estudo comparativo de determinaÇÃo do ?· 6.457/86 (amostras de solo – preparação para...

Download ESTUDO COMPARATIVO DE DETERMINAÇÃO DO ?· 6.457/86 (Amostras de Solo – Preparação para Ensaios…

Post on 08-Oct-2018

213 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • ESTUDO COMPARATIVO DE DETERMINAO DO MDULO DE RESILINCIA

    UTILIZANDO OS MTODS GEOGAUGE H4140 E CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR)

    DE CAMPO E LABORATRIO

    MARIANA COSENZA LIMA

    HEBERT DA CONSOLAO ALVES

    KARINE COTA MOREIRA

    GILBERTO FERNANDES

    FOZ DO IGUAU PARAN

    2015

  • RESUMO

    A metodologia para dimensionamento de pavimentos usado em grande parte dos pases o mtodo

    mecanstico, processo no qual se dimensiona o sistema de camada submetido a cargas de rodas por

    suas propriedades de tenso, deformao e deslocamento. Ensaios de laboratrio e campo fornecem

    parmetro de deformabilidade necessrios ao dimensionamento. Neste trabalho foi realizada uma

    ampla campanha de ensaios nas quais foram obtidos dados para caracterizao da matriz de solo e

    correlao do mdulo de resilincia e California Bearing Ratio (CBR) de campo e de laboratrio.

    Nas anlises dos resultados dos ensaios dinmicos e estticos, foi possvel obter parmetros para

    correlaes. A aplicao dessa relao possibilita o dimensionamento da via utilizando parmetros

    relacionada fase elstica do solo. Nos ensaios dinmicos foi utilizado o GeoGauge, tambm

    conhecido por Soil Stiffness Gauge (SSG), no qual um equipamento eletromecnico porttil, de

    fcil manuseamento e baixo custo de utilizao, que permite medir rapidamente o mdulo de

    resilincia, propriedade do material e a rigidez in situ que uma propriedade da estrutura formada,

    sem perturbao do solo. J para os ensaios estticos foi utilizado CBR de laboratrio no qual

    permite uma coleta de informaes da resistncia do solo. O presente trabalho foi realizado no

    Laboratrio de Ferrovias e Asfalto da Escola de Minas, na Universidade Federal de Ouro Preto

    Minas Gerais.

    PALAVRAS-CHAVE: Mdulo de resilincia, CBR, CBR de campo, Geogauge.

    ABSTRACT

    The methodology for pavement design used in most of the countries is the mechanistic, which is a

    process that design layer system subjected to wheel loads for its properties of stress, strain and

    displacement. Laboratory tests and field tests provide the required deformability parameter for

    design. In this paper an extensive test campaign was realised, in which data for characterization of

    the soil matrix and interconnection between the resilient modulus and California Bearing Ratio

    (CBR) in situ and in laboratory was performed. The analysis of the dynamic and static tests results,

    it was possible to obtain parameters for correlations. The application of this relationship enables the

    design of way using elastic phase related to soil parameters. In the dynamic tests Geogauge, also

    known as Soil Stiffness Gauge (SSG) was used in situ. The equipment is a portable

    electromechanical apparatus, easy handling, low cost of use and with no disturb of the soil, that lets

    quickly measure of the resilient modulus, material property and stiffness, which is a property of the

    structure. For the static testing, the CBR laboratory allows collecting information of soil resistance.

    This work was performed in the Laboratory of Railways and Asphalt from the School of Mines, in

    the Universidade Federal de Ouro Preto - Minas Gerais.

    KEY WORDS: Resilient Modulus, CBR, CBR in situ, Geogauge

  • INTRODUO

    A existncia de uma matriz de transporte eficaz e de qualidade essencial para a economia

    de um pas, j que esse contribui ativamente para a gerao de empregos, melhora a distribuio de

    renda e reduz as distncias incentivando a economia e o acesso da populao a bens de consumo e

    servios. Segundo dados do Sistema Nacional de Viao SNV existem no pas 1.713.885 km de

    rodovias, dos quais apenas 202.589 km so pavimentados, isto , 11,8% da malha.

    Com investimentos do setor pblico e privado, a malha rodoviria cresce a cada ano. Entre

    2004 e 2013, segundo o Conselho Nacional de Transporte CNT, a malha rodoviria federal

    expandiu-se de 57,9mil km para 64,9 mil km, constituindo um aumento de 12,1%. Observou-se

    tambm que a maior parte desse crescimento ocorreu no Norte do pas (37,4%), seguido do Centro-

    Oeste (16,9%).

    Apesar desse crescimento, o Brasil ainda possui um baixo grau de desenvolvimento em sua

    infraestrutura quando comparado com outros pases de dimenses compatveis, como Rssia,

    Estados Unidos da Amrica, Canad, Austrlia e China. Ainda segundo o CNT, a densidade de

    malha rodoviria pavimentada a menor entre esses pases: 23,8km de infraestrutura rodoviria

    para cada 1000km2 de rea.

    O estado de conservao das rodovias no Brasil tambm considerado insatisfatrio quando

    comparado com outras economias mundiais. A pesquisa realizada pelo CNT em 2013 concluiu que

    um total de 13.319 km das rodovias brasileiras apresenta o estado de conservao crtico (Ruim ou

    Pssimo), sinalizando grande risco segurana e necessidade de maior interveno.

    A manuteno da via fundamental para conservao do pavimento flexvel e garantia de

    sua vida til de projeto. Porm, o dimensionamento do pavimento deve ser realizado considerando

    as caractersticas locais do solo do local, alm das condies ambientais e de uso da via.

    No Brasil, o mtodo de dimensionamento de pavimento flexvel segundo o Departamento

    Nacional de Infraestrutura de Transporte (DNIT) baseado no trabalho Design of Flexible

    Pavements Considering Mixes Loads and Traffic Volume, da autoria de W. J. Turnbull, C.R.

    Foster e R.G. Ahlvin, do Corpo de Engenheiros do Exrcito dos Estados Unidos da Amrica e

    concluses obtidas na Pista Experimental da American Association of State Highway and

    Transportation Officials (AASHTO). Esse mtodo possui grandes benefcios ao se tratar do

    dimensionamento de pavimentos, pois se baseia na condio de ruptura do solo em seu estado

    crtico, ou seja, na saturao completa. Porm, a metodologia no leva em considerao as

    deformaes causadas pelo movimento cclico das cargas em sua superfcie, nas quais geram graves

    problemas na estrutura do pavimento.

    Por isso, h a necessidade de desenvolver novas abordagens que representassem melhor o

    comportamento de um pavimento sujeito ao rolamento de veculos. Muitos estudos vm sendo

    realizados recentemente no sentido de incorporar resultados de mdulo de resilincia em

    procedimentos de projetos de pavimentos, como j realizado em diversos pases na Europa e

    Estados Unidos da Amrica.

    METODOLOGIA

    Nesse trabalho foram realizados ensaios de campo e de laboratrio visando determinao

    das caractersticas do material, CBR e mdulo de resilincia, por meio de correlaes com o

    GeoGauge, para dimensionamento de subleito e sublastro de uma ferrovia.

    Para realizao do trabalho foram coletadas amostras de solo, de acordo com a Norma NBR

  • 6.457/86 (Amostras de Solo Preparao para Ensaios de Compactao e Ensaios de

    Caracterizao), de uma rea de emprstimo na regio do distrito de Lavras Novas para

    caracterizao e verificao da capacidade dessas para serem empregadas como subleito e sublastro

    de uma ferrovia.

    Os ensaios de laboratrio foram executados no Laboratrio de Ferrovias e Asfalto, na

    Universidade Federal de Ouro Preto. Foi realizada a caracterizao dos materiais coletados em

    campo para a camada de sublastro e subleito, incluindo granulometria do material, Limites de

    Consistncia, Curva de Compactao, alm do CBR das duas camadas.

    Os ensaios de campo consistiram na medio da rigidez das camadas compactadas por meio

    do GeoGauge. Para realizao do ensaio, uma seo com dimenses de 1,0m por 1,0m e 30cm de

    profundidade foi aberta e compactada com as devidas especificaes e caractersticas determinadas

    nos ensaios realizados.

    O ensaio de granulometria foi realizado de acordo com a Norma NBR 7.181/84 (Solo

    Anlise Granulomtrica). A amostra recebida do campo deve ser seca ao ar ou por meio do uso de

    aparelho de secagem, em uma temperatura mxima de 60C, visando manuteno de suas

    caractersticas.Os torres devem ser desagregados na etapa seguinte. A amostra ento deve ser

    quarteada e deve-se obter uma amostra representativa de cerca de 1500g para solos argilosos e de

    2000g para solos arenosos ou pedregulhos. Com o auxlio das peneiras de 2,0mm e de 0,075mm,

    coloca-se a amostra sob gua corrente e esfrega-se com as mos, a fim de desagregar os torres de

    solo existentes. O objetivo da peneira de 2,0mm evitar que o material de dimetro maio venha

    sobrecarregar a de 0,075mm, danificando a malha. O material ento seco em estufa a 105C-

    110C at constncia de peso. Aps seco, o material peneirado em peneiras de 50-38-25-19-9,5-

    4,8-2,0-1,2-0,6-0,42-0,3-0,15 e 0,075mm, pesando as fraes da amostra retidas nas peneiras.

    Os limites de consistncia podem ser definidos a partir de ensaios de laboratrio. O limite de

    liquidez o teor de umidade na qual se unem, em um centmetro de comprimento, as bordas de uma

    ranhura aberta por um cinzel de dimenses padronizadas em uma amostra de material sobreposto

    em um aparelho denominado concha Casagrande, sob o impacto de 25 golpes. Esse corresponde ao

    estado de transio do estado lquido para o plstico e pode foi determinado pela Norma ABNT

    6.459/84 (Solo Determinao do Limite de Liquidez).

    O limite de plasticidade, determinado de acordo com a norma ABNT 7.180/81(Solo

    Determinao do Limite de Plasticidade), consiste no teor de umidade capaz de fazer apresentar em

    um solo pequenas rachaduras, quando enrolado

Recommended

View more >