UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE …sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_14056aula_06__at... · Aula 06 –PRÁTICAS DE CAMPOEng. Civil Augusto Romanini

Aula 06 –PRÁTICAS DE CAMPO

Eng. Civil Augusto Romanini (FACET – Sinop)

Sinop - MT

2016/1

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO

CAMPUS DE SINOP

FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

TÉCNICAS DE MELHORAMENTO DE SOLOS

Apresentação da disciplina

Aula 01 – Solos Tropicais

Aula 02 – Estabilização Mecânica Aula 03 – Estabilização Granulométrica

Aula 04 – Estabilização Solo Cimento Aula 05 – Estabilização Solo - Cal

Aula 07 – Estabilização Solo - Betume Aula 08 – Estabilização – Compostos orgânicos

Aula 09 – Estabilização – Solo Bentonita

02/05/2017 2

Aula 06 – Práticas de campo

Aula 10 – Solo Reforçado com Fibras Aula 11 – Estabilização de Solos moles

AULAS

Aula 00 – Apresentação/Introdução

Parte II – Métodos Especiais

Parte IA – Métodos Tradicionais Básicos

Parte IB – Métodos Tradicionais Básicos

Parte I – Métodos Tradicionais Básicos

Práticas de campo02/05/2017 3

Práticas de Campo

Fonte

: S

enço,2

011

Conceito


Práticas de Campo Conceito

Execução de misturas

Execução em usinas Execução na pista

Procedimentos

semelhantes para

diferentes tipos

de aditivos

Procedimento

semelhante a

construção de

sub-bases e

bases

UTILIZA – SE

EQUIPAMENTOS

ESPECÍFICOS

Enxadas rotativas

Caminhão - dosador Pulvimisturador Recicladora


Solo Cimento

Práticas de Campo Conceito Execução na pista

Equipamentos

Executa – se de 600 até 1.100 metros por jornada

Produção diária


Solo Cimento

Pá - CarregadeiraPulvimisturadora

ou enxada rotativa

Caminhão Pipa


Equipamentos

Rolo compactador Rolo liso

MotoniveladoraCaminhão Basculate

MotoScraper


Espalhamento do soloEscarificação do solo

Pulverização do soloAdição e espalhamento do aditivo

Mistura do solo com o cimento Adição de água e mistura úmida

Compactação Acabamento

Cura

Coleta do material Transporte do material

Solo Cimento


Procedimento executivo

Sempre que possível execute o melhoramento com o solo da própria pista, visando a redução de custos com transportes e

remoção de material.


Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Coleta do material Transporte do materialSolo Cimento




Escarificação do soloSolo Cimento



Escarificação

Quando não há substituição do solo a escarificação do

solo é feita junto com a aplicação do aditivo, realizando

assim uma pré mistura.


Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Espalhamento do soloSolo Cimento




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Adição e espalhamento do aditivoSolo Cimento




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012





Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012





Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012




Práticas de campo02/05/2017 15F

onte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Pulverização do soloSolo Cimento


Procedimento executivo Mistura do solo com o cimento


Solo Cimento


Procedimento executivo Adição de água e mistura úmida


Solo Cimento


Procedimento executivo Adição de água e mistura úmida Compactação


Solo Cimento


Procedimento executivo Acabamento


Solo Cimento


Procedimento executivo Cura


Armazenagem de solo

Silo de cimento

Compactação

Acabamento

Cura

Espalhamento

Solo Cimento

Práticas de Campo Conceito Execução em usina


Sistema dosador

Misturador de água

Preparação da mistura

Transporte

Usina dosadora

Coleta do material


Solo Cimento


Procedimento executivo Usina dosadora Preparação da mistura


Solo Cimento


Procedimento executivo Transporte Espalhamento

Práticas de campo02/05/2017 23F

onte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

CompactaçãoSolo Cimento




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Solo Cimento


Procedimento executivo Cura


Solo Cal

Práticas de Campo Conceito Execução



Solo argiloso úmido e sem a adição de

cal.Mesmo solo porém com adição de cal.

Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Solo Cal




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Solo Cal




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Solo Cal




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Solo Cal




Solo Cal



Compra da Cal Armazenamento da cal Escarificação do subleito

Aplicação da cal Escarificação após aplicação Umidificação


Solo Cal



Homogeneização

Impermeabilização

Compactação

Acabamento

Subleito

Sub base

Base

Reforço


A reciclagem de pavimento in situ a frio com aditivo (cimento ou cal) e brita é o processo de restauração

de pavimento executado no local, com equipamento apropriado, com reaproveitamento total ou parcial do

revestimento existente, normalmente com incorporação de parte ou toda base existente, adição de

aditivo, água e, quando necessário, incorporação de agregado, espalhamento e compactação da mistura

resultante, obtendo-se desta forma uma nova base do pavimento, isto é, uma base reciclada.

Reciclagem de pavimentos




Remoção do Pavimento

Adição e mistura do aditivo

Pulverização

Compactação

Acabamento

Pavimento Novo

Infr

aestr

utu

ra U

rbana,

2012


Procedimento executivo Reciclagem de pavimentos

Tecnop

av.c

om

,sd



Procedimento executivo Reciclagem de pavimentos

• Sub-base estabilizada com cal

• Material a ser estabilizado: Solo estabilizado granulometricamente (Base do pavimento primitivo)

Reciclagem de pavimentos na cidade de Itupeva - SP


Escarificação do solo

Compactação da base

Adição e mistura do aditivo

Pulverização

Compactação

Adição do material recuperado misturado em central

Acabamento

Pavimento Novo



Procedimento executivo Reciclagem de pavimentos Reciclagem de pavimentos na cidade de Itupeva - SP

AmostraMassa especifica aparente

seca ( g/cm³)

Teor de

Umidade (

%)

CBR Expansão

1 1,979 9,8 26 0,01

2 1,994 8,5 31 0,02

3 1,913 9,9 132 0,00

4 1,955 9,1 191 0,00

Amostras 1 e 2 são provenientes da base do pavimento antes da

interversão. A amostra 3 é uma mistura com CAL CH - I e amostra 4 é feita

com uma Cal 'especial“. A energia de compactação foi intermediária

Ensaios Preliminares

AmostraMassa especifica aparente

seca ( g/cm³)

Teor de

Umidade (

%)

CBR Expansão

1 1,942 9,3 162 0,01

2 1,960 9,6 170 0,03

Amostras 1 e 2 são provenientes da mistura utilizada na camada de sub -

base antes da compactação - controle de qualidade

Ensaios de Qualidade

Pavimento deteriorado


Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012





Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Remoção da base compactada




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Preparação da sub - base




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Aplicação da Cal




Pulverização




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Umidificou



Homogenização


Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Compactação da Sub-base




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Aplicação do Pavimento antigo




Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Compactação da base




Práticas de Campo

Sequência executiva Solo Cal Reciclagem de Pavimentos

Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Finalização


Fonte

: Fern

ando A

ugusto

Junio

r,2012

Aplicação do CBUQ



Imprimação



Procedimento executivo Reciclagem de pavimentos Reciclagem da capa de rolamento com aplicação de cimento

Fresagem

Aplicação do cimento

Mistura e homogeneização

Etapas de pavimentação


Práticas de Campo Exemplo – Solo cimento

Para os dados apresentados a seguir e

conforme a especificação do DNIT,, ábacos e

gráficos fornecidos, obtenha :

a) Verifique qual solo pode ser utilizado para

se obter as mistura e qual o teor de

cimento deve ser escolhido. Obtenha o

peso especifico das misturas utilizando o

ábaco, visto que não foi fornecido as

curvas de compactação.

b) Realize os cálculos e obtenha o número

de viagens da jazida até a pista, o

espaçamento entre as descargas de

material proveniente da jazida, o

número de sacos de cimento Portland

de 50 kg necessários no trecho e o

espaçamento entre as fileiras de sacos

de cimento, apresente também o volume

de água necessário na mistura e

número de viagens necessárias para

umidificação da camada.

Solo 01

Massa Especifica (kN/m³) 25,8

Limite de Liquidez 29

Limite de Plasticidade 12

Massa Especifica Seca Max (g/cm³) 1,850

Granulometria %Passante

#4 90

#10 85

#40 80

#200 25

AASHTO - TRB A - 4 (2)

Solo 02






#4 90

#10 95

#40 72

#200 30

AASHTO - TRB A - 5

% < 76 mm = 100% % < 4,8 mm = 50 a 100%

% < 0,42 mm = 15 a 100% % < 0,074 mm = 5 a 35%

LL < 40% IP < 18%

RCNC7 > RCNCk (dosagem) RCNC7 > 2,1 MPa

Observações:

• Informações extras na

especificação de serviço

• Para o solo escolhido utilize

o peso especifico solo solto

igual a 89% do peso

compactado.

• Para a mistura escolhida

utilize o peso especifico da

mistura solta igual a 80% da

mistura compactada.

• Utilize a espessura

compactada para os dois

casos;


Práticas de Campo

1,850

Exemplo – Solo cimento


Práticas de Campo

% < 76 mm = 100% % < 4,8 mm = 50 a 100%

% < 0,42 mm = 15 a 100% % < 0,074 mm = 5 a 35%

LL < 40% IP < 18%


0

300

600

900

1200

1500

1800

2100

2400

4% 5% 6% 7% 8% 9% 10%

RC

NC

(kP

a)

Teor de Cimento em Massa (%)

Evolução da Resistência a compressão não confinada com aumento do teor de cimento









Práticas de Campo

Especificação de Serviço

Extensão (m) 15000

Espessura da camada (m) 0,20

Largura da faixa (m) 3

Teor de cimento em (% massa)

Teor de cimento em (%Volume)

Massa especifica do cimento 1,50

Umidade ótima de compactação da mistura 12,55%

Umidade natural do solo 4,25%

Perda de umidade da mistura (%) 2,30%

Massa especifica da mistura compactada (g/cm³)

Massa espeficica do solo solto (g/cm³)

Capacidade do caminhão basculante (m³) 12,00

Capacidade da Irrigadeira - Caminhao pipa (litros) 8000,00

Número de Sacos por linha de esparrame 3,00

Massa especfica da água (g/cm³) 1,00

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝 = 2 ∙ 𝑙 ∙ 𝑒𝑐 ∙ 𝐿

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = %𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜,𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 ∙ 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝

𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝 = 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝 − 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜 =𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎

𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜∙ 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝

𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚 =𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑛ℎã𝑜

𝐸𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 =𝐿

𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚

𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎 =𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎

𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜∙ 𝑒𝑐

𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ∙ 𝛾𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

𝑁𝑆𝑎𝑐𝑜𝑠,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ∙ 1000

𝑀𝑠𝑎𝑐𝑜,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

𝑁𝑆𝑎𝑐𝑜𝑠,𝑘𝑚 =𝑁𝑆𝑎𝑐𝑜𝑠,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

𝐿(𝑒𝑚 𝑘𝑚)

𝑁𝑆𝑎𝑐𝑜𝑠,𝑚𝑙 =𝑁𝑆𝑎𝑐𝑜𝑠,𝑘𝑚1000

𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 = 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝 ∙ 𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎

∆𝑤 = 𝑤𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 ± 𝑤𝑛𝑎𝑡,𝑠𝑜𝑙𝑜 ± 𝑤𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎çã𝑜

𝑀𝑎𝑔𝑢𝑎,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 = ∆𝑤 ∙ 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎

𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚 =𝑉𝑎𝑔𝑢𝑎,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝐼𝑟𝑟𝑖𝑔𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎





Práticas de Campo


Extensão (m) 15000

Espessura da camada compactada (m) 0,20


Teor de cimento em (% massa) 8

Teor de cimento em (%Volume) 9,5





Massa especifica da mistura compactada (g/cm³) 1,800

Massa especifica da mistura solta (g/cm³) 1,440

Massa espeficica do solo compactado (g/cm³) 1,850

Massa espeficica do solo solto (g/cm³) 1,650




Massa especfica da água (g/cm³) 1,00










𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎,𝑠𝑜𝑙𝑜 =𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜








𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 =𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎

𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜∙ 𝑒𝑐








Práticas de Campo










𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎,𝑠𝑜𝑙𝑜 =𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜















Práticas de Campo





Práticas de Campo

𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎 =𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜




Práticas de Campo







𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎 =𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎




Práticas de Campo

𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎 =𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎








𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎 =𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎






Práticas de Campo


∆𝑤 = 𝑤𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 ± 𝑤𝑛𝑎𝑡,𝑠𝑜𝑙𝑜 ±𝑤𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎çã𝑜







Para os dados apresentados a seguir e

conforme a especificação do DNIT,, ábacos e

gráficos fornecidos, obtenha :

a) Verifique qual solo pode ser utilizado para

se obter as mistura e qual o teor de

cimento deve ser escolhido. Obtenha o

peso especifico das misturas utilizando o

ábaco, visto que não foi fornecido as

curvas de compactação.

b) Realize os cálculos e obtenha o número

de viagens da jazida até a pista, o

espaçamento entre as descargas de

material proveniente da jazida, o

número de sacos de cimento Portland

de 50 kg necessários no trecho e o

espaçamento entre as fileiras de sacos

de cimento, apresente também o volume

de água necessário na mistura e

número de viagens necessárias para

umidificação da camada.

Solo 01






#4 90

#10 85

#40 80

#200 45


Solo 02






#4 85

#10 61

#40 16

#200 5

AASHTO - TRB A - 5

% < 76 mm = 100% % < 4,8 mm = 50 a 100%

% < 0,42 mm = 15 a 100% % < 0,074 mm = 5 a 35%

LL < 40% IP < 18%


Observações:





igual a 89% do peso

compactado.




mistura compactada.



casos;

Práticas de campo

Obrigado pela atenção.

Perguntas?

02/05/2017 65


Práticas de Campo Historia do empolamento

Em determinada situação, precisávamos orçar uma obra, mas não tínhamos

qualquer noção do empolamento de um determinado solo. Um engenheiro o

apanhou um galão de tinta vazia e me chamou para acompanha-lo ao campo. No

local da futura escavação, ele enfiou a lata (com a boca aberta para baixo,

obviamente) e a cravou com os pés. Retirando a lata, ele “passou a régua” para o

solo ocupar exatamente o volume da lata. Em seguida emborcou a lata do alto da

picape, fazendo cair no chão o volume solto. Ele então empurrou o volume solto

para dentro da lata vazia e percebeu que conseguia encher 1,25 lata. Estava ali o

empolamento: 25%. Dias depois o laboratório deu o resultado “científico”: 27%!



Solo 01






#4 90

#10 85

#40 80

#200 45


Solo 02






#4 85

#10 61

#40 16

#200 5

AASHTO - TRB A - 5

% < 76 mm = 100% % < 4,8 mm = 50 a 100%

% < 0,42 mm = 15 a 100% % < 0,074 mm = 5 a 35%

LL < 40% IP < 18%


Observações:





igual a 89% do peso

compactado.




mistura compactada.



casos;

Para a construção de um determinado trecho urbano

com extensão de 30000,00 metros. Tem – se

disponível para a construção da base dois solos. No

entanto deve – se escolher apenas um possa ser

estabilizado para a construção da base, o outro será

utilizado para a construção da sub-base por exclusão.

A sub - base terá espessura de 30,00 cm após

finalizada com solo sem uso de aditivo. A base no

entanto se construída utilizando uma mistura solo-

cimento terá em sua espessura uma redução de

10,00 cm do valor sem adição de cimento que é de

25,00 cm. A empresa contratada possui caminhões

basculantes com capacidade de 11,00 m³ e

caminhão-pipa com capacidade de 7500,00 litros.

Solicita-se que para a obtenção dos valores que

sejam considerados para o solo puro não

compactado um valor correspondente a 89%, e

quando adicionado de cimento, este valor deve ser de

80%. As informações que complementam os dados

devem ser extraídas dos ábacos. Os sacos de

cimento Portland são de 50,00 kg. Com base nisto e

nas informações fornecidas, solicita- se que sejam

preenchidas as informações do Quadro 01 e dados

correlatos. Assuma que a massa especifica é igual ao

peso especifico em todos os casos. Indique

claramente as informações que foram extraídas no

ábaco.


Práticas de Campo


Extensão (m) 30000

Espessura da camada (m) 0,15


Teor de cimento em (% massa)

Teor de cimento em (%Volume)





Massa especifica da mistura compactada (g/cm³)

Massa espeficica do mistura solta(g/cm³)

Massa especifica do solo compactado (g/cm³)

Massa espeficica do solo solto(g/cm³)




Massa específica da água (g/cm³) 1,00




𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜 =𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜






𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎 =𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜

















Práticas de Campo

% < 76 mm = 100% % < 4,8 mm = 50 a 100%

% < 0,42 mm = 15 a 100% % < 0,074 mm = 5 a 35%

LL < 40% IP < 18%


1200

1500

1800

2100

2400

4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12%

RC

NC

(kP

a)

Teor de Cimento em Massa (%)

Evolução da Resistência a compressão não confinada com aumento do teor de cimento






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