Ensaio de Palheta Vane - Test consiste na medição do torque necessário à rotação de um molinete ou uma palheta cravada no solo, sob velocidade constante. Este ensaio tem como objetivo indicar o valor da resistência ao cisalhamento de materiais argilosos, sob condições não drenadas. É executado em geral no interior de furos de sondagens ou perfurações.
Método utilizado na Suécia desde 1919, o ensaio Vane Test tem sido amplamente aplicado para a obtenção da resistência não drenada Su, de solos moles/médios. É utilizada, sobretudo, em projetos de aterros sobre solos moles. Traz como vantagens: Economia; Praticidade e Simplicidade. O principal objetivo é a determinação, em campo, da resistência ao cisalhamento não drenada.
O aparelho é constituído de um torquímetro acoplado a um conjunto de hastes cilíndricas rígidas e tem na outra extremidade uma palheta formada por duas lâminas retangulares, delgadas, dispostas perpendicularmente entre si, conforme a figura abaixo:
Figura 1: Palheta utilizada no ensaio Vane - Suporte Solos
Se não for possível cravar o conjunto palheta-hastes no solo, devido à existência de uma camada superficial resistente, realiza-se um pré-furo e utiliza-se um tubo de revestimento. Essa inserção do tubo provocará o amolgamento do solo e, por isso o ensaio deverá ser executado a uma profundidade mínima de 5 vezes o diâmetro do tubo, abaixo da sua ponta.
O quadro abaixo (figura 02), a seguir, mostra um exemplo de resultado característico do ensaio da palheta. Ele fornece dois valores de resistência não drenada:
• a indeformada;
• a amolgada.
Figura 2: Resultado característico do ensaio da palheta. Fonte: QUEIROZ (2013).
O quadro abaixo (figura 3) a seguir traz um exemplo de ensaio em que não houve ruptura do solo, o que impossibilita definir a resistência ao cisalhamento nesse ponto.
Figura 3: Fonte: QUEIROZ (2013).
Os parâmetros geotécnicos que podem ser determinados em um ensaio da palheta são resistência ao cisalhamento não drenada, a sensibilidade, que é a relação entre a resistência não drenada e a resistência não drenada amolgada, e a razão de sobre adensamento ou OCR. Os parâmetros geotécnicos determinados em um Ensaio da Palheta Vane Test são:
Resistência ao cisalhamento não drenada - Su;
Sensibilidade - St;
Razão de sobreadensamento - OCR
Resistência ao cisalhamento não drenada - Su
Para determinação da resistência não drenada pelo ensaio da palheta, utiliza-se a equação apresentada abaixo, conforme determinação da NBR 10905:
Em que: T - torque necessário para cisalhar o solo (kNm); D - diâmetro da palheta (m).
Nota: Esta equação é deduzida para palhetas retangulares para a relação de altura e diâmetro de altura igual ao dobro do diâmetro.
O ensaio é geralmente realizado em diversas profundidades com a finalidade de se conhecer a variação da resistência ao longo da profundidade. Um parâmetro importante que é determinado no do ensaio da palheta é o fator Nkt. Esse fator é importante, porque é por meio dele que se determina a resistência não drenada a partir dos ensaios CPTu.
Sensibilidade - St
A sensibilidade da argila é determinada pela razão entre a resistência não drenada indeformada (Su) e resistência não drenada amolgada (Sur). A equação, a seguir, apresenta essa razão:
As faixas de valores da sensibilidade de argilas estão apresentadas no quadro abaixo:
Razão de sobreadensamento - OCR
A partir do banco de dados de 96 diferentes argilas, Mayne e Mitchell (1988) propuseram a equação abaixo, para estimativa da razão de sobreadensamento (OCR).
Em que: Ip - o índice plasticidade; Su - resistência não drenada; σ’v0 - tensão efetiva vertical.
Figura 4: Ensaio Palheta Vane - Test - Equipe Suporte Solos
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Site consultados:
www.abntcatalogo.com.br. Acesse aqui.
www.archus.com. Acesso em 29/01/2019.
Referências bibliográficas
ABNT NBR 10905:1989, Solo – Ensaios de palheta in situ – Método de ensaio, ABNT/CEE Comissão de Estudo Especial, ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.
BARONI, M. Investigação Geotécnica em Argilas Orgânicas muito Compressíveis em Depósitos da Barra da Tijuca. Rio de Janeiro: Dissertação de Mestrado) – UFRJ/ COPPE/ Programa de Engenharia Civil, 2010.
QUEIROZ, C. M. Propriedades Geotécnicas de um depósito de argila mole da Região de Itaguaí - RJ, Dissertação de Mestrado, UFMG Universidade Federal de Minas Gerais, 2013.
MARQUES, A. G. et al. Métodos de Investigação do Subsolo, EDUFAL, 2015.
TERZAGHI, K., PECK, R. B. e MESRI, G., Soil Mechanics in Engineering Practice, 3rd Ed. Wiley-Interscience ,1996.
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