O ensaio de palheta ou vane test é o ensaio de referência para a estimativa da resistência não drenada das argilas. Fale a respeito deste ensaio.
O ensaio de palheta (Vane Test) é utilizado para determinar a resistência ao cisalhamento não drenado de solos coesivos, especialmente em campo. O procedimento começa com a abertura de um pré-furo por trado manual até atingir o solo natural, quando há aterros. Em seguida, o conjunto composto por palheta, hastes e sapata de proteção é cravado manualmente até 50 cm acima da profundidade desejada, e então a palheta é liberada e cravada até a profundidade de ensaio. A mesa de torque é fixada ao topo das hastes, e o ensaio é iniciado aplicando-se torque à velocidade constante de
por minuto, com motor e engrenagens. As leituras de torque em função do tempo são registradas até que se observe estabilização ou queda do torque, caracterizando a ruptura do solo. Após isso, o solo é amolgado girando a palheta por 10 a 20 voltas com chaves de grifo, e o ensaio é repetido na condição amolgada, respeitando o limite de 5 minutos entre as etapas. Finalizado, a palheta é recolhida à sapata de proteção, e o processo é repetido para as demais profundidades.
Passo 1
O enunciado trata do ensaio de palheta (Vane Test), cuja finalidade é estimar in situ a resistência ao cisalhamento não drenado
de solos coesivos (argilas). O conteúdo envolve geotecnia de campo e conversão de torque medido em resistência ao cisalhamento.
Passo 2
Descrição do conjunto de ensaio:
A palheta consiste em quatro lâminas retangulares montadas em cruz, com diâmetro
e altura
.
As hastes conectam a palheta à mesa de torque, e a sapata de proteção evita arrastamento de solo durante a cravação.
A mesa de torque, acionada por motor e engrenagens, aplica rotação a velocidade constante de
/min, registrando o torque
em função do ângulo de rotação.
Passo 3
Procedimento de campo:
. Abre-se um pré-furo até solo natural, usando trado manual quando há aterro.
. Crava-se manualmente o conjunto (palheta
hastes
sapata) até cerca de
cm acima da profundidade de interesse.
. Libera-se a palheta para cravá-la até a profundidade de ensaio.
. Conecta-se a mesa de torque ao topo das hastes e inicia-se a rotação a
/min.
. Anota-se o valor máximo de torque
quando ocorre estabilização ou queda brusca (caracterizando ruptura).
. Amolga-se o solo girando a palheta de
a
voltas (com chaves de grifo), aguarda-se até
min e repete-se o ensaio para avaliar efeito da remobilização.
. Recolhe-se a palheta à sapata de proteção e repete-se o procedimento em outras profundidades.
Passo 4
Conversão de torque em resistência não drenada:
A área cisalhante envolvida combina as superfícies lateral e superior/inferior da palheta. O volume virtual submetido a cisalhamento gera uma constante geométrica :
A área cisalhante envolvida combina as superfícies lateral e superior/inferior da palheta. O volume virtual submetido a cisalhamento gera uma constante geométrica
Assume-se que
Assim, medindo
e conhecendo
e
, obtém-se
.
Passo 5
Vantagens e limitações:
Vantagens: rápido,Economiza tempo em sondagens profundas, mede diretamente
in situ, perturbação reduzida.
Limitações: sensível à estratificação e anisotropia do solo, requer solo saturado e coesivo, efeito de atrito entre hastes e paredes do furo deve ser descontado.
Resposta
O ensaio de palheta é um método rápido de campo para estimar in situ a resistência ao cisalhamento não drenado
de argilas, baseado na aplicação de torque constante (
/min) a uma palheta de diâmetro
e altura
. O torque máximo
registrado na ruptura é convertido em
pela relação
O procedimento inclui pré-furo, cravação da palheta, medição do torque, amolgamento e repetição, e deve considerar correções para atrito de hastes e características do solo.