trabalho pavimenta§£o

Download Trabalho Pavimenta§£o

Post on 23-Nov-2015

12 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • UNIVERSIDADE DO VALE DE ITAJA

    ANDR LUIZ DA COSTA ANDRESSA BERTOLI RIBEIRO

    KLLI CRISTINA DSTRI PEDRO ROUSSELET CRIZEL

    RENATO DE SOUSA FERNANDES VANESSA ELAINE GELAIN

    ENSAIOS DE SOLOS PARA PAVIMENTAO

    ITAJA 2013

  • ANDR LUIZ DA COSTA ANDRESSA BERTOLI RIBEIRO

    KLLI CRISTINA DSTRI PEDRO ROUSSELET CRIZEL

    RENATO DE SOUSA FERNANDES VANESSA ELAINE GELAIN

    ENSAIOS DE SOLOS PARA PAVIMENTAO

    Trabalho apresentado como requisito parcial para a obteno da M1, na disciplina de Pavimentao, na Universidade do Vale do Itaja, do Centro de Cincias Tecnolgicas da Terra e do Mar.

    ITAJA

    2013

  • SUMRIO

    Resumo ........................................................................................................................ 4

    1. INTRODUO .......................................................................................................... 5

    2. FUNDAMENTAO TERICA ............................................................................. 6

    2.1. Ensaio Proctor Normal .................................................................................... 6

    2.2. Ensaio CBR (California Bearing Ratio) ou ISC (ndice de Suporte Califrnia) . 8

    3. METODOLOGIA .................................................................................................. 10

    3.1. Ensaio de compactao................................................................................ 10

    3.2. Ensaio de determinao do ndice de suporte Califrnia .............................. 13

    4. ANLISE E RESULTADOS ................................................................................. 16

    4.1. Compactao (Proctor) ................................................................................. 16

    4.2. CBR .............................................................................................................. 19

    5. CONCLUSO ...................................................................................................... 22

    REFERNCIAS .......................................................................................................... 23

  • Resumo

    Neste trabalho ser determinado atravs de um ensaio de compactao chamado Proctor normal, o peso especifico de um solo previamente coletado e sua umidade tima, logo em seguida ser realizado o ensaio de CBR (California Bearing Ratio) que visa determinar a presso que ser necessria para produzir uma penetrao de um pisto num corpo de prova de solo compactado, para que deste modo a capacidade de suporte de um solo compactado seja encontrada.

    Palavras-chaves: Compactao, solo, capacidade de suporte.

  • 1. INTRODUO

    O solo um meio complexo e heterogneo, produto de alterao do

    remanejamento e da organizao do material original (rocha, sedimento ou outro solo),

    sob a ao da vida, da atmosfera e das trocas de energia que a se manifestam, e

    constitudo por quantidades variveis de minerais, matria orgnica, gua da zona no

    saturada e saturada, ar e organismos vivos, incluindo plantas, bactrias, fungos,

    protozorios, invertebrados e outros animais (CETESB).

    Para estudo do solo so realizados vrios ensaios, sendo que para determinar

    a capacidade de suporte de um solo compactado pode ser usado o mtodo do ndice

    de suporte, que fornecer o ndice de Suporte Califrnia, tambm conhecido como

    CBR. Antes da realizao do CBR, necessria a execuo de um ensaio de

    compactao, na qual se optou pelo ensaio Proctor normal.

    Esse trabalho tem como objetivos:

    Determinao da correlao entre o teor de umidade e o peso especfico seco

    do solo compactado, atravs do ensaio tipo Proctor normal;

    Determinao da presso necessria para produzir uma penetrao de um

    pisto num corpo de prova de solo compactado, atravs do mtodo do ensaio

    CBR.

  • 2. FUNDAMENTAO TERICA

    2.1. Ensaio Proctor Normal

    O Ensaio Proctor Normal visa conhecer as propriedades de teor de umidade,

    peso especfico seco e energia de compactao. Os dados extrados atravs deste

    ensaio so aplicados em execues de aterros, camadas constitutivas de pavimentos,

    fundaes, muros de arrimo, barragens, entre outros. A importncia do controle da

    compactao dos solos est na busca em melhorar as propriedades do solo, para que

    o mesmo tenha homogeneidade e estabilidade. Atravs da compactao aumenta-se

    a resistncia do solo, diminui a permeabilidade e a deformabilidade com a reduo do

    volume vazios.

    Conforme Ralph Proctor (1933) ... a densidade que um solo atinge quando

    compactado sob uma dada energia de compactao depende da umidade do solo no

    momento da compactao.

    R. Proctor desenvolveu o ensaio que determina experimentalmente a curva de

    compactao de um solo, tendo se massa especfica seca (g/cm) x teor de umidade

    (%).

    Figura 1 Curva de compactao (Compactao - Rita Moura Fortes)

    A imagem anterior representa uma curva de compactao onde podemos ver a

    densidade mxima alcanada e o teor de umidade timo para alcanar essa

    densidade.

    Faz-se a umidificao do solo e posteriormente aplicada a compactao,

    medida que o teor de umidade aumenta acontece uma lubrificao dos gros, os

    mesmos se rearranjam de forma que com a energia aplicada o volume de vazios

    diminui e a massa especfica aumente, podemos observar esse comportamento no

    ramo seco. O teor de umidade e a densidade aumentam at chegar no pico,

  • posteriormente o solo est no ramo mido onde a umidade chegou em um ponto que

    os espaos entre os gros so preenchidos por gua que possui uma densidade

    menor que o solo, assim a massa especfica aparente no solo tambm diminui.

    O ensaio Proctor normatizado pela NBR 7182-86, onde determina a energia

    de compactao, classificando em normal, intermediria e modificada.

    Clindro

    Caractersticas

    inerentes a

    cada energia

    de

    compactao

    Energia

    Normal Intermediria Modificada

    Pequeno

    Soquete Pequeno Grande Grande

    Nmero de

    camadas 3 3 5

    Nmero de

    golpes por

    camada

    26 21 27

    Grande

    Soquete Grande Grande Grande

    Nmero de

    camadas 5 5 5

    Nmero de

    golpes por

    camada

    12 26 55

    Altura do disco

    espaador

    (mm)

    63,5 63,5 63,5

    Tabela 1 Compilada da NBR 7182-86

    Conforme a granulometria do solo observa-se curvas de compactao mais

    abertas ou mais fechadas.

  • Figura 2 Curva de compactao em diferentes solos. Disponvel em:

    2.2. Ensaio CBR (California Bearing Ratio) ou ISC (ndice de Suporte

    Califrnia)

    Este ensaio foi criado pelo Departamento de Estradas de Rodagem da

    California (USA), mede a resistncia penetrao de uma amostra anteriormente

    saturada e compactada pelo mtodo de Proctor.

    Atravs deste ensaio feita uma relao entre a presso produzida na

    penetrao de um pisto em um corpo de prova de solo e a presso produzida na

    penetrao de uma mistura de brita granulometricamente estabilizada, onde a relao

    apresentada em porcentagem.

    No Brasil o ensaio padronizado pelo DNER, atravs da norma rodoviria

    DNER-ME 049/94, e tambm pela NBR 9895-87. A importncia desse ensaio est na

    determinao do valor relativo do suporte de solos, que utilizado para dimensionar

    pavimentos flexveis de rodovias, obtendo-se a espessura do pavimento necessrio

    para suportar a carncia do subleito considerando sua capacidade portante.

    Determina-se a espessura das camadas do pavimento para que as tenses

    geradas pelo trfego sejam transmitidas para o subleito sem deformaes excessivas

    e ruptura.

  • O CBR mede a resistncia de solos com umidade e densidade conhecidas,

    assim o ndice de capacidade de suporte no um valor constante, esta relacionado a

    uma condio de moldagem do material.

    O ensaio constitudo de trs etapas, compactao do solo em corpos de

    prova atravs do ensaio de Proctor, clculo de expanso atravs da imerso do corpo

    de prova em gua e ensaio de penetrao.

    Conforme Mariano Pinto (2008) ...o ensaio deCBR um ensaio emprico que permite

    a avaliao do comportamento do solo sobo ponto de vista da resistncia e

    deformabilidade, por meio de um nico ndice.

    Figura 3 Curva Tpica CBR de Presso x Penetrao (Manual de Pavimentao

    DNIT 2006)

    Valores recomendados conforme Manual de Pavimentao DNIT 2006:

  • 3. METODOLOGIA

    3.1. Ensaio de compactao

    No dia 23/08/2013,com o auxlio de uma p foi extrada uma amostra com

    cerca de 30kg de solo em um terreno localizado na avenida Alberto Werner, 1109, no

    centro da cidade de Itaja. O tempo encontrava-se ensolarado, porm, o solo extrado

    apresentava um bom nvel de umidade.

    Figura 4 - Local da extrao da amostra.

    Aps a extrao, a amostra foi encaminhada ao LATEC e permaneceu em

    repouso em seu estado natural durante trs dias. Como no momento da retirada da

    amostra as condies climticas eram favorveis e o solo no encontrava-se

    encharcado, foi possvel iniciar os ensaios com o solo em estado natural, dispensando

    o uso da estufa para retirada do excesso de umidade.

    No dia 26/08/2013, o grupo reuniu-se no laboratrio para realizar o ensaio de

    compactao e encontrar a umidade tima da amostra de solo em estudo. Para

    execuo do ensaio de compactao foram necessrios os seguintes equipamentos:

    Molde cilndrico metlico com extensor (dimenses aproximadas de 15,24cm