Rio Grande/RS, Brasil, 23 a 25 de outubro de 2013



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Rio Grande/RS, Brasil, 23 a 25 de outubro de 2013.


USO DO ENSAIO DE DCP PARA ESTIMATIVA DO GRAU DE COMPACTAÇÃO E DO CBR DO SUBLEITO DE ESTRADAS DO MUNICÍPIO DE RIO GRANDE
SILVA, Maicon Lopes da

ALBUQUERQUE, Franlkin W. R.

RUVER, Cesar Alberto (orientador)

maiconengcivil@gmail.com
Evento: Congresso de Iniciação Científica

Área do conhecimento: 03 – Engenharias
Palavras-chave (Cone de Penetração Dinâmica, Controle de Compactação, Estimativa de Índice de Suporte Califórnia).
1 INTRODUÇÃO
Para o dimensionamento de pavimentos flexíveis no Brasil é largamente utilizado a metodologia que tem como base a resistência dos materiais baseada no Índice de Suporte Califórnia (ISC, ou do inglês CBR). Este método foi originalmente desenvolvido nos Estados Unidos pelo Corpo de Engenheiros do Exército daquele país, sendo posteriormente aferido e atestado em pistas experimentais da AASHTO (Sousa, 1981). O ensaio de CBR (ABNT, 1987) é um ensaio que mede a resistência relativa dos materiais constituintes das camadas de pavimentos em relação à resistência da pedra britada. O ensaio foi desenvolvido para ser realizado exclusivamente em laboratório, mas também é possível a sua realização in situ através de equipamentos especialmente concebidos para tal fim.

O cone sul-africano por ser um equipamento portátil e de fácil operação (podendo ser operado por uma única pessoa), tem sido utilizado para determinação da resistência de solos e controle de execução camadas de revestimento de pavimentos. Outra vantagem é a rápida execução do ensaio, se comparado com os ensaios tradicionais de campo, como: cilindro cortante, frasco de areia ou CBR. Apesar de não haver normalização brasileira para o equipamento e sua operação, o ensaio já é internacionalmente reconhecido, havendo inclusive uma norma americana (ASTM, 2009), sob o número D6951/D6951M-09: “Standard Test Method for Use of the Dynamic Cone Penetrometer in Shallow Pavement Applications”. Essa norma, além de padronizar e especificar o equipamento e apresentar a execução do ensaio, mostra que existe correlação entre o índice de cravação do cone sul-africano (DCP – em mm/golpe) com o índice de suporte Califórnia (CBR – em %), que pode ser expressa pela equação: CBR = a.DCPb, onde a e b são constantes que dependem do tipo de solo.



Com base nisso, o presente trabalho tem como objetivo apresentar as correlações e aferições do cone sul-africano, obtidas em laboratório com grau de compactação e com a determinação do Índice de Suporte Califórnia (Califórnia Bearing Ratio – CBR) de uma areia sedimentar, de origem eólica, que compõe do subleito e comumente é empregada como camadas reforço de subleito de pavimentos do município de Rio Grande/RS.
2 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO
Para a realização deste trabalho, foi coletada uma amostra da areia do subleito em trecho de estrada que estava sendo construído junto ao Corredor do Bolaxa, na Praia do Cassino, no município de Rio Grande/RS. Após a preparação da amostra, foram feitos ensaios de caracterização geotécnica: granulometria, limites de Atterberg, e, posteriormente, classificação do solo, inclusive pela metodologia MCT. Uma vez caracterizada, foram realizados ensaios de compactação nas energias normal, intermediária e modificada. Em um terceiro momento, foram feitos ensaios de CBR e DCP, na umidade correspondente a ótima de cada energia de compactação. A moldagem do CBR foi realizada no molde especificado pela norma, sendo empregadas cinco camadas. O DCP, apesar de ser um ensaio de campo, foi adaptado ao laboratório sendo utilizados dois moldes de CBR sobrepostos, sendo necessárias 12 camadas de areia compacta. Para os ensaios de DCP, o disco espaçador metálico utilizado na compactação das camadas, foi substituído por um disco de borracha para não danificar a ponteira do equipamento. Com os resultados dos ensaios de DCP estabeleceram-se correlações estatísticas dos valores de CBR, umidade e peso específico aparente seco, em função das energias utilizadas. Uma vez concluída a etapa de laboratório, ou seja, a calibração realizou-se ensaios de DCP em alguns trechos de estradas que estavam sendo construídas na mesma região de coleta da amostra. Ao final, estimaram-se os valores de CBR de campo, a partir das correlações estabelecidas.
3 RESULTADOS e DISCUSSÃO
Na fase atual do projeto de pesquisa já foi feita a caracterização geotécnica da areia empregada no estudo, bem como os ensaios de compactação, CBR e DCP. A areia empregada no estudo é composta por 95% de areia e somente 5% de finos, o que confere a areia uma cor escura. Por se tratar de areia não apresenta limites de liquidez e plasticidade. A areia é classificada como SP, A-3 e NA, pelas classificações HRB, SUCS e MCT, respectivamente. Possui o peso especifico real dos grãos de 2,62 g/cm³. Apesar das dificuldades do ensaio de compactação apresentadas pelas areias, foi possível estabelecer correlações satisfatórios entre o CBR e DCP. A qual foi usada na previsão do CBR de campo.
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O emprego do DCP mostrou-se eficiente. Foi possível obter uma equação para a estimativa do CBR para a areia. Vale salientar que a equação desenvolvida não necessariamente se aplica a outros solos.
REFERÊNCIAS
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 9895 – Solo – Índice de Suporte Califórnia. Rio de Janeiro/RJ, 1987, 14p.;

SOUSA, M. L. de. Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER). 3ª Edição, Rio de Janeiro/RJ, 1981, 34p.;



American Society for Testing and Materials (ASTM). D6951/D6951M-09: Standard Test Method for Use of the Dynamic Cone Penetrometer in Shallow Pavement Applications. Pensilvânia/EUA, 2009, 7p.

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