Autor: Thais Brito

Como é realizado o Ensaio de Adensamento Unidimensional?
O Ensaio de Adensamento Unidimensional também é conhecido como Ensaio de Adensamento Confinado ou Endométrico. Seu objetivo é determinar as propriedades de compressibilidade do solo. E isso é feito medindo-se as deformações de um material quando submetido a um carregamento e a velocidade com que essas deformações ocorrem.

No Ensaio de Adensamento Unidimensional o corpo de prova é confinado lateralmente. Assim ele é submetido a sucessivos incrementos de cargas verticais, permitindo-se a drenagem pelo topo e base do corpo de prova.

Durante a realização do ensaio, o corpo de prova pode também ser inundado ao final de qualquer estágio. Isso possibilita a medição de colapso ou expansão do solo. Ensaios para determinação do coeficiente de permeabilidade à carga variável também podem ser realizados após a inundação e ao final de cada estágio de carregamento. Além disso, pode-se também determinar a expansão do solo pelo alívio das cargas ao final dos carregamentos.

Como é feito o Ensaio de Adensamento Unidimensional?

O Ensaio de Adensamento Unidimensional pode ser realizado em células de anel fixo ou flutuante. Quando se deseja a realização de medidas do coeficiente de permeabilidade, o ensaio deve ser realizado sempre em célula de anel fixo.

Os principais parâmetros que podem ser determinados no ensaio de adensamento são:
1. Coeficiente de adensamento (C_V)
O coeficiente de adensamento pode ser determinado no ensaio de adensamento unidimensional através dos processos de Casagrande ou de Taylor.

O Processo de Taylor é realizado da seguinte forma:
- Para cada incremento de carga aplicada, desenha-se a curva de adensamento, marcando-se no eixo das ordenadas a altura do CP e no eixo das abcissas a raiz quadrada do tempo;
- Determina-se o ponto correspondente a 0% do adensamento primário (H₀), prolongado a reta definida pelos pontos iniciais de adensamento até o eixo das ordenadas;
- Traça-se por este ponto uma linha reta com coeficiente angular igual a 1,15 vezes o coeficiente angular da reta obtida no item anterior. A interseção desta reta com a curva de adensamento define o ponto correspondente a 90% do adensamento primário, obtendo, dessa forma os valores t₉₀ e H₉₀;
- Calcula-se a altura do CP correspondente a 50% do adensamento primário:
H₅₀ = H₀ – 5/9 (H₀ – H₉₀);

Cv = 0,848 (0,5 H₅₀)² / t₉₀;
- Traça-se o gráfico Cv x Log. da pressão média do estágio.
2. Pressão de pré-adensamento

A pressão de pré-adensamento pode ser determinada pelo processo de Pacheco e Silva ou pelo processo de Casagrande.

Realização do Processo de Pacheco e Silva:
- Toma-se o gráfico “Índice de Vazios x Logaritmo da Pressão Aplicada”;
- Traça-se uma reta horizontal, passando pela ordenada correspondente ao índice de vazios inicial;
- Prolonga-se o trecho virgem e determinar pela ordenada correspondente ao índice de vazios inicial;
- Traça-se, pelo ponto de interseção obtido no item anterior, uma reta vertical até interceptar a curva de adensamento. Por esse ponto, traçar uma reta horizontal, determinando-se a sua interseção com o prolongamento do trecho virgem. A abcissa deste ponto define a pressão de pré-adensamento;
- Determina-se a pressão de pré-adensamento e o índice de vazios correspondente.
3. Índice de compressão (Cc)

A determinação do Índice de Compressão no Ensaio de Adensamento só é feita caso a curva “Índice de Vazios x Logaritmo da Pressão Aplicada” apresente um trecho retilíneo entre a pressão de pré-adensamento e a pressão final de carregamento (Trecho Virgem). Caso este trecho esteja presente, o Índice de Compressão é realizado da seguinte forma:
- Toma-se o gráfico “Índice de Vazios x Logaritmo da Pressão Aplicada”;
- Determina-se dois índices de vazios correspondentes a dois pontos quaisquer do trecho virgem, e₁ e e₂;
- Determina-se as pressões associadas aos índices de vazios obtidos no item anterior, log p₂ e log p₁;
Cc = e₁ – e₂ / log p₂ – log p₁
- No caso de ensaios com inundação, determina-se o coeficiente de colapso estrutural:
i = (índice de vazios antes da inundação – índice de vazios após a inundação) / 1 + (índice de vazios antes da inundação )

Observação:

São classificados como solos colapsáveis aqueles que apresentam coeficiente de colapso estrutural maior que 0,02.

A Contenco Indústria e Comercio Ltda fabrica e comercializa a prensa para realização do Ensaio de Adensamento, modelo Bishop, com capacidade de carregamento de até 1000 Kg; células para corpos de prova com 20, 40, 60 e 80 cm² ou 20, 40, 50 e 100 cm²; e ainda com diâmetro de 2”, 3” e 4”. Além de todos os acessórios necessários para o Ensaio de Adensamento Unidimensional.

O equipamento para Ensaio de Adensamento Unidimensional pode ser fornecido com sistema de medida de deformação de forma analógica ou digital.

No sistema digital, o equipamento possui um painel eletrônico para aquisição dos dados em tempo real. As leituras podem ser armazenadas em memória própria ou serem utilizadas em conjunto com o software Pavitest que acompanha o equipamento. Este software é usado 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.

Painel eletrônico

Exemplo de gráfico de carregamento do Software Pavitest

Exemplo de gráfico de descarregamento do Software Pavitest

Exemplo de gráfico de Índices de Vazios X Logarítmo de Pressão – software Pavitest

Foto: Prensa tipo Bishop, capacidade 500 kgf – digital com software i-1072-f

A PRENSA DE ADENSAMENTO TIPO BISHOP modelo I-1072 F possui capacidade de aplicação de carga de até 1.000 kgf. O sistema de aplicação de cargas é realizado através da colocação de pesos em braço de alavanca, com relação de 1/10, para multiplicação das cargas e obtenção das pressões desejadas.

A Prensa acompanha um Software operacional desenvolvido em Visual Basic para ambiente Windows XP / Windows 7, com banco de dados em access para comando, controle e monitoração do ensaio, com cadastramento write my papers for me de amostras e corpos de prova, traçado de gráfico, armazenamento de dados e emissão de relatórios.

A Contento também fornece os seguintes acessórios para o Ensaio de Adensamento Unidimensional:
- Célula tipo ortigão de 20, 40, 60 e 80 cm² ou 20, 40, 50 e 100 cm² ou 2”, 3” e 4” de diâmetro.
- Pedra porosa com 20, 40, 60 e 80 cm² ou 20, 40, 50 e 100 cm² ou 2”, 3” e 4” de diâmetro.
- Molde cortante (vazador) para moldagem do cp de 20, 40, 60 e 80 cm² ou 20, 40, 50 e 100 cm² ou 2”, 3” e 4” de diâmetro.
- Dispositivos de acrílico usados para transferência dos cp para a célula.
- Jogo de pesos de 100kg ou 50 kg.
- Mesa de aço reforçada com capacidade para duas prensas de adensamento.
- Tubo graduado para ensaio de permeabilidade.
Para saber mais sobre o Ensaio de Adensamento Unidimensional e os produtos e tecnologias Contenco, converse com a nossa equipe! Envie um email contenco@back.contenco.com.br ou ligue para +55 31 3623-3623 | 31 98878-6968.

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junho 7, 2019
ENSAIO DE ADENSAMENTO DO SOLO
O ensaio de adensamento é uma forma de avaliar as deformações sofridas pelo solo em diversas situações. Vamos entender melhor o ensaio de adensamento do solo, como ele é feito e para que ele é realizado.

O adensamento de solo é a diminuição dos vazios de um solo, devido a saída da água e ar do seu interior. Essa saída é provocada por um acréscimo de carga no solo, seja pela edificação de uma estrutura, construção de um aterro, entre outros.

Devido a sua heterogeneidade, grau de saturação, umidade e fração mineral predominante, o solo apresenta vários tipos de deformação. Cada tipo de deformação exige uma metodologia e testes próprios para a sua avaliação.

Ensaio de Adensamento do Solo Unidimensional

O ensaio de adensamento unidimensional analisa o solo confinado lateralmente e tem como finalidade determinar as deformações verticais que ele sofre ao longo do tempo. Essas deformações são resultantes da aplicação de um dado carregamento que será analisado.

Com o ensaio, determina‐se:
- Coeficiente de adensamento
- Índice de compressão
- Índice de recompressão
- Tensão de pré‐adensamento
Esses dados determinados pelo ensaio de adensamento do solo unidimensional são muito importantes para:
- Gerar a estimativa da magnitude dos recalques;
- Gerar a estimativa do tempo de ocorrência dos recalques;
- Evitar recalque diferencial.
Como o ensaio de adensamento do solo é realizado?

Para se realizar o ensaio de adensamento do solo, o método requer que uma amostra de solo seja mantida lateralmente confinada. Essa amostra deve ser axialmente carregada em incrementos, com pressão mantida constante em cada incremento, até que todo o excesso de pressão na água dos poros tenha sido dissipado. Durante o processo de compressão, medidas de variação da altura da amostra são feitas. Os dados são usados no cálculo dos parâmetros que descrevem a relação entre a pressão efetiva e o índice de vazios, e a evolução das deformações em função do tempo. Os dados do ensaio de adensamento podem ser utilizados na estimativa tanto da magnitude dos recalques totais e diferenciais de uma estrutura ou de um aterro, como da velocidade desses recalques.

A aparelhagem para a realização do ensaio é constituída de um sistema de aplicação de carga (prensa de adensamento) e da célula de adensamento.

A prensa permite a aplicação e manutenção das cargas verticais especificadas, ao longo do período necessário de tempo. Já a célula de adensamento é um dispositivo apropriado para conter o corpo de prova que deve proporcionar meio para aplicação de cargas verticais, medida da variação da altura do corpo de prova e sua eventual submersão. Essa célula consiste de uma base rígida, um anel para conter o corpo de prova, pedras porosas e um cabeçote rígido de carregamento.

Tipos de ensaio de adensamento do solo
- Ensaio de Adensamento do Solo
- Expansão do Solo pelo Alívio das Cargas
- Ensaio de Inundação (Colapso ou Expansão)
- Permeabilidade (normalmente no final de cada carregamento)
A Contenco Indústria e Comercio Ltda, projeta, desenvolve e comercializa equipamentos necessários para execução de ensaios da área de mecânica dos solos, inclusive ensaios de adensamento.

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ACESSÓRIOS
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Além dos equipamentos para o ensaio de adensamento, a Contenco Indústria e Comercio Ltda oferece o Software Pavitest que apresenta relatórios contendo:
- As características de amostra e os dados do CP;
- Os valores dos coeficientes de permeabilidade expressos em cm/s;
- As leituras de deformação obtidas no decorrer de cada carregamento e o índice de vazios ao final de cada estágio de carregamento;
- A leitura de deformação obtida ao final de cada estágio de descarregamento e o índice de vazios correspondestes;
- Gráficos “Altura do CP x Raiz quadrada do tempo” para cada estágio de carregamento;
- Gráfico “Índice de vazios x logaritmo de pressão aplicada”.
Veja todos os nossos produtos em nossa página de ensaios de solos e entre em contato com a nossa equipe para entender mais sobre nossos equipamentos affordablepapers e produtos: contenco@back.contenco.com.br | +55 31 3623-3623 | 31 98878-6968.
junho 3, 2019
Mecânica dos solos para barragens de rejeitos de mineração
As barragens de rejeitos são muito comuns em um país onde boa parte da sua economia é baseada na mineração. Estudos de avaliações e melhoria nas obras de barragem são sempre realizados para aumentar a segurança e eficácia. Vamos entender um pouco mais da relação da construção das barragens no texto abaixo baseado na dissertação de Mestrado de Luiz Heleno Albuquerque Filho.

Barragens são grandes estruturas utilizadas como reservatório para acumulação de: água usada na geração de energia elétrica; abastecimento de zonas residenciais, agrícolas e industriais; e para o controle da vazão dos rios. São também construídas para contenção e acumulação de rejeitos de mineração. Esses rejeitos são substâncias líquidas e/ou sólidas provenientes do processo de beneficiamento de minérios ou outros resíduos industriais.

Para a construção de barragens os materiais mais utilizados são:
1. Solo compactado (barragem de terra);
2. Blocos de rochas compactadas (enrocamento);
3. Concreto
No caso das barragens de rejeitos de mineração, a prática mais usual é a utilização do próprio rejeito para realização do aterro de contenção. Assim, a obra inicia-se com a construção de uma pequena barragem de terra compactada ou de enrocamento. E após essa fase são feitos alteamentos com a utilização do próprio rejeito da barragem, através da técnica do aterro hidráulico.

Os alteamentos são a elevação de paredes para a criação do aterro. O aterro precisa ser executado de acordo com a necessidade de armazenamento dos materiais, a fim de amortizar os custos ao longo do tempo útil da estrutura. Para isso são feitos três tipos de procedimentos de construção: alteamento a montante, alteamento a jusante e alteamento por linha de centro.

Alteamento a Montante

O alteamento a montante é o procedimento mais simples de execução e de menor custo, porém é o que apresenta maior risco à segurança. Neste método os alteamentos são realizados sobre o próprio rejeito depositado. Após a construção do aterro de partida os rejeitos são lançados e formam uma praia de deposição, que servirá como fundação para os alteamentos subsequentes. O processo é repetido até a obtenção da cota final prevista para a barragem.

Apesar de bastante comum e utilizada pela maioria das mineradoras, a construção de barragens de rejeitos por alteamentos sucessivos a montante tem sido desaconselhada e até mesmo proibida em alguns países, devido a ocorrência de diversos fenômenos de ruptura, como vimos recentemente no estado de Minas Gerais.

O principal agravante relacionado ao método de montante é o fato de que os alteamentos são realizados sobre materiais (rejeitos) depositados em curto intervalo de tempo e, consequentemente, encontram-se pouco consolidados. Neste sentido, sob condição saturada e estado de compacidade fofo, estes rejeitos tendem a apresentar baixa resistência ao cisalhamento e susceptibilidade à liquefação sob carregamentos dinâmicos ou estáticos.

Alteamento a Jusante

Neste processo de alteamento os aterros posteriores são construídos totalmente à jusante do aterro de partida. Dessa forma nenhuma parte da barragem é construída sobre o rejeito previamente depositado e, consequentemente, pouco consolidado.

O processo de lançamento e compactação da barragem pode ser controlado pelas técnicas convencionais de construção e possibilita a execução de barragens de rejeitos de maior porte e com fatores de segurança mais satisfatórios que o alteamento a montante.

Alteamento Por Linha De Centro

Neste processo os alteamentos são construídos parte sobre o aterro de partida e o restante à jusante. O método construtivo de alteamento por linha de centro pode ser considerado uma solução intermediária entre os dois métodos anteriormente descritos, alteamento a montante e alteamento a jusante. Esse fato agrega algumas vantagens e desvantagens de ambos os métodos. Entretanto, o comportamento estrutural destas estruturas encontra-se mais próximo das barragens construídas pelo método de jusante.

A Contenco Indústria e Comercio Ltda, projeta, desenvolve e comercializa os equipamentos necessários para execução de ensaios da área de mecânica dos solos.

Fabricamos equipamentos triaxiais dinâmicos e estáticos, realizando projetos personalizados para equipamentos com demandas de pressões de até 100 MPa e cargas axiais de 1000 KN.

Veja os nossos produtos em nossa página de ensaios de solos e entre em contato com a nossa equipe para entender mais sobre nossos equipamentos e produtos para ensaios na área de mecânica dos solos. Envie um e-mail para contenco@back.contenco.com.br ou ligue para +55 31 3623-3623 | 31 98878-6968.
maio 17, 2019