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UNIVERSIDADE VILA VELHA

Daniel Perim

Filipe Aguiar

Flvia Lopes

Guilherme Ovdio

LABORATRIO DE MECNICA DOS SOLOS

Ensaio do ndice de Suporte Califrnia (CBR)

Vila Velha

2014

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Daniel Perim

Filipe Aguiar

Flvia Lopes

Guilherme Ovdio

Ensaio do ndice de Suporte Califrnia (CBR)

Relatrio do curso de graduao em Engenharia Civil, apresentado Universidade Vila Velha, como parte das exigncias da disciplina de Mecnica dos Solos I sob orientao da professora Michele Cristina Rufino Barbosa.

Vila Velha

2014

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Sumrio

1. Introduo ............................................................................................................ 3

2. Objetivo ................................................................................................................. 3

3. Materiais e equipamentos .................................................................................... 3

4. Procedimentos ...................................................................................................... 4

4.1 Dados coletados ................................................................................................... 5

5. Clculos ................................................................................................................. 6

6. Resultados ............................................................................................................ 7

7. Concluso ............................................................................................................. 9

Referncias Bibliogrficas .................................................................................... 10

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1. Introduo

A capacidade de suporte de um solo compactado pode ser medida atravs do

mtodo do ndice de suporte, que fornece o ndice de suporte Califrnia ISC ( California

Bearing Ratio CBR), idealizado pelo engenheiro O.J. Porter, em 1939, no estado da

Califrnia USA.

Trata-se de um mtodo de ensaio emprico, adotado por grande parte de rgos

rodovirios, no Brasil e no mundo.

O ndice de Suporte Califrnia a relao, em percentagem, entre a presso

exercida por um pisto de dimetro padronizado necessria penetrao no solo at um

determinado ponto (0,1 e 0,2) e a presso necessria para que o mesmo pisto penetre a

mesma quantidade em solo padro de brita graduada.

Atravs do ensaio possvel conhecer qual a expanso de um solo sob um

pavimento quando este estiver saturado, e fornece a indicaes da perda de resistncia do

solo com a saturao.

2. Objetivo

Determinar o ndice de Suporte Califrnia e a expanso do solo ensaiado.

3. Materiais e equipamentos

Amostra de solo e gua;

Peneira n 4 (4,8 mm);

Balana;

Estufa;

Proveta;

Cpsulas metlicas;

Rgua;

Soquete;

4

Cilindro de compactao;

Esptulas;

Parto perfurado para contato com o extensmetro;

Porta extensmetro;

Extensmetro com cursor mnimo de 10 mm;

Tanque para imerso do corpo de prova;

Disco anelar de sobrecarga dividido em duas partes;

Papel filtro;

Extrator de corpo de prova;

Prensa.

4. Procedimentos

1. Preparou-se a amostra a ser ensaiada, destorroando-se o solo e passando-se o

mesmo na peneira de 4,8 mm;

2. Pesou-se o molde do cilindro e anotou-se as medidas do mesmo para a

determinao do volume;

3. Fixou-se o molde do cilindro a sua base e colocou-se o disco espaador. Colocou-se

uma folha de papel filtro com dimetro igual ao do molde;

4. Adicionou-se gua gradativamente amostra peneirada, misturando-se

continuamente o solo, at atingir um teor de umidade prximo da umidade tima

determinado no ensaio de compactao;

5. Colocou-se a primeira camada homogeneizada de solo e gua no cilindro e aplicou-

se com o soquete 55 golpes. Tomou-se o cuidado de distribuir golpes uniformemente

em toda a rea do cilindro;

6. Escarificou-se a superfcie da camada compactada para permitir uma melhor

aderncia com a camada seguinte e, repetiu-se este procedimento 4 vezes afim de

obter as 5 camadas necessrias especificado pela energia de compactao;

5

7. Determinou-se umidade da amostra atravs da poro de material que sobrar do

processo de compactao;

8. Removeu-se o molde do cilindro da sua base, pesou-se o conjunto e obteve-se a

massa mida do solo compactado por subtrao da massa do molde;

9. Retirou-se o disco espaador, inverteu-se os moldes e fixou-se os mesmos nos

respectivos pratos-base perfurados;

10. Colocou-se no espao deixado pelo disco espaador o prato perfurado, com base de

expanso e, sobre ele, dois discos para sobrecarga somando um total de 45409;

11. Apoiou-se, na haste do prato perfurado, a haste do extensmetro acoplado ao porta-

extensmetro, colocado na borda superior do cilindro;

12. Anotou-se a leitura inicial e imergiu-se o corpo de prova no tanque;

13. Procedeu-se uma nova leitura aps 4 dias de imerso;

14. Aps este perodo, retirou-se o conjunto (corpo de prova, moldes e pesos) e deixou-

os escorrerem por 15 minutos;

15. Colocou-se o conjunto no prato da prensa e procedeu-se o assentamento do pisto

de penetrao no solo, atravs da aplicao de uma carga de 45N controlada pelo

deslocamento do ponteiro do extensmetro do anel dinanomtrico;

16. Zerou-se o extensmetro do anel e realizou-se a penetrao com velocidade de

1,27mm/min;

17. Efetuou-se leituras de deformao do anel, fornecendo-se as cargas (kgf)

correspondentes as penetraes de 0,63; 1,25; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5mm.

4.1 Dados coletados

Cilindro

o Altura = 17,8 cm

o Dimetro = 17,0 cm

o Massacilindro = 3988 g

o Massacilindro + solo = 8385 g

6

Cpsula

o Massacpsula = 5,78 g

o Massacpsula+solo = 8,09 g

o Massacpsula + solo seco =

Disco espaador

o Altura = 6,4 cm

5. Clculos

Expanso:

Onde:

lf - leitura final, medida no extensmetro

li leitura inicial, medida no extensmetro

hi altura inicial do corpo de prova

CBR:

Tempo ( min) Penetrao (mm) Leitura - Prensa Manual Presso (Kgf/cm)

0,50 0,63 26,00 0,01 0,26 28,64

1,00 1,27 47,00 0,01 0,47 51,77

1,50 1,90 66,00 0,01 0,66 72,70

2,00 2,54 83,00 0,01 0,83 91,42

2,50 3,17 101,00 0,01 1,01 111,25

7

3,00 3,81 116,00 0,01 1,16 127,77

3,50 4,44 134,00 0,01 1,34 147,60

4,00 5,08 153,00 0,01 1,53 168,53

5,00 6,35 189,00 0,01 1,89 208,18

6,00 7,62 223,00 0,01 2,23 245,63

7,00 8,89 258,00 0,01 2,58 284,19

8,00 10,16 295,00 0,01 2,95 324,94

9,00 11,43 333,00 0,01 3,33 366,80

10,00 12,70 373,00 0,01 3,73 410,86

- Para 1 ( 2,54 mm)

- Para 2 ( 5,00 mm )

6. Resultados

Para anlise CBR utiliza-se a seguinte comparao:

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Pre

sso

(kg

f/cm

)

Penetrao (mm)

Curva Penetrao x Presso

8

1. Materiais do sub leito: E 2% e CBR 2%

2. Materiais para sub base : E 1% e CBR 20%

3. Materiais para base : E 0,5% e CBR 80%

4. Materiais de reforo para sub leito: E 1% e CBR sub leito

Como para o ensaio realizado CBR = 160,5% e E = 0,280% o material analisado deve

ser utilizado para base.

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7. Concluso

Atravs do ensaio realizado, juntamente com os ensaios de expanso e contrao,

possvel dimensionar pavimentos e escolher o solo ideal.

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9. Referncias Bibliogrficas

1. https://docentes.uvv.br/arquivosBlog/MICHELE%20CRISTINA%20RUFINO%20BAR

BOSA/7E89F090-D707-4BFC-8576-3F56C160DA17.pdf

2. NBR 6457/86 Amostras de Solo: Preparao para os ensaios de compactao e

caracterizao dos solos.

3. NBR 7182/86 Ensaio de Compactao

4. NBR 9895 (1987). Solo ndice de Suporte Califrnia.

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