fundamental para a determinação da tensão de pré adensamento e para se obter resultados precisos ao fim do ensaio.

        Inicialmente deve ser obtida a massa do anel de adensamento, junto com seu diâmetro e altura interna, (normalmente se utiliza anéis com diâmetro que variam de 5 a 12mm, sendo que quanto maior o diâmetro menor o efeito do amolgamento durante a moldagem. A altura dos anéis normalmente é correspondente a um terço do diâmetro) e a massa especifica dos sólidos do solo. O teor de umidade também deve ser determinado com o excedente do corpo de prova, conforme procedimento enunciado pela NBR 6457, além de se obter a massa especifica natural do solo contido no anel.

        A montagem do corpo de prova deve ser cuidadosa e minuciosa, a pedra porosa e os papéis filtros devem ser colocados antes da amostra para evitar alterações no teor de umidade do corpo de prova e consequentes perturbações. O ideal é que para solos saturados como o caso deste, as pedras porosas sejam fervidas e imersas em água até o instante de entrar em contato com o corpo de prova. A montagem da célula de adensamento deve seguir a seguinte ordem: base rígida, pedra porosa inferior, papel filtro, corpo de prova contido no anel, papel filtro e pedra porosa superior. Após a montagem da célula deve ser inserido o cabeçote metálico, ajustando-o ao sistema de aplicação de carga.

        Com isso, após a conclusão dos ajustes na célula e a instalação do extensômetro, deve ser aplicada uma tensão inicial de 2kPa para assentamento, considerando que o solo objeto do experimento é mole. Cinco minutos após essa aplicação o extensômetro deve ser zerado e carregamentos adicionais devem ser transmitidos para a célula em estágios diferentes de tempo para que os carregamentos aplicados possam de fato ser transformados em tensão efetiva e não fiquem retidos apenas na sobre pressão da água. As tensões aplicadas devem ser aproximadamente 10 kPa, 20 kPa, 40 kPa, 80 kPa e 160 kPa, sendo que sempre devem ser o dobro do carregamento anterior. Para cada estágio de carregamento devem ser feitas leituras no extensômetro e verificada a altura do corpo de prova, sendo que a duração dos estágios deve ser aproximadamente a mesma para os carregamentos.

        Após completo o carregamento máximo do solo o descarregamento deve ser efetuado respeitando os estágios, analogamente ao carregamento, fazendo leituras também do extensômetro e da altura do corpo de prova até atingir a tensão mínima inicial do carregamento.

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Imagem 3 – Leitura do extensômetro

5 RESULTADOS

        Os dados obtidos do ensaio através das medições do extensômetro fornecem a variação da altura conforme os carregamentos. Para se examinar o comportamento do solo com exatidão é desejável que seja elaborado um gráfico com a variação do índice de vazios (e) em função do logaritmo da tensão. Começamos relacionando os valores de altura com os índices de vazios, sendo:

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