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Ensaio de Cisalhamento Direto
Procedimento de ensaio detalhado com instruções passo a passo para laboratórios e profissionais técnicos.
Ensaios de Resistência
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Objetivo
Determinar os parâmetros de resistência ao cisalhamento de solos: coesão (c) e ângulo de atrito interno (φ).
Normas Aplicáveis
ASTM D3080, BS 1377: Part 7
Equipamentos e Materiais Necessários
- Equipamento de cisalhamento direto com caixa bipartida
- Anéis de moldagem
- Placas porosas
- Célula de carga ou sistema de medição de força horizontal
- Transdutores de deslocamento vertical e horizontal
- Cronômetro
- Balança com precisão de 0,01g
- Estufa capaz de manter temperatura de 105-110°C
- Pesos para aplicação de tensão normal
Preparação da Amostra
Para amostras indeformadas: talhar cuidadosamente a amostra para o tamanho da caixa de cisalhamento. Para amostras deformadas: preparar o corpo de prova com a densidade e umidade desejadas.
Precauções de Segurança
- Verificar se todos os componentes do equipamento estão bem fixados antes de iniciar o ensaio.
- Manter as mãos afastadas das partes móveis durante o cisalhamento.
- Ter cuidado ao manusear as amostras e ao aplicar os pesos para a tensão normal.
Procedimento Passo a Passo
- Montar a caixa de cisalhamento com a amostra entre as placas porosas.
- Instalar a caixa no equipamento e conectar os transdutores de deslocamento.
- Aplicar a tensão normal desejada e permitir a consolidação da amostra.
- Após a consolidação, soltar os parafusos que unem as duas metades da caixa.
- Aplicar o cisalhamento a uma velocidade constante, registrando a força horizontal e os deslocamentos vertical e horizontal.
- Continuar o ensaio até atingir um deslocamento horizontal de pelo menos 15% do diâmetro da amostra ou até que a força horizontal se estabilize.
- Remover a amostra e determinar seu teor de umidade.
- Repetir o ensaio para pelo menos mais duas tensões normais diferentes.
Cálculos e Análise de Resultados
Calcular a tensão de cisalhamento: τ = força horizontal / área da amostra
Construir gráficos de tensão de cisalhamento × deslocamento horizontal para cada tensão normal
Identificar a tensão de cisalhamento máxima para cada tensão normal
Construir o gráfico de tensão de cisalhamento máxima × tensão normal
Determinar a coesão (c) e o ângulo de atrito (φ) a partir da envoltória de ruptura: τ = c + σ.tan(φ)
Referências/Bibliografia
ASTM D3080 - Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained Conditions Head, K.H. (1994) Manual of Soil Laboratory Testing, Volume 2: Permeability, Shear Strength and Compressibility Tests
Última atualização: 23/05/2025
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