materiais aula 7 - ensaios mecânica dos pavimentos v2003

ENSAIOS FUNDAMENTAIS DA MECÂNICA DOS PAVIMENTOS

ENSAIO DE DEFORMAÇÃO PERMANENTE EM SOLOS E BRITAS

Umedecimento de Amostra Seguido de

Homogeneização. Argila Laterítica de Ribeirão

Preto/SP

Preparo das Amostras• Coleta do material no campo (jazida ou pista)• Secagem ao ar livre ou em estufa com temperatura controlada• Destorroamento e retirada da umidade higroscópica do material• Quarteamento e separação em amostras de 4.000 gramas (molde de 10 cm de diâmetro por 20 cm de altura• Umedecimento até a umidade ótima e homogeneização do material• Condicionamento em sacos plásticos e repouso na câmara úmida

Amostra Devidamente Umedecida e

Homogeneizada. Argila Laterítica de Ribeirão

Preto/SPCorpo-de-prova dentro do

molde com superfície arrasada

Amostras Acondicionadas em Sacos Plástico. Laterita

de Porto Velho/RO

Amostra de 4.000 gramas seca em estufa e aguardando

umedecimento. Laterita de Porto Velho

Compactação dos Corpos-de-Prova• Utilização de moldes cilíndricos tripartidos de dimensões 10

cm (diâmetro) por 20 cm (altura), ou de 15 cm de diâmetro por 30 cm de altura• Divisão em 10 camadas de aproximadamente 2 cm de altura, e com número de golpes variados de acordo com a energia de compactação necessária.• Utilização de colarinho para as camadas finais• Retirada do colarinho seguida de nivelamento do topo do corpo-de-prova• Desmolde do corpo-de-prova• Colocação de pedra porosa na parte inferior do Top Cap e envolvimento com membrana impermeável• Inserção do corpo-de-prova no equipamento triaxial e conexão dos transdutores de deslocamentos (LVDT)

Processo de desmolde do corpo-de-prova

Corpo-de-prova desmoldado

Aspecto da pedra porosa e Top Cap

Aspecto geral dos corpos-de-prova



Afundamento Categoria 4: associado a atrito e

abrasão dos agregados e finos do pavimento (idem

categoria 1)

Categorias de Afundamentos de Trilha-de-roda. Dawson e

Kolisoja (2004)

Afundamento Categoria 1: Pós compactação da

camada granular (base)

Estado de tensões gerado em um elemento do subleito pela ação da carga de roda

Afundamento Categoria 3: Deformação cisalhante tanto no

subleito quanto na camada granular

Afundamento Categoria 2: Deformação cisalhante na superfície do pavimento

Analogia com a Situação de Campo

h

vh

carga

x

pavimento

subleito

vh

h

v

v

hv hv

1A

eixo da tensão principal maior -posiçãoA

eixo da tensão principal maior-posição B

A B

PP

1B

A1

B1

A

B B

A

3

3

33

tensão

deslocamento (x)

v

h

hv

(a) - tensões normais e tangenciais

(b) - rotação dos planos principais

Caso Extremo de Categoria 3 em um Pavimento da Escócia.

Rodovia Interflorestal da Escócia Exibindo Afundamento de 2ª

Categoria.

PSI

“N”

Fim da Vida Útil

Numeração das Estacas

Variação do Valor de PSI dos Pavimentos (Estacas) Analisados na Pista

Experimental da AASHO. Extraído de SHARP e BOOKER (1984).



Vista dos transdutores de deslocamento LVDTs

Ensaio Propriamente Dito

• Ajuste dos transdutores de deslocamento

• Montagem da câmara de tensão confinante incluindo a tampa metálica

• Acerto do pistão junto ao top cap

• Verificação das mangueiras de ar comprimido

• Zerar os LVDTs

• Programar o estado de tensões relativos ao golpe de ajuste

• Programar o estado de tensões do ensaio

Equipamento triaxial de cargas repetidas

Vista geral do equipamento de cargas repetidas

Janela do programa que gerencia o ensaio de

deformação permanente



Tipos de Comportamento dos Materiais de Pavimentação Quanto à Deformação

Permanente

Avaliação da Deformação Permanente

Pesquisa de ocorrência do Shakedown. Areia Fina de Campo Azul/MG

Padrões de Comportamento Quanto à Ocorrência do Shakedown (Acomodamento Estrutural)

Pesquisa de Ocorrência do Shakedown

Variação da Deformação Permanente em Função do Número de Ciclos de Aplicação de

Ciclos. Argila de Ribeirão Preto/SP

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000

N

Ep

(m

m)

ARP 01 ARP 02 ARP 03 ARP 04 ARP 05 ARP 06 ARP 07 ARP 08 ARP 09



Cálculo das Contribuições das Camadas de Solos ou Britas do Pavimento para o Afundamento Total de

Trilha-de-roda:

Estado de Tensões Induzido em um Elemento do Pavimento Solo pela Ação da Carga de

Roda

Parâmetros do Modelo de Deformação Permanente

Proposto

Estado de Tensões

Item Material Classificação R21 2 3 4

1 Laterita Acre Pedregulho 0,105 0,839 -0,014 0,041 0,939

2 Brita Graduada Chapecó Pedregulho 0,079 -0,598 1,243 0,081 0,951

3 Cascalho Corumbaíba Pedregulho 0,180 -0,212 0,840 0,443 0,898

4 Laterita de Porto Velho Pedregulho 0,180 0,470 0,336 0,047 0,809

5 Argila de Ribeirão Preto LG’ 0,206 -0,24 1,34 0,038 0,986

6 Areia Argilosa do ES LG’ 0,643 0,093 1,579 0,055 0,909

7 Solo Papucaia NS’/NA’ 0,244 0,419 1,309 0,069 0,946

8 Areia Fina de Campo

Azul/MG

NA 0,050 -1,579 1,875 0,064 0,868

9 Tabatinga Acre NG’ Não recomendado

432 )()((%)00

31

Nd

p

revestimento

base

sub-base

subleito

1

3z=hi(N).zp

i= p

i

P

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