Aula Prática Mecânica dos solos avançada e obras de terra

Aula Prática Mecânica dos solos avançada e obras de terra

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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS AVANÇADA E OBRAS DE TERRA

Unidade: U1_TENSÕES_E_DEFORMAÇÕES_DO_SOLO
Aula: A3_DEFORMAÇÕES_VERTICAIS_DEVIDAS_A_CARREGAMENTOS_VERTICAIS

OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Determinar a deformação axial do solo;
• Calcular a tensão de compressão;
• Analisar de forma gráfica a relação entre a tensão de compressão e a deformação
axial.

SOLUÇÃO DIGITAL:
ALGETEC
• Laboratório Virtual Algetec – simulador: “Compressibilidade dos Solos – ID 148”.
O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve
ser acessado preferencialmente por computador. Ele não deve ser acessado por celular ou tablet.
O requisito mínimo para o seu computador é uma memória ram de 4 GB.

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
COMPRESSIBILIDADE DOS SOLOS

Atividade proposta: A atividade consiste em medir a resistência de uma amostra de solo quando
submetida a compressão sem estar confinada.
Na prática, para desenvolver um projeto de fundações para uma edificação, é essencial coletar
vários parâmetros do solo. Essa análise geotécnica assegura uma estrutura mais estável e
segura. Entre os parâmetros relevantes está a compressibilidade do solo. A compressibilidade é
uma propriedade de muitos materiais, que, ao serem pressionados externamente, sofrem
deformações. No caso dos solos, além de se deformarem, também pode ocorrer uma redução de
volume devido às cargas aplicadas sobre eles.

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Neste experimento, você realizará os procedimentos para determinar a resistência do solo à
compressão sem confinamento. Esses procedimentos estão de acordo com a norma NBR 12770
(ABNT, 2022) para solos coesivos. Primeiro, molda-se uma amostra de solo para obter um corpo
de prova, que é então colocado em um equipamento de compressão.
Ao aplicar uma carga, é possível medir a mudança na altura do corpo de prova com a ajuda de
um medidor de deslocamento. Dessa forma, calcula-se a deformação axial específica do solo,
levando em conta a alteração na altura em relação à altura original. Depois, utilizando a carga
aplicada e a área da seção transversal do corpo de prova, determina-se a tensão de compressão
do solo. Com os resultados obtidos, calcula-se a deformação axial específica, conforme a
Equação 1.

�
�=∆𝑯
𝑯
100 (1)

Sendo:
ε = deformação axial específica, em %;
ΔH = variação da altura do corpo de prova, em mm;
H = altura inicial do corpo de prova, em mm.
Como há deformação do corpo de prova durante o ensaio, deve-se calcular a nova área da seção
transversal média para cada carga aplicada, pela equação 2:

�
�=𝟏𝟎𝟎𝑨𝒊
𝟏𝟎𝟎−𝜺
(2)

Sendo:

Ai é a área da seção transversal média inicial, em m².
Por fim, calcula-se então a tensão de compressão q do solo pela equação 3:

�
�=𝑷
𝑨
Sendo:
P = carga aplicada, em kN.

Procedimentos para a realização da atividade:
O ensaio será realizado em laboratório. Neste ambiente, você encontrará a amostra de solo,
equipamento de compressão, anel dinanométrico, extrator de amostra, medidor de deslocamento,
paquímetro e balança.

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Verifique as Tabelas 1 e 2 e, durante a realização dos procedimentos experimentais, realize a
coleta de dados necessárias para preenchê-las com os dados adequados.
Tabela 1 – Dados do corpo de prova.
Massa (g)
Altura 1 (mm)
Altura 2 (mm)
Altura 3 (mm)
Altura média (mm)
Diâmetro 1 (mm)
Diâmetro 2 (mm)
Diâmetro 3 (mm)
Diâmetro médio (mm)
Área (cm²)
Volume (cm³)

Tabela 2 – Dados experimentais de compressibilidade
Tempo
(s)
Leitura da
Deformação
Vertical (mm)
Leitura
da carga
(kN)
Deformação
axialespecífica
ε (%)
Área da seção
transversal média
A (m²)
Tensão de
compressão
(kN/m²)

No experimento você seguirá 5 passos (A a E), conforme descrito abaixo:
A) Verificando a massa do corpo de prova:
1- Ligue a balança clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão “Ligar”.

5

Público

2 – Mova a camisa de amostragem para a balança clicando com o botão direito do mouse sobre
o componente e escolhendo a opção “Mover para balança”.

3 – Visualize a balança clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera “Balança” localizada
dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se preferir, também pode
ser utilizado o atalho do teclado “Alt+2”. Verifique a massa do corpo de prova.

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Público

B) Removendo o corpo de prova da camisa:

4 – Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Visão
geral” ou através do atalho do teclado “Alt+1”.

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Público
5 – Rotacione as hastes do extrator de amostra clicando com o botão esquerdo do mouse sobre
elas e posicione a camisa de amostragem sobre o extrator clicando com o botão direito do mouse
sobre a peça e escolhendo a opção “Mover para extrator”.

6 – Feche as hastes do extrator de amostra clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas.
E utilize a alavanca clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela, repetidamente até que
todo o corpo de prova tenha sido removido da camisa.

C) Realizando as medições:

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Público
7 – Mova o corpo de prova para a mesa clicando com o botão direito do mouse sobre ele e
selecione a opção “Retornar a mesa”.

8 – Posicione o corpo de prova para realizar as medições clicando com o botão direito do
mouse sobre ele e selecione a opção “Posicionar para medição”.

9 – Realize a medição desejada com o paquímetro clicando com o botão direito do mouse sobre
o instrumento de medição e escolhendo a dimensão a ser avaliada. Visualize o paquímetro

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clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Paquímetro” ou através do
atalho do teclado “Alt+3”.

10 – Mova a câmera ao longo da escala graduada do paquímetro utilizando as setas do teclado.

D) Posicionando o corpo de prova no equipamento:
11 – Posicione o corpo de prova na prensa para realizar o ensaio de compressão não confinada
clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o corpo e selecione a opção “Mover para prensa”.

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Público
Visualize o equipamento de compressão clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera
com o nome “Equipamento de compressão” ou através do atalho do teclado “Alt+4”.

12 – Posicione o corpo de prova para o ensaio clicando com o botão esquerdo do mouse sobre
o botão azul destacado na imagem abaixo.

E) Executando a compressão:

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13 – Abra as janelas dos relógios comparadores para acompanhar o ensaio clicando com o botão
esquerdo do mouse sobre eles.

14 – Inicie a compressão clicando com o botão esquerdo do mouse no botão verde indicado na
imagem abaixo.

15 – A ruptura ocorrerá desta forma:

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Público

Avaliando os resultados:

Utilize uma tabela, como as exemplificadas abaixo, para registro dos dados encontrados no
experimento.

Massa (g)
Altura 1 (mm)
Altura 2 (mm)
Altura 3 (mm)
Altura média (mm)
Diâmetro 1 (mm)
Diâmetro 2 (mm)
Diâmetro 3 (mm)
Diâmetro médio (mm)
Área (cm²)
Volume (cm³)

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Tempo
(s)
Leitura da
Deformação
Vertical (mm)
Leitura
da carga
(kN)
Deformação
axialespecífica
ε (%)
Área da seção
transversal média
A (m²)
Tensão de
compressão
(kN/m²)

Com os dados obtidos e calculados, responda:
1. Os dados para a execução do ensaio de resistência à compressão não confinada foram
corretamente e previamente preparados?
2. As rotinas previstas para o ensaio de resistência à compressão não confinada nas orientações
da atividade estão entendidas?
3. Qual a tensão de compressão em 300 segundos?

Checklist:
✓ Acessar no seu AVA clicando no link “Compressibilidade dos Solos – ID 148”;
✓ Clicar na opção “Experimento” e acesse o laboratório virtual;
✓ Preencher as duas tabelas com os dados obtidos com o experimento;
✓ Compreender o material de laboratório;
✓ Seguir todas as etapas indicadas neste material;
✓ Finalizar o experimento;
✓ Avaliar os resultados.

RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com as duas tabelas preenchidas.
O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.

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Público
• Referências bibliográficas

ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12770 – Solo coesivo – Determinação da
resistência à compressão não confinada. Rio de Janeiro, 2022.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6502 – Rochas e solos – Terminologia.
Rio de Janeiro, 1995.
HOLTZ, R.D. & KOVACS, W.D. An introduction to geotechinical engineering. New Jersey,
Prentice-Hall, 1981

Resultados de Aprendizagem:

EXEMPLO:
Como resultados dessa prática será possível determinar como o solo se deforma sob a aplicação
de cargas. O resultado desse ensaio fornece dados essenciais sobre a resistência, a deformidade
e a capacidade de suporte de um tipo específico de solo. Em termos práticos, este ensaio ajuda
engenheiros a compreenderem como o solo irá se comportar sob estruturas como edifícios,
pontes e estradas.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS AVANÇADA E OBRAS DE TERRA

Unidade: U1_TENSÕES_E_DEFORMAÇÕES_DO_SOLO
Aula: A4_TEORIA_DO_ADENSAMENTO

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