Slide 4 - Resistência ao Cisalhamento 2023-1

1 Resistência ao Cisalhamento (Parte 4 – Ensaio Cisalhamento Anelar Rotativo) Mecânica dos Solos II – UERJ Fernando Eduardo Rodrigues Marques Mecânica dos Solos II - 2016 – UERJ  3.10. Resistência residual de argilas / ensaio de cisalhamento anelar rotativo 3.10.1. Fenomenologia da resistência residual 3.10.2. Interesse prático e ensaios laboratoriais adequados 3.10.3. Metodologia de ensaio 3.10.4. Resultados experimentais 1 2 2 t eh Reorientação das partículas de argila Elevadas deformações Estado residual  3.10.1. Fenomenologia da resistência residual Mecânica dos Solos II – UERJ Elevadas deformações Estado residual Estado natural Reorientação das partículas de argila Reorientação das partículas de argila [Meisina, 2009] Esta reorganização das partículas condiciona a resistência do solo? Diminui relativamente à resistência de pico Estrutura floculada Estrutura dispersa  3.10.1. Fenomenologia da resistência residual Mecânica dos Solos II – UERJ 3 4 3 Ensaios laboratoriais mais adequados Elevadas deformações Estado residual Estado natural Reorientação das partículas de argila - Ensaio de cisalhamento anelar rotativo - Ensaio de cisalhamento direto Para se atingir grandes deslocamentos é necessário efectuar diversos ciclos de inversão de movimento MAIS ADEQUADO cp’= 0 ou cp’>0 f’p cr’= 0 f’r < f’p  3.10.2. Interesse prático e ensaios laboratoriais adequados Mecânica dos Solos II – UERJ Utilização prática Análise de situações pós-rotura Com elevadas deformações Por exemplo: Análise da estabilidade de taludes que já sofreram rotura Análise da situação pós-rotura  3.10.2. Interesse prático e ensaios laboratoriais adequados Mecânica dos Solos II – UERJ 5 6 4 Aspecto geral do equipamento  3.10.3. Metodologia de ensaio Mecânica dos Solos II – UERJ Equipamento Sistema de controlo da velocidade de corte Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Equipamento 7 8 5 Equipamento Anéis superior e inferior Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Passagem da amostra de solo pelo peneiro nº 10 Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Preparação do provete 9 10 6 Mistura com água Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Preparação do provete Mistura com água Mecânica dos Solos II– UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Preparação do provete 11 12 7 Colocação da amostra no interior do anel Será este procedimento também adequado para a analisar a resistência de pico do solo ? NÃO, dado que não reproduz as condições “in-situ”. Nas condições residuais a estrutura inicial do solo é destruída, só influenciando o tipo de partículas e não o seu arranjo. Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Preparação do provete Preparação do provete Colocação da amostra Aplicação do anel superior Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio 13 14 8 Saturação Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Adensamento Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio 15 16 9 Cisalhamento (Corte) Aplicação da rotação Medição da força tangencial  3.10.3. Metodologia de ensaio Mecânica dos Solos II – UERJ Velocidade de corte em função da curva de adensamento Ensaio rápido  Du  0  tensões efetivas ?? Ensaio lento  Du  0  tensões efetivas  c’; f’ Recomendado Mecânica dos Solos II– UERJ  3.10.3. Metodologia de ensaio Cisalhamento (Corte) 17 18 10 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 Desl. (mm) t ’= 100 kPa Este pico não corresponde à resistência de pico do solo, traduzindo unicamente um ganho de resistência extra durante o adensamento Estado residual Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.4. Resultados experimentais ’= 394 kPa 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 Desl. (mm) t Estado residual Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.4. Resultados experimentais 19 20 11 Determinação dos parâmetros de resistência residual 0 20 40 60 80 100 0 100 200 300 400 500 Tensão normal (kPa) Tensão tangencial (kPa) c’ = 0 kPa f’ = 12,5º Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.4. Resultados experimentais Principal vantagem do ensaio Permite simular as condições residuais (Elevadas deformações) Limitações do ensaio Ensaio de amostras remexidas Desconhecimento da pressão intersticial Ensaios lentos Mecânica dos Solos II – UERJ  3.10.4. Resultados experimentais 21 22 12 Exercício de aplicação: tmax tf t dhor Com o objectivo de se avaliar a resistência residual, foi realizado um ensaio de corte anelar rotativo com uma velocidade muito lenta tendo-se obtido os seguintes resultados. Avalie os parâmetros de resistência residual da argila. Provete n (kPa) tmax (kPa) tf (kPa) A 25,0 9,2 8,1 B 50,0 22,8 22,0 C 100,0 34,2 32,5 D 200,0 68,0 65,0 Sem significado Mecânica dos Solos II – UERJ 23