MECANICA DOS SOLOS - AULA 5 -COMPACTAÇAO DOS SOLOS IV- Ensaio CBR

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  • 7/30/2019 MECANICA DOS SOLOS - AULA 5 -COMPACTAAO DOS SOLOS IV- Ensaio CBR

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    MECNICA DOS SOLOS II

    FACULDADE PITAGORAS DE DIVINPOLIS

    DISCIPLINA - MECNICA DOS SOLOSPROFESSOR : MARCO ANTONIO VIEIRA

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    FACULDADE PITAGORAS DE DIVINPOLIS

    FSICAS

    PROPRIEDADESDOS SOLOS

    MECNICAS

    ndices

    Fsicos

    Granulometriae Plasticidade Compactao Permeabilidade Compressibilidade

    Comportamento Tenso/Deformao

    Resistencia aoCisalhamento

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    COMPACTAO DOS SOLOS

    Ensaio CBR ou ndice de Suporte Califrnia

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    ENSAIO CALIFORNIA

    Este ensaio, de grande valor na tcnica rodoviria, a base do conhecidomtodo de dimensionamento de pavimentos flexveis, introduzido por Porter,em 1929 e, ainda hoje, prestigiado.

    Referncias

    NBR-9895/ABNT; DNER M 49-94; D1883-73/ASTM; T193-83/AASHTO.

    O ensaio de CBR consiste na determinao da relao entre a pressonecessria para produzir uma penetrao de um pisto num corpo-de-prova

    de solo, e a presso necessria para produzir a mesma penetrao numabrita padronizada.O valor dessa relao, expressa em percentagem, permite determinar, pormeio de equaes empricas, a espessura de pavimento flexvel necessria,

    em funo do trfego.

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    Em linhas gerais, a sequncia do ensaio a seguinte:

    a) Compacta-se no molde o material, em cinco camadas iguais de modo a seobter uma altura total de solo com cerca de 12,5 cm, aps a compactao.Cada camada recebe 12 golpes do soquete (caso de materiais para subleito),26 ou 55 (caso de materiais para sub-base e base), caindo de 45,7 cm,

    distribudos uniformemente sobre a superfcie da camada. O peso do soquete de 4,5 kg.

    b) Aps a compactao, rasa-se o material na altura exata do molde e retira-se do material excedente da moldagem uma amostra representativa comcerca de 100g para determinar a umidade.

    c) Compactam-se outros corpos-de-prova com teores crescentes de umidade,

    tantas vezes quantas necessrias para caracterizar a curva de compactao.

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    d) Colocam-se os corpos-de-prova imersos em gua durante quatro dias.

    e) A penetrao dos corpos-de-prova feita numa prensa (Figura 9), a umavelocidade constante de 0,05 pol/min.

    f) Traa-se a curva presso-penetrao conforme mostrado na Figura 10.

    Caso exista um ponto de inflexo, traa-se uma tangente curva nesse pontoat que ela intercepte o eixo das abcissas; a curva corrigida ser ento essatangente mais a poro convexa da curva original, considerada a origemmudada para o ponto em que a tangente corta o eixo das abcissas. Seja c adistncia desse ponto origem dos eixos. Soma-se s abcissas dos pontoscorrespondentes as penetraes de 0,1 e 0,2 polegadas a distncias c. Comisso obtm-se, na curva traada, os valores correspondentes das novasordenadas, que representam os valores das presses corrigidas para aspenetraes referidas.

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    g) O ndice de suporte Califrnia (CBR), em percentagem, para cada corpo-de-prova obtido pela frmula:

    Adota-se para o ndice CBR o maior dos valores obtidos nas penetraes de

    0,1 e 0,2 polegadas.

    =

    h) Para o clculo do ndice de Suporte Califrnia (CBR) final, registram-se depreferncia, na mesma folha em que se representa a curva de compactao,

    usando a mesma escala das umidades de moldagem, sobre o eixo dasordenadas, os valores dos ndices do Suporte Califrnia (CBR) obtidos,correspondentes aos valores das umidades que serviram para a construoda curva de compactao. O valor da ordenada desta curva, correspondente umidade tima j verificada, mostra o ndice de Suporte Califrnia

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    Prensa para ndice deSuporte Califrnia

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    Curva presso penetrao

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    Curvas de massa especfica - umidade e CBR-umidade

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    1.Expanso

    - Coloca-se o disco espaador no cilindro, cobrindo-o com papel filtro;- Compacta-se o corpo de prova umidade tima (05 camadas e 55 golpes dosoquete caindo de 45cm) e, invertendo-se o cilindro, substitui-se o discoespaador pelo prato perfurado com haste de expanso e pesos. Esse peso ousobrecarga corresponder ao do pavimento e no dever ser inferior a 4,5kg;

    Obs: Entre o prato perfurado e o solo coloca-se outro papel-filtro.- Imerge-se o cilindro com o corpo de prova e sobrecarga no tanque durante 96horas, de tal forma que a gua banhe o material tanto pelo topo quanto pelabase;

    - Realiza-se leituras de deformao (expanso ou recalque) com aproximaode 0,01mm. a cada 24h;- Terminada a saturao, deixa-se escorrer a gua do corpo de prova durante15 minutos e pesa-se o cilindro + solo mido.

    Procedimento Experimental

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    2.Penetrao

    - Instala-se o conjunto, molde cilndrico com corpo de prova e sobrecarga, na

    prensa;

    - Assenta-se o pisto da prensa na superfcie do topo do corpo de prova,

    zerando-se em seguida os extensmetros;

    - Aplica-se o carregamento com velocidade de 1,27 mm/min, anotando-se a

    carga e a penetrao a cada 30 segundos at decorridos o tempo de 6

    minutos.

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    Para calcular a expanso (%) do solo num dado instante usa-se o quociente:[(h - hi)/hi].100,onde: (h - hi)

    - deformao at o instante considerado;- altura inicial do corpo de prova.

    Com os pares de valores da fase de penetrao, traa-se o grfico querelaciona a carga, em ordenadas s penetraes, nas abscissas. Se a curvaapresentar ponto de inflexo, traa-se por ele uma reta seguindo ocomportamento da curva, at que intercepte o eixo das abscissas. Esse pontode interseo ser a nova origem, provocando assim uma translao nosistema de eixos.Do grfico obtm-se, por interpolao, as cargas associadas s penetraesde 2,5 e 5,0mm.Clculo do CBR: CBR = [(Presso encontrada)/(Presso padro)].100.

    Obs: A presso a ser utilizada ser a carga obtida dividida pela rea do pisto

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    Obteno da Resistncia Penetrao CBR

    velocidade do ensaio:1,27 mm/minuto

    leituras das cargas para aspenetraes:0,63; 1,27; 1,90; 2,54; 3,17;3,81; 4,44, 5,08; 6,35; 7,62;

    8,89; 10,16; 11,43 e 12,70mm

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    Curva cargas x penetraes

    Correo da curva no caso da mesma apresentar ponto de inflexo (deslocamento c da curva)

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    Determinao do Valor do CBR

    Determina-se o maior valor das leituras de cargas lidas (curvas semcorreo) ou corrigidas (curvas com correo) correspondentes spenetraes de 2,54mm e 5,08mm (geralmente ser o valorcorrespondente leitura de 5,08mm)

    Compara-se o valor desta leitura com a leitura padro, obtida para asrespectivas penetraes, da brita graduada de alta qualidade e CBR =100%

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    Resultados do Ensaio

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    Correlaes com a Classificao HRB

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    PRXIMA AULA

    COMPRESSIBILIDADE.

    CAPUTO, H. P. Mecnica dos Solos e suas Aplicaes. Volumes 1 (1996), pg. 78DAS, BRAJA. M. Fundamentos de Engenharia Geotcnica. 1 edio. Editora Thomson, 2006, pg 244

    PINTO, C. S. Curso Bsico de Mecnica dos Solos. 3 edio. Editora Oficina de Textos, 2006, pg 163