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– percolação com dióxido de carbono favorece o arraste de bolhas de ar presente nos vazios da amostra, que facilita a passagem de água dentro da amostra e alcançar uma boa saturação;
– reduzir substancialmente o efeito de cintagem nas extremidades do provete;
– garantir a verticalidade da placa de topo e controlar/medir a deformação axial da amostra aquando o colapso por saturação;
– aplicar a técnica de congelamento da amostra para determinar com precisão o volume da amostra após a fase de corte.
– percolação com dióxido de carbono favorece o arraste de bolhas de ar presente nos vazios da amostra, que facilita a passagem de água dentro da amostra e alcançar uma boa saturação;
– reduzir substancialmente o efeito de cintagem nas extremidades do provete;
– garantir a verticalidade da placa de topo e controlar/medir a deformação axial da amostra aquando o colapso por saturação;
– aplicar a técnica de congelamento da amostra para determinar com precisão o volume da amostra após a fase de corte.
Equipamento com rodas ajustáveis deslizantes em tubos com guia de vários diâmetros, marca Slope Indicator.
Permeâmetro de Guelph de carga constante ou variável, até 10 m de profundidade e uma capacidade máxima de 3,18 litros.
Ensaios de Carga em Placa (PLT): unidade autónoma de cadencia automática com capacidade de 1000 kN, possibilidade de estabelecimento de leis de variação do deslocamento ou da força no tempo (ciclos diversos de carga e descarga) e com aquisição automática de dados. Normas: ASTM D 1143 – 87, D 1194 – 87, D 1195 – 87 E D 1196 – 87. Placas de diâmetro entre 30 e 120 cm (*)
Unidade constituída por um macaco hidráulico de 300 Ton, um transdutor de pressão e quatro sensores de medição deslocamento (LSC), um sistema hidráulico servo-controlado munido de um manómetro e de um transdutor de pressão de 400 bar e um sistema de aquisição automática de dados.
Equipamento constituído por um resistivímetro digital ABEM SAS 300C e acessórios.
Parceria com o Laboratório de Geofísica do Departamento de Engenharia de Minas – DEM e com o Centro de Investigação em Geo-Ambiente e Recursos – CIGAR
Ensaios de penetração estática com piezocone (CPTU): a utilização de um piezocone com o equipamento já mencionado permite a medição contínua das resistências de ponta e lateral e das pressões neutras geradas pela penetração, sendo possível avaliar automaticamente os coeficientes de permeabilidades e de consolidação a partir de testes de dissipação localizados.
O piezocone tem um campo de medida efetiva da resistência de ponta de 0 a 50MPa, a resistência lateral entre 0 a 750kgf e o campo de medida de pressões neutras entre 0 a 1MPa.
Ensaios de penetração estática (Cone holandês ou CPT): o mesmo equipamento com que se realizam os ensaios DPM, DPH e DPSH permite a execução de ensaios de penetração estática com medição contínua das resistências de ponta e lateral, a uma velocidade contínua até 2 cm/s, tendo capacidade de 100 kN, podendo atingir profundidades até 40m.
Ensaios de penetração dinâmica (DP): DPL (ligeiro), DPM (média), DPH (pesada), DPSH (super pesada); notas: a energia dos ensaios DPSH é idêntica à dos ensaios SPT; o ensaio DPL é realizado com um equipamento específico, independente e de pequeno porte.
Está disponível um equipamento de elevada mobilidade que permite a realização de todos os ensaios de penetração adiante indicados.
Esse equipamento é totalmente automatizado, dispondo de sistemas de seleção e controlo do ensaio pretendido e de aquisição automática de resultados correspondentes.
Amostragem com trados mecânicos; em valas ou poços, usando unidades de cravação estática e amostradores metálicos de 100, 70, 50 e 38 mm de diâmetro, amostradores duplos com liners, etc.
Medição das ondas sísmicas (S e P): transdutores piezo-elétricos (Bender e Extender Elements; Shear & Compression Transducers), osciloscópios digitais 60 MHz e 100 MHz, caixas multiplexers, condicionadores de sinais e gerador de funções.
Compressão uniaxial com determinação de tensão de rotura, módulo de deformabilidade e coeficiente de Poisson: prensa de 100 kN, células de carga elétricas de 5, 10, 20, 25 e 100 kN e sistemas de leitura de deformações, incluindo transdutores de aplicação local (LDTs, Hall-effects e outros de grande desempenho), para competente avaliação de módulos de deformabilidade e coeficiente de Poisson de solos e rochas naturais e misturas estabilizadas com ligantes.
Ensaios de corte direto com controlo do ensaio e aquisição dos resultados (consolidação e corte): máquina de corte direto com caixas de 60×60 e 100×100 mm2 e alturas de 20 e 30 mm, respetivamente;
Ensaios de corte direto simples (CDSST) e corte simples cíclico (CSST):
Trata-se de um sistema único de ensaio triaxial verdadeiro (o “cubo”) desenvolvido em conjunto com a UWA, composto por seis pares de placas quadradas fixas a uma estrutura cúbica interior de 250 mm de aresta.
Sob estas estão membranas espessas de borracha, colocada entre cada pistão e a respetiva placa exterior, que podem ser pressurizadas através da ligação a um atuador hidráulico GDS de grande precisão.
São utilizados três atuadores, que distribuem a pressão por cada par de faces da mesma direção.
Cada pistão possui uma peça-guia, em contacto com a parede exterior, que limita os seus movimentos no interior da câmara a 10 mm.
Os potenciómetros medem diretamente o deslocamento relativamente à guia.
A drenagem é feita através de uma pedra porosa de 8 mm de diâmetro colocada em cada uma das placas. Inclui transdutores piezoelétricos e controlo de muito pequenas deformações (para amostras de 25×25×25 cm) nas 6 faces; O sistema é automaticamente controlado e a aquisição iterativa, por software específico desenvolvido na FEUP.
Câmaras do tipo Bishop-Wesley com controlo automático – sistema de grande desempenho com controle em software dedicado, desenvolvido a partir do código do “Triax” da Univ. de Durhan, UK – para ensaios com trajetórias universais (compressão por carregamento vertical e/ou alívio lateral; extensão por compressão lateral e/ou alívio vertical, ou outras compostas, consoante a estrutura geotécnica em apreço).
As duas células permitem ensaiar amostras de solo de 38, 50, 70 e 100 mm de diâmetro, com instrumentação interna de forças, pressões e deformações, com transdutores de grande precisão (incluem piezoelétricos para as ondas sísmicas).
Ensaios triaxiais de solos em condições não saturadas: câmara triaxial, de parede dupla, e um conjunto de motores passo a passo (MPP) que garantem o controlo das várias variáveis: pressão na câmara; tensão no topo; pressão neutra e pressão de ar.
Permite ensaiar amostras com diâmetro até 100mm, possibilitando ainda a instalação confortável de um conjunto de transdutores para medição local das deformações.
No pedestal da câmara existe uma pedra porosa que apenas consente a passagem de ar sob muito altas pressões, seguindo o princípio da técnica de translação de eixos para imposição de sucções variáveis.
A imposição das diversas pressões/tensões na amostra é conseguida à custa de atuadores eletromecânicos e comandados por software específico. Sistema desenvolvido na FEUP;
Avaliação do Potencial da Sucção: sistemas de panelas de sucção e extratores para amostras de várias dimensões – 5 bar/máx. 300 Psi /20 bar.
Sensores tensiométricos para medição de sucção em campo.
Duas prensas dinâmicas com atuadores para cargas estáticas e cíclicas controlados por hardware e software especifico; células de carga e transdutores de deslocamentos internos (incluindo bender/extender elements, medidores de pressões e volumes de grande precisão e varrimento.
Um sistema tem acionamento exclusivamente vertical e outro capaz de aplicar um conjunto de cargas, isolada ou simultaneamente, a uma amostra de solo contida dentro de uma câmara triaxial.
Este sistema inovador consiste numa estrutura de suporte de células de ensaio triaxial, ou prensa, com possibilidade de aplicar, para além de cargas no eixo axial, em modo quase-estático e monotónico até, pelo menos, 100kN, pode aplicar nesse mesmo eixo axial uma carga axial cíclica até, pelo menos, 5Hz e de valor máximo de, pelo menos, 10kN, e num eixo de atuação “radial” seja capaz de impor variações cíclicas da pressão de água em torno do provete até, pelo menos, um máximo de 800kPa e, ainda, um terceiro eixo – “interno” – capaz de impor variações cíclicas da pressão de água no interior do provete até, pelo menos, um máximo de 800kPa.
A estes elementos acrescenta a fonte de energia do sistema, o sistema de comando por computador, a instrumentação necessária e as câmaras de ensaios triaxiais para amostras de diferentes dimensões e capacidades de pressão (máximas) variáveis.
Ensaios edométricos clássicos (incrementais gravíticos), células com diâmetros de 50, 75 e 125 mm e alturas de 20, 30 e 50mm;
Ensaios edométricos hidráulicos com medição de deslocamentos e das tensões total e neutra (Edómetro de Rowe). Ensaios CRD (Razão de deslocamento constante). Diâmetros de 75 e 150 mm e alturas de 30 e 50 mm, respetivamente.
Ensaio Triaxial clássico em câmaras para amostras com diâmetros de 38, 50, 70, 75, 100 e 150 mm e alturas correspondentes a 2 e 2,5 vezes o diâmetro, com controlo do ensaio e aquisição dos resultados, ambos de forma automática.
Ensaios UU, CIU, CID, CKoU e CKoDm, com transdutores de deslocamentos – externos (LVDTs e LSCs) e internos/locais (de grande precisão: electroníveis, LVDTs – Imperial College of London ICL, LDTs – Univ. Tokio), transdutores de pressão elétricos para gamas muito diversas, medidor de volume, bomba de vácuo de laboratório, sistemas de aquisição de dados, células de carga elétricas de 5, 10, 20, 25 e 100 kN (submersíveis), painéis de medição e controlo de pressão de consolidação duplo e triplo, bancada de consolidação anisotrópica tripla;
Compactação Proctor normal ou modificado: compactador elétrico, molde cilíndrico pequeno de 102 mm de diâmetro interior e molde cilíndrico grande de 152 mm de diâmetro interior, pilão de 2,49 kg e pilão de 4,54 kg de massa.
Granulometria por peneiração e sedimentação: agitadores de peneiros, balanças e peneiros de da série ASTM; determinação do “Equivalente de Areia”; determinação de Limites (liquidez, plasticidade e retração): concha de Casagrande motorizada, riscador, placa de vidro, estufa e cone penetrómetro; determinação de Pesos Volúmicos de Solos e Rochas (Total e Aparente); determinação de Pesos Partículas Sólidas.
O Laboratório de Geotecnia da FEUP (LabGeo) foi criado em 1990.
É um Laboratório do Departamento de Engenharia Civil fortemente renovado e modernizado ao longo destes anos de actividade, através de financiamentos obtidos no âmbito de projectos aprovados no sistema nacional de I&D, como sejam, um dos primeiro grandes programas de modernização destas infraestruturas – o “Ciência” do Praxis (0039N/90 – Subprograma III) – e, mais recentemente, o Programa de Nacional de Re-equipamento Científico da FCT, que permitiu integrar o LabGeo no grupo de instituições para criação da REDE Nacional de Geofísica: REDE/1526/RNG/2007).
