4

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIOSA - CRPINSTITUTO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVILECV345 MECNICA DOS SOLOS II

RELATRIO ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO E ADENSAMENTO OEDOMTRICO

RIO PARANABA18 de julho de 2014UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIOSA - CRPINSTITUTO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL ECV345 MECNICA DOS SOLOS II

RELATRIO ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO E ADENSAMENTO OEDOMTRICO

Relatrio do ensaio de cisalhamento direto como parte dos requisitos da matria ECV345 Mecnica dos solos II, que busca conhecer os valores de cisalhamento mximos das amostras de solo coletadas.

Ana FlisterHenrique Perroni Leandro Nascimento LimaMarcos Fabrcio Taminato 1742Paulo Cesar Bermejo Paris Jr.Renato Oliviera Vaz de Melo

RIO PARANABA18 de julho de 2014

Sumrio.................................................................................................................................... 1 1.INTRODUO12.OBJETIVOS23.MATERIAIS3i.MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA (TRAO)3ii.ENSAIO DE COMPRESSO DO CORPO DE PROVA:34.MTODOS45.RESULTADOS56.DISCUSSO DE RESULTADOS.107.CONCLUSO118.BIBLIOGRAFIA12

1. INTRODUO

De acordo com Prof. M. Maragon (UFJF) um carregamento externo aplicado a superfcie, ou na prpria massa de solo, contribui para que haja no interior do solo, tenses tangenciais, ou de cisalhamento, que podem chegar a valores mximos suportados pelo solo, de modo que este possa vir a romper. Ento, este ensaio constitui uma ferramenta essencial, para obras de conteno de talude, sempre visando que a tenso de cisalhamento se mantenha abaixo da tenso de cisalhamento mxima respeitando o fator de segurana. No entanto a resistncia ao cisalhamento do solo no uma caracterstica do solo em si, pois pode variar de acordo com as condies de campo e ainda variar com o tempo, ento essencialmente importante que, para cada tipo de obra seja feito ensaios de cisalhamento direto, e par algumas obras necessrio coletar mais de trs amostras para o ensaio, aumentando a efetividade do ensaio. Alm disso, outra importante caracterstica do solo, sua compressibilidade. Uma das principais causas de recalques a compressibilidade do solo, ou seja, a diminuio do seu volume sob ao das cargas aplicadas (CAPUTO P, Homero). Tal conceito fundamental para obras na qual tem se alta sobrecarga no solo, onde pode se prever os recalques ao longo do tempo sem que haja perda de estabilidade ou efeitos indesejados na obra.

1

2. OBJETIVOS

Os objetivos deste relatrio visam descrever os mtodos do ensaio de cisalhamento direto, e de adensamento. No ensaio de cisalhamento direto, visa se fazer o levantamento da curva tenso x deformao do solo, achar os pontos de ruptura, alm de obter tambm o valor de coeso e ngulo de atrito interno do solo.J para o ensaio de adensamento, realizado conjuntamente com o cisalhamento direto, deve se obter a curva de deformao com o tempo e ndice de vazios x presses.

3. MATERIAIS

i. ENSAIO CISALHAMENTO DIRETO E ADENSAMENTO

Esptula de metal; Enxada; Molde para execuo do ensaio; Balana de preciso; Cpsulas para armazenamento; Estufa; Paqumetro; Mquina de execuo de cisalhamento direto; Pedra porosa;

4. MTODOS

4.1- O Ensaio para moldagem do corpos de prova e determinao do trao ideal, comea com a mistura dos componentes do concreto. necessrio determinar a massa de cada componente separadamente, antes de mistura-los, determinando um trao inicial, que ser corrigido posteriormente.Enquanto os componentes do concreto so misturados na betoneira, ideal que se aplique uma fina camada de leo mineral nas faces internas dos moldes, garantindo que estes estejam fechados e vedados corretamente. Procedimento feito tambm para o tronco cone, instrumento utilizado para determinar o abatimento do concreto.Aps a mistura, o tronco ser posto sobre a placa que estar prensado com a fora dos ps. Em seguida feita a insero do concreto no tronco, em 3 camadas de aproximadamente a mesma altura, e feito o adensamento utilizando a haste com 25 golpes. A ltima camada dever ser completada at que o concreto exceta um pouco a borda do equipamento, que ser rasado utilizando uma colher de pedreiro. Por fim retirada o tronco cone, de modo que o concreto se espalhe e adense naturalmente. A medio do slump teste feita colocando se o molde do lado do concreto e em seguida verificado a diferena de altura. Caso a diferena de altura exceda o mximo permitido necessrio inserir mais gua na mistura, e refazer o slump.Estando nos limites, a mistura ser inserida nos moldes dos corpos de prova, que sero rasadas e adensadas de acordo com a norma. Por fim os moldes sero protegidos com um plstico por cima , e protegidos de vibraes e intempries at o dia do ensaio de compresso previsto.4.2- O ensaio de compresso ser realizado de acordo com datas especficas de acordo com a obra. No ensaio presente neste relatrio o intervalo foi de 3, 7, e 28 dias, contando a partir do momento em que o concreto entrou em contato com a gua. Visto isso os moldes foram retirados e capeados com enxofre, para retirar as possveis irregularidades na superfcie do corpo de prova. Com a mquina limpa e o corpo de prova localizado bem no centro do equipamento, feito a compresso no corpo respeitando a velocidade de carregamento de aproximadamente 0,25Mpa/s. Repetiu se este processo 3 vezes para cada intervalo de tempo determinado5. RESULTADOS

5.1 Aps realizar o ensaio de compresso em suas devidas datas, chegou se aos seguintes resultados.

Sendo que os valores de fora em Newtons foram obtidos pela equao: J o valor de tenso foi obtido atravs da equao :

5.2 J, para determinar o trao ideial do concreto, utilizamos os seguintes dados:

5.2.1 clculo da relao a/c:

Obtendo o valor de Fcj e junto com a Resistncia do cimento (20Mpa) pela curva de abrams abaixo (grfico 1) , obtemos que a relao a/c de 0,57. Estando abaixo do mximo permitido pela NBR12655 (ver tabela 1).

Grfico 1: Curva de Abrams (fixao relao a/c )

Tabela 1: Tabela valores mximos ( ABNT NBR12655:2006)

5.2.2 Clculo do consumo de gua.Dado os valores de abatimento (7 cm) e o valor da dimenso mxima (25mm) pode se achar o valor de consumo de gua atravs da seguinte tabela:

Tabela 2: Consumo de gua (retido do: clubedoconcreto.com.br)

5.2.3 Clculo do consumo de cimento:A partir do consumo de gua encontrado de 195 L/m e a relao de a/c, pode se encontrar o consumo de cimento pela frmula: Alm disso necessrio verificar se o consumo de cimento maior que o mnimo recomendado pela norma (tabela 1). Sendo assim possvel prosseguir nos clculos. 5.2.4 Clculo do consumo de agregado grado:Atravs de MF (2,95) e do dimetro mximo (25mm), podemos tirar da tabela presente nos slides que Vc = 0,675. Sendo assim podemos calcular o consumo de brita do trao:

5.2.5 Clculo do consumo de agregado mido:Utilizando os consumos anteriores, o nico componente a ser mensurado a areia, portanto pode se fazer o seguinte clculo:

Sabendo que o volume utilizado de areia de 0,2954 m, pode se atravs da definio de peso especfico, achar a quantidade em volume desejada para o trao.

5.2.6 Consumo final do consumo de guaDevemos nos atentar ao fato de que o agregado mido poder conter quantidades de gua absorvidas, por isso necessrio levar em conta nos clculos:

5.2.7 Clculo do trao Tendo calculado todos os consumos pode , enfim calcular o trao. Sendo que este respeitar a seguinte ordem: Cimento, areia, brita e gua.

Sendo assim, o trao em massa :

6. DISCUSSO DE RESULTADOS.

A partir dos resultados, pode se avaliar o agregado contendo teor de matria orgnica considervel, uma vez que em uma das anlise foi constatado uma colorao mais forte do que a mistura padro. Tal caracterstica indesejvel quanto sua utilizao para concretos que demandam alta resistncia, pelo fato de que a matria orgnica pode reduzir o crescimento de resistncia ao longo do tempo. No entanto um novo ensaio dever ser feito para assegurar a real condio de matria orgnica no agregado, caso este resultado persista necessrio realizar a troca deste material, e em hiptese alguma us-lo para elementos estruturais.Com relao a sua composio granulomtrica, pelo grfico averiguamos sua ideal condio de uso, uma vez que seu grfico se apresenta dentro dos limites descritos pela NBR 7211. No entanto caso seja usado em uma obra, correto analisar o trao de cada material, uma vez que as dimenses do agregado contribuem para uma maior economia de gastos, e principalmente na sua trabalhabilidade dentro da obra.No caso do ensaio de inchamento, obteve se os resultados dos inchamento para todos os valores de umidade sem maiores problemas, alm do grfico cuja inchamento mdio foi 1,047 e a umidade crtica em torno de 4,11%. Ou seja a areia est dentro dos patres prticos (4 a 6%), uma informao importante discutida foram os fatores que contribuem para o maior inchamento, que a finura dos gros de agregado, uma vez que sua superfcie de contato aumenta, aumentando o juno das partculas de gua no material.

7. CONCLUSO

Embora tenhamos um agregado dentro dos limites de dimenso aceitos pela norma, este mesmo no se adequa na questo de composio de matria orgnica, devendo ser usado ento com extrema parcimnia. No entanto ideal que novos ensaios sejam feitos afim de assegurar tal situao, e se necessrio realizar a troca do material ou tambm fazer o tratamento do agregado afim de reduzir o percentual de matria orgnica, porm um trabalho a mais que ser feito na obra, e alm de demandar tempo torna se praticamente invivel.Com os trs ensaios descritos v se a importncia de realizao de todos os ensaios que caracterizam um agregado, ou aglomerante, visto que uma dessas caractersticas podem afetar negativamente no decorrer da obra, aumentando custos e diminuindo o coeficiente de segurana do elemento construdo.

8. BIBLIOGRAFIA

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Agregados para concreto Especificao. NBR7211.

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Composio granulomtrica dos agregados Procedimento NBRNM 248:2003.

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Impureza orgnicas em agregados midos procedimento NBR NM 49:2001

PINHEIRO, Libnio M. Fundamentos do concreto e projeto de edifcios. USP. Escola de engenharia de So Carlos.2010.

TUTIKIAN, Bernardo F. Concreto: Cincia e Tecnologia. IBRACON, 2011.

Rio Paranaba MG 06 de junho de 2014