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Vane Test – Metodologia e Aplicação

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O Vane Test é um método de investigação geotécnica que auxilia os Engenheiros Geotécnicos a obterem a resistência solos moles e saturados.

Fonte: wikipedia.org

Anteriormente a construção de obras sobre solos desse tipo era evitada, contudo, hoje a tecnologia ajuda, e a necessidade muitas vezes a impulsiona a realização desse tipo de empreendimento.

Certamente o Vane Test nos auxilia neste sentido, uma vez que é um ensaio bastante simples e de fácil execução. Sobretudo, nos dá resultados com base em formulação matemática, não necessitando correlações simplificadoras e imprecisas.

Objetivo

Primeiramente, o Vane Test ou Ensaio de Palheta tem como objetivo determinar a Resistência a Cisalhamento Não Drenada (Su) de argilas e siltes saturados (solos coesivos), normalmente com limitação de 200kPa.

O teste pode ser realizado tanto em furos de sondagem, no fundo da escavação, ou mesmo em laboratório em amostras indeformadas.

Todavia, no Brasil a norma que regulamenta o Vane Test para Ensaios In Situ é a norma NBR 10905.

Metodologia do Ensaio – Vane Test

Assim, o teste consiste em rotacionar (“catavento ou palheta” do inglês “a vane”) de 4 facas ortogonais dentro do solo que deseja-se medir a resistência a cisalhamento não drenada.

Deve-se realizar a rotação a uma taxa específica de (6-12 graus/min) e mantida até a ruptura do solo, momento este que apresenta o torque máximo para rotacionar a palheta.

Abaixo observa-se passo a passo do ensaio:

procedimento ensaio vane test
Fonte: Site Prof. Luiz Antônio Naresi Jr.

Assim, pode-se verificar que após a medição inicial de torque, pode-se obter a resistência a cisalhamento não drenada residual, ou seja a resistência a cisalhamento que o solo oferece após a amostra apresenta-se em estado amolgado.

Calcula-se o valor da resistência ao cisalhamento residual através do valor do torque apenas para atrito, medido após algumas rotações da palheta, ou seja, quando o solo oferece uma resistência essencialmente constante.

A relação entre a resistência a cisalhamento não drenada e resistência a cisalhamento não drenada para o solo amolgado, nos permite verificar a sensibilidade do solo em questão:

Su=\frac{Su}{Sur}

Faz-se essa medida através da rotação contínua do “palheta” ou “vane” até que o solo esteja completamente misturado.

Cálculo da Resistência a Cisalhamento Não Drenada (Su) – Vane Test

Calcula-se a resistência ao cisalhamento não drenada (Su) na ruptura através do torque (Tmax) necessário para girar as facas da palheta.

As facas normalmente tem formato retangular com o dobro de altura em relação ao seu diâmetro, como recomenda o EUROCADE 7 (1977) e o ASTM Standart Code (D 2573).

A fórmula geral para cálculo da Resistência a Cisalhamento Não Drenada (Su em kPa) é:

Su=\frac{0,86\cdot M}{\pi \cdot D^{3}}

Onde:

T= toque máximo medido (kNm)

D = diâmetro da palheta (m)

\pi=3,1416

Importante: A equação é valida para palhetas retangulares com altura igual ao dobro do diâmetro. Considera-se uniforme a distribuição de resistência ao longo das superfícies de ruptura circunscrita à palheta.

Deve-se realizar os procedimentos de for adequada para não amolgar o solo antes do ensaio. Evita-se dessa forma, obter resultados inapropriados.

Resultado do Ensaio

Abaixo apresenta-se um exemplo de como são entregues os resultados do ensaio Vane Test :

Conclusão

Neste artigo discorremos sobre o Vane Test, importante ensaio da Engenharia Geotécnica. A Reale Engenharia realiza esse ensaio. Caso esteja buscando por orçamento, entre em contato conosco através do WhatsApp (49) 998236089.

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Engenheiro de Estruturas e Fundações - com mais de 800 projetos executados ao longo de 20 estados, Nelso é diretor técnico da REALE Engenharia® com sede em Rio do Sul/SC. Além dos projetos, também atua como docente livre. É um entusiasta no estudo, ensino, projeto de Estruturas e Fundações. Dedica-se a propor métodos de aprendizagem que facilitem a absorção de conteúdos e disciplinas dentro da Engenharia Civil.

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