O Pressiômetro

UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP

PRESSIÔMETRO

Abril

2014

UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP

PRESSIÔMETRO

Trabalho realizado para aprovação da disciplina de Fundações, sob orientação do Professor Marcus Reis.

Abril

2014

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

1.1.        Objetivo        

2.        CONTEXTO HISTÓRICO        

2.1.        Classificação do equipamento        

3.        ENSAIO PRESSIOMÉTRICO        

3.1.        Calibração        

3.2.        Metodologia do ensaio        

4.        BIBLIOGRAFIA        

1. INTRODUÇÃO

1. Objetivo

Pretendemos com esse trabalho, conhecer o ensaio pressiométrico, tal como a sua evolução ao longo do tempo, tanto o ensaio como do equipamento pressiométrico em si.

1. CONTEXTO HISTÓRICO

No ano de 1930 o engenheiro alemão, Kögler, inventou um aparelho que consistia na introdução de uma sonda cilíndrica, fixa por dois discos metálicos, dentro de um furo, no qual se provoca a sua expansão (Figura 1). O ensaio baseava-se na medição da quantidade de gás necessária para expandir a sonda de forma a medir a deformação do solo in situ. No entanto, havia dificuldades em calcular a variação de volume que ocorria com o aumento de pressão, por não serem devidamente controladas.

[pic 1]

Figura 1 – Esquema do pressiômetro de Kögler.

Apesar do aparente fracasso da ideia de Kögler, existem relatos que ressaltam a sua importância como o primeiro a ter trabalhado com um pressiômetro, definindo o mesmo como aparelho que aplica pressão às paredes livres de um furo através duma membrana flexível. Saliente-se também que Kögler, apesar de inúmeros problemas tecnológicos, conseguiu realizar alguns ensaios em solos finos. Alguns autores afirmam que as curvas pressiométricas obtidas destes ensaios são similares às obtidas atualmente.

Mais tarde, em 1955, o engenheiro francês, Jean-Louis Ménard desenvolveu um equipamento semelhante, mas este favorecido por três células, que permitem a expansão controlada da membrana (deformação plana). O ensaio baseava-se nos conceitos de expansão de uma cavidade cilíndrica, simplificando consideravelmente o ensaio (Figura 2).

[pic 2]

Figura 2 – Esquema de pressiômetro de Ménard.

A principal diferença entre os pressiômetros de Kögler e de Ménard consiste na introdução, por parte deste último, de três câmaras dispostas seguidamente. As três câmaras, ou células, têm uma constituição similar, são protegidas por uma membrana de borracha, possuem discos metálicos nas extremidades e são independentes entre si. As células exteriores, células de guarda, têm esse nome, pois a sua função é contrariar o efeito que o comprimento finito do aparelho tem sobre a célula central. Assim, a célula central, ou célula de medição, expande apenas radialmente, como se a sonda pressiométrica tivesse um comprimento infinito. É possível então considerar que o solo à volta da célula central está em condições de deformação plana.

        A evolução tecnológica do pressiômetro foi iniciada pelo próprio Ménard. Desde o protótipo, registrado em 1955, que o desenvolvimento dos pressiômetros de Ménard foi intenso.

        Posteriormente foram desenvolvidas várias versões do pressiômetro como mostra a Tabela 1.

Tabela 1 - Versões desenvolvidas do pressiômetro

[pic 3]

1. Classificação do equipamento

O pressiômetro é, hoje em dia, um aparelho extremamente conhecido e de grande aplicação, principalmente em projetos de fundações. A sua utilização deve-se não só pelo trabalho do seu inventor, Louis Ménard, como também de Michel Galybin, o principal propulsionador da utilização deste equipamento na França. Atualmente existem diversos tipos de pressiômetros, os quais diferem principalmente pelo método de instalação da sonda no terreno. Os diferentes equipamentos podem ser divididos em (Figura 3):

• pressiômetros de pré-furo (esquema A);

• pressiômetros auto perfuradores (esquema B);

• pressiômetros com cone (esquema C) e,

• pressiômetros com tubo exterior de revestimento (esquema D).

[pic 4]

Figura 3 – Classificação dos diversos tipos de pressiômetros

1. ENSAIO PRESSIOMÉTRICO

O ensaio pressiométrico é um ensaio efetuado “in situ”, tendo maior aplicação nos solos e rochas brandas ou solos duros. Este consiste na introdução de uma sonda cilíndrica dentro de um furo aberto no solo, e na aplicação de uma pressão que levará à expansão da sonda, tendo como consequência uma compressão horizontal do solo na zona envolvente.

1. Calibração

A verdadeira curva do solo só pode ser traçada se forem conhecidas as perdas de volume e pressão inerentes ao próprio aparelho. Deste modo, a calibração consiste em quantificar o valor dessas perdas, de modo a que se conheça o real comportamento tensão-deformação do solo. O pressiômetro deve ser calibrado regularmente, antes e após a realização de cada programa de ensaios.

1. Metodologia do ensaio

Após efetuada a calibração do equipamento procede-se à realização do ensaio pressiométrico, sendo a profundidade ou cota deste correspondente à profundidade a meio da sonda. Durante o ensaio, e tal como referido na calibração da membrana, a sonda pode ser expandida em séries de incrementos de igual pressão ou de igual volume. No caso de se utilizar o método de igual pressão então será necessário antecipar a pressão máxima que o solo a ensaiar pode suportar, a qual pode ser estimada com base na Tabela 2.