Victor Estradas II

8/18/2019 Victor Estradas II

1/10

1

Sumario

1. Introdução ........................................................................................................................... 2

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

3. Metodologia ........................................................................................................................ 3

3.1. Determinação do destorroamento da amostra de solo .................................................. 3

3.2. Determinação da montagem do molde cilindro na base ................................................ 4

3.3. Determinação de compactação do solo dentro do molde cilíndrico. ............................. 4

3.4. Determinação da expansão e contração ......................................................................... 5

3.5 Determinação da penetração do solo .................................................................................. 6

4. Resultados Obtidos ............................................................................................................. 6

4.1. Tabela da penetração do corpo de prova ........................................................................... 7

4.2. Gráfico da penetração (") e pressão (kgf/cm2) .................................................................... 8

5. Conclusão ............................................................................................................................ 9

6. Referência bibliográfica ..................................................................................................... 10


2/10

2

1. Introdução

Este ensaio CBR caracteriza-se em utilizar corpos de provas de dimensões reduzidas,

com 50 m de diâmetro, e pistão de penetração de 16 m de diâmetro, em função das

propriedades dos índices dos solos existente na pavimentação de uma rodovia (granulometria

e limites de Atterberg), neste ensaio permite ver uma grande flexibilidade nas variáveis que

influenciam o valor de suporte em cada pavimento que for construído, o solo influencia muito

neste tipo de ensaio sem imersão em agua, com vários tipos de sobrecarga, com vários teores

de umidade e energia de compactação, com lamina de agua na ocasião de penetração do

pistão, etc. com essas variações, foi possível se caracterizar melhor as particularidades dossolos tropicais, sem contudo aumentar, proibitivamente, a quantidade da amostra necessária,

o esforço físico para execução dos ensaios e seu custo. Muitas das particularidades dos solos

tropicais, penosamente determinadas com uso de CBR tradicional, foram facilmente

confirmadas com uso do Mini CBR.

Observe-se que o Mini CBR pode ser determinado utilizando-se corpos de provas

compactados segundo o procedimento Mini MCV, de amostra indeformadas (tanto de solo

naturais como compactados) e, inclusive, através de ensaio in situ (ou de campo). Uma

correlação do Mini CBR com o CBR foi desenvolvida empiricamente por Nogami em 1972,

considerando os solos mais típicos do Estado de São Paulo e a condição de teor de umidade

ótima e massa especifica aparente máxima da energia normal. Em 1987, verificou-se, no

laboratório de tecnologia de pavimentação da EPUSP, que essa correlação poderia ser

substituída pelo uso de carga padrão. Para o Mini CBR utilizam-se as mesmas cargas padrões

adotadas para o CBR tradicional (72,6 e 108,9kgf/cm2, respectivamente para penetrações de

2,54 e 5,08mm. Devido a menor dimensão do pistão do Mini CBR, contudo, essas cargas

devem corresponder a 1/3 dessas penetrações. Isto é respectivamente 0,84 e 1,7m.

Analogamente o procedimento CBR tradicional, constitui rotina a determinação da expansão,

nos corpos de prova submetidos a imersão em agua. O procedimento adotado no caso do

ensaio Mini CBR é similar ao tradicional, menos o tempo de imersão, que é reduzido para

20horas, e outras adaptações decorrentes do uso de corpos de prova de pequenas dimensões.


3/10

3

2. Objetivo

O objetivo deste ensaio serve para dimensionar a espessura do pavimento para que as

tensões geradas pelo trafego sejam transmitidas para o subleito sem deformações excessivas

e ruptura em expansão e contração, gera resultados que possibilitam a escolha de solos para

reforços de subleito, sub-base, bases e acostamentos. Relação entre pressão necessária para

produzir uma penetração de um pistão num corpo de prova de solo.

O ensaio pode ser realizado de duas formas: Moldando-se um corpo de prova com teor

de umidade próximo ao ótimo (determinando previamente em ensaio de compactação);

moldando-se corpos de prova para o ensaio de compactação (em teores de umidade

crescente), com posterior ensaio de penetração desses mesmo corpos de prova, obtendo-se

simultaneamente os parâmetros de compactação e os valores de CBR.

3. Metodologia

3.1. Determinação do destorroamento da amostra de solo

Para dar início ao nosso ensaio a primeira etapa, foi necessário destorroar ehomogeneizar toda a amostra que já se encontrava seca ao ar. Este processo foi executado

com a ajuda de bandejas e espátula de aço e só foi finalizado quando o solo se encontrava

completamente destorroado. Separando e eliminando os fragmentos rochosos e os resíduos

orgânicos.

Figura 1 – Processo de execução do destorroamento da amostra de solo.

Fonte: (Victor,2016)


4/10

4

3.2. Determinação da montagem do molde cilindro na base

Após a preparação da amostra, tornou-se necessário anotar os parâmetros

característico do molde cilíndrico em estudo, fez-se o enchimento do molde até a superfície e

com ajuda de uma espátula rasurando o solo em excesso no molde realizando sua montagem

na base metálica, inserindo o disco espaçador e o papel filtro realizando assim a compactação

do solo em cinco camadas aproximadamente iguais.

Figura 2 – Processo da montagem do molde cilíndrico na base.


3.3. Determinação de compactação do solo dentro do molde cilíndrico.

Cada camada recebeu 32 golpes de soquete metálico distribuído uniformemente sobre

a superfície. Foram cinco camadas contabilizando 160 golpes distribuído igualmente em cada

camada, foi retirado o extensor (cilíndrico complementar) e com a ajuda da régua biselada foi

realizado o rasamento do excesso do material deixando a amostra com altura exata do molde.

Na sequência, o molde foi retirado do suporte onde deveria ser pesado o conjunto molde

metálico e o solo compactado. Subtraindo-se o peso do molde e o peso do solo compacto, e

dividindo o valor encontrado pelo volume do molde. Só que não foi possível fazer este

procedimento por falta de balança dentro do laboratório.


5/10

5

Figura 3 – Processo de compactação do solo dentro do molde cilíndrico.


3.4. Determinação da expansão e contração

Para concluir a etapa do ensaio, foi separada uma amostra de solo em umidade natural

dentro de um molde imerso em agua com um manômetro para medir a expansão e contração.

Foi usado no ensaio: expansão de 9,78cm e contração 10cm.

Figura 4 – processo de expansão e contração



6/10

6

3.5 Determinação da penetração do solo

Dando sequência ao ensaio a amostra foi levada em uma prensa digital onde fez-se a

penetração, com ajuda de um cronometro marcava-se a cada tempo que agulha penetra no

solo, gerando assim carga (kgf) e pressão (kgf/cm2), no manômetro utilizado na prensa.

Figura 5 – Processo de penetração do solo


4. Resultados Obtidos

É pesado o material de 6 kg de solo, e acrescentado agua até a sua umidade ótica que foi

13%. Foi deixado por imersão 96 horas, foi zerado o extensômetro e após as horas de extensão

foi obtido uma nova leitura, e calculado a sua extensão através da seguinte formula:

Ec = p× × × / onde: Em = 6

Ec = 4,5× 5 × 12 ×45,7/2085 Ei = 12

Ec = 6,00 Em = 24

6 = 2,5× 5 × × 30,5/2085

N = 32


7/10

7

4.1. Tabela da penetração do corpo de prova

PRENETRAÇÃO DO CORPO DE PROVA

TEMPO

(min)

PENETRAÇÃO

(mm)

PENETRAÇÃO

(”)

LEITURA

(Div)

CARGA

(Kgf)

PRESSÃO

(Kgf/cm2)

0,5 0,635 0,025 13 46,423 2,364

1,0 1,279 0,050 20 71,420 3,636

1,5 1,905 0,075 25 89,275 4,546

2,0 2,540 0,100 30 107,130 5,445

2,5 3,175 0,125 32 114,272 5,818

3,0 3,810 0,150 38 135,698 6,909

3,5 4,445 0,175 41 146,411 7,455

4,0 5,080 0,200 43 153,553 7,818

4,5 5,715 0,225 44 157,124 8,000

5,0 6,350 0,250 45 160,695 8,182

5,5 6,985 0,270 46 164,266 8,3646,0 7,620 0,300 46 164,266 8,364

6,5 8,225 0,325 48 171,408 8,727

7,0 8,890 0,350 50 178,550 9,091

7,5 9,525 0,375 53 189,263 9,637

8,0 10,160 0,400 53 189,263 9,637

Obs:

Área do Pistão: 19,64cm2

K: 3,571KGf/div

K (coeficiente de deformação do anel dinamométrico)

Tabela 1: Penetração do corpo de prova


8/10

8

4.2. Gráfico da penetração (") e pressão (kgf/cm2)

Gráfico 1: Penetração e pressão

“Através “da tabela e gráfico podemos achar o valor de CBR, para 0,1” e 0,4”, através

da seguinte formulas:

CBR 0,1”=

7,*100 e CBR 0,2” =

,*100

“Portanto CBR 0,1” = 7,74%; CBR 0,2” = 7,41%.

0

2

4

6

8

10

12

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

Pentração e pressão


9/10

9

5. Conclusão

O ensaio Mini CBR apresenta uma dispersão menor de valores de capacidade de

suporte em relação ao ensaio convencional. A capacidade de suporte dos solos pode ser

aferida “in situ” através do penetrômetro Sul-Africano e da utilização de equipamentos

portáteis acoplados a veículos (prensa Mini CBR). Os resultados apresentam valores de

capacidade de suporte superiores aos obtidos nos corpos de prova moldados na umidade

ótima em laboratório. Este fato reforça a constatação de que as bases e camadas do substrato,

em ambientes tropicais, trabalham numa umidade inferior à umidade ótima de compactação.

No entanto, conclui-se que nesse ensaio CBR a ser determinado deve ser usado entre

os maiores valores calculado do CBR, entre os dois valores verificado neste ensaio; o maior

valor foi de 7,74% com uma penetração de 0,1”, porque quanto maior o valor do CBR maior

será a sua resistência.

No caso desse ensaio realizado em aula, onde o CBR vale 7,74%, o valor maior entre

0,1” e 0,2” de penetração, podemos notar que o solo não precisará de um grande esforço de

compactação, pois já apresenta baixo índice de vazios, e constitui uma boa resistência.


10/10

10

6. Referência bibliográfica

Google.com.br/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8

ENSAIO DE ÍNDICE DE SUPORTE CALIFORNIA (ISC) (NBR 9895/87)

CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR)

Apostila de Estradas II; IVONEI.

Google.com.br/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8

Documents

Victor Estradas II