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BRASILIA, 30 de Agosto de 2016
ESTUDO DA RELAÇÃO ENTRE O MÓDULO DE RESILIÊNCIA E O CBR DE SOLOS COMO PARÂMETRO DE PROJETO DE PAVIMENTOS
PROJETO 05
Recursos para Desenvolvimento Tecnológico – RDT
Capítulo XX do Edital 02, Lote 06, item 10 do PER
Rodovia BR 116– Trecho São Paulo – Curitiba
1. INTRODUÇÃO
1. INTRODUÇÃO Pg. 99
Objetivos Gerais
O principal objetivo desta pesquisa é verificar a correlação entre características epropriedades mecânicas de resistência com a deformabilidade dos solos MR(MÓDULO DE RESILIENCIA) de solos de subleito encontrados ao longo da BR-116;
CBR – ensaio de resistência e leva o material à ruptura por excesso dedeformação. NÃO condiz com a maior parte dos problemas dos pavimentos.
subleito
Espessura H1
Carga P
1
Ruptura do
subleito
1. INTRODUÇÃO Pg. 99
Objetivos Gerais
O principal objetivo desta pesquisa é verificar a correlação entre características epropriedades mecânicas de resistência com a deformabilidade dos solos MR(MÓDULO DE RESILIENCIA) de solos de subleito encontrados ao longo da BR-116;
MR – ensaio de deformabilidade, que mostra as respostas de deformaçõesrecuperáveis (resilientes = elásticas) sob carregamentos repetidos
RESILIÊNCIA (ELASTICIDADE) simulam o funcionamento estrutural dospavimentos sob carregamentos.
1. INTRODUÇÃO Pg. 99
Objetivos Gerais
calibrar as equações que vem sendo frequentemente utilizadasem projetos de dimensionamento;
PERGUNTAS:
Equações empregadas para a previsão de MR e para dimensionar estruturasVALEM para nossas condições de solos e clima?
Ensaios de laboratório podem ser um bom indicador da resposta real decampo? Resposta de campo é pela DEFLEXÃO, que por retroanálise das baciasde deflexão podem-se calcular os módulos de resiliência das CAMADAS.
Como a pesquisa pode auxiliar nos novos projetos de restauração de maneira aprever antecipadamente seu comportamento?
2. PROCEDIMENTOS
DE CAMPO E
LABORATÓRIO
2. PROCEDIMENTOS DE CAMPO E LABORATÓRIO Pg. 99
Abertura de poços e coleta de amostras
Figura: Diretrizes
para coleta de
amostras e abertura
dos poços de
inspeção
Pg. 99
Ensaios de campo
(i) (ii) (iii) (iv)
(v) (vi) (vii) (viii)
(ix) (x) (xi)
(xii) (xiii)
(i) Marcação para
abertura das
janelas
(ii)Corte das placas
(iii)Extração de
corpos de prova
(iv)Ensaio LWD na
camada de BGS
(v)Limpeza da
camada
(vi)Ensaio de massa
especifica BGS
(vii)Coleta de
amostras
(viii)Ensaio LWD da
camada
subjacenteFigura: Etapas de trabalho do poço de inspeção km 418 (Pista Norte)
2. PROCEDIMENTOS DE CAMPO E LABORATÓRIO
Pg. 99
Ensaios de campo
(i) (ii) (iii) (iv)
(v) (vi) (vii) (viii)
(ix) (x) (xi)
(xii) (xiii)
(ix) Ensaio de massa
especifica camada
subjacente
(x) Placas e corpos de
prova extraídos
(xi) Fechamento com a
primeira camada de
BGS
(xii) Fechamento final
com CBUQ
(xiii) Trabalho concluído
Figura: Etapas de trabalho do poço de inspeção km 418 (Pista Norte)
2. PROCEDIMENTOS DE CAMPO E LABORATÓRIO
Pg. 99
Seleção de locais Tabela: Critério de amostragem com base nos indicadores estruturais
Classificação
(AREA)
(WSDOT, 2005)
Intervalo do
parâmetro
AREA (cm)
Condição
Subleito
(módulo
retroanalisado)
Intervalo de
Esl, retro
(kgf/cm2)
Intervalo
de Rc (m)
Quant.
Estimada de
Amostras
20 - 100 1
100 - 500 1
500 - 2000 1
20 - 100 1
100 - 500 1
500 - 2000 1
20 - 100 1
100 - 500 1
500 - 2000 1
20 - 100 1
100 - 500 1
500 - 2000 1
20 - 100 1
100 - 500 1
500 - 2000 1
20 - 100 1
100 - 500 1
500 - 2000 1
18Total
Asfáltico espesso 55 - 75
Fraco 200 - 500
Forte 1800 - 2200
Asfáltico delgado 40 - 55
Fraco 200 - 500
Forte 1800 - 2200
Flexível fraco 28 - 40
Fraco 200 - 500
Forte 1800 - 2200
2. PROCEDIMENTOS DE CAMPO E LABORATÓRIO
3. ENSAIOS
REALIZADOS E
RESULTADOS
3. ENSAIOS REALIZADOS E RESULTADOS Pg. 99
Localização dos poços de inspeção realizados
3. ENSAIOS REALIZADOS E RESULTADOS Pg. 99
Localização dos poços de inspeção realizados
3. ENSAIOS REALIZADOS E RESULTADOS Pg. 99
Estruturas de pavimento identificadas
Tabela: Estruturas identificadas
CA - concreto asfáltico; BGS - brita graduada simples;
RAP C/ EMULSÃO - Mistura de agregado de concreto
asfáltico reciclado e emulsão asfáltica; BGTC - brita
graduada tratada com cimento; SL - subleito.
3. ENSAIOS REALIZADOS E RESULTADOS Pg. 99
Estruturas de pavimento identificadas
Subleito
BGS – 16 cm
CBUQ – 13 cm
BASE
CIMENTADA –
19cm
Km 402
Subleito
BGS – 25 cm
CBUQ – 14 cm
RAP C/ EMULSÃO –
10 cm
Km 418
Tabela: Estruturas identificadas
3. ENSAIOS REALIZADOS E RESULTADOS Pg. 99
Comparativo entre condições de campo e laboratório
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2,250
2 3 4 5 6 7 8 9 10densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 414; A1-B; PM; CBR=58%laboratório
campo
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 418; A-5; PI; CBR=34%
laboratório
fogareiro
estufa
1,950
2,050
2,150
2,250
2,350
2,450
2,550
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 423; A-5; PI; CBR=50%
laboratóriofogareiroestufa
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 402; PI; CBR=47%
laboratório
fogareiro
estufa
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 405; PI; CBR=34%
laboratório (PI)
campo(fogareiro)
1,900
1,925
1,950
1,975
2,000
2,025
2,050
2,075
2 3 4 5 6 7 8 9
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 482; PI; CBR=25%
laboratório
campo(fogareiro)
1,500
1,550
1,600
1,650
1,700
1,750
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 460; PI; CBR=5%
laboratório (PI)
fogareiro
estufa
1,800
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 431; A-2-4; PI; CBR=32%
laboratório campo(fogareiro)
1,800
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 434; PI; A-2-4; CBR=46%
laboratório(PI) fogareiro estufa
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2,250
2 3 4 5 6 7 8 9 10densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 414; A1-B; PM; CBR=58%laboratório
campo
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 418; A-5; PI; CBR=34%
laboratório
fogareiro
estufa
1,950
2,050
2,150
2,250
2,350
2,450
2,550
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 423; A-5; PI; CBR=50%
laboratóriofogareiroestufa
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 402; PI; CBR=47%
laboratório
fogareiro
estufa
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 405; PI; CBR=34%
laboratório (PI)
campo(fogareiro)
1,900
1,925
1,950
1,975
2,000
2,025
2,050
2,075
2 3 4 5 6 7 8 9
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 482; PI; CBR=25%
laboratório
campo(fogareiro)
1,500
1,550
1,600
1,650
1,700
1,750
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 460; PI; CBR=5%
laboratório (PI)
fogareiro
estufa
1,800
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 431; A-2-4; PI; CBR=32%
laboratório campo(fogareiro)
1,800
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 434; PI; A-2-4; CBR=46%
laboratório(PI) fogareiro estufa
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2,250
2 3 4 5 6 7 8 9 10densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 414; A1-B; PM; CBR=58%laboratório
campo
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 418; A-5; PI; CBR=34%
laboratório
fogareiro
estufa
1,950
2,050
2,150
2,250
2,350
2,450
2,550
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 423; A-5; PI; CBR=50%
laboratóriofogareiroestufa
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 402; PI; CBR=47%
laboratório
fogareiro
estufa
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 405; PI; CBR=34%
laboratório (PI)
campo(fogareiro)
1,900
1,925
1,950
1,975
2,000
2,025
2,050
2,075
2 3 4 5 6 7 8 9
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 482; PI; CBR=25%
laboratório
campo(fogareiro)
1,500
1,550
1,600
1,650
1,700
1,750
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 460; PI; CBR=5%
laboratório (PI)
fogareiro
estufa
1,800
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 431; A-2-4; PI; CBR=32%
laboratório campo(fogareiro)
1,800
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
2,150
2,200
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
densid
ade a
p.
seca (
g/c
m3)
umidade (%)
km 434; PI; A-2-4; CBR=46%
laboratório(PI) fogareiro estufa
3. ENSAIOS REALIZADOS E RESULTADOS Pg. 99
Resultados de retroanálise dos módulos do subleito dos locais sondados (FWD)
km 402[A-2-4;
NA-NS']
km 405[A-1-b;
NS'/NA']
km 414[A-1-b;n.d.]
km 418[A-1-b;NG']
km 423[A-1-b;NG']
km 429[A-2-6;NG']
km 431[A-2-4;
NS'-NA']
km 434[A-1-b;
NS'-NA']
km 456[A-2-4;
NS'-NG']
km 460[A-7-6;
LG']
km 482[A-2-4;n.d.]
km 492[A-1-b;n.d.]
2008 441 521 708 540 332 0 454 338 926 1.382 525 903
2010 317 477 943 505 327 282 824 296 861 1.874 879 736
2011 335 749 1.165 609 410 374 674 432 959 1.911 950 949
2012 431 672 1.070 573 401 371 691 439 1.186 1.800 886 827
2013 350 671 597 527 376 325 903 410 877 2.112 691 1.612
2014 511 669 726 596 381 303 604 384 869 1.322 446 467
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
2.000
2.200
Mó
du
lo d
o S
ub
leit
o (
kg
f/cm
2)
4. COMPARATIVO MR
E MODELOS DE
PREVISÃO
4. MR e MODELOS DE PREVISÃOPg. 99
Resultados individuais – Ex. km 402
Comparativo entre MR de laboratório e modelos de previsão de MR (condição de umidade ótima)
-
500,0
1.000,0
1.500,0
2.000,0
2.500,0
3.000,0
3.500,0
4.000,0
4.500,0
5.000,0
Mód
ulo
de R
esili
ênci
a -
MR
(kg
f/cm
2)Condição de laboratório (umidade ótima, densidade máxima)
Pg. 99
Resultados individuais – Ex. km 402
-
500,0
1.000,0
1.500,0
2.000,0
2.500,0
3.000,0
3.500,0
4.000,0
4.500,0
5.000,0
Mó
du
lo d
e R
esili
ên
cia
-M
R (
kg
f/cm
2)
Condição de campo (umidade de campo, densidade de campo)
Comparativo entre MR de laboratório e modelos de previsão de MR (condição de umidade ótima)
4. MR e MODELOS DE PREVISÃO
Pg. 99
Resultados individuais – Ex. km 402
-
500,0
1.000,0
1.500,0
2.000,0
2.500,0
3.000,0
3.500,0
4.000,0
4.500,0
5.000,0
Mód
ulo
de R
esili
ênci
a -
MR
(kg
f/cm
2)
Condição de saturação máxima (S próximo a 100%)
Comparativo entre MR de laboratório e modelos de previsão de MR (condição de umidade ótima)
4. MR e MODELOS DE PREVISÃO
5. COMPARATIVO
CBR x MR
5. COMPARATIVO CBR x MR Pg. 99
Relação CBR e MR - Campanha 2 – PN (modelos da literatura x resultados obtidos)
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
0 5 10 15 20 25 30
Mó
du
lo d
e R
esili
ên
cia
-M
R (
kgf/
cm
2)
CBR (%)
Correlações MR x CBR
Heukelom e Klomp (1962) Webb e Campbell (1986) - areias argilosas
Preussler (1983) Visser et al (1983) - mínimo
Visser et al (1983) - máximo Bernucci (1995) - solos areno-argilosos lateríticos
km 402 (sd=0,41kgf/cm2) [NG'; A-7-5] km 405 (s3=0,14kgf/cm2) [NS'/NA'; A-1-b]
km 413 (s3=0,14kgf/cm2) [NS'-NG'; A-1-b] km 418,1 (sd=0,41kgf/cm2) [NS'-NG'; A-7-5]
km 423,5 (sd=0,41kgf/cm2) [NS'/NA'; A-7-6] km 428,965 (s3=0,14kgf/cm2) [NS'-NA'; A-1-b]
km 431 (sd=0,41kgf/cm2) [NG'; A-7-5] km 434 (sd=0,41kgf/cm2) [NS'-NG'; A-7-6]
km 456 (sd=0,41kgf/cm2) [NS'/NA'; A-6] km 460 (sd=0,41kgf/cm2) [LG'; A-7-6]
km 482 (sd=0,41kgf/cm2) [NS'/NA'; A-6] km 492 (sd=0,41kgf/cm2) [NS'-NG'; A-5]
5. COMPARATIVO CBR x MR Pg. 99
Estatísticas - Relação CBR e MR
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
LG'
(A-7
-6)
NG
'
NS'
/NA
'
NS'
-NG
'
NA
-NS'
NS'
-NA
'
ND
Re
laçã
o M
r(kg
f/cm
2)
/ C
BR
Classificação MCT
Boxplot
5. COMPARATIVO CBR x MR Pg. 99
Estudo do comportamento do MR em campo
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
LG'
(A-7
-6)
NG
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NS'
/NA
'
NS'
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NA
-NS'
NS'
-NA
'
NDM
ódul
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(kgf
/cm
2)
Classificação MCT
Boxplot
Gráficos boxplot dos valores de módulo de resiliência retroanalisados (AASHTO/93) por
tipo de solo (estudo 1)
6. EQUIPE
EXECUTORA
6. EQUIPE EXECUTORA Pg. 99
A empresa que coordena os serviços é a LATINA MANUTENÇÃO/ Grupo ARTERIS, associada com:
Laboratório de Tecnologia de Pavimentação – LTP – Escola Politécnica da USP;
JMCHAVES Consultoria Ltda.
Identificação dos participantes
• Coordenador Geral: José Mário Chaves
Equipe Centro de Desenvolvimento Tecnológico – Grupo ARTERIS
• Igor Amorim Beja
Assessoramento técnico LTP
• Liedi Bernucci
• Kamilla Vasconcelos
• Edson Moura
• Rosângela Motta
• Amanda Helena Marcandali
• Santi Ferri
• Rodrigo Pires Leandro
• Tiago Vieira
• Robson Costa
MUITO OBRIGADA!
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