ANÁLISE DO CONTROLE TECNOLÓGICO EM OBRA DE TERRAPLENAGEM:

ESTUDO DE CASO DA PAVIMENTAÇÃO DO SETOR WALDIR LINS I NO

MUNICÍPIO DE GURUPI - TO

Paulo José de Barcelos Netto1

Enicléia Nunes de Sousa Barros²

RESUMO

O acentuado índice demográfico eleva o número de construções civis de modo que o aprimoramento dos manejos torna-se necessário. Desde a etapa preliminar de uma obra é indiscutível a importância do terrapleno, cuja qual refere-se a movimentação de terras com a pretensão de nivelar o terreno para as condições de projeto da obra. Sua importância é evidente, já que esse serviço deve ser aplicado a qualquer obra da engenharia civil, independente do seu porte. Contudo, é notório que esta fase por muitas vezes é negligenciada por muitos profissionais, o que deriva diversos erros e até mesmo tragédias, desta forma é evidenciado a necessidade de uma modernização no seu maneio. Em vista disso, este trabalho averiguou essa ferramenta de gestão em uma obra de infraestrutura urbana no município de Gurupi, Tocantins. O estudo foi realizado em uma obra de pavimentação, onde foram coletadas amostras para a realização dos ensaios laboratoriais, como o de análise granulométrica, compactação (Proctor), limite de plasticidade (LP), limite de liquidez (LL), e o teste California Bearing Ratio (CBR), bem como também analisou os métodos empregados para a realização do aplainamento, que foi comparado com os resultados obtidos, com dados bibliográficas e normas. O que evidenciou a importância deste manuseio na obra. Foi observada a relevância da utilização das boas práticas nas obras de terrapleno, que através dos resultados obtidos nos ensaios notou a necessidade de adoção de um melhor controle tecnológico na realização do nivelamento do terreno.

Palavras-chave: Terrapleno. Manejo. Pavimentação.

ABSTRACT

The huge demographic index increases the number of civil constructions in a way that becomes necessary a management improved. From the preliminary stage of a work is undeniable the importance of the earth leveling, which refers to the movement of earth in the intention of leveling the ground for the project design conditions. Its importance is evident, as this service should be applied to any civil engineering work, regardless of its size. However, it is noticeable that this phase is often neglected by many professionals, what derives several errors and even tragedies, thus highlighting the need for a modernization in its management. Therefore, this work investigated this management tool in an urban infrastructure project in the municipality of Gurupi, Tocantins. The study was carried out in a pavement works, where samples were collected for laboratory tests, such as particle size analysis, compaction (Proctor), plasticity limit (PL), liquidity limit (LL), and the CBR test, as well was analyzed the

1 Graduando em Engenharia Civil pela Universidade de Gurupi (UNIRG) – Gurupi - TO – E-mail: paulobarcelos235@gmail.com 2 Orientador. Docente. Curso de Engenharia Civil da Universidade de Gurupi (UNIRG) – Gurupi – TO –

E-mail: enicleiajc@hotmail.com.

2

methods used for the accomplishment of the planing, that was compared with the obtained results, with the bibliographic data and norms. This evidenced the importance of this handling in the work. It was observed the relevance of the use of good practices in earthworks, which through the results obtained in the tests, noted the need of adopting a better technological control in a perform the leveling of the ground. Keywords: Earth leveling. Management. Pavement

INTRODUÇÃO

O elevado crescimento demográfico exige uma demanda maior por obras de

infraestrutura urbana e edificações, culminando em um aquecimento do mercado da

construção civil. Considerando as enormes dimensões que as cidades estão tomando,

existe uma necessidade de expansão na infraestrutura urbana, com o emprego de

métodos adequados que venham a preparar o terreno para a implantação de obras

civis, agregando uma melhor qualidade ao empreendimento. Nessa perspectiva, o

controle tecnológico de obras de terraplenagem tem a finalidade de atenuar os erros,

desde o projeto até a conclusão da obra (SOUZA, 2014).

Tem-se que terraplenagem é a movimentação de terras para nivelação do

terreno, quando estas são retiradas, é como corte, por outro lado, quando são

colocadas, são definidas como aterro. Seus processos estão compreendidos desde a

limpeza até a descarga do “bota fora”, quando necessário (PINTO, 2006).

A terraplenagem é composta por quatro fases em seu ciclo de operação,

sendo elas a escavação; o carregamento e transporte; descarga e espalhamento; e a

compactação. Estas fases estão inseridas desde início da execução até os ensaios

laboratoriais, os quais atestam a qualidade do material. Este método é utilizado para

diversos tipos de execuções como o de aterros, estradas, aeroportos, prédios,

barragens e até mesmo conjuntos habitacionais (VARGAS, 1978).

Apesar da importância da terraplenagem na construção civil, esta ainda é

pouco utilizada em sua forma correta, já que a maioria dos profissionais não realizam

o estudo geotécnico, o qual é um dos fatores essenciais para a execução de uma obra

de qualidade. A falta desse estudo ocasiona anomalias cujo os reparos e correções

3

podem gerar custos elevados. Isso se deve a cultura do “menor valor”, onde o que se

preza são os baixos custos iniciais em detrimento da eficiência e qualidade do serviço

prestado.

Na maioria dos casos o solo não tem características necessárias para receber

a construção, sendo evidente a necessidade da terraplenagem na execução de uma

obra de qualidade. Constituída de várias etapas, a terraplenagem objetiva adequar o

solo a obra que deverá receber, de modo que estas fases compõem desde os ciclos

de operações até os ensaios laboratoriais, atestando assim a qualidade do material

(ABRAM, 2000).

O solo pode apresentar diversas ocasionalidades como: resistência frágil, ser

bastante compressível ou apontar detalhe economicamente não atrativo. Dentre as

possíveis soluções é a otimização das particularidades da engenharia no local da obra

e da execução da terraplenagem (LIMA, 2013).

Desta maneira este trabalho tem como objetivo evidenciar a importância do

controle tecnológico para a execução da obra. Buscará realizar ensaios laboratoriais

e análise de campo, de modo a sintetizar e comparar estas informações a obras

bibliográficas originalmente publicadas ou traduzidas na língua portuguesa,

pertinentes ao tema.

1 TERRAPLENAGEM

A fase executiva da terraplenagem é uma fase fundamental para a construção

de obras da engenharia civil, pois esta prepara o terreno para a aplicação de diversos

tipos de obras como: residências; aeroportos; rodovias; saneamento; portos; entre

várias outras aplicações, o que remete a suma importância dessa etapa (SOUZA,

2014).

Para a realização de um projeto de terraplenagem, devem ser considerados

pontos importantes, que são fundamentais para que não ocorram problemas futuros;

dessa forma, é indispensável fazer testes que irão caracterizar os solos em questão.

4

1.1 Compactação

Segundo a normativa DNIT 108 (2009) de ES, para a execução do aterro tem

de se utilizar dos materiais originários dos cortes que foram feitos e quando necessário

do empréstimo, sendo eles designados por uma análise adequada ao projeto. Para

obtenção de um aterro deve-se aplicar a compactação.

Fernandes (1994), define a compactação como o procedimento que a massa

de solo que é formado por elementos sólidos, pelo ar e água, encontra-se uma

redução do índice de vazios através da expulsão do ar, que ocorre após o emprego

de cargas de formas repetitivas. Existe uma relação entre a densidade da água e das

partículas sólidas, que é denominado como o teor da água, da mesma forma é

observado no solo solto e descompactado e também na forma mais compactada. A

compactação fornece um acréscimo na resistência ao cisalhamento, uma menor

deformabilidade e uma menor permeabilidade.

1.1.2 Teor de Umidade Ótima

A aplicação de água no solo, diminui o potencial capilar, a resistência a fricção

e resistência ao cisalhamento do solo. Quando a umidade está baixa, a fricção é alta

o que é prejudicial para reduzir os vazios do solo. Já quando gradativamente aumenta

o teor de umidade, constata-se que há lubrificação em meio aos grãos, ficando mais

fácil a saída do ar alocado no solo (RIBEIRO, 2008).

Conforme Pinto (2006), chega um determinado momento em que o teor de

umidade se encontra em uma quantidade perfeita, onde a água evita que o ar saia, e

não diminui a fricção, não altera a reorganização das partículas do solo e nem

aumenta a consistência do solo, entende-se isto como a umidade ótima onde há uma

proporção ideal de água, solo e ar em relação à energia aplicada para a compactação.

A compactação está diretamente ligada a umidade ótima e a densidade de

massa seca, que quando a umidade está acima da ótima e é aplicada a energia sobre

o aterro, o solo não apresentará resultados eficientes, já que a força não consegue

expulsar os vazios, e quando está abaixo da umidade ótima, a força provocará um

5

aumento de densidade seca (PINTO, 2006).

2 CARACTERIZAÇÃO DOS SOLOS - ENSAIOS

Para que se possa obter uma avaliação precisa dos solos, devem ser feitos

procedimentos conforme as normas NBR7181/2016, NBR7182/2016, NBR7180/2016,

NBR6459/2016 e NBR 9895/2016 referentes a análise granulométrica, Compactação

(Proctor), Limite de plasticidade, Limite de liquidez e CBR.

Segundo Silva (2016), os resultados obtidos caracterizam os solos a partir das

suas consistências, granulometria, umidade e densidade real do solo.

2.1 Análise Granulométrica A análise granulométrica é um dos parâmetros fundamentais que determina a

composição de partículas em amostras de sedimentos. Esta análise ajuda a

determinar o tamanho do grão e a porcentagem das frações de tamanho individual na

amostra específica.

Segundo Dias (2004), analisar a grandeza das partículas permite entender

características importantes, desde a sua origem, resistência, maturidade textural,

composição, a alteração química, além dos efeitos da abrasão sobre as partículas e

dos depósitos de sedimentação.

Figura 1. Exemplo de curva de distribuição granulométrica do solo.

Fonte: Pinto (2006)

6

2.2 Limites de Atterberg ou Limites de Consistência

Segundo Dias (2004), analisar a grandeza das partículas permite entender

características importantes, desde a sua origem, resistência, maturidade textural,

composição, a alteração química, além dos efeitos da abrasão sobre as partículas e

dos depósitos de sedimentação.

De acordo com Pinto (2006), meramente a classificação granulométrica não

salienta bem o comportamento dos solos sob o ponto de vista técnico. As frações finas

do solo têm uma grande importância nesse comportamento. Já as variações do teor

de umidade estão diretamente ligadas aos limites de consistência, quando mais úmido

este irá se comportar como um líquido, quando perde parte da sua água, fica plástico,

e quando mais seco, se torna quebradiço.

Os limites de Atterberg são conhecidos como Limite de Liquidez e Limite de

plasticidade, estes indicam a mudança de comportamento do solo em relação à

umidade presente no mesmo. Esses limites são encontrados através de ensaios que

são regidos pelas normas NBR 6459/2016 (limite de liquidez) e NBR 7180/2016 (limite

de plasticidade).

Figura 2. Limites de Atterberg dos solos

Fonte: Pinto (2006)

2.2.1 Limite de Liquidez

O limite de liquidez determina o maior de teor de umidade no solo, que quando

excedido passa a se comportar como líquido, segundo a norma NBR 6459/2016

através do aparelho de Casagrande, se faz uma ranhura no solo e depois de 25 golpes

7

constata-se se a abertura se fechou, definindo o teor de umidade presente no solo.

Figura 3. Aparelho de Casagrande

Fonte: Cava (2018)

2.2.2 Limite de Plasticidade

O limite de plasticidade, indica o menor teor de umidade no qual se consegue

fazer um molde de um cilindro de 3 mm com a palma da mão como representado na

figura 4.

Figura 4. Ensaio de limite de plasticidade

Fonte: Viana (2011)

2.2.3 Índice de Plasticidade

O índice de plasticidade é o fator que determina que o solo se encontre no

8

estado plástico, este é determinado pela diferença do limite de liquidez com o limite

de plasticidade, conforme a equação 1.

IP = LL − LP (1)

Conforme aponta Caputo (1987), os solos podem ser classificados da

seguinte maneira:

Fracamente plásticos – 1< IP<7;

Mediamente plásticos – 7 <IP <15;

Altamente plásticos – IP >15.

Figura 5. Índices de alguns solos do Brasil

Fonte: Pinto (2006)

2.3 CBR – California Bearing Ratio

O ensaio de CBR NBR 9895/2016 é realizado a fim de definir a resistência e

expansão de um solo em um corpo de prova, desta forma faz-se uma determinada

pressão padronizada, através de um pistão cilíndrico no material, fazendo uma relação

a pressão precisada para penetrar este pistão e a pressão necessitada para penetrar

este mesmo pistão em uma pedra britada padrão.

Por meio deste mesmo ensaio pode se determinar a expansão do solo,

9

deixando a amostra em um corpo de prova sob a água por 4 dias, sendo que a cada

24 horas passada, se faz uma nova coleta de dados, através do leitor do equipamento.

2.4 Classificação de Solos

Através da classificação dos solos de forma técnica é possível compreender

os possíveis comportamentos que o solo terá, ou obter informações de quais métodos

escolher para fazer estudos que indiquem as melhores atenuantes do problema

(PINTO, 2006).

Reporta Pinto (2006), as críticas existentes de outrem, aos vários tipos de

sistemas, já que os solos podem se comportar de diversas maneiras, entretanto o

mesmo cita a importância dos números para impor limites a essas classificações,

contrariando teses defendidas por outros.

O autor supracitado mostra a importância dos sistemas de classificação dos

solos e dos perigos que possa ocorrer através de classificações errôneas, e remete

que para a classificação dos solos são levados em consideração a granulometria e os

limites de consistência. Sendo os principais S.U.C (Sistema Unificado de

Classificação) e H.R.B – AASHTO (Classificação Rodoviária).

2.4.1 Sistema de Classificação H.R.B (Rodoviário) - AASHTO O sistema H.B.R inicia sua classificação da mesma forma que o sistema

unificado, através averiguação do que se passa na peneira n° 200, entretanto somente

é considerado 35% de granulação grosseira que passa nesta peneira, ao invés de

50% como é o caso do S.U.C.

Segundo Pinto (2006), este sistema classifica os solos em grupos e subgrupos

em relação a sua funcionalidade e plasticidade.

Os solos granulares são divididos em A1 a A3 e os solos finos de A4 a A7

sendo que o A1, A2 e A7 se dividem em subgrupos.

10

Figura 6. Classificação do solo rodoviário H.B.R

Fonte: Pinto (2006)

Já os solos finos são subdivididos, já que usam somente o critério do índice

de plasticidade para sua classificação.

Figura 6. Classificação H.B.R para solos finos

Fonte: Pinto (2006)

11

2.5 Métodos Empregados nos Serviços

Segundo Lozano (2012), no controle tecnológico deve ser considerados

alguns aspectos para obtenção de resultados satisfatórios como:

1. Certificar que a geometria de execução está de acordo com o projeto; 2. Determinar a altura de escavação até o solo de fundação; 3. Demarcar faixas de compactação na largura do rolo compactador; 4. Calcular a espessura da camada compactada (no máximo 20 centímetros); 5. Dimensionar a sobre largura dos taludes; 6. Solicitar a execução de gabarito para verificar a inclinação do talude; 7. Especificar as cotas, largura e inclinação das bermas e platôs; 8. Durante as escavações, coletar amostras indeformadas para execução de ensaios triaxiais; 9. Garantir que o encontro do aterro com o maciço de solo natural seja feito em degraus; 10. Garantir que a compactação no encontro fique de acordo com o projeto. 11. A drenagem provisória deverá ser executada antes da fase de compactação e outras fases das obras e deverá ser ajustada, quando necessário, durante a obra. 12. Lançamento e espalhamento das camadas soltas de aterro; 13. Definir previamente as faixas de compactação por meio de cruzetas e estacas; 14. Colocar piquetes a cada 10 metros, para verificar a espessura da camada compactada; 15. As faixas de compactação devem ser sobrepostas; 16. Controlar visualmente a homogeneidade, verificando se há mudança de solo proveniente da área de empréstimo; 17. Coletar amostras para ensaios de caracterização e próctor normal para cada mudança solo (adotando no mínimo 3 amostras); 18. Fazer um “croqui” com a locação e numeração da coleta de amostras; 19. Quando houver mudança de solo da área de empréstimo ou mudança de jazida, devem-se ter definidas as especificações técnicas deste solo antes do lançamento; 20. O lançamento e espalhamento deverão ser executados em uma única faixa. Assim, mesmo após um período de chuvas, tem-se frente de trabalho no restante da praça que se encontra compactada e selada; 21. Verificar a homogeneidade do solo de fundação, quanto à resistência; 22. Exigir uniformidade das camadas, através do número de passadas do rolo compactador; 23. A espessura da camada não deve ter mais que 20cm compactada, salvo se existir na obra equipamento que permita espessuras maiores; 24. Executar coleta de corpos de prova por cravação de cilindros tipo triaxial ou hilf, e copinhos, para determinação de densidade e umidade em laboratório a cada 300 m3, no mínimo dois por camada e, quando houver mudança do tipo de solo, proveniente de área de empréstimo; 25. O engenheiro deverá comparar os resultados dos ensaios de laboratório com o grau de compactação (GC) e o desvio de umidade (∆h) especificados em projeto, e informar imediatamente ao encarregado de campo; 26. Solicitar escarificação para recompactação, secagem ou umedecimento da camada, caso não se apresente nas condições especificadas no projeto. 27. Solicitar que a última camada seja selada sempre que os serviços forem paralisados ou quando houver iminência de chuvas; 28. Fazer um “croqui” com a locação e numeração dos ensaios realizados; 29. Solicitar execução de proteção superficial em taludes. (LOZANO, 2012)

12

Figura 9 – Encontro de aterro com maciço (Etapa 9).

Fonte: Lozano (2012)

Figura 10 – Faixas de compactação (Etapa 15).

Fonte: Lozano (2012)

3 METODOLOGIA

Foram feitas coletas de dados para realização de ensaios, que visa indicar as

formas adequadas para manejar cada tipo de solo. Foi executado ensaios para

determinar as características dos solos, e também do teor de umidade e o grau de

compactação, além da verificação da densidade in situ, analisando se os mesmos

estão de acordo com as normas vigentes, e com as especificações dos projetos.

As amostras foram recolhidas em três pontos, com uma porção de

aproximadamente 5kg. A área foi escolhida de forma visual, sendo observados os

pontos remanescentes da escavação, e a que melhor se adequou aos parâmetros que

13

devem ser analisados.

3.1 Caracterização do solo

Os ensaios granulométricos foram realizados conforme a normativa NBR

7181/2016, e a caracterização do estado em que o solo se encontra, que definiu as

suas características e suas constantes, estabelecendo parâmetros com as normas

para determinação da melhor forma de manejar o solo. Essas classificações foram

feitas através do peneiramento do solo e ensaios de limite de liquidez NBR 6459/2016

e de plasticidade NBR 7180/2016.

Para se fazer o ensaio granulométrico, determinou a quantidade do material

coletado para usar como amostra, conforme a NBR 6457/2016. Quando definido os

valores, o material foi colocado nas peneiras conforme a NBR 7181/2016, e, através

dos resultados, obteve-se a curva granulométrica, o que evidencia as características

do solo, conforme a classificação utilizada.

Já para a definição dos limites de liquidez e plasticidade, foi separado o

material coletado em campo e feito a preparação conforme a NBR 6457/2016. De

acordo com a norma NBR 6459/2016, para o ensaio de limite de liquidez (LL), é

necessária a adição de água até que forme uma pasta homogênea, posto isso, coloca-

se a pasta no aparelho de Casagrande e realiza-se uma ranhura no meio da amostra,

com auxílio de um cinzel. Feito isso, é preciso que a concha do aparelho sofra 35

golpes em uma queda de 2,5cm; após isso, foi feito a medições entre as aberturas da

ranhura. Esse procedimento foi realizado com mais 3 pontos, para se obter o gráfico

de plasticidade.

Da mesma forma, a NBR 6457/2016 rege a preparação das amostragens do

limite de plasticidade. Conforme o ensaio normatizado pela NBR 7180/2016, é

preconizado a obtenção 10g da amostra já preparada, e posto sobre uma placa de

vidro que suporte a pressão da palma de uma mão; feito isso, a amostra foi rolada até

quando alcançou um formato cilíndrico, com 3mm de diâmetro, e um comprimento de

100mm, o procedimento foi refeito mais três vezes e que não ultrapasse um desvio

padrão de 5% do primeiro procedimento e após isso foi colocou em estufa para

determinação de umidade. Desta forma, foi definido também o índice de plasticidade

através da diferença dos resultados do limite de liquidez e de plasticidade.

14

Já para a determinação de resistência e expansibilidade do solo foi realizado

o ensaio de ISC – (Indice de Suporte California) preconizado pela NBR 9895/2016.

Na análise, foi avaliado a resistência do solo que havia sido testado no ensaio de

proctor e posteriormente passou 4 dias sob a água, a resistência foi averiguada

através da penetração do pistão estabelecido pela norma. O pistão tem uma área de

contato de 19,4cm² e tem como um velocidade de penetração 0,05pol/minuto, o que

corresponde a 1,27mm/minuto, o tempo de duração deste ensaio é de 6 minutos.

Foi feito um relatório com os dados obtidos a cada 30 segundos do

experimento, até alcançar os 6 minutos como instrui a norma. Após é feito uma

associação entre pressão padronizada para que o solo penetre um solo-padrão de

pedra britada e a pressão encontrada na penetração da mesma quantidade padrão,

determinados pelas penetrações de 2 e 4 minutos, utilizando o maior resultado para o

cálculo. Desta forma o ISC ou CBR (California Bearing Ratio) é dado pela equação 2.

𝐶𝐵𝑅 =𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎

𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜× 10 (2)

3.2 Grau de compactação Conforme a norma NBR 7182/2016 o ensaio de Protcor estabelece o grau de

compactação e o seu teor de umidade. Além da densidade in situ, foi determinado a

umidade do material que passa na peneira n° 4, ainda seco; feito isso, colocou água

na amostra até adquirir uma constância e homogeneização com uma presumida

umidade de 5% abaixo da umidade ótima, então esse material foi submetido a energia

de compactação através de um soquete de 2,5kg, que era lançado de uma altura de

0,305m em um molde cilíndrico pequeno de três camadas iguais, foi aplicado 26

golpes de forma igual em toda a superfície da camada. Depois, determinou-se a

massa específica do material.

Já quando se estava removendo a amostra do molde, foi retirada uma porção

do interior da mesma, para determinar o teor de umidade, e através desses dois

valores encontrou a densidade seca.

15

Em seguida, foi feito o destorroamento, e acrescentada umidade em torno de

2%, e assim refez o procedimento para obter novos valores. Desta forma, foram

repetidos vários ensaios, sendo observado o declínio seguido de dois ou três valores

de densidade seca dos experimentos. Quando alcançado esses números, não houve

mais necessidade de outras repetições, já que foi atingida a umidade ótima. Desta

maneira determinou-se a curva de compactação, massa específica aparente seca

máxima, umidade ótima e a curva de saturação.

3.3 Métodos empregados

Foi analisado o procedimento dos métodos utilizados, tais como a escolha das

jazidas, do transporte e maquinários, além do controle quanto a camada de

espalhamento e o grau de compactação, e se foi respeitado os quesitos das normas,

para utilização dos ensaios e assim comparado aos parâmetros obtidos através das

obras bibliográficas sobre o assunto.

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 Ensaios de caracterização do solo Os ensaios de caracterização de solo apresentaram informações importantes

para que se possa fazer a classificação do material e a dessa forma permitiu o correto

manejo do solo.

4.1.1 Análise granulométrica por peneiramento

O procedimento de análise granulométrica foi executado conforme as normas

de preparação de amostra e a de realização do ensaio conforme a tabela 1.

16

Tabela 1. Preparação da amostra

AMOSTRA TOTAL SECA

Amostra total úmida (g) 2000,0

Retido Nº 10 (g) 1299,77

Passado na Nº 10 (g) 700,23

Peso da água (g) 24,0

Passado Nº 10 seco (g) 691,82

Amostra total seca (g) 1976,00

Fonte: Autor (2019)

Após a preparação da amostra, foi realizado o peneiramento do material para

se obter os resultados de classificação do solo, conforme pode se observar na tabela

2.

Tabela 2. Peneiramento da amostra para análise granulométrica

Fonte: Autor (2019)

Através do peneiramento pôde traçar o gráfico granulométrico, conforme

especifica a norma NBR 7181/2016, relacionando a percentagem que passa em

relação a abertura das peneiras, obtendo o resultado gráfico representado pela figura

11.

98,2

98,2

74,2

41,0

13,2

12,3

8,9

0,42

9,52

4,76

1,79

0,00

26,74

0,00

2,06

0,00

359,89 27,69

0,07450,32 91,13,36

496,30

14,05

86,8416,84

25,40

PESO (g)Porc. da amostra

menor Nº10 (g)PENEIRA mm

Porc. que passa

da amostra total

Porcentagem da

amostra total

Porcentagem

acumulada

0,94

27,84

1,8

59,0

1,8

32,07 2,00

87,7

33,1438,18

19,10

24,03 25,8

CURVA GRANULOMÉTRICACURVA GRANULOMÉTRICACURVA GRANULOMÉTRICA

17

Figura 11. Gráfico da análise granulométrica

Fonte: Autor (2019)

De acordo com os valores originados pelo ensaio é possível observar a

percentagem de cada característica do solo, conforme a tabela 3.

Tabela 3. Resumo granulométrico

Fonte: Autor (2019)

Ao analisar o solo, foi constatado que este material tem a maior parte de sua

composição pedregulhosa com 59%, o que demonstra que este solo é graúdo.

4.2 Limites de Consistência

Através da NBR 6459/2016, foi determinado o limite de liquidez deste solo,

já o limite de plasticidade é determinado conforme instrui a NBR 7180/2016 e o índice

de plasticidade é a diferença entre estes limites.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

% P

assa

nte

Abertura das peneiras

Análise Granulométrica

59,0

27,8

0,9

3,4

8,9

100,0

grossa 4,8 - 2,0 mm

Média 2,0 - 0,42 mm

Pedreg. Acima 4,8 mm

Total

fina Nº 40 - 200

Passando Nº 200

Are

ia

18

4.2.1 Limite de Liquidez

Por meio do aparelho de casa grande, foram feitos os procedimentos

preconizados pela norma, dessa forma foi determinado valores relacionados com a

umidade e ao número de golpes utilizado.

A tabela 4 demonstra os resultados obtidos na realização do ensaio.

Tabela 4. Ensaio de limite de liquidez

Fonte: Autor (2019)

Conforme os valores apresentados em tabela, obteve o gráfico (figura 12) em

relação a umidade e os golpes da umidade atingida.

Figura 12. Gráfico do limite de liquidez

Fonte: Autor (2019)

Cápsula nº: 24 21 5 11 20

C + S + A g 35,73 42,90 38,83 39,07 35,19

C + Solo g 31,67 38,67 34,24 34,79 30,73

Cápsula g 11,93 18,65 13,88 16,72 12,94

Água g 4,06 4,23 4,59 4,28 4,46

Solo g 19,74 20,02 20,36 18,07 17,79

20,6 21,1 22,5 23,7 25,1

50 40 25 18 10

Umidade %

GOLPES

AM

OS

TR

A

19

Assim como é preconizado pela norma deste ensaio, o limite de liquidez com

25 golpes apresentado por este material ensaiado é de 22,5%.

4.2.2 Limite de Plasticidade

De acordo com a norma NBR 7181/2016 foi realizado o ensaio de limite de

plasticidade que apresentou os resultados conforme a tabela 5.

Tabala 5. Ensaio de limite de plasticidade

Fonte: Autor (2019)

Com os dados de limites de plasticidade e de liquidez, se pode encontrar o

valor do índice de plasticidade, fator muito importante para a determinação do tipo de

solo.

Conforme a equação 1, pode-se encontrar o índice de plasticidade IP=22,5-

18,5 o que resulta em um IP= 4% sendo classificado como fracamente plástico

conforme a tabela 6.

Cápsula nº: 110 107 62 45 3

C + S + A g 19,57 20,98 21,42 21,35 27,75

C + Solo g 18,37 19,90 20,31 20,20 26,47

Cápsula g 11,69 11,24 14,20 13,96 19,54

Água g 1,20 1,08 1,11 1,15 1,28

Solo g 6,68 8,66 6,11 6,24 6,93

Umidade % 18,00 12,50 18,20 18,40 18,50

LIMITE DE PLASTICIDADE : 18,5 %

LIMITE DE PLASTICIDADE

AM

OS

TR

A

20

Tabela 6. Classificação quanto ao Índice de plasticidade

Classe de Solo

Classe Índice de plasticidade % Termo

1 Menor que 1 Não plástico

2 1 a 7 Fracamente plástico

3 7 a 15 Mediamente plástico

4 Maior que 15 Altamente plástico

Fonte: Pinto (2006)

4.3 Classificação do solo

Com os valores obtidos nos ensaios de granulometria e no dos limites de

Attemberg e com o auxílio da figura 6, pôde classificar os solos conforme o Sistema

Rodoviário de Classificação – AASHTO.

Com as informações obtidas nos ensaios, este solo é classificado como A-1a.

4.4 Ensaio de compactação

Condicionado pela NBR 7182/2016, foi realizado o ensaio de compactação e

de acordo com os resultados pôde se fazer a curva de compactação, apresentado no

gráfico (figura 13).

Figura 13. Curva de compactação

Fonte: Autor (2019)

2.193

7,1

2.000

2.020

2.040

2.060

2.080

2.100

2.120

2.140

2.160

2.180

2.200

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0

Mas

sa e

spe

cífi

ca (

Kg/

m3

)

Umidade (%)

21

De acordo com o gráfico a densidade seca máxima e a umidade ótima é

respetivamente de 2.193 (Kg/m3) e 7,1%.

4.4.1 Grau de compactação

Através do ensaio de frasco de areia, que é realizado in situ, pôde se obter os

seguintes resultados conforme a tabela 7.

Tabela 7. Ensaio de Frasco de Areia

Fonte: Autor (2019)

Utilizando os valores obtidos no ensaio, pôde se encontrar o valor do grau de

compactação conforme a equação 3.

𝐺𝑐 =𝛾𝑠 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜

𝛾𝑠 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎× 100 (3)

Gc=99%, o que representa um bom resultado, pois conforme a NBR

5681/2015 o valor mínimo exigido do grau de compactação é de 95%.

4.5 CBR

O ensaio de CBR foi preconizado pela NBR 9895/2016, que obteve os valores

conforme a tabela 8.

Massa específica da areia Volume do furo umidade do solo

1,325 g/cm³ 1362 cm³ 10,40%

Peso do solo úmido Fator de conversão Peso do solo seco

3010 g 0,91 2210 g

Massa específica seca in situ

2,002 g/cm³

Massa específica seca Máxima

2,010 g/cm³

22

Tabela 8. Ensaio de CBR

Fonte: Autor (2019)

Desta forma o valor de CBR encontrado por meio da equação 2 para este

material foi de 69% com as pressões padronizadas em 0,1 pol = 70,31 kg/cm² e de 0,2

pol = 105,46 kg/cm². Já para a realização do ensaio de expansão do corpo de prova,

obteve resultados nulos, onde somente a leitura inicial apresentou uma variação de

2%, já nas leituras de 24, 48, 72 e 92 horas foi de 0%, o que resulta em uma expansão

nula.

4.6 Métodos empregados Os métodos empregados são tão importantes quanto os ensaios realizados,

uma vez que se algum serviço for aplicado de forma incorreta pode gerar transtornos

em toda a etapa de terraplenagem.

A escolha da jazida para a obra foi escolhida de forma que diminuísse o custo

e que não perdesse a qualidade do material, desta forma o DMT= 8,45 Km, o que

proporcionou um bom fator tecnico-economico para a obra.

Já quanto a escolha do maquinário para a obra, foi de tamanha

precisabilidade, já que a quantidade dos equipamentos não permitia folgas das

atividades, o que resulta em ganhos econômicos e evita a perda de umidade para a

compactação adequada e com os maquinários certos para a atividade, como a moto

niveladora e o rolo compactador pé de carneiro.

ORDEM:

I.S.C.

m.m. POL. DETER. CORRIG. %

0 0

0,63 0,025 30 3,17 0,00

1,27 0,050 205 21,63 0,00

1,90 0,075 300 31,65

2,54 0,100 400 42,20 60,00

3,81 0,150 540 56,97

5,08 0,200 690 72,80 69,00

7,62 0,300 780 82,29

30 SEG.

1,5 MIN.

TEMPO

2 MIN.

3 MIN.

4 MIN.

6 MIN.

CILINDRO N.º :

1 MIN.

7,00

PENETRAÇÃO PRESSÃO kg/cm2

HOT

LEITURA ANEL

23

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Conforme estabelece as normas da ABNT sobre a execução da

terraplanagem, são necessários que sigam-se parâmetros como por exemplo: CBR e

grau de compactação, os quais na presente pesquisa atingiram 69% e 99%

respetivamente.

Isso porque a umidade e a escolha do material foi relativamente bom. Esse

fato foi identificado por meio do controle tecnológico, já que através dos ensaios é

possível estabelecer critérios importantes para a realização de aterros.

Outrossim, são as boas práticas aconselhadas por grandes autores como

Caputo e Lozano sobre o assunto deve ser sempre considerados, já que a qualidade

e durabilidade da pavimentação dependem dos métodos empregados nos serviços, a

exemplo: altura das camadas, homogeneização do solo e até mesmo a geometria de

cortes e aterros, além da primazia por uma jazida com especificações técnicas

adequadas para o tipo de aterro almejado, levando em conta o fator técnico-

econômico que foi favorecido pelo DTM de 8.5 km.

No tocante ao maquinário é de suma importância a utilização correta, pois há

variação para cada tipo de solo trabalhado. Tudo isso corrobora para obter-se os

melhores resultados e diminuindo os custos da execução do projeto, para o

nivelamento do terreno e a compactação do aterro.

Quanto a obra executada, foi bem explorado o controle tecnológico, o que é

notado nos resultados dos ensaios e na utilização dos métodos empregados. Apesar

do material trabalhado apresentar pouca plasticidade, tem uma adequada resistência

como indicado pelo ensaio de CBR e uma boa compactação como pôde ser observado

pelo ensaio de Proctor e o grau de compactação.

E por conseguinte é evidente a importância do controle tecnológico como

explanado no estudo, onde conseguiu-se obter bons resultados nos ensaios. Dessa

forma, a ausência do controle tecnólogo traz grandes consequências para obras que

necessitam do serviço de terraplanagem ao passo que a durabilidade, a qualidade e

a resistência atingem níveis baixíssimos, o que gera um maior custo, e que poderia

ser evitado com a implantação do controle tecnológico na execução dos aterros.

24

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solo – Análise Granulométrica. Rio de Janeiro, 2016.

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CAVA, F. Mecânica dos solos – “Limite de Liquidez”. São Paulo, 2018. Disponível em:< https://alemdainercia.wordpress.com>. Acesso: 09 de abril de 2019. DIAS, J.A. Analise sedimentar e o conhecimento dos sistemas marinhos. FARO: Universidade de Algarve, 2004. 90p.

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LOZANO, Mauro, Artigo Aterro de Alta Performance - (AP) - 2 - Obras de Pavimentação, Artigo apresentado no XII GEOTEC, Jundiaí, 2014.

Norma DNIT 108/2009 – ES – Terraplenagem – Aterros – Especificação de Serviços.

Norma DNER-ME 280/97 – ES – Terraplenagem – Cortes – Especificação de Serviços.

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SOUZA, F.B.R. Controle tecnológico aplicado a obras de terraplenagem: Estudo

25

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