Ensaio de Penetração de Cone Elétrico com Medida de Poropressão - CPTu

Os ensaios de cone com medida de poropressão são utilizados para a determinação estratigráfica de perfis de solos, avaliação de propriedades dos materiais investigados e previsão da capacidade de carga de fundações.

No Brasil sua metodologia é normatizada pela NBR 12069/91 - Solo - Ensaio de penetração de cone in situ (CPT). Em nível internacional, tem-se, por exemplo, a ASTM D-5778-07 Standart test method for performing eletronic friction cone and piezocone testing of soils e as recomendações da ISSMGE International reference test procedure for cone penetration test.

O ensaio de cone é bastante simples, consistindo na cravação no terreno de uma ponteira cônica (60° de ápice) a uma velocidade constante de 20 mm/s. A seção transversal do cone é de 10 cm2 e a área da luva de atrito lateral é de 150 cm2.

O equipamento de cravação possui uma estrutura de reação e um sistema de aplicação de carga. A penetração é obtida através do acionamento contínuo de hastes com comprimento de 1 m, mediante a operação de um pistão hidráulico.

Os equipamentos da In Situ possuem capacidade de cravação/reação de até 20 tf.

À medida que se procede à introdução das hastes no solo, efetua-se a cada 2 cm de profundidade a aquisição automática das seguintes informações:

- Resistência à penetração da ponta (qc);

- Resistência por atrito lateral ou local (fs);

- Poro-pressão u2, utilizando-se um elemento poroso de bronze sinterizado, localizado na base do cone;

- Ângulo de inclinação da ponteira cônica em relação à vertical.

Essas grandezas são medidas através de instrumentação de precisão, devidamente calibrada, instalada na extremidade inferior do conjunto. Os dados são transmitidos à superfície por um sistema de ondas acústicas ou cabo, eliminando-se qualquer influência do operador no ensaio. Um computador coleta, transfere e armazena as informações, podendo-se visualizar os resultados em tempo real.

O registro contínuo da resistência à penetração permite obter uma descrição detalhada da estratigrafia do subsolo, informação essencial à composição de custos de projetos de fundações e de geotecnia em geral.

Com o ensaio, também pode-se avaliar, através de correlações, as seguintes características do terreno:

- Estratigrafia;

- Perfil geotécnico;

- Coeficiente de adensamento (Ch e Cv);

- Densidade relativa (Dr);

- Resistência não drenada (Su);

- Ângulo de atrito efetivo de areias (Ø');

- História de tensões (tensão de pré-adensamento, OCR);

- Coeficiente de permeabilidade (K);

- Módulo de deformação cisalhante (G0);

- Coeficiente de deformabilidade (mv).