Ensaio de palheta

Ensaio de palheta

1. Para resistência ao cisalhamento não drenada de depositos de argilas moles

   • a condição não drenada de ensaio depende da velocidade de rotação da palheta utilizada na sua execução.

2. utiliza uma palheta de seção cruciforme que, quando cravada em argilas saturadas de consistência mole a rija, é submetida a um torque necessário para cisalhar o solo por rotação em condições não drenadas

3. palheta especificada na Norma Brasileira apresenta desempenho satisfatório em argilas com resistências inferiores a 50 kPa.

4. recomendações de natureza prática para definir a usabilidade do ensaio

   • NSPT menor ou igual a 2, correspondendo a resistência de penetração (qc) menor ou igual a 1.000 kPa;
   • matriz predominantemente argilosa (> 50% passando na peneira #200, LL > 25, IP > 4)
   • ausência de lentes de areia (a ser definida previamente por ensaios de penetração)

5. principais características e os procedimentos de ensaio

   • palheta é constituída de quatro aletas, fabricadas em aço de alta resistência, com diâmetro de 65 mm e altura de 130 mm (altura igual ao dobro do diâmetro). Admite-se palheta retangular menor (diâmetro de 50 mm e altura de 100 mm) quando o ensaio for realizado em argilas rijas (Su > 50 kPa).
   • A haste fina(diâmetro de 13 ± 1 mm), conduz a palheta até a profundidade do ensaio. Esta haste é protegida tubo de proteção (diâmetro externo de 20 ± 1 mm),que é mantido estacionário durante o ensaio e tem a finalidade de eliminar o atrito solo-haste.O espaço anelar resultante entre a haste fina e o tubo de proteção deve ser preenchido com graxa para evitar ingresso de solo e reduzir eventuais atritos mecânicos a valores desprezíveis.
   • O equipamento de aplicação e medição do torque, projetado para imprimir uma rotação ao conjunto haste fina/palheta de 6 ± 0,6°/min, deve possuir um mecanismo de coroa e pinhão, acionado por manivela ou por motor elétrico.Durante a realização do ensaio são feitas leituras de rotação a cada 2 graus, para a determinação da curva torque × rotação.
     • a velocidade de deformação tem considerável influência nos resultados

6. Os problemas associados a atritos internos no equipamento podem ser eliminados com o uso de uma palheta instrumentada eletricamente, com uma célula de torque próximo a ela

7. tipos básicos de equipamentos podem ser empregados

   • Equipamento tipo A(ensaios sem perfuração prévia)
     • resultados de melhor qualidade
     • utilizados em solos com baixa consistência, onde é possível sua cravação estática a partir do nível do terreno
     • Durante a cravação, com auxílio de um sistema hidráulico ou tripé de sondagem, a palheta é protegida por uma sapata, e o tubo de proteção da haste é mantido estacionário
     • palheta deve ser cravada, no mínimo, 0,5 m à frente da sapata no interior do solo, sem sofrer rotação, quando então são realizadas as medições (
   • Equipamento tipo B (ensaios no interior de uma perfuração prévia)
     • suscetíveis a erros, em razão de atritos mecânicos e da translação da palheta
     • utilizados espaçadores com rolamentos em intervalos não superiores a 3 metros ao longo das hastes de extensão
     • O conjunto das hastes se apoia em um dispositivo com rolamentos instalados na extremidade inferior das hastes que, por sua vez, está conectado ao tubo de proteção da haste fina. Este dispositivo permite que a rotação das hastes permaneça estacionário durante o ensaio
     • Todos os rolamentos devem ser bem lubrificados e vedados para evitar o ingresso de solo.
     • preterido pela prática brasileira
   • Embora dois procedimentos possam ser empregados, recomenda-se o método de cravação da palheta em uma sapata protetora por meio de sistema hidráulico. Esse procedimento minimiza os efeitos de amolgamento durante a instalação da palheta no solo e reduz a variabilidade nos valores medidos de torque

8. A perfuração é feita previamente, com diâmetro de 75 mm, e preferencialmente revestida para evitar desmoronamento. O conjunto palheta-espaçadores-hastes é introduzido até o fundo do furo, seguido da cravação imediata da palheta no interior do solo, sem rodá-la, em comprimento superior a 0,5 m e então são realizadas as medições.

   • a palheta é inserida no solo para atingir a profundidade de ensaio, ocorre o amolgamento localizado da estrutura do solo. Esse amolgamento é tanto maior quanto maior for a espessura (e) das lâminas que constituem a palheta

9. qualidade do ensaio é basicamente definida

   • pela qualidade e estado de conservação das hastes de torque e dos tubos de revestimento
   • pela qualidade e conservação da palheta, da haste fina e do tubo de proteção
   • cuidados na execução dos procedimentos de ensaio, incluindo a instalação da sonda/sapata, o posicionamento da palheta na profundidade de ensaio e a instalação e fixação da mesa de torque

10. evitar a cravação com o uso de chaves de grifo, golpes, vibrações e esforços indesejados, que podem amolgar o solo ao redor da palheta.

11. presença de pequenas quantidades de areia ou silte na matriz argilosa, ou a ocorrência de lentes arenosas

    • promove um ganho de resistência decorrente de drenagem parcial durante o tempo de rotação da palheta.

12. interferências produzidas por conchas, raízes e partículas granulares podem,

    • origina curvas descontínuas, com a presença de patamares localizados, comprometendo a qualidade do ensaio.

13. quanto maior o intervalo de tempo entre a inserção da palheta e o início da rotação, maior a resistência obtida