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ESTUDO DE TRÊS SOLOS ESTABILIZADOS COM EMULSÃO ASFÁLTICA
Valeria Vaca Pereira Soliz
DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS
PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS
PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS EM ENGENHARIA CIVIL.
Aprovada por:
Profª. Laura Maria Goretti da Motta, D.Sc.
Prof. Jacques de Medina, L.D.
Drª. Leni Figueiredo Mathias Leite, D.Sc.
Profª. Liedi Legi Bariani Bernucci, D.Sc.
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
OUTUBRO DE 2007
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SOLIZ, VALERIA VACA PEREIRA
Estudo de Três Solos Estabilizados
com Emulsão Asfáltica [Rio de Janeiro]
2007.
XVI, 166 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ,
M.Sc., Engenharia Civil, 2007)
Dissertação - Universidade Federal
do Rio de Janeiro, COPPE
1. Estabilização de solos
2. Solo-emulsão
3. Módulo de resiliência
I. COPPE/UFRJ II. Título (série)
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Aos meus pais, Coyín e Mercy,
e aos meus irmãos Nina e Aurelio,
pela força, esforço e apoio durante estes anos longe de vocês.
A Pochito, por nosso abraço de despedida.
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AGRADECIMENTOS
A toda minha família, por acreditarem em mim, pelos sentimentos que nos unem e os
ensinamentos de vida.
Aos meus pais, pela vida a mim dada; à eles e aos meus irmãos, obrigada pela amizade e
por todo aquilo que vivemos juntos durante todos os anos de convivência diária.
Ao meu tio Jorge, quem me deu uma mão para que fosse possível meu ingresso na
UFRJ, e à minha tia Marisol, que me acolheu em sua casa e tem sido um grande apoio
nestes anos de mestrado.
Ao Professor Ian Martins, que ajudou para que continuasse no mestrado e
conseqüentemente a chegasse até aqui.
À Prof. Laura Maria Goretti da Motta, pela dedicação e colaboração que se vê refletida
neste trabalho; obrigada pelo carinho, a compreensão, a enorme paciência e sobre tudo
por dar me força e transmitir me confiança nos momentos que mais precisei.
Ao Prof. Jacques de Medina, porque mesmo não tendo contato direto, representa muito
para a área de pavimentos por todas as contribuições realizadas; obrigada também pelas
sugestões feitas nesta dissertação.
Aos professores Willy Lacerda, Ana Laura Nunes, Ian Schumman, Fernando Danzinger,
Maurício Erlich, Francisco Lopes, Márcio Almeida, Paulo Santa Maria, Francisco
Casanova, pelos conhecimentos transmitidos nas cadeiras do mestrado e pelas
conversas nos corredores do laboratório.
À CAPES pela bolsa de estudos, à COPPETEC e CTPETRO/PETROBRAS pelo apoio
financeiro e pelas facilidades concedidas para a realização deste trabalho.
À Rodrigo Muller, pela essencial contribuição no andamento desta dissertação tanto na
parte experimental como na redação, obrigada pela disponibilidade e também pela
amizade e o carinho.
À Bororó, que além da ajuda com os ensaios, é um grande amigo e confidente, obrigada
pelas discussões e papos durante o trabalho no laboratório.
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À todo o pessoal de pavimentos obrigada pelos conhecimentos transmitidos, à
colaboração nos ensaios e a disposição.
À Sala 5 do laboratório, especialmente a Marcelinha, que me deu força nos momentos
fracos e com quem também compartilhei muitas novidades boas.
À todos os gatinhos e gatinhas que formam parte do laboratório de Geotecnia,
professores, alunos, técnicos, administrativos, pessoal de segurança e de limpeza,
obrigada pela excelente acolhida, a boa bondade, a grande ajuda, os conselhos, a força,
os papos, a amizade, a confiança, os fortes abraços, em fim, o dia a dia que me fez
adotar vocês como minha família desde o começo do mestrado.
À toda a turma que ingressou no 2005, especialmente aos meus gatinhos: Pedro,
Gustavo, Anselmo e Ysrael, pela grande colaboração, a confiança, o carinho, a disposição
e a amizade que a gente têm desde o começo das aulas.
À colega e grande amiga, Valeria, quem me deu apoio e me ajudou a suportar a distância.
Obrigada pelo carinho, a amizade e por tudo o vivido juntas, porque nesta caminhada
madureci e aprendi muito da nossa convivência.
À Claudia, pelo tempo que moramos juntas, pelas contribuições e conversas durante as
horas de estudo, pelo afeto e a amizade.
À Victoria, pela confiança, carinho e amizade neste tempo de morar juntas.
À todas as pessoas que fizeram parte da minha vida durante estes anos fora de casa,
obrigada pelas experiências vividas.
Aos meus Professores de Santa Cruz de la Sierra, obrigada pelos ensinamentos
transmitidos durante minha formação profissional que me ajudaram muito na realização
do mestrado.
Aos meus amigos e amigas de Santa Cruz de la Sierra, que me demonstraram sempre
seu carinho e apoio a pesar da distância.
Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)
6
ESTUDO DE TRÊS ESTABILIZADOS COM EMULSÃO ASFÁLTICA
Valeria Vaca Pereira Soliz
Outubro/07
Orientador: Laura Maria Goretti da Motta
Programa: Engenharia Civil
O objetivo deste trabalho é o estudo do comportamento de três solos de diferentes
texturas, do Estado do Rio de Janeiro, em misturas com diversos teores de emulsão
asfáltica, sob o ponto de vista da mecânica dos pavimentos. O programa experimental
compreendeu; coleta de amostras no campo, ensaios de caracterização (peneiramento,
sedimentação, limites de liquidez e plasticidade); ensaio de compactação Proctor
Normal; ensaio segundo a metodologia MCT (Miniatura Compactado Tropical), mistura
dos solos com as emulsões asfálticas, moldagem de corpos-de-prova, ensaios triaxiais
dinâmicos, ensaios de resistência à compressão simples(RCS) e ensaios de desgaste:
Load Wheel Test (LWT) e Wet Track Abrasion Test (WTAT). Procedeu-se à análise
estrutural de pavimentos hipotéticos em que suas camadas de base e revestimento (vias
de baixo volume de tráfego) fossem constituídas pelo solo – emulsão asfáltica. Pôde-se
apurar o conhecimento da viabilidade de estabilização de solos de diferentes texturas
com as emulsões asfálticas
RM-1C e RL -1C e das técnicas de ensaio de laboratório.
Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)
7
ESTUDY OF THREE SOILS STABILIZED WITH ASPHALT EMULSION
Valeria Vaca Pereira Soliz
October/2007
Advisor: Laura Maria Goretti da Motta
Department: Civil Engineering
The purpose of this work was to study the behavior of three soils of different textures,
from the State of Rio de Janeiro, when mixed with asphalt emulsion at several
percentages, under the point of view of the pavements mechanics. The experimental
program was: sampling of soils in the field, identification testing (sieving, sedimentation,
liquid and plastic limits), Proctor standard compaction test, testing according to Brazilian
methodology MCT (Miniature Compacted Tropical),mixing of soil-emulsion, molding
specimens for dynamic triaxial tests, unconfined compression tests: Load Wheel Test
(LWT) modified and Wet Track Abrasion Test (WTAT) modified. Structural analysis of
assumed pavements with soil-emulsion in base and wearing course (low volume traffic
roads) is made. It became possible to improve knowledge concerning the feasibility of
stabilizing soils of different textures with the asphalt emulsions RM-1C (CMS-1) and RL-
1C (CSS-1), and to improve laboratory testing techniques.
8
INDICE
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO .................................................................. 01
CAPÍTULO 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................. 05
2.1 Estabilização de solos ........................................................... 05
2.1.1 Estabilização Mecânica ....................................................... 06
2.1.2 Estabilização Física ............................................................. 08
2.1.3 Estabilização Química ......................................................... 09
2.2 Solo-Asfalto ..................................................................................... 13
2.2.1 As emulsões asfálticas ........................................................ 16
2.2.2 Estabilização de solos com emulsões asfálticas ................. 19
2.2.3 Pesquisas realizadas com solo-emulsão ............................ 23
2.3 Métodos de dimensionamento ........................................................ 27
2.3.1 Modulo de resiliência ........................................................... 29
2.3.2 Programa FEPAVE (Finite Element Analysis of Pavement Structures)
.............................................................................................. 33
CAPÍTULO 3 - MATERIAIS E MÉTODOS ................................................. 36
3.1. Materiais .......................................................................................... 36
3.1.1. Emulsões Asfálticas ............................................................ 36
3.1.1.1. Caracterização das Emulsões ................................. 36
3.1.2. Solos: Definição das jazidas ................................................ 37
3.1.2.1. Pedra de Guaratiba .................................................. 37
3.1.2.2. Campo Grande ........................................................ 38
3.2. Andamento da parte experimental................................................... 39
3.3. Determinação das quantidades de materiais para à mistura .......... 41
3.4. Preparação das amostras de solo .................................................. 44
3.5. Procedimento de mistura Solo-Emulsão ......................................... 46
3.6. Ensaios realizados .......................................................................... 49
3.6.1. Ensaios realizados com solos puros ................................... 49
3.6.2. Ensaios realizados com solos puros e com solo-emulsão .. 49
CAPÍTULO 4 - RESULTADOS E ANÁLISES DOS RESULTADOS ....................61
4.1. Classificação de solos estudados ................................................... 61
4.1.1. Caracterização física ........................................................... 61
9
4.1.2. Classificação MCT ............................................................... 62
4.2. Compactação .................................................................................. 63
4.3. Resistência à compressão simples ................................................. 64
4.3.1. Solo 1 .................................................................................. 64
4.3.2. Solo 2 .................................................................................. 66
4.3.3. Solo 3 .................................................................................. 68
4.4. Triaxial dinâmico ............................................................................. 70
4.4.1. Solo 1 .................................................................................. 71
4.4.2. Solo 2 .................................................................................. 75
4.4.3. Solo 3 .................................................................................. 78
4.5. Absorção ......................................................................................... 81
4.5.1. Solo 1 .................................................................................. 82
4.5.2. Solo 2 .................................................................................. 85
4.5.3. Solo 3 .................................................................................. 85
4.6. Ensaios de desgaste ....................................................................... 86
4.6.1. LWT ..................................................................................... 88
4.6.1.1. Solo 2 ....................................................................... 89
4.6.1.2. Solo 3 ....................................................................... 90
4.6.2. WTAT ................................................................................... 91
4.6.2.1. Solo 2 ....................................................................... 92
4.6.2.2. Solo 3 ....................................................................... 93
4.7. Comparação com os resultados obtidos por MICELI (2006)............ 93
4.8. Dimensionamento pelo Método da COPPE/UFRJ........................... 96
4.8.1. Solo 1 .................................................................................. 97
4.8.2. Solo 2 .................................................................................. 98
4.8.3. Solo 3 .................................................................................. 99
CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES........................................ 101
5.1 Considerações finais........................................................................ 101
5.2 Conclusões....................................................................................... 102
5.3 Sugestões para pesquisas futuras................................................... 103
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 104
ANEXO A.................................................................................................... 109
ANEXO B.................................................................................................... 116
ANEXO C.................................................................................................... 123
ANEXO D.................................................................................................... 130
10
ANEXOS E .................................................................................................. 136
ANEXOS F .................................................................................................. 139
11
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1: Requisitos de solos a serem estabilizados com emulsão (MICELI, 2006).
…………………………………………………………………… 21
Tabela 2.2: Primeiros modelos de comportamento tensão-deformação de solos
observados no Brasil …………………………………………. 33
Tabela 2.3: Modelos matemáticos de expressão do módulo de resiliência de solos e
materiais de pavimentação em função do estado de tensões (MEDINA e
MOTTA, 2005) …………………………………………………. 34
Tabela 3.1: Ensaios realizados nas emulsões asfálticas utilizadas neste estudo.
…………………………………………………………………… 37
Tabela 3.2: Exemplo de resultados da planilha de EXCEL utilizada no cálculo para
preparação dos corpos-de-prova ………………………….... 44
Tabela 3.3: Ensaios de caracterização realizados ……………………… 49
Tabela 4.1: Resultados da caracterização dos solos utilizados ……….. 62
Tabela 4.2: Coeficientes resultantes do processamento de dados obtidos (MCT)
.............................................................................................. 63
Tabela 4.3: Resultados dos ensaios dinâmicos do Solo 1 em todas as condições de
moldagem............................................................................. 75
Tabela 4.4: Resultados dos ensaios dinâmicos do Solo 2 em todas as condições de
moldagem............................................................................. 78
Tabela 4.5: Resultados dos ensaios dinâmicos do Solo 3 em todas as condições de
moldagem............................................................................. 81
Tabela 4.6: Atribuições para desempenho do ensaio LWT – base imprimada,
propostas por DUQUE NETO (2004) ……………………….. 88
12
Tabela 4.7: Conceitos para qualificação do ensaio LWT, propostas por DUQUE NETO
(2004) …………………………………………………… 89
Tabela 4.8: Solo 2: qualificação do ensaio LWT ………………………… 89
Tabela 4.9: Solo 3: qualificação do ensaio LWT ……………………….... 91
Tabela 4.10: Atribuições para desempenho do ensaio WTAT – base imprimada,
propostas por DUQUE NETO (2004) ……………………….. 92
Tabela 4.11: Conceitos para qualificação do ensaio WTAT, propostas por DUQUE
NETO (2004) …………………………………………………… 92
Tabela 4.12: Solo 2: qualificação do ensaio WTAT ………………………. 93
Tabela 4.13: Solo 3: qualificação do ensaio WTAT ………………………. 93
Tabela 4.14: Classificação dos solos estudados nesta pesquisa e na de MICELI
(2006)…………………………................................................ 94
Tabela 4.15: Resultados de MR (MPa) obtidos com os 6 solos ensaiados
.............................................................................................. 95
Tabela 4.16: Resultados obtidos com o Programa FEPAVE para o Solo 1
.............................................................................................. 98
Tabela 4.17: Resultados obtidos com o Programa FEPAVE para o Solo 2
.............................................................................................. 99
Tabela 4.18: Resultados obtidos com o Programa FEPAVE para o Solo 3
.............................................................................................. 100
Tabela 4.19: Resultados obtidos na segunda tentativa,com o Programa FEPAVE para o
Solo 3.......................................................................... 100
13
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1: Seção tipo de revestimento primário com estabilização betuminosa usada
no Ceará (CHAVES,2007).......................................... 14
Figura 2.2: Trechos de rodovias do Ceará em revestimento primário apresentando
resquísios de solo-betume, vista geral e detalhe ( CHAVES, 1007)
................................................................................................ 15
Figura 2.3: Amostra de solo-betume do trecho Belém-Icapuí (Ceará), removido em
1989 (CHAVES, 2007)........................................................... 15
Figura 2.4: Trecho antigo de solo-emulsão na RJ 148 no estado do Rio de Janeiro
cerca de 20 anos após construção (THULER, 2005)............. 16
Figura 2.5: Fluxograma de um método mecanístico de dimensionamento de
pavimentos (MOTTA, 1991) ………………………………….. 28
Figura 2.6: Equipamento triaxial dinâmico ……………………………….. 30
Figura 2.7: Câmara triaxial ………………………………………………... 31
Figura 3.1: Distribuição de emulsões em recipientes …………………... 36
Figura 3.2: Coleta de material na Pedra de Guaratiba …………………. 38
Figura 3.3: Localização das 6 amostras coletadas para cacacterização
.............................................................................................. 38
Figura 3.4: À esquerda, coleta do Solo 2 e a direita coleta do Solo 3… 39
Figura 3.5: Passos do procedimento de preparação de amostras de solo para os
ensaios desta dissertação ………………………………….. 46
Figura 3.6: Passos do procedimento de mistura de solo-emulsão usado neste
estudo………………………………………………………..… 48
14
Figura 3.7: Passos do procedimento de compactação CPs para ensaios de resistência
à compressão simples …………………………… 51
Figura 3.8: Passos do procedimento de compactação CPs para ensiaos Triaxiais
…………………………………………………………………… 53
Figura 3.9: Procedimento inicial de absorção …………………………… 54
Figura 3.10: Passos do procedimento de absorção dos CPs ………… 55
Figura 3.11: Passos do procedimento de moldagem de CPs e enaio LWT
............................................................................................. 58
Figura 3.12: Passos do procedimento de moldagem de CPs e enaio WTAT
............................................................................................. 59
Figura 4.1: Curvas granulométricas dos 3 solos utilizados ……………. 61
Figura 4.2: Classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical) …... 62
Figura 4.3: Curvas de Compactação dos três tipos de solo …………… 63
Figura 4.4: Solo 1: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 e 28 dias de cura
…………………………………………………………………… 64
Figura 4.5: Solo 1: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 dias de cura
…………………………………………………………………… 65
Figura 4.6: Aspecto dos CPs ensaiados imediatamente após moldagem
………………………............................................................ 66
Figura 4.7: Solo 2: resultados de RCS (KPa) em CPs moldados na hora
…………………………………………………………………… 67
Figura 4.8: Solo 2: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 dias de cura
…………………………………………………………………… 68
15
Figura 4.9: Solo 3: resultados de RCS (KPa) em CPs moldados na hora
…………………………………………………………………… 69
Figura 4.10: Solo 3: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 dias de cura
…………………………………………………………………… 70
Figura 4.11: Solo 1: resultados de MR (MPa) de CPs com 7, 28 e 56 dias cura
…………………………………………………………………… 72
Figura 4.12: Solo 1: resultados de MR (Mpa) de CPs moldados na hora
…………………………………………………………………… 74
Figura 4.13: Solo1: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura
…………………………………………………………………… 74
Figura 4.14: Solo 2: resultados de MR (MPa) de CPs moldados na hora
…………………………………………………………………… 76
Figura 4.15: Solo 2: Diferencia de deformação entre CPs moldados na hora e com dias
de cura ao ar ……………………………………………… 76
Figura 4.16: Solo 2: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura
…………………………………………………………………… 77
Figura 4.17: Solo 3: resultados de MR (MPa) de CPs moldados na hora
…………………………………………………………………… 79
Figura 4.18: Solo 3: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura
…………………………………………………………………… 80
Figura 4.19: Solo 1: resultados de MR (MPa) com 7, 28 e 56 dias de cura, após 48
horas de absorção ……………………………………………. 83
Figura 4.20: Solo 1: resultados de MR (MPa) de CPs moldados na hora, após 48 horas
de absorção ……………………………………………. 84
16
Figura 4.21: Solo 1: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura, após 48
horas de absorção ……………………………………………. 84
Figura 4.22: Solo 2: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura, após 48
horas de absorção ……………………………………………. 85
Figura 4.23: Solo 3: CPs que romperom antes do ensaio triaxial ………. 86
Figura 4.24: Solo 3: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura, após
absorção ……………………………………………………….. 87
Figura 4.25: Solo 2: resultados de LWT de CPs com 7 dias de cura …... 90
Figura 4.26: Solo 3: resultados de LWT para CPs moldado ……………. 91
Figura 4.27 Tipos de estrutura analisados com o Programa FEPAVE… 96
17
CAPITULO 1
INTRODUÇÃO
Quando se faz um projeto de pavimentos pretende-se conferir ao usuário conforto e
segurança por meio de um dimensionamento o mais econômico possível. Isto pode ser
conseguido maximizando o uso de materiais locais, o que exige uma análise de
disponibilidade e adequabilidade dos solos encontrados nas proximidades do local do
projeto.
Ao se falar em disponibilidade toma-se em conta a distância a que este material se
encontra da obra e ao se falar em adequabilidade trata-se de analisar a resistência às
solicitações mecânicas e ação dos agentes climáticos para um determinado período de
projeto. No sentido da durabilidade dos solos, muitas vezes os materiais encontrados
não satisfazem uma ou algumas das exigências estabelecidas e então, vê-se a
necessidade de pesquisar a utilização de novos materiais e novas técnicas que levem a
soluções satisfatórias.
Na execução de pavimentos de baixo custo, especificamente de tráfego muito leve a
médio, uma solução que têm sido implantada em muitos locais graças as pesquisas
realizadas no Brasil, é a utilização de solos lateríticos de textura fina. Também se
considera importante dar atenção às técnicas de estabilização de solos, que além de
melhorar as características dos materiais naturais e permitir o seu emprego nas camadas
do pavimento, podem levar a reduções nos tempos de execução, viabilizando a
industrialização do processo construtivo, e conseqüentemente propiciando uma
economia substancial para o empreendimento.
O incentivo de estudar a estabilização de solo com asfalto começou ao se observar uma
experiência nas estradas de terra próximas a campos petrolíferos. Engenheiros
rodoviários notaram que a poeira era reduzida quando se espalhava óleo cru e isto
também tornava as estradas mais resistentes ao tráfego e às condições climáticas.
18
Este tipo de estabilização começou com a utilização de asfaltos diluídos de cura rápida e
média, já que as emulsões asfálticas catiônicas foram colocadas à disposição do
mercado só em 1951, pela ESSO, na França.
No Brasil, as emulsões aniônicas foram introduzidas por volta de 1952 pela SHELL e dez
anos mais tarde apareceram no mercado as emulsões asfálticas catiônicas.
Posteriormente, entre 1963 e 1965, a Construtora Termaco utilizou 20.000 toneladas na
renovação da primeira pista da Rodovia Presidente Dutra, com sucesso, o que concorreu
consideravelmente para a consolidação do prestígio das emulsões catiônicas (CASTRO,
2003).
Quanto as pesquisas com solo-asfalto, na década de 1950 e início de 1960, segundo
GUARÇONI
1
et al (1988) apud JACINTHO (2005), a divisão de Pesquisas Tecnológicas
do Departamento Nacional de Estradas e Rodagens (DNER), desenvolveu estudos de
estabilização com asfaltos diluídos que não chegaram a fornecer qualquer subsídio que
permitisse estabelecer especificações e normas para as misturas de solo-betume.
Já na década de 1970, as pesquisas referentes a este tema foram realizadas por VOGT,
no Rio de Janeiro e por SCHLOSSER, no Pará. A partir de 1976, foi iniciado um
programa de construção de rodovias de baixo custo, onde foi incluído o estudo de solo
com emulsão asfáltica e na Universidade Federal de Paraíba realizaram-se vários
trabalhos com solo-emulsão para solos da Paraíba, Maranhão e Piauí com apoio
financeiro do Instituto de Pesquisas Rodoviárias (IPR), do DNER e da Financiadora de
estudos e Projetos (FINEP) (FERREIRA
2
(1980) apud JACINTHO, 2005).
Pesquisas importantes de serem mencionadas são as realizadas por LUCENA et al.
(1982), MOMM (1983), ARAÚJO et al. (1983), GUARÇONI et al. (1988), MATTOS et al.
(1991), BUENO et al. (1991), CARVALHO et al. (1992), JACINTHO et al. (2005) entre
outras, sendo que na maioria destes trabalhos a avaliação têm sido realizada baseada
em ensaios de compactação, resistência à compressão simples e CBR (Califórnia
Bearing Ratio).
1
GUARÇONI, D.S., MATTOS, A.B.G & GONÇALVES, N.R. Estabilização de Solos com Betume;
Técnicas de Execução. In: 23° Reunião Anual de Pavimentação, pp. 447-483, Florianópolis, Santa
Catarina, 1988.
2
FERREIRA, A.M. Estudo de três solos estabilizados com uma emulsão asfáltica catiônica.
Dissertação de M.Sc., Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba,
Campina Grande, PB, 1980.
19
Baseados nestes fatos e tomando em conta que a evolução da mecânica dos
pavimentos, facilitada pelos avanços tecnológicos, tem conduzido à certeza de que a
utilização de ensaios dinâmicos na caracterização dos materiais de pavimentação e a
análise não linear de sistemas em camadas proporcionam os melhores parâmetros de
projeto e a consideração mais racional de dimensionamento, nota-se a importância de
estudos de solos estabilizados com emulsões asfálticas sob o ponto de vista da
resiliência.
Este trabalho faz parte de um projeto de pesquisa intitulado TAPTS (Tratamento Anti-Pó
e Tratamento Superficial) que é financiado pelo programa CTPETRO-FINEP-
PETROBRAS, coordenado pela COPPE/UFRJ e com a participação do IME, USP-SP,
UFMG e UFPR. Por parte do IME, o projeto foi realizado por MICELI (2006), cujos
resultados serão citados e comparados no Capítulo 5.
O objetivo desta dissertação é avaliar o método de dosagem aplicado a três diferentes
tipos de solos do Estado do Rio de Janeiro, estabilizados quimicamente com emulsões
asfálticas, e os ganhos de módulo de resiliência destes solos estabilizados que refletem
no dimensionamento mecanístico como bases, sub-bases ou revestimento de
pavimentos de baixo volume de tráfego.
A metodologia utilizada para cumprir com estes objetivos consta de quatro pontos
igualmente importantes:
• A revisão constante de bibliografia referente ao tema estudado.
• A realização da parte de laboratório que abrange os ensaios de Caracterização,
Classificação MCT, Compactação pelo PROCTOR Normal, Mistura do solo-emulsão,
ensaios de Resistência à compressão simples, Ensaios Triaxiais Dinâmicos,
Absorção, Loaded Wheel Test (LWT) e Wet Track Abrasion Test (WTAT).
• As análises dos resultados obtidos a partir desses ensaios e a comparação com os
resultados obtidos por MICELI (2006).
• O dimensionamento de estruturas hipotéticas com os solos estudados utilizando o
Método Mecanístico desenvolvido na COPPE/UFRJ com base no programa
FEPAVE2.
Esta dissertação contém cinco capítulos, sendo o primeiro a presente introdução, e os
seguintes:
20
• Capítulo 2 – Revisão bibliográfica: conceitos fundamentais da estabilização de solos,
ressaltando a estabilização química de solos; características principais das emulsões
asfálticas; relato de estudos realizados com solo-emulsão e breve comentário sobre o
dimensionamento, destacando-se o mecanístico, que envolve o módulo de resiliência
e o programa FEPAVE.
• Capítulo 3 – Materiais e métodos: caracterização dos materiais utilizados,
detalhamento dos procedimentos de mistura e métodos de ensaio dos solos puros e
dos solos estabilizados com emulsões.
• Capítulo 4 – Neste capítulo, apresentam-se os resultados e as análises dos ensaios
realizados em laboratório e, também, a comparação com os resultados obtidos por
MICELI (2006). Além disso, são descritas as hipóteses utilizadas para o
dimensionamento mecanístico e os resultados que este dimensionamento
proporcionou.
• Capítulo 5 – Conclusões e sugestões de pesquisas futuras.
Apresentam-se ainda seis anexos com os principais resultados de laboratório e com as
análises mecanísticas realizadas.
21
CAPITULO 2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A revisão bibliográfica abrange os seguintes tópicos:
• Conceitos fundamentais sobre estabilização de solos e características principais dos
tipos de estabilização mais utilizados na construção de pavimentos rodoviários,
ressaltando a estabilização química de solos;
• O estudo do solo-emulsão, as características das emulsões asfálticas e uma resenha
dos principais trabalhos, teses e pesquisas de solo asfalto a que se pode ter acesso.
• Dimensionamento de pavimentos com o enfoque mecanístico: o módulo de
resiliência e o programa FEPAVE2.
2.1 Estabilização de solos
O solo pode ser considerado como o material de construção civil mais comum e de maior
abundância na crosta terrestre. Do ponto de vista da terraplenagem e pavimentação faz
parte do subleito, sub-base, por vezes da base e até do revestimento primário. Quando
as características dos solos locais não apresentam total ou parcialmente, os requisitos
exigidos, o engenheiro terá que adotar uma das seguintes atitudes (MEDINA, 1987):
• Evitar ou contornar o terreno mau;
• Remover o solo ruim e substituí-lo por outro de qualidade superior;
• Projetar a obra para situação de terreno de fundação má (conviver com a situação
difícil);
• Estabilizar o solo existente.
VOGT (1971), define estabilização como todo método que visa aumentar de maneira
durável, durante todas as estações do ano, a resistência de um material aos esforços
desenvolvidos pelo tráfego e aos efeitos destruidores exercidos pelas intempéries.
A estabilização de um solo pode ser definida como sendo a alteração de qualquer uma
de suas propriedades, de forma a melhorar seu comportamento sob o ponto de vista da
engenharia. Consiste em um tratamento artificial, por um processo físico, químico ou
22
físico-químico, tornando o solo estável para os limites de sua utilização, e ainda fazendo
com que a estabilização permaneça sob a ação de cargas exteriores e também sob
ações climáticas variáveis.
As propriedades de engenharia que se visa modificar na estabilização de um solo,
MEDINA e MOTTA (2004), são:
• Resistência ao cisalhamento, tornando-a menos sensível às mudanças ambientais,
principalmente à umidade, além de torná-la compatível com as cargas que a
estrutura vai absorver;
• Permeabilidade, aumentando-a ou diminuindo-a;
• Compressibilidade, reduzindo-a.
Destacam-se três métodos de estabilização de solos: mecânico, físico e químico,
podendo ser adaptados e combinados para a solução de um problema.
Com respeito ao solo, as seguintes propriedades devem ser consideradas de modo a
escolher o melhor método de estabilização (KÉZDI, 1974):
• Propriedades do solo em condição natural;
• Propriedades esperadas do solo estabilizado;
• Efeitos no solo estabilizado depois da estabilização.
Devido à grande variabilidade de solos, nenhum método se aplica generiamente em
todos os solos, cada um sendo mais adequado para um certo tipo de solo. Não obstante,
a estabilização não só deveria ser pensada em termos de tratamento corretivo mas
também como uma medida preventiva ou de segurança contra condições adversas que
se desenvolvem no curso da construção ou ao longo da vida da estrutura (INGLES e
METCALF,1972)
2.1.1. Estabilização Mecânica
Considera-se a estabilização mecânica a simples compactação dos solos até a
estabilização granulométrica dos mesmos.
A estabilização mecânica por compactação refere-se ao processo de tratamento de um
solo com a finalidade de minimizar sua porosidade pela aplicação de sucessivas cargas,
pressupondo que a redução de volume de vazios é relacionada ao ganho de resistência
mecânica. (SANTOS et al, 1995).
23
Esta densificação é utilizada em todas as camadas do pavimento, sejam estas
estabilizadas por outro processo ou não e é realizada por meio de equipamento
mecânico, geralmente um rolo compactador, embora, em alguns casos, como em
pequenas valetas, até soquetes manuais possam ser empregados (PINTO, 2002).
Por outro lado, a estabilização mecânica por correção granulométrica engloba as
melhorias induzidas em um solo pela mistura deste com outro ou outros solos que
possibilitem a obtenção de um novo produto com propriedades adequadas para
determinados fins de engenharia (SANTOS et al., 1995).
Na estabilização granulométrica procura-se obster um material densamente graduado e
de fração fina plástica limitada, com a mistura íntima de dois ou mais solos e sua
posterior compactação.
É possível encontrar materiais naturais que podem ser utilizados sem mistura ou adição,
e junto com os provenientes de misturas, comparam-se às especificações de materiais
para base ou sub-base que recebem o nome de “base (ou sub-base) estabilizada
granulometricamente” (MEDINA e MOTTA, 2004).
Os procedimentos analíticos aproximados para a dosagem da mistura vêm em CAPUTO
(1977):
• Processo algébrico: consiste de um sistema de equações com as porcentagens do
agregado grosso, fino e fíler de materiais diferentes e se admitem, de acordo com as
especificações, porcentagens desejadas para a mistura. Obtêm-se então as
proporções em que os materiais componentes entram na mistura;
• Processo do triângulo: consiste em locar os pontos representativos dos solos a
misturar num triângulo eqüilátero e o ponto correspondente ao material que se deseja
obter. Unem-se os pontos dos materiais disponíveis e tem-se as proporções a serem
tomadas;
• Construção gráfica de Rothfuchs: baseia-se na hipótese de que a curva
granulométrica desejada é representada pela diagonal de um retângulo em que um
dos lados é graduado em porcentagem, numa escala linear de 0 a 100. A partir desta
escala e da diagonal define-se a escala horizontal, relativa aos diâmetros e que é
uma escala proporcional. Sobre este diagrama traçam-se as curvas granulométricas
dos materiais substituindo-as, em seguida, por segmentos de retas tais que as áreas
por eles compreendidas com as curvas primitivas, sejam compensadas e mínimas
24
em valor absoluto. As extremidades opostas destes segmentos são ligadas, duas a
duas, por segmentos, os quais interceptam a curva granulométrica diagonal em
pontos que, finalmente, determinarão as porções de cada material na mistura
desejada;
Estes procedimentos são indicativos da dosagem, que deve ser confirmada
experimentalmente.
Na prática é usual utilizar-se um procedimento comumente designado “método das
tentativas” que consiste na mistura íntima de diferentes proporções de materiais
disponíveis até obter-se uma mistura que atinja as exigências do projeto.
2.1.2. Outros processos de estabilização física
A estabilização física mais comumente empregada em pavimentação é a descrita no
item anterior, como parte da estabilização mecânica, que consiste na modificação das
propriedades do solo atuando na textura, seja, misturando solos com diferentes frações
granulométricas. Outras técnicas envolvem tratamentos térmicos de secagem ou
congelamento, tratamento elétrico e eletro-osmose, que melhoram as características
estruturais e de drenagem dos solos (OLIVEIRA
3
apud MACÊDO, 2004).
O tratamento térmico de secagem é citado por INGLES e METCALF (1972) em estradas
de terra na Índia; na verdade procedem à queima do solo no local.
Atualmente o emprego da calcinação de argila para gerar agregados para uso em locais
onde não se tem agregados naturais como na Amazônia pode ser considerada uma
forma de estabilização física, onde o uso de calor intenso por queima controlada também
provoca alguma alteração nos minerais argílicos presentes no solo (NASCIMENTO,
2005; CABRAL, 2005).
Cabe mencionar que as argilas plintíticas quando escavadas em blocos e secas ao ar
constituem blocos que podem ser usados em construção civil, o que foi observado na
Índia por BUCHANNAN no século 19, que o fez criar o termo “laterita” – de later – tijolo
em latim.
CRISTELO (2001) comenta o tratamento por aquecimento consistindo na introdução no
solo de um tubo perfurado pelo qual se injeta uma mistura comprimida de ar muito
3
OLIVEIRA, L. C., A Estabilização de Solos Aplicada A Habitação, Um Estudo de Misturas Solo-
Cimento. Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1994.
25
quente e combustível. O aquecimento pode ser obtido por queima de combustíveis ou
por processos elétricos. Outro processo térmico, por resfriamento provoca a
estabilização por congelamento artificial da água intersticial originando um material rígido
com elevada resistência. Nenhum destes processos no entanto tem tido aplicação na
pavimentação.
O processo de eletro-osmose foi estudado por CASTELLO BRANCO (1978), e consiste
em colocar dois eletrodos numa massa de solo e fazer passar uma corrente elétrica
entre eles, isto promove a migração da água presente no solo do eletrodo positivo para o
negativo diminuindo assim a quantidade de água no solo e permitindo a
sua consolidação. Também não tem sido aplicado em pavimentação, mas hoje mostra-
se uma alternativa para processo de remediação de solo contaminado.
2.1.3. Estabilização Química
A estabilização química consiste na adição de uma determinada substância química ao
solo, de modo a provocar mudanças que venham a influenciar as propriedades de
resistência mecânica, permeabilidade e deformabilidade deste, atingindo-se, então o
objetivo de estabilizá-lo (SANTOS et al, 1995).
Na estabilização química, como o nome indica, há uma reação química do aditivo com os
minerais do solo (fração coloidal) ou a constituição de recheio dos poros pelo produto de
reação química do aditivo com a água. No solo-cimento e solo – cal existe, inicialmente,
uma reação que se caracteriza melhor como físico- química: os cátions Ca++ liberados
pela hidratação do cimento reagem com a superfície dos argilo-minerais e modificam o
pH da solução eletrolítica. Os produtos cimentantes que se formam posteriormente (diz-
se reação pozolânica) acrescem a rigidez da mistura (MEDINA,1987).
Segundo MEDINA (1987) quando se forma a mistura solo-estabilizador pode ocorrer que
o estabilizador forme ou não uma matriz contínua com o solo. Na matriz contínua o
agente estabilizador preenche todos os poros e as partículas de solo ficam nela
mergulhadas como se fossem um inerte de enchimento. Neste caso as propriedades do
sistema são essencialmente as da matriz e as propriedades mecânicas do estabilizador
predominam. Tem-se várias reações resultantes da mistura soloestabilizador: reações
físicas - variação de temperatura, hidratação, evaporação e adsorção e reações
químicas - troca catiônica, precipitação, polimerização, oxidação, solução e
carbonatação.
26
Na matriz descontínua o estabilizador não preenche todos os poros e então podem
ocorrer três modos de ação:
• Modificação das características das superfícies das partículas;
• Vedação inerte dos poros;
• Interconexão as partículas de solo-solda por pontos
Algumas características sobre os tipos de estabilização química são descritos a seguir:
Solo-Cimento
A estabilização solo-cimento processa-se a partir da hidratação do cimento dentro dos
vazios do solo, atuando o cimento como o principal agente. LIMA et al (1993) lembram
que busca-se, com a adição do cimento, desenvolver uma estrutura capaz de minimizar
a sensibilidade às mudanças de umidade, e que possam gerar esforços de tração e
compressão significativos no interior da massa de solo.
Pode-se dividir a estabilização pelo cimento em categorias (MEDINA, 1987):
• Solo-cimento: é um material endurecido pela cura de uma mistura íntima compactada
mecanicamente de solo pulverizado, cimento portland e água, sendo esse
endurecimento avaliado por critérios de durabilidade e resistência à compressão
simples de corpos de prova. Normalmente é utilizado como base ou sub-base;
• Solo modificado ou melhorado: é um material não endurecido ou semi-endurecido
que é julgado pela alteração dos índices físicos e ou capacidade de suporte do solo.
Utiliza-se um teor baixo de cimento que não deve ser maior que 5%. Pode ser
utilizado como base, sub-base ou subleito;
• Solo-cimento plástico: difere do solo cimento definido antes por ser utilizada uma
quantidade maior de água durante a mistura de forma a produzir uma consistência de
argamassa na ocasião da colocação. É utilizado para revestimento de valas, canais e
taludes.
Existem dois métodos de dosagem para solo-cimento: O primeiro estabelecido pela
ABNT e o segundo chamado método físico-químico, desenvolvido na COPPE pelo Prof.
Casanova. Ambos os métodos encontram-se descritos por exemplo em MACÊDO
(2004).
Solo-Cal
As reações entre o solo e a cal podem ser (MEDINA, 1987):
• Rápida ou imediata: floculação e permuta iônica;
27
• Reações lentas: reação pozolânica, carbonatação e formação de novos compostos
cristalinos.
O efeito da cal nas propriedades do solo pode ser visto sob vários aspectos:
• Distribuição granulométrica: há um aumento do tamanho dos grãos, tanto mais
acentuada quanto mais fino o solo natural. A agregação pode se desfazer em parte
quando se embebe o solo-cal na água, porém muitos agregados tornam-se
hidrofóbicos;
• Plasticidade: o LP cresce com o uso da cal e o LL tende a diminuir. O aumento do
teor de cal acarreta valores de IP cada vez menores. O IP varia com o tempo de
reação;
• Variação de volume: o tratamento de um solo expansivo com cal reduz as variações
de volume do solo quando este absorve água;
• Compactação: a densidade diminui e o teor de umidade ótima aumenta quando se
trata um solo com cal.
• Resistência: a resistência à compressão simples é o ensaio mais comumente
utilizado.
Quanto maior o teor de cal maior a troca catiônica e formação de produtos cimentantes,
mas não existe um teor ótimo de cal a ser adotado para todos os solos, sendo a
experiência de campo decisiva para a escolha do teor de cal;
Solo-Polímero
A atuação de polímeros de origem natural ou artificial como estabilizantes dos solos,
baseia-se na capacidade destes repelirem a água, definida como propriedade hidrófoba,
e de gerarem coesão por meio de polimerização.
Considerando o caráter iônico dos polímeros, eles podem ser aniônicos, atuando no
sentido de promoverem a dispersão dos solos; neutros, caso em que não influenciam
nas condições de floculação ou dispersão dos solos; e catiônicos, atuando no sentido de
promoverem a floculação dos solos. Sabe-se também que os materiais orgânicos
poliméricos mostram-se, em geral, eficientes quando aplicados na estabilização de solos
ácidos (INGLES e METCALF, 1973).
A partir desta constatação, obviamente, a acidez dos solos tropicais poderia consistir em
um fator técnico favorável ao emprego desta solução, mas o seu emprego tem-se
28
mostrado economicamente discutível, mesmo em países de grande desenvolvimento
tecnológico.
Solo-Ácido fosfórico
A estabilização de solos com ácido fosfórico pode ser compreendida como aquela que
ocorre a partir de reações químicas deste ácido com os elementos do solo, com a
formação de fosfatos de ferro ou de alumínio, que se mostram como compostos duros e
insolúveis (MEDINA, 1987). O ácido fosfórico em particular é extremamente reativo
(reação exotérmica intensa) com os solos tropicais que tenham óxidos de ferro e de
alumínio livres. Este tema é tratado na tese de GUIDA (1971) e relatado em um trabalho
expandido e aprofundado por MEDINA e GUIDA (1995).
RICO e DEL CASTILHO
4
apud ALCÂNTARA et al (1995) consideram, também, que o
ácido fosfórico auxilia grandemente nas condições de compactação, e que os solos ricos
em caolinita, óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio são os mais favoráveis ao processo.
Dado o fato de que a estabilização se processa por ação química do aditivo sobre os
minerais do solo, os solos finos são os mais adequados para a estabilização. Do ponto
de vista de acidez, os solos ácidos são favoráveis, no sentido de não se neutralizar a
ação do ácido fosfórico.
Os aspectos de mineralogia e acidez diferenciam os solos tropicais daqueles de regiões
temperadas para o uso do aditivo. Segundo ALCÂNTARA et al (1995), a princípio estas
diferenças sugerem um bom desempenho para o ácido fosfórico quando aplicado nas
regiões tropicais, contudo, o custo do aditivo para algumas destas regiões pode
inviabilizar a sua utilização, tendo em vista o tipo de jazidas predominantes e o custo do
beneficiamento.
Solo-Hidróxido de Sódio
A estabilização de solos com Hidróxido de Sódio mostra-se promissor para o uso em
regiões tropicais, em decorrência de uma mineralogia favorável. ALCÂNTARA et al
(1995) relatam que baixos teores do aditivo podem ser eficientes para a estabilização do
solo, entretanto, destaca-se que a sua utilização requer cuidados especiais com relação
4
RICO, A., DEL CASTILLO H., La ingeniería de suelos en las vias terrestres. Mexico, Editorial
Limusa, Vol.2, 643p, 1977.
29
ao seu manuseio, e consequentemente, com a segurança do usuário, o que pode incidir
em custos de operação elevados.
Solo-Cloreto
O uso de sais como agente estabilizador de solos na área de estradas têm a sua
importância, em geral, associada às necessidades de se prevenir os efeitos deletérios do
frio excessivo, reter a umidade do solo e reduzir o pó. Dentre os principais tipos de sais
utilizados tem-se o cloreto de cálcio, cloreto de magnésio e o cloreto de sódio que teve
maior disseminação no meio rodoviário (THORNBURN e MURA
5
apud ALCÂNTARA et
al, 1995).
As características do tratamento com cloretos, segundo MEDINA e MOTTA (2004) são
as seguintes.
Cloreto de cálcio:
• Permanência da umidade e aumento da massa específica durante a compactação;
• Tensão superficial aumentada provoca aumento da massa específica durante a cura;
• Os íons
++
Ca
podem melhorar as propriedades da argila tipo montmorilonita;
• Redução do ponto de congelamento;
• Aplica-se somente a solos granulares bem graduados;
• Efeito corrosivo e lixiviação
Cloreto de Sódio:
• Melhora a retenção de água e aumenta o peso específico durante a compactação;
• Reduz o ponto de congelamento;
• Pode causar cimentação se existir
3
CaCO ;
• Aplica-se somente a solos granulares bem graduados;
• Lixiviação pela chuva;
• Pode provocar superfície mais escorregadia;
2.2 Solo-Asfalto
SANTANA (1971) relata aplicações de solo - asfalto para construção de segmentos no
nordeste na década de 1960, cuja técnica proposta por ele foi de escarificar 4cm no topo
da camada de revestimento primário, misturar com emulsão asfáltica, compactar e logo
5
THORNBURN, T.H., MURA, R., Stabilization of soils with inorganic salts and bases: review of
the literature. Washington, D. C., Highway Research Record, Bulletin N°294, 22p., 1969.
30
após executar uma capa selante com espalhamento de emulsão e areia. A emulsão
utilizada nos segmentos realizados pelo autor foi do tipo ruptura lenta (RL) para o solo
escarificado e na capa selante foi usada emulsão de ruptura rápida (RR). A construção
de mais de 200km de estabilização asfáltica de solo com este procedimento resultou em
relativo sucesso, e SANTANA (1978) concluiu que era difícil escarificar somente 4 cm,
ficando a maioria dos trechos com 6cm de espessura estabilizada com asfalto, era
necessário umedecer o solo acima da umidade ótima para facilitar a escarificação e o
espalhamento da emulsão, que era diluída (1:1).
CHAVES (2007) relata que no Estado do Ceará, através do DAER (atual DERT), foi
implantado no período de 1981 a 1984, através do programa III BBD (BIRD-BNDES-
DNER) o projeto denominado Jaguaribe. Este programa beneficiava vários municípios do
vale do rio Jaguaribe onde foram construídos pavimentos revestidos com solo-betume
numa extensão aproximada de 200 km, onde o tráfego era enquadrado como baixo
volume. E fora do projeto Jaguaribe foram construídos cerca de 150 km de rodovias com
o revestimento em solo-betume e espessuras variáveis com o volume de tráfego.
Na figura 2.1 está mostrada uma seção tipo do pavimento com revestimento em solo-
betume adotado no Ceará na década de 1980. Em alguns trechos em revestimento
primário, ainda se encontram vestígios de antigas camadas de tratamento contra pó
(figura 2.2). Por falta de manutenção surgem uma grande quantidade de panelas e os
distritos operacionais fazem a remoção do revestimento para melhorar as condições de
rolamento do tráfego. Na figura 2.3 mostra-se uma amostra de solo-betume coletada por
CHAVES (2007) quando da demolição de um segmento, em 1989, para reconstrução do
trecho Belém (BR-304) – Icapuí com revestimento em CBUQ.
Figura 2.1 – Seção tipo de revestimento primário com estabilização betuminosa usada
no Ceará (CHAVES , 2007).
31
Figura 2.2 – Trechos de rodovias do Ceará em revestimento primário apresentando
resquícios de solo-betume, vista geral e detalhe (CHAVES, 2007)
Figura 2.3 - Amostra de solo-betume do trecho Belém – Icapuí (Ceará), removido em
1989 (CHAVES, 2007)
THULER (2005) relata experiência realizada no estado do Rio de Janeiro na década de
1970 com implantação de alguns segmentos de solo–emulsão em rodovias estaduais.
Na Figura 2.4 apresentam-se algumas fotos de um destes trechos, obtidas pelo citado
autor cerca de 20 anos após a construção. Esta mistura de solo–emulsão foi feita na
pista e compactada após um certo tempo de estocagem em leiras no local. Não se
32
prosseguiu com esta técnica no estado do Rio de Janeiro após estas primeiras
experiências, e não foi possível saber quantos quilômetros foram construídos, mas cabe
ressaltar que o pavimento construído com esta técnica foi um sucesso.
Figura 2.4 – Trecho antigo de solo –emulsão na RJ 148 no estado do Rio de Janeiro
cerca de 20 anos após construção (THULER, 2005)
ALCÂNTARA (1995) relata que a estabilização dos solos com asfalto compreende a
utilização de produtos asfálticos procedentes da destilação e refinamento do petróleo
bruto ou asfaltos naturais; e, resíduos da destilação destrutiva de materiais orgânicos –
alcatrão, hoje em desuso. A forma mais comum de incorporação destes aos solos é na
forma de emulsão ou diluídos com um solvente apropriado.
CASTRO (2003) comenta que a emulsão asfáltica se tornou uma excelente alternativa
para a pavimentação urbana e rural dadas as suas características de manuseio a
temperatura ambiente e a versatilidade com que pode ser utilizada na produção de
materiais básicos para a camada de rolamento, revestimento impermeabilizante,
rejuvenescimento de estrutura de pavimento, camada intermediária em revestimentos
asfálticos espessos e pintura de ligação, associados à facilidade de armazenamento.
2.2.1. As emulsões asfálticas
A emulsão asfáltica é definida como sendo uma mistura heterogênea de dois ou mais
líquidos, que normalmente não se dissolvem um no outro, mas quando são mantidos em
suspensão por agitação ou, mais freqüentemente, por pequenas quantidades conhecidas
por emulsificantes formando uma mistura estável (ABEDA, 2001).
33
No processo de emulsificação, é necessário que se promova a quebra do cimento
asfáltico do petróleo (CAP) em partículas micrométricas e que o mesmo fique disperso
no meio aquoso. Para promover o cisalhamento do CAP é aplicada energia térmica e
mecânica, através de um moinho coloidal, obtendo-se emulsão de asfalto em água bem
homogênea.
Utiliza-se da ordem de 33 a 42% de água juntamente com agentes emulsificantes (0,2 a
1,0%) para que a mistura possa ter estabilidade ao bombeamento, transporte e
armazenamento em temperatura ambiente (CASTRO, 2003).
Algumas definições ligadas ao emprego das emulsões asfálticas (VOGT, 1971; ABEDA,
2001; MICELI, 2006) são:
• Aglutinação/adesividade: aptidão do ligante residual para aderir e ficar fixo sobre o
agregado que ele recobre, sem perigo de desrevestimento. A ruptura não implica
necessariamente na adesividade do ligante residual; uma película de asfalto pode
revestir uma pedra sem verdadeira adesividade às vezes em conseqüência da
presença de uma película de água intercalada (caso das emulsões aniônicas).
Distingue-se a adesividade ativa e a adesividade passiva. A primeira é a propriedade
de um ligante asfáltico deslocar a película de água de um agregado molhado, e a
adesividade passiva é a propriedade de um ligante asfáltico, que revestiu um
agregado seco, resistir à ação da água;
• Cura: transformação química, física ou físico-química de uma emulsão usada numa
camada de base ou de revestimento, que as tornam aptas a suportarem o trânsito. A
cura de um revestimento à base de emulsão estará completa quando a emulsão
estiver completamente rompida (caso das emulsões catiônicas). O fenômeno de cura
ocorre como conseqüência de absorção e evaporação da água e solventes
(emulsões, asfalto diluído);
• Ruptura: denomina-se ruptura, ou quebra de uma emulsão, o fenômeno da
separação das fases constituintes da emulsão. A ruptura pode ocorrer por
evaporação d’água, por um desequilíbrio eletroquímico (provocado por aumento da
acidez ou alcalinidade) ou pela ação do agregado, o qual atrai para si os glóbulos de
asfalto (ABEDA,2001);
• Velocidade de Ruptura: velocidade em que se efetua a separação das fases de uma
emulsão em presença de um agregado.
Distinguem-se as emulsões de ruptura rápida (RR), as emulsões de ruptura média
(RM) e as emulsões de ruptura lenta (RL). Em pavimentos, segundo a velocidade de
ruptura da emulsão, sugere-se o uso de emulsões do tipo RR para pinturas de
34
ligação, as do tipo RM para misturas com agregados graúdos e as do tipo RL para
misturas com agregados miúdos (MICELI, 2006).
A velocidade de ruptura depende:
o da composição e quantidade do emulsificante;
o da natureza mineralógica da pedra (pedras mais ou menos reativas);
o da superfície específica das pedras: uma emulsão terá uma velocidade de ruptura
maior sobre uma pedra de 2-5mm que sobre uma pedra 12,5-25mm de mesma
natureza mineralógica (proveniente de uma mesma pedreira).
• Ligante Residual: ligante total depositado após ruptura (separação das fases) de uma
emulsão, sendo constituído por cimento asfáltico do petróleo (CAP).
As emulsões asfalticas, dependendo do tipo de emulsificante, são carregadas
eletricamente e são classificadas em não iônicas, quando os glóbulos de asfalto são
neutros; aniônicas, se os glóbulos de asfalto são carregados eletronegativamente ou
catiônicas, se os glóbulos de asfalto são carregados eletropositivamente.
Dependendo da quantidade de cimento asfáltico envolvido na fabricação das emulsões,
elas podem se classificar em 1C e 2C, onde a letra C indica emulsão do tipo catiônica e
os números 1 e 2 estão associados à viscosidade relativa e quantidade de cimento
asfáltico empregado na fabricação.
Segundo, ABEDA (2001), as principais vantagens das emulsões asfálticas são:
• Representam uma alternativa para economia de energia, uma vez que, na maioria
dos casos, pode ser empregada sem necessidade de aquecimento;
• Apresentam excelente afinidade com todos os tipos de agregados eliminando o uso
de aditivos “dopes”, normalmente empregados para melhorar a adesividade do
cimento asfáltico de petróleo (CAP) com agregados em misturas à quente;
• Possibilitam a utilização de agregados úmidos evitando a necessidade de
combustíveis para secagem dos mesmos;
• Permitem estocagem a temperatura ambiente em instalações simples que não
requerem fonte de aquecimento, combustíveis derivados de petróleo e isolamento
térmico;
• Eliminam os riscos de incêndio e explosões, uma vez que não são utilizados
solventes de petróleo em seu emprego;
• Evitam os riscos de acidentes por queimaduras;
• Não geram vapores tóxicos e poluentes preservando o meio ambiente;
35
• Possibilitam a produção de grandes volumes de misturas em equipamentos de baixo
custo e de fácil operação/distribuição.
2.2.2. Estabilização de solos com emulsões asfálticas
A eficiência da mistura do betume com o solo pode conduzir a vários efeitos, entre os
mais importantes, segundo Kézdi (1979), tem-se:
• Reforço de solos granulares não coesivos pela cimentação das partículas;
• Estabilização do conteúdo de água de solos finos coesivos, tornando-os
impermeáveis e reduzindo a sua capacidade de absorção;
• Conversão de solos que possuem só resistência ao atrito em solos coesivos e
impermeáveis.
Ao misturar as partículas do solo, água e asfalto, processos físicos e químicos bastante
complexos são iniciados. No caso de solos granulares, o objetivo é cobrir
individualmente os grãos com um filme de asfalto suficientemente fino para não reduzir
muito o atrito produzido quando as partículas são deslocadas, mas suficientemente
grosso para permitir coesividade entre os grãos (KÉZDI, 1979).
A adição de asfalto ao solo pode afetar suas propriedades em dois sentidos:
impermeabilizando e/ou aumentando a força de coesão do solo. Esta força alcança um
valor máximo à medida que aumenta o teor de betume, mas depois esta força vai
decrescendo à medida que o filme de betume vai se tornando mais espesso. Porém
quanto maior o conteúdo de betume, melhor a impermeabilização do solo, assim, é usual
buscar um equilíbrio entre a máxima força coesiva e a maior impermeabilização (INGLES
e METCALF, 1972).
O processo de estabilização de solo emulsão é influenciado pelos elementos
componentes da mistura e pelo processo utilizado para a realização da mistura. Entre
eles podem ser citados:
• Tipo de solo
Quanto as características dos solos SILVA
6
apud PESSOA (2004) refere-se a três
modalidades de estabilização comumente empregadas:
6
SILVA, D.P., Estudo do comportamento reológico de solos estabilizados com cimento:
processos gerais de estabilização. Lisboa, Relatório final, Processo 52/8/3048, Laboratório
Nacional de Engenharia Civil, 343p., 1968.
36
o Areia-Betume: é a mais difundida, pela facilidade com que se pode controlar a
qualidade da mistura, podendo ser competitiva em comparação a outros processos
de estabilização química. Como característica do processo, observa-se que o
material que passa na peneira n°200 deve estar na faixa de 5 a 12%, o índice de
plasticidade ser inferior a 10%, desta forma tenta-se gerar com o betume forças de
natureza coesiva no solo;
o Solo-Betume: agrupa as misturas dos materiais asfálticos com solos argilo-siltosos e
argilo-arenosos. Enquanto na areia-asfalto busca-se gerar forças de natureza coesiva
ao solo, no solo-betume, que já contém esta parcela, o que se busca é garantir a
constância do teor de umidade da mistura após a compactação. Trata-se de uma
ação impermeabilizante, realizada pela prevenção de possível ascensão capilar da
água, bem como pela criação de películas hidrorrepelentes que, envolvendo as
partículas do solo, impedem o acesso da àgua exterior na mistura;
o Pedregulho-Betume: o objetivo principal desta estabilização é gerar um efeito coesivo
entre as partículas grossas sem interferir na coesão natural existente na fração fina
do solo. Como características tem-se que o material que passa na peneira n°200
deve ser inferior a 12% e o índice de plasticidade, inferior a 10%.
INGLES e METCALF (1972) mencionam que a gradação dos solos não é restritiva, mas
que geralmente o solo deve ter mais de 50% passando na peneira 3/16 polegadas com
10-50% passando na peneira N°200; o LL< 40% e o IP< 18. Porém, solos com mais de
75% passando na peneira N°200 e LL maior do que 50, foram tratados satisfatoriamente
à época da referência citada.
Outros autores, como é mostrado na Tabela 2.1 (MICELI, 2006), definem certas
restrições quanto ao às características granulométricas e os índices de plasticidade dos
solos a serem empregados:
37
Tabela 2.1 – Requisitos de solos a serem estabilizados com asfalto (MICELI, 2006)
TIPO DE SOLO LL/LP DO SOLO
%PASSANTE
#0,075mm
FONTE
Areias IP máximo de 12% 25% máximo
Pedregulhos e areias
pedregulhosas IP máximo de 12% 15% máximo
Solos finos
IP máximo de 18%; LL
máximo de 40%
35% máximo
YODER e WITCZAK
(1975)
Solos em geral
IP máximo de 18%; LL
máximo de 40% Entre 10 e 50% KÉZDI (1979)
Solos em geral IP máximo de 14% 5% mínimo VOGT (1971)
Solos Arenosos 35% máximo
Solos Argilosos
IP máximo de 6%; LL
máximo de 30%
35% máximo
DER 3.07 (1988)
Materiais Britados 15% máximo
Solos em geral IP máximo de 8% 20% máximo
ABEDA (2001)
Solos em geral 25% máximo ASTM (2006)
• Teor de água
Segundo VOGT (1971), existem 3 teores de água críticos:
a. O teor de água de dispersão, existe um teor mínimo de água do solo abaixo do qual
não é possível dispersar a emulsão no solo, mesmo quando ela está diluída. Este
teor é geralmente da ordem de 3 a 5%. O solo deverá ser pois, antes de mais nada
umedecido.
b. O teor de água de diluição, necessária pelas emulsões serem muito viscosas e
também porque as emulsões diluídas rompem-se mais lentamente, o que facilita a
dispersão na massa do solo.
c. O teor de água de compactação, o teor Proctor a ser considerado corresponde ao
fluido total: soma do asfalto sob forma de emulsão e de água
É consenso entre os principais autores que estudaram a estabilização solo-emulsão que
a emulsão asfáltica não deve ser misturada diretamente a solos secos ou solos com
baixo teor de umidade (JACINTHO, 2005).
FERREIRA (1980) recomenda a adição e homogeneização prévia de água ao solo, para
posterior adição do material asfáltico. Segundo ele esta adição impede a ruptura
38
prematura das emulsões, facilitando o processo de mistura. LUCENA et al (1982)
diluíram a emulsão em parte da água a ser adicionada ao solo (na proporção de 1:1),
sendo o restante da água a ser adicionada misturada ao solo antes da emulsão diluída.
Segundo YODER e WITCZAK (1975) a quantidade de água necessária para estabilizar
um solo com material betuminoso é, em geral, menor do que o teor ótimo obtido nos
ensaios de compactação na energia Proctor Normal para o solo natural. No entanto, os
estudos realizados por FERREIRA (1980) e LUCENA et al (1982), verificou-se que a
máxima tensão de ruptura era obtida para corpos-de-prova com umidades próximas da
umidade ótima. Nos dois estudos foram utilizados diversos teores de umidade para cada
teor de betume e realizados ensaios de compressão simples e de tração indireta.
• Teor e tipo de emulsão asfáltica
Se a emulsão rompe muito rápido, isso impede que a penetração seja alcançada e é por
isto que as emulsões de ruptura rápida não sejam usadas já que rompem no contato
com o solo (INGLES e METCALF, 1972).
• Tempo de aeração
O termo “aeração” se refere ao tempo de descanso em que a mistura solo-emulsão é
deixada ao ar antes da compactação, com a finalidade de possibilitar a ruptura da
emulsão asfáltica. Segundo INGLES e METCALF (1972), a aeração antes da
compactação aumenta a estabilidade e diminui a absorção de água, particularmente em
solos de granulação fina, havendo um período de aeração ótimo. A estabilidade máxima
que pode ser atingida para uma mistura em particular depende do período e temperatura
de aeração.
• Cura dos Corpos-de-prova
Na estabilização de solos com betume, se não houver secagem não há estabilização
(MATTOS, 1991).
No trabalho apresentado por JACINTHO (2005), comenta-se de que a cura é uma etapa
necessária em trabalhos de estabilização betuminosa, pois é durante esta fase que o
teor de água é reduzido, facilitando a cobertura da superfície mineral com o asfalto base.
Este autor considera que a máxima perda de água, durante a cura, é mais importante
para a durabilidade da mistura do que a obtenção da massa específica aparente seca na
compactação.
39
2.2.3. Pesquisas realizadas com solo-emulsão
LUCENA et al (1982)
A pesquisa descreve a estabilização de 4 solos lateríticos dos estados do Piauí e do
Maranhão. A definição das jazidas de onde foram coletados estes solos é detalhada no
trabalho apresentado por eles.
Estes solos utilizados tinham umidades ótimas e massas específicas aparentes secas
máximas, variando entre 10 a 15 % e de 1,8 a 2 t/m
3
, respectivamente. Foram realizados
ensaios de compactação, resistência à compressão simples e resistência à tração direta
usando teores de 0 a 8% de emulsão catiônica. Os corpos de prova foram compactados
pelo Proctor Normal em moldes de 10cm de diâmetro e a altura variando entre 13 e
20cm. O tempo de cura dos corpos de prova fori ao ar livre, sem imersão.
O trabalho concluiu na importância da umidade de moldagem nos solos lateríticos, eles
apresentaram uma variação da umidade ótima respeito à do solo natural inferior a 2% e
Verificou-se também,que a adição de 2% de emulsão provocou no sistema um maior
aumento da massa específica aparente seca e da resistência à compressão simples.
ARAÚJO et al (1983)
Eles selecionaram 5 solos lateríticos do estado de Paraíba, que tinham entre 18 e 27%
de material passante na peneira N°200. A estes solos foram adicionados teores de 0, 2 e
4% de emulsão asfáltica do tipo RM-1C com quatro teores de umidade para cada teor de
emulsão e moldaram se 3 corpos-de-prova para cada teor de emulsão.
Depois de moldados, os corpos-de-prova foram deixados durante 7 dias em cura ao ar
livre e finalmente foram realizados os ensaios triaxiais.
Os resultados obtidos indicam que existe uma diminuição do ângulo de atrito interno e o
índice de vazios quando se adiciona emulsão aos solos estudados. Também se verifica
um aumento da coesão nas misturas de solo-emulsão ao se adicionar valores entre 0 e
4% de emulsão.
Outra observação foi que ao se adicionar emulsão ao solo, as tensões de ruptura, de
modo geral para os solos estudados, apresentaram picos máximos para o teor igual a
2% de emulsão RM-1C.
40
MOMM (1983)
O objetivo do autor foi de estabilizar um solo com emulsão asfáltica e avaliar sua
melhoria em ensaios de resistência à compressão simples, moldando corpos de prova
com energia equivalente a do Proctor modificado.
Utilizou-se um solo da região de Santa Catarina com 14% de material passante na
peneira N°200 e se adicionou a ele percentagens entre 0 e 4% de emulsão. Depois de
misturada a emulsão ao solo, foram moldados 5 corpos de prova para cada teor de
emulsão com teores de umidade variando entre 16 e 24%. O tempo de cura antes do
ensaio foi de 7 dias ao ar; o ensaio foi realizado numa prensa manual e os valores
anotados foram a carga aplicada e a deformação necessária para levar o corpo-de-prova
à ruptura.
As conclusões desta pesquisa foram:
• A resistência à compressão simples aumenta significativamente até um teor ótimo de
emulsão.
• Neste caso, a emulsão propicia um aumento da densidade para um teor de emulsão
de 2% e a partir deste teor vai decrescendo
• A adição de emulsão não altera significativamente a umidade ótima de compactação,
a variação desta umidade esta em torno de
±
1% em torno da umidade ótima do solo
natural.
• Já na resistência à compressão simples, a adição de emulsão altera
significativamente a umidade ótima.
• O teor de emulsão que resulto na máxima densidade, não foi o mesmo que propicio a
máxima resistência à compressão simples.
• E por ultimo o teor de emulsão com o qual se tinha a maior densidade foi o mesmo
com o qual se obteve a deformação máxima.
GUARÇONI et al (1988)
Este trabalho apresenta o estudo teórico do sistema solo-asfalto. Os ensaios realizados
com misturas de solos arenosos e argilosos para a validação deste estudo foram: o
ensaio de compactação, ensaios de PH do solo e o ensaio de índice de suporte
Califórnia (mini-CBR)
As variáveis dos corpos-de-prova ensaiados foram: as umidades de moldagem – a
umidade ótima e 60% da umidade ótima, o tempo de cura – de 7 dias ao ar livre e 24
horas em estufa a 60ºC, com teores de emulsão variando entre 2 e 15%. Propôs-se ao
41
final do estudo uma forma de dosagem de misturas solo-emulsão baseada no ensaio de
Mini-CBR.
A descrição da gênese e da constituição mineralógica dos solos ensaiados encontra-se
amplamente detalhada na pesquisa realizada pelos referidos autores.
MATTOS et al (1991)
Nesta pesquisa moldaram-se corpos-de-prova com teores de emulsões RM-1C e RL-1C
entre 0 e 10%, para a realização de ensaios de CBR e mini-CBR.
A programação de ensaios consistiu na moldagem de corpos-de-prova na umidade ótima
e com 60% da umidade ótima, imergidos após compactação e com 7 de cura ao ar antes
da imersão. Também foram moldados corpos-de-prova, deixados secar em estufa a 60ºC
e depois imergidos durante 6 horas (no caso de solos arenosos) e 24 horas (no caso de
solos argilosos). Estas variações foram realizadas para as condições de massa
específica constante e para energia constante.
Chegou-se conclusão de que somente os solos arenosos são economicamente
estabilizáveis com emulsões asfálticas e que devem ser utilizadas emulsões asfálticas de
ruptura lenta preferencialmente. Quanto ao teor de fluidos, conclui-se que deve ser
aproximadamente um 60% do valor da umidade ótima.
CARVALHO et al (1992)
Estudaram a possibilidade de utilizar o ensaio de durabilidade usado para misturas de
solo-cimento, em misturas de solo-emulsão e verificaram a resistência mecânica da
mistura.
Realizaram ensaios de compactação para encontrar a massa específica seca máxima e
a umidade ótima da mistura; com esta umidade misturaram um solo predominantemente
arenoso com teores diferentes de emulsão (tipo RL-1C) e tempos de cura antes da
compactação variando em intervalos de 1, 2, 3 e 4 horas. Moldaram 6 corpos-de-prova
por traço, sendo 3 ensaiados após a compactação e os outros 3 ensaiados após cura em
estufa a uma temperatura de 40°C. Quanto ao ensaio de durabilidade, foi adicionado ao
solo 8% de emulsão RL-1C e a mistura ficou exposta a temperatura ambiente durante
intervalos de 2, 4 e 6 horas, em bandejas. Após disso, compactaram-se os corpos-de-
prova e foram submetidos a períodos de imersão, secagem, exposição e escovação
42
durante 12 ciclos correspondendo cada ciclo, a 24 horas das operações
citadas.Chegaram às conclusões seguintes:
• Quanto à resistência a compressão simples, houve um ganho significativo para o tipo
de solo estudado (20% de material passante na peneira N° 200) com 5% de emulsão
RL-1C com 4 horas de exposição da mistura à temperatura ambiente e secagem em
estufa a 40° de temperatura
•
Quanto ao desgaste, o ensaio de durabilidade mostrou-se apropriado tal como no
caso de solo-cimento, mas sugerem os autores a utilização de maior número de
traços, para diferentes tempos de exposição antes da compactação, a temperatura
ambiente.
MICELI (2006)
Estudou três solos do estado de Rio de Janeiro misturados com teores de emulsões RM
e RL-1C, entre 0 e 8%. A avaliação deste estudo foi sob o ponto de vista da mecânica
dos pavimentos. Inclui a caracterização das emulsões utilizadas na mistura com os
solos. Os ensaios realizados nos solos puros e com adição de emulsão foram:fotografias
com o microscópio eletrônico de varredura, resistência à compressão simples, ensaio
triaxial dinâmico, resistência à tração indireta, módulo de resiliência na tração diametral,
ensaios de desgaste (LWT e WTAT).
Foram também processados no programa FEPAVE2 estruturas de pavimento hipotéticas
com os resultados de módulos de resiliência obtidos com os solos estudados e para
finalizar o estudo, foi feita uma experiência de campo em Minas Gerais.
A principal conclusão deste trabalho foi que sob o ponto de vista da mecânica dos
pavimentos, existe uma diferença no comportamento de solos granulares e solos finos,
sendo que a utilização de emulsão na estabilização de solos granulares é viável.
SANT’ ANA et al (2007)
O objetivo deste trabalho foi o estudo do método de execução adotado para a
conformação de uma camada de base de solo-emulsão.
Para a adoção do teor de emulsão foram realizados ensaios de resistência à
compressão simples (RCS). O teor de emulsão a ser adotado não é definido como um
“teor ótimo” no sentido do que confere a maior RCS mas sim o teor que confere ao solo a
resistência à compressão simples e resistência ao desgaste suficiente para o baixo
volume de tráfego ao qual estará submetido.
43
Os CPs submetidos a ensaios de RCS foram deixados em cura 7 dias ao ar e alguns
deles foram imersos em água durante 1h e 24 horas. Estes últimos, após as 24 horas de
imersão foram deixados ao ar novamente durante 4 horas, isto para avaliar a influência
d’água nos ensaios de RCS.
O teor adotado para a realização da pista experimental foi de 4% em peso de RL-1C, e
algumas das conclusões foram:
• As etapas de escarificação e gradeamento devem ser executadas com maior cuidado
porque podem alterar a quantidade de solo que se tinha previsto para o recebimento
da emulsão.
• A emulsão foi colocada em uma única etapa, o que dificultou a homogeneização da
mistura.
• A utilização da “caneta” para espargir a emulsão não se mostrou eficaz neste caso
porque a taxa de emulsão era alta e o tempo de exposição da emulsão na superfície
seria longo, comprometendo a homogeneização da mistura.
2.3 Métodos de dimensionamento
Tal como para os pavimentos asfálticos tradicionais de bases e sub-bases granulares, os
métodos de dimensionamento de pavimentos com bases de solo - cimento e solo –
asfalto foram de natureza empírica nas suas origens. A atenção concentrava-se na
qualidade da mistura e métodos de dosagem. A resistência era avaliada pelos ensaios
de compressão axial e de CBR.
As vantagens de usar um procedimento mecanístico dando ao método de
dimensionamento um caráter teórico-experimental, vêm ilustradas em Motta (1991). Para
aplicação deste método os materiais devem ser caracterizados por ensaios diferentes
dos citados e usados nos métodos empíricos, que permitam a obtenção dos módulos de
resiliência, o que se faz com ensaios triaxiais de carga repetida. Portanto, uma nova
geração de estudos de solo-asfalto necessitam ser realizados com objetivo de
determinar a influência deste produto na modificação das características tensão-
deformação do solo.
O dimensionamento dito mecanístico é sempre um método de verificação, e pode ser
representado pelo fluxograma da Figura 2.5 (MOTTA, 1991):
44
Figura 2.5 – Fluxograma de um método mecanístico de dimensionamento de
pavimentos (MOTTA, 1991)
MOTTA (2003) propõe um roteiro para o dimensionamento mecanístico que consiste em:
1. “Ensaiar os materiais disponíveis na região e no subleito para se obter os módulos de
resiliência e as leis de deformação permanente, considerando as variações de
umidade que possam ocorrer.
2. Definir um valor de módulo de resiliência para a mistura asfáltica a ser utilizada no
revestimento em função da temperatura média esperada para o local da obra ao
longo do ano. Dosar a mistura para satisfazer esta condição, durante a obra vai ser
essencial para que o projeto tenha sucesso.
3. Adotar uma estrutura inicial, definindo as espessuras de cada camada, com os
materiais disponíveis.
FATORES
AMBIENTAIS
MATERIAIS
DISPONÍVEIS
TÉCNICAS
CONSTRUCTIVAS
TRÁFEGO
PARÂMETROS DE
PROJETO
VARIABILIDADE DE
CADA ITEM
MÉTODO DE CÁLCULO
DE TENSÕES
PARÂMETROS DE
ACOMPANHAMENTO
DO DESEMPENHO
ESPESSURAS
ADOTADAS
ESTIMATIVA DE
VIDA ÚTIL
COMPARAÇÃO ENTRE VIDA
ESTIMADA E DE PROJETO
DECISÃO FINAL DAS
ESPESSURAS
SATISFAZ
NÃO SATISFAZ
45
4. Calcular o estado de tensões e deformações atuantes na estrutura carregada com o
eixo padrão. Em geral, os parâmetros de verificação críticos são: a deflexão prevista
na superfície, a deformação de tração no revestimento (ou a tensão de tração ou a
diferença de tensões) e a tensão ou deformação de compressão vertical no subleito.
5. Comparar os valores calculados de deformações e tensões com os critérios de
ruptura estabelecidos em função do número N de projeto (curvas de fadiga, deflexão
admissível e deformação de compressão admissível no subleito)
6. Verificar o afundamento de trilha de roda previsto para o número N de projeto,
considerando-se a distribuição de todas as camadas e comparar com valores
admissíveis.
7. Se todos os critérios previstos em 5 e 6 forem atendidos, considera-se o pavimento
dimensionado. Caso algum dos critérios seja ultrapassado, deve-se alterar as
espessuras e refazer os cálculos de tensões e deformações e a comparação com os
limites exigidos para o nível de tráfego de projeto”.
No fluxograma da Figura 2.1 na etapa relativa ao cálculo de tensões e deformações
geradas na estrutura pela carga do tráfego, as metodologias atualmente em uso para
este cálculo consideram os materiais segundo dois comportamentos tensão-deformação:
• Comportamento elástico-linear: admite constante o Módulo de Resiliência de um
determinado material, ao longo de toda a camada constituída pelo mesmo.
• Comportamento elástico-não linear: o valor do Módulo de Resiliência depende do
estado de tensões a que o material esteja submetido, sendo então variável ao longo
da camada.
A partir destes modelos de comportamento foram desenvolvidos diversos programas
computacionais que permitem o cálculo de tensões, deformações e deslocamentos.
Estes sistemas tiveram sua formulação matemática fundamentalmente apoiada na teoria
da elasticidade, que é usada na mecânica dos pavimentos.
O método da resiliência proposto por MOTTA (1991), utiliza como ferramenta de cálculo
de tensões e deformações o programa de computador o FEPAVE 2 que será descrito
posteriormente.
2.3.1. Módulo de Resiliência
Em 1955, Francis Hveem realizou o primeiro estudo sistemático para determinar a
deformabilidade de pavimentos, estabelecendo valores máximos admissíveis de
deflexões para a vida de fadiga satisfatória de diferentes tipos de pavimentos. Hveem
46
relacionou o trincamento progressivo dos revestimentos asfálticos à deformação
resiliente (elástica) das camadas subjacentes dos pavimentos (MEDINA e MOTTA,
2005).
Em fins de 1977, tendo como referência para estudos de laboratório o “Special Report
162” do TRB, de 1975, iniciou-se na COPPE/UFRJ, sob a orientação do Prof. Jacques
de Medina, um amplo programa de pesquisas neste setor, cujos marcos iniciais podem
ser representados pelas teses de mestrado de PREUSSLER (1978) e SVENSON (1980),
que trataram das propriedades resilientes dos solos arenosos e argilosos,
respectivamente (MOTTA, 2003).
O módulo de resiliência dos solos para fins de pavimentação é determinado através do
ensaio triaxial de cargas repetidas, o equipamento é mostrado nas Figuras 2.2 e 2.3 e é
regido pela norma DNER ME 131/94: “Solos-Determinação do módulo de resiliência”.
Figura 2.6 – Equipamento triaxial dinâmico.
47
Figura 2.7 – Posicionamento do CP na câmara triaxial.
Nesta determinação a deformação total do corpo de prova ensaiado tem uma
componente resiliente (recuperável) e outra permanente (irrecuperável) ou plástica. É a
deformabilidade elástica ou resiliente que condiciona a vida de fadiga das camadas
superficiais mais rijas dos pavimentos sujeitas a flexões sucessivas (MEDINA e MOTTA,
2005).
Define-se, então, o módulo resiliente ou de resiliência (MR) do solo, a partir de um
ensaio triaxial dinâmino, como a relação entre a tensão-desvio aplicada axial e
ciclicamente em um corpo-de-prova e a correspondente deformação específica vertical
recuperável conforme a equação (2.1):
r
d
R
M
ε
σ
=
(2.1)
onde:
•
=
d
σ
tensão desvio aplicada repetidamente )(
31
σ
σ
σ
−
=
d
;
•
=
r
ε
deformação específica axial resiliente.
A execução do ensaio triaxial dinâmico têm uma fase inicial de condicionamento do
corpo-de-prova, na qual se pretende reduzir a influência de deformações plásticas
grandes e da história de tensões própria do solo. As tensões de condicionamento
aplicadas na prática brasileira utilizam os pares
3
σ
e
d
σ
de (20,7; 20,7kPa); (68,9;
68,9kPa) e (103,4; 309kPa) aplicando-se 500 repetições de cada um destes pares.
48
Após o condicionamento é realizado o ensaio propriamente dito, no qual são aplicados
pares de tensão e medidas as deformações resilientes provocadas em cada estado de
tensões.
Os módulos de resiliência dos solos dependem do estado de tensões atuante – as
decorrentes do peso próprio mais as tensões causadas pelas cargas dos veículos. O que
se procura determinar nos ensaios triaxiais é a relação experimental:
),(
3 dR
fM
σ
σ
=
(2.2)
para as condições de densidade, umidade e grau de saturação que o solo apresenta in
situ.
Num solo, o módulo depende da natureza do material (constituição mineralógica, textura,
plasticidade da fração fina), umidade, densidade e estado de tensões, além das
características do próprio ensaio (freqüência e tempo de carregamento, forma de onda,
etc.). O ensaio faz-se com solos não saturados quase sempre em condições de
drenagem livre (MEDINA e MOTTA, 2005).
Mantendo-se os outros parâmetros sob especificação, para cada solo o módulo de
resiliência poderá ser expresso como uma função do estado de tensões aplicado durante
o ensaio por modelos matemáticos com constantes experimentais. Os primeiros modelos
de módulo em função ao estado de tensões que foram observados no Brasil estão
mostrados na Tabela 2.2 (MEDINA e MOTTA, 2005).
49
Tabela 2.2 – Modelos de comportamento tensão-deformação de solos observados no
Brasil (MEDINA e MOTTA, 2005).
Equação
Modelo
Arenoso
Argiloso
Combinado
Areno-argiloso
Areno-Argiloso
Constante
32
31
k
d
k
R
kM
σσ
=
Composto
2.3.2. Programa FEPAVE2
Quando se utilizam os programas de cálculo automático de tensões, deformações e
deslocamentos têm-se economia de tempo e mais versatilidade. Além do mais, pode-se
considerar mais facilmente a elasticidade não linear, o que é muito importante para
determinados solos e materiais granulares (MEDINA e MOTTA, 2005)
O FEPAVE2 foi desenvolvido na Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA, cuja versão
2, doada à COPPE/UFRJ, foi inicialmente implementada para o equipamento UNISYS
em 1972. A partir de 1991 foi adaptada uma versão para microcomputador (MEDINA e
MOTTA, 2005). É um programa de Método dos Elementos Finitos que permite a análise
de estruturas flexíveis com até doze camadas de diferentes materiais, considerando-os
elásticos e isotrópicos, com comportamento linear ou não. Os dados de entrada do
programa são:
• Com relação às cargas: pressão do pneu e raio da carga, considerada circular e
uniformemente distribuída;
)(
132 dR
kkkM
σ
−
+=
1
, kpara
d
<
σ
)(
142
kkkM
dR
−
+=
σ
1
, kpara
d
>
σ
5
3142
)(
k
dR
kkkM
σσ
−+=
1
, kpara
d
>
σ
5
3132
)(
k
dR
kkkM
σσ
−+=
1
, kpara
d
<
σ
1
kM
R
=
2
31
k
R
kM
σ
=
0,
2
>kpara
2
1
k
R
kM
θ
=
0,
2
<
kpara
2
1
k
dR
kM
σ
=
50
• Com relação às camadas e seus materiais constituintes: quantidade, espessuras,
Coeficientes de Poisson, modelo de comportamento de cada material, valores de
i
K
para os modelos determinados e densidade de cada material empregado;
• Malha de elementos finitos e restrições de fronteira e carregamento.
E os dados de saída são:
• Deslocamentos radiais e axiais de cada nó;
• As tensões: radial
)(
r
σ
; vertical )(
z
σ
; tangencial )(
θ
σ
; cisalhante )(
zrrz
τ
τ
= ;
principal maior
)(
1
σ
; principal menor )(
3
σ
; octaédrica normal )(
oct
σ
e octaédrica
cisalhante
)(
oct
τ
.
Na Tabela 2.3, são apresentados os modelos matemáticos de expressão do módulo de
resiliência de solos e materiais de pavimentação em função do estado de tensões que
podem ser processados neste programa.
Tabela 2.3 – Modelos matemáticos de expressão do módulo de resiliência de solos e
materiais de pavimentação em função do estado de tensões (MEDINA e MOTTA, 2005).
Classe Modelo Comportamento Material
0
Visco-elástico Betuminoso
1
Granular Arenoso
2
Cohesivo Bi-linear Argiloso
3
=
R
M Constante
Elástico Linear
Misturas
asfálticas.Solo
cimentado de
módulo elevado e
solo siltoso de
módulo baixo
4
Combinado
Solos lateríticos
finos
5
Granular
)(
θ
f
Granular
(dependente da
soma das tensões
principais)
6
Coesivo
)(
d
f
σ
Argiloso
(dependente da
tensão desvio)
7
Composto
),(
3 d
f
σ
σ
Todos os solos e
britas (geral)
)( CTfM
R
°=
2
31
k
R
kM
σ
=
)(
132 dR
kkkM
σ
−+=
)(
142
kkkM
dR
−+=
σ
5
3132
)(
k
dR
kkkM
σσ
−+=
5
3142
)(
k
dR
kkkM
σσ
−+=
2
1
k
R
kM
θ
=
2
1
k
dR
kM
σ
=
32
31
k
d
k
R
kM
σσ
=
1
, kpara
d
<
σ
1
, kpara
d
>
σ
1
, kpara
d
<
σ
1
, kpara
d
>
σ
51
Para a saída dos resultados pode-se optar pela impressão dos valores de interesse
imediato no dimensionamento (MOTTA,1991):
• Deflexão: adota-se o deslocamento vertical na superfície, correspondente ao raio
igual a 15 cm multiplicando por dois para simular a roda dupla do eixo padrão e
comparação com resultados de medições de campo;
• Deformação específica de tração: é calculada para a linha inferior da camada de
revestimento, considerando-se a diferença de deslocamentos radiais entre o eixo de
simetria da carga e a coluna mais próxima, divida pela distância entre os nós.
Admite-se que sob uma das cargas este parâmetro é maior que no ponto de simetria
entre as duas cargas do eixo padrão;
• Diferença de tensões no revestimento: para simular o que ocorre no ensaio de
compressão diametral, calcula-se este parâmetro como a diferença entre a tensão
vertical e a tensão radial do primeiro elemento sob a carga, na linha inferior do
revestimento;
• Tensão vertical no subleito: como as tensões no programa são calculados no centro
de cada elemento, admite-se como parâmetro a média dos valores calculados para
os elementos mais próximos do centro da carga, da linha de elementos
imediatamente acima do subleito e o imediatamente abaixo da cota do subleito.
52
CAPÍTULO 3
MATERIAIS E MÉTODOS
O trabalho experimental foi realizado no âmbito do Laboratório de Geotecnia da
COPPE/UFRJ e vai desde a coleta dos solos utilizados, até a descrição dos ensaios
realizados em amostras dos solos e de corpos-de-prova das misturas de solo-emulsão.
3.1. Materiais
Os materiais empregados para a moldagem dos corpos-de-prova são as emulsões
asfálticas e os diferentes tipos de solo trabalhados
3.1.1. Emulsões Asfálticas
Foram utilizadas duas emulsões catiônicas, uma de ruptura média (RM-1C) e a outra de
ruptura lenta (RL-1C); ambas foram fornecidas pelo CENPES-PETROBRAS em
recipientes de 18 litros e 50 litros respectivamente. Estas emulsões foram distribuídas
em garrafas de 2 litros para melhor manipulação durante a mistura dos CPs, conforme
mostra a Figura 3.1. As mesmas emulsões foram também utilizadas por MICELI (2006).
Figura 3.1 – Distribuição de emulsões em recipientes.
3.1.1.1. Caracterização das Emulsões
Os ensaios realizados nas emulsões asfálticas utilizadas neste trabalho foram:
• Viscosidade Saybold Furol: mede as propriedades de consistência (velocidade de
escoamento) das emulsões asfálticas;
• Sedimentação: detecta a tendência de os glóbulos de asfalto precipitarem durante a
estocagem das emulsões asfálticas;
• Carga da partícula: trata-se de um ensaio de identificação de emulsões asfálticas
catiônicas de ruptura rápida e média;
53
• Destilação: é usado para determinar as proporções relativas de cimento asfáltico e
água na emulsão asfáltica. Alguns tipos de emulsão também contêm um destilado de
óleo; esta quantidade também é fornecida por este ensaio.
Na Tabela 3.1 encontram-se citados estes ensaios junto a norma técnica que os regula.
Os ensaios foram realizados no laboratório do IPR por MICELI (2006).
Tabela 3.1 – Ensaios realizados nas emulsões asfálticas utilizadas neste estudo.
Ensaio de Classificação
Norma
técnica
reguladora
Valor
referência RM RL
Ensaio de viscosidade
Saybolt-Furol
P-MB-517 20-200 33,5 32
Ensaio de sedimentação NBR 6570 Max. 5 2,16
Ensaio de carga da partícula NBR 6567 Positiva Positiva
Bi-iônica/
Não-iônica
Ensaio de destilação NBR 6568 Min. 62 67 62
3.1.2. Solos: Definição das jazidas
Este estudo não visava especificamente estudar os solos do Estado do Rio de Janeiro,
mas solos de diferentes texturas dentre os indicados como possíveis de serem
estabilizados com asfalto, de preferência complementares aos tipos já analisados em
MICELI (2006), que também participa do projeto CTPETRO TAPTS, aumentando o
banco de dados de ensaios dinâmicos de solo-emulsão. Assim, os três solos analisados
nesta dissertação foram obtidos no interior do Estado do Rio de Janeiro, devido à
facilidade de coleta e proximidade do Laboratório de Geotecnia da COPPE, lugar onde
se desenvolveram todos os ensaios.
3.1.2.1. Pedra de Guaratiba
O primeiro solo foi coletado com ajuda da Prefeitura Municipal do Rio de Janeiro,
indicado como um material bastante granular, usado como revestimento primário. Não se
tem muitas informações da origem e do local de onde este material foi obtido. A intenção
era obter um material que estivesse sendo usado em uma pavimentação de uma rua,
para comparar com o uso corrente do mesmo. Este solo foi recolhido da pista localizada
na Rua Boa Esperança N° 38 (Lado esquerdo, no sentido do canal), no bairro Pedra de
Guaratiba, Sub-bairro Piraquê. Foi registrado no laboratório de Geotecnia como S = 748
e para o presente trabalho foi denominado como “Solo 1”. Na
Figura 3.2 mostram-se aspectos do local de coleta desta amostra.
54
Figura 3.2 – Coleta de material na Pedra de Guaratiba.
3.1.2.2. Campo Grande
Antes de coletar os dois solos restantes, foi feita uma visita à Jazida Alvorada, localizada
no município do Rio de Janeiro/RJ, no Bairro de Campo Grande. Esta jazida encontra-se
em exploração para uso em pavimentação pela Prefeitura.
Durante esta visita foram coletadas seis amostras de solo, as quais foram caracterizadas
em laboratório. Este procedimento foi realizado com o objetivo de escolher diferentes
tipos de solo para a continuação da pesquisa, nos locais indicados na Figura 3.3
Figura 3.3 – Localização das 6 amostras coletadas para caracterização.
2
1
3
4
5 e 6
Solos 1
,
2
,
3 e 4
Solos 5 e 6
55
Das seis amostras já classificadas foram escolhidas duas, correspondentes aos pontos
de coleta 2 e 6 da Figura 3.3. Retornou-se à jazida e foram coletadas as outras
amostras, registradas no laboratório como S = 789 e S = 821; denominadas como “Solo
2” e “Solo 3” respectivamente, neste trabalho. Na Figura 3.4 mostra-se a aparência dos
dois solos coletados na jazida.
Figura 3.4 – À esquerda, coleta do Solo 2 e a direita coleta do Solo 3
3.2. Andamento da parte experimental
Numa primeira etapa, os ensaios foram desenvolvidos com um dos materiais (Solo 1-
NA’), da seguinte maneira:
• Inicialmente tinha-se a disponibilidade da emulsão de ruptura média (RM-1C)
fornecida pela PETROBRAS dentro do Projeto TAPTS, e com ajuda da Prefeitura
Municipal do Rio de Janeiro, foi obtido um material arenoso que se chamou de Solo
1. Previamente à realização da mistura solo-emulsão, procedeu-se aos ensaios de
caracterização do Solo 1, e também foi realizado o ensaio de compactação Proctor
Normal.
• Moldaram-se CPs para ensaios de Resistência à compressão simples (RCS) com
teores de 0, 2, 4 e 6% de emulsão RM-1C com 7 dias de cura ao ar livre.
• Com os resultados obtidos, observou-se que os teores de emulsão foram muito altos
para o tipo de solo disponível (as curvas não apresentavam picos), por isso partiu-se
para a moldagem de CPs para ensaios de RCS com teores de 0, 1, 2 e 3% de RM-
1C com cura de 7 dias.
• Desta vez, os resultados apresentaram um pico quando a emulsão asfáltica foi
adicionada em 1%, então se definiu que o objetivo desta etapa seria a moldagem de
CPs para ensaios de RCS e Triaxial Dinâmico com teores de 0, 1, 2 e 3% de RM-1C
com cura de 7, 28 e 56 dias ao ar livre e procede-se a completar este objetivo.
Solo 3
56
Tinha-se considerado também, nesta etapa, a realização de ensaios de RCS e Triaxial
dinâmico, com os mesmos teores e tempos de cura mencionados no último ponto, para a
emulsão de ruptura lenta (RL-1C). Além disso, pensou-se em fazer uma comparação da
cura ao ar com a cura em estufa e começou-se a realizar testes para ensaios Triaxiais
Dinâmicos com CPs com teores de 0, 1, 2 e 3% de RM-1C com tempos de cura de 24,
48 e 72 horas na estufa a uma temperatura de 70°C (testes que não foram completados
porque esta temperatura era excessiva para as emulsões).
Percebeu-se, que os resultados obtidos parcialmente com emulsão do tipo RM-1C para
tempos de cura de 7, 28 e 56 dias, mostravam uma melhoria com a adição de emulsão e
que quanto maior o tempo de cura melhor era o comportamento do solo, mas não podia-
se garantir que esta melhoria fosse apenas pela adição da emulsão, mas pela perda de
umidade do CP, umidade que como será explicado adiante, consiste de uma parcela
contida no solo e a outra contida na emulsão.
Então, tomando em conta estes fatos, fechou-se temporariamente o trabalho do Solo 1
(NA’) com a realização de ensaios de RCS e Triaxiais Dinâmicos com teores de 1, 2 e
3% também de emulsão do tipo RL-1C, só para um tempo de cura igual a 7 dias ao ar.
A partir desta etapa, foram obtidas duas novas amostras de solo, referidas como Solo 2
(NG’) e Solo 3 (NS’). Para estes materiais o programa experimental foi o relatado a
seguir:
• Escolheram-se os teores de 0, 2, 4, 6 e 8% de RM-1C para fazer testes com CPs
para RCS ensaiados na hora e, considerando a bibliografia encontrada, também
foram realizados testes de CPs para RCS deixando a mistura ao ar durante 2 e 4
horas antes da compactação, com teores de 0 e 6% de RM-1C.
• Com os resultados dos testes, definiu-se para esta que foi chamada de segunda
etapa, a realização de ensaios de RCS e Triaxiais Dinâmicos em CPs moldados na
hora e com 7 dias de cura ao ar. Quanto aos teores de emulsão; no caso do Solo 2
(NG’) foram moldados CPs com 0, 4, 6, e 8% de RM e RL-1C e no caso do Solo 3
(NS’), que também seguiu o processo de caracterização, classificação MCT
Simplificado e compactação pelo Proctor Normal seguido pelos outros solos,
realizou-se a moldagem de CPs com 0, 1, 2 e 3% de RM e RL-1C.
Algumas observações importantes de esclarecer são:
• Que as amostras de solo utilizadas na primeira parte do trabalho foram todas
destorroadas (D), já na segunda etapa além de trabalhar com este tipo de amostras,
57
utilizam-se amostras não destorroada (ND), isto com a tentativa de simular melhor as
condições de trabalho em campo. O detalhe de como são preparadas as amostras de
solo encontram-se na seção 3.4 deste capítulo;
• Que para cada teor de emulsão asfáltica e cada tempo de cura, foram moldados três
CPs para o ensaio de RCS e um para o Triaxial Dinâmico.
• Que o ensaio Triaxial Dinâmico foi realizado duas vezes no CP, a primeira com o CP
depois do tempo de cura estabelecido e a segunda, depois da determinação da
absorção do CP posicionado durante 48 horas, na primeira etapa numa bandeja com
pó de pedra saturado e na segunda etapa numa bandeja com pedras porosas. Estes
procedimentos serão, descritos na seção 3.6.2.
Finalizada a segunda etapa, volta-se a trabalhar com o Solo 1 (NA’), moldando CPs para
ensaios Triaxiais Dinâmicos realizados na hora, com teores iguais a 0, 1, 2% de RM e
RL-1C.
Depois disso, fez-se uma pequena análise dos resultados dos Solos 2 (NG’) e 3 (NS’) e
notou-se que não existe uma correlação entre as curvas de (% Emulsão x RCS) e as de
(% Emulsão x Módulo de resiliência médio), então moldam-se CPs com 10% de RM e
RL-1C com 7 días de cura ao ar para ensaios Triaxiais Dinâmicos com o Solo 2 (NG’), e
CPs com 4% de RM e RL-1C ensaiados na hora para a obtenção do módulo de
resiliência com o Solo 3 (NS’).
A partir desses ensaios, faz-se uma nova análise e define-se os teores e tempos de cura
a serem utilizados para a realização dos ensaios de desgaste: Loaded Wheel Test (LWT)
e Wet Track Abrasion Test (WTAT). No caso do Solo 2 (NG’), moldam-se CPs com 0 e
8% de RM e RL-1C com um tempo de cura igual a 7 dias e no caso do Solo 3 (NS’), são
CPs ensaiados na hora, com teores iguais a 0% em solos destorroados (D) e não
destorroados (ND), 1%RM-1C para o (SD) e 3% de RM e RL-1C para os resto dos CPs.
Isto será detalhado no item 3.6.2 do presente capítulo para melhor entendimento.
A seguir, descrevem-se passo a passo os materiais e os procedimentos seguidos para a
realização da parte experimental desta dissertação.
3.3. Determinação das quantidades de materiais para à mistura
A determinação das quantidades de materiais a serem utilizados na mistura de solo-
emulsão implica o conhecimento de certos parâmetros que influem neste tipo de mistura,
sobre tudo referente aos teores de água envolvidos.
58
Sabe-se que além da umidade higroscópica do solo tem-se uma parcela de água contida
na emulsão, determinada em ensaios de destilação ou em resíduo por aquecimento de
emulsões asfálticas. Também, como foi visto na bibliografia, existem 3 teores diferentes
de água contidos na mistura. O teor de água de dispersão, o teor de água de diluição e o
teor de água de compactação.
O teor de água de compactação refere-se ao total de água contido na mistura, no
presente trabalho, considera-se a água de compactação como a quantidade com a qual
os CPs, alcançam a umidade ótima, isto tomando em conta o ensaio de compactação
pelo Proctor Normal, realizado previamente no solo puro.
Também, é importante mencionar que a água de dispersão, não foi propriamente
calculada, simplesmente, antes de adicionar a emulsão, colocou-se uma parcela da água
calculada com base no solo puro. E no que se refere à água de diluição da emulsão,
considerou-se a relação 1:1, ou seja, uma parte de emulsão para uma parte de água.
Com estas considerações, determinam-se, então, as quantidades para a mistura com
ajuda de uma planilha de EXCEL, mostrada na Tabela 3.2 . Os dados de entrada são os
seguintes:
• Solo, refere-se ao tipo de solo utilizado;
• Tipo de emulsão;
• % Emulsão;
• U. ot.: indica a umidade ótima do solo, que foi conseguida mediante o ensaio de
compactação PROCTOR Normal com o solo puro;
• U. hg.: é a umidade higroscópica do solo preparado para a mistura;
• Quantidade de solo, que depende do tipo de CP a ser moldado;
• Água existente na emulsão, que equivale a 33% da quantidade de emulsão calculada
para emulsões do tipo RM-1C e 38% para as do tipo RL-1C.
Obtêm-se, como dados de saída: a quantidade de emulsão; a quantidade de água de
diluição; a quantidade de água a ser adicionada no solo.
Exemplo de cálculo
Como exemplo das expressões utilizadas no cálculo da citada planilha considere-se o
Solo 2, com um teor de emulsão igual a 8% de emulsão RM-1C (segundo cálculo
mostrado na Tabela 3.2). Sabe-se que a quantidade de solo para a moldagem de 3 CPs
59
de RCS é de 6Kg (6000g), que o solo preparado têm uma umidade higroscópica de 2% e
que a umidade ótima deste solo é de 19,5%. Para facilitar os cálculos, calcula-se
primeiro o peso do solo seco
S
P :
+
=
100
.
1
.
hgU
SoloQ
P
S
(3.1)
No exemplo:
gP
S
35,5882
100
2
1
6000
=
+
=
A seguir, determina-se a quantidade de emulsão a ser colocada em função da
percentagem escolhida
EmulsãoQ. =
S
P
Emulsão
*
100
%
(3.2)
EmulsãoQ. = g47158,47035,5882*
100
8
≅=
Foi definido que para o cálculo da água de diluição seria considerada relação de 1:1,
então, tem-se:
diluiçãoÁgua =
g471
A seguir, como se utiliza para o exemplo a emulsão tipo RM-1C, faz-se o cálculo da água
existente na emulsão, sabendo que contêm 33% da quantidade da emulsão calculada:
emulsãonaÁgua
=
EmulsãoQ.*
100
33
(3.3)
emulsãonaÁgua
= g15543,155471*
100
33
≅=
O cálculo da água de compactação equivalente ao total de água a ser adicionada na
mistura para conseguir que o CP atinja a umidade ótima leva em conta que o solo têm
2% de umidade higroscópica, portanto seriam acrescentados só 17,5%, isto se faz
seguindo a seguinte fórmula :
ocompactaçãdeÁgua =
−
100
.
100
.
*
hgU
ótimaU
P
S
(3.4)
Sendo igual, no exemplo:
ocompactaçãdeÁgua =
g10294,1029
100
2
100
5,19
*35,5882 ≅=
−
Com isto, tem-se que a água a ser adicionada no solo será:
60
solonoÁgua
=
)(. emulsãonaÁguadiluiçãoÁguacompacdeÁgua +−
(3.5)
solonoÁgua
=
ml403)155471(1029
=
+−
Tabela 3.2 – Exemplo de resultados da planilha de EXCEL utilizada no cálculo para
preparação dos corpos-de-prova
Solo
T.
Emul.
%
Em.
%U.
ot.
%U.
hg
Q.
solo
Q.
Emul.
H2O
Diluição
H2O na
Emul.
H2O
compac.
H2O
Solo
S- 1 - 0 9,5 0 4000 0 0 0 380 380
S- 2 RM 8 19,5 2 6000 471 471 155 1029 403
S- 3 RL 2 14,2 3 6000 117 117 44 652 492
3.4. Preparação das amostras de solo
Quando se fala em preparação dos solos, faz-se referência ao processo ao qual o solo é
submetido antes de ser misturado com a emulsão asfáltica, no mínimo 24 horas antes.
Foram seguidos dois procedimentos de preparação de solos, o do Solo Destorroado (D)
e a do Solo Não Destorroado (ND) como mostrado a seguir.
A preparação do Solo destorroado, segue os seguintes passos:
1. Secagem em estufa a 70°C no mínimo durante 18 horas;
2. Destorroamento com ajuda do almofariz;
3. Peneiramento:
- Solo 1: utilizou-se o solo passante na peneira 25,4mm (1”) para CPs de (RCS) e
Triaxial Dinâmico
- Solos 2 e 3: utilizou-se o solo passante na peneira 19mm (3/4”) para CPs de RCS e
passante na peneira 25,4mm (1”) para Triaxial Dinâmico
4. Quarteamento;
5. Separação em sacos plásticos cujo pesso foi: RCS: 6 Kg; Triaxial Dinâmico: 4Kg;
LWT: 1,7 Kg e WTAT: 5,7 Kg.
A preparação dos solos 2 e 3 Não Destorroados, ou melhor dito, Destorroados na mão
(grosseiramente), foi realizado com o objetivo de simular melhor as condições do solo no
campo e é descrito a seguir:
1. Secagem ao ar, mínimo 24 horas, dependendo da umidade natural;
2. Destorroamento na mão;
3. Peneiramento:
- Solos 2 e 3: utilizou-se o solo passante na peneira 25,4mm (1”) para CPs de RCS e
Triaxial Dinâmico
61
4. Quarteamento;
5. Separação em sacos plásticos cujos pesos foram os mesmos já citados
È importante ressaltar que tanto para a preparação de solo destorroado quanto para a de
não destorroado, foram tiradas no mínimo duas cápsulas para a determinação da
umidade higroscópica do solo. Esta umidade foi mantida até a hora da mistura, já que as
porções individuais de solos para cada ensaio como foi dito no passo 5, foram separados
em sacos plásticos vedados.
Na Figura 3.5, mostram-se os procedimentos seguidos na preparação dos solos.
62
Figura 3.5 – Passos do procedimento de preparação de amostras de solo para os
ensaios desta dissertação.
3.5. Procedimento de mistura solo-emulsão
O processo de mistura terá grande influência no resultado da estabilização solo-emulsão,
vindo a se refletir no melhor ou pior envolvimento das partículas com o material
betuminoso e na maior ou menor aderência entre partícula de ligante e grãos de solo
(JACINTHO, 2005).
SOLO DESTORROADO SOLO NÃO DESTORROADO
Seco na
estufa
(70°C)
Destorroamento
com o almofariz
Apariência
do Solo 2
Destorroado
Destorroado
na mão
(
Solo 2
)
Apariência
do solo 3
Seco
ao ar
Quarteamento e
determinação da
umidade higroscópica
Separação e identificação
das amostras
63
No presente trabalho, os passos seguidos para garantir uma boa homogeneização da
mistura solo-emulsão foram feitos da maneira ilustrada pelas fotos da Figura 3.6, que
são os seguintes:
1. Coloca-se o solo sobre uma bandeja limpa;
2. Adiciona-se ao solo uma parte da água de compactação calculada;
3. Mistura-se e deixa-se o solo pronto para receber a emulsão ;
4. A seguir é pesada a quantidade de emulsão calculada segundo o teor desejado;
5. Se houver, tira-se o excesso de emulsão;
6. Verte-se no Bequer a quantidade de água de diluição determinada e mexe-se o
conteúdo para homogeneizá-la;
7. Em continuação, espalha-se a emulsão no solo;
8. A água reservada, é colocada no Bequer, isto com a finalidade de enxaguar o Bequer
para não deixar restos de emulsão nele;
9. Uma vez adicionada a água restante, procede-se à mistura do solo emulsão;
10. Os passos 10, 11, 12 e 13 ilustrados na Figura 3.7 é o procedimento seguido com o
objetivo de conseguir uma massa o mais homogênea possível;
14. No caso de se moldar 3 CPs, com a mesma mistura (para RCS), separam-se 3
porções e coloca-se o solo-emulsão em sacos plásticos para que não exista perda de
umidade de compactação;
15. Verificação da umidade de moldagemusando pelo menos duas cápsulas.
Estes passos, foram realizados para todas as misturas realizadas com solo-emulsão. No
caso do solo puro, simplesmente foram homogeneizados os solos com a quantidade de
água de compactação necessária para que atinja-se a umidade ótima de cada amostra.
64
Figura 3.6 – Passos do procedimento seguido na mistura de solo-emulsão usado
neste estudo.
15
14
13
54 6
10
7 8
1 3 2
9
11 12
65
3.6. Ensaios realizados
Os ensaios realizados nesta dissertação são separados em ensaios realizados somente
com solos puros, e ensaios realizados com solos puros e com solo-emulsão.
3.6.1. Ensaios realizados com solos puros
Estes ensaios correspondem a parte de caracterização, classificação pelo MCT e
compactação. Na caracterização, os ensaios realizados foram o de sedimentação,
granulometría e os limites de Aterberg, seguindo as normas descritas na Tabela 3.3.
Tabela 3.3 – Ensaios de caracterização realizados nas amostras deste estudo.
Ensaio Norma técnica reguladora
Sedimentação DNER – 051/94
Granulometría DNER – 080/94
LL DNER – ME 122/94
LP DNER – ME 082/94
Com referência à classificação MCT, regulada pela Norma DNER – CLA 259/96, temos
de diferenciar que, para o Solo 2 (NG’) foi realizado o procedimento tradicional e no caso
dos Solos 1 (NA’) e 3 (NS’), foi aplicado o método simplificado (MARANGON, 2004), por
se tratar de um solo arenoso (1) e outro siltoso (3). Ressalte-se ainda que o solo 1 não
atende às características granulométricas para aplicação da MCT, porém esta
classificação foi realizada visando caracterizar a fração passante na peneira N°10.
O ensaio de compactação para a determinação da umidade ótima se fez pelo
procedimento Proctor Normal. Este procedimento também corresponde ao realizado para
a compactação de CPs para ensaios triaxiais dinâmicos e será descrito na próxima
seção deste capítulo.
3.6.2. Ensaios realizados com solos puros e com solo-emulsão
A realização destes ensaios com solos puros, é sempre para obter o parâmetro inicial, a
partir do qual o solo mostraria ou não uma melhoria. Estes ensaios são:
Resistência à compressão simples
A realização deste ensaio foi feita seguindo a norma DNER – ME 202/94 com
adaptações pertinentes à mistura solo –emulsão. Sabe-se que idealmente os corpos-de-
prova para ensaio de RCS devem apresentar relação altura –diâmetro de 2:1. No
entanto, como a norma de solo –cimento citada para facilitar a operacionalização das
66
preparações dos CPs estabeleceu o uso do molde do Proctor, resolveu-se utilizar o
mesmo procedimento, tal como foi realizado por MICELI (2006). Esta decisão também
ajuda a diminuir o volume de amostra necessário para os ensaios feitos em triplicata e
permite uma comparação relativa com a ordem de grandeza do valor de RCS admitido
para solo- cimento. O procedimento de compactação dos CPs e o ensaio propriamente
dito, seguiram os seguintes passos, mostrados na Figura 3.7:
1. A mistura era colocada em sacos para evitar a perda de umidade de compactação;
2. O equipamento utilizado consiste de um molde tripartido de 10x15 (cm), com um
colarinho na parte superior e um soquete metálico cujo peso é de 3,642Kg.;
3. A altura do molde é dividida em 3 camadas de solo que serão compactadas
individualmente;
4. Esta compactação é feita dando 26 golpes com o soquete metálico em queda livre, a
cada camada de solo;
5. Uma vez terminada a compactação, o CP é rasado, retirado do molde e pesado na
balança;
6. Se for o caso os CPs moldados são deixados em cura ao ar livre. Se não, os CPs
são colocados em sacos até a hora do ensaio (que não passa de 1 hora), para evitar
perda de umidade enquanto terminava-se de compactar o resto dos CPs;
7. O sétimo passo corresponde ao ensaio propriamente dito, o CP é colocado numa
prensa e ensaiado a uma velocidade de 0,65mm/min. Deixa-se o CP atingir a maior
resistência à compressão e logo é retirado da prensa;
8. Mostra-se no passo 8 um CP de solo 1, ensaiado após 7 dias de cura;
9. Mostra-se no passo 9 um CP de solo 2 ensaiado recém compactado.
67
Figura 3.7 – Passos do procedimento seguido para a compactação CPs para ensaios de
resistência à compressão simples.
Triaxial Dinâmico
Utilizou-se um compactador mecânico cujo martelo tem uma altura de queda de 30,5cm
e seu peso de 2,5kgf.
Os passos seguidos, para a realização dos ensaios triaxiais para a determinação do
módulo de resiliência, tanto de solos puros quanto de solos misturados com emulsão
asfáltica são ilustrados na Figura 3.8. Estes passos são:
1. Com a mistura pronta, procede-se à moldagem dos CPs. Para isto o CP é moldado
em 10 camadas de material que serão compactadas individualmente;
2. Aplicam-se 12 golpes nas primeiras seis camadas e 13 nas quatro restantes;
3. Com uma régua de madeira que indica a altura das 10 camadas nas quais é dividida
a altura do molde, é possível ir verificando as alturas e controlando a quantidade de
material colocado para garantir que toda a energia será aplicada na porção de
amostra que permanece dentro do molde após o arrasamento na altura final do CP;
4. Para a compactação das últimas 2 ou 3 camadas é colocado o colarinho;
5. Uma vez concluída a compactação, o CP é rasado e pesado;
6. Se for o caso os CPs são deixados em cura ao ar livre;
7. Antes da realização do ensaio, o CP é pesado (se esteve em cura) e levado ao
laboratório de ensaios dinâmicos. O sétimo passo mostra o ensaio triaxial sendo
realizado;
1
2 345
6 789
68
Certos procedimentos precedem a realização do ensaio triaxial na prensa específica
deste ensaio do laboratório de Geotecnia da COPPE:
• Primeiramente liga-se o sistema de aquisição e reprodução de dados.
• Coloca-se o CP sobre uma pedra porosa e envolve-se o CP com uma membrana de
borracha, com ajuda do encamisador;
• O CP vai para a célula triaxial, recebe o cabeçõte e colocam-se elásticos envolvendo
a membrana de borracha nos extremos do CP;
• Fixam-se os LVDTs (“Linear Variable Differential Transformer”) ao cabeçote;
• Ajustam-se os LVDT na faixa exigida pelo programa automático do ensaio;
• Coloca-se o cilindro da célula triaxial e logo após as hastes de fixação da tampa da
célula;
• Assenta-se a tampa, prendendo-se as respectivas hastes. Coloca-se a conexão da
haste ao pistão de carga;
• Libera-se o ar comprimido, e ajustam-se de novo os LVDTs;
• Inicia-se a fase de condicionamento, para eliminar ou minimizar os efeitos de
deformação plástica e da história de tensões. Isto se consegue aplicando 500 pulsos
de carga em três estágios de aplicação de tensão desvio e confinante;
• Após o condicionamento, ajustam-se novamente os LVDTs e o começa-se a parte do
ensaio para medição do MR propriamente dito;
• Finalizado o ensaio, o CP é pesado e submetido ao ensaio de absorção, que será
explicado a seguir.
Ressalta-se que as condições de ensaio tanto para condicionamento quanto para o
triaxial já estão programadas no equipamento da COPPE que é automatizado e foi
desenvolvido na própria instituição (VIANNA, 2002)
69
Figura 3.8 – Passos do procedimento seguido para a compactação de CPs para ensaios
Triaxiais.
Absorção
Como relatado na revisão bibliográfica, a adição de emulsão aos solos pode afetar em
dois sentidos: aumentando a força de coesão do solo e impermeabilizando-o.
A partir destas afirmações considerou-se importante a avaliação da absorção de água de
solos estabilizados com emulsão e com este objetivo foi criado neste trabalho, um
procedimento chamado de “Determinação da Absorção” que sofreu diversas
modificações que foram se ajustando ao decorrer dos ensaios visando chegar a uma
forma mais adequada de expor o CP ao contato com a água para testar se a emulsão
tem realmente o efeito impermeabilizante.
Este procedimento realizou-se após a realização do ensaio triaxial dinâmico e é
detalhado a seguir.
Na primeira etapa do trabalho, o CP era colocado sobre uma bandeja com pó de pedra
saturado, sobre a qual se deixava pingando uma mangueira, isto com a finalidade de
manter o pó de pedra saturado (Ver Figura 3.9). Pesava-se o CP antes de colocá-lo na
bandeja e 48 horas depois de absorver água, era levado para realizar o ensaio triaxial
4
2
7 5 6
1 3
70
dinâmico de novo e depois do ensaio o CP era cortado pesado e colocado na estufa para
determinar a umidade.
A primeira modificação foi quando observou-se que a absorção de água não era a
mesma em todo o CP, logicamente absorvia mas na base e no topo perdia umidade, por
isto diferenciaram-se 3 zonas (topo, meio e base) e então depois de pesar o CP ele era
cortado em 3 partes para a determinação da umidade.
Figura 3.9 – Procedimento inicial de absorção de água pelos corpos-de-prova.
A seguinte modificação foi devido às dificuldades com este procedimento, porque o fluxo
de água não era constante, então, na segunda etapa, utilizou-se uma bandeja funda na
qual foram colocadas água e pedras porosas pedras porosas de igual permeabilidade e
sobre elas os CPs para absorção de água.
A Figura 3.10 mostra o procedimento com todas as modificações realizadas que a seguir
são descritas:
1. Concluído o ensaio triaxial, o CP é pesado e colocado sobre uma pedra porosa
submersa numa bandeja funda. O CP estava separado da pedra porosa por um
papel filtro para evitar a aderência do solo com a pedra.
2. Após 24 horas, o CP é pesado e colocado de novo na bandeja para completar as 48
horas de absorção;
3. Na Figura 3.10, os passos 3 e 4 mostram alguns dos defeitos apresentados por CP
após 24 ou 48 horas de absorção;
4. Inicialmente estes CP foram só pesados e jogados fora, depois passou-se a cortar
estes CPs em 3 partes para a determinação da sua umidade;
5. Este passo mostra um CP na bandeja que completou as 48 horas de absorção.
Depois o CP é retirado e pesado;
6. Coloca-se sobre a mesa papel filme e envolve-se o CP;
7. Identifica-se o CP, colocando um sinal na direção da base do CP que ficou em
contato com a pedra porosa;
71
8. O CP é virado ao contrário e introduzido em sacolas duplas para impedir a perda de
umidade;
9. Deixa-se durante 24 horas na câmara úmida, numa tentativa de homogeneizar a
umidade do CP;
10. O CP é tirado da câmara úmida e levado novamente para ser ensaiado;
11. Após o ensaio, trata-se de cortar o CP em três partes iguais;
12. Colocam-se estas partes em cápsulas diferentes para a determinação da umidade.
Figura 3.10 – Passos do procedimento seguido nesta pesquisa para promover a
absorção de água pelos CPs submetidos a ensaios de MR.
Ensaios de desgaste
É de fundamental importância a análise não apenas à resistência mecânica da mistura
mas também o seu comportamento sob à ação de um esforço abrasivo, tomando em
conta que uma camada de base estabilizada com emulsão, exercendo simultaneamente
1 2 3 4
5
6
7
8
9
10
11
12
72
as funções de base e de revestimento, estará sujeita a esforços mecânicos e de
desgaste, impostos pela solicitação do tráfego. Para simular estes esforços foram
usados os ensaios de LWT e WTAT modificados por DUQUE NETO (2004).
Estes ensaios foram realizados com os Solos 2 (NG’) e 3 (NS’), devido à disponibilidade
deles no laboratório. Decidiu-se analisar o comportamento destes solos sob as
condições que tiveram melhores resultados nos ensaios triaxiais dinâmicos.
Para o Solo 2 (NG’) foram moldados CPs com solo destorroado e não destorroado, com
um teor de emulsão igual a 8% de RM e RL-1C deixados 7 dias em cura ao ar livre.
No caso do Solo 3 (NS’), foram realizados ensaios na hora. Para o solo destorroado,
utilizaram-se teores de 1% de RM-1C e 3% de RL-1C e para o solo não destorroado,
para ambas as emulsões utilizou-se 3%.
• Loaded Wheel Test (LWT) modificado
O ensaio realizado nesta pesquisa - LWT modificado - é uma modificação da norma NBR
14841/2002, denominada “determinação de excesso de asfalto e adesão de areia pela
máquina LWT”. Visa analisar as características de deformação permanente do solo
quando submetido a ação do tráfego de uma roda carregada.
A modificação foi feita por DUQUE NETO (2004) para estudar a técnica do tratamento
antipó. Pretendeu-se nesta dissertação estender este estudo para o solo-emulsão visto
que MICELI (2006) mostrou boas perspectivas desta técnica em suas amostras.
Para a realização deste ensaio utilizaram-se moldes de 12,7mm de espessura compondo
uma caixa fechada na base de dimensões internas de 50,0mm de altura, 50,8mm de
largura e 381,0mm de comprimento e o êmbolo de compactação utilizado tem dimensões
de 40,0mm de altura, 48,0mm de largura e 379,0mm de comprimento.
O ensaio consiste basicamente em submeter-se uma amostra, seja de solo puro ou de
solo-emulsão à ação do movimento de uma roda de borracha sob condições de carga e
de número de ciclos fixados. Antes do ensaio são escolhidos diferentes pontos de
referência nos quais são medidas as leituras zero dos CPs. Nestes pontos de referência
são realizadas as leituras das deformações correspondentes a cada número de ciclo de
passagem da roda.
73
Os detalhes do procedimento seguido são (Figura 3.11):
1. Inicialmente o solo ou mistura solo-emulsão é homogeneizado e colocado em partes
iguais em sacos plásticos. A primeira metade é espalhada sobre o molde e tampada
com o êmbolo e depois coloca-se o molde sobre a prensa hidráulica;
2. Centrado o molde, aplica-se uma carga equivalente a 4 toneladas para a
compactação. O molde é retirado da prensa para colocar a segunda parte de solo e
procede-se à compactação da mesma forma descrita anteriormente.
3. Depois de rasar o CP, este é pesado e deixado em cura, quando for o caso. Neste
trabalho foram considerados 3 pontos em cada CP nos quais foram realizadas as
leituras zero com ajuda do paquímetro. Os pontos considerados encontravam-se nos
extremos e no meio do CP, sendo que num dos extremos a leitura da deformação
somente foi realizada ao início e fim do ensaio, devido à dificuldade que se tinha de
fazer esta leitura em cada estágio;
4. No caso do Solo 2 (NG’), verificou-se que depois do tempo de cura existiam trincas e
também uma pequena contração em todos os CPs e notou-se que depois de
realizado o ensaio estas trincas desapareceram.
5. O CP é centrado e fixado no aparelho, tomando o cuidado de que esteja zerado o
contador de ciclos. Logo a roda é abaixada e coloca-se sobre o aparelho o peso
padrão de 56kgr.
6. Liga-se o aparelho e fazem-se as leituras das deformações quando são completados
os estágios de 20, 50, 100, 200, 300, 500 e 1000 ciclos, verificam-se também os
defeitos visuais que aparecem durante a realização do ensaio. Uma vez completados
os ciclos, o CP é retirado, limpado e pesado.
74
Figura 3.11 – Passos do procedimento seguido para a realização do ensaio LWT
modificado utilizado neste estudo.
• Wet Track Abrasion Test (WTAT) modificado
O procedimento usado nesta pesquisa denominado WTAT modificado é também uma
modificação da norma NBR 14746/2002, originalmente denominada “determinação de
perda por abrasão úmida” para microrrevestimento asfáltico a frio, que DUQUE NETO
(2004) usou para estudo de desgaste de tratamento antipó.
Este ensaio avalia o desgaste do material asfáltico quando simulada a ação do tráfego.
Quando aplicado ao tratamento antipó, o ensaio permite ainda uma avaliação da
durabilidade da técnica, da taxa e da emulsão empregada (DUQUE NETO, 2004). Visou-
se confirmar a propriedade desta técnica para dosagem de solo-emulsão conforme
testado por MICELI (2006).
O molde utilizado na moldagem de CPs para este tipo de ensaios tem 6,3mm de
espessura compondo um cilindro fechado na base de 50,0mm de altura e 300,0mm de
diâmetro interno.
A seguir, os procedimentos de compactação e ensaio ilustrados na Figura 3.12 usados
nesta pesquisa são comentados:
1. Separam-se a metade do total do solo homogeneizado e coloca-se no molde (o
molde é previamente pesado vazio). Com ajuda do soquete Marshall, compacta-se o
4
1 2 3
56
75
solo dando 88 golpes distribuídos em toda a área de solo. O passo seguinte é colocar
a segunda metade da amostra de solo e proceder à compactação;
2. Quando o CP estiver pronto, este é rasado e pesado na balança; se for o caso do
solo 2, o CP é deixado em cura durante 7 dias;
3. Antes da execução do ensaio, o CP é novamente pesado, e com ajuda da régua
mostrada no passo 4 da Figura 3.12, são determinadas as leituras zero, que no
presente trabalho foram uma no meio e as outras duas nos extremos. Verificam-se
também as condições visuais iniciais do CP;
4. Coloca-se o CP centrado no equipamento e trava-se o cabeçote de abrasão da
mangueira de borracha no eixo da máquina. Eleva-se a plataforma da máquina até
que a mangueira se apóie livremente sobre a superfície da amostra;
5. Regula-se a máquina para 110 rpm e tempo de operação igual a 5 minutos. Liga-se a
máquina e espera-se o fim da aplicação do ensaio;
6. Retira-se o CP da máquina, limpa-se a superfície e a seguir pesa-se o CP;
7. Para finalizar, são feitas as leituras das deformações nos pontos que se tinha
realizado as leituras zero e verificam-se as condições finais dos CPs.
Figura 3.12 - Passos do procedimento seguido para a realização do ensaio em de CPs
e ensaio WTAT.
5
4 321
7 6
76
3.7. Quantidade CPs moldados para os ensaios
Na Tabela 3.4 mostra-se um resumo do número de corpos-de-prova moldados e
ensaiados neste trabalho, com as respectivas quantidades de solo utilizadas para cada
tipo de ensaio.
Tabela 3.4 – Número de CPs moldados e ensaiados neste trabalho.
Ensaio
Num. de
CPs Solo (Kg/CP) Solo Kg.
RCS 40 2 80
SOLO 1
Triaxial Dinâmico 22 4 88
RCS 84 2 168
Triaxial Dinâmico 28 4 112
SOLO 2
LWT 12 1,7 20
WTAT 12 5,7 68
RCS 84 2 168
Triaxial Dinâmico 28 4 112
SOLO 3
LWT 12 1,7 20
WTAT 12 5,7 68
Total CPs
moldados: 334 Total solo: 906
77
CAPÍTULO 4
RESULTADOS E ANÁLISES DOS RESULTADOS
Neste Capítulo são mostrados os resultados dos ensaios realizados tanto com solos
puros assim como com solo-emulsão. Também são apresentadas as análises destes
resultados que foram realizadas separadamente para cada tipo de solo.
4.1. Classificação dos solos estudados
A classificação dos solos, importante para poder estimar o provável comportamento dos
solos foi realizada pelo Sistema de classificação TBR e a classificação MCT.
4.1.1. Caracterização física
Como foi dito no Capítulo anterior assim que as amostras de solo chegavam no
laboratório, elas passavam pelo procedimento de caracterização física. As curvas
granulométricas são mostradas na Figura 4.1 e a classificação de cada um deles pelo
Sistema TBR, mostra-se na Tabela 4.1
Figura 4.1 - Curvas granulométricas dos 3 solos utilizados nesta pesquisa.
CURVAS GRANULOMÉTRICAS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0 0,0 0,1 1,0 10,0 100,0
Diâmetro dos Grãos (mm)
Porcentagem que passa
SOLO 1 SOLO 2 SOLO 3
PEDREGULH
O
AREI
A
ARGILA
SILT
GROS S OMÉDIOFINO GROS S AMÉDIAFINA
ABNT
PENEIR
200 100 60 40 2030 10
8
4 3/ 8 3/ 4 1 1 1/
2
78
Tabela 4.1 - Resultados da caracterização dos solos utilizados nesta pesquisa.
Composição Granulométrica ( % )
Percentagem que pasa (%)
#4 #10 #40 #200
LL IP
CLASSIFICAÇÃO
TBR
Solo 1 87 72 47 17 - - A-1-b
Solo 2 100 98 73 61 46 29 A-7-5
Solo 3 99 97 75 28 - - A-2-4
4.1.2. Classificação MCT
A classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical) foi desenvolvida para solos
tropicais integralmente passantes na peneira de 2mm (n° 10) com objetivo de distinguir
os de comportamento laterítico e não lateríticos, especialmente para aplicação para
pavimentação por Nogami de Villibor em 1981 (1995).
No caso do solo 1, como visto na Tabela 4.1, fica retido 28% na peneira de 2mm o que
não permite o uso da mesma, mas decidiu-se fazer a classificação da parte passante na
peneira Nº10.
Para a classificação pela MCT, foram realizados os ensaios de compactação – método
Mini-MCV e o ensaio de perda de massa por imersão em água seguindo as normas
mencionadas no capítulo anterior. Os dados obtidos foram processados, resultando
nos pontos mostrados na Figura 4.2
Figura 4.2 – Classificação dos três solos estudados.
c'
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
2.1
0 0.5 1 1.5 2 2.5
e'
LG '
NG '
NA'
NS '
LA '
NA
LA
S-3
S-1 S-2
79
Na Tabela 4.2 mostram-se os coeficientes resultantes do processamento de dados e a
classificação dos solos definidos segundo a Metodologia como:
• Solo 1: NA’ (Não Laterítico Arenoso)
• Solo 2: NG’ (Não Laterítico Argiloso)
• Solo 3: NS’ (Não Laterítico Siltoso)
Tabela 4.2 – Coeficientes resultantes do processamento de dados obtidos.
Coeficientes
c' D' e' Classe
Solo 1
1,01 27,8 1,47 NA'
Solo 2
1,81 31,2 1,42 NG'
Solo 3
1,17 17,9 1,59 NS'
4.2. Compactação
As curvas de Compactação pelo Proctor Normal mostradas na Figura 4.3, definem a
umidade ótima de cada um dos solos utilizados neste estudo, assim como a sua
densidade máxima. A umidade ótima tem uma grande importância, e foio alvo a ser
alcançado na moldagem de todos os CPs de todos os CPs. No Solo 1 (NA’), a umidade
ótima foi de 9,5% enquanto no Solo 2 (NG’) foi de 19,5% e no Solo 3 (NS’) de 14,2%.
Figura 4.3 - Curvas de Compactação dos três tipos de solo deste estudo.
COMPACTAÇÃO
Massa Específica Aparente Seca (g/cm³) x Umidade (%)
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
4 6 8 101214161820222426
Umidade (%)
Massa Específica Aparente Seca
(g/cm³)
SOLO 1 SOLO 2 SOLO 3
80
4.3. Resistência à compressão simples
Os ensaios de Resistência à compressão simples (RCS) foram realizados em Corpos-
de-Prova moldados no cilindro Proctor com energia Normal. Foram moldados três CPs
para cada teor de emulsão e também para os de solos puros.
Para fins comparativos, o valor médio da Resistência à compressão simples para cada
teor de emulsão, foi comparado ao valor obtido com o solo sem emulsão asfáltica. A
seguir, mostram-se os gráficos resultantes para cada solo, separadamente.
4.3.1. Solo 1 (NA’)
Com o solo 1, primeiramente foram realizados ensaios de RCS com 7 dias de cura, para
teores de 0, 2, 4 e 6% de emulsão do tipo RM-1C. Como se obtiveram resultados não
favoráveis e a bibliografia indicava que para este tipo de solo (arenoso) os valores de
emulsão deveriam ser menores, passou-se a ensaiar CPs com 1, 2 e 3% de RM-1C com
tempos de cura de 7 e 28 dias, resultando na Figura 4.4.
Figura 4.4 – Solo 1: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 e 28 dias de cura e
emulsão RM-1C.
Na Figura 4.4 mostra-se que o teor de emulsão que apresenta maior valor de resistência
a compressão simples para o Solo 1 é de 1% de RM-1C. com este teor o aumento da
resistência é de 150% respeito ao solo sem emulsão. Para o tempo de cura de 28 dias
ao ar o valor do módulo aumenta num 30% respeito ao solo com 7 dias de cura.
Tipo de Mistura x RCS (KPa)
Ensaios em CPs com 7 e 28 dias de Cura
156
425
292 293
563
554
536
0
100
200
300
400
500
600
0% 1% RM 2% RM 3% RM
Tipo de Mistura
RCS (KPa)
7 dias 28 dias
81
No início do programa experimental alguns CPs foram ensaiados após 56 dias de
secagem ao ar, mas como foi dito no Capítulo 3, percebeu-se que não valia a pena
aumentar o tempo de secagem porque o aumento de resistência devia-se mais à perda
de umidade do que pela adição de emulsão, constatado em alguns casos e também por
MICELI (2006). Assim deixou-se de realizar este passo nos estudos dos outros materiais.
A umidade de moldagem de todos os corpos-de-prova alcançou a umidade ótima
requerida (9,5%) sendo a densidade máxima alcançada nos CPs em média igual a
1,75g/cm
3. Já a umidade média de ensaio dependente do tempo de cura e foi de 3,4%
para os CPs com 7 dias de cura e 1,2% para os CPs com 28 dias.
Na Figura 4.5, são mostrados os resultados de resistência à compressão simples obtidos
em CPs para diferentes teores de emulsão com 7 dias de cura e dois tipos de emulsão:
RM-1C e RL-1C.
Figura 4.5 – Solo 1: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 dias de cura.
Observa-se neste gráfico (Figura 4.5) que ao se comparar a emulsão RM-1C e a RL-1C
utilizadas nestes ensaios, obtêm-se uma pequena diferença do valor de RCS para o
valor de 1% de emulsão, sendo que com a emulsão RL se obtêm um valor 24% menor
do que com a RM, mas para os outros teores de emulsão não se obtem valores
Tipo de Mistura x RCS (KPa)
Ensaios em CPs com 7 dias de cura
156
425
323
291
387
326
290
0
100
200
300
400
500
600
0% 1% 2% 3%
Tipo de Mistura
RCS (KPa)
RM RL
82
diferentes, por tanto para o Solo 1 poderia ser indiferente o uso de qualquer tipo de
emulsão. Também, verifica-se que o maior valor de resistência à compressão simples
alcançado para o Solo 1 com diferentes tempos de cura ao ar, é com a adição de 1% de
emulsão.
4.3.2. Solo 2 (NG’)
No caso do Solo 2, os ensaios de resistência à compressão simples foram realizados em
CPs imediatamente após moldados (na hora) e CPs com 7 dias de cura somente.
Na Figura 4.6 apresenta-se um exemplo do aspecto destes CPs com a adição de
emulsão asfáltica ensaiados imediatamente após moldagem (na hora) no fim do ensaio
de RCS, e na Figura 4.7 mostram-se os resultados numéricos dos CPs ensaiados
imediatamente após a moldagem.
Figura 4.6 – Exemplo do aspecto dos CPs de solo-emulsão ensaiados imediatamente
após a moldagem.
Os Corpos-de-Prova do Solo 2, ensaiados logo após a moldagem (na hora), tiveram
maior deformação axial do que os ensaiados após secagem e mostraram um
“inchamento” (embarrigamento) quando aplicada a carga. As fissuras, em geral verticais,
são claramente observadas na Figura 4.6, como exemplo do que ocorreu em todos os
casos.
Como descrito no Capítulo 3, neste solo se fez o estudo da influência da forma de
preparação do CP: com ou sem destorroar o que se vê refletido nos resultados da Figura
4.7.
83
Figura 4.7 – Solo 2: resultados de RCS (KPa) em CPs moldados e ensaiados
imediatamente, com ou sem destorroamento.
Neste gráfico (4.7) percebe-se que, como o Solo 2 é argiloso, já têm uma parcela de
coesão, e a emulsão atua mais como lubrificante do solo, e não permite um aumento na
resistência à compressão simples. A umidade de ensaios destes corpos-de-prova foi
próxima à umidade ótima e alcançaram uma densidade máxima média foi 1,54g/cm
3
.
Com relação ao solo estar destorroado ou não destorroado, e ao uso de emulsão RM ou
RL-1C, nota-se um melhor comportamento com solos destorroados e com emulsão RL-
1C, mas mesmo assim, esta melhora não supera a resistência alcançada com o solo
puro. Por outro lado, o processo de preparação do solo tem certa influência nos
resultados e no campo é difícil obter um bom destorroamento no processo de mistura in
situ, conforme relatam MICELI (2006) e SANT’ANA et al (2007).
Na Figura 4.8, apresentam-se os resultados de resistência a compressão simples do
Solo 2 em CPs com 7 dias de cura para as mesmas condições de preparação: com ou
sem destorroamento so solo e emulsão RM e RL.
Tipo de Mistura x RCS (KPa)
CPs ensaiados imediatamente após moldagem
278
137
132
66
234
268
222
174
127
161
111
71
135
103
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
0% 4% RM 6% RM 8% RM 4% RL 6% RL 8% RL
Tipo de Mistura
RCS (KPa)
Destorroado Nao Destorroado
84
Figura 4.8 – Solo 2: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 dias de cura.
Nota-se que a cura de 7 dias favorece a melhoria da resistência do solo, sem e com
emulsão, como esperado na caso de solo puro, sendo uma etapa necessária no
processo de estabilização de solo com emulsões asfálticas. Dita melhoria (entre 7 e 9%)
acontece no solo com a utilização de emulsão RL-1C para os diferentes teores
ensaiados, obtendo-se um valor ligeiramente maior de RCS quando se adiciona 4% de
RL-1C aos solos.
Um dado importante é que a umidade de ensaio média dos corpos de prova de solo
destorroado é de 9,5% e a dos CPs de solo não destorroado é de 4,5% ao final do tempo
de secagem.
4.3.3. Solo 3 (NS’)
Para este tipo de solo areno - siltoso (NS’), também foram ensaiados CPs imediatamente
após moldagem e CPs com 7 dias de cura ao ar livre, os resultados estão ilustrados nas
Figuras 4.9 e 4.10, respectivamente, com ou sem destorroamento e com emulsões RM e
RL.
Tipo de Mistura x RCS (RCS)
Ensaios em CPs com 7 dias de cura
982
886
824
729
1050
1058
1002
1023
913
808
796
1122
1100
1060
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
0% 4% RM 6% RM 8% RM 4% RL 6% RL 8% RL
Tipo de Mistura
RCS (KPa)
Destorroado Não Destorroado
85
Figura 4.9 – Solo 3: resultados de RCS (KPa) em CPs moldados imediatamente após
moldagem.
Nesta Figura 4.9, pode-se apreciar que com os solos destorroados não se consegue
uma melhoria ao adicionar emulsão asfáltica, já no caso de solos não destorroados
apresenta-se uma melhoria de 7% quando é adicionada uma percentagem de 1% de
RM-1C.
A utilização de solos destorroados misturados com emulsões, seja RM-1C ou RL-1C,
para os diferentes teores analisados, apresentam valores próximos e um pouco inferiores
aos resultados dos solos ensaiados sem emulsões.
A densidade máxima média dos CPs, para a umidade ótima de compactação destes
corpos de prova foi de 1,6g/cm
3
.
Na Figura 4.10, apresentam-se os resultados após 7 dias de secagem, e percebe-se
também que a cura favorece a melhoria de RCS do Solo 3, assim como foi visto com o
Solo 2.
Tipo de Mistura x RCS (KPa)
CPs ensaiados imediatamente após moldagem
113
101
99
89
111
103
95
119
128
115
99
123
113
105
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0% 1% RM 2% RM 3% RM 1% RL 2% RL 3% RL
Tipo de Mistura
RCS (KPa)
Destorroado Não Destorroado
86
Figura 4.10 – Solo 3: resultados de RCS (KPa) em CPs com 7 dias de cura.
Repara-se, nesta figura, que para o teor de 1% de RM-1C obtêm-se os maiores valores
de RCS (entre 12 e 18%), sendo que com a utilização de solo destorroado mostra-se um
valor 6% maior do que com solo não destorroado.
Neste caso a umidade de ensaio dos CPs tanto para solos destorroados como de solos
não destorroados foi de 2% ao final de 7 dias.
4.4. Triaxial dinâminco
Foram realizados ensaios triaxias dinâmicos em um corpo-de-prova para cada uma das
condições variáveis de ensaio, tanto na primeira etapa quanto na segunda. Estas
condições variáveis referem-se ao fato do solo estar ou não destorroado, ao tipo de
emulsão utilizada e aos tempos de cura ao ar dos CPs.
A totalidade dos resultados destes ensaios encontra-se apresentado no anexo A. Como
os resultados dos módulos em todos os casos foram não lineares, fica difícil analisar os
gráficos para chegar a uma conclusão quanto a utilização de emulsão asfáltica na
Tipo de Mistura x RCS (KPa)
Ensaios em CPs com 7 dias de cura
670
791
640
702
768
731
712
665
745
695
662
730
690
685
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0% 1% RM 2% RM 3% RM 1% RL 2% RL 3% RL
Tipo de Mistura
RCS (KPa)
Destorroado Não Destorroado
87
estabilização de solos. Por isso, para fins de análises dos resultados optou-se por
analisar os valores obtidos quando o CP estava submetido a uma tensão confinante e
uma tensão desvio igual a 0,069MPa (a razão
2
3
1
=
σ
σ
) . Estes valores foram adotados
considerando que com a possibilidade destes solos formarem a camada de base ou
mesmo como possíveis revestimentos estariam submetidos a tensões relativamente
altas. A razão
Não se escolheu um nível de tensão maior porque a maioria dos ensaios realizados
imediatamente após moldagem não puderam ser concluídos, especialmente os CPs do
Solo 2 (NG’).
Os teores utilizados na moldagem dos CPs são os mesmos utilizados nos ensaios de
RCS para os diferentes tipos de solo. Estão ilustrados nas Figuras 4.11 a 4.18 os
resultados obtidos com estes solos, separadamente.
4.4.1. Solo 1
Na primeira etapa, o Solo 1 (granular, areia pedregulhosa) foi ensaiado com a adição de
percentagens de emulsão do tipo RM-1C para tempos de cura de 7, 28 e 56 dias, como
mostra a Figura 4.11.
88
Figura 4.11 – Solo 1: resultados de MR (MPa) de CPs com 7, 28 e 56 dias cura.
Tal como aconteceu com os resultados obtidos nos ensaios de RCS com tempos de cura
de 7 e 28 dias, nota-se uma melhoria no comportamento do solo à medida que o tempo
de cura aumenta e volta-se a repetir o que tinha-se falado anteriormente nos ensaios de
RCS: que este aumento é mais devido à perda de umidade do CP com o tempo de cura
do que com adição de emulsão asfáltica.
Um detalhe importante em CPs com 28 e 56 dias de cura ao ar foi que a medida que o
tempo passava, os CPs apresentavam uma deterioração aparentemente pela ação do
ambiente que ia desintegrando os CPs.
Verificou-se que as umidades de moldagem dos CPs são aproximadamente iguais a
9,5%, e densidade média de 2,2g/cm
3. Em relação à umidade de ensaio dos CPs
deixados em cura, obtiveram-se os seguintes valores médios:
• CPs com 7 dias de cura ao ar: 3%
• CPs com 28 dias de cura ao ar: 1,5%
• CPs com 56 dias de cura ao ar: 0,7%
Tipo de Mistura x MR (MPa)
V
alores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a
0,069MPa
Ensaios em CPs com 7, 28 e 56 dias de cura
549
448
405
443
0
932
833
0
1407
755
668
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1% RM 2% RM 3% RM
Tipo de Mistura
MR (MPa)
7 dias 28 dias 56 dias
89
Observando a Figura 4.11 onde estão os resultados obtidos na primeira etapa da
pesquisa, com estes ensaios, aprecia-se que a adição de emulsão ao solo 1 deixado 7
dias de cura, não melhora seu comportamento em relação ao MR.
Uma vez definidos os ensaios a serem realizados na segunda etapa, passou-se a
realizar novamente os ensaios com CPs deixados em cura ao ar por 7 dias e além disso
fizeram-se ensaios com CPs ensaiados imediatamente após moldados (na hora). Neste
caso, pela falta de material, optou-se por moldar CPs somente com 1 e 2% das
emulsões trabalhadas.
Os resultados dos ensaios com CPs ensaiados imediatamente após moldagem são
apresentados na Figura 4.12, na qual pode-se apreciar que existe uma melhoria de 30%
no comportamento quando é adicionada 1% de emulsão RM-1C ao solo.
Na Figura 4.13 mostram-se os ensaios com 7 dias de cura ao ar. Estes ensaios foram
repetidos na segunda etapa, e neste caso notou-se uma melhoria com a adição de
emulsão.
Existem uma diferença quando analiza-se os teores ótimos respeito a RCS e triaxial
dinêmico. Neste caso o teor de emulsão ótimo é de 2% de RM-1C, enquanto que para
RCS o teor adotado com “ótimo” é o que se obtêm com 1% de RM-1C.
Outra diferença que se notou considerando os ensaios imediatos e os ensaios com 7
dias de cura é que a adição de 2% de emulsão RM-1C melhora mais de 100% quando
deixada ao ar, neste estágio do ensaio.
90
Figura 4.12 – Solo 1: resultados de MR (MPa) de CPs ensaiados imediatamente após
moldagem.
Figura 4.13 – Solo1: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura
Tipo de Mistura x MR (MPa)
V
alores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
CPs ensaiados imediatamente após moldagem
315
407
274
151
331
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
0% 1% 2%
Tipo de Mistura
MR (MPa)
RM RL
Tipo de Mistura x MR (MPa)
V
alores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
Ensaios em CPs com 7 dias de cura
451
468
584
443
576
525
424
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
0% 1% 2% 3%
Tipo de Mistura
MR (MPa)
RM RL
91
Na Tabela 4.3 são mostrados os modelos de comportamento tensão – deformação
obtidos em todas as condições de moldagem descritas para o Solo 1. No Anexo A são
mostrados gráficos comparativos destas condições utilizando-se somente o modelo em
função da tensão desvio por facilidade de representação.
Tabela 4.3 – Resultados dos ensaios dinâmicos do Solo 1 em todas as condições de
moldagem.
Condição de
moldagem
Tipo de
emulsão
Condição de
ensaio
1
k
2
k
0% - Imediato 222,9 -0,0522
1% RM Imediato 163,1 -0,2138
2% RM Imediato 172,1 -0,1012
1% RL Imediato 274,7 0,2184
2% RL Imediato 160,8 -0,1535
0% - Imediato (*) 185,8 -0,1169
0% - 7 dias (*) 358,1 -0,2286
1% RM 7 dias (*) 502,3 0,0619
1% RM 56 dias (*) 399,8 -0,3004
2% RM 7 dias (*) 405,6 0,0232
2% RM 28 dias (*) 539,8 -0,1227
2% RM 56 dias (*) 466,7 -0,1215
3% RM 7 dias (*) 327,2 -0,0619
3% RM 28 dias (*) 556,2 -0,0969
0% - 7 dias 569,2 0,1589
1% RM 7 dias 577,1 0,1303
2% RM 7 dias 505,7 0,0277
3% RM 7 dias 327,2 -0,0619
1% RL 7 dias 538,3 0,0515
2% RL 7 dias 402,9 -0,0325
3% RL 7 dias 256,3 -0,1433
* Ensaios realizados na primeira etapa.
4.4.2. Solo 2
De forma geral, os CPs do Solo 2 (argiloso não laterítico) homogeneizados e submetidos
a ensaios triaxiais dinâmicos imediatamente após a moldagem, não apresentam
melhorias sendo necessário neste tipo de solo deixar os CPs em cura ao ar dentro do
laboratório.
Uma observação importante a se fazer é que na hora da mistura dos CPs para a
realização destes ensaios foi mais difícil alcançar a umidade ótima, oscilando a umidade
de moldagem entre 18% e 21% mas mesmo assim os CPs alcançaram uma massa
específica média de 1,9g/cm
3.
92
Não foi possível concluir o ensaio de alguns CPs por terem sofrido grandes deformações
na fase de condicionamento e, por isso, sua ausência é notada na Figura 4.14. Uma vez
terminado o ensaio estes CPs apresentavam deformações muito maiores que os CPs
ensaiados com 7 dias de cura ao ar, como se observa na Figura 4.15, como exemplo.
Figura 4.14 – Solo 2: resultados de MR (MPa) de CPs ensaiados imediatamente após
moldagem.
Figura 4.15 – Solo 2: Exemplo de diferença de deformação entre os CPs com 7 dias de
cura ao ar (a) e CPs ensaiados imediatamente após moldagem (b).
Tipo de Mistura x MR (MPa)
Valores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
CPs ensaiados imediatamente após moldagem
177
101
109
152
158
199
167
165
158
165
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
0% 4% RM 6% RM 8% RM 4% RL 6% RL 8% RL
Tipo de Mistura
MR (MPa)
D ND
(a) (b)
(a)
(b)
93
Os CPs deixados em cura de 7 dias, mostraram um comportamento melhor do que no
caso de ensaios realizados imediatamente após moldagem, como é ilustrado na Figura
4.16.
Observa-se no gráfico 4.16 que os valores maiores num 40% respeito ao CP de solo
puro analisando este estágio acontecem quando se adiciona ao Solo 2 (NG’)
destorroado ou não, uma percentagem de emulsão de 8%, sendo esta RM-1C ou RL-1C.
O teor de 8% de emulsão foi adotado como o teor ótimo para este tipo de solo depois de
verificar que em CPs com 10% de emulsão RM e RL-1C para solos destorroados e não
destorroados que o valor do módulo diminui.
Também nota-se que nos CPs aos quais são adicionados teores de emulsão RL-1C
tiveram melhor comportamento do que os que contêm emulsão RM-1C, e que ao
trabalhar este solo não destorroado obtêm-se melhores resultados do que com o solo
destorroado.
Figura 4.16 – Solo 2: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura.
Tipo de Mistura x MR (MPa)
V
alores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
Ensa i os e m CPs com 7 di a s de cura
513
493
512
590
660
709
820
722
495
689
924
742
998
1028
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
0.7% 4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
Tipo de Mistura
MR (MPa)
D ND
94
Na Tabela 4.4 são mostrados os modelos de comportamento tensão – deformação
obtidos em todas as condições de moldagem descritas para o Solo 2. No Anexo B são
mostrados gráficos comparativos destas condições.
Tabela 4.4 – Resultados dos ensaios dinâmicos do Solo 2 em todas as condições de
moldagem.
Condição de
moldagem
Tipo de
emulsão
Condição de
ensaio
1
k
2
k
0% D - Imediato 39 -0,418
4% D RM Imediato 16,9 -0,5463
6% D RM Imediato 13,3 -0,582
8% D RM Imediato 44,5 -0,0164
4% D RL Imediato 9 -0,5055
6% D RL Imediato 29,6 -0,6019
8% D RL Imediato 19,9 -0,7965
0% ND - Imediato 40,2 -0,5665
4% ND RM Imediato 14,3 -0,91
6% ND RM Imediato 21,6 -0,5823
8% ND RM Imediato 4,8 -1,0572
4% ND RL Imediato 12,3 -0,7461
6% ND RL Imediato 26,3 -0,3036
8% ND RL Imediato 28,1 -0,5174
0% D - 7 dias 571,2 0,0818
4% D RM 7 dias 412,9 -0,0361
6% D RM 7 dias 577,7 0,1098
8% D RM 7 dias 260 -0,2611
4% D RL 7 dias 664,1 0,0491
6% D RL 7 dias 618,1 0,0519
8% D RL 7 dias 828,6 0,0855
0% ND - 7 dias 491,1 -0,0574
4% ND RM 7 dias 639,5 0,1281
6% ND RM 7 dias 649,9 0,0577
8% ND RM 7 dias 337,7 -0,2953
4% ND RL 7 dias 452,9 -0,1134
6% ND RL 7 dias 494,7 -0,1668
8% ND RL 7 dias 592,3 -0,1046
4.4.3. Solo 3
Os ensaios realizados no solo 3 (NS’) imediatamente após a moldagem, apresentam
melhor comportamento em relação aos ensaios em corpos-de-prova com 7 dias de cura,
dita melhoria representa um 50% respeito ao solo puro.
95
Na Figura 4.17 mostram-se resultados dos ensaios realizados imediatamente após
moldagem, que apresentaram uma massa específica média de 2g/cm
3
. Para este tipo de
solo considera-se que o teor ótimo de adição ao solo para estabilização com emulsão é
de 1% de RM-1C para solo destorroado e 3% de RM-1C para o solo não destorroado.
Figura 4.17 – Solo 3: resultados de MR (MPa) de CPs ensaiados imediatamente após
moldagem.
Com os ensaios realizados com CPs com 7 dias de cura ao ar, obteve-se o gráfico da
Figura 4.18, no qual pode-se perceber que a tendência do módulo com o uso de emulsão
asfáltica é de diminuir com o aumento do teor de emulsão seja nos solos destorroados
ou não destorroados.
Porém no caso do solo destorroado misturado com 1% de emulsão RM-1C, obteve-se
uma melhoria significativa no valor de módulo de resiliência neste estágio, este valor, no
caso, é considerado como o teor ótimo para os CPs com 7 dias de cura ao ar.
Tipo de Mistura x MR (MPa)
Valores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
CPs ensaiados imediatamente após moldagem
83
133
118
96
93
98
108
122
83
94
120
92
143
68
104
124
98 96
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
0% 1% RM 2% RM 3% RM 4% RM 1% RL 2% RL 3% RL 4% RL
Tipo de Mistura
MR (MPa)
D ND
96
Quanto a umidade de ensaio, os CPs ensaiados apresentavam uma umidade média de
2,4% ao final da secagem por 7 dias.
Figura 4.18 – Solo 3: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura.
Na Tabela 4.5 são mostrados os modelos de comportamento tensão – deformação
obtidos em todas as condições de moldagem descritas para o Solo 3. No Anexo C são
mostrados gráficos comparativos destas condições.
Tipo de Mistura x MR (MPa)
V
alores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
Ensaios com CPs com 7 dias de cura
776
1420
682
680
601
699
743
1283
727
587
625
501
639
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
Tipo de Mistura
MR (MPa)
D ND
97
Tabela 4.5 – Resultados dos ensaios dinâmicos do Solo 3 em todas as condições de
moldagem.
Condição de
moldagem
Tipo de
emulsão
Condição de
ensaio
1
k
2
k
0% D - Imediato 93,1 0,0635
1% D RM Imediato 61,3 -0,2157
2% D RM Imediato 92 -0,0178
3% D RM Imediato 42,7 -0,2347
4% D RM Imediato 137,1 0,2129
1% D RL Imediato 110,2 0,0980
2% D RL Imediato 91,6 -0,0145
3% D RL Imediato 48,6 -0,2936
4% D RL Imediato 130 0,1787
0% ND - Imediato 141,3 0,1912
1% ND RM Imediato 75,8 -0,1102
2% ND RM Imediato 107,5 0,1071
3% ND RM Imediato 44,3 -0,3628
4% ND RM Imediato 76,2 0,0958
1% ND RL Imediato 86 -0,0500
2% ND RL Imediato 101,4 -0,0152
3% ND RL Imediato 40,3 -0,4835
4% ND RL Imediato 87,8 0,0174
0% D - 7 dias 429,3 -0,1099
1% D RM 7 dias 556 -0,0673
2% D RM 7 dias 653,5 0,0672
3% D RM 7 dias 476,7 -0,0308
1% D RL 7 dias 656,6 0,0994
2% D RL 7 dias 705,7 0,1197
3% D RL 7 dias 533,6 -0,0306
0% ND - 7 dias 194,2 -0,5512
1% ND RM 7 dias 358,2 -0,1982
2% ND RM 7 dias 639,4 0,1202
3% ND RM 7 dias - -
1% ND RL 7 dias 513,3 0,0181
2% ND RL 7 dias 881,5 0,2709
3% ND RL 7 dias 521,7 0,0118
4.5. Absorção
Como explicado no Capitulo 3, na seção 3.6.2 assim que concluíam os ensaios triaxiais,
os CPs eram pesados e deixados em contato com água para se avaliar a absorção
durante 48 horas. Após este tempo, os CPs eram envolvidos em papel filme e deixados
durante 24 horas na câmara úmida e depois disso, eram levados para ser ensaiados
novamente.
Nem todos os corpos-de prova conseguiram ser ensaiados após a absorção. Quando se
percebia que não agüentariam a fase de condicionamento ou quando eles se mostravam
98
muito frágeis, restringiu-se a pesá-los para saber a quantidade de absorção que
alcançaram e depois foram descartados.
No andamento dos ensaios, percebeu-se que a absorção não era homogênea em todo o
CP, logicamente era maior na base do CP e também se observou que no topo do CP
existia uma perda de umidade. Os resultados encontram-se detalhados a seguir.
4.5.1. Solo 1
Existiu uma diferença na medição da absorção em CPs com 7 dias de cura e com os que
tiveram 28 e 56 dias de cura.
No caso dos CPs com 7 dias, adotou-se a medida da absorção no CP inteiro, mas
observou-se que a água absorvida era maior na base do que no topo, por isso, passou-
se a cortar os CPs em 3 partes, e a medir a quantidade de água em cada uma destas
partes.
Os resultados obtidos, com os valores médios de absorção são os seguintes:
• Os CPs com 7 dias de cura, que na hora do ensaio após secagem apresentavam
uma umidade de 3% alcançam uma umidade de 6,8%ao fim da absorção; ou seja
absorveram 3,8% de água
• Os CPs com 28 dias de cura que estavam com 1,5% de umidade na hora do ensaio
(seco), após a absorção estes CPs alcançaram uma umidade de 4,3% (2,8% de
absorção), sendo que no topo do CP apresentavam uma umidade de 1,8%, no meio
do CP uma umidade de 3,5% e na base uma umidade de 7,6%
• Os CPs com 56 dias de cura que tinham 0,7% de umidade na hora do ensaio (seco),
chegarom a uma umidade de 4,6% no conjunto, sendo que apresentaram uma
umidade de 1,1% no topo do CP, 4,5% no meio e 8,1% na base.
Na Figura 4.19, tem-se os resultados de módulo de resiliência dos CPs que conseguiram
terminar o ensaio triaxial após 48 horas de absorção.
Na Figura 4.19 verifica-se que à medida que os CPs são deixados mais tempo em cura
ao ar o módulo de resiliência tende a diminuir mais neste estágio de análise tomando em
conta que todos os CPs foram submetidos ao mesmo tempo de absorção. Com isso,
verifica-se nas Figuras 4.19 e 4.21, que nos corpos-de-prova com 7 dias de cura esta
diminuição no módulo não é tão grande o que faz concluir que não adianta mesmo deixar
os corpos-de-prova durante maior tempo de cura ao ar.
99
Figura 4.19 – Solo 1: resultados de MR (MPa) com 7, 28 e 56 dias de cura, após 48
horas de absorção.
A Figura 4.20 mostra os ensaios realizados em CPs ensaiados imediatamente após
moldagem, deixados 48 horas em absorção. Neste caso, como se podem observar os
valores do módulo caíram aproximadamente um 50% respeito ao valor alcançado antes
da absorção.
No caso dos solos com 7 dias de cura o valor do módulo diminui, mas só num 20%
respeito aos valores alcançados antes de serem submetidos à absorção.
Tipo de Mistura x MR (MPa)
Valores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
Ensaios em CPs com 7, 28 e 56 dias de cura, após 24 horas de
absorção
256
237
328
377
335
320
299
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
0% 1% RM 2% RM 3% RM
Tipo de Mistura
MR (MPa)
7 dias 28 dias 56 dias
100
Figura 4.20 – Solo 1: resultados de MR (MPa) de CPs ensaiados imediatamente após a
moldagem, após 48 horas de absorção.
Figura 4.21 – Solo 1: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura, após 48
horas de absorção.
Tipo de Mistura x MR (MPa)
V
alores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
CPs ensaiados imediatamente após moldagem, após 48
horas de absorção
232
211
235
174
222
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
0% 1% 2%
Tipo de Mistura
MR (MPa)
RM RL
Tipo de Mistura x MR (MPa)
Valores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
Ensaio em CPs com 7 dias de cura, após 48 horas de absorção
361
469
370
364
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
0% 1% 2% 3%
Tipo de Mistura
MR (MPa)
RM RL
101
4.5.2. Solo 2
Tomando em conta que os CPs do Solo 2 (NG’) submetidos à absorção continham 6%
de umidade, após absorção, resultou nos seguintes valores:
• O CP de solo destorroado sem emulsão, apresentou uma absorção de 16,78% no
topo, 23,2% no meio e 25,5% na base.
• Os CPs de solo destorroado misturados com emulsão tinham uma umidade de 12,9%
no topo, 17,8% no meio e 19,8% na base.
• Os CPs de solo não destorroado apresentaram uma umidade de 4,2% no topo,
10,8% no meio e 15,4% na base.
Estes resultados apontam uma menor absorção de água devido ao maior teor de
emulsão com que este tipo de solo é estabilizado. Apresentam na maioria dos casos
uma diminuição de entre 2 e 5% no módulo de resiliência no estágio analisado quando
misturados com o teor considerado como ótimo (8%, seja RM ou RL-1C).
Figura 4.22 – Solo 2: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura, após 48
horas de absorção.
4.5.3. Solo 3
Os resultados obtidos com os CPs do solo 3 (NS’) não foram muito satisfatórios, já que
depois de serem submetidos ao ensaio de absorção mostraram-se muito frágeis, como
no exemplo apresentado na Figura 4.23. Estes CPs, absorveram água mais do que
Tipo de Mistura x MR (MPa)
Valores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
Ensaios em CPs com 7 dias de cura, após absorção
244
281
579
379
797
783
264
298
882
715
787
590
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
0.7% 4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
Tipo de Mistura
MR (MPa)
D ND
102
suficiente para serem marcados pela unha ou mesmo até romper na hora de serem
pesados após 24 horas de absorção, no caso de CPs ensaiados imediatamente após
moldagem. No caso dos solos com cura ao ar de 7 dias isto aconteceu com alguns CPs,
os que não romperam foram submetidos a ensaios triaxial sendo que nem todos
passaram da fase de condicionamento.
Figura 4.23 – Solo 3: Exemplos de CPs que romperam após a absorção de água, antes
do ensaio triaxial.
Na Figura 4.24, mostram-se os resultados conseguidos com os CPs com 7 dias de cura
ao ar após a absorção de água, sendo que a maioria dos CPs que conseguiram terminar
o ensaio foram CPs de solo não destorroado, moldados com diferentes teores de
emulsão.
Neste caso nota-se que pelo fato dos teores serem baixos, a emulsão não funciona
como impermeabilizante do solo, os valores do módulo diminuem entre 80 e 85% no
estágio analisado.
103
Figura 4.24 – Solo 3: resultados de MR (MPa) de CPs com 7 dias de cura, após
absorção de água.
A tabela 4.6 agrupa todos os resultados de módulo de resiliência expresso pelo modelo
composto de todas as condições de ensaio incluindo a embebição, para os três solos
deste estudo.
4.6. Ensaios de Desgaste
Para a moldagem dos CPs que seriam submetidos a ensaios de desgaste, realizou-se
uma pequena análise dos ensaios triaxiais dinâmicos. Adotou-se, para o Solo 2 (NG’), a
moldagem de CPs de solos destorroados e não destorroados, com teores de 0% e 8%
de RM-1C e RL-1C e deixados em cura ao ar durante 7 dias.
Embora no caso do Solo 3 (siltoso) tenha-se observado melhoria com a adição de 1% de
RM-1C no corpo-de-prova deixado 7 dias de cura, os outros resultados dos ensaios em
CPs com o mesmo tempo de cura não mostraram melhoria do comportamento do solo.
Observou-se também que, mesmo os módulo de resiliência sendo baixos no caso dos
CPs ensaiados imediatamente após moldagem, apresentavam melhoria no solo, por isso
foram moldados CPs sem cura com teores de 1% de RM-1C para solo destorroado e 3%
de RM-1C e RL-1C para os CPs dos ensaios de LWT e WTAT.
Tipo de Mistura x MR (MPa)
Valores obtidos para uma T.Confinante e T.Desvio igual a 0,069MPa
Ensaios em CPs com 7 dias de cura, após absorção
116
151
50
206
74
100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
Tipo de Mistura
MR (MPa)
D ND
104
4.6.1. LWT
Os procedimentos para a realização destes ensaios foram descritos no Capítulo 3.
Para a análise dos resultados obtidos conta-se com os dados dos afundamentos e com
as observações visuais realizadas durante o decorrer dos ensaios. Estas observações
visuais quanto ao desempenho e as medidas de afundamento são correlacionadas a
uma nota para cada conceito.
No trabalho do DUQUE NETO (2004), são propostos os conceitos de qualificação do
ensaio LWT, e as pontuações para os diversos conceitos associados às medidas de
afundamento no caso de base imprimada. Estas pontuações são de 1 a 10 e permitem
qualificar o resultado do ensaio. As Tabelas 4.6 e 4.7 reproduzem as pontuações e os
conceitos propostos.
A pontuação final é obtida a partir do somatório das 2 notas relacionadas: o afundamento
e as observações visuais quanto ao comportamento. Esta pontuação qualifica o ensaio
segundo a proposta do DUQUE NETO (2004).
Tabela 4.6 – Atribuições para desempenho do ensaio LWT – base imprimada,
propostas por DUQUE NETO (2004)
Atribuições para desempenho no LWT - Base imprimada
Nota Observações visuais Afundamento (mm)
10 Sem defeito, pouco desgaste, ausência de exudação < 2,0
8
Poucos defeitos, arrancamento de até 40% da penetração, pequena
exudação, aparecimento de lombadas sem arrancamento de placas 2,0 a 4,0
5
Arrancamento acima de 40% da penetração, arrancamento nas
partidas, exudação, aparecimento de lombadas com arrancamento
placas 4,0 a 6,0
0 Destruição total da penetração > 6,0
105
Tabela 4.7 – Conceitos para qualificação do ensaio LWT, propostos por DUQUE NETO
(2004).
Qualificação do LWT
Pontuação Conceito
18 a 20 Muito Bom
15 a 17 Bom
8 a 14 Ruim
0 a 7 Péssimo
4.6.1.1. Solo 2
Os resultados obtidos nos ensaios de LWT com o Solo 2 (NG’), são mostrados na Tabela
4.8 e na Figura 4.25. Como pode-se observar os resultados obtidos são considerados
entre muito bom e bom.
O que se observou durante a realização destes ensaios foi que as trincas que
apareceram durante a cura ao ar livre dos CPs, na realização dos ensaios foram
fechadas e também se verificou que a perda de material foi pouca.
No anexo D são apresentadas fotos dos CPs ensaiados para mostrar melhor a aparência
dos CPs que foram ensaiados.
Tabela 4.8 – Solo 2: qualificação do ensaio LWT.
Notas de desempenho
Solo 2
com
Emulsão
Observações
visuais
Por
afundamento
Pontuação
total Conceito
0% D 7 10 17 BOM
8%RM D 9 10 19
MUITO
BOM
8%RL D 10 10 20
MUITO
BOM
0%ND 7 10 17 BOM
8%RM ND 7 10 17 BOM
8%RL ND 7 10 17 BOM
106
Figura 4.25 – Solo 2: resultados de LWT de CPs com 7 dias de cura
4.6.1.2. Solo 3
Ao contrário dos resultados obtidos com o Solo 2, o Solo 3 (siltoso), apresenta resultados
que vão de ruim para péssimo, como mostrado na Tabela 4.9 e na Figura 4.26
O que se observou durante a realização destes ensaios foi que o material estava pouco
resistente às passagens da roda, portanto acabou perdendo muito material e
consequentemente o afundamento foi maior. Alguns corpos-de-prova, não chegarom aos
50 ciclos porque o afundamento era tão grande que não permitía ao equipamento seguir.
As fotos referentes a este ensaio, são mostradas no anexo D.
Loaded Wheel Test (LWT)
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
0 200 400 600 800 1000 1200
Número de ciclos
Afundamento (mm)
0% D 8% RM D 8%RL D 0% ND 8%RM ND 8%RL ND
107
Tabela 4.9 – Solo 3: qualificação do ensaio LWT.
Figura 4.26 – Solo 3: resultados de LWT para CPs moldados na hora.
4.6.2. WTAT
As observações visuais quanto ao desempenho aliado à determinação das medidas e
deformação permanente vertical e perda de massa por abrasão, foram correlacionadas
com uma nota para cada situação, conforme critério proposto por DUQUE NETO (2004).
Notas de desempenho
Solo 3 com
Emulsão
Observações
visuais
Por
afundamento
Pontuação
total Conceito
0% D 4 0 4 PÉSSIMO
1%RM D 4 0 4 PÉSSIMO
3%RL D 4 0 4 PÉSSIMO
0%ND 5 5 10 RUIM
3%RM ND 5 0 5 PÉSSIMO
3%RL ND 5 0 5 PÉSSIMO
Loaded Wheel Test (LWT)
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0 20 40 60 80 100 120
Número de Ciclos
Afundamento (mm)
0% D 1%RM D 3%RL D 0%ND 3%RM ND 3%RL ND
108
As Tabelas 4.10 e 4.11 mostram os parâmetros seguidos para a análise destes
resultados.
Tabela 4.10 - Atribuições para desempenho do ensaio WTAT – base imprimada,
propostas por DUQUE NETO (2004)
Atribuições para desempenho no WTAT – base imprimada
Nota Observações visuais
Perda por Abrasão
(%)
Def. vertical
(mm)
10
Arrancamento de até 10% e ausência de
exudação
< 5 < 0,5
8 Arrancamento de 10 a 20% e pequena exudação 5 a 10 0,5 a1,0
5 Arrancamento de 20 a 50% e/ou exudação 10 a 20 1,0 a1,5
0 Arrancamento maior que 50% e/ou exudação > 20 > 1,5
Tabela 4.11 – Conceitos para qualificação do ensaio WTAT, propostas por DUQUE
NETO (2004).
Qualificação do LWT
Pontuação Conceito
28 a 30 Muito Bom
23 a 27 Bom
16 a 22 Ruim
0 a 15 Péssimo
4.6.2.1. Solo 2
Os dados mostrados na Tabela 4.12, são resultados da avaliação dos afundamentos,
perda de massa por abrasão e observações visuais durante os ensaios com o Solo 2.
Neste caso, as notas referentes ao afundamento fazem com que o conceito caia
bastante, por isso, a qualificação não é boa na maioria dos casos. O ensaio de WTAT
que tem esforços de desgaste na superfície mostrou em geral conceitos piores do que os
obtidos no LWT que se refere a efeitos de roda em vai-e-vem, para o solo 2.
109
Tabela 4.12 – Solo 2: qualificação do ensaio WTAT.
4.6.2.2. Solo 3
A Tabela 4.13 contém as notas referentes às observações, afundamentos e perdas por
abrasão dos ensaios realizados com o Solo 3. Os conceitos obtidos para o caso de solo-
emulsão com este solo vão desde ruim até bom e pode-se observar que isto é devido a
que tanto a perda por abrasão como os afundamentos na maioria dos casos é pequeno.
No entanto o solo puro não destorroado também deu bom resultado. Neste caso este
ensaio foi menos severo do que o LWT para o solo 3, siltoso.
Tabela 4.13 – Solo 3: qualificação do ensaio WTAT.
Notas de desempenho
Solo 2 com
Emulsão
Observações
visuais
Afundamento
Perda por
abrasão
Pontuação
total
Conceito
0% D 6 0,00 10 16,00 RUIM
1%RM D 6 0,00 10 16,00 RUIM
3%RL D 9 8,00 10 27,00 BOM
0%ND 10 9,00 10 29,00
MUITO
BOM
3%RM ND 9 8,00 10 27,00 BOM
3%RL ND 9 8,00 10 27,00 BOM
4.7. Comparação com os resultados obtidos por MICELI (2006).
Como foi dito no inicio desta pesquisa, este trabalho faz parte de um projeto de pesquisa
intitulado TAPTS (Tratamento Anti-Pó e Tratamento Superficial) que têm a participação
do IME, USP-SP, UFMG e UFPR.
Por parte do IME, o projeto foi realizado por MICELI (2006), ele avalio o comportamento
resiliente de três tipos de solo misturados comas mesmas emulsões asfálticas tipo RM-
1C e RL-1C usadas nesta pesquisa. Nesta seção, trata-se de fazer um pequeno resumo
Notas de desempenho
Solo 2 com
Emulsão
Observações
visuais
Afundamento
Perda por
abrasão
Pontuação
total
Conceito
0% D 4 0,00 9 13,00 PESSIMO
8%RM D 4 0,00 9 13,00 PESSIMO
8%RL D 4 0,00 9 13,00 PESSIMO
0%ND 7 8,00 9 24,00 BOM
8%RM ND 5 5,00 10 20,00 RUIM
8%RL ND 7 8,00 10 25,00 BOM
110
dos resultados obtidos nas duas pesquisas no que se refere ao módulo de resiliência em
corpos-de-prova deixados 7 dias de cura ao ar.
Para a análise dos resultados obtidos nesta pesquisa e na de Micelli, simplesmente
analisaram-se os resultados obtidos para o estágio 4:1 do ensaio triaxial, no qual a
tensão confinante e a tensão desvio são iguais a 0,069MPa.
Apresentam-se na Tabela 4.14 as classificações dos solos estudados nas duas
pesquisas, assim como a percentagem que passa na peneira #200.
Tabela 4.14 – Classificação dos solos estudados nesta pesquisa e na de Miceli (2006).
SOLOS % Passante na Peneira
Classificação
TBR
MCT
# 200
A 30 A - 2 - 4 NA’
B 41 A - 7 - 5 LG’
MICELI (2005)
C 41 A - 7 - 6 LG’
1 17 A - 1 - b NA’
2 61 A - 7 - 5 NG’
Apresentados
nesta
pesquisa
3 28 A - 2 - 4 NS’
Na Tabela 4.15 mostram-se os resultados de MR ( valores obtidos para uma tensão
confinante e tensão desvio igual a 0,069MPa) para os 6 solos ensaiados na condição de
ensaio de 7 dias de cura, destorroados e na condição de teor de emulsão considerado
mais favorável em cada caso.
111
Tabela 4.15 - Resultados de MR (MPa) obtidos com os 6 solos ensaiados logo após
moldagem e com 7 dias de cura .
SOLOS
Tipo de
emulsão
Condição
de ensaio
Percentagem
de emulsão MR (MPa)
A - 7 dias 0% 432
A RL 7 dias 2% 680
B - 7 dias 0% 508
B RM 7 dias 8% 799
C - 7 dias 0% 315
MICELI (2006)
C RL 7 dias 6% 877
1 D - Imediato 0% 315
1 D RM Imediato 1% 407
1 D - 7 dias 0% 451
1 D RM 7 dias 2% 584
1 D RM Após Abs. 2% 469
2 ND - 7 dias 0% 722
2 ND RL 7 dias 8% 1028
2 ND RL Após Abs. 8% 590
3 ND - Imediato 0% 94
3 ND RM Imediato 3% 143
3 D - 7 dias 0% 776
3 D RM 7 dias 1% 1420
Apresentados
nesta pesquisa
3 D RM Após Abs. 1% -
Comparando-se o Solo A com o Solo 1, ambos classificados como NA’ (sendo que no
caso do Solo 1 foi classificada a parcela passante da peneira N°10), nota-se que as
percentagens de emulsão adicionadas são baixas se comparadas com as dos solos NG’,
e que a emulsão poderia ser qualquer uma RL ou RM. A melhoria do Solo 1, quando
ensaiado imediatamente após compactação representa a mesma percentagem que no
caso de ser ensaiado depois de 7 dias de cura (30%), mas quando o CP é deixado em
cura e é submetido a ensaio após 48 horas de absorção, ele mantêm 80% do valor do
módulo de resiliência o que não acontece no CP ensaiado imediatamente porque com
ele não foi possível realizar o ensaio após absorção por excesso de deformação
permanente.
Outra observação a respeito dos Solos A e 1, é que mesmo os dois sendo tipo NA’, o
Solo A com a mesma percentagem de emulsão tem uma melhoria de 60% em relação ao
solo puro e no caso do Solo 1, esta melhoria representa um 30%, o que poderia ser
devido a que o Solo A, tem 30% de material passante na peneira #200 e o Solo 1 tem só
17% e é mais granular no total.
No caso dos Solos B e C (LG’) e o Solo 2 (NG’) não se apresentam diferenças
significativas, todos mostraram um bom comportamento quando estabilizados com
112
emulsões, quando deixados 7 dias de cura ao ar. Os teores utilizados para estes tipos de
solo, são maiores (entre 6 e 8%) que para os solos arenosos (2%) e na maioria dos
casos a emulsão RL se mostrou melhor, sendo que na prática este tipo de emulsão
oferece melhor trabalhabilidade. A melhoria destes solos misturados é maior do que
40%, no caso do Solo C, esta melhoria chega até 178%. Outra característica que
mostrou o Solo 2 foi que o valor do módulo alcançado se mantêm depois das 48 horas
de absorção em no mínimo um 60%.
4.8. Exemplo de Dimensionamento Mecanístico
Nesta seção apresentam-se os resultados obtidos no dimensionamento de pavimentos
de baixo volume de tráfego, considerando os 3 solos estudados nesta dissertação, como
base ou revestimento.
Para a análise das estruturas dimensionadas pelo método mecanístico, utilizou-se o
Programa FEPAVE2, com o qual obtiveram-se as deflexões e as tensões no subleito
para cada uma das estruturas com cada um dos solos estudados.
As estruturas hipotéticas analisadas encontram-se descritas na Figura 4.27.
ESTRUTURA I ESTRUTURA II ESTRUTURA III
Figura 4.27 - Tipos de estrutura analisados com o Programa FEPAVE.
Para a Estrutura I, considerou-se uma estrutura com tratamento superficial (2 cm de
espessura e MR = 500MPa), uma camada de 15 cm de solo puro e a camada de
subleito compactado (MR = 50MPa). A Estrutura II está constituída por uma capa de
tratamento superficial (MR = 500MPa), uma camada de 15 cm de base de solo-emulsão
e o subleito compactado. Na Estrutura III, analizou-se uma estrutura formada por um
revestimento primário de 15cm de solo-emulsão e o subleito compactado.
Revestimento Primário com
solo-emulsão
Sub-leito compactado
Tratamento Superficial
MR = 500 MPa
Sub-leito Compactado
Base de solo-emulsão
Tratamento Superficial
MR = 500 MPa
Sub-leito Compactado
Camada de solo
p
uro
113
A seguir, são detalhados os dados de entrada e são mostradas as tabelas com os dados
de saída do programa FEPAVE2.
As situações analisadas, para as Estruturas II e III são:
a) Base de solo-emulsão, (SL= solo puro)
b) Base de solo-emulsão, (SL= 50MPa)
c) Base de solo-emulsão, (condição de embebição, SL= solo puro)
d) Base de solo-emulsão, (condição de embebição, SL= 50MPa)
e) Revestimento Primário, (SL= solo puro)
f) Revestimento Primário, (SL= 50MPa)
g) Revestimento Primário, (condição de embebição, SL= solo puro)
h) Revestimento Primário, (condição de embebição, SL= 50MPa)
4.8.1. Solo 1
Para o dimensionamento com este solo foram adotados os seguintes valores:
• Nas camadas onde utilizou-se solo puro foram considerados os valores obtidos
para o solo ensaiado imediatamente após moldagem. (
9,222
1
=
K
e
0522,0
2
−=K
, em
função de
3
σ
)
• Para as camadas de base de solo-emulsão e revestimento primário com solo-
emulsão, os dados utilizados são os correspondentes ao CP de solo destorroado com
2% de emulsão do tipo RM-1C com 7 dias de cura ao ar. (
MPaMR 584
=
, 7,505
1
=K ,
0277,0
2
=K , em função de
3
σ
)
• Para a condição de embebição os dados de entrada foram os correspondentes ao
mesmo CP utilizado nas camadas de base e revestimento de solo-emulsão após 48
horas de absorção. (
MPaMR 469= , 9,322
1
=K , 0749,0
2
−=K , em função de
3
σ
).
114
Tabela 4.16 – Resultados obtidos com o Programa FEPAVE para o Solo 1
SOLO 1
Estrutura
I
Estrurura II Estrutura III
a b c d e f g H
Deflexão
(10
-2
mm)
100 26 90 27 93 25 91 27 96
Tensão
vertical no
subleito
(MPa)
0,12 0,17 0,11 0,18 0,11 0,19 0,12 0,20 0,13
Deve-se considerar, no caso da Estrutura III onde o solo estabilizado com emulsão está
exposto ao tráfego que nos ensaios após absorção há uma queda de 20% no módulo e
que não foram realizados ensaios de LWT e WTAT com este material.
Os resultados das estruturas analisadas estão dentro das condições exigidas pela
Norma 269/94, da qual se obtiveram como valores admissíveis:
Deflexão adm.: 161,5 (10
-2
mm)
Tensão adm. no subleito: 0,3417 (MPa)
4.8.2. Solo 2
Os valores adotados para o dimensionamento com o Solo 2 foram:
• Nas camadas onde utilizou-se solo puro foram considerados os valores obtidos
para o CP de solo não destorroado ensaiado imediatamente após moldagem. (
2,40
1
=K
e
5665,0
2
−=K , em função de
d
σ
).
• Para as camadas de base de solo-emulsão e revestimento primário com solo-
emulsão, os dados utilizados são os correspondentes ao CP de solo não destorroado
com 8% de emulsão do tipo RL-1C, com 7 dias de cura ao ar. (
MPaMR 1028= ,
3,592
1
=K , 1046,0
2
−=K , em função de
d
σ
).
• Para a condição de embebição os dados de entrada foram os correspondentes ao
mesmo CP utilizado nas camadas de base e revestimento de solo-emulsão após 48
horas de absorção. (
MPaMR 590= , 8,435
1
=
K , 0294,0
2
−
=
K , em função de
d
σ
)
115
Tabela 4.17 – Resultados obtidos com o Programa FEPAVE para o Solo 2
SOLO 2
Estrutura
I
Estrurura II Estrutura III
a b c d e f g h
Deflexão
(10
-2
mm)
101 19 80 22 89 18 79 21 91
Tensão
vertical no
subleito
(MPa)
0,12 0,15 0,10 0,16 0,11 0,16 0,10 0,18 0,12
Deve-se considerar no caso da Estrutura III onde o solo estabilizado com emulsão está
exposto ao tráfego que nos ensaios após absorção de água, no solo não destorroado há
uma queda de 40% enquanto no solo destorroado esta queda é só de 5%. Para a
situação de solo destorroado mostra-se que no caso de solo argiloso a presença da
emulsão ajuda na impermeabilização, porém levando em conta que o teor de emulsão foi
muito mais alto do que no Solo 1. Foram realizados ensaios de LWT e WTAT com este
material e no ensaio de deformação permanente os resultados foram bons, mas nos de
arrancamento (WTAT) já não foram.
Os parâmetros admissíveis calculados segundo a Norma DNER 269/94, são:
Deflexão adm.: 161,5 (10
-2
mm)
Tensão adm. No subleito: 0,25 (MPa)
4.8.3. Solo 3
No caso do Solo 3, adotaram-se os seguintes valores:
• Nas camadas onde utilizou-se solo puro foram considerados os valores obtidos
para o CP de solo não destorroado ensaiado imediatamente após moldagem.
(
3,141
1
=K
e
1912,0
2
−=K
, em função de
3
σ
).
• Para as camadas de base de solo-emulsão e revestimento primário com solo-
emulsão, os dados utilizados são os correspondentes ao CP de solo destorroado com
1% de emulsão do tipo RM-1C com 7 dias de cura ao ar. (
MPaMR 1420
=
,
556
1
=K
,
0673,0
2
−=K , em função de
3
σ
)
• Neste caso não se realizou a estrutura com a condição de embebição, devido a
que não foi possível realizar o ensaio de módulo após 48 horas de absorção com este
CP.
116
Tabela 4.18 – Resultados obtidos com o Programa FEPAVE para o Solo 3
SOLO 3 Estrutura I Estrurura II Estrutura III
a b e f
Deflexão
(10
-2
mm)
127 21 82 19 72
Tensão
vertical no
subleito
(MPa)
0,14 0,17 0,10 0,16 0,09
Deve-se considerar no caso da Estrutura III onde o solo estabilizado com emulsão está
exposto ao tráfego que nos ensaios após absorção de água, no solo não destorroado há
uma queda acentuada no módulo com a entrada de água, e que nos ensaios de LWT e
WTAT com este material os resultados foram contraditórios, apresentando
comportamento não adequado quanto á deformação permanente.
Os parâmetros admissíveis calculados segundo a Norma DNER 269/94, são:
Deflexão adm.: 161,5 (10
-2
mm)
Tensão adm. no subleito: 0,11 (MPa)
Neste caso a maioria das estruturas resulta em valores maiores do que o admisível no
referente à tensão no subleito, então para este cãs, aumentou-se a espessura das
camadas de solo-emulsão para 20 cm e obtiveram-se os seguintes resultados
Tabela 4.19 – Resultados obtidos na segunda tentativa, com o Programa FEPAVE para
o Solo 3
SOLO 3 Estrutura I Estrurura II Estrutura III
a b e f
Deflexão
(10
-2
mm)
127 20 70 17 60
Tensão
vertical no
subleito
(MPa)
0,14 0,12 0,07 0,11 0,06
117
CAPÍTULO 5
CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS
5.1 Considerações Finais
Neste trabalho foram realizados 208 corpos-de-prova de resistência à compressão
simples, 78 triaxiais dinâmicos (que também foram usados para a realização da
absorção), 24 de LWT e 24 de WTAT, somando um total aproximado de 900Kg.
Ao final deste trabalho, notou-se como visto na bibliografia que existem vários
parâmetros que condicionam o bom funcionamento da emulsão asfáltica para a
estabilização de solos.
A adição de emulsão aos solos estudados melhora, mesmo que em pequena proporção,
as características de coesão e de impermeabilidade.
O tempo de cura mostrou ser um fator importante, tomando em conta que para o Solo 2
(NG’) é fundamental a cura dos CPs e no caso dos outros solos 1 e 3, (NA’ e NS’,
respectivamente) os ensaios imediatos mostraram bons resultados de módulo
inicialmente, mas quando foram submetidos à absorção e logo de 48 horas foram
ensaiados de novo, o valor do módulo diminuiu num 50 %.
O ensaio de RCS, mostrou-se desnecessário, tomando em conta que os resultados que
proporciona não servem para a análise mecanística.
Respeito aos ensaios Triaxiais Dinâmicos nota-se que é importante a analise completa
dos resultados de módulo de resiliência tomando em conta que a análise de um solo
estágio fica muito tendenciosa.
Os ensaios de absorção mostram, no caso do Solo 2 (NG’) que a emulsão atua como
impermeabilizante dos solos o que não acontece com o Solo 3 (NS’) devido a que os
teores utilizados neste ultimo caso são menores.
Os ensaios de desgaste são importantes quando o que se quer é o uso de solo-emulsão
como revestimento do pavimento. Neste estudo obtiveram-se resultados satisfatórios
para o saso do Solo 2.
118
5.2 Conclusões
Verifica-se a influência das diferentes variáveis consideradas na mistura do solo-
emulsão:
• Houve maior facilidade de mistura com os solos arenosos-siltoso (Solo 3) e
pedregulhoso (Solo 1) do que com o argiloso (Solo 2), e a emulsão RL-1C
proporcionou melhor trabalhabilidade do que a RM-1C.
•
O teor de água de compactação utilizado próximo ao teor ótimo, mostrou-se
adequado para a homogeneização e moldagem dos corpos-de-prova, sendo as
massas específicas obtidas inferiores às dos solos puros.
• A utilização de solos destorroados e não destorroados teve também certa influência
nos resultados de módulo e de absorção, sendo que no caso do Solo 2 (argiloso) o
não destorroamento mostrou o melhor resultado, o que facilita na construção pois,
além dos bons resultados de resistência e módulo de resiliência, o fato de não ter
que destorroar perfeitamente o solo torna a construção mais econômica.
• Quanto ao tempo de cura, nota-se que no caso dos solos 1 (areia pedregulhosa) e 3
(silte arenoso), poderiam ser utilizadas misturas sem secagem de vários dias,
supondo que o volume de tráfego seja baixo. Porém, para o Solo 2 (argila)é
indispensável um tempo de cura para que haja uma melhoria ao adicionar emulsão.
• O ensaio de resistência à compressão simples e o ensaio triaxial, no estágio
analisado, não mostraram a mesma tendência de variação da RCS e do MR em
relação ao teor ótimo de emulsão asfáltica. Apesar da maior seceptibilidade do
ensaio de RCS ele não serve à análise mecanística.
• Não se podem tirar conclusões confiáveis do ensaio de absorção, pois os corpos-de-
prova provenientes dos ensaios triaxiais dinâmicos deixados em contato com a água
na base do cilindro por 48 horas apresentaram falta de homogeneidade da umidade.
• Com relação aos ensaios de desgaste, houve divergência entre os resultados dos
dois tipos de solicitação, o que pode ser explicado pela solicitação diferente imposta
em cada aplicação de carga; o LWT com movimentos de vai-e-vem solicita mais à
deformação permanente enquanto o WTAT com movimentos “circulares” provoca
mais o arrancamento propriamente dito, portanto mais associado ao desgaste
superficial por contato direto com os pneus. Nestes ensaios de desgaste: o Solo 2
apresentou bons resultados tanto no ensaio LWT quanto no de WTAT. Porém o Solo
3 com emulsão apresentou deformação permanente bem maior que o solo puro no
ensaio LWT e no ensaio WTAT se mostrou satisfatório.
• Comparando-se os resultados deste estudo com os obtidos por Miceli (2006) com as
mesmas emulsões aplicadas em solos também do estado do Rio, mas diferentes em
suas origens, pode-se dizer que a estabilização de solos com emulsão tem bom
119
potencial de aplicação, e como em todo processo de estabilização com uso de
produtos industriais os resultados são variáveis com o tipo de solo, devendo ser
analisadas várias facetas do processo antes de decidir sobre o teor de projeto e se
este é economicamente viável para locais de baixo volume de tráfego.
• Não é de igual relevância a atuação da emulsão como agente impermeabilizante do
solo quando se testam valores diferentes de emulsão residual nos vários solos
ensaiados. Talvez se a melhoria que se busca com a estabilização com asfalto seja
mais associada a este aspecto, os ensaios com embebição em vários teores é que
servissem para definir o teor de projeto.
• Quanto ao dimensionamento realizado, as estruturas nas quais são utilizadas
camadas de solo-emulsão mostraram uma redução da deflexão maior ao 50% com
tensões no subleito aceptáveis.
5.2 Sugestões para pesquisas futuras
• Maior número de ensaios e trabalhos no gênero para se chegar a parâmetros
satisfatórios e necessários para uma análise mecanística.
• A adoção de 7 dias de cura ao ar mostrou resultados satisfatórios para os 3 tipos de
solo, mas tempos menores devem ser pesquisados pois há perda excessiva de
umidade nesta condição.
• Outra variável a estudar é o fato de deixar a mistura solo-emulsão em cura antes da
compactação dos CPs..
• Respeito ao tipo de emulsão asfáltica, sugere-se tentar utilizar emulsões modificadas,
não comerciais, que sejam fabricadas exclusivamente para o uso em pavimentação.
• Outra alternativa quanto ao uso de emulsões poderia ser a combinação da
estabilização granulométrica com a estabilização química.
• Sugeriria incluir o estudo da deformação permanente no ensaio triaxial de solo-
emulsão asfáltica. Também adotar os ensaios de permeabilidade e infiltrabilidade dos
estudos de Nogami e colaboradores.
• Sugere-se fazer um controle mais detalhado nos ensaios de absorção. Neste sentido,
sugere-se que antes de serem submetidos à absorção os CPs sejam envolvidos em
papel filme na parte superior, para evitar a evaporação da água de moldagem.
•
Outra experiência interessante como sugestão é o fato de tentar realizar ensaios de
desgaste após a absorção de água.
•
Por ultimo, sugere-se fazer uma análise de custos para a utilização de emulsões na
pavimentação.
120
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABEDA, Manual básico de emulsões asfálticas. Soluções para pavimentar sua cidade.
Rio de Janeiro, 2001.
ALCÂNTARA, M.A., LIMA, D., BUENO, B., DA COSTA, L., Considerações sobre o uso
de aditivos químicos em regiões tropicais. In: 29° Reunião anual de pavimentação, pp.
99-110, Cuiabá, Mato Grosso. Outubro, 1995.
AMERICAN SOCIETY OF TESTING MATERIALS, ASTM. D 4223-99 Standard practice
for preparation of test specimens of asphalt- stabilized soils. Estados Unidos, 2006.
BENEVIDES, S.A.S., Análise comparativa dos métodos de dimensionamento de
pavimentos asfálticos: empírico do DNER e da Resiliência da COPPE/UFRJ em rodovias
do estado do Ceará. Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ, Universidade Federal do Rio
de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2000.
BALBO, J.T., “Alguns conceitos diferenciadores dos materiais estabilizados com
cimento”. In: 7° Reunião de pavimentação urbana, pp.274 – 294, São José dos Campos -
São Paulo. Junho, 1996.
CABRAL, G. L. L., Metodologia de produção e emprego de agregados de argila
calcinada para pavimentação. Dissertação de M.Sc. Instituto Militar de Engenharia, Rio
de Janeiro, RJ, 2005.
CARVALHO, C.A., DOURADO, J.F., SANTOS, N.R., “Uma análise de desgaste e de
resistência à compressão simples – Mistura solo-betume”. In: 26° Reunião anual de
pavimentação, pp. 150-164, Aracaju, Sergipe. Outubro, 1992.
CASTELLO BRANCO, J.E., Estudo da eletrosmose em solos finos . Dissertação de
M.Sc., Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ, Universidade Federal do Rio de Janeiro,
Rio de Janeiro, RJ, 1978.
CASTRO, C.A., Estudo da técnica anti-pó com emulsão de xisto em pavimentos para
baixo volume de tráfego. Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ, Universidade Federal do
Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2003.
121
CHAVES, F.J., Estudo de dosagem de areia-asfalto à frio. Exame de qualificação ao
Doutorado, COPPE/UFRJ, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ,
2007.
COSTA, C.A., Emulsões asfálticas e suas aplicações na pavimentação rodoviária. In:
Curso de especialização em pavimentação, Escola Politécnica, Universidade Federal da
Bahia, 2004.
CRISTELO, N.M.C., Estabilização de solos residuais graníticos através da adição de cal.
Disertação de M.Sc., Escola de Engenharia, Universidade do Minho, 2001.
DNER-ME 041/94 “Solos – preparação de amostras para caracterização”. Departamento
Nacional de Estradas de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994.
DNER-ME 051/94 “Solos – análise granulométrica”. Departamento Nacional de Estradas
de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994.
DNER-ME 082/94 “Solos – determinação do limite de plasticidade”. Departamento
Nacional de Estradas de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994.
DNER-ME 093/94 “Solos – determinação da densidade real”. Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994.
DNER-ME 122/94 “Solos – determinação do limite de liquidez”. Departamento Nacional
de Estradas de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994.
DNER-ME 129/94 “Solos – compactação utilizando amostras não trabalhadas”.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro,
1994.
DNER-ME 131/94 “Solos – módulo de resiliência de amostras compactadas”.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro,
1994.
DNER-ME 162/94 “Solos – compactação utilizando amostras trabalhadas”.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – Método de Ensaio. Rio de Janeiro,
1994.
122
DNER-ME 259/96 “Clasificação de solos tropicais para finalidades rodoviárias utilizando
corpos-de-prova compactados em equipamento miniatura”. Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem – Clasificação. Rio de Janeiro, 1996.
DNER-ME 202/94 “Solos – resistência à compressão simples de corpos-de-prova
compactados”. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – Método de Ensaio.
Rio de Janeiro, 1994.
DNER-PRO 269/94 “Projeto de restauração de pavimentos flexíveis - TECNAPAV”.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – Procedimento. Rio de Janeiro, 1994.
DUQUE NETO, F.S., Proposição de metodologia para escola de solo e dosagem de anti-
pó com emulsão de xisto. Dissertação de M.Sc. COPPE/UFRJ, Universidade Federal do
Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2004.
FERREIRA, J.G.H.M., Elaboração e análise da base de dados de ensaios triaxiais
dinâmicos da COPPE/UFRJ. Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ, Universidade Federal
do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2002.
GUIDA, H.N., Estabilização de um solo fino lateríticos pelo ácido fosfórico. Dissertação
de M.Sc. COPPE/UFRJ, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ,
1971.
GOMES DE MATTOS, A.B., “Estabilização de solo com betume”. In: : 25° Reunião anual
de pavimentação, São Paulo. Outubro, 1991.
GONÇALVES, R.M., BRASILEIRO, F.E., CARVALHO, J.B., “Utilização do calcário em
concreto asfáltico e em estabilização de bases rodoviárias”. In: 29° Reunião anual de
pavimentação, pp. 03-19, Cuiabá, Mato Grosso. Outubro, 1995.
Instituto do Asfalto, Manual de Asfalto. Instituto de Asfalto. Edição 1989. Versão em
Português 2001.
JACINTHO, E.C., Estudo do comportamento de misturas solo-emulsão para uso em
barragens. Dissertação de M.Sc., Departamento de Engenharia Civil e Ambiental,
Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2005.
123
JACINTHO, E.C., CARVALHO, J.C., FARIAS, M.M., GUIMARÂES, R.C., “Influência das
propriedades físicas, químicas e mineralógicas do solo no comportamento de misturas
solo-emulsão”. In: : 36° Reunião anual de pavimentação, Curitiba, PR. Agosto, 2005.
KÉZDI, A., Stabilized earth roads. Elsevier Scientific Publishing Company. Amsterdam –
Oxford – New York, 1979.
LUCENA, F., FERREIRA, H.B., ARAÚJO, R.N., “Uso de emulsão catiônica na
estabilização de solos lateríticos”. In: 17° Reunião anual de pavimentação, pp. IV67-IV91,
Brasília. Julho, 1982.
MACÊDO, M.M., Solos modificados com cimento – Efeito no módulo de resiliência e no
dimensionamento de pavimentos. Dissertação de M.Sc., CTG. Engenharia Civil,
Universidade Federal de Pernambuco, 2004.
MEDINA, J., (1987) – Apostila de estabilização de solos – COPPE/UFRJ.
MEDINA, J., “Evolução da mecânica dos pavimentos no Brasil”. In: 25ª Reunião Anual de
Pavimentação. São Paulo. Outubro, 1991.
MEDINA, J., GUIDA, H.N., Stabilization of lateritic soils with phosphoric acid.
Geotechnical and Geological Engineering. Chapman & Hall, 1975.
MEDINA, J., MOTTA, L. M. G., Apostila de estabilização de solos. Escola de Engenharia,
UFRJ, Rio de Janeiro, 2004.
MEDINA, J., MOTTA, L. M. G., Mecânica dos pavimentos- 2° edição. Editora COPPE,
Rio de Janeiro, 2005.
MICELI, J.G., Comportamento de solos do estado do Rio de Janeiro estabilizados com
emulsão asfáltica. Dissertação de M.Sc. Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro,
RJ, 2006.
MOMM, L., “Uso de emulsão catiônica na estabilização de solos”. In: 18° Runião anual
de pavimentação, pp. 553-577, Porto Alegre, RS. Setembro, 1983.
MOTTA, L.M., ”Considerações à respeito de pavimentos e tráfego nas vias urbanas”. In:
6° Runião de pavimentação urbana, pp. 25-52, Santos – São Paulo. Abril, 1995.
124
MOTTA, L.M.G., “Notas de Aula”. Universidade Federal de Pernambuco -UFPE.
Recife/PE, 2002.
NASCIMENTO, R.R., Utilização de agregados de argila calcinada em pavimentação:
uma alternativa para o estado do Acre. Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2005.
PESSOA, F.H.C., Análises dos solos de Urucu para fins de uso Rodoviário. Dissertação
de M.Sc., Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília,
Brasília, DF, 2004.
SANTANA, H., “Tratamento contra pó em solos de características lateríticas”. In: 23°
Reunião Anual de Pavimentação. ABPV. Florianópolis, SC, 1971.
SANTANA, H., “ Estabilização betuminosa de revestimentos primários”. In: 1°Reunião de
Técnicos em Manutenção de Estradas de Rodagem - 1° REMETER. Fortaleza, CE,
1978.
SANTOS, M., LIMA, D., BUENO, B., “Estabilização dos solos com cal e betume”. In: 6°
Reunião de pavimentação urbana, pp.74 – 97, Santos – São Paulo, Abril, 1995.
TELFORD, T., Asphalts in road construction. 1°Edição, 2000.
THULER, R., Estudo de solos do estado do Rio de Janeiro para aplicação em rodovias
de baixo volume de tráfego. Dissertação de M.Sc., COPPE/UFRJ, Universidade Federal
do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2005.
YODER, E.J., WITCZAK, M.W., Principles of pavement design. Second Edition. New
York – London – Sydney – Toronto, 1975.
VOGT,J.C., Estabilização Betuminosa. In: 7°Simpósio sobre pesquisas rodoviárias, Rio
de Janeiro. Julho, 1971.
125
ANEXO A
RESULTADOS DOS ENSAIOS DE
MÓDULO DE RESILIÊNCIA DOS
SOLOS – SOLO 1.
126
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: Ensaio
s em CPs com 7, 28 e 56 dias de cura ao ar
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 1%RM 1.5 6 %RM 2%RM 2.28%RM 3%RM 3.28%RM 3.56%RM
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo1: Ensaios em CPs com 7, 28 e 56 dias de cura ao ar
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 1%RM 1.56%RM 2%RM 2.28%RM 2.56%RM 3%RM 3.28%RM 3.56%RM
127
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo1: CPs com 7, 28 e 56 dias de cura ao ar, após 48 horas de absorção
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa
)
1.7%RM 1.56%RM 2.28%RM 2.56%RM 3.7%RM 3.28%RM 3.56%RM
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: Ensaios em CPs com 7, 28 e 56 dias de cura ao ar, após 48 horas de
absorção
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
1.7%RM 1.56%RM 2.28%RM 2.56%RM 3.7%RM 3.28%RM 3.56%RM
128
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% T 1% RM 2% RM 1% RL 2% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% T 1% RM 2% RM 1% RL 2% RL
129
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: CPs ensaiados imediatamente após moldagem, após 48 horas de
absorção
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0 T 1R M 2 RM 1 R L 2 RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: CPs ensaiados imediatamente após moldagem, após 48 horas de
absorção
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0 T 1R M 2 RM 1 R L 2 RL
130
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: Ensaio em CPs com 7 dias de cura ao ar
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
131
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: CPs ensaiados após 7 dias de cura, após 48 horas de absorção
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
1. 7 % RM 2.7% RM 1. 7 % RL 2.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 1: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48 horas de absorção
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa
)
1.7% RM 2.7% RM 1.7% RL 2.7% RL
132
ANEXO B
RESULTADOS DOS ENSAIOS DE
MÓDULO DE RESILIÊNCIA DOS
SOLOS – SOLO 2.
133
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 4% RM 6% RM 8% RM 4% RL 6% RL 8% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 4% RM 6% RM 8% RM 4% RL 6% RL 8% RL
134
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Não Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 4% RM 6% RM 8% RM 4% RL 6% RL 8% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Não Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 4% RM 6% RM 8% RM 4% RL 6% RL 8% RL
135
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
136
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
137
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48
horas de absorção
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48
horas de absorção
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
4.7% RM 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
138
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após
48 horas de absorção
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 2, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48
horas de absorção
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa
)
0.7% 6.7% RM 8.7% RM 4.7% RL 6.7% RL 8.7% RL
139
ANEXO C
RESULTADOS DOS ENSAIOS DE
MÓDULO DE RESILIÊNCIA DOS
SOLOS – SOLO 3
140
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 1% RM 2% RM 3% RM 4% RM 1% RL 2% RL 3% RL 4% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo3, Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 1% RM 2% RM 3% RM 4% RM 1% RL 2% RL 3% RL 4% RL
141
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Não Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 1% RM 2% RM 3% RM 4% RM 1% RL 2% RL 3% RL 4% RL
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Não Destorroado: CPs ensaiados imediatamente após moldagem
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0% 1% RM 2% RM 3% RM 4% RM 1% RL 2% RL 3% RL 4% RL
142
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
143
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
0.7% 1.7% RM 2.7% RM 3.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
144
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48 horas
de absorção
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
3.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48 horas
de absorção
10
100
1000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
3.7% RL
145
Tensão Confinante x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48
horas de absorção
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Confinante (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
1.7% RM 2.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
Tensão Desvio x Módulo de Resiliência (MPa)
Solo 3, Não Destorroado: Ensaios em CPs com 7 dias de cura ao ar, após 48
horas de absorção
10
100
1000
10000
0,01 0,1 1
Tensão Desvio (MPa)
Módulo de Resiliência (MPa)
1.7% RM 2.7% RM 1.7% RL 2.7% RL 3.7% RL
146
ANEXO D
FOTOS DOS ENSAIOS LWT –
SOLOS 2 E 3.
147
• SOLO 2
Figura D.1 – Corpos-de-prova após o ensaio LWT
Figura D.2 – Corpos-de-prova sem emulsão após o ensaio LWT.
148
Figura D.3 – Corpos-de-prova com 8% de emulsão RM, após o ensaio LWT
Figura D.4 – Corpos-de-prova com 8% de emulsão RL, após o ensaio LWT
149
• SOLO 3
Figura D.5 – Corpos-de-prova de solo destorroado com diferentes teores de emulsão,
após o ensaio LWT
Figura D.6 – Corpos-de-prova de solo não destorroado com diferentes teores de
emulsão, após o ensaio LWT
150
Figura D.7 – Corpos-de-prova sem adição de emulsão, após o ensaio LWT
Figura D.8 – Corpos-de-prova com adição de distintos teores de emulsão RM, em solo
destorroado e não destorroado, após o ensaio LWT
151
Figura D.9 – Corpos-de-prova com adição de 3% de emulsão RL, após o ensaio LWT
152
ANEXO E
FOTOS DOS ENSAIOS WTAT –
SOLOS 2 E 3.
153
• SOLO 2
Figura E.1 – Corpo-de-prova sem adição de emulsão antes do ensaio WTAT.
Figura E.2 – Corpo-de-prova com 8% de emulsão RM no solo destorroado, após o
ensaio WTAT.
154
• SOLO 3
Figura E.3 – Corpos-de-prova com adição de diferentes teores de emulsão, após o
ensaio WTAT.
155
ANEXO F
PLANILHA DOS RESULTADOS DO
FEPAVE – SOLOS 1, 2 E 3.
156
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 1
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 02:50:51h - FEPAVE - Proj0230
TEMPO
PROC:
0,71 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 6 222,9
-
0,0522
0 0 0
3 4 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-99,63279
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000797
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,1069807
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1233443
MPa
Tensão no Revestimento:
0,4758259
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,253034 0,141463 MPa
157
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 2
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 02:59:59h - FEPAVE - Proj0232
TEMPO
PROC:
2,13 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 5 505,7 0,0277 0 0 0
3 4,32 0 0 5 222,9
-
0,0522 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga: 0,56 MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-26,02778
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000404
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3620378
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1739394
MPa
Tensão no Revestimento:
0,223519
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,308345 0,171306 MPa
158
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 2
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 18:53:28h - FEPAVE - Proj0262
TEMPO
PROC:
6,47 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 5 505,7 0,0277 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-89,63358
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000603
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,2781054
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1089648
MPa
Tensão no Revestimento:
0,3303802
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,243999 0,130111 MPa
159
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 2 (Após Abs.)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 03:11:07h - FEPAVE - Proj0234
TEMPO PROC:
2,17 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 5 322,9
-
0,0749
0 0 0
3 4,32 0 0 5 222,9
-
0,0522 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-27,25271
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000432
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3436848
MPa
Tensão Vertical no Subleito: 0,1765294 MPa
Tensão no Revestimento:
0,2433463
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,306994 0,174814 MPa
160
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe Franco
em 6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 2 (Após Abs.)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 21:10:38h - FEPAVE - Proj0268
TEMPO
PROC:
8,95 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 5 322,9
-
0,0749 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-92,63656
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000642
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,2526387
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1139811
MPa
Tensão no Revestimento:
0,3566762
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,247095 0,134094 MPa
161
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 3
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 03:03:54h - FEPAVE - Proj0233
TEMPO
PROC:
1,99 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 584
2 4,32 0 0 5 222,9
-
0,0522 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-25,39856
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0001301
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3122309
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1917059
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,051029
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,241666 0,158163 MPa
162
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe Franco
em 6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 3
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 18:56:25h - FEPAVE - Proj0263
TEMPO PROC:
1,96 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 584
2 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-90,81579
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0005106
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3641186
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1204425
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,190375
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,163719 0,110498 MPa
163
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 3 (Após Abs.)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 03:16:38h - FEPAVE - Proj0237
TEMPO
PROC:
2,29 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 469
2 4,32 0 0 5 222,9
-
0,0522 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga: 0,56 MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-26,7674
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0001232
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3120807
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,2009282
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,039886
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,251306 0,163207 MPa
164
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe Franco
em 6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 1 - Estrutura 3 (Após Abs.)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 21:12:06h - FEPAVE - Proj0269
TEMPO
PROC:
1,83 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 469
2 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-95,56153
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0005699
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3526283
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,12911
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,168561
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,173464 0,117687 MPa
165
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 1
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 27 out 2007 às 23:08:18h - FEPAVE - Proj0272
TEMPO
PROC:
5,00 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 6 40,2
-
0,5665 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga: 0,56 MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-101,1806
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000519
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,2578277
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1241188
MPa
Tensão no Revestimento:
0,3538279
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,246133 0,141769 MPa
166
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 2
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 03:30:01h - FEPAVE - Proj0239
TEMPO PROC:
2,14 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 6 592,3
-
0,1046 0 0 0
3 4,32 0 0 6 40,2
-
0,5665 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-18,77688
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000328
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,4001281
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1525704
MPa
Tensão no Revestimento:
0,1784167
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,293911 0,165043 MPa
167
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 2
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 19:09:43h - FEPAVE - Proj0264
TEMPO PROC:
2,45 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 6 592,3
-
0,1046 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-79,51824
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000493
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3366707
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,0956604
MPa
Tensão no Revestimento:
0,2661318
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,234875 0,117966 MPa
168
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 3 (Após abs)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 03:35:57h - FEPAVE - Proj0241
TEMPO PROC:
2,24 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 6 435,8
-
0,0294
0 0 0
3 4,32 0 0 6 40,2
-
0,5665 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-21,7871
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000401
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,360921
MPa
Tensão Vertical no Subleito: 0,1646105 MPa
Tensão no Revestimento:
0,2224923
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,300612 0,173837 MPa
169
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 3 (Após abs)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 21:46:01h - FEPAVE - Proj0270
TEMPO PROC:
2,80 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 6 435,8
-
0,0294 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-89,24227
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração: -0,000608
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,2748364
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1088444
MPa
Tensão no Revestimento: 0,3328568 MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,243802 0,129811 MPa
170
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 3
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 03:33:02h - FEPAVE - Proj0240
TEMPO PROC:
1,83 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 1028
2 4,32 0 0 6 40,2
-
0,5665 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-18,38251
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração: 0,0001369
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,310195
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1584312
MPa
Tensão no Revestimento: -0,088706 MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,20769 0,147135 MPa
171
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 3
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 19:11:04h - FEPAVE - Proj0265
TEMPO PROC:
2,23 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 1028
2 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-78,82544
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0003812
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3973961
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,0992547
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,24966
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,139104 0,092046 MPa
172
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe Franco
em 6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura III, (A. abs)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 02 dez 2007 às 00:36:05h - FEPAVE - Proj0280
TEMPO
PROC:
2,89 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 590
2 4,32 0 0 6 40,2
-
0,5665
0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-21,27258
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0001455
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3037872
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1798422
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,055735
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,230698 0,160573 MPa
173
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe Franco
em 6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 2 - Estrutura 3 (Após abs)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 21:47:17h - FEPAVE - Proj0271
TEMPO PROC:
1,72 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 590
2 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-90,6144
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0005102
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3640985
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1199933
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,190972
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,163208 0,110161 MPa
174
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 1
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 27 out 2007 às 03:44:27h - FEPAVE - Proj0243
TEMPO PROC:
2,15 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 5 141,3 0,1912 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-127,1065
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000485
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,2677934
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,144807
MPa
Tensão no Revestimento:
0,3660141
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,264164 0,157137 MPa
175
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 2
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 02 dez 2007 às 00:48:16h - FEPAVE - Proj0281
TEMPO PROC:
10,23 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 1 556
-
0,0673
0 0 0
3 4,32 0 0 1 141,3
-
0,1912 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-21,1947
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000336
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3955792
MPa
Tensão Vertical no Subleito: 0,1688969 MPa
Tensão no Revestimento:
0,1837343
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,306797 0,167814 MPa
176
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe Franco
em 6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 2, SL50
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO
#:
Realizada em 02 dez 2007 às 00:55:23h - FEPAVE - Proj0282
TEMPO
PROC:
2,84 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,15 0 0 1 556
-
0,0673 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de
Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-82,14434
centésimo de
mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000523
Diferença de Tensões no Revestimento: 0,3191809 MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,0983723
MPa
Tensão no Revestimento:
0,2828993
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,236917 0,1212 MPa
177
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 3
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 02 dez 2007 às 01:03:59h - FEPAVE - Proj0284
TEMPO PROC:
3,42 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 1420
2 4,32 0 0 1 141,3
-
0,1912 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-18,72219
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0001153
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3254186
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1588264
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,104333
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,206521 0,138393 MPa
178
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 – Estrutura 3, SL50
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 02 dez 2007 às 01:06:38h - FEPAVE - Proj0285
TEMPO PROC:
2,28 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,15 0 0 3 0 0 0 0 1420
2 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-72,15055
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração: 0,0003156
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,4226312
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,0891556
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,286912
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,127081 0,081916 MPa
179
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 2 (20cm)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 02 dez 2007 às 01:09:47h - FEPAVE - Proj0286
TEMPO PROC:
2,57 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,2 0 0 1 556
-
0,0673 0 0 0
3 4,32 0 0 1 141,3
-
0,1912
0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-19,8005
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000311
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3999323
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1210702
MPa
Tensão no Revestimento:
0,1732295
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,153347 0,127755 MPa
180
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 2 (20cm), SL50
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 02 dez 2007 às 01:11:44h - FEPAVE - Proj0288
TEMPO PROC:
2,14 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,02 0 0 3 0 0 0 0 500
2 0,2 0 0 1 556
-
0,0673 0 0 0
3 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato: 0,108 m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão: -70,33277 centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
-0,000448
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,3352484
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,0708627
MPa
Tensão no Revestimento:
0,2489587
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,096894 0,077103 MPa
181
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 3 (20cm)
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 02 dez 2007 às 01:13:52h - FEPAVE - Proj0289
TEMPO PROC:
1,98 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,2 0 0 3 0 0 0 0 1420
2 4,32 0 0 1 141,3
-
0,1912 0 0 0
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga: 0,56 MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-16,70966
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0000822
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,2376786
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,1119288
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,080528
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,144485 0,115031 MPa
182
COPPE - UFRJ
Planilha FEPAVE
Por Filipe
Franco em
6/Maio/2004
Dados Principais
PROJETO:
Solo 3 - Estrutura 3 (20cm), SL 50
ANÁLISE:
Modo Determinístico
TENSÕES
GRAVS:
Não Considerar
UNIDADES:
kgf, m, MPa
SIMULAÇÃO #:
Realizada em 02 dez 2007 às 01:15:37h - FEPAVE - Proj0290
TEMPO PROC:
2,01 seg
Estrutura
CAMADA ESPESSURA m
DENSIDADE
kgf/cm³ POISSON MODELO K1 K2 K3 K4 MÓDULO MPa
1 0,2 0 0 3 0 0 0 0 1420
2 4,32 0 0 3 0 0 0 0 50
Carregamento
Tipo:
Eixo Rodoviário Padrão
Pressão de Contato da
Carga:
0,56
MPa
Raio da Área de Contato:
0,108
m
Resumo dos Resultados de Tensões e Deformações
Deflexão:
-59,9971
centésimo de mm
Deformação Específica de Tração:
0,0002047
Diferença de Tensões no Revestimento:
0,2920236
MPa
Tensão Vertical no Subleito:
0,0640484
MPa
Tensão no Revestimento:
-0,191642
MPa
Tensão Vertical - 2 Rodas 0,088867 0,064506 MPa
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