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Comparao dos Resultados Obtidos Atravs do Ensaio Mini-CBR de Laboratrio com os Resultados Obtidos Atravs do Mini-CBR de Campo Alessandro de Cillos Silva; Anna Silvia Palcheco Peixoto e Daniela Massami Ide Departamento de Engenharia Civil, Universidade Estadual Paulista, Bauru, So Paulo RESUMO: Nesse trabalho esto apresentadas as primeiras anlises de um estudo de comparao entre os valores de mini-CBR de laboratrio e mini-CBR de campo. Esse ltimo utilizando-se um equipamento desenvolvido na FEB/Unesp (Bauru) baseado num procedimento de ensaio sugerido pelo antigo DNER. Para tanto, foram realizados ensaios em solo arenoso e argiloso com teores de umidade variando 2% para mais e para menos da umidade tima. Esses primeiros resultados indicaram um coeficiente de variao de 12,74% para o solo arenoso e de 9,69% para o solo argiloso. Quanto repetibilidade, os resultados se apresentaram repetveis tanto para o teor de umidade quanto para o mini-CBR de campo. Porm, sugere-se que o controle de capacidade de suporte atravs do mini-CBR de campo dependa sempre de uma calibrao prvia com o solo a ser utilizado. PALAVRAS-CHAVE: Mini-CBR de Laboratrio, Mini-CBR de Campo, Coeficiente, Repetibilidade. 1 INTRODUO O ensaio de mini-CBR foi desenvolvido na Iowa State University, com a finalidade de simplificar os procedimentos de compactao e determinao dos ndices de capacidade de suporte e expanso, reduzindo a quantidade de material necessrio, exigindo menor esforo na execuo.

Porm, muitas vezes os resultados obtidos em laboratrio no representam as peculiaridades que ocorrem no campo. Neste sentido, o prof. Dr. Vladimir Coelho desenvolveu um equipamento na Unesp-Bauru para realizar o ensaio mini-CBR no campo, baseado num procedimento proposto pelo antigo DNER.

Dessa maneira, pretende-se nesse trabalho mostrar as primeiras comparaes entre os resultados obtidos atravs do ensaio de laboratrio e aqueles obtidos atravs do equipamento construdo na FEB/Unesp.

Para o desenvolvimento das atividades de laboratrio e campo, foram utilizados dois tipos de solo: um arenoso, do Campo Experimental de Fundaes da Unesp-Bauru e outro argiloso, da regio de Piracicaba, sendo ambas as cidades do interior do estado de So Paulo.

Atravs desses dois solos foram construdos dois pequenos aterros com teores de umidade variando 2% em relao umidade tima.

2 METODOLOGIA 2.1 Ensaios de Laboratrio Com os ensaios realizados no laboratrio foi possvel obter a caracterizao dos dois solos estudados, sendo realizado os ensaios apresentados na Tabela 1, com suas respectivas normas. Tabela 1. Normas referentes aos ensaios de laboratrio.

Ensaio Norma Massa Especfica dos Slidos NBR 6508/84

Granulometria Conjunta NBR 7181/84 Limite de Liquidez NBR 6459/84

Limite de Plasticidade NBR 7180/84 Massa Especfica dos Solos

(Cilindro Cravado) ----

Compactao NBR 7182/86 Mini-CBR DNER-ME 254/97 Mini-MCV DNER -ME 258/94

2.2 Ensaios de Campo

Antes de se iniciar a realizao dos ensaios de campo, foi realizada a execuo de dois pequenos aterros. Para ambos (solo arenoso e solo argiloso), utilizou-se o mesmo procedimento de compactao. Inicialmente foram realizadas as coletas dos dois tipos com as quantidades previstas nos respectivos dimensionamentos. Posteriormente, realizou-se

uma escavao de 2,20 x 2,20 m de largura e 25 cm de profundidade. Na base da escavao, o solo foi escarificado com o objetivo de promover uma boa ligao com o solo que foi posteriormente compactado e as paredes laterais foram protegidas por tijolos.

Durante o processo de compactao manual tomou-se os devidos cuidados para que o solo utilizado estivesse isento de matrias orgnicas. O soquete manual construdo de concreto e com massa aproximadamente de 15 kg era erguido e posteriormente solto repetidas vezes at ser obtido o grau de compactao desejado. O controle de qualidade da compactao foi realizado pela determinao do teor de umidade no local compactado atravs do Speed e do ensaio de cilindro cravado para obteno da massa especfica seca. A Figura 1 apresenta todo procedimento descrito neste subitem.

Figura 1. Escavao do aterro, proteo das paredes laterais com tijolos e compactao.

Para realizao do processo de compactao o aterro experimental foi dividido em trs reas, as quais foram compactadas com trs teores de umidade diferentes: Wt, W = -2% e W = +2%. As reas e os teores de umidade de compactao esto apresentados na Figura 2.

O propsito deste procedimento foi dispor de uma variao maior de teores de umidade, visando uma comparao entre os resultados dos ensaios de mini-CBR de campo com os de laboratrio mais consistente e confivel.

Figura 2. Diviso das diferentes umidades de compactao no aterro com solo arenoso e equipamento para realizao do ensaio de mini-CBR de campo.

Os ensaios de campo foram realizados de acordo com a metodologia de ensaio DER M 198-88, Mtodo de Determinao do Mini-CBR de Campo.

Tomou-se o cuidado de manter os aterros cobertos com uma manta plstica impermevel, com a finalidade de minimizar a perda de umidade do solo. Antes da realizao de cada ensaio de campo, a superfcie foi preparada de modo a deixar uma rea de 20 cm x 20 cm nivelada horizontalmente.

Na etapa seguinte, o suporte do macaco de aplicao de carga foi posicionado de forma a manter a vertical que passa pela ponta do macaco o mais prximo possvel do ponto em que fora realizada a penetrao. Como o suporte do macaco utilizado foi do tipo leve, realizou-se o nivelamento do equipamento com ele descarregado, para ento iniciar o carregamento com o material apropriado. Conseqentemente foi conectado o extensmetro e o pisto de penetrao, ficando por ltimo o assentamento da sobrecarga padro.

Antes de iniciar o ensaio, girou-se a manivela at que fosse verificada uma pequena movimentao do extensmetro do dinammetro (0,01 mm), confirmando o incio da aplicao do carregamento. Aps esta constatao, o extensmetro foi zerado para iniciar a penetrao.

Apenas uma fase do ensaio no foi realizada conforme a metodologia do DER (M 198-88). No campo experimental da Unesp-Bauru, a velocidade de penetrao de 1,25 voltas por minuto, foi inviabilizada pela falta de infra-estrutura do local (o local no dispunha de tomadas eltricas). Esta velocidade foi suprida realizando a rotao desejada manualmente.

As leituras do extensmetro do anel dinamomtrico, foram realizadas para as seguintes penetraes: 0,5 , 1,0 , 1,5 , 2,0 , 2,5 , 3,0 , 3,5 , 4,0 , 4,5 , 5,0 mm. 3 RESULTADOS OBTIDOS 3.1 Ensaios de Caracterizao A seguir apresentam-se atravs das Tabelas 2 a 6, os resultados obtidos atravs da realizao dos ensaios de caracterizao geotcnica: compactao, mini-CBR de laboratrio e mini-MCV. Tabela 2. Distribuio granulomtrica em porcentagem de ocorrncia. Frao Granulomtrica Solo Arenoso Solo Argiloso

Argila (%) 12,6 61,0 Silte (%) 2,9 18,1 Areia (%) 84,5 20,9

Tabela 3. Resultados de limites de consistncia.

Solo LL (%) LP (%) IP (%) Arenoso NL NP - Argiloso 49,10 36,22 12,88 Tabela 4. Parmetros de compactao.

Solo dmx (g/cm3) Wtima (%)

Arenoso 2,050 11,63 Argiloso 1,596 27,04 Tabela 5. Resultados do ensaio de mini-CBR de laboratrio.

Resultados Mini-CBR de Laboratrio

Solo Arenoso

Solo Argiloso

Umidade tima (%) 11,3 26,4 Massa Especfica Seca (g/cm3) 1,971 1,628

Mini-CBR Natural (%) 22,0 11,8 Mini-CBR Inundado (%) 5,5 7,6

Expanso (%) 0,0 0,0 Retrao (%) 0,3 1,5

Tabela 6. Parmetros obtidos a partir do ensaio de mini-MCV.

Solo d c Pi (%) e Arenoso 13,6 0,90 250,0 1,58 Argiloso 17,0 1,57 112,5 1,32

A partir dos resultados de laboratrio, conclui-se que o solo coletado em Bauru (arenoso) foi classificado com comportamento no latertico, ou seja, NS (siltoso) e conforme a classificao H.R.B., pertence ao grupo A-2-4.

O solo coletado na regio de Piracicaba (argiloso) foi classificado com comportamento no latertico, ou seja, NG (argiloso) e conforme a classificao H.R.B., pertence ao grupo A-7-5. 3.2 Ensaios de Mini-CBR Os resultados a serem apresentados a seguir baseiam-se na comparao dos resultados de laboratrio com os de campo.

Considerando que a massa especfica seca foi importante no controle do grau de compactao, para se realizar a comparao dos resultados de mini-CBR de campo com os de laboratrio, foi considerado os parmetros teor de umidade e mini-CBR, conforme descreve o procedimento a seguir.

O procedimento adotado para se iniciar o estudo comparativo entre os resultados de campo e de laboratrio, tanto para o solo arenoso quanto para o solo argiloso, foi a partir dos resultados de laboratrio. Primeiramente, fez-se um grfico, teor de umidade (W%) vs Mini-CBR (%) (na condio natural). Utilizando-se os resultados de laboratrio obteve-se uma equao e, atravs da mesma, tomou-se os valores de teores de umidade obtidos no campo para se conseguir uma previso do que seria o mini-CBR de laboratrio para os mesmos teores de umidade, Figuras 3 e 4.

Nas Tabelas 7 e 8 esto apresentados os resultados mini-CBR de campo e o respectivo valor obtido atravs da linha de tendncia dos resultados de laboratrio.

A partir dos dados obtidos, nas Tabelas 7 e 8, possvel visualizar, Figuras 5 e 6, as curvas de mini-CBR de campo e de laboratrio vs teor de umidade, para o solo arenoso e argiloso respectivamente, na situao natural.

Ao analisar as Figuras 5 e 6, contata-se que para o ensaio de laboratrio, a queda do valor de mini-CBR com o aumento do teor de umidade foi mais pronunciada, ou seja,

apresentou-se de forma mais coerente. Este fato deve-se ao melhor controle de parmetros envolvidos quando se realiza o ensaio em laboratrio. Entretanto, ao analisar os resultados dos ensaios de campo, observa-se que os valores d

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