Ensaios de Arrancamento

O último procedimento de campo realizado para o presente trabalho foi a realização de ensaios de arrancamento nos grampos executados.

O ensaio de arrancamento seguiu as orientações do Manual da GeoRio (2002) e suas etapas foram definidas a partir do trabalho Ehlich e Feijó (2002), com adaptações feitas para a melhor adequação à situação apresentada, conforme exposto a seguir. Assim sendo, foram realizados 3 (três) ensaios de arrancamento e todos seguiram a mesma orientação.

O ensaio foi executado com um conjunto macaco-bomba-manômetro aferido pelo Laboratório de Engenharia Civil da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ). No anexo A.IV dessa monografia, está apresentada uma cópia do Relatório de Aferição. A instrumentação do ensaio foi composta por um extensômetro que foi fixado num ponto considerado indeslocável (chapa de aço de 2,0cm de espessura presa no talude afastada de 5,0m do ensaio), com sua ponta apoiada sobre o prolongador do grampo ensaiado. O extensômetro registrou as leituras de variação de deslocamento conforme a carga de tração era aplicada ao grampo.

Detalhe da Extremidade do o grampo – em ordem:

Placa, porca, contra-porca e trecho final da barra

Vertical com os três grampos

40 As figuras 58 e 59 apresentam imagens da instrumentação realizada no ensaio.

As etapas do ensaio foram:

a) regularização da camada de concreto na superfície do talude

Duas semanas antes da realização do ensaio propriamente dito, foi executada uma base de concreto perpendicular ao grampo, de modo a regularizar a superfície do talude atrás da placa e servir de apoio ao sistema de reação do macaco e evitar desaprumos na realização do ensaio.

Mesmo assim, na realização do primeiro ensaio houve uma inclinação indesejada entre a superfície de concreto e a base do macaco, se fazendo necessário a escarificação de parte da superfície.

A figura 60 mostra em detalhe essa situação.

Chapa de aço Apoio da chapa chumbada no terreno

Figura 58: chapa de aço usada de referencia

indeslocável

Figura 59: Detalhe dos extensômetros usados

para as leituras de deslocamento do ensaio

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b) instalação do conjunto macaco-bomba-manômetro

Após aguardar a resistência do concreto ser atingida, foi realizado o ensaio propriamente dito. Inicialmente foi instalado o conjunto macaco-bomba-manômetro. Como o talude possui uma inclinação elevada, todo o procedimento foi realizado sobre um andaime montado exclusivamente para o ensaio, conforme mostrado na figura 63.

Dessa forma, o conjunto foi colocado sobre o andaime e instalado em cada grampo, para a realização dos ensaios. A instalação consistiu na fixação da base do macaco sobre a superfície de concreto, a instalação de um prolongador do grampo (barra de aço rosqueada de mesmo diâmetro, ligada ao grampo através de uma luva) e o posicionamento do macaco por fora do prolongador. Dessa forma, o equipamento estava pronto para aplicar o carregamento no grampo.

Figura 61: Detalhe da bomba aferida Figura 62: Detalhe do manômetro usado no ensaio

Figura 63: Imagem do andaime montado _{Figura 64: Macaco sendo posicionado para o ensaio}

Sistema de reação do macaco Macaco hidráulico Placa de reação Prolongador Luva de ligação

42 Figura 65: Montagem do Ensaio – base, macaco e prolongador instalados

- Figura 66: Montagem do Ensaio – base, macaco e prolongador instalado Sistema de reação do macaco Macaco hidráulico Placa de reação Prolongador Luva de ligação

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c) instalação da instrumentação

Com o conjunto pronto para iniciar o ensaio, foi posicionado o extensômetro que realizaria as leituras de deslocamento do prolongador, e conseqüentemente, do grampo. A instrumentação foi fixada num ponto considerado indeslocável e apoiada sobre a base do prolongador para, dessa forma, medir corretamente o deslocamento gerado pelo carregamento.

d) aplicação do carregamento com o auxílio da bomba do macaco

Figura 67: Detalhe da bomba para aplicação das cargas e do manômetro para sua leitura

O carregamento foi realizado a partir de um processo já estabelecido anteriormente no processo de preparação dos ensaios, junto aos orientadores. Assim, foi aplicado um primeiro carregamento apenas para a fixação de todo o sistema e em seguida as cargas foram aplicadas em estágios de 50KN, para os quais se aguardava a estabilização do deslocamento da barra em cada estágio. Todas as informações – carga aplicada em cada estágio, deslocamento gerado e tempo para estabilização – foram registrados para futuras análises.

O carregamento foi aumentado até que ocorresse o arrancamento do grampo, momento esse no qual o grampo não conseguia sustentar a carga aplicada e os deslocamentos continuavam a crescer. Nesse momento, a aplicação de carga era interrompida e o ensaio era dado por encerrado.

44 Vale notar que, durante a execução do segundo e terceiro ensaio, foi observado na superfície de concreto que serviu de apoio para o macaco trincas ocasionadas pelo elevado carregamento aplicado.

As figuras 68 e 69 trazem os detalhes das trincas geradas.

Figuras 68 e 69: Trincas geradas no concreto após a realização do ensaio

Com os dados de cada ensaio foram obtidos os deslocamentos do grampo para cada tensão lateral mobilizada, sendo:

A resistência ao arrancamento do grampo (qs) é o valor máximo alcançado pela tensão lateral.

Nestas curvas, apresentadas nas figuras 70 a 72, com os dados gerados por cada ensaio, é possível observar a resistência de arrancamento de cada grampo.

Trincas Trincas

Placa

Barra do grampo

45 Figura 70: Curva Resistência ao Arrancamento x Deslocamento do grampo do Ensaio 01 –

Grampo Superior

Figura 71: Curva Resistência ao Arrancamento x Deslocamento do grampo do Ensaio 02 –

46 Figura 72: Curva Resistência ao Arrancamento x Deslocamento do grampo do Ensaio 03 –

Grampo Inferior

Abaixo, na tabela 7, são apresentados os valores encontrados de qs de cada ensaio. Tabela 7: Valores do qs em cada um dos ensaios realizados

ENSAIO REALIZADO VALOR DE qs

grampo superior (Ensaio 1) 215 KPa

grampo intermediário (Ensaio 2) 322 KPa

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