Fernando Navarro Crespo Neto
Resumo
O presente trabalho aperfeiçoou o equipamento de palheta elétrico da COPPE/UFRJ, acrescentando ao mesmo automatização do sistema de aquisição de dados e aplicação mecânica do torque, anteriormente manual. O equipamento aprimorado mostrou-se robusto e apresentou elevado grau de confiabilidade. Com o equipamento modificado, realizaram-se ensaios nas argilas orgânicas muito moles e muito plásticas da Barra e do Recreio. Diferentes velocidades de rotação foram empregadas no caso da Barra. As curvas torque versus rotação apresentaram dois tipos de comportamento. No primeiro, mostraram comportamento de pico bem definido; no segundo, o mesmo não ocorreu na maioria das vezes. Os ângulos de rotação correspondentes à tensão cisalhante máxima variaram de 7 a 22°. Não houve tendência bem definida com relação ao comportamento do ângulo de rotação no pico com a variação de velocidade nem com a profundidade. Verificou-se tendência genérica de crescimento da tensão cisalhante máxima com o aumento da velocidade. Sete das nove curvas apresentaram queda na resistência correspondente a velocidade de 1,5° por minuto em relação à de 0,6° por minuto, o que pode estar associado a um comportamento parcialmente drenado à menor velocidade. O incremento de tensão cisalhante por ciclo logarítmico apresentou valores numa ampla faixa (de 2,3 a 24,7%), não se tendo verificado nenhuma tendência de variação com o índice de plasticidade e com o teor de matéria orgânica. O tempo de ruptura cresceu com a redução da velocidade. A sensibilidade não foi influenciada pela profundidade. Para a velocidade padrão, a sensibilidade variou de 4,7 a 10. Verificou-se tendência do aumento da sensibilidade com o aumento da velocidade de rotação a partir de 3° por minuto.
Abstract
The first objective of the present study was to improve the vane borer equipment developed at COPPE-UFRJ. This equipment was upgraded by introducing a motor for torque application, as well as an automatic data acquisition system. Then vane tests were performed in Barra and Recreio soft organic plastic clays using this modified equipment and this upgraded equipment showed to be robust and reliable. Different rates of rotation were then used in Barra da Tijuca clay. The torque versus rotation curves had two classes of behaviour, either with a well defined peak, or without it. The angles of rotation corresponding to maximum shear stresses varied from 7 to 22°. No clear trend regarding the peak angle of rotation, neither with regard to rates of rotation or depths of the tests were noticed. A general trend of the increase of the maximum shear stress with the increase of rotation rate was observed. Seven, out of the nine depths tested presented a drop of the maximum shear stress when the rate of rotation changed from 0.6°/min to 1.5°/min and this may be associated with a partially drained behaviour with respect to the lower rotation rate. The increase of the maximum shear stress per log-cycle of the rotation rate varied in a wide range, 2.3 to 24.7%, with no apparent correlation with either plasticity index or organic matter at each depth. The time to reach failure increased with the reduction of the rotation rate. For the standard rotation rate the clay sensitivity varied in the range 4.7 - 10. For strain rates higher than 3°/min a trend of the increase of the clay sensitivity with the increase of the rotation rate was noticed.
