Ensaio de palheta

1. Ensaio de palheta Bruna P. P. Cunha – 070202 Eveline G. Ortiz - 070632

2. Histórico O ensaio, que internacionalmente é conhecido por Vane Test, surgiu devido à dificuldade da retirada de amostras e da determinação dos parâmetros de resistência e sensibilidade de argilas em laboratório. Foi desenvolvido por engenheiros que necessitavam implantar projetos em áreas sujeitas a este tipo de material.

3. Foi desenvolvido na Suécia, em 1919, por John Olsson; • Foi aperfeiçoado ao término da década de 1940; • Em 1949 o ensaio foi introduzido no Brasil pelo IPT; • Em 1987 a ASTM realizou conferência sobre o tema; • Por fim, foi normalizado pela ABNT em outubro de 1989.

4. Objetivo O ensaio de palheta tem por objetivo determinar a resistência não-drenada do solo in situ, Su.

5. Procedimento • Utiliza-se uma palheta de seção cruciforme; • Visa eliminar qualquer atrito da haste da palheta de teste com o solo; • Submete-se o torque necessário para cisalhar o solo por rotação, com velocidade de 0,1 a 0,2 graus/segundo; • Necessidade de conhecimento prévio da natureza do solo onde será realizado o ensaio.

6. O torque máximo permite a obtenção do valor de resistência ao cisalhamento não drenada do terreno, nas condições de solo natural indeformado. onde,     M = torque máximo medido (kNm)               D = diâmetro da palheta (m).

7. Posteriormente, gira-se a palheta rapidamente por 10 voltas consecutivas, obtendo-se a resistência não drenada do terreno nas condições de solo “amolgado”; • Por fim, pode-se obter a sensibilidade da estrutura de formação natural do depósito argiloso.

8. O Ensaio de Palheta Figura 1 – Equipamento do ensaio de Palheta (Fonte: www.insitu.com.br).

9. Figura 2 – Vane Test (Fonte: www.insitu.com.br).

10. Figuras 3 e 4 – Equipamento do ensaio de Palheta (Fonte: www.insitu.com.br).

11. Vane Test • Tipo A: • Sem Perfuração Prévia; • Utilização de Sapata; • Resultados de Maior Qualidade. • Tipo B: • Com Perfuração Prévia; • Não utiliza sapata; • Resultados de Menor Qualidade. OBS.: O DNER não aceita o ensaio de palheta Tipo B. “Equipamentos de ensaio em furo de sondagem tipo B, cujos resultados são de qualidade muito inferior, não serão aceitos pelo DNER.” (DNER-PRO 381/98 - Projeto de aterros sobre solos moles para obras viárias).

12. Figura 5 - Equipamento tipo A para ensaio de palheta (ABNT NBR 10905).

13. Resultados Através dos ensaios de palhetas, podem-se obter os seguintes resultados: • Gráfico de torque em função da rotação; • Resistência não drenada nas condições naturais (Su); • Resistência não drenada nas condições amolgadas (Sur); • Sensibilidade da estrutura da argila:

14. Figura 6 – Resultado Gráfico de um Ensaio de Palheta. (Fonte: www.insitu.com.br).

15. Figura 7– Resultado Gráfico de um Ensaio de Palheta. (Fonte: Notas de Aula do Prof. Specht).

16. Exemplo: Aterro em solos moles para obras viárias. • Análise de estabilidade em termos de tensões totais, empregando-se um perfil de resistência não drenada, obtido a partir do: • Ensaio triaxial tipo UU; ou • Ensaio de Palheta. Tabela 1- Fatores de segurança mínimos (DNER-PRO 381/98). Figura 8 – Análise de estabilidade empregando superfícies circulares e poligonais (DNER-PRO 381/98).

17. Soluções Tabela 2 - Aplicabilidade das alternativa de solução em função da classe do aterro e do tipo de solo (DNER-PRO 381/98).

18. Figura 9– Comparação qualitativa entre os custos relativos e algumas soluções (DNER-PRO 381/98). Figura 10 - Comparação entre custos de alternativas de solução com aterro e com viaduto (DNER-PRO 381/98). Cu - Resistência média não drenada. γ - Peso específico do material do aterro.

19. Considerações Finais • Ensaio complementar que visa o comportamento horizontal do solo; • Utilizado para solos moles; • Recomendável a utilização do ensaio de Palheta tipo A (maior precisão). • Fundamental em obras realizadas em solos moles.

20. Bibliografia • DNER-PRO 381/98: Projeto de aterros sobre solos moles para obras viárias. • www.insitu.com.br/palheta.htm • http://www.damascopenna.com.br/src-pt/ensaios-de-palheta.php • Notas de Aula: Prof. Luciano Pivoto Specht.