Laboratório / Ensaios Especiais

Ensaio Triaxial

Determinação da resistência ao cisalhamento e do comportamento tensão-deformação de solos, nas condições UU, CU, CD, Extensão Lateral e Stress Path.

TRI
Norma ASTM D7181 · D4767 · D2850
Categoria Ensaios Especiais
Ensaio Triaxial - Laboratório Suporte
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Descrição

O Ensaio Triaxial é considerado o ensaio mais completo e versátil da Mecânica dos Solos para a determinação da resistência ao cisalhamento e do comportamento tensão-deformação dos materiais geotécnicos.

Um corpo de prova cilíndrico de solo (indeformado, deformado/remoldado ou compactado, conforme o tipo de ensaio), com diâmetro tipicamente entre 36 e 76 mm, é envolvido por uma fina membrana de borracha e posicionado dentro de uma câmara cilíndrica preenchida com água. Aplica-se uma pressão de confinamento por compressão do fluido na câmara e, em seguida, uma tensão axial crescente, através de uma haste de carregamento vertical, até provocar a ruptura por cisalhamento do corpo de prova.

Durante o ensaio são monitoradas as tensões aplicadas, as deformações axiais, as pressões neutras (quando medidas) e as condições de drenagem, o que permite simular, de forma realista, o estado de tensões que o solo enfrenta em campo.

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Finalidade

Ensaio de resistência ao cisalhamento - Laboratório Suporte

O Ensaio Triaxial fornece os principais parâmetros de resistência e deformabilidade usados no dimensionamento de fundações, contenções, barragens e taludes: resistência ao cisalhamento (coesão "c" e ângulo de atrito interno "φ"), poropressão (parâmetros A e B, e pressão neutra medida diretamente nos ensaios do tipo CU), resistência não drenada (Su, obtida principalmente em ensaios UU), deformabilidade (módulo de deformabilidade E e coeficiente de Poisson ν, curvas tensão x deformação), comportamento volumétrico (tendências de contração ou dilatação), além da trajetória de tensões e da envoltória de Mohr-Coulomb.

É considerado o ensaio mais representativo do comportamento real do solo, por permitir controlar as condições de drenagem e medir diretamente as pressões neutras. Por outro lado, exige amostras indeformadas de alta qualidade, equipamentos bem calibrados e interpretação criteriosa: ensaios mal executados podem gerar parâmetros pouco representativos.

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Procedimento

Todos os tipos de Ensaio Triaxial partem de uma etapa comum: moldagem do corpo de prova cilíndrico (amostra indeformada, deformada/remoldada ou compactada, conforme o tipo), instalação em câmara triaxial envolto por membrana de borracha, preenchimento da câmara com água e aplicação de uma pressão de confinamento inicial. A partir daí, cada tipo segue um procedimento específico:

  1. Triaxial UU: Não Adensado e Não Drenado Executado apenas com amostra indeformada, sem etapa de saturação ou adensamento, retratando diretamente as condições da amostra em campo. A compressão axial é feita com a válvula de drenagem fechada, em velocidade rápida, permitindo a geração de poro-pressão. Fornece a resistência não drenada (Su), sendo indicado para obras de aterro, solos argilosos abaixo de fundações, cortes provisórios e estimativas rápidas em obras emergenciais.
  2. Triaxial CU: Adensado (Consolidado) e Não Drenado Executado com amostra indeformada ou deformada, em três etapas: saturação (carga de confinamento e contrapressão até o Parâmetro B superior a 95%), adensamento (consolidação sob pressão de confinamento) e compressão axial com a válvula de drenagem fechada, em velocidade rápida. É o ensaio mais utilizado para obtenção dos parâmetros do solo, permitindo medir pressões neutras diretamente e obter parâmetros efetivos e totais. Indicado para fundações profundas, taludes e barragens, e para carregamento rápido em amostras argilosas.
  3. Triaxial CD: Adensado (Consolidado) e Drenado Segue as mesmas etapas de saturação e adensamento do CU, mas a compressão axial é feita com a válvula de drenagem aberta, em velocidade lenta, para evitar a geração de poro-pressão. Fornece parâmetros de resistência em termos de tensão efetiva. Indicado para cenários de projeto que permitem aguardar a estabilidade do maciço, em solos argilosos ou de predomínio arenoso, e para obras lentas em solos permeáveis.
  4. Triaxial EL: Extensão Lateral Pode ser executado na condição drenada ou não drenada. As fases de saturação e adensamento seguem o mesmo critério dos ensaios CD e CU, mas a fase de cisalhamento é o inverso do ensaio de compressão triaxial convencional: aumenta-se a tensão radial mantendo a tensão vertical constante. Utilizado para conhecer o comportamento do solo em obras onde ocorre desconfinamento, como escavação de túneis ou poços de ventilação.
  5. Triaxial PN: Stress Path Determina o coeficiente de poro-pressão para solos parcialmente saturados, sob variação simultânea das tensões principais verticais e horizontais, mantendo uma relação vertical/horizontal definida pelo projeto (tipicamente da ordem de 2,0). Os corpos de prova são geralmente compactados, com variação controlada do grau de compactação. Utilizado principalmente na análise de projetos de barragens durante a fase de execução da obra.
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Diferencial Suporte

A Suporte realiza ensaios triaxiais com amostras indeformadas ou moldadas sob rigoroso controle de compactação, garantindo representatividade dos materiais. Nossa equipe técnica reúne engenheiros com ampla experiência em projetos de infraestrutura rodoviária, ferroviária e de saneamento, e não analisa a amostra isoladamente: cruzamos os resultados com dados de sondagens, outros ensaios de campo e o histórico de desempenho de obras semelhantes.

Instrumentação digital

Células triaxiais instrumentadas com monitoramento digital de pressão, volume e poropressão ao longo de todo o ensaio.

Interpretação técnica

Gráficos completos e construção da envoltória de resistência de Mohr-Coulomb, cruzados com dados geológicos regionais.

Rastreabilidade

Coleta de dados em campo via aplicativo SOND, resultados em CSV e AGS, compatível com softwares de modelagem BIM.

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Informações complementares

Normas técnicas principais
ASTM D7181: resistência ao cisalhamento triaxial consolidado drenado (CD) de solos.

ASTM D4767: resistência ao cisalhamento triaxial consolidado não drenado (CU) de solos coesivos.

ASTM D2850: resistência ao cisalhamento triaxial não consolidado não drenado (UU) de solos coesivos.
Imagem em contexto
Laboratório de ensaios Suporte
Ensaio correlato
Compressão Não Confinada (RU)
ASTM D2166 / NBR 12770 / DNER IE 004: não é um subtipo do triaxial, mas costuma ser executado em conjunto para identificar consistência e sensibilidade de solos coesivos.

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