UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI -...

UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI - URCA

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT

DEPARTAMENTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL

TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL HABILITAÇÃO EM

TOPOGRAFIA E ESTRADAS

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

JACKSON ANDRADE PEREIRA

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO MATERIAL UTILIZADO PARA A EXECUÇÃO DA

BASE NA ESTRADA DO BARRO VERMELHO

JUAZEIRO DO NORTE – CE

2016

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Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado à Comissão Examinadora do

Curso Tecnologia da Construção Civil com

habilitação em Topografia e Estradas da

Universidade Regional do Cariri – URCA,

como requisito para conclusão de curso.

Orientador: Vangivaldo de Carvalho Filho

JUAZEIRO DO NORTE – CE

2016

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Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado à Comissão Examinadora do

Curso Tecnologia da Construção Civil com

habilitação em Topografia e Estradas da

Universidade Regional do Cariri – URCA,

como requisito para conclusão de curso.

Aprovada em ______ /_______ /_________,

BANCA EXAMINADORA

___________________________________________

Prof. Vangivaldo de Carvalho Filho (Orientador)

Universidade Regional do Cariri (URCA)

___________________________________________

Prof. Me Jefferson Luiz Alves Marinho


____________________________________________

Prof. Paulo Ricardo Evangelista Araújo


4

A Deus.

Ao meu Avô, meus pais e irmãos, pelo

incentivo, carinho, exemplos de vida e

superação;

A minha noiva pela paciência e

companheirismo nessa jornada em minha

vida.

5

AGRADECIMENTOS

Agradeço inicialmente a Deus pelo dom da vida, pela oportunidade de estar

realizando um sonho com também pelo conhecimento adquirido nessa jornada.

Agradeço, a meu orientador Vangivaldo de Carvalho Filho por ter aceito e me

auxiliar nesse projeto, com suas ideias, dedicação e apoio que foi de suma

importância para o desenvolvimento do TCC. A banca que participou da

concretização deste trabalho, Prof. Paulo Ricardo e Prof. Jefferson por todas as

suas orientações.

A Universidade Regional do Cariri – URCA com todo seu corpo docente e

administração que oportunizam a janela de hoje poder vislumbrar um horizonte de

ensino superior. A todos os professores que tive pelo desejo de ensinar e transmitir

todos o conhecimento adquirido no dia-a-dia, pelas várias orientações e cobranças

que me fizeram chegar até aqui. Aos demais professores marcantes em minha vida

por sua conduta e pelos conhecimentos transmitidos, Edmundo de Sá (in memoria),

Jorge Ishimaru e Gilvan de Melo.

Aos meus pais e irmãos pelo incentivo, amor e apoio em toda a minha vida,

onde sempre se empenharam ao máximo para me disponibilizar bons estudos. Ao

meu avô, que até hoje é meu maior exemplo de dedicação e superação, mostrando

que com força, fé e dedicação tudo é possível. A minha noiva Verônica Alencar pela

paciência, incentivo, e carinho que me ajudou bastante nessa jornada de formação.

Aos meus amigos acadêmicos Luciene Galdino, Everton Amorim, Thais

Bento, Tatiane Rodrigues, Fernanda Dias, Josyane Santos, Samuel Garcia, Cicero

Monteiro, Isaias Grangeiro e tantos outros que sempre me incentivaram e dedicaram

seu tempo para me ajudar nos estudos quando foi preciso.

Aos meus amigos que sempre me apoiaram; Lúcia Santos, Erinaldo Andrade,

Liziane Leite, Jose de Jesus, Girlânia Andrade, Leandro Sousa, Leonardo Sousa,

Alan Oliveira, Bruno Olímpio, Lucas Lima, Lucélia Santos, Thiago Santos, Edna

Ferreira, Edjane Ferreira, Raissa Nascimento, Silvana Fernandes, Andréa

Fernandes, Edilson de Sousa, Georgia Alencar, Larissa Ferreira, John Lenon Alves,

Tamires Oliveira, José Cicero de Oliveira.

E a todos que de forma direta ou indireta contribuíram para minha formação, o

meu muito obrigado.

6

“Diante de mim havia duas estradas.

Escolhi a menos percorrida.

Isso fez toda a diferença. ”

(Robert Frost)

7

RESUMO

Para possibilitar a locomoção das pessoas de um lugar para outro foram

criados vários caminhos sendo que isso vem acontecendo desde o tempo mais

remotos. Com o passar do tempo, esses caminhos sofreram evolução e viraram as

conhecidas estradas. Estas, por sua vez são estruturas formada atualmente por:

Sub leito, Leito, Base, Sub-base, Revestimento e Acostamento. Um dos grandes

responsáveis pela qualidade e durabilidade das estradas é a base e sub-base pois,

é nelas que são aplicados todos os esforços de tração de um automóvel quando

trafega. Assim, quando essa fase não é corretamente realizada esse tempo reduz e

ela passa a apresentar algumas deformações em sua estrutura. Nesse contexto este

trabalho teve como objetivo principal fazer um estudo do material utilizado na

execução da base pertencente a estrada do Barro Vermelho, na comunidade da

zona rural do município de Barbalha/CE, destacando alguns métodos de analises de

solo para com isso avaliar a qualidade final da obra. Dessa forma, foram realizados

os ensaios de: compactação (Proctor), CBR, expansibilidade, análise granulométrica

por peneiramento e ensaio físico para determinação dos limites de liquidez (LL) e

índice de plasticidade (IP). Pela realização dos ensaios identificou-se que, o solo

apresenta um bom grau de compactação e uma densidade aparentemente boa de

trabalhar. Em ralação a sua expansão identificou-se que está ainda abaixo do que

geralmente é pedido em especificações de projetos, com C.B.R. que não esperado

para o solo utilizado numa base de estrada, Já no ensaio de granulometria, a

amostra é constituída com mais de 70% de apenas uma característica. Vale

observar que, o solo teve um baixo índice de plasticidade, devido a isso não foi

possível realizar o ensaio de Limite de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP).

Dessa forma, infere-se que o solo poderia ter sido melhorado onde suas

características não atendessem as normas e especificações segundo o DNIT.

Palavras-chave: estrada, base, sub-base, métodos de analises de solo.

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ABSTRACT

To enable the mobility of people from one place to another were created

several ways and this has been happening since the earliest time. Over time, these

paths have undergone evolution and became known roads. These in turn are

structures currently comprised of: Sub bed, Bed, Base, Sub-base, coating and

Roadside. One of the great responsais the quality and durability of roads is the base

and sub-base because it is in them that are applied all tensile stresses when a car

travels. So when this phase is not performed correctly this time reduces and it begins

to show some strain on its structure. In this context, this work aimed to make a study

of the material used in the implementation of the base and sub-base belonging to the

road of Red Clay in Rural area of the community of the city of Barbalha / CE,

highlighting some methods of soil analysis for with thus evaluate the final quality of

the work. Thus, the tests were performed: compression (Proctor), CBR,

expandability, particle size analysis by sieving and physical testing to determine the

liquid limit (LL) and plasticity index (PI). For conducting the tests it was found that the

soil has a good degree of compression and a seemingly good density work. In

ralação its expansion it was identified that is still below what is generally application

in project specifications with C.B.R. not expected to soil used in road base

granulometry In the test, the sample consists of more than 70% of one characteristic.

It is worth noting that the soil has a low plasticity index, because it was not possible

to perform the test Liquidity limit (LL) and plasticity limit (LP). Thus, it appears that the

ground could have been improved where its characteristics did not meet the

standards and specifications according to DNIT.

Keywords: road base, sub-base soil analysis methods.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Cargas no aplicadas no Pavimento ............................................................ 19

Figura 2: Seção Transversal Típica de Pavimento Flexível. ..................................... 21

Figura 3: Seção Transversal Típica de Pavimento Rígido. ....................................... 21

Figura 4: Imagem de alguns equipamentos utilizados para executar a base e sub-

base. ......................................................................................................................... 27

Figura 5: Peneiras para realização do ensaio de granulometria ............................... 33

Figura 10: Instrumentos utilizado para realização do Ensaio de compactação

(Proctor) .................................................................................................................... 42

Figura 11: A- Amostra do solo seco. B- Amostra do solo após ser inserido certa

quantidade de água ................................................................................................... 43

Figura 12: disposição da amostra no molde cilíndrico ............................................... 44

Figura 13: Compactação realizada na amostra coletada pelo método de Proctor .... 44

Figura 14: material compactado dentro do molde de cilindro .................................... 44

Figura 15: arrasado o material na altura exata do molde .......................................... 45

Figura 16: Disposição do molde cilíndrico na prensa ................................................ 50

Figura 17: Processo de leitura extensômetros do anel do dinamômetro ................... 50

Figura 18: Montagem do funil ao frasco de areia ...................................................... 53

Figura 19: A – Abertura do registro; B - Posicionamento do frasco com o funil em

cima da bandeja durante abertura do registro. .......................................................... 54

Figura 20: Processo de escavação e coleta do solo para amostra ........................... 56

Figura 21: Processo de finalização de escavação e coleta do solo .......................... 56

Figura 22: Pesagem da amostra coletada da estrada ............................................... 59

Figura 23: Montagem das peneiras para passagem amostra ................................... 60

Figura 24: Processo para passagem dos grãos pelas peneiras ................................ 60

Figura 25: Porção retida na peneira N° 10 (2.0 mm) ................................................. 61

Figura 26: Porção retida na peneira N° 40 (0,42 mm) ............................................... 61

Figura 27: Porção retida na peneira N° 200 (0,074 mm) ........................................... 62

10

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Tabela de faixas de composição de estabilidade granulométrica ............. 24

Tabela 2: Coordenadas da Estrada do Barro Vermelho ............................................ 37

Tabela 3: Tabela para análise do umidimetro ........................................................... 41

Tabela 4: Resultado obtido no ensaio de compactação ............................................ 47

Tabela 5: Ensaio de C. B. R. ..................................................................................... 51

Tabela 6: Resultado do ensaio do cone com areia ................................................... 58

Tabela 7: Resultado obtido pelo método da estufa ................................................... 62

Tabela 8: Resultado da realização do ensaio de granulometria ................................ 63

Tabela 9: Resultados e comparações de todos os ensaios ...................................... 65

11

LISTA DE EQUAÇÕES

Equação 1: Formula do Limite de plasticidade .......................................................... 35

Equação 2: Equação do peso do solo úmido ............................................................ 45

Equação 3: Densidade do solo úmido ....................................................................... 45

Equação 4: Densidade do solo seco ......................................................................... 46

Equação 5: Equação do peso de água absorvido ..................................................... 49

Equação 6: Equação da massa especifica da areia .................................................. 54

Equação 7: Equação da massa de areia para preencher o cilindro .......................... 55

Equação 8: Equação da massa especifica da areia .................................................. 55

Equação 9: Equação da massa da areia necessária para encher o funil .................. 57

Equação 10: Equação da massa da areia deslocada que preencheu a cavidade do

terreno ....................................................................................................................... 57

Equação 11: Equação da massa específica aparente seca do solo “in situ” ............. 57

Equação 12: Equação do peso úmido ....................................................................... 60

12

LISTA DE SIGLAS

AASHTO American Associantion for State Highway and Transportation Officials

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

ASTM American Society for Testing Materials

BGS Brita Graduada Simples

CBR Californian Bearing Ratio

CNT Confederação Nacional de Transporte

DER Departamento de Estradas e Rodagem

DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagem

DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte

Dss Densidade do solo seco

Dsu Densidade do solo úmido

H Umidade

IP Índice de Plasticidade

ISC Índice de Suporte Califórnia

LL Limite de Liquidez

LP Limite de Plasticidade

MCT Miniatura compactado Tropical

Mesp Massa especifica aparente da areia

M h Massa do solo extraído da cavidade do terreno

MIT Massachusetts Institute os Technology

Mss Massa do solo seco

Mw Massa úmida

M1 Massa necessária para encher o funil

M2 Massa de areia resultante no funil

M3 Massa de areia deslocada

M4 Massa da areia que preenche o cilindro de volume conhecido

M6 Massa da areia que preencheu o cilindro

NBR Norma Brasileira

Paa Peso de água absorvida após a drenagem

Ph Peso úmido

Php Peso úmido passado na peneira

13

Phr Peso retido na peneira

Pm Peso do molde

Psb Peso do solo bruto

Psm Peso do solo úmido

Psu Peso do solo úmido

V Volume

Vm Volume do molde

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15

1.2. JUSTIFICATIVA .............................................................................................. 16

1.3. OBJETIVOS .................................................................................................... 16

1.3.1- GERAL: .......................................................................................................... 16

1.3.2- ESPECÍFICOS: ............................................................................................... 16

1.4. METODOLOGIA ............................................................................................. 17

2. REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................. 17

2.1. PAVIMENTOS ................................................................................................. 17

2.1.1. FUNÇÃO DO PAVIMENTO ......................................................................... 18

2.2. CONDIÇÕES FÍSICAS DOS PAVIMENTOS ATUALMENTE ......................... 19

2.3. CLASSIFICAÇÃO ........................................................................................... 20

2.3.1. PAVIMENTOS FLEXÍVEIS .......................................................................... 20

2.3.2. PAVIMENTOS RÍGIDOS ............................................................................. 21

2.3.3. PAVIMENTOS SEMI-RÍGIDOS (SEMI-FLEXÍVEIS) .................................... 22

2.3. ESTRUTURA DE UMA ESTRADA ................................................................. 22

2.4. BASE E SUB-BASE ....................................................................................... 22

2.4.1. CAMADAS ESTABILIZADAS GRANULOMETRICAMENTE ..................... 23

2.4.1.1. ESTABILIZAÇÃO DA SUB-BASE ........................................................... 23

2.4.1.2. ESTABILIZAÇÃO DA BASE .................................................................... 24

2.5. EXECUÇÃO .................................................................................................... 25

2.5.1. SUB-BASE .................................................................................................. 25

2.5.2. BASE ........................................................................................................... 26

2.5.3. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA EXECUÇÃO ...................................... 26

2.6. IMPORTÂNCIA DO CONTROLE TECNOLÓGICO DA APLICAÇÃO DE

BASE E SUB-BASE ................................................................................................. 27

2.7. TIPOS DE ENSAIOS A SEREM UTILIZADOS ............................................... 28

2.7.1. TESTE UMIDÍMETRO OU SISTEMA “SPEEDY” ....................................... 29

2.7.2. ENSAIO DE COMPACTAÇÃO DO SOLO (PROCTOR) ............................. 30

2.7.3. ENSAIO DE EXPANSIBILIDADE ................................................................ 31

2.7.4. ENSAIO CBR – CALIFORNIAN BEARING RATIO ..................................... 31

2.7.5. ENSAIO DO FRASCO DE AREIA ............................................................... 32

2.7.6. ENSAIO DE GRANULOMETRIA ................................................................. 32

2

2.7.7. ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDES E LIMITE DE PLASTICIDADE............ 34

3. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 36

3.1. ESTRADA DO BARRO VERMELHO ............................................................. 36

3.2. COLETA DE MATERIAL ................................................................................ 38

3.3. ENSAIOS REALIZADOS EM LABORATÓRIO .............................................. 39

3.3.1. TESTE UMIDÍMETRO OU SISTEMA “SPEEDY” ....................................... 40

3.3.1.1. REALIZAÇÃO DO ENSAIO ..................................................................... 40

3.3.1.2. RESULTADOS OBTIDOS ........................................................................ 41

3.3.2. ENSAIO DE COMPACTAÇÃO DO SOLO (PROCTOR) ............................. 42



3.3.3. ENSAIO DE EXPANSIBILIDADE ................................................................ 48


3.3.4. ENSAIO CBR – CALIFORNIAN BEARING RATIO ..................................... 49



3.3.5. MÉTODO DO FRASCO DE AREIA ............................................................. 52



3.3.6. ENSAIO DE GRANULOMETRIA ................................................................. 59



3.3.7. ENSAIO DO LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) E LIMITE DE PLASTICIDADE

(LP).............................................................................................................................64

4. ANALISE DE TODOS OS RESULTADOS ......................................................... 65

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 66

REFERÊNCIA ........................................................................................................... 67

15

1. INTRODUÇÃO

Desde o início da história da humanidade, o homem sempre precisou se

locomover de um lugar para outro, hora em busca de comida e abrigo, hora para

fugir de animais predadores. Com o passar dos tempos e com o crescimento e

evolução da humanidade esses caminhos precisaram apresentar melhores

condições de locomoção.

Entretanto, essa necessidade aumentou ainda mais com o surgimento da

roda que foi evoluindo para charretes, carroças até chegar aos dias atuais com os

carros. Para que eles pudessem transitar pela região sem maiores dificuldades foi

necessário que esses caminhos fossem mais largos e firmes, assim se iniciou a

construção das primeiras estradas.

Uma estrada geralmente é definida como uma via ou caminho onde possam,

animais ou veículos trafegarem e que possa ligar um ou mais pontos a outro. Sua

estrutura atualmente é formada por: sub leito, leito, base, sub-base, revestimento e

acostamento sendo que destes, a base e sub-base são uma das fases de grande

importância para a durabilidade da estrada.

É na base é sub-base que são aplicados todos os esforços de tração de um

automóvel quando trafega, assim ela é responsável em muitas vezes pelo tempo de

vida e qualidade da estrada, quando essa fase não é corretamente realizada esse

tempo reduz e ela passa a apresentar algumas deformações em sua estrutura, como

os conhecidos buracos.

Nesse contexto este trabalho tem como objetivo principal fazer um estudo dos

materiais utilizados na execução da base pertencente a estrada do Barro Vermelho,

na comunidade da zona rural do município de Barbalha/CE, destacando alguns

métodos de analises de solo para com isso avaliar a qualidade final da obra.

Dessa forma esse estudo pode ser utilizado afim de apresentar uma

melhoraria consideravelmente a vida útil da estrada e consequentemente trazer

economia para o município.

16

1.2. JUSTIFICATIVA

Considerando que segundos dados da Confederação nacional de transporte

(CNT) 2011 apud. Barros (2013), onde relata que 57,4% das estradas encontram-se

em condições gerais regulares, ruins ou péssimas e 42,6% são consideradas ótimas

ou boas e que de acordo com as normas da Associação Brasileira de Normas

Técnicas (ABNT 9781/2013). O pavimento é destinado a gerar economia de gastos

e ao mesmo tempo resistir aos esforços verticais produzidos pelo sistema viário.

Com isso pode-se notar que o objetivo principal do pavimento é apresentar melhores

condições de rolamento ao dirigir e a segurança das pessoas que trafegam naquela

estrada gastando o mínimo possível.

Para alcançar esse objetivo a base e sub-base exercem um papel

extremamente importante, pois são os grandes responsáveis por absorver a maior

parcela de esforços gerados pelo trafego de veículos, onde eles realizam a

distribuição das cargas absorvidas por todo o pavimento, assim eles possuem

grande influência na qualidade e durabilidade da estrada, mais conhecida como seu

tempo de vida.

Quando se faz o estudo dos solos para então executar a estrada é possível

reduzir os gastos da execução ao máximo e fazer com que a ela dure por mais

tempo, já que, realizando-se um adequado estudo do solo a ser utilizado na

execução da base e sub-base pode-se verificar se este é adequado e caso não

sendo fazer-se a devidas correções no mesmo.

1.3. OBJETIVOS

1.3.1- Geral: Avaliar por ensaios de laboratório a qualidade do solo utilizado

na execução da base e sub-base da estrada do Barro Vermelho, na comunidade da

zona Rural do município de Barbalha/CE.

1.3.2- Específicos:

1: Descrever o conceito, função e classificação dos pavimentos.

2: Determinar através de ensaios de laboratório as características do solo

utilizado na confecção da base.

3: Identificar as principais deficiências do solo utilizado em relação aos

parâmetros estabelecidos pelas normas.

17

1.4. METODOLOGIA

Estudo de caso.

Coleta do material utilizado na execução da base da estrada.

Ensaios realizados no laboratório com o solo:

- Umidade pelo método do Speedy.

- Compactação do solo (Proctor).

- Ensaio de expansibilidade.

- Ensaio de CBR.

- Ensaio do frasco de areia.

- Ensaio de granulometria por peneiramento.

- determinação do Limite de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP).

Apresentar resultados das características do solo.

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1. Pavimentos

Criado para suprir as necessidades das pessoas de se locomoverem de um

lugar para o outro a estradas ou pavimento são instrumentos de grande importância

para sociedade. De acordo com Bandeira e Floriano (2004), atualmente é impossível

imaginar a civilização sem os pavimentos, pois:

“Por meio delas são transportadas as safras agrícolas e os insumos necessários para produzi-las, os insumos e produtos industriais, quase toda a produção intelectual humana impressa, notícias em jornais e revistas, máquinas, combustíveis, produtos minerais e toda espécie de coisa material que se possa imaginar que a humanidade utilize; além disso, são as principais vias de transporte de pessoas em curta e média distância. ”

Atualmente o pavimento possui várias definições sendo que dentre elas

destacam-se alguns importantes. Segundo Santana (1993 apud. MARQUES, 2006),

O pavimento é uma estrutura construída sobre a superfície obtida pelos serviços de

terraplanagem com a função principal de fornecer ao usuário segurança e conforto,

que devem ser conseguidos sob o ponto de vista da engenharia, isto é, com a

máxima qualidade e o mínimo custo.

18

De acordo com a NBR 7207 (1982), da Associação Brasileira de Normas

Técnicas (ABNT):

“O pavimento é uma estrutura construída após a terraplenagem e destinada economicamente e simultaneamente em seu conjunto a: resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego; melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança; e resistir aos esforços horizontais que nele atuam tornando mais durável a superfície de rolamento. ”

Também podem ser definidos como: Uma estrutura de múltiplas camadas

finas, construídas sobre a terraplenagem, destinada a resistir aos esforços oriundos

do trafego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhorias nas

condições de rolamento, com conforto, economia e segurança (BERNUCCI et al,

2006 Apud COUTO, 2009).

2.1.1. Função do pavimento

Segundo Medeiros (2009), as principais funções do pavimento podem ser

assim enumeradas:

a) Resistir e distribuir ao subleito os esforços residuais oriundos da ação do tráfego.

b) Resistir aos esforços horizontais, tornando mais durável a superfície de

rolamento.

c) Melhorar as condições de rolamento, quanto ao conforto e a segurança dos

usuários.

Quando o pavimento é solicitado por uma carga de veículo Q, que se desloca

com uma velocidade V, recebe uma tensão vertical So (de compressão) e uma

tensão horizontal To (de cisalhamento), conforme figura 01 (SANTANA, 1993 apud.

MARQUES, 2006). Ainda de acordo com Marques (2006), a variadas camadas

componentes da estrutura do pavimento também terão a função de diluir a tensão

vertical aplicada na superfície, de tal forma que o sub-leito receba uma parcela bem

menor desta tensão superficial (p1) sendo que essa tensão tenha coesão mínima.

19

Figura 1: Cargas no aplicadas no Pavimento Fonte: SANTANA (1993 Apud. MARQUES, 200?)

2.2. Condições físicas dos pavimentos atualmente

Ao analisar a situação dos pavimentos, é comum se verificar a existência de

grandes problemas nessa área. Destes os mais preocupantes são o péssimo estado

de conservação das estradas e a falta de suas construções em muitas cidades do

país. Segundo dados da Confederação nacional de transporte (CNT) em 2011, a

malha rodoviária brasileira possui uma extensão de 212.738 km de rodovias

pavimentadas e 1.368.226 km não pavimentadas (BARROS, 2013). Ainda de acordo

com o autor, em outra pesquisa realizada pela mesma CNT 57,4% das estradas

encontram-se em condições gerais regulares, ruins ou péssimas e 42,6% são

consideradas ótimas ou boas.

De acordo com DERT/SP (2013), a grande preocupação dos técnicos que

atuam na área de conservação rodoviária é a manutenção da rede existente em

padrões aceitáveis de qualidade, conforto e segurança a custos reduzidos.

Entretanto, o elevado nível de deterioração da rede rodoviária devido à idade

avançada dos pavimentos, associada às deficiências de manutenção preventiva e a

escassez de recursos financeiros, impossibilitam a conservação da rede (DERT/SP,

2013). Isso porque as rodovias em sua grande maioria, foram implantadas há mais

de 50 anos, sem a existência de acostamentos pavimentados e isso contribui para a

ocorrência de erosão das bordas do pavimento, além da degradação da estrutura

pela sorção de umidade (DERT/SP, 2013).

Outro fator que também contribui para a deterioração do pavimento segundo

o DERT/SP (2013), é que eles foram implantados em uma época onde se

20

desconhecia a Metodologia MCT1, portanto muitas das estruturas foram executadas

com materiais inapropriados em termos mecanicistas e hídricos e/ou materiais

incompatíveis com as características geotécnicas da região.

Em relação a falta de construção das estradas, Villibor (2000 apud Souza,

2007) lembra, o déficit de pavimentos urbanos é grande em quase todas as cidades

brasileiras, abrangendo desde vias principais de cidades de grande porte até vias de

circulação de distritos e conjuntos habitacionais. Souza (2007) ressalta que, em

outras regiões do país a situação quanto ao déficit de pavimentos urbanos é

agravada ainda mais, demostrando a necessidade e a importância do

desenvolvimento de uma tecnologia de pavimentação que minimize os custos de

implantação destes pavimentos.

2.3. Classificação

Os pavimentos podem ser classificados em: Pavimento flexível, Pavimento

Rígido e pavimento Semi-flexivel.

2.3.1. Pavimentos flexíveis

De acordo com a NBR 7207/82 da ABNT os pavimentos flexíveis são

constituídos por camadas que não trabalham a tração, exceção feita ao revestimento

que pode ou não suportar esse tipo de esforço (BARROS, 2013). Normalmente são

constituídos de revestimento betuminoso delgado sobre camadas puramente

granulares (MARQUES, 2006). Ainda de acordo com Marques (2006), a capacidade

de suporte é função das características de distribuição de cargas por um sistema de

camadas superpostas, onde as de melhor qualidade encontram-se mais próximas da

carga aplicada. Um exemplo de uma seção típica pode ser visto na figura 02, a

seguir.

1 Miniatura Compactado Tropical

21

Figura 2: Seção Transversal Típica de Pavimento Flexível.

Fonte: MARQUES (2006)

Ao analisar a figura 02 identifica-se que essa estrutura é formada por

diferentes tipos de camadas sendo que destas as principais são: revestimento

(asfáltico), base, sub-base, reforço do subleito e regularização do subleito. É

importante lembrar que todas essas camadas são colocadas sobrepostas ao

subleito, dessa forma o subleito é responsável por receber todos os esforços

aplicados das camadas anteriores.

2.3.2. Pavimentos rígidos

Para Marques (2006), a determinação da espessura é conseguida a partir da

resistência à tração do concreto e são feitas considerações em relação à fadiga,

coeficiente de reação do sub-leito e cargas aplicadas. São pouco deformáveis com

uma vida útil maior. O dimensionamento do pavimento flexível é comandado pela

resistência do sub-leito e do pavimento rígido pela resistência do próprio pavimento.

Seção característica pode ser visto na figura 03.

Figura 3: Seção Transversal Típica de Pavimento Rígido. Fonte: MARQUES (2006)

22

2.3.3. Pavimentos semi-rígidos (semi-flexíveis)

Situação intermediária entre os pavimentos rígidos e flexíveis. É o caso das

misturas solo-cimento, solo-cal, solo-betume dentre outras, que apresentam

razoável resistência à tração (MARQUES, 2006).

2.3. Estrutura de uma estrada

Segundo a NBR 7207 (1982), os pavimentos são constituídos por quatro

camadas principais, assim definidas:

1. Subleito: é o terreno de fundação do pavimento ou do revestimento.

2. Sub-base: é uma camada corretiva do subleito, ou complementar a base, quando

por qualquer circunstância não seja aconselhável construir diretamente sobre o

leito obtido pela terraplenagem.

3. Base: é uma camada destinada a resistir e distribuir os esforços oriundos dos

veículos sobre a qual se constrói um revestimento,

4. Revestimento: a camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe

diretamente a ação do rolamento dos veículos, que se destina, econômica e

simultaneamente: a melhorar as condições do rolamento quanto à comodidade e

segurança; a resistir aos esforços horizontais que nele atuam, tornando mais

durável a superfície do rolamento.

2.4. Base e sub-base

São as camadas que absorvem a maior parte dos esforços oriundos do

tráfego de veículos, distribuindo de forma atenuada à camada de subleito. Devido a

isso tem importância direta na qualidade e durabilidade das rodovias. Por estar

sempre exposta a grandes cargas essas camadas possuem em suas composições

matérias que apresentam boa características mecânicas podendo resistir às cargas

sem apresentar deformação considerável que prejudique o pavimento (DNIT, 2006

apud Barros, 2013).

Os materiais utilizados nas camadas estruturais do pavimento são

usualmente constituídos por agregados, solos e, eventualmente, aditivos como

23

cimento, cal, emulsão asfáltica, entre outros, podendo ser classificados segundo o

seu comportamento frente aos esforços em: materiais granulares e solos,

estabilizados quimicamente ou cimentados e materiais asfálticos (BERNUCCI,

2006).

Os materiais granulares são aqueles que não possuem coesão e que não

resistem à tração, trabalha eminentemente aos esforços de compressão. Os

materiais mais empregados são: Brita graduada simples (BGS), brita corrida,

macadame hidráulico, macadame a seco, misturas estabilizadas

granulometricamente, solo natural, solo agregado, solo melhorado com cimento e

solo melhorado com cal (BERNUCCI, 2006).

2.4.1. Camadas estabilizadas granulometricamente

A estabilização de um solo pode ser definida como sendo a alteração de

qualquer uma de suas propriedades, de forma a melhorar seu comportamento sob o

ponto de vista da engenharia. Consiste em um tratamento artificial, por um processo

físico, químico ou físico-químico, tornando o solo estável para os limites de sua

utilização, e ainda fazendo com que a estabilização permaneça sob a ação de

cargas exteriores e também sob ações climáticas variáveis (BARROS, 2013).

2.4.1.1. Estabilização da Sub-base

Para que a sub-base se encontre em estabilidade granulometrica, esta deve

estar com as suas camadas granulares de pavimentação executada sobre o subleito

ou reforço do subleito, devidamente regularizadas e compactadas (DNIT, 2009).

Desse modo, para que o material atinja sua estabilidade granulométrica,

deve-se atender alguns requisitos, segundo o DER/PR (2005), estas são:

Os materiais utilizados como base devem ser isentos de materiais vegetais

e impurezas prejudiciais;

O índice de suporte Califórnia determinado segundo método do DNER-ME

49/94, deve ser de, no mínimo, 30%. A energia de compactação utilizada

pode ser a intermediaria ou a modificada, na independência do tipo de

material a ser empregado.

A expansão obtida no referido ensaio deve ser, no máximo, de 0,5%.

24

O diâmetro máximo de partículas deve ser de 2”.

O índice de grupo deve ser igual a zero.

2.4.1.2. Estabilização da base

Segundo DNIT (2010), esse processo ocorre mediante emprego de energia

de compactação adequada, de forma a se obter um produto final com propriedades

adequadas de estabilidade e durabilidade.

Para que o material atinja sua estabilidade granulométrica, este devem

atender alguns requisitos, conforme indicações DER/PR (2005), estas são:

Os materiais utilizados como base devem ser isentos de materiais vegetais

e impurezas prejudiciais;

A composição de cada estabilidade granulométricamente devem estar

enquadradas em uma das seguintes faixas, conforme tabela abaixo:

Tabela 1: Tabela de faixas de composição de estabilidade granulométrica

PENEIRA % PASSANDO, EM PESO

ASTM mm l ll lll lV V VI

2” 50,8 100 100 - - - -

1” 25,4 - 75-90 100 100 100 100

3/8” 9,5 30-65 40-75 50-85 60-100 - -

N° 4 4,8 25-55 30-60 35-65 50-85 55-100 70-100

N° 10 2,0 15-40 20-45 25-50 40-70 40-100 55-100

N° 40 0,42 8-20 15-30 15-30 25-45 20-50 30-70

N° 200 0,074 2-8 5-15 5-20 5-20 6-20 8-25

Fonte: Departamento de Estradas e Rolagem / PR

A porcentagem de material que passa na peneira n° 200 não deve

ultrapassar a 2/3 da porcentagem que passa na peneira n° 40.

O agregado retido na peneira n° 10 não deve ter partículas moles nem

impurezas nocivas, devendo apresentar perda máxima no ensaio de Los

Angeles (método DNER-ME 35/98) de 55%. Aspectos particulares

relacionados a este requisito são abordados no Manual de execução.

25

O limite de liquidez (DNER-ME 122/94) deve ser igual ou inferior a 25%, e o

índice de plasticidade (DNER-ME 82/94) igual ou inferior a 6%.

O índice de suporte Califórnia (DER-ME 49/94), deve apresentar os

seguintes valores mínimos:

a) Para N ≤ 5 X 106= 60%;

b) Para N > 5 x 106= 80%;

c) A energia de compactação pode ser intermediaria ou a modificada, na

dependência do tipo de material empregado.

A expansão medida no ensaio do ISC não deve ser superior a 0,3%.

Pode ser admitida a utilização de outros materiais, conforme determinado

no manual de execução.

2.5. Execução

2.5.1. Sub-Base

Fase que se dá após a regularização do sub-leito, sendo esta também um dos

atuantes principais na recepção das cargas transmitidas ao pavimento pelos

automóveis. Desse modo, a execução da sub-base pode compreendida como,

segundo DNIT (2010, p. 3):

“A execução de sub-base pode ser compreende as operações de mistura e pulverização, umedecimento ou secagem dos materiais, em uma usina ou em uma pista, seguidas de espalhamento, compactação e acabamento, realizadas na pista devidamente preparada, na largura desejada, nas quantidades que permitam, após a compactação, atingir a espessura projetada. ”

Para sua realização de forma correta deve-se de início tomar algumas

medidas. De acordo com DER/SP (2006), a sub-base só pode ser executada

quando a camada subjacente estiver liberada quanto aos requisitos de aceitação de

materiais e execução, desse modo, a superfície deve estar perfeitamente limpa,

desempenada e sem excessos de umidade.

Segundo T & A Blocos e Pisos (2004), a cota final dessa camada não deve

variar mais do que 2,0cm em relação ao que foi especificado no projeto. Outro dado

a se observar de acordo com o DNIT (2010), é a espessura mínima adotada para a

camada de sub-base, sendo está no valor de 10cm. Caso ocorra a essa

necessidade de empregar uma espessura de camada maior, deve-se realiza-las por

26

meio do uso de camadas parciais, sendo que destas o máximo total permitido é de

20cm.

2.5.2. Base

Para esta parte, feita posterior a execução de sub-base, sua espessura

mínima também é de 10 cm, entretanto, vale observar que, esta é uma das grandes

responsáveis pela absolvição e distribuição para as outras camas as cargas

empregadas ao pavimento.

Desse modo, essa camada deve apresentar um perfil semelhante ao da

superfície final do pavimento, não devendo ter variações superiores a 2,0cm, em

relação às cotas de projeto e prevendo inclinações de 2% a 3% no pavimento, para

que se permita a drenagem de águas pluviais (T & A Blocos e Pisos, 2004).

Vale lembrar que, durante todo o tempo de execução da base, os materiais e

os serviços devem ser protegidos contra a ação destrutiva das águas pluviais, do

trânsito e de outros agentes que possam danificá-los (DER/SP, 2006).

2.5.3. Equipamentos utilizados na execução

O equipamento básico para a execução da sub-base ou base estabilizada

granulometricamente de acordo com as recomendações do DER/SP (2006)

compreende as seguintes unidades:

a) Caminhões para transporte dos materiais, com caçamba basculante;

b) Pá-carregadeira;

c) motoniveladora equipada com escarificador, com dispositivos para controle

de profundidade;

d) Caminhão tanque irrigador de água, com no mínimo 6.000 litros de

capacidade, equipado com moto-bomba capaz de distribuir água sob

pressão regulável e de forma uniforme;

e) Trator agrícola com arados e grade de discos;

f) Compactador vibratório portátil ou sapo mecânico;

g) Duas réguas de madeira ou metal, uma de 1,20 e outra de 3,00 m de

comprimento;

27

h) Compactador vibratório portátil ou sapos mecânicos, uso eventual;

i) Rolo de pneus de pressão variável;

j) Rolo vibratório liso, ou corrugado;

k) Rolo estático tipo pé de carneiro;

l) Pequenas ferramentas, tais como pás, enxadas, garfos, rastelos etc.;

Assim, para melhor compreensão dos equipamentos utilizados na execução

de base e sub-base, a imagem a seguir traz alguns dos mais utilizados em obras de

pavimentação.

Figura 4: Imagem de alguns equipamentos utilizados para executar a base e sub-base.

Fonte: Fortes (2015)

2.6. Importância do controle tecnológico da aplicação de base e sub-base

Atualmente as rodovias brasileiras se encontram com grandes problemas

estruturais e de manutenção, sendo estes, fruto do mal gerenciamento na execução

da obra ou devido a sua precária manutenção. De acordo com Barros (2013), o

principal tipo de pavimento das rodovias brasileiras é flexível com revestimento

28

asfáltico, onde encontram-se deteriorados por motivos de má execução da obra e

pela falta de manutenção dessas.

Como citado anteriormente que a malha rodoviária brasileira possui uma

extensão de 212.738 km de rodovias pavimentadas e 1.368.226 km não

pavimentadas. Dessa forma pode-se identificar que além dos problemas de

execução e manutenção existentes ainda é grande a necessidade da construção de

estradas no país, o que agrava ainda mais a situação da malha viária brasileira.

Assim, afim de amenizar essas condições realizar o controle tecnológico de

aplicação da base e sub-base torna-se um processo de grande importância durante

a execução de um pavimento. Segundo Proussler (2007), o controle tecnológico das

obras de pavimentação tem uma influência relevante no sucesso do

empreendimento, pois garante o desempenho da estrutura em conformidade com as

premissas do projeto e, consequentemente, a eficiente aplicação dos recursos

públicos ou privados.

De acordo com DNIT (2010), o controle da execução da sub-base estabilizada

granulometricamente deve ser exercido através de coleta de amostras, ensaios e

determinações feitas de maneira aleatória, de acordo com o Plano de Amostragem

Variável.

2.7. Tipos de ensaios a serem utilizados

De acordo com o DNIT (2009), os materiais utilizados na execução da sub-

base devem ser rotineiramente examinados, mediante a execução dos seguintes

procedimentos:

Ensaios de caracterização do material espalhado na pista pelos métodos

DNER-ME 080/94, DNERME 082/94 e DNER/ME 122/94, em locais

determinados aleatoriamente.

Ensaios de compactação pelo método DNER-ME 129/94, com energia

indicada no projeto, com material coletado na pista, em locais determinados

aleatoriamente.

Ensaios de Índice Suporte California - ISC e expansão pelo método DNER-

ME 049/94, na energia de compactação indicada no projeto para o material

coletado na pista, em locais determinados aleatoriamente.

29

Ainda segundo o DNIT (2009), na avaliação do processo de execução do

pavimento devem ser realizados os seguintes experimentos:

Ensaio de umidade higroscópica do material, imediatamente antes da

compactação, por camada, para cada 100 m de pista a ser compactada,

em locais escolhidos aleatoriamente (métodos DNER-ME 052/94 ou DNER-

ME 088/94).

Ensaio de massa específica aparente seca “in situ” para cada 100 m de

pista, por camada, determinada pelos métodos DNER-ME 092/94 ou

DNER-ME 036/94, em locais escolhidos aleatoriamente.

Para dar maior fixação desses processos de controle serão descritos alguns

dos ensaios mais utilizados para avaliação da execução das camadas de base e

sub-base de um pavimento.

2.7.1. Teste umidímetro ou sistema “Speedy”

Atualmente este é um dos métodos mais utilizados para determinação do teor

de umidade, isso se deve pela facilidade de realizar o ensaio como também, pela

velocidade na obtenção dos resultados. De acordo com Almeida (2005), a

determinação do teor de umidade de solos e agregados miúdos com utilização do

aparelho “Speedy” tem base na reação química da água existente em uma amostra

com o carbureto de cálcio, realizada em ambiente confinado.

CaC2 + 2 H2O Æ C2 H2 + Ca (OH)2

(Carbureto de cálcio + água → acetileno e hidróxido de cálcio)

Ainda segundo Almeida (2005), o gás acetileno ao expandir-se gera pressão

proporcional à quantidade de água existente na amostra, assim, é feita a leitura

dessa pressão em um manômetro o que permite a avaliação da quantidade de água

existente em uma amostra, e consequentemente, o seu teor de umidade.

Desse modo, executar o método do Speedy torna-se imprescindível para o

bom andamento da obra, já que ao identificar a umidade ótima necessária pode-se

fazer as correções necessária que o solo possa necessitar. Segundo Altoé et al.

(2015), em obras de construção civil é evidente a importância de determinar o

30

percentual de umidade existente no solo antes de sua inicialização para assim

corrigir–ló se necessário, no começo da obra para assim, evitar possíveis patologias

causadas pelo escesso ou escassez de agua no solo.

Assim, controlar o teor de umidade do solo, conforme destaca Silva (2008) é

vital para uma compactação apropriada, pois, a umidade age como um lubrificante

dentro do solo, fazendo as partículas se ajustarem. Desse modo, muita pouca

umidade significa compactação inadequada, já que as partículas não podem se

mover entre si para alcançar maior densidade, já o excesso de umidade deixa água

preenchendo espaços vazios e, subsequentemente, diminui a capacidade de

suportar carga (SILVA, 2008).

2.7.2. Ensaio de compactação do solo (Proctor)

Juntamente com o método do Speedy o ensaio de compactação também é

bastante utilizado nas obras de construção civil, especial nas relacionadas a

execução de pavimentos. Isso ocorre devido à grande necessidade de avaliar

constantemente as camadas que estão sendo compactadas na base e sub-base de

uma estrada.

De acordo com Souza (2014), o método de Proctor divulgado em 1933 pelo

engenheiro Ralph R. Proctor, tem como princípio básico realizar o controle de

compactação onde, a densidade em que um solo é compactado com uma

determinada energia de compactação depende da umidade do solo no momento da

compactação.

Dessa maneira, o ensaio consiste na compactação de uma amostra de um

solo em um molde afim de, determinar o teor de água e o peso do volume seco

(Santos, 2008). Contudo, vale destacar também que, o ensaio de compactação é

normatizado pela NBR 7182/1986 e a continua realização destes procedimentos

com diferentes umidades possibilitar a realização do gráfico da curva de

compactação.

Souza (2014) destaca ainda que, há três tipos de ensaio Proctor: Normal,

Intermediário e Modificado, e a diferença entre eles está basicamente na variação de

energia utilizada na compactação devido ao maior número de golpes com o soquete.

31

2.7.3. Ensaio de Expansibilidade

O solo é um sistema particulado composto de partículas sólidas e espaços

vazios, os quais podem estar parcialmente ou totalmente preenchidos com água,

assim, as deformações dos solos podem ser atribuídas, de maneira genérica, a três

causas principais (MARANGON, 2009):

Compressão das partículas sólidas;

Compressão dos espaços vazios do solo, com a consequente expulsão da

água (no caso de solo saturado);

Compressão da água (ou do fluido) existente nos vazios do solo.

Dessa forma, conhecendo-se o grau de expansão/compressão de um solo é

possível identificar suas possiveis deformações e corrigi-las. Assim, utilizando a

definição da Norma DNIT 160/2012, este ensaio pode ser definido como um ensaio

por meio do qual se determina o aumento do volume que certos solos apresentam,

quando em contato com a água ou quando reduzida a pressão sobre eles

(SOUZA,2014).

2.7.4. Ensaio CBR – Californian Bearing Ratio

Conforme relatos de Porter (1950 apud, Moura, 2009), o ensaio Califórnia

Bearing Ratio – CBR desenvolveu-se devido a observações realizadas pelo DER da

Califórnia, no final da década de 20, sobre a forma de ruptura das rodovias daquele

estado. A partir daí, identificou-se que a espessura insuficiente do revestimento e a

existência de material granular sobre um subleito de baixa capacidade de suporte

(tanto pela natureza do solo como pela falta de compactação) são responsáveis pela

ruptura à fadiga.

Com base nessas observações em campo, em 1929, desenvolveu-se o

ensaio de CBR para determinar a resistência do material ao deslocamento lateral,

tipo de ruptura mais frequente nas rodovias da Califórnia, medindo a influência

combinada da coesão e do ângulo de atrito (PORTER, 1950 apud, MOURA, 2009).

Dessa forma este ensaio é realizado com base na penetração de um pistão

em uma amostra de solo já compactado. Assim, no ensaio segundo Souza (2014), é

32

medida a resistência à penetração com velocidade de 1,27mm/minuto por um

período de 6 minutos de um pistão 19,4cm² de seção transversal na amostra

saturada pela imersão em água submetida anteriormente pelo Ensaio de Proctor.

Durante a ocorrência desse processo são feitas anotações da pressão

apresentada no manômetro e a penetração a cada 30 segundos, até o final de 6

minutos.

2.7.5. Ensaio do frasco de areia

Bastante utilizado nas obras de execução de terraplenagem, este ensaio

apresenta também grande importância, pois com ele é possível determinar a massa

especifica aparente do solo, sendo este aplicado para qualquer tipo de solo que

possibilite sua escavação. Segundo a secretaria de serviços públicos da prefeitura

de Recife (2003), este ensaio pode ser aplicado a solos de qualquer granulação,

contendo ou não pedregulhos, que possam ser escavados com ferramentas de mão

e cujos vazios naturais sejam suficientemente pequenos, de forma a evitar que a

areia usada no ensaio penetre nos mesmos.

Dessa forma, a realização do ensaio é feita da seguinte forma, de acordo com

o Manual da Multiquip (2004), faz-se um buraco de 6”(15cm) por 6”(15cm) de

profundidade, retira-se o solo e pesa-o, depois é feito enchimento do buraco com

areia seca vinda de um jarro ou cone de areia, então é feita a pesagem do jarro/cone

de areia e determina-se a densidade do solo.

Para realização do cálculo divide-se, o peso seco do solo removido pelo

volume de areia necessária para encher o buraco, então, encontra-se a densidade

do solo compactado que posteriormente é comparada à densidade máxima do

ensaio Proctor, o que nos dá a densidade relativa do solo compactado (Manual da

Multiquip, 2004).

2.7.6. Ensaio de granulometria

Este teste tem como princípio classificar o solo em relação aos seus

componentes de agregados. Dessa forma, para o teste de granulometria do material

é realizado o peneiramento da amostra trazida para o laboratório, utilizado as

seguintes peneiras:

33

Quadro 1: Numeração das peneiras para passagem da amostra

PENEIRAS

Pol. Mm

2 50.8

1 25.4

3/8 9.5

N° 4 4.8

N° 10 2.0

N° 40 0,42

N° 60 0.14

N° 200 0.074 Fonte: Pereira. J. A. (2015)

Vale lembrar que, na execução do experimento não deve ser forçado a

passagem das partículas para evitar uma classificação errônea do solo, desse

modo, deve-se permitir a sua livre passagem pela peneira. Assim, na imagem a

seguir são apresentadas as peneiras que são mais utilizadas no ensaio de

granulometria, sendo estas constituídas de um material metálico resistente.

Figura 5: Peneiras para realização do ensaio de granulometria Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Na peneira que o material for retido, será feita sua classificação do solo de

acordo com as escalas granulométricas da A.A.S.H.T.O. (American Associantion for

State Highway and Transportation Officials) ou pela escala da A.S.T.M. (American

Society for Testing Materials), M.I.T. ( Massachusetts Institute os Technology) ou

A.B.N.T (Associação Brasileira de Normas Técnicas).

34

No Brasil a classificação mais utilizada é aquela dada pela ABNT/NRB

6502/95 que define e distribui os solos da seguinte forma, conforme dados abaixo:

Bloco de Rocha – Fragmento de rocha transportados ou não, com

diâmetro de superior a 1,0 m.

Matacão – Fragmento de rocha transportado ou não, comumente

arredondado por intemperismo ou abrasão, com uma dimensão

compreendida entre 200mm e 1,0 m.

Pedregulho – Solos formados por minerais ou partículas de rocha, com

diâmetro compreendido entre 2,0 e 60,0 mm. Quando arredondados ou

semi-arredondados, são denominados cascalhos ou seixos. Divide-se

quanto ao diâmetro em Pedregulho fino – (2 a 6 mm), pedregulho médio –

(6 a 20 mm) e pedregulho grosso – (20 a 60 mm).

Areia – Solo não coesivo e não plástico formado por minerais ou partículas

de rochas com diâmetro compreendidas entre 0,06 a 2,0 mm. As areias de

acordo com o diâmetro classificam-se em: areia fina (0,06 a 0,2 mm), areia

média (0,2 a 0,6 mm) e areia grossa (0,6 a 2,0 mm).

Silte – Solo que apresenta baixo ou nenhuma plasticidade, baixa

resistência quando seco ao ar. Suas propriedades dominantes são

divididas à parte constituída pela fração silte. É formado por partículas com

diâmetro compreendidos entre 0,002 e 0,06 mm.

Argila – Solo de graduação fina constituída por partículas com dimensões

menores que 0,002 mm. Apresentam características marcantes de

plasticidade; quando suficientemente úmido, molda-se facilmente em

diferentes formas, quando seco, apresenta coesão suficiente para construir

torrões dificilmente desagregáveis por pressão dos dedos. Caracteriza-se

pela sai plasticidade, textura e consistência em seu estado e umidade

naturais.

2.7.7. Ensaio de Limite de Liquides e Limite de Plasticidade

A consistência do solo está entre as características mais importantes no

estudo da engenharia, pois, ela determina o comportamento do solo ante

determinadas tensões e deformações (RIBEIRA JR., 2009). Assim, conhecendo-se

35

esse comportamento faz-se o dimensionamento da obra de arte afim de que ela

suporte a variação ao qual está será submetida.

Para isso são feitos ensaios em laboratório, onde destes está o Limite de

Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP). O LL é um dos ensaios que é bastante

utilizado para se conhecer a quantidade de água a ser colocada no solo para que ele

passe a ser líquido. De acordo com Souza (2014, pág. 21), este ensaio pode ser

definido como:

“Este ensaio é o teor em água acima do qual o solo adquire o comportamento de um líquido sendo este usualmente determinado pelo aparelho de Casagrande que é constituído por uma concha metálica unida a uma manivela que a move, fazendo-a cair sobre uma base sólida um certo número de vezes, até o fechamento de 1 cm da ranhura padrão, feita previamente no solo colocado na concha. ”

Já o LP faz-se para identificar o momento em que o solo deixa de ser plástico

e passa a apresentar rachaduras por redução de seu teor de umidade. De acordo

com Ribeira Jr. (2009), para realização deste ensaio retira-se uma porção da

amostra e faz-se a modelagem do mesmo semelhante a uma pequena bola, sendo

esta posteriormente passada para a forma de cilindro com movimento realizados em

cima do mesmo com a palma da mão.

Ao realizar este ensaio a amostra passa a perde o teor de umidade passando

assim, a ficar quebradiça. Ainda segundo Ribeira Jr. (2009), a NBR 7180 estabelece

que para o cálculo do limite de plasticidade usa-se a seguinte formula.

Equação 1: Formula do Limite de plasticidade

𝑾(%) = 𝑴𝒘

𝑴𝒔𝒔 𝒙 𝟏𝟎𝟎

Onde:

W(%)= Teor de umidade Mw= Massa úmida Mss= Massa solo seco

36

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Estrada do Barro Vermelho

A referida estrada tem por objetivo atender as necessidades dos moradores

da comunidade de barro Vermelho, sendo que estes são constituídos em boa parte

de agricultores. Assim, o projeto da estrada prevê a realização do seu calçamento e

asfaltamento em alguns pontos.

No projeto da estrada atualmente abrange uma extensão de

aproximadamente 1.591,00 m, com 7 metros de largura (Figura 06). Dessa forma,

essa obra apresenta uma área de 11.137,00 m². Para execução da base e sub-base

foi utilizado um material vindo de uma jazida localizada próxima a referida estrada

sendo este material retirado do terreno do morador do sítio, Antônio José Leite.

Figura 6: Estrada do Barro Vermelho

Fonte: Google Earth (2016)

Para maior localização desta obra foi realizado o seu georreferenciamento

pelo GPS Garmin Etrex. Assim, obteve-se as seguintes coordenadas, conforme

tabela abaixo:

37

Tabela 2: Coordenadas da Estrada do Barro Vermelho

Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Assim, por meio das coordenadas obtidas anteriormente realizou-se a planta

baixa da estrada no Auto Cad 2010, conforme mostra figura abaixo:

Figura 7: Projeto Georreferenciado no Auto Cad 2016. Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Como esta obra não foi dimensionada para grandes tráfegos de automóveis

considerou-se para a execução da mesma apenas uma base com espessura de 40

cm, sendo dessa forma, não executado a Sub-base. Dessa forma, para este estudo

foi coletado para amostra apenas o material utilizado para a base.

PONTO COORDENADAS X COORDENADAS Y PONTO COORDENADAS X COORDENADAS Y

point 1 464.455,0000 9.194.926,0000 point 23 462.277,0000 9.193.194,0000

point 2 464.306,0000 9.194.847,0000 point 24 462.205,0000 9.193.174,0000

point 3 464.147,0000 9.194.768,0000 point 25 462.133,0000 9.193.133,0000

point 4 463.923,0000 9.194.652,0000 point 26 462.007,0000 9.193.013,0000

point 5 463.854,0000 9.194.460,0000 point 27 461.981,0000 9.192.971,0000

point 6 463.662,0000 9.194.415,0000 point 28 461.952,0000 9.192.871,0000

point 7 463.671,0000 9.194.235,0000 point 29 461.900,0000 9.192.821,0000

point 8 463.644,0000 9.194.191,0000 point 30 461.809,0000 9.192.738,0000

point 9 463.604,0000 9.194.152,0000 point 31 461.765,0000 9.192.716,0000

point 10 463.306,0000 9.194.079,0000 point 32 461.714,0000 9.192.658,0000

point 11 463.127,0000 9.194.063,0000 point 33 461.651,0000 9.192.645,0000

point 12 463.099,0000 9.193.984,0000 point 34 461.589,0000 9.192.666,0000

point 13 463.089,0000 9.193.874,0000 point 35 461.474,0000 919.269,0000

point 14 463.041,0000 9.193.838,0000 point 36 461.384,0000 9.192.701,0000

point 15 462.930,0000 9.193.729,0000 point 37 461.373,0000 9.192.600,0000

point 16 462.870,0000 9.193.616,0000 point 38 461.438,0000 9.192.535,0000

point 17 462.802,0000 9.193.512,0000 point 39 461.443,0000 9.192.378,0000

point 18 462.775,0000 9.193.497,0000 point 40 461.264,0000 9.192.713,0000

point 19 462.528,0000 9.193.462,0000 point 41 461.154,0000 9.192.694,0000

point 20 462.474,0000 9.193.397,0000 point 42 461.035,0000 9.192.734,0000

point 21 462.363,0000 9.193.277,0000 point 43 460.893,0000 9.192.800,0000

point 22 462.328,0000 9.193.239,0000 point 44 460.779,0000 9.192.870,0000

CADERNETA DE PONTOS

38

3.2. Coleta de Material

Conforme citado anteriormente, realizar o controle tecnológico do solo para

sua aplicação é uma atividade de suma importância para o bom desempenho do

pavimento. Assim, visando avaliar essas condições será feito uma análise do solo

que foi utilizado para a execução da base de uma estrada situada na comunidade do

Barro Vermelho, zona Rural do município de Barbalha - CE (Figura 08).

O material de empréstimo utilizado na execução da base foi retirado de uma

jazida próxima a localização da estrada, na comunidade do Barro Vermelho. Dessa

forma, foi feita a coleta o material para análise na referida jazida (Figura 09).

Afim de obter uma amostra com boa qualidade objetivou-se realizar a coletar

de um material composto com todas as características presentes no solo existente.

Assim, foram tomadas algumas precauções para o não recolhimento de apenas

materiais com resíduos de pequena espessura ou cascalho, por exemplo. Por fim,

ao material coletado foi efetuado uma mistura dos seus diferentes tipos de

granulometria. Dessa forma, o material coletado pode ser melhor compreendido

através da figura abaixo.

Figura 8: Estrada onde será executada a base com o referido material


39

Figura 9: Amostra utilizada para analise


3.3. Ensaios Realizados em laboratório

Os ensaios mais utilizados para avaliação de um solo a ser lançado na

execução da base são os de compactação (Proctor), CBR, expansibilidade, análise

granulométrica por peneiramento e ensaio físico para determinação dos limites de

liquidez (LL) e índice de plasticidade (IP). Atualmente para realização dos ensaios

de Proctor, CBR e expansibilidade é usado os mesmos corpos de prova, sendo que

destes, os resultados obtidos são apresentados por relatório, de acordo com a

recomendação da Norma DNIT.

O uso dos ensaios tem como objetivo caracterizar o solo avaliado quanto à

resistência mecânica, compressibilidade e permeabilidade, sendo estes, os fatores

mais importantes na hora de se avaliar um material a ser utilizado na execução de

um aterro (TRENTER, 2001 Apud. Souza, 2014).

A realização do lançamento e compactação das camadas de base se dá pela

utilização de várias formas de energia (impacto, vibração, expansão entre outras).

Assim, o resultado dessa atividade pode ser observado por meio do aumento de seu

peso específico e resistência a compactação, pela diminuição do índice de vazios,

permeabilidade e expansibilidade. Dessa forma, esses ensaios visam identificar as

diversas variações que o solo está propenso quando compactado com uma dada

energia.

40

3.3.1. Teste umidímetro ou sistema “Speedy”

Segundo estudos do GEOSERV, este teste tem o objetivo de determinar a

umidade do solo pelo emprego do aparelho Speedy, sendo esta determinada pela

pressão do gás resultante da ação da água contida na amostra sobre o carbureto de

cálcio que se introduz no aparelho (SILVA,2008).

Para realização desse ensaio é necessário o uso da seguinte aparelhagem:

Balança de precisão.

Kit do método Speedy.

Almofariz e espátula.

De acordo com Altoé et al. (2015), esse método deve ser aplicado somente

para solos que não contenham pedregulho, ou agregado, caso haja torrões é

necessário o uso do almofariz para desfaze-los, ele é apropriado somente para o

controle de compactação de solos, solo-cimento e misturas estabilizadas, de

granulometria fina.

3.3.1.1. Realização do ensaio

Para execução deste ensaio procedeu-se da seguinte forma:

Coleta da amostra a ser utilizada;

Pesagem da amostra na balança do próprio conjunto speed;

Colocação da amostra na câmara do aparelho;

Inserção na câmara duas esferas de aço e duas ampolas de carbureto de

cálcio, de forma cuidado pelas paredes da câmara;

Fechamento do aparelho;

Movimentos verticais repetidamente para quebrar as ampolas. Dessa

forma, aumenta a pressão interna da câmara possibilitando sua leitura pelo

manômetro.

Com os valores da pressão e com o peso da amostra, faz-se a busca na

tabela existe do conjunto “speed”, assim por ela é possível obter o valor da

umidade em forma de porcentagem relativa ao peso da amostra úmida.

41

3.3.1.2. Resultados obtidos

Para obtenção da umidade existente na amostra deve-se após realizar a

leitura no manômetro comparar o valor encontrado a uma tabela inclusa no ensaio,

conforme exemplo a seguir:

Tabela 3: Tabela para análise do umidimetro

Figura: Tabela presente no parelho de Speedy para determinação de umidade. Fonte: Pereira. J. A. (2015)

De acordo com as normas do DNIT (1994), no método de ensaio com o uso

do equipamento Speedy, caso a leitura seja inferior a 20kpa (0,2kgf/cm²) o

procedimento deve ser refeito utilizando uma massa maior de amostra, contudo,

coso a leitura seja superior a 15 kpa (1,5kgf/cm²) o ensaio deverá ser repetido, mas

com uma quantidade de massa menor da amostra (ALTOÉ et al., 2015).

O experimento foi utilizado uma amostra de 20g. onde o resultado da leitura

do manômetro foi de 0,34 kg/cm². Obtendo assim uma umidade de 1,65%.

PRESSÃO

FINAL

kg/cm²

0,10 0,50 1,00 2,00

0,15 0,70 1,50 3,10

0,20 1,00 2,00 4,20

0,25 1,20 2,50 5,20

0,30 1,50 3,10 6,40

0,35 1,80 3,60 7,50

0,40 2,00 4,10 8,70

0,45 2,30 4,70 9,90

0,50 2,50 5,20 11,10

0,55 2,80 5,80 12,30

0,60 3,10 6,40 13,60

0,65 3,30 6,90 14,90

0,70 3,60 7,50 16,30

0,75 3,90 8,10 17,60

0,80 4,20 8,70 19,00

0,85 4,40 9,30 20,50

0,90 4,70 10,00 21,90

0,95 5,00 10,50 23,40

1,00 5,20 11,10 25,00

1,05 5,50 11,70 26,60

1,10 5,80 12,30 28,20

1,15 6,10 13,00 29,80

1,20 6,40 13,60 31,60

1,25 6,60 14,30 33,30

1,30 6,90 14,90 35,10

1,35 7,20 15,60 37,00

1,40 7,50 16,30 38,90

1,45 7,80 16,90 40,80

1,50 8,10 17,60 42,80

1,55 8,40 18,30 44,90

1,60 8,70 19,00 47,00

1,65 9,00 19,70 49,20

1,70 9,30 20,50 51,50

1,75 9,60 21,20 53,80

1,80 9,90 21,90 56,20

1,85 10,20 22,70 58,70

1,90 10,50 23,40 61,30

1,95 10,80 24,20 63,90

PESO DA AMOSTRA A SER UTILIZADA

ATÉ 10% 20g

DE 10% A 20% 10g

DE 20% A 60% 5g

2 - QUANDO O MANOMETRO INDICAR

PRESSÃO IGUAL OU MAIOR DO QUE

1,5kg/cm2, REPETIR A OPERAÇÃO

PESO DA

AMOSTRA

UMIDA

TABELA PARA CALCULAR A UMIDADE

UMIDADE EM %

PESO DA AMOSTRA UMIDA

20g 10g 5g

UMIDADE

PREVISTA

OBSERVAÇÕES:

1 - UMIDADE INDICADA NA TABELA É

RELATIVA AO PESO SECO DA

AMOSTRA.

42

3.3.2. Ensaio de compactação do solo (Proctor)

Segundo Caputo (1975 apud, Silva, 2008), entende-se como compactação de

um solo, o processo manual ou mecânico que visa reduzir o volume de seus vazios

e, assim, aumentar sua resistência, tornando-o mais estável. De acordo com Silva

(2008), em geral, existem cinco fatores para a compactação de um solo:

Aumentar resistência à carga;

Eliminar recalque do solo ou qualquer outro dano;

Aumentar sua estabilidade ou dar a ele estabilidade;

Redução do teor de umidade ou água com filtragem ou drenagem;

Expulsão de ar.

Assim, esse tipo de ensaio consiste em realizar através de sucessivos

impactos de um soquete padronizado na amostra de solo dentro do molde metálico.

Como mostra a imagem abaixo:

Figura 6: Instrumentos utilizado para realização do Ensaio de compactação (Proctor) Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Conforme indicações de Souza (2014), a realização do ensaio ocorre da

seguinte forma:

a) Fixa-se o molde à base metálica, ajusta-se o cilindro complementar e

apoia o conjunto em base plana e firme (não esquecer de pesar o

conjunto). Compacta-se no molde o material com o disco espaçador

(caso do molde grande), com fundo falso, em camadas iguais, cada

camada receberá golpes caindo de certas alturas distribuídos

43

uniformemente sobre a superfície das camadas. O número de golpes,

dependerá do tipo de Ensaio Proctor a realizar; caso necessário utiliza-

se o papel filtro para evitar a aderência entre o material e a superfície

metálica (ou disco espaçador).

b) A compactação de cada camada deve ser presumida de uma ligeira

escarificação da camada subjacente com espátula.

c) Após a compactação da última camada, remove-se o cilindro

complementar, tendo-se antes o cuidado de destacar com a espátula o

material aderido. Com uma régua de aço biselada arrasa-se o material

na altura exata do molde.


Para a análise da amostra coletada os materiais utilizados foram os

seguintes: balança de precisão; molde cilíndrico; soquete cilíndrico; cápsulas para

determinação de umidade; Estufa. Na realização desse experimento foi colocado o

solo seco ao ar em um recipiente, onde lá ele foi bastante misturado, sendo

adicionando pequenas quantidades de água a amostra até ela apresentar uma certa

consistência afim de obter a homogeneização do solo, conforme imagem a seguir.

Figura 7: A- Amostra do solo seco. B- Amostra do solo após ser inserido certa quantidade de água Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Posterior a isso foi feita disposição do solo homogeneizado em um molde

cilíndrico (figura 12). Em seguida, realizou-se a compactação do solo em 5 (cinco)

camadas no molde cilíndrico. A cada camada colocada no molde foi dado 12

pancadas com o soquete (figura 13), fazendo com que a amostra ficasse bem

compactada, conforme mostra figura 14.

44

Figura 8: disposição da amostra no molde cilíndrico Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Figura 9: Compactação realizada na amostra coletada pelo método de Proctor


Figura 10: material compactado dentro do molde de cilindro


Ao finalizar da compactação remove-se o cilindro complementar, obedecendo

os cuidados de destacar com a espátula o material aderido. Com uma régua de aço

biselada foi arrasado o material na altura exata do molde, conforme imagens a

seguir.

45

Figura 11: arrasado o material na altura exata do molde Fonte: Pereira, J. A. (2016)

3.3.2.2. Resultados obtidos

Para realização dos cálculos foi medido o volume do molde, onde foi

encontrado o valor de 2.138cm³, considerando o peso do molde de 4,220g, o peso

do soquete com 4,536g. Foi dado em torno de 12 golpes a cada camada, sendo que

a amostra apresentava 5 camadas. Dessa forma, a cada camada notava-se a

variação no valor do seu peso bruto úmido, peso do solo seco, densidade do solo,

peso bruto úmido, peso da água, peso do solo seco, umidade media e densidade do

solo seco.

Então para o calcular dos resultados utilizou-se as seguintes formulas:

Equação 2: Equação do peso do solo úmido

𝑃𝑠𝑢 = 𝑃𝑠𝑏 − 𝑃𝑚

Onde:

Psu - Peso do solo úmido Psb - Peso do solo bruto Pm - Peso do molde

Equação 3: Densidade do solo úmido

𝐷𝑠𝑢 =𝑃𝑠𝑚

𝑉𝑚

Em que:

Dsu - Densidade do solo úmido Psm - Peso do solo úmido Vm - Volume do molde

46

Equação 4: Densidade do solo seco

𝐷𝑠𝑠 =𝐷𝑠𝑢

1 + ℎ

Onde: Dss - Densidade do solo seco

Dsu - Densidade do solo úmido h – umidade

OBS: PS = Ph e h = PS 1+h PA

Onde:

PA P. bruto úmido – P. bruto seco PS P. bruto seco – P. capsula Os resultados obtidos foram expressos em tabela, conforme será apresentado

a seguir.

47

Tipo de Documento: Código Emissão:

FORMULÁRIO DE INSPEÇÃO

Revisão: Página:

MOLDE Nº

VOLUME DO MOLDE

PESO DO MOLDE

PESO DO SOQUETE

Nº DE CAMADAS

1 7970 3750 1,754 50,00 1,90 48,10 4,0 1,687

2 8200 3980 1,862 50,00 2,75 47,25 5,8 1,759

3 8400 4180 1,955 50,00 3,60 46,40 7,8 1,814

4 8340 4120 1,927 50,00 4,45 45,55 9,8 1,756

5 8090 3870 1,810 50,00 5,30 44,70 11,9 1,618

LOTE:

LADO: REG. :

01

%

1

50,0

0,8

49,16

1,7Umidade ( % )

Título do Documento:

SISTEMA DE GESTÃO INTEGRADO

2

DENSIDADE

MÁXIMA:

01 de 01

UMIDADE HIGRO.

COMPACTAÇÃO

4536

Peso da Água

Cápsula - N°

ESPESSURA DO DISCO

ESPAÇADOR

1

2138

4220

Peso Bruto Seco

Peso da Cápsula

Peso Bruto Úmido

VANGIVALDO ESTUDO

CALCULISTA : PROCEDÊNCIA :

PESO

DA

ÁGUA

1,814

UMIDADE ÓTIMA:

7,8

2 1/2"

12Peso do Solo Seco

DENSIDA

DE DO

SOLO

SECO

%

PESO

SOLO

SECO

UMIDADE

%

ÁGUA

ADICIONAD

A

05

GOLPES / CAMADA

URCA EQUIPE 27/04/2016

PESO

SOLO

ÚMIDO

DENSIDA

DE SOLO

ÚMIDOÁGUA

EXISTENTEPO

NT

O N

º

PESO

BRUTO

ÚMIDO

PESO

BRUTO

ÚMIDO

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE

PESO

DA

CÁPSULA

LABORATÓRIO : OPERADOR : DATA :

RODOVIA: TRECHO:

BARRO VERMELHO- BARBALHA

SUB-TRECHO:

PROCED.SAIB. SUB-LEITO: LOCAL.FURO ESTACA:

BASE

PROFUNDIDADE EM CM:

0

1,500

1,550

1,600

1,650

1,700

1,750

1,800

1,850

1,900

3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0

De

nsi

da

de

Má

xim

a -

g/c

m3

Umidade ótima - %

Compactação

g/cm³

%

Tabela 4: Resultado obtido no ensaio de compactação

Fonte: Coral construtora Rodovalho Alencar (2016) apud. Pereira, J. A. (2016)

Conforme pôde ser observado, o solo apresenta uma densidade ótima no

valor de 1,814 g/cm³ e sua umidade ótima apresentar 7,8%. Dessa forma,

obedecendo os critérios de umidade ótima e densidade a mostra de solo se encontra

48

dentro dos padrões necessário para utilização deste tipo de solo na execução da

base de uma estrada.

3.3.3. Ensaio de Expansibilidade

De acordo com Moura (2009), essa fase se dá após o término da

compactação do corpo-de-prova onde o ensaio é preparado para sua imersão por

um período de 96 horas. Dessa forma, o molde juntamente com o solo em amostra

ficam imersos em água durante 4 dias corridos, onde no decorrer desse processo é

identificado a variação da expansão da amostra dentro do corpo de prova a cada 24

horas.


Essa fase se deu após o ensaio de compactação do corpo-de-prova onde ele

foi preparado para imersão durante o período de 4 (96 horas). Durante essa fase o

molde + solo úmido compactado e fixado na base de maneira que o solo fique em

contato com a base. Assim, no espaço deixado pelo disco espaçador, sobre o solo,

é colocado um disco de papel de filtro, a base perfurada e os pesos anelares, é

colocado o tripé com extensômetro, para o registro da expansão na borda do colar

(MOURA,2009).

Antes de imergir o corpo de prova foi feito a primeira leitura do extensômetro.

Posteriormente a isso foi realizado a sua imersão no tanque para saturação. A partir

daí foram efetuadas periódicas leituras no extensômetro a cada 24 horas, no período

de 4 dias.

Após o período de submersão, o molde com o corpo de prova foi retirado e

deixado secar durante 15 minutos, conforme indicações de Souza et al. (2014).

Então, foi feita a pesagem do conjunto, para determinação do peso de água

absorvida da nova densidade do solo.

Assim, o cálculo do peso da água absorvida foi obtido pela seguinte formula:

49

Equação 5: Equação do peso de água absorvido

𝑃𝑎𝑎 = 𝑃𝑚+𝑎𝑎 − 𝑃𝑚+𝑎𝑑

Onde:

Paa - Peso de água absorvida após a drenagem;

Pm+aa - Peso do conjunto molde + amostra úmida compactada antes da

submersão;

Pm+ad - Peso do conjunto molde + amostra úmida compactada depois da

submersão;

3.3.4. Ensaio CBR – Californian Bearing Ratio

Este tipo de ensaio é normatizado pela ABNT-NBR 9895 Solo – Índice de

Suporte Califórnia. Assim, sua realização tem como objetivo principal identificar a

resistência de suporte de materiais de camadas de pavimentos e subleitos.

Para a realização deste tipo de ensaio é necessário o uso das seguintes

ferramentas, obedecendo recomendações NBR 9895:

Prensa

Pistão de penetração, constituído geralmente de aço, com 49,6 mm de

diâmetro e altura em torno de 190 mm, variável conforme as condições de

operação e fixo à parte inferior do anel (VALEJOS et al, 2005);


Para realização deste ensaio foi colocado na parte superior do corpo de

prova, dentro do molde, a sobrecarga utilizada no ensaio de expansão.

Posteriormente a isso, foi levado o conjunto ao prato da prensa e feito o

assentamento do pistão de penetração do solo para a aplicação de uma carga

(aproximadamente 4,5 Kgf), controlada pelo anel do dinamômetro, de acordo com

figura a seguir.

50

Figura 12: Disposição do molde cilíndrico na prensa Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Desse modo, faz-se a zeragem dos extensômetros do anel do dinamômetro e

de medida de penetração do pistão. Então, dá-se início ao rotacionarmento da

manivela da prensa, observando os tempos e valores de penetração apresentados

nas leituras do extensômetro do anel, como mostra figura abaixo.

Figura 13: Processo de leitura extensômetros do anel do dinamômetro Fonte: Pereira, J. A. (2016)

3.3.4.2. Resultados Obtidos

Para garantir uma melhor visualização o resultado do ensaio de expansão foi

expresso em forma de tabela, conforme pode ser observado a seguir:

51

Tabela 5: Ensaio de C. B. R.


De acordo com a tabela N° 5 pode-se perceber que a amostra apresenta um

baixo índice de penetração juntamente com o ensaio de expansão, sendo a

penetração encontrada no valor de 4,20 kg/cm² e a expansão no valor de 0,02%.

Isso se deve pelo fato do solo apresentar características de solo arenoso.

Tipo de Documento:


Revisão: Página:

2

Úmido

Seco 5.575 339

330 7

k= 0,1338

Tempo Leitura Leitura Difer. Exp.

min. Pol mm Extens. Determ. Corrigido Padrão % Dia Hora Defl.mm mm mm

00:30 0,025 0,63 10 1,3

01:00 0,050 1,27 16 2,1

01:30 0,075 1,90 20 2,7

02:00 0,100 2,54 22 2,9 2,94 70 4,2

03:00 0,150 3,81

04:00 0,200 5,08 30 4,0 4,01 105 3,8

06:00 0,300 7,62 32 4,3 132

08:00 0,400 10,16 161

10:00 0,500 12,70 182

4,20 0,02

Penet. Pressão

0,025 1,3

0,050 2,1

0,075 2,7

0,100 2,9

0,200 4,0

0,300 4,3

LADO:

0

C.B.R

50,00

-

-

-

-

50,00

Umidade ( % ) 1,7

DADOS DE COMPACTAÇÃO

Umidade Higrosc. - %

Diferença de Umidade - %

1,7

6,1


Título do Documento:

6.000

0,84

49,16

04

2 1/2 ''

06

CÁLCULO DA ÁGUA

Anel Din.

N.º

Datas

27/04/2016

7,8

1,814

346

Pressão - Kg/cm2

Peso Total da amostra

ENSAIO DE PENETRAÇÃO

5.670

Expansão

Umidade ótima - %

Agua a Juntar (ml)

1,588

Constante

Dens. Máxima - Kg/m3

Penetração

Moldagem

0,35

0,37

0,38"

0,02CBR =

2,297

4.910

"

"

9.130

EXP. =

29/04/2016

P. Bruto Úmido

01/05/2016

28/04/2016

Peso da Água

Peso da Cápsula

Peso do Solo Seco Peso do Soquete

3,19

46,81

UMIDADE Higroscópica

Peso Úmido

Peso Bruto Seco

4220Cápsula - N°2138

Peso do Molde

De Moldagem Molde N.º

12,10Altura do Molde

Volume do Molde

N.º de Camadas

4.536

05

12Golpes/Camada

RODOVIA: LOCAL: ESTACA:

Peso do solo

Passando na# N 4

30/04/2016 0,38

Dens. Seca

Peso do Pedregulho Ret. # N 4

Espessura do disco

SUB-TRECHO:

118,5

TRECHO:

0,38"

Grau de compac.

2,150

Emissão:

FI.IT-69

01 de 01

Código:

Peso Úmido

de

Verificação

6,8

01

OPERADOR:

0,03

DATA :

27/04/2016

CAMADA:

REGISTRO :

0

CALCULISTA:

URCA

Dens. Úmida

EQUIPE


BASE

01

VANGIVALDO

LABORATORIO:

0

0,00

PROF. ( CM ):

0

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350

Pre

ssão

Kg

/m²

Penetração em pol.

Índice de Suporte California

52

3.3.5. Método do frasco de areia

Atualmente este método é um dos mais utilizados para o controle da

densidade do solo. De acordo com Moura (2009, p. 5), este ensaio é realizado

basicamente da seguinte forma:

Esse procedimento consiste em abrir um furo na superfície da camada, medindo a massa do material escavado, para obter a massa do furo. O volume do furo pode ser encontrado ao inserir areia dentro do furo de maneira a completa-lo. Dessa forma, conhecendo-se a massa de areia suficiente para preencher o furo e através da densidade conhecida da areia temos o volume do furo.

Para realização desse tipo de experimento foi necessário a seguinte

aparelhagem, conforme indicações da Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana

da cidade de Recife (2003):

Frasco de vidro ou de plástico translúcido com cerca de 3.500 cm3 de

capacidade, dotado de gargalo rosqueado, com funil metálico provido de

registro e de rosca para se atarraxar ao frasco;

Bandeja quadrada rígida, metálica, com cerca de 30 cm de lado e bordas

de 2,5 cm de altura, com orifício circular no centro, dotado de rebaixo para

apoio do funil anteriormente citado;

Nível de bolha;

Pá de mão (concha);

Talhadeira de aço, com cerca de 30 cm de comprimento;

Martelo com cerca de 1 kg;

Balança para permitam determinar nominalmente 1,5 kg e 10 kg, com

resolução de 0,1 g e 1 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis;

Recipiente que permita acondicionar a amostra, sem perda de umidade;

Estufa capaz de manter a temperatura entre 105°C e 110°C; nos casos em

que seja impraticável a utilização da estufa, o teor de umidade pode ser

determinado por outro método, devendo o mesmo ser explicitamente

indicado na apresentação dos resultados;

53

Cilindro metálico de volume conhecido (cerca de 2.000 cm³), cujo diâmetro

interno seja igual ao diâmetro interno do funil do frasco de areia, para

determinação da massa específica aparente de areia;

Peneiras de 1,2 mm a 0,59 mm, de acordo com as normas NBR-NM-ISO

2395:97, NBRNM-ISO 3310-1:97 e NBR-NM-ISO 3310-2:97.


Inicialmente fez-se a determinação da massa de areia que preenche o funil.

Dessa forma, foi realizado os seguintes procedimentos:

Montagem do frasco ao funil, considerando que o frasco estava cheio de

areia (figura 18), com isso determinou-se a sua massa necessária;

Figura 14: Montagem do funil ao frasco de areia Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Inserção do frasco com funil, de modo que o funil estivesse apoiado na

bandeja. Assim, foi aberto o registro existente no funil para deixar a areia

cair pelo orifício da bandeja até encher completamente o recipiente (figura

19). Ao fim dessa parte, fechou-se o registro e retirou-se o frasco com o

funil, considerando que neste momento o frasco se encontra com o restante

da areia, por fim, determinou-se sua massa;

54

Figura 15: A – Abertura do registro; B - Posicionamento do frasco com o funil em cima da bandeja

durante abertura do registro. Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Agora, juntamente com os dados anteriores fez-se a determinação da

massa da areia deslocada, sendo ela resultante da diferença entre a massa

que preencheu o funil e a que resultou da disposição da areia dentro do

recipiente, pela seguinte fórmula, de acordo com Empresa de Manutenção

e Limpeza Urbana da cidade de Recife (2003):

Equação 6: Equação da massa especifica da areia

𝑀3=𝑀1−𝑀2 Onde:

𝑀1 - Massa necessária para encher o funil (g); 𝑀2 - Massa de areia resultante no funil (g); 𝑀3 - Massa da areia deslocada (g).

Ainda segundo indicações da Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana da

cidade de Recife (2003), esse procedimento deve ser realizado pelo menos duas

vezes, pois a massa de areia, a ser usada nos cálculos, deve ser a média de três

determinações. Dessa forma, não são aceitos, na composição da média, resultados

individuais que diferenciem mais de 1% do valor da média.

Assim, dando sequência ao experimento faz-se a determinação da massa

específica aparente da areia que foi realizada da seguinte forma:

A B

55

Conforme citado anteriormente faz-se a montagem do fraco com o funil e

define-se a sua massa, M1;

Agora realiza-se a colocação do frasco com o funil apoiado na bandeja,

nessa parte a bandeja foi deslocada para a parte de cima da borda de um

cilindro metálico de volume conhecido (V). Faz-se a abertura o registro,

deixando a areia cair até encher o cilindro metálico. Posteriormente é

fechado o registro, feita a retirada do frasco como funil, novamente o frasco

estando com a areia restante, então, determina-se sua massa, M2;

Fazendo-se uso dos dados obtidos anteriores foi feita a determinação da

massa da areia que preenche o cilindro, pela seguinte fórmula, de acordo

com Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana da cidade de Recife

(2003):

Equação 7: Equação da massa de areia para preencher o cilindro

𝑀4=𝑀1−𝑀2−𝑀3 Onde:

𝑀1 - Massa necessária para encher o funil (g); 𝑀2 - Massa de areia resultante no funil (g); 𝑀3 - Massa da areia deslocada (g);

𝑀4 - Massa da areia que preenche o cilindro de volume conhecido (g).

Da mesma forma como dito anteriormente, segundo indicações da Empresa

de Manutenção e Limpeza Urbana da cidade de Recife (2003), esse procedimento

deve ser realizado pelo menos duas vezes, pois a massa de areia, a ser usada nos

cálculos, deve ser a média de três determinações. Dessa forma, não são aceitos, na

composição da média, resultados individuais que diferenciem mais de 1% do valor

da média.

Dessa forma, calcula-se a massa especifica da areia, pelo uso da seguinte

equação de acordo com Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana da

cidade de Recife (2003):

Equação 8: Equação da massa especifica da areia

𝑀𝑒𝑠𝑝.=𝑀6/𝑉

Em que:

Mesp. = massa específica aparente da areia, em g/cm3; M6 = massa da areia que preencheu o cilindro, em g; V = volume do cilindro, em cm³.

56

Então, dando continuidade ao experimento, faz-se a determinação da massa

de areia que preenche a cavidade do terreno. Desse modo, realizou-se os seguintes

passos:

Colocação da bandeja em contato com a superfície do terreno, em torno do

local escolhido, assim realiza-se uma pequena escavação, com a ajuda de uma

talhadeira, fazendo-se assim um furo circular no terreno com profundidade de

aproximadamente de 15 cm, conforme apresentada na figura abaixo;

Figura 16: Processo de escavação e coleta do solo para amostra Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Coleta do solo extraído da cavidade, realização da determinação da massa

do material;

Figura 17: Processo de finalização de escavação e coleta do solo Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Identificação do teor de umidade do solo retirado da cavidade (h);

Montagem do frasco com o funil, considerando o frasco cheio de areia,

determinação de sua massa;

57

Colocação do frasco com o funil em cima da bandeja, onde posteriormente

é feita a abertura do registro, deixando a areia cair até encher o buraco.

Fecha-se o registro, retira-se o conjunto frasco com o funil, estando o

frasco com a areia restante, faz-se a determinar sua massa;

Definição da massa de areia que preencheu o funil para disposição da areia

ao buraco, uso da seguinte equação de acordo com Empresa de

Manutenção e Limpeza Urbana da cidade de Recife (2003):

Equação 9: Equação da massa da areia necessária para encher o funil


𝑀1 - Massa necessária para encher o funil (g); 𝑀2 - Massa de areia resultante no funil (g); 𝑀3 - Massa da areia deslocada que preencheu o funil (g).

Dessa forma, determina-se a massa da areia deslocada que preencheu a

cavidade no terreno, pela fórmula, de acordo com Empresa de Manutenção

e Limpeza Urbana da cidade de Recife (2003):

Equação 10: Equação da massa da areia deslocada que preencheu a cavidade do terreno


𝑀1 - Massa necessária para encher o funil (g); 𝑀3 - Massa de areia resultante no funil (g);

𝑀4 - Massa da areia deslocada para preenchimento do buraco (g).

Por fim, fazendo-se uso dos dados obtidos anteriormente foi calculado a

massa específica aparente seca do solo “in situ”, utilizando a expressão, de

acordo com Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana da cidade de

Recife (2003):

Equação 11: Equação da massa específica aparente seca do solo “in situ”

𝑀𝑒𝑠𝑝.𝑎𝑝. = 𝑀𝑒𝑠𝑝.. (𝑀ℎ

𝑀4) . (

100

100 + ℎ)

Em que:

Mesp.ap. - Massa específica aparente seca, do solo “in situ”, em g/cm3; Mesp - Massa específica aparente da areia, em g/cm3, M h = Massa do solo extraído da cavidade no terreno, em g;

58

M4 = Massa da areia que preencheu a cavidade do terreno, em g; h = Teor de umidade do solo extraído da cavidade no terreno, em %. 3.3.5.2. Resultados Obtidos

Juntamente com os outros ensaios realizados o resultado do ensaio do cone

com areia foi expresso em forma de tabela, conforme poderá ser melhor

compreendido em seguida.

Tabela 6: Resultado do ensaio do cone com areia


Conforme visto o ensaio apresenta uma taxa de compactação no valor de

74,6% considerando sua densidade máxima no valor de 1,814 e a umidade ótima no

valor de 7,8%.

TIPO DE DOCUMENTO Estabelecimento

REGISTRO

TITULO DO DOCUMENTO Revisão: Emissão:

1 27/04/2016

Nº 01 02

_ 27-04-2016 27-04-2016

_

E - x - o X L/D

DE 0,00 0,00

A 0,20 0,20

Nº 01 02

ANTES A 6.000 6.000

DEPOIS B 4.500 4.500

DIFERENÇA A-B 1.500 1.500

Nº 01 01

C 500 500

A-B-C=P 1.000 1.000

d 1.350 1.350

V = P/d 0,741 0,741

h% 5,8 5,8

Ph 1,060 1,060

Ps=Ph.(100/(100+h)) 1,002 1,002

Ds =Ps/v 1,353 1,353

REGISTRO Nº 01 01

DNS.MAX(g/dcm³) DM 1,814 1,814

UMID.ÓTIMA H% 7,8 7,8

%=Ds/Dm 74,6% 74,6%

Nº

Ph

Ps

Pa=Ph-Ps

h%=Pa/Ps

OBSERVAÇÃO :

OPERADOR : FISCAL : VISTO :

EQUIPE

SUB TRECHO : PROFU : DATA :

0 0 27/04/2016

TRECHO : ESTACA DA COLETA :

BARRO VERMELHO- BARBALHA 0

CAMADA : LABORATORISTA :

BASE

DENSIDADE DO SOLO SECO (g/dcm³)

ENSAIO DE

LABORATÓRIO

GRAU DE COMPACTAÇÃO

UMIDADE

CÁPSULA

VANGIVALDO

PESO DO SOLO UMIDO (g)

PESO DO SOLO SECO (g)

PESO DA ÁGUA (g)

UMIDADE

PESO DA AREIA NO FURO (g)

DENSIDADE DA AREIA (g/dcm³)

VOLUME DO FURO (dcm³)

UMIDADE

PESO DO SOLO UMIDO (g)

PESO DO SOLO SECO (g)

PESO DO FRASCO

COM AREIA

FUNIL

PESO DA AREIA NO FUNIL (g)

ESTACA

PROFUNDIDADE

(CM)

REGISTRO

POSIÇÃO

SISTENA DE GESTÃO INTEGRADA

0

ENSAIO DE DENSIDADE "IN SITU" METADO DO FRASCO DE AREIA

PRODUÇÃO ENSAIO DE DENSIDADE "IN SITU" MÉTODO DO FRASCO DE AREIA

FURO

DATA

59

3.3.6. Ensaio de granulometria

Este ensaio é utilizado para a determinação da percentagem em peso que

cada faixa especificada de tamanho de partículas representa na massa total

ensaiada e através dos resultados obtidos desse ensaio é possível a construção da

curva de distribuição granulométrica (Souza, 2014). Assim, para realização desse

tipo de experimento foi necessário a seguinte aparelhagem:

Peneira de 2’

Peneira de 1’

Peneira de 3/8 polegadas (9.5mm)

Peneira N° 4 (4.8mm)

Peneira N° 10 (2.0mm)

Balança de precisão

Estufa

Capsula para colocar as amostras.


De início pesou-se uma amostra de 1.000 gramas (figura 22), sendo essa

quantidade utilizada para a realização do ensaio de peneiramento.

Figura 18: Pesagem da amostra coletada da estrada


Dando continuidade ao experimento faz-se a disposição das peneiras uma

sobre a outra conforme ordem de abertura, sendo que se inicia com a peneira de 2’

(maior abertura) e finalizando com a peneira com peneira N° 200 (menor abertura),

conforme mostra a imagem abaixo:

60

Figura 19: Montagem das peneiras para passagem amostra

Fonte: MULTIQUIP (2004)

Agora faz-se a lavagem das amostras em água corrente sendo retida nas

peneiras apenas os grãos maiores conforme a abertura existe em cada. Assim, a

imagem abaixo demostra o processo de lavagem para passagem dos grãos pela

peneira.

Figura 20: Processo para passagem dos grãos pelas peneiras Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Com realização desse processo notou-se que nas peneiras de 2’, 1’, 3/8

polegadas (9.5mm) e N° 4 (4.8mm) a quantidade retida foi de 0,00. Contudo, na

peneira N° 10 (2.0mm) a quantidade retida foi de 3,45g. desse modo faz-se o cálculo

o peso úmido restante pela seguinte equação, que é:

Equação 12: Equação do peso úmido

𝑃𝐻 = 𝑃ℎ𝑝 − 𝑃ℎ𝑟 Onde:

𝑃𝐻 - Peso úmido 𝑃ℎ𝑝 - Peso úmido passado na peneira 𝑃ℎ𝑟 - Peso retido na peneira

61

Dando continuidade ao experimento faz-se novamente a lavagem da amostra,

agora em quantidade menor por ter sido retida 3,45g na peneira anterior, conforme

figura 25 abaixo.

Figura 21: Porção retida na peneira N° 10 (2.0 mm)


Ao termino da lavagem da amostra percebeu-se que na peneira N° 40 (0,42

mm) ficou retido a quantidade de 14,08g, como mostra a figura 26 a seguir.

Figura 22: Porção retida na peneira N° 40 (0,42 mm) Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Para continuação do experimento é feito novamente o cálculo do peso úmido

restante. Novamente faz-se a lavagem da amostra que resultou da passagem pelas

outras peneiras, passando agora pela peneira N° 200 (0,074). A quantidade retida foi

71,77g, conforme pode ser visto na imagem a seguir.

62

Figura 23: Porção retida na peneira N° 200 (0,074 mm) Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Para os cálculos seguintes será preciso saber a umidade do solo, então, é

feito o teste de umidade pelo método da estufa. Para isso, foi separado a quantidade

de 50g do material utilizado no teste granulométrico. Desse modo, é feita a

disposição da amostra na estufa que é ligada todos os dias durante uma semana

com a temperatura entre 105°c – 110°c.

O intuito deste experimento é determinar a quantidade de água presente no

solo em seu estado natural. O resultado obtido foi o seguinte, conforme tabela

abaixo:

Tabela 7: Resultado obtido pelo método da estufa

UNIDADE %

PESO BRUTO 50,0

PESO DA ÁGUA 0,84

PESO DO SOLO SECO 49,16

UMIDADE 1,7% Fonte: Pereira, J. A. (2016)

Desse modo, entende-se que da amostra de 50g colocada na estufa, após

sua secagem o seu peso seco foi de 49,16g. Então o peso de água encontrada na

amostra foi de 0,84g. Já, para o cálculo da umidade é só fazer a divisão do peso da

água dividido pelo peso do solo seco, o que nos deu uma umidade de 1,7%.

63

Tipo de Documento: Código: Emissão:


Título do Documento: Revisão: Página:

3

Peso Peso %

Retido que Passa que Passa

Pol mm Parcial Acumulado Am.Total Pol 100

2" 50,8 983,3 100,0 2"

1" 25,4 983,3 100,0 1"

3/8" 9,5 983,3 100,0 3/8"

N.º 4 4,8 983,3 100,0 N.º 4

N.º 10 2,0 3,5 979,8 99,6 N.º 10 Obs:

N.º 40 0,42 14,1 84,2 85,4 N.º 40 FAIXA " FF " DNIT

N.º 200 0,074 71,8 12,5 12,6 N.º 200 FORA DE FAIXA

TRECHO: REGISTRO:

01

LADO: PROF. ( CM ):

996,6

979,8

PROCEDENCIA:

Peso Bruto Seco

Peso da amostra Seca

Peneiras

0,10170K1=

BASE

DATA :

27/04/2016


Peneiras

3,5

URCA

ESTACA DA COLETA:

DNER-ES 303/97

1,7

Peso Bruto Úmido

Peso Úmido

LABORATORIO:

t

o

t

a

l

parcial

Peso da Cápsula

SUB-TRECHO:

98,3

Peso Seco Pass. na # Nº 10

K2=

CONSTANTES

1,01352

Peneiramento

Peso da Água

Parcial

983,3

Peso Solo Seco

AMOSTRA Total

Umidade %

16

0,84

49,16

1.000,0

13

Peso Úmido Pass. na # Nº 10

100,0

Cápsula - N°

UMIDADE %

10

Peso Bruto Úmido

Peso Retido na # Nº 10

GRANULOMETRIA POR PENEIRAMENTO

50,00

Cápsula - N°


01 de 01

FI.IT-70

2

2 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% P

ASS

AN

DO

NÚMERO DAS PENEIRAS

CURVA GRANULOMÉTRICA

% Passa.

FAIXA DNIT

FAIXA DNIT

200 40 10 4 3/8" 1" 2

3

4

3

3.3.6.2. Resultados Obtidos

Juntamente com os outros ensaios realizados o resultado do ensaio de

granulometria também foi expresso em forma de tabela, conforme poderá ser melhor

compreendido em seguida.

Tabela 8: Resultado da realização do ensaio de granulometria


64

Segundo o resultado do ensaio de granulometria grande parte da amostra

utilizada ficou retida apenas na peneira N° 200, sendo está no valor 71,80%. Assim,

pode-se perceber que a amostra é constituída de uma granulometria fina,

demostrando características de solo bastante arenoso.

3.3.7. Ensaio do Limite de liquidez (LL) e limite de plasticidade (LP)

A plasticidade do solo, ou limites de consistência, é determinada através de

dois ensaios de limite de liquidez (LL) e limite de plasticidade (LP) onde, o LP é o

teor de umidade abaixo do qual o solo perde a capacidade de ser moldado e passa

a ficar quebradiço (SOUZA, 2014). Já, o LL tem como definição o menor teor de

umidade com que uma amostra de solo pode fluir (BUSATO et al., 2009).

Para a realização desses ensaios são necessários os seguintes

equipamentos:

Estufa;

Casa grande;

Espátula metálica;

Cinzel;

Capsula de alumínio;

Balança;

Gabarito cilíndrico;

Placa de vidro.

3.3.7.1. Realização dos ensaios

Como pode ser observado pelo experimento de granulometria apenas 12,64%

do solo apresenta argila ou silte. Desse modo, o solo passa a apresentar um baixo

índice de plasticidade, isso se dá por este ser um solo arenoso. Sendo assim, não

foi possível a realização destes experimentos.

Vale lembrar que, apesar do solo apresentar baixo percentual de plasticidade

isso não o torna inadequado para uso apenas, significa que o mesmo ao ser

submetido a elevadas quantidades de água não terá uma grande expansão/

inchaço.

65

4. ANALISE DE TODOS OS RESULTADOS

Em toda obra de construção deve-se obedecer algumas especificações e

normas para que a obra termine com uma boa qualidade. Em uma construção de

uma estrada não seria diferente.

Na Tabela de N°9 pode-se observar da melhor maneira possível os resultados

obtidos com os ensaios realizados no laboratório de solos, fazendo também a

comparação com as indicações e especificações mínimas necessárias para uma

base de uma estrada segundo o DNIT.

Pode-se notar que o solo atingiu alguns dos requisitos básicos para serem

utilizados em uma base, porém o C.B.R. ficou muito abaixo do que se precisa para

ser usado nessa área.

Tabela 9: Resultados e comparações de todos os ensaios

TABELA DE COMPARAÇÃO DE RESULTADOS INDICAÇÕES SEGUNDO DNIT E DER/PR RESULTADOS OBTIDOS NO SOLO ESTUDADO

Os materiais utilizados como base devem ser insentos de materiais vegetais e

impurezas prejudiciais

Todo o material utilizado foi insento de material vegetal e impurezas

A porcentagem de material que passa na peneira N° 200 não deve ultrapassar a

2/3 da porcentagem que passa na peneira N° 40

A porcentagem do material que passa na peneira N° 200 foi de 12,6 g numa amostra de

100 g; sendo que a quantidade retida na peneira N° 40 foi de 14,8 g. O material é

inferior a 2/3.

O limite de liquidez deve ser igual ou inferior a 25%. Como a maior parte da amostra é composta

por areia e apenas 12% composto por silte + argila, o índice de plasticidade e liquidez foi

baixo e não se podia fazer o ensaio.

O limite de Pasticidade deve ser inferior a 6%

O índice de suporte califórnia , deve apresentar o valor mínimo pra uma base

de 50% O valor do CBR utilizado na base foi de apenas

4,2%

A expansão medida no ensaio do ISC não deve ser superior a 0,3%

A expansão do solo utilizado na base foi de 0,2%


66

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Conforme estudo realizado, identificou-se que a estabilização de um solo

pode ser definida como o melhoramento de qualquer uma das suas propriedades

avaliando assim, seu comportamento sob o ponto de vista da engenharia. Desse

modo, conforme citado anteriormente o solo obedeceu alguns requisitos básicos

apresentados nas normas do DNIT, entretanto, através da realização dos ensaios

notou-se que alguns requisitos não atendiam a essas condições.

Através do ensaio de granulometria observou-se que a porcentagem do

material que passa na peneira de n° 200 não deve ultrapassar 2/3 da porcentagem

que passa na peneira n° 40, segundo as especificações do DNIT. Nos ensaios

mostra-se que a quantidade realmente foi inferior, visto que a quantidade que passa

é pouco é pouco mais de 12% da amostra e a passa na peneira N° 40 é quase 15%.

O limite de Liquidez deve ser igual ou inferior a 25%, e o índice de

plasticidade igual ou inferior a 6%, segundo as especificações do DNER. No material

utilizado não foi possível obter o valor exato, pois o solo apresentava pouca

quantidade de argila e silte, componentes necessários para o resultado final do (LL)

e (LP).

O Índice de Suporte Califórnia apresentou um valor de 4,20kg/cm² de

penetração, sendo esse um valor bem acima do esperado para um solo usado na

execução da base de estrada, segundo as especiações do DER-ME. Ainda de

acordo com DER-ME, a expansão medida no ensaio do ISC não deve apresentar

um valor superior de 0,3%. Nessa parte o solo apresentou um bom aspecto, já que a

expansão do solo estudado foi de 0,2%.

Dessa forma, infere-se que o solo é em sua grande parte arenoso com um

bom grau de compactação e densidade. Contudo, notou-se que a amostra

apresentou uma baixa expansão e CBR abaixo do que é pedido em muitas

especificações de projetos de Estrada. Desse modo, é indicado para a execução da

base da referida estrada a utilização de outro tipo de solo, algum solo brita, para

acontecer o melhoramento do CBR juntamente com o solo da amostra, para que o

mesmo passe a apresentar melhores condições. Assim, fazendo-se uso dessas

orientações a estrada apresentara melhores condições de desempenho e maior

tempo de vida.

67

REFERÊNCIA

ALMEIDA, G. C. P. Caracterização Física e Classificação dos Solos. Universidade federal de Juiz de Fora - Faculdade de engenharia Departamento de transportes, Juiz de Fora, 2005. Disponível em: http://files.agrouesc.webnode.com/200000004-c0ddfc1d49/APOSTILA_SOLOS.PDF. Acesso: dezembro de 2015. ALTOÉ, C. R. et al. Determinação da umidade - Método “Speedy”. Relatório Descritivo de Procedimentos Experimentais realizados no Laboratório para avaliação da disciplina de Laboratório de Mecânica dos Solos do Curso de Engenharia Civil, do Centro Universitário São Camilo, Cachoeiro de Itapemirim – ES, 2015. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAg3nEAB/relatorio-metodo-speedy. Acesso: dezembro de 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7207/82 – Definição de PAVIMENTO - Especificação. Rio de Janeiro, 1982. BANDEIRA, C. FLORIANO, E. P. Avaliação de impacto ambiental de rodovias. Caderno Didático nº 8, 1ª ed./ Clarice Bandeira, Eduardo P. Floriano. Santa Rosa, 2004. Disponível em: http://rodoviasverdes.ufsc.br/files/2010/03/Avalia%C3%A7%C3%A3o-de-impacto-ambiental-de-rodovias.pdf. Acesso: dezembro de 2015. BARROS, R. F. Utilização do revestimento fresado da br-104, como material de reforço da camada de base e/ou sub-base. Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do Centro Acadêmico do Agreste - CAA, da Universidade Federal de Pernambuco – UFPE. Caruaru, 2013. Disponível em: https://www.ufpe.br/eccaa/images/documentos/TCC/2012.2/tcc2_versaofinal201202%20-%20rafael%20falcao%20barros.pdf. Acesso: Janeiro de 2016.

BERNUCCI, L. B. et al. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. PETROBRAS: ABEDA, Rio de Janeiro, 2006. 504 f.: il. Disponível em: http://www.ufjf.br/pavimentacao/files/2011/08/Pavimenta%C3%A7%C3%A3o-Asf%C3%A1ltica-cap2.pdf. Acesso: dezembro de 2015. BUSATO, C. R. et al. Relatório: Ensaios em laboratório. Trabalho apresentado como nota para a disciplina de Materiais de construção do curso de Engenharia Civil do Centro de Ciências Tecnológicas de terra e do Mar da Universidade Vale do Itajaí. Itajaí, 2009. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAXweAF/trabalho-sobre-II-Ip. Acesso: dezembro de 2015. CONSTRUTORA RODOVALHO ALENCAR / Coral. Planilha de ensaio de compactação, limite de liquidez, limite de plasticidade, C.B.R., expansão, método do frasco de areia e planilha do ensaio granulométrico. 2016 COUTO, J. B. Estudo de misturas de solo – agregado em base e sub-base rodoviárias do Rio Grande do Sul: Caracterização em laboratório e execução

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http://www.ebah.com.br/content/ABAAAg3nEAB/relatorio-metodo-speedy

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http://rodoviasverdes.ufsc.br/files/2010/03/Avalia%C3%A7%C3%A3o-de-impacto-ambiental-de-rodovias.pdf

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