A resistência ao cisalhamento em solos consiste na máxima tensão de cisalhamento que o solo pode suportar sem sofrer ruptura. Como princípio geral, deve-se ter em conta que a resistência ao cisalhamento é basicamente um fenômeno de atrito, e que, por tanto, a mesma depende predominantemente da pressão normal ao plano de cisalhamento.
Ensaio de Cisalhamento em Solos
No ensaio de cisalhamento direto faz-se variar a pressão normal σ, medindo-se a respectiva tensão cisalhante τ na ruptura. Assim, é possível estabelecer a envoltória de Mohr para um dado solo, a partir de pontos (σ, τ) obtidos do ensaio.
A obtenção da resistência ao cisalhamento do solo consiste no procedimento mais importante em projetos geotécnicos, que envolve estabilidade de solos e estruturas, tais como estabilidade de taludes naturais e compactados, taludes de barragens, projetos de fundações, estabilidade de estrutura de contenções, projetos que envolvem sistema em solo-reforçado e outros.
Previsões normalmente envolvem correlações com uso de resistência a penetração do ensaio SPT, muito embora pouco precisas. O uso de ensaios laboratoriais se torna importante quando a condição de aplicação de sobrecarga e pressões neutras desenvolvidas durante o processo passam a atuar significativamente. Busca-se, portanto, ensaios que possam impor condições específicas de campo.
Normalmente, a determinação dos parâmetros de resistência (coesão e ângulo de atrito) é realizada em laboratório, basicamente, por três tipos de ensaios:
- Cisalhamento Direto;
- Compressão Triaxial;
- e Compressão Simples.
Cada um destes ensaios apresentam vantagens e limitações e a escolha fica dependente da condição de campo e projeto.
Foto de Talude
Foto de Aterro Compactado
Ensaio de Cisalhamento direto
Este tipo de ensaio é utilizado para obtenção de coordenadas de pontos da envoltória de resistência de Mohr-Coulomb para obtenção dos parâmetros de resistência coesão (c) e ângulo de atrito (Φ).
O cisalhamento direto consiste num aparato que promove o deslizamento de uma metade do corpo de prova de solo em relação a outra, determinando assim, para cada tensão normal (σ) à superfície do deslizamento, o valor da tensão cisalhante (τ) necessária para provocar a deformação do corpo de prova até a ruptura. O ensaio é executado mantendo-se constante a tensão vertical e medindo-se a tensão cisalhante correspondente a cada deformação horizontal imposta ao corpo de prova, gerando dessa maneira a curva tensão-deformação. As deformações verticais são também monitoradas durante o processo de cisalhamento, possibilitando avaliações da variação volumétrica.
Este ensaio pode ser executado nas modalidades:
- Ensaio rápido;
- Ensaio rápido adensado;
- Ensaio rápido adensado saturado;
- Ensaio lento adensado;
- e Ensaio lento adensado saturado.
Nos ensaios saturados, a saturação dos corpos de prova fica limitada ao processo de imersão, onde a caixa de cisalhamento contendo a célula de ensaio com o corpo de prova é preenchida com água durante o ensaio.
Como não há controle de drenagem e nem medida de pressões neutras, para a realização de cada um destes ensaios deverá ser observada as características do solo testado e a velocidade de deslocamento cisalhante imposta ao corpo de prova.
A Contenco Indústria e Comércio Ltda fabrica e comercializa prensas para realização do ensaio de cisalhamento direto em solos com capacidade de carregamento de até 1000 Kg e carga cisalhante de 500 kg.
As células de ensaios podem ser fornecidas para corpos de prova com 2” x 2”, 4” x 4”, 60 mm x 60 mm ou 100 x 100 mm.
O equipamento pode ser fornecido com Software operacional Pavitest, para controle e monitoração do ensaio, com cadastramento de amostras e corpos de prova, traçado de gráficos, armazenamento de dados, emissão de relatórios e exportação dos dados para o Excel.
O ensaio pode ser acompanhado em tempo real na tela do computador com acompanhamento do gráfico de tensão cisalhante x deformação.
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