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