Efeitos de velocidade sobre a interpretação de ensaios in situ

Abstract

O presente relatório final de iniciação científica intitulado "Efeitos de Velocidade sobre a Interpretação de Ensaios in Situ"teve como objetivo a realização de ensaios de caracterização de solos, incluindo granulometria por peneiramento, limites de Atterberg (limite de liquidez e limite plástico), massa específica, cisalhamento direto e adensamento. Os resultados obtidos indicam que o limite de liquidez (LL) foi de 47,60%, o limite plástico (LP) de 29,98% e o índice de plasticidade (IP) de 17,62%. A massa específica do solo foi determinada em 2,515 g/cm³, enquanto a análise granulométrica revelou que 79,53% da amostra passou pela peneira de 200, caracterizando um solo fino. Os ensaios de cisalhamento direto foram realizados em duas velocidades distintas. Na velocidade B, igual a 0,317 mm/min, a coesão do solo foi medida em 11,3 kN/m², com um ângulo de atrito interno de 30,0°. Na velocidade C, igual a 0,062 mm/min a coesão aumentou para 13,4 kN/m², e o ângulo de atrito interno subiu para 31,2°. A tensão de pré-adensamento, determinada pelo Método de Pacheco Silva, foi de 100 kPa. Considerando a tensão efetiva do solo, que foi calculada em 12 kPa a uma profundidade de aproximadamente 1,5 metros, a amostra foi classificada como moderadamente sobreadensada. O coeficiente de adensamento foi calculado em 4, 2 · 10−2 cm²/s, com um coeficiente de compressibilidade de 0,22 e um coeficiente de recompressibilidade de 0,08. Com base nos resultados dos ensaios de caracterização, especialmente na granulometria, limites de Atterberg e massa específica, é possível inferir que a amostra de solo em questão se trata de uma argila com pedregulhos, solo predominantemente fino. A presença significativa de partículas finas, a plasticidade característica de solos coesivos e a massa específica compatível com solos finos corroboram essa classificação. Quanto aos estudos dos efeitos de velocidade, o tempo de ruptura, calculado a partir do coeficiente de adensamento determinado para cada estágio de carregamento, em conjunto a uma deformação horizontal de 10% no cisalhamento direto, foi calculada a velocidade máxima de cisalhamento para garantir a condição drenada do solo. A velocidade máxima de todos os estágios de carregamento é superior às velocidades B e C utilizadas no ensaio de cisalhamento direto e, portanto, a condição drenada foi garantida.

The purpose of this final scientific initiation report entitled "Velocity Effects on the Interpretation of in Situ Tests"was to conduct soil characterization tests, including sieving granulometry, Atterberg limits (liquidity limit and plastic limit), specific mass, direct shear and densification. The results obtained indicate that the liquidity limit (LL) was 47,60%, the plastic limit (LP) 29,98% and the plasticity index (IP) 17,62%. The specific mass of the soil was determined to be 2,515 g/cm³, while the particle size analysis revealed that 79,53% of the sample passed through the 200 sieve. The direct shear tests were conducted at two different speeds. At speed B, the cohesion of the soil was measured at 11,3 kN/m², with an angle of internal friction of 30,0°. At speed C, the cohesion increased to 13,4 kN/m², and the angle of internal friction rose to 31,2°. The pre-shear stress, determined by the Pacheco Silva method, was 100 kPa. Considering the effective soil stress, which was calculated at 12 kPa at a depth of approximately 1,5 meters, the sample was classified as moderately overdense. The densification coefficient was calculated at 4, 2 · 10−2 cm²/s, with a compressibility coefficient of 0.22 and a recompressibility coefficient of 0.08. Based on the results of the characterization tests, especially grain size, Atterberg limits and specific mass, it is possible to infer that the soil sample in question is a clay with pebbles, predominantly fine soil. The significant presence of fine particles, the plasticity characteristic of cohesive soils and the specific mass compatible with fine soils corroborate this classification. When studying the effects of speed, the rupture time, calculated from the densification coefficient determined for each loading stage, together with a horizontal deformation of 10% in direct shear, was used to calculate the maximum shear speed to guarantee the drained condition of the soil. The maximum velocity for all loading stages is higher than the B and C velocities used in the direct shear test and therefore the drained condition was guaranteed.