Índice de suporte Califórnia

De acordo com a literatura, cada camada do pavimento deve ser constituída por materiais que atendam as condições mínimas exigidas, isto é, a camada de subleito deve apresentar CBR mínimo de 2%, o reforço de subleito deve ter CBR obrigatoriamente maior que do material do subleito, a sub-base deve apresentar CBR mínimo de 20% e a base deve apresentar CBR mínimo de 80%, mas materiais com CBR de 60% podem ser aceitos, desde que justificado economicamente pelo material disponível.

Os ensaios foram realizados nas energias normal e modificada, no teor de umidade ótimo de compactação e nas condições: sem cura e sem imersão, sem cura e com imersão, com cura de 7 dias e com imersão. Nas Tabelas 4.2, 4.3 e 4.4 a seguir, são apresentados os índices físicos obtidos para cada corpo de prova em cada condição de ensaio analisada, bem como os seus respectivos resultados de resistência para ambas as energias de compactação empregadas.

Tabela 4.2. Resultados da mistura solo-emulsão na condição sem cura e sem imersão.

Fonte: Autor (2020). Teor de Emulsão w ρ ρd e n S CBR DCP (% ) (% ) (kg/m³) (kg/m³) (adim.) (% ) (% ) (% ) (mm/golpe) 3 11,96 1948,0 1739,9 0,55 35,54 58,55 8,83 34,50 5 11,83 1963,6 1755,9 0,54 34,95 59,44 2,91 86,00 7 11,64 1870,9 1675,8 0,61 37,91 51,45 1,78 82,50 3 10,29 1964,0 1780,8 0,53 34,43 52,89 12,59 27,30 5 11,15 1932,1 1738,3 0,56 35,99 53,53 7,21 44,00 7 10,79 1975,5 1783,1 0,52 34,35 55,67 5,00 69,00 Energia de compactação Normal Modificada

Tabela 4.3. Resultados da mistura solo-emulsão na condição sem cura e com imersão.

Fonte: Autor (2020).

Tabela 4.4. Resultados da mistura solo-emulsão na condição com cura e com imersão.

Fonte: Autor (2020).

A Tabela 4.5, bem como as Figuras 4.8 e 4.9 apresentam os resultados obtidos no ensaio de CBR tanto para a mistura solo-emulsão quanto para o solo puro.

Tabela 4.5. Valores de CBR por teor de emulsão para cada condição de ensaio.

Fonte: Autor (2020). Teor de Emulsão ^w ρ ρd e n S w96h ρ96h S96h CBR DCP (% ) (% ) (kg/m³) (kg/m³) (adim.) (% ) (% ) (% ) (kg/m³) (% ) (% ) (mm/golpe) 3 12,01 1943,0 1734,7 0,56 35,73 58,30 13,30 1965,4 64,57 5,92 35,50 5 11,76 1946,0 1741,2 0,55 35,49 57,69 13,13 1969,8 64,41 2,74 93,00 7 11,60 1873,8 1679,0 0,61 37,80 51,53 12,63 1891,1 56,11 2,04 95,00 3 10,29 1969,4 1785,7 0,51 33,84 54,29 13,77 2031,6 72,66 7,32 36,00 5 11,15 1983,2 1784,3 0,51 33,90 58,70 14,59 2044,6 76,80 6,78 33,00 7 10,70 1962,7 1773,0 0,52 34,31 55,29 13,96 2020,5 72,13 3,55 72,50 Energia de compactação Normal Modificada Teor de Emulsão ^w ρ ρd e n S w96h ρ96h S96h w7d ρ7d S7d CBR DCP (% ) (% ) (kg/m³) (kg/m³) (adim.) (% ) (% ) (% ) (kg/m³) (% ) (% ) (kg/m³) (% ) (% ) ^(mm/ golpe) 3 12,20 1958,9 1745,9 0,55 35,32 60,31 13,73 1985,6 67,87 13,00 1972,9 64,26 4,41 85,00 5 12,28 1968,7 1753,4 0,54 35,04 61,45 13,44 1989,1 67,25 12,95 1980,5 64,80 4,14 86,50 7 11,39 1888,2 1695,1 0,59 37,20 51,90 12,32 1903,9 56,14 12,15 1901,1 55,36 2,78 96,70 3 10,82 1996,1 1801,2 0,50 33,27 58,58 14,02 2053,7 75,90 13,25 2039,9 71,74 9,15 27,00 5 10,92 1974,4 1780,0 0,52 34,05 57,08 13,88 2027,1 72,55 13,44 2019,2 70,25 6,89 26,30 7 10,96 1946,2 1754,0 0,54 35,02 54,90 13,57 1992,0 67,97 13,44 1989,7 67,32 5,49 33,00 Normal Modificada Energia de compactação

Sem cura sem imersão

Sem cura com imersão Cura de 7 dias e imersão 0 16,90% 14,21% -3 8,83% 5,92% 4,41% 5 2,91% 2,74% 4,14% 7 1,78% 2,04% 2,78% 0 38,54% 22,85% -3 12,59% 7,32% 9,15% 5 7,21% 6,78% 6,89% 7 5,00% 3,55% 5,49% Energia Normal Energia Modificada Condição de ensaio Energia de compactação Teor de Emulsão (%) 0 (Souza, 2019) 0 (Souza, 2019)

Os resultados mostram uma redução significativa dos valores de CBR quando adicionada a emulsão ao solo, o que era de se esperar a partir das curvas de compactação, visto que a mistura solo-emulsão apresentou valores de massa específica seca aparente máxima inferiores aos do solo puro. Isso corrobora para o que afirma Gondim (2008) que diz que para menores teores de betume as misturas tendem apresentar maior resistência, logo maior capacidade de suporte.

Figura 4.8. Valores de CBR por teor de emulsão para cada condição de ensaio na energia normal de compactação.

Fonte: Autor (2020).

Figura 4.9. Valores de CBR por teor de emulsão para cada condição de ensaio na energia modificada de compactação.

Percebe-se que para energia normal, apesar da redução dos valores de CBR, a mistura-solo-emulsão poderia ser utilizada apenas para camada de subleito e talvez de reforço de subleito, assim como o solo puro, com ressalva para as misturas com 5% e 7% de emulsão, que apresentaram valores muito próximo ao limite permitido.

O mesmo não acontece na energia modificada, em que a mistura de emulsão não só provocou redução dos valores de CBR como também reduziu a aplicabilidade do material, posto que o solo puro poderia ser utilizado para camada de sub-base e as misturas, em todos os teores analisados, poderiam ser utilizadas apenas para camada de subleito e reforço de subleito.

As amostras que foram submetidas a imersão apresentaram valores ainda mais baixos, pois as reações de ruptura da emulsão asfáltica sofrem influência da perda de água. Uma vez que a água entra em contato com a mistura solo-emulsão, a aderência entre o betume e a superfície das partículas do solo, que já é fraca, é desfeita, o que reduz ainda mais a capacidade de suporte das misturas (GONDIM, 2008).

Sampaio (2008) observou que os solos sem emulsão, após a imersão, perderam capacidade de suporte, enquanto que para as misturas solo-emulsão, a capacidade praticamente se manteve constante em relação aos resultados encontrados quando analisados em condições não-imersas. Rebelo (2009), no entanto, observou que as misturas solo-emulsão estudadas foram prejudicadas pela imersão, em que os valores de CBR apresentaram-se inferiores àqueles alcançados pelas amostras com o solo sem emulsão. Gondim (2008), ao analisar os resultados de ensaios de CBR, observou que as amostras de solo-emulsão por ela estudadas, se comportaram de maneiras distintas em presença de água, o que indica que a aderência entre a emulsão asfáltica e as partículas de solo diferiu para elas. Em alguns casos, a emulsão provocou melhoria após imersão e em outros casos provocou redução na capacidade de suporte. Logo, não há um comportamento único para as misturas solo-emulsão após imersão. Tal comportamento depende diretamente do solo com o qual está se faz a mistura e por isso é necessário estudar cada mistura-solo emulsão individualmente.

Ao analisar as amostras submetidas ao processo de cura antes da imersão, com exceção da amostra de 3% de emulsão na energia normal, nota-se que houve menor perda da capacidade de suporte do que as amostra que não passaram pelo processo de cura, isto é, as amostras curadas apresentaram valores de CBR mais elevados do que as amostras não curadas, ambas após imersão. Isso ocorre pois durante o processo de cura, as amostras perdem umidade, o que confere maior resistência como foi mencionado no Capítulo 2. No entanto,

esse ganho de resistência não foi muito significativo devido ao tempo de cura de apenas 7 dias, mas comprova que a cura da mistura solo-emulsão traz benefícios. Além disso, mostra a necessidade de estudos que possam avaliar os resultados após um tempo de cura maior.

Na Figura 4.10 apresenta-se a variação do valor de CBR após imersão, em que os valores negativos representam que após imersão houve um decréscimo na capacidade de suporte da mistura e valores positivos representam um aumento da capacidade de suporte.

Figura 4.10. Variação do CBR após imersão em função do teor de emulsão.

Fonte: Autor (2020).

Verifica-se que existe uma tendência de que quanto menor o teor de emulsão, maior a redução sofrida do valor de CBR após imersão, de modo que para teores mais elevados de emulsão, a variação tende ser menor, e pode até provocar um aumento no valor do CBR após imersão. Isso ocorre devido à capacidade de impermeabilização da emulsão que dificulta a entrada de água no interior da mistura e assim aderência entre o betume e a superfície das partículas do solo não é desfeita (GONDIM, 2008; PACHECO, 2011).