O ENSAIO DE COMPRESSÃO TRIAXIAL

ENSAIO DE COMPRESSÃO TRIAXIAL

Introdução

De acordo com GRANZOTTO (2015) O ensaio triaxial é o ensaio mais completo e versátil, do ponto de vista teórico (com relação à aplicação de tensões e ao controle de drenagem), e o mais utilizado para a determinação dos parâmetros de resistência ao cisalhamento dos solos.

Segundo GRANZOTTO (2015), o ensaio de cisalhamento triaxial possui muitas vantagens comparado ao ensaio de cisalhamento direto como controle do plano de ruptura do corpo de prova, capacidade de controlar a drenagem e realizar leituras de poro pressão, as tensões efetivas são determinadas através de medições da poro pressão. O ensaio triaxial ainda permite a obtenção de outros parâmetros como o módulo de Cisalhamento G e o coeficiente de permeabilidade k. O ensaio de compressão triaxial tem alguma semelhança com o ensaio de compressão simples, porém, difere daquele por causa da amostra ser inicialmente submetida a um estado de pressão hidrostática.

O ensaio triaxial é composto de duas fases: A fase de confinamento e a fase de cisalhamento. Basicamente, existem três maneiras de se conduzir um ensaio triaxial convencional, a saber:

 Ensaio lento ou drenado (CD ou S): onde é permitida em todas as fases a drenagem da água existente no interior do corpo de prova.

Ensaio adensado rápido (CU ou R): onde permite a drenagem do corpo de prova somente na fase de confinamento.

Ensaio rápido ou sem drenagem (UU ou Q): onde a drenagem não é permitida em nenhuma das fases do ensaio.

Material e Métodos

O procedimento experimental foi realizado no Laboratório de Solos do Centro Universitário de Patos de Minas – UNIPAM no dia 24/11/2015, sob orientação da professora Nancy Tiemi Isewaki, cujo objetivo conforme a orientação durante a prática seria fazer uma análise sobre a capacidade resistência do solo e coesão do mesmo, utilizando o método mais rápido conhecido como não consolidado não drenado (UU).

Inicialmente foram retiradas as medidas do corpo de prova, a altura e o diâmetro. Posteriormente foi colocado o corpo de prova dentro de uma câmara de ensaio envolto por uma membrana de borracha, sendo que na base do corpo de prova e no cabeçote superior são colocadas as pedras porosas. Em seguida a câmara foi enchida com água, aplicando sobre o mesmo uma pressão, que é chamada pressão confinante ou pressão de confinamento do ensaio. Esse processo pode ser visto na figura abaixo:

Figura 1 - Ensaio Triaxial

[pic 2]

Durante o carregamento, medem-se, a diversos intervalos de tempo, o acréscimo de tensão axial que está atuando e a deformação vertical do corpo de prova. Logo após são recolhidos os dados em uma tabela de excel, sendo que para a realização do ensaio é necessário a utilização dos dados das demais salas.

Resultados e Discussões

Inicialmente foi feita a medição no corpo de prova utilizada pela turma A, onde o ensaio triaxial tem como objetivo fazer um comparativo entre os resultados das turmas (A,B,C e D) de engenharia civil do 6° período. Estão listados na tabela 1 as medições do diâmetro e altura da turma A, onde os mesmos apresentam valores próximos aos das outras salas.

Tabela 1 – Medição do diâmetro e altura.

Ensaio (TURMA)	Diâmetro (mm)	Altura (mm)
A	34,9	103,7
B	34,9	103,7
C	34,9	103,7
D	34,9	103,7

Ao realizar o ensaio pudemos anotar os valores correspondentes às leituras relacionadas às turmas, e os mesmos encontram-se dispostos na tabela 2:

Tabela 2 – Valores De Tensão Inicial

Ensaio (TURMA)	ơ3 (KPa)
A	600
B	800
C	400
D	200

A partir das leituras do ANEXO A (Load e Read Number), foi traçado no software Excel gráficos correspondentes a cada ensaio realizados pelas turmas:

Gráfico 1 –Turma 6°A. [pic 3]

Gráfico 2 - Turma 6°B.

[pic 4]

Gráfico 3 - Turma 6°C.

[pic 5]

Gráfico 4 - Turma 6°D.

[pic 6]

As forças máximas podem ser analisadas a partir dos gráficos, onde se pega o ponto mais alto da curva para essas determinações, e esses valores estão dispostos na tabela 3:

Tabela 3 – Forças máximas

Ensaio	F max (N)
A	152
B	427
C	524
D	222

Através das determinações das forças máximas, é possível calcular-se a tensão de confinamento, através da fórmula  .[pic 7]

Onde:

 = Tensão de confinamento (KPa);[pic 8]

F máx = força máxima de cada ensaio (N)

A = área do corpo de prova cilidrico (cm2);

Para a realização do cálculo de área dos corpos de prova, utilizamos a seguinte expressão:

[pic 9]

Os cálculos estão representados na tabela 4:

Tabela 4 – Tensões confinantes

Ensaio (TURMA)	F máxima (N)	Área (cm²)	Ơ  (KPa)
A	152	9,566	158,8
B	427	9,566	446,3
C	524	9,566	547,7
D	222	9,566	232

Na sequência foi realizado os cálculos para traçar o círculo de Mohr utilizando as tensões confinantes utilizando as seguintes expressões para o Raio =  e para o Centro = ; 0. Os resultados estão representados na tabela 5:[pic 10][pic 11]