UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA - CRPINSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL ECV345 – MECÂNICA DOS SOLOS II RELATÓRIO ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO E ADENSAMENTO OEDOMÉTRICO RIO PARANAÍBA 18 de julho de 2014 Renato Oliviera Vaz de Melo RIO PARANAÍBA . Ana Flister Henrique Perroni Leandro Nascimento Lima Marcos Fabrício Taminato 1742 Paulo Cesar Bermejo Paris Jr. que busca conhecer os valores de cisalhamento máximos das amostras de solo coletadas.CRP INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL ECV345 – MECÂNICA DOS SOLOS II RELATÓRIO ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO E ADENSAMENTO OEDOMÉTRICO Relatório do ensaio de cisalhamento direto como parte dos requisitos da matéria ECV345 – Mecânica dos solos II.UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA . ...................... 1 1........................................... MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA (TRAÇO)....................................................................................10 7................................................................................................................................................. 3 i.................................................................................................................................................................................18 de julho de 2014 Sumário.. 4 5.. 2 3. 12 ............. 5 6............................................................................................................. 1 2... 11 8......... BIBLIOGRAFIA.................................. MÉTODOS..................... OBJETIVOS.................... RESULTADOS.................................................... INTRODUÇÃO.......................................................................3 ii................... CONCLUSÃO..................................... MATERIAIS.....................................................................3 4....... DISCUSSÃO DE RESULTADOS........................... ENSAIO DE COMPRESSÃO DO CORPO DE PROVA:............. Além disso. ou de cisalhamento. . outra importante característica do solo. pois pode variar de acordo com as condições de campo e ainda variar com o tempo. No entanto a resistência ao cisalhamento do solo não é uma característica do solo em si. tensões tangenciais. Uma das principais causas de recalques é a compressibilidade do solo. Então. Tal conceito é fundamental para obras na qual tem se alta sobrecarga no solo. que podem chegar a valores máximos suportados pelo solo. para obras de contenção de talude. sempre visando que a tensão de cisalhamento se mantenha abaixo da tensão de cisalhamento máxima respeitando o fator de segurança. M. e par algumas obras é necessário coletar mais de três amostras para o ensaio. é sua compressibilidade. este ensaio constitui uma ferramenta essencial. ou na própria massa de solo. INTRODUÇÃO De acordo com Prof. Homero). então é essencialmente importante que. contribui para que haja no interior do solo.1 1. ou seja. a diminuição do seu volume sob ação das cargas aplicadas (CAPUTO P. para cada tipo de obra seja feito ensaios de cisalhamento direto. onde pode se prever os recalques ao longo do tempo sem que haja perda de estabilidade ou efeitos indesejados na obra. aumentando a efetividade do ensaio. de modo que este possa vir a romper. Maragon (UFJF) um carregamento externo aplicado a superfície. e de adensamento. Já para o ensaio de adensamento. realizado conjuntamente com o cisalhamento direto.2 2. OBJETIVOS Os objetivos deste relatório visam descrever os métodos do ensaio de cisalhamento direto. deve se obter a curva de deformação com o tempo e índice de vazios x pressões. achar os pontos de ruptura. visa se fazer o levantamento da curva tensão x deformação do solo. No ensaio de cisalhamento direto. . além de obter também o valor de coesão e ângulo de atrito interno do solo. Balança de precisão. 4. Paquímetro. ENSAIO CISALHAMENTO DIRETO E ADENSAMENTO Espátula de metal. Enxada. Molde para execução do ensaio. Pedra porosa. MATERIAIS i. MÉTODOS .3 3. Máquina de execução de cisalhamento direto. Cápsulas para armazenamento. Estufa. 4 4. Após a mistura. Estando nos limites. e refazer o slump. que será corrigido posteriormente. em 3 camadas de aproximadamente a mesma altura.1. de modo que o concreto se espalhe e adense naturalmente. que serão rasadas e adensadas de acordo com a norma. Enquanto os componentes do concreto são misturados na betoneira. antes de mistura-los. É necessário determinar a massa de cada componente separadamente. Por fim é retirada o tronco cone. 7.O Ensaio para moldagem do corpos de prova e determinação do traço ideal. é ideal que se aplique uma fina camada de óleo mineral nas faces internas dos moldes. determinando um traço inicial. começa com a mistura dos componentes do concreto. a mistura será inserida nos moldes dos corpos de prova. e 28 dias. instrumento utilizado para determinar o abatimento do concreto. Por fim os moldes serão protegidos com um plástico por cima . o tronco será posto sobre a placa que estará prensado com a força dos pés. para retirar as possíveis irregularidades na superfície do corpo de prova. garantindo que estes estejam fechados e vedados corretamente. é feito a compressão no corpo respeitando a velocidade de carregamento de aproximadamente 0.25Mpa/s. e protegidos de vibrações e intempéries até o dia do ensaio de compressão previsto. e feito o adensamento utilizando a haste com 25 golpes. que será rasado utilizando uma colher de pedreiro. Repetiu se este processo 3 vezes para cada intervalo de tempo determinado . No ensaio presente neste relatório o intervalo foi de 3. Em seguida é feita a inserção do concreto no tronco. 4.2- O ensaio de compressão será realizado de acordo com datas específicas de acordo com a obra. A medição do slump teste é feita colocando se o molde do lado do concreto e em seguida verificado a diferença de altura. Procedimento feito também para o tronco cone. Caso a diferença de altura exceda o máximo permitido é necessário inserir mais água na mistura. Visto isso os moldes foram retirados e capeados com enxofre. contando a partir do momento em que o concreto entrou em contato com a água. A última camada deverá ser completada até que o concreto exceta um pouco a borda do equipamento. Com a máquina limpa e o corpo de prova localizado bem no centro do equipamento. 80665 Já o valor de tensão foi obtido através da equação : T= F (N) A .1 Após realizar o ensaio de compressão em suas devidas datas. RESULTADOS 5. chegou se aos seguintes resultados. Sendo que os valores de força em Newtons foram obtidos pela equação: F( N )=F (kgf )∗9.5 5. 65. Sd FCj =20+1.2 Já.65. utilizamos os seguintes dados: 5.6 5.57. obtemos que a relação a/c é de 0. para determinar o traço ideial do concreto.1 cálculo da relação a/c: FCj =F ck +1.2. Gráfico 1: Curva de Abrams (fixação relação a/c ) .4=26. Estando abaixo do máximo permitido pela NBR12655 (ver tabela 1).6 Mpa Obtendo o valor de Fcj e junto com a Resistência do cimento (20Mpa) pela curva de abrams abaixo (gráfico 1) . 2 Cálculo do consumo de água.br) 5.7 Tabela 1: Tabela valores máximos ( ABNT NBR12655:2006) 5.3 Cálculo do consumo de cimento: A partir do consumo de água encontrado de 195 L/m³ e a relação de a/c.2. Dado os valores de abatimento (7 cm) e o valor da dimensão máxima (25mm) pode se achar o valor de consumo de água através da seguinte tabela: Tabela 2: Consumo de água (retido do: clubedoconcreto. pode se encontrar o consumo de cimento pela fórmula: .2.com. 1kg /m ³ a /c 0.75 kg / m ³ 5. o único componente a ser mensurado é a areia. podemos tirar da tabela presente nos slides que Vc = 0. 5.8 C c= Ca 195 = =342.2. portanto pode se fazer o seguinte cálculo: V total =V areia +V brita +V água +V cimento 1=V areia +V brita +V água +V cimento V areia=1−(V brita +V água +V cimento ) V areia=1−( C brita C água Ccimento + + ) γ brita γ água γ cimento V areia=1−( C brita C água Ccimento + + ) γ brita γ água γ cimento V areia=1−( 1059. Sendo assim é possível prosseguir nos cálculos. Sendo assim podemos calcular o consumo de brita do traço: Cb =V c∗δ c =0.5 Cálculo do consumo de agregado miúdo: Utilizando os consumos anteriores.675.95) e do diâmetro máximo (25mm).2954 m ³ .2.57 Além disso é necessário verificar se o consumo de cimento é maior que o mínimo recomendado pela norma (tabela 1).4 Cálculo do consumo de agregado graúdo: Através de MF (2.1 + + ) 2690 1000 2960 V areia=0.675∗1570=1059.75 195 342. 8∗1059. achar a quantidade em volume desejada para o traço.9 Sabendo que o volume utilizado de areia é de 0.1 Sendo assim.1 :771:1059.2.16 kg /m³ 5. γ areia= Ca Va C areia=γ∗V =0.2954∗2610 C areia=771.252 :3. Sendo que este respeitará a seguinte ordem: Cimento. C :Careia :C brita :C água C 342. brita e água.6 Consumo final do consumo de água Devemos nos atentar ao fato de que o agregado miúdo poderá conter quantidades de água absorvidas. pode se através da definição de peso específico.75 :210.43 kg/m ³ 100 100 5. o traço em massa é: 1 :2.9∗771 0.43 342.615 ❑ . por isso é necessário levar em conta nos cálculos: C água=195+ 0.75 + =210.7 Cálculo do traço Tendo calculado todos os consumos pode .2. areia.098:0.2954 m³. enfim calcular o traço. uma vez que em uma das análise foi constatado uma coloração mais forte do que a mistura padrão. pode se avaliar o agregado contendo teor de matéria orgânica considerável. No entanto um novo ensaio deverá ser feito para assegurar a real condição de matéria orgânica no agregado. é correto analisar o traço de cada material. caso este resultado persista é necessário realizar a troca deste material. pelo fato de que a matéria orgânica pode reduzir o crescimento de resistência ao longo do tempo. Tal característica é indesejável quanto sua utilização para concretos que demandam alta resistência. DISCUSSÃO DE RESULTADOS. No entanto caso seja usado em uma obra. uma vez que as dimensões do agregado . e em hipótese alguma usá-lo para elementos estruturais. pelo gráfico averiguamos sua ideal condição de uso.10 6. uma vez que seu gráfico se apresenta dentro dos limites descritos pela NBR 7211. A partir dos resultados. Com relação a sua composição granulométrica. uma informação importante discutida foram os fatores que contribuem para o maior inchamento. Ou seja a areia está dentro dos patrões práticos (4 a 6%). além do gráfico cuja inchamento médio foi 1. 7. que é a finura dos grãos de agregado. aumentando o junção das partículas de água no material. e além de demandar tempo torna se praticamente inviável. e principalmente na sua trabalhabilidade dentro da obra. No entanto é ideal que novos ensaios sejam feitos afim de assegurar tal situação.11%. Com os três ensaios descritos vê se a importância de realização de todos os ensaios que caracterizam um agregado. este mesmo não se adequa na questão de composição de matéria orgânica. visto que uma dessas . CONCLUSÃO Embora tenhamos um agregado dentro dos limites de dimensão aceitos pela norma. porém é um trabalho a mais que será feito na obra. obteve se os resultados dos inchamento para todos os valores de umidade sem maiores problemas. e se necessário realizar a troca do material ou também fazer o tratamento do agregado afim de reduzir o percentual de matéria orgânica. No caso do ensaio de inchamento.047 e a umidade crítica em torno de 4. uma vez que sua superfície de contato aumenta. ou aglomerante.11 contribuem para uma maior economia de gastos. devendo ser usado então com extrema parcimônia. . aumentando custos e diminuindo o coeficiente de segurança do elemento construído.12 características podem afetar negativamente no decorrer da obra. Agregados para concreto – Especificação. BIBLIOGRAFIA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 8. NBR7211. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. USP. Concreto: Ciência e Tecnologia. Escola de engenharia de São Carlos. Libânio M.2010. TUTIKIAN. Impureza orgânicas em agregados miúdos – procedimento – NBR NM 49:2001 PINHEIRO. 2011. Composição granulométrica dos agregados– Procedimento – NBRNM 248:2003. Rio Paranaíba – MG 06 de junho de 2014 . IBRACON. Bernardo F.13 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Fundamentos do concreto e projeto de edifícios.