Relatório de Ensaio de Cisalhamento

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUL DE MINAS GERAIS CAMPUS POUSO ALEGRE

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

RELATÓRIO 3

ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO

Disciplina: Mecânica dos Solos Il Professor(a): Josimara Alunos: Ana Luiza Barros Gomes, 20201650014 Sabrina Amaro, 20201650021

POUSO ALEGRE– MG 2022

0

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO...................................................................................... 1

2. OBJETIVO ............................................................................................ 1

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................. 2

4. MATERIAIS DE APOIO........................................................................ 3

5. CORPO DE PROVA ............................................................................. 5

6. CONDICIONAMENTO.......................................................................... 5

7. METODOLOGIA ................................................................................... 6

8. RESULTADOS E ANÁLISES ............................................................. 13

9. CONCLUSÃO ..................................................................................... 15

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................. 16

0

1. INTRODUÇÃO

Na mecânica dos solos, a tensão de cisalhamento, é muito importante, uma vez que, ela é capaz de romper encostas, vales e taludes. Por isso, o engenheiro civil precisa conhecer a resistência máxima ao cisalhamento do solo com o qual ele trabalha, evitando assim que problemas ocorram e prejudiquem o andamento de uma obra. O ensaio de cisalhamento direto (Direct Shear Test) consiste na determinação da resistência ao corte (cisalhamento) de uma amostra de solo drenado. O equipamento para a realização do ensaio de cisalhamento direto tem como propósito determinar os parâmetros de coesão do solo e ângulo de atrito interno. Os parâmetros obtidos pelo equipamento permitem determinar a resistência ao cisalhamento do solo que é de fundamental importância para projetos de engenharia que visão o desenvolvimento de projetos de contenções, fundações, e taludes.

2. OBJETIVO

O objetivo deste ensaio é determinar a resistência de cisalhamento do solo. Consiste em submeter a amostra de solo a uma tensão normal fixa e logo após aplicar uma tensão cisalhante crescente, através de uma superfície pré-determinada, até que a ruptura por cisalhamento do solo aconteça. Conhecendo as coordenadas dos pontos da envoltória de resistência de Mohr-Coulomb, e, consequentemente, as tensões máximas de cisalhamento que o solo suporta para cada tensão normal, em determinada angulação, por meio do Ensaio de Cisalhamento Direto.

1

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1. Ensaio de Cisalhamento Direto

Para a execução do ensaio é colocada uma amostra de solo em uma caixa de cisalhamento bipartida horizontalmente, conforme figura. Aplica- se, inicialmente, uma força vertical N. Uma força horizontal T é aplicada na metade inferior da caixa, provocando seu deslocamento. Uma célula de carga instalada na metade superior da caixa vai agir no sentido de impedir o movimento, medindo a força suportada pelo solo.

Figura 1 - Esquema da caixa de cisalhamento direto Fonte: (PINTO, 2000)

Para cada esforço normal (N), se determina o esforço tangencial necessário para romper a amostra ao longo do plano horizontal (Tmáx). No geral, temos:

O ensaio de cisalhamento direto é realizado para diversos valores de tensão normal, para assim se obter a envoltória de resistência do solo (Figura 2).

Figura 2 – Envoltória de resistência do solo. Fonte: (Nunes, 2017)

2

4. MATERIAIS DE APOIO

Figura 3 - Prensa de cisalhamento direto do solo automática Fonte: Autoria própria

Figura 4 - Corpo de prova no molde metálico Fonte: Autoria própria

3

Figura 5 - Caixa de cisalhamento: por placa ranhurada, papel filtro e pedra porosa Fonte: Biopdi composta - Equipamentos para Ensaio de Materiais

Figura 6 - Caixa de cisalhamento devidamente montada Fonte: Autoria própria

Figura 7 - Becker utilizado para adicionar água Fonte: Autoria própria

4

5. CORPO DE PROVA

5.1. AMOSTRAGEM

Obteve-se o corpo de prova, primeiramente foram determinar as medidas do molde, medindo a altura e a lateral do molde. O próximo passo, é a moldagem com o amostrador no bloco de amostra natural, onde foi feito as talhagem em volta do amostrador para desconfiar o solo e ajudar na entrada do solo no molde, deixando uma folga em relação ao molde, para que na hora de retirar a amostra do solo, não ocorra problemas. Em seguida, retiramos o amostrado, talhando o excesso e o excluindo.

5.2. PEDRAS POROSAS

As pedras porosas são pré-fabricadas para tal ensaio. Uma delas vai na base e outra no topo. As mesmas devem ser saturadas antes de serem colocadas em contato com a amostra de solo, desta forma, é necessário colocar água e depois retirar o excesso com um pano.

6. CONDICIONAMENTO

O ensaio foi realizado na atmosfera-padrão de ensaios definida na ABNT NBR ISO 554 - Atmosferas padrão para condicionamento e/ou teste; Especificações, à uma temperatura de 20oc e umidade relativa do ar de (65 ± 2) %, até que a mudança de massa entre duas medidas sucessivas feitas a intervalos não inferiores a duas horas não exceda 0,25 % da massa do corpo de prova.

5