A metodologia do ensaio de determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação a compressão foi extraída da norma ABNT NBR 8522/2017 que se refere ao ensaio realizado em corpos de prova de concreto e adaptado para o ensaio realizado em solos com a finalidade da obtenção do comportamento mecânico de amostras de solo com adição de cimento.
O Ensaio de Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação a compressão (Adaptado para solo) é realizado a partir da compactação de misturas solo cimento em moldes cilíndricos tripartidos de 100 (mm) de diâmetro x 200 (mm) de altura, dos quais serão extraídos os corpos de prova para a realização do ensaio de compressão simples e para o ensaio em questão respectivamente.
Imagem 01: Preparação do corpo de prova para execução do ensaio - Equipe de laboratório Suporte Solos
O ensaio é executado em três etapas, sendo a primeira etapa referente a moldagem dos corpos de prova em moldes cilíndricos realizada de acordo com a norma ABNT NBR 12024/2012, nesta etapa serão moldados 5 corpos de prova para as etapas seguintes, sendo estes extraídos e posteriormente armazenados e condicionados em câmara úmida “cura” até a idade determinada para a realização do ensaio, com o propósito de garantir a eficácia das reações inerentes da hidratação do aglomerante.
A segunda etapa relaciona-se a execução do ensaio de compressão simples de acordo com a norma ABNT NBR 12025/2012, onde iremos obter o valor da tensão de ruptura fc (MPa), que será utilizada como tensão de referência para definição da carga a ser aplicada durante ensaio. Para o ensaio de módulo do tipo Tangente toma-se como tensão de ensaio o valor correspondente a 30% da tensão de ruptura de referência denominada de σb.
Imagem 02: Execução do Ensaio - Equipe de laboratório Suporte Solos
Por fim, teremos o ensaio do módulo estático de elasticidade, que pode ser realizado em duas condições: metodologia A (Tensão σa fixa) e metodologia B (deformação εa fixa). Para o método A teremos dispostos dois LVDT’s fixados diametralmente opostos no sentido longitudinal do corpo de prova terão como função medir as deformações ao longo dos ciclos de carga e descargas relativos ao limite superior correspondente a 30% da tensão de ruptura fc(σb), e limite inferior a σa 0,5 MPa (tensão fixa). Para o método B teremos a mesma aparelhagem de medição, porém durante o ensaio obtém-se por aplicação de carga uma deformação específica (fixa).
A seguir descrição das etapas de execução do ensaio de módulo Tangente pelo método A (Tensão fixa):
Etapa 1
Carregar o corpo de prova até a força correspondente à tensão do limite superior σb e manter a tensão aplicada por 60 s.
Em seguida descarregar até tensão próxima a zero e subir até o patamar de tensão correspondente a 0,5 MPa (σa) e manter esta por 60s.
Nota: Os carregamentos e descarregamentos devem obedecer à velocidade (0,45 ± 0,15) MPa/s
Etapa 2 e 3
Deve ser realizada de acordo com a etapa 1
Etapa 4
Carregar o corpo de prova até a força correspondente à tensão de 0,5 MPa e manter o carregamento por 60s a 90s, registrando as deformações lidas εa, tomadas até 30s.
Em seguida carregar até a força correspondente à tensão do limite superior σb e manter esta por 60s a 90s. Registrando as deformações lidas εb, tomadas até 30s.
Após o registro dessas leituras, é liberada a instrumentação e o corpo de prova é carregado na mesma taxa de velocidade utilizada durante as etapas anteriores, até que se observe a ruptura, obtendo-se assim a tensão de resistência efetiva (fcef).
Nota: Se a Compressão após ensaios de módulo fcef diferir ± 20%, o resultado não é confiável e, portanto, necessário refazer o ensaio com amostras representativas do material ensaiado.
Imagem 02: Corpo de prova durante a execução do ensaio - Equipe de laboratório Suporte Solos
Em suma, o ensaio divide-se em três fases.
Com os parâmetros obtidos durante ensaio calculamos o módulo de elasticidade (εci) expresso em GPa, tensão de ruptura efetiva (fcef) em MPa e a relação fcef/fc.
O ensaio de módulo estático adaptado torna-se mais uma ferramenta para avaliação do comportamento de amostras de solo-cimento para utilização em obras de pavimentação dentre outras, tendo em vista que o método estático apresenta menor dispersão, pois trabalha em uma condição que permite maiores deformações durante o ensaio.
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