ENSAIOS PARA OBTENÇÃO DE “MÓDULOS DE ELASTICIDADE” A u t o r e s : 1 . R ES U MO N e s t e t r a b a l h o a p r e s e n t a m o s u m a d e s c r i ç ã o s u c i n t a d e d i v e r s o s e n s a i os q u e v ê m s e n d o u t i l i z a d o s n o m u n d o e m g e o t e c n i a , p a r t i c u l a r m e n t e e m p a v i m e n t a ç ã o . 2 . I NT RO D U ÇÃ O E n t r e o s e n s a i o s m a i s c o m u n s p a r a p r o j e t o s d e p a v i m e n t a ç ã o n o B r a s i l e s t ã o o e n s a i o d e C B R , o e n s a i o d e V i g a B e n k e l m a n e o e n s a i o d e F W D ( F a l l i n g W e i g h t De f l e c t o m e t e r ) . O e n s a i o d e C B R p e n e t r a u m a a m o s t r a , a Vi g a B e n k e l m a n m e d e a d e f l e x ã o o c o r r i d a n o c e n t r o d a c a r g a , e o F W D m e d e d e f l e x õ e s a p a r t i r d o c e n t r o d a c a r g a a o l o n g o d a b a c i a d a s d e f l e x õ e s . V e r i f i c a - s e g r a n d e s d i f e r e n ç a s d o p r o c e s s o r e a l d e t r a n s m i s s ã o d e c a r g a e m r e l a ç ã o a o p r o c e s s o d e e m i s s ã o d e c a r g a s d e s t e s e n s a i o s t r a d i c i o n a i s , e n q u a n t o o e n s a i o C B R n o l a b o r a t ó r i o c o m u m p i s t ã o p u n c i o n a a a m o s t r a , o e n s a i o d e Vi g a B e n k e l m a n r e c e b e g r a n d e i n fl u ê n c i a d e c a m a d a s s u b j a c e n t e s o u i n t e r m e d i á r i a s , d i f í c i l a a n a l i s a r a p a r c i a l d e c a d a c o n t r i b u e n t e . P o r o u t r o l a d o , a s t e o r i a s d e m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e fo r a m d e s e n v o l v i d a s p a r a a r e l a ç ã o e n t r e t e n s ã o ( P a ) e d e f o r m a ç ã o ( % ) , e n ã o p a r a t e n s ã o / d e f l e x ã o ( m ) . P o r q u e e n t ã o s e c o r r e l a c i o n a d e f l e x õ e s m e d i d a s à d e fo r m a ç õ e s ? P o r q u e d e f l e x õ e s s ã o m e n s u r á v e i s m a i s f a c i l m e n t e . E , a c e i t a n d o o c o n c e i t o d e “ m o d u l o d e d e f l e x ã o ” e v i t a - s e a d i f i c u l d a d e ( l ê -s e i m p o s s i b i l i d a d e ) d a o b t e n ç ã o d e d e fo r m a ç õ e s l i n e a r e s e m u m s o l o “ i n s i t u ” .
3 . OS E N S A I O S 3 . 1 . EN S A I O D E C O M P R E S S Ã O S I M P L E S É o e n s a i o q u e é m a i s s e a p ro x i m a a o c o n c e i t o c l á s s i c o d e m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e , p o i s a b r a n g e a p e n a s u m a d i m e n s ã o . N o e n s a i o d e c o m p r e s s ã o s i m p l e s a ú n i c a t e n s ã o o p e r a n t e é a p r e s s ã o a x i a l , a p l i c a d a e n t r e o s e x t r e m o s d a a m o s t r a . A a m o s t r a é c i l í n d ri c a c o m a a l t u r a , e m g e r a l , 3 v e z e s o d i â m e t r o . A c a r g a é a p l i c a d a p r o g r e s s i v a m e n t e e c o m o n ã o e x i s t e c o n f i n a m e n t o , a a m o s t r a d e v e t e r a g r e g a ç ã o s u fi c i e n t e , a t r a v é s d a c o e s ã o o u d e c i m e n t a ç ã o , p a r a q u e o e n s a i o p o s s a s e r r e a l i z a d o . M u i t o e m b o r a o e n s a i o p e r m i t a a d e t e r m i n a ç ã o d a c u r v a t e n s ã o / d e f o rm a ç ã o s u a a p l i c a b i l i d a d e p r á t i c a f i c a c o m p r o m e t i d a p e l a i n e x i s t ê n c i a d e t e n s ã o c o n f i n a n t e . O e n s a i o é p r i n c i p a l m e n t e u t i l i z a d o e m g e o t e c n i a p a r a a v a l i a ç ã o d a c o e s ã o e m a r g i l a . P a r a u m a a r g i l a p u r a , o v a l o r d e c o e s ã o c o r r e s p o n d e a o v a l o r d a r e s i s t ê n c i a (σ1) d i v i d i d o c o m 2 . 3 . 2 . EN S A I O D E P L A C A E S T Á T I C A, E N S A I O D E VI G A BE N K E L M A N O e n s a i o d e V i g a B e n k e l m a n é u m e n s a i o “ i n s i t u ” q u e a v a l i a a d e f o r m a ç ã o r e s i l i e n t e e a p r e s e n t a a l g u m a s p a r t i c u l a r i d a d e s r e g i o n a i s . N o B r a s i l , o e n s a i o d e Vi g a B e n k e l m a n é r e a l i z a d o s e m o u s o d e p l a c a . A a p l i c a ç ã o d a c a r g a , n o c o n t a t o d a s u p e r f í c i e , d á - s e a t r a v é s d o d u p l o r o d a d o i n t e g r a n t e d o e i x o t r a s e i r o s i m p l e s d e u m c a m i n h ã o ( c a ç a m b a ) c o m 8 , 2 t f d e c a r g a ( p e s o ≈ 8 0 k N ) . A c a l i b r a g e m d o s p n e u s é d e 5 6 0 k P a , o q u e c o r r e s p o n d e a u m a á r e a d e c o n t a t o p a r a c a d a c o n j u n t o d u p l o d e 0 , 0 7 1 4 2 9 m ² , e q u i v a l e n t e a u m d i â m e t r o p a r a á re a c i r c u l a r d e a p r o x i m a d a m e n t e 3 0 0 m m . A p o n t a d a Vi g a B e n k e l m a n é e n t ã o c o l o c a d a e n t r e o s p n e u s d a r o d a d u p l a . Q u a n d o o e x t e n s ô m e t r o i n d i c a m o v i m e n t o ≤ 0 , 0 1 m m / m i n o u , q u a n d o d e c o r r i d o s 3 m i n a p ó s a l i g a ç ã o d e u m v i b r a d o r , d e s t i n a d o a e v i t a r e v e n t u a i s i n i b i ç õ e s d o p o n t e i r o d o e x t e n s ô m e t r o , o c a m i n h ã o é l e n t a m e n t e d e s l o c a d o p a r a a f r e n t e , p a r a n d o a p ó s u m a v a n ç o s u p e r i o r a 1 0 m . V i s a n d o d e t e r m i n a r o r a i o d e c u r v a t u r a d e b a c i a s d e d e f o r m a ç ã o , f a z - s e l e i t u ra a d i c i o n a l , d e s l o c a n d o - s e a s r o d a s d u p l a s 2 5 c m a f r e n t e d a p o n t a d a v i g a . O e n s a i o d e v i g a B e n k e l m a n n a E u r o p a é r e a l i z a d o c o m a a p l i c a ç ã o d e u m a p l a c a m e t á l i c a d e d i â m e t ro 3 0 0 m m ( e x i s t e m t a m b é m p l a c a s m a i o r e s : d e 4 5 0 m m , 7 0 0 m m e t c . . . ) A t e n s ã o é a p l i c a d a n a p l a c a a t r a v é s u m m a c a c o h i d r á u l i c o . R e g i s t r a - s e , n o r m a l m e n t e a t r a v é s d e e q u i p a m e n t o d i g i t a l , a a p l i c a ç ã o g r a d u a l d a s t e n s õ e s . P o r e x e m p l o d e 8 0 , 1 6 0 , 2 4 0 , 3 2 0 , 4 0 0 , 4 50 a t é 5 0 0 k P a . D e s c a r g a - s e n o s p a s s o s 2 5 0 , 1 2 0 a t é 0 k P a . E m a l g u n s p r o c e d i m e n t o s , e x i g e - s e a r e p e t i ç ã o d a c a rg a , m a i s 1 o u 2 v e z e s . S e n d o a s t e n s õ e s / d e f l e x õ e s r e g i s t r a d a s , o s m ó d u l o s Ev 1, Ev R E S e Ev 2 p o d e m s e r c a l c u l a d o s . N o s E s t a d o s U n i d o s o s d o i s p r o c e d i m e n t o s s ã o p r a t i c a d o s . O c a m i n h ã o u t i l i z a d o n o p r i m e i r o p r o c e d i m e n t o e x e r c e 8 0 k N d e p e s o , a t r a v é s r o d a
d u p l a , c a d a u m c o m 4 8 3 k P a , c o b r i n d o u m a á r e a c o r r e s p o n d e n t e a o d i â m e t r o p a r a á r e a c i r c u l a r d e a p r o x i m a d a m e n t e 3 2 5 m m . 3 . 3 . EN S A I O D E O E D Ô M E T R O E E N S A I O D E C O M P R E S S Ô M E T R O O e n s a i o d o o e d ô m e t r o é r e p r e s e n t a t i v o p a r a c a s o s d e c a r r e g a m e n t o a t u a n d o e m s u p e r f í c i e s o n d e a d i m e n s ã o d a á r e a é r e l a t i v a m e n t e g r a n d e d i a n t e d a e s p e s s u r a . N o o e d ô m e t r o , o c o r p o d e p r o v a é c o n fi n a do l a t e r a l m e n t e p o r u m a n e l o q u a l p o d e s e r fi x o o u f l u t u a n t e . A s e x t r e m i d a d e s ( s u p e r i o r e i n f e r i o r ) d a a m o s t r a s ã o f i x a d a s p o r p e d r a s p o r o s a s d r e n a n t e s . A c o l o c a ç ã o d e a n e l f l u t u a n t e o b j e t i v a r e d u z i r a s f o r ç a s d e a t r i t o q u e s u r g e m e n t r e o s o l o e o a n e l , q u a n d o a c a r g a e s t á s e n d o a p l i c a d a . U m a r e d u ç ã o s i g n i f i c a t i v a p o d e t a m b é m s e r o b t i d a p a r a o a n e l fi x o q u a n d o r e v e s t i d o c o m t e f l o n o u l u b r i f i c a d o . A a p l i c a ç ã o d o c a r r e g a m e n t o é f e i t a g r a d u a l m e n t e e a c a d a a c r é s c i m o d e c a r g a r e g i s t r a - s e l e i t u r a s d a d e f o r m a ç ã o (a l t e r a ç ã o d a a l t u r a d a a m o s t r a ) . E x i s t e t a m b é m u m m o d e l o , C R S , o n d e a d e f o r m a ç ã o é m a n t i d a c o n s t a n t e e a s a l t e r a ç õ e s d a s t e n s õ e s s ã o r e g i s t r a d a s . A t r a v é s d o e n s a i o d e o e d ô m e t r o a v a l i a - s e o m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e ( o e d o m é t r i c o ) , t e n s ã o d e p r e - a d e n s a m e n t o e c o e fi e c i e n t e d e a d e n s a m e n t o . U m e n s a i o d e o e d ô m e t r o e m a r g i l a l e v a u m a s e m a n a , p o r é m f e i t o c o m C R S , o t e m p o p o d e r á s e r m i n i m i z a d o a 1 d i a . O e n s a i o d e c o m p r e s s ô m e t r o é u m e n s a i o q u e s e g u e o m e s m o p r i n c í p i o d o o e d ô m e t r o , o n d e i m p e d e -s e a s d e f o rm a ç õ e s l a t e r a i s . P o d e -s e d i z e r q u e é u m o e d ô m e t o g i g a n t e s c o . O d i â m e t r o d a a m o s t r a é 7 0 0 m m , a l t u ra é 7 50 m m . E s t e e n s a i o é p r i n c i p a l m e n t e u t i l i z a d o p a r a s o l o s g r o s s o s g r a n u l a r e s . O s e n s a i o s d e o e d ô m e t r o t e m m a i o r a p l i c a b i l i d a d e e m g e o t e c n i a p o r p e r m i t i r a o b t e n ç ã o d e d i v e r s o s p a r â m e t r o s p a r a a n á l i s e d e r e c a l q u e s p r e f e r e n c i a l m e n t e g e r a d o s p o r c a r g a s a t u a n d o e m á r e a e x t e n s a , c o m o os a t e r r o s d e e s t r a d a s . 3 . 4 . EN S A I O S S Í S M I C O S S ã o t a m b é m u t i l i z a d o s n a g e o t e c n i a . S e n d o a d e q u a d o s p a r a a v a l i a ç ã o d e d e f o r m a ç õ e s m i c ro m é t ri c a s , d e v e m s e r e v i t a d o s e m p r o j e t o s d e p a v i m e n t a ç ã o p o i s d e fi n e m m ó d u l o s d e e l a s t i c i d a d e c o m v a l o r e s m a i s a l t o s d o q u e r e a l m e n t e o c o r r e e m p a v i m e n t o , o n d e a s d e f o r m a ç õ e s s ã o r e l a t i v a m e n t e a l t a s . O e q u i p a m e n t o s í s m i c o p o d e e m i t i r e r e c e b e r o n d a s d a s u p e r f í c i e , o u e n t r e 2 f u ro s ( “ c r o s s h o l e ” ) o u d e n t r o d o c o n e C P T S í s m i c o . 3 . 5 . EN S A I O T R I A X I A L A c â m a r a t r i a x i a l é c o n s t i t u í d a p o r p a r e d e s c i l í n d r i c a t r a n s p a r e n t e s o n d e a a m o s t r a , e n v o l v i d a p o r u m a m e m b r a n a d e b o r r a c h a o u s i l i c o n e , é c o l o c a d a . A s e x t r e m i d a d e s d a a m o s t r a s ã o a s s e n t a d a s s o b r e p a s t i l h a s d e p e d r a s p o r o s a s . S o b a p e d r a p o r o s a c o l o c a d a a o p é d a a m o s t ra e n c o n t r a - s e u m
f i l t r o , q u e l i g a d o a u m t u b o o f e r e c e d r e n a g e m c o n t r o l a d a . U m p i s t ã o a t u a s o b r e o p l a n o s u p e r i o r d a a m o s t r a , a p l i c a n d o a p r e s s ã o σ1. O e s p a ç o c o m p r e e n d i d o e n t r e a p a r e d e d a c â m a r a e a a m o s t r a é p r e e n c h i d o p o r a r c o m p r i m i d o o u l í q u i d o ( á g u a o u ó l e o d e p a r a fi n a ) , s u b m e t e n d o à a m o s t r a a p r e s s ã o σ3 ( p r e s s ã o c o n f i n a n t e ) . A t e n s ã o r e s u l t a n t e d a d i f e r e n ç a e n t r e a s p r e s s õ e s p r i n c i p a i s , σ1 e σ3, é c h a m a d a t e n s ã o - d e s v i o . O c o n t r o l e d a d r e n a g e m d u r a n t e o e n s a i o é f e i t o p o r u m a b u r e t a g r a d u a d a e p o r u m a v á l v u l a . T r ê s t i p o s d e e n s a i o s p o d e m s e r e x e c u t a d o s e m u m a p a r e l h o t r i a x i a l : C D C o n s o l i d a d o d r e n a d o C U C o n s o l i d a d o n ã o d r e n a d o U U N ã o c o n s o l i d a d o , n ã o d r e n a d o O e n s a i o C D é o i n d i c a d o p a r a p a v i m e n t o . P a r a a d e t e r m i n a ç ã o d o m ó d u l o d e r e s i l i ê n c i a , o e n s a i o é e x e c u t a d o c om t e n s ã o a x i a l r e p e t i t i v a e t e n s ã o c o n f i n a n t e c o n s t a n t e o u v a r i á v e l ( t r i - a x i a l d i n â m i c o , s i m u l a n d o s o l i c i t a ç õ e s r e p e t i t i v a s ) . A p a r t i r d o e n s a i o t r i a x i a l , o MR p o d e s e r a v a l i a d o a t r a v é s d e v á r i o s m o d e l o s , e n t r e e l e s o s m o d e l o s K -θ ( S e e d e t a l ) , K - G ( B ro w n , H y d e ) , o s m o d e l o s d e B o y c e , U z a n , E l h a n n a n i o u d e e l e m e n t o s f i n i t o s . E n s a i o s t r i a x i a i s s ã o b a s t a n t e c o n fi á v e i s . I n f e l i z m e n t e , o t e m p o e a e c o n o m i a n ã o s e m p r e a d m i t e q u e u m a q u a n t i d a d e d e e n s a i o s e s t a t i s t i c a m e n t e s a t i s f a t ó r i a s e j a r e a l i z a d o . A l g u n s e n s a i o s t r i a x i a i s d e v e r i a m c o n s t a r e m p r o j e t o s d e p a v i m e n t a ç ã o d e m o d o a c a l i b r a r os e n s a i o s “ i n s i t u ” . 3 . 6 . EN S A I O DE F L E C T O M É T R I C O F W D N e s t e e n s a i o r e a l i z a d o “ i n s i t u ” , u m a p l a c a é c o l o c a d a s o b r e a s u p e r f í c i e a s e r a v a l i a d a e d e o n d e a p l i c a -s e u m i m p a c t o q u e é d i s t r i b u í d o a t r a v é s de u m a s i s t e m a d e m o l a s . G e o f o n e s o u a c c e l e r ô m e t r o s r e g i s t r a m a s . A f o r ç a d e p i c o d o i m p a c t o d e v e s e r a o m e n o s d e 5 0 k N , e s u g e r e - s e q u e o i m p u l s o d u r e 2 0 - 6 0 m s . A p l a c a t e m d i â m e t r o d e 3 0 0 m m o u 4 5 0 m m . A m e d i d a d a d e f l e x ã o é f e i t a a t r a v é s t r a n s d u t o r e s n o r m a l m e n t e e s p a ç a d o s d e 3 0 0 m m . N o r m a l m e n t e o s t r a n s d u t o r e s s ã o a l i n h a d o s n a d i r e ç ã o d a e s t r a d a e d i s p o s t o s , 1 n o c e n t r o d e i m p u l s o e 3 p a r a c a d a l a d o . O F W D é b em c o n h e c i d o e u s a d o n o B r a s i l e é f á c i l o b t e r i n f o r m a ç ã o d e s t e e q u i p a m e n t o . C o m t é c n i c a s i m i l a r a o F W D, o L W D ( L i g h t W e i g h t D e f l e c t o m e t e r ) é u m e q u i p a m e n t o m a n u a l c o n s t i t u í d o p o r u m d e fl e c t ô m e t r o e m f o r m a d e t u b o c o m d i â m e t r o d e 5 - 1 5 c m e c o m p r i m e n t o e m t o r n o d e u m m e t r o . N a o p e r a ç ã o , m a n t e n d o o t u b o v e r t i c a l m e n t e , u m a e x t r e m i d a d e d o t u b o é c o l o c a d a j u n t o à s u p e r fí c i e . U m c i l i n d r o d e c a r g a d e 3 - 1 0 k g o p e r a d e n t r o d o t u b o , p r o d u z i n d o u m i m p a c t o e m u m a p l a c a c o l o c a d a n o s u b l e i t o o u n o
p a v i m e n t o . E s t a p l a c a t e m d i â m e t r o d e 2 5 - 2 0 0 m m . A d e fl e x ã o é m e d i d a p o r a c e l e rô m e t ro o u g e o fo n e , c o m o n o F W D . C o m o o d i â m e t r o d o L W D é p e q u e n o , a i r r a d i a ç ã o d a c a r g a é m e n os p r o fu n d a e m p a v i m e n t o s d o q u e o F W D . A s s i m s e n d o , e n s a i a n d o s o b r e o r e v e s t i m e n t o , o L W D n o rm a l m e n t e f o r n e c e m a i o r e s v a l o r e s d o m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e q u e o F W D. I s t o o c o r r e p o i s o F W D i n t e g r a e m s e u s r e s u l t a d o s a s r e s i s t ê n c i a s m e n o r e s d a s c a m a d a s i n f e r i o r e s , e n q u a n t o q u e o L W D f o r n e c e r e s i s t ê n c i a s p r i n c i p a l m e n t e d a s m a i s f o r t e s c a m a d a s s u p e r i o r e s . E x p e r i ê n c i a s c o m o L W D i n d i c a m r e s u l t a d o s m a i s s a t i s fa t ó r i os e m c a m a d a s n ã o c i m e n t a d a s , p r i n c i p a l m e n t e e m s o l o s f i n o s . 3 . 7 . EN S A I O D E PL A C A E M S U B L E I T O P O R P R O J E T O S D E P A V I M E N T O R Í G I D O M u i t o u t i l i z a d o e m p r o j e t o s d e p a v i m e n t o r í g i d o , o v a l o r d e k é u m p a r â m e t r o “ c h a v e ” e d e v e s e r a p r o p r i a d a m e n t e e n s a i a d o . O u s e j a , n u n c a d e t e r m i n a d o a t r a v é s c o r r e l a ç õ e s c o m o u t r o s e n s a i o s , m a s s e m p r e o b t i d o a t r a v é s e n s a i o d e p l a c a e s t á t i c a ( v i d e i t e m a n t e r i o r ) c o m u m a p l a c a d e d i â m e t r o 7 6 0 - 8 0 0 m m ( A ≈ 0 , 5 0 m ² ) , d e p o i s p r e c a r r e g a m e n t o . P a r a a v a l i a r o m ó d u l o d e k d o s u b l e i t o , a p l a c a é c o l o c a d a d i r e t a m e n t e n o s u b l e i t o a p l i c a n d o u m a c a r g a c o r r e s p o n d e n t e a 1 m m d e d e f l e x ã o . P a r a e n s a i o s em c a m a d a s g r a n u l a r e s e m p a v i m e n t o s a p l i c a - s e u m a f o r ç a d e 5 0 k N , g e r a n d o a t e n s ã o d e a p r o x i m a d a m e n t e 1 0 0 k P a . 3 . 8 . EN S A I O D E P R E S S I Ô M E T R O O e n s a i o d e p r e s s i ô m e t r o e s t á i n t i m a m e n t e l i g a d o à g e o t e c n i a , e x i s t i n d o h o j e u m t i p o d e p r e s s i ô m e t r o a d e q u a d o p a r a e n s a i o s d e p a v i m e n t o . 3 . 9 . EN S A I O D E C O M P R E S S Ã O D I A M E T R A L O e n s a i o d e c o m p re s s ã o d i a m e t ra l é u t i l i z a d o p a r a d e t e r m i n a r o m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e d e m i s t u r a s b e t u m i n o s a s (C B U Q , P M Q. . . ) . N e s t e e n s a i o um e s f o r ç o d e t r a ç ã o é a p l i c a d o r e p e t i d a m e n t e n o p l a n o d i a m e t r a l v e rt i c a l d e u m a a m o s t r a c i l í n d r i c a d e m i s t u r a b e t u m i n o s a s e n d o m e d i d a a d e f o rm a ç ão e s p e c í fi c a ( r e c u p e rá v e l n o c a s o d e m ó d u l o d e r e s i l i ê n c i a ) c o r r e s p o n d e n t e à t e n s ã o a p l i c a d a e m u m a d a d a t e m p e r a t u r a T . O d i â m e t ro d o c o r p o d e p r o v a d e v e s e r d e 1 0 c m , c o m a l t u r a e n t re 3 , 5 0 a 6 , 5 0 c m . 3 . 1 0 . EN S A I O D E C B R O e n s a i o C B R é u m e n s a i o d e p u n c i o n a m e n t o e m m a t e ri a l s a t u r a d o e c o m p a c t a d o p o r P ro c t o r N o r m a l , I n t e rm e d i á r i o o u M o d i f i c a d o . O p u n c i o n a m e n t o é e f e t u a d o m e d i a n t e u m p i s t ã o r i j o d e 2 ” ( 5 0 , 8 m m ) q u e a t u a s o b r e a a m o s t r a c o n fi n a d a e m u m c i l i n d r o c o m d i â m e t ro d e 1 5 0 m m e a l t u r a d e 1 7 5 m m . O e n s a i o é e f e t u a d o a p e n a s c o m m a t e ri a l q u e p a s s a a p e n e i r a ¾ ” ( 1 9 , 1 m m ) . A v e l o c i d a d e d o e n s a i o é 0 , 0 5 ” / m i n ( 1 , 2 5 m m / m i n ) . G e r a l m e n t e o C B R e m p r e g a d o e m p r o j e t o c o r r e s p o n d e a p e n e t r a ç ã o d e 2
m i n , o b t e n d o u m d e s l o c a m e n t o v e r t i c a l d a p i s t ã o i g u a l a 0 , 1 ” , a m e n o s q u e o í n d i c e a p ó s 4 m i n s e j a m a i o r , c a s o e m q u e e s t e é a d o t a d o . A d i s t r i b u i ç ã o d a s t e n s õ e s d o p i s t ã o s o b r e a a m o s t r a g e r a u m a c u r v a d e t e n s õ e s c o m g r a n d e s d i f e r e n ç a s , o p e r a n d o n a p e r i f e ri a d o b a s e d a p i s t ã o t e n s õ e s s u p e r i o r e s à s d o c e n t r o d a a m o s t r a . O v a l o r d o C B R , é e x p r e s s o e m % d e u m p r e s s ã o p a d r ã o , pj, e s t a b e l e c i d a p r e v i a m e n t e . A p re s s ã o p a d r ã o p a r a a d e f o r m a ç ã o c o r re s p o n d e n t e a 0 , 1 ” ( 2 , 5 4 m m ) é d e 7 M P a . A s s i m , a fó rm u l a : j p p CBR= / ( 1 ) o n d e p = a p r e s s ã o o b t i d a d a c u rv a t e n s ã o / d e f o r m a ç ã o , c o r r e s p o n d e n t e a d e f l e x ã o p a d r ã o , n o r m a l m e n t e 0 , 1 ” . 3 . 1 1 . OU T R O S E N S A I O S P A R A A V A L I A Ç Ã O D O M Ó D U L O D O E L A S T I C I D A D E
3.11.1.ENSAIO DE SSG – SOIL STIFFNESS GAUGE
O e n s a i o d e S S G m e d e a “ r i g i d e z ” d o s o l o , d e f i n i d a c o m o : δ F K = ( 2 ) a t r a v é s d e u m i n s t r u m e n t o p o r t á t i l c o l o c a d o n a s u p e r f í c i e , n o s u b l e i t o ou n u m f u r o , c o m á r e a d e c o n t a t o e m f o r m a d e a n e l (d i â m e t r o e x t = 1 1 4 m m , d i â m e t r o i n t . = 8 9 m m ) , e m i t e v i b r a ç õ e s d e f r e q ü ê n c i a s 1 0 0 - 1 9 6 k H z q u e p r o v o c a p e q u e n o d e s l o c a m e n t o (δ ≈ 1 , 3 x 1 0 - 3 m m ). O i n s t r u m e n t o é n o v o n o m e r c a d o b r a s i l e i r o a s s i m s e n d o , a g u a r d a m o s m a i s i n fo rm a ç ã o e e x p e r i ê n c i a s p a r a m e l h o r f o r m a r o p i n i ã o . D e q u a l q u e r f o r m a , m e s m o q u e m o s t r e - s e e f i c i e n t e e s t e e q u i p a m e n t o p a r e c e - n o s q u e n ã o s e j a a p r o p ri a d o p a r a a v a l i a ç ã o d e p a v i m e n t o s o n d e t r a b a l h a - s e c o m m a i o r e s d e f o r m a ç õ e s .
3.11.2. CONE DE PENETRAÇÃO DINÂMICA - DCP (CONE AFRICANO)
O P e n e t r ô m e t r o D i n â m i c o d e C o n e ( D C P ) é u m a f e r r a m e n t a s i m p l e s e s e n s í v e l q u e p e r m i t e r e a l i z a r d e m a n e i r a e x p e d i t a . u m a i n v e s t i g a ç ã o i n s i t u d a s c a m a d a s d o s o l o g r a n u l a r e s e l e v e m e n t e c i m e n t a d a s c o m p o n e n t e s d e u m p a v i m e n t o d u r a n t e s u a c o n s t r u ç ã o o u e m s u a e t a p a d e s e r v i ç o . O p r i n c i p i o d e fu n c i o n a m e n t o é m u i t o s i m p l e s , u m a s o n d a c o m u m e x t r e m o e m f o r m a d e c o n e p e n e t r a a t r a v é s d a s c a m a d a s d e f o r m a c o n t i n u a s o b a ç ã o d i n â m i c a d e u m a m a s s a M q u e c a i l i v r e m e n t e d e u m a a l t u r a H . a m b a s f i x a s e p r e e s t a b e l e c i d a s . O e q u i p a m e n t o é l e v e , f a c i l m e n t e
t r a n s p o r t a d o p o r u m a p e s s o a e s u a o p e r a ç ã o é t o t a l m e n t e m a n u a l . n ã o r e q u e r e n d o p a r a s u a e x e c u ç ã o d e o u t r o d i s p o s i t i v o a u x i l i a r . E x i s t e m d i s t i n t o s e q u i p a m e n t o s d e s e n v o l v i d o s n o m u n d o , f u n d a m e n t a l m e n t e d e o ri g e m a l e m ã , b e l g a e s u l a f ri c a n a q u e s e d i fe r e n c i a m e n t r e s i p e l a e n e r g i a m i n i s t r a d a p a r a a c r a v a ç ã o d o i n s t r u m e n t o . O p e n e t r ô m e t r o d e C o n e A f r i c a n o é u m e q u i p a m e n t o q u e p e s a c e r c a d e 12 k g , d e s t i n a d o a p r o s p e c ç õ e s r á p i d a s d e p a v i m e n t o s f l e x í v e i s e s u b l e i t os a t é p r o f u n d i d a d e s d e 0 , 8 0 m . O D C P é f o r m a d o d e u m a h a s t e d e 1 , 9 3 5 m d e c o m p r i m e n t o e 1 6 m m d e d i â m e t r o , c o m u m a e x t r e m i d a d e p o n t i a g u d a , e m f o r m a d e c o n e a 6 0 º , c o m 2 0 m m d e d i â m e t r o . A p e n e t r a ç ã o n o p a v i m e n t o e / o u s u b l e i t o d á -s e p o r m e i o d e g o l p e s s u c e s s i v o d e u m p e s o d e 8 k g , d e s l i z a n d o a o l o n g o d a h a s t e e c a i n d o d e u m a a l t u ra c o n s t a n t e d e 5 7 , 5 c m . C o m o o b j e t i v o d e e s t a b e l e c e r u m a a p r o x i m a ç ã o t e ó r i c a d o s r e s u l t a d o s o b t i d o s c o m o D C P , C h u a ( 1 9 8 8 ) a p r e s e n t o u u m a s o l u ç ã o a n a l í t i c a q u e v i n c u l a o v a l o r D N ( p e n e t r a ç ã o e m m i l í m e t r o s d o c o n e p o r g o l p e ) c o m o m ó d u l o e l á s t i c o d o m a t e r i a l q u e s e p e n e t r a . N ã o h á i n f o r m a ç ã o d a v a l i d a ç ã o d e s t a s o l u ç ã o c o m r e s u l t a d o s i n s i t u . C o m o q u a l q u e r o u t r o e n s a i o d e p e n e t r a ç ã o , o r e s u l t a d o n ã o s e p a r a a p a r t e p l á s t i c a e e l a s t i c a . 3 . 1 1 . 3 C L E G G H A M M E R O e n s a i o " C l e g g H a m m e r " , f o i d e s e n v o l v i d o p a r a d e t e c t a r m a t e r i a l m a l c o m p a c t a d o . C o n s i s t e d e u m m a r t e l o d e 4 , 5 k g e d e s u p o r t e c o m b a s e e l e t r ô n i c a . N a o p e r a ç ã o , o m a r t e l o é l e v a n t a d o a 4 6 0 m m , e d e p o i s s o l t o e m q u e d a l i v r e . O p i c o d a d e s a c e l e r a ç ã o n o i m p a c t o é m e d i d o a t r a v é s u m a c e l e r ô m e t r o . A s c o r r e l a c õ e s c o m o u t r o s e n s a i o s d e e l a s t i c i d a d e s ã o p o u c o c o n f i á v e i s . 4 . A PLI CA BIL ID A DE D O S E N S A I O S O s e n s a i o s d e d e f l e x ã o s ã o e x e c u t a d o s a t r a v é s p l a c a . O s e n s a i o s d e d e f o r m a ç ã o s ã o e n s a i o t r i - a x i a l e e n s a i o d e o e d ô m e t r o . D e c e r t a f o r m a , p a r a t e n s õ e s m u i t o p e q u e n a s , a n t e s q u e a a m o s t r a s e r á p u n c i o n a d o , o e n s a i o d e C B R p o d e r á s e r c l a s s i f i c a d o c o m o e n s a i o d e d e f l e x ã o , m a s e x i g e u m p r o c e d i m e n t o m u i t o c u i d a d o s o . O e n s a i o d e D C P p u n c i o n a o p a v i m e n t o , f o r n e c e a s s i m p a râ m e t r o s p l á s t i c o s d e r u p t u r a a n t e s a p a r â m e t r o s e l a s t i c o s . E n s a i o s s í s m i c o s g e r a m t ã o p e q u e n a s d e f o r m a ç õ e s , q u e n ã o s e r ã o a p l i c a d a s c o m o e n s a i o d e p a v i m e n t o . Q u e e n s a i o s p o d e r ã o s e r u s a d o s e m o b r a s r o d o v i á r i a s ? T e ó r i c a m e n t e , o s e n s a i o s d e o e d ô m e t r o e t r i - a x i a i s s ã o p r e f e rí v i e s , e s p e c i a l m e n t e o e n s a i o
d e t r i a x i a l d i n â m i c o , m a s c o m o s ã o d e m o ra d o s e c u s t o s a s a r e a l i z a r , n u n c a t e r ã o s u f i c i e n t e d e l e s , o q u e e s t a t i s t i c a m e n t e s e r i a d e s e j á v a l . D e s c a rt a n do o s e n s a i o s d e p u n c i o n a m e n t e e e n s a i o s s í s m i c o s p e l o i n c o m p a t i b i l i d a d e a c a r g a r e a l , s o b r a a p e n a s o s e n s a i o s d e p l a c a . O s e n s a i o s d e p l a c a s ã o f á c i s a m e n s u r a r e r á p i d o s a e x e c u t a r . A p r e s e n t e m u m c u s t o r e l a t i v a m e n t e b a i x o p o r e n s a i o , o q u e p o s s i b i l i t a a e x e c u ç ã o d u m g r a n d e q u a n t i d a d e , e s t a t i s t i c a m e n t e d e s e j á v e l . 5 . C O NCLU SÕES O s e n s a i o s e m p r e g a d o s p a r a o b t e r u m a c u r v a d e t e n s ã o / d e f o r m a ç ã o ( o u d e f l e x ã o ) e c o n s e q u e n t e m e n t e u m m o d u l i d e e l a s t i c i d a d e d e v e r ã o s e r a q u e l e s q u e m a i s i m i t a m a f a s e f u n c i o n a l d o p a v i m e n t o . O p a v i m e n t o s e n d o a p l i c a d o a c i m a d o s u b l e i t o é s u j e i t o a h e t e r o g e n e i d a d e d o s o l o “ i n s i t u ” . D e s t a f o r m a , m u i t o s e n s a i o s d e v e r ã o s e r f e i t o s , “ i n s i t u ” p a r a o b d e c e r o s l e i s e s t a t i s t i c o s . N o s m o d e l o s m a i s s i m p l e s , o m a t e r i a l e s t á c o n s i d e r a d o l i n e a r - e l á s t i c o , e o m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e é e s t i m a d o a t r a v é s u m e n s a i o q u e f o r n e c e u m v a l o r a b s o l u t o , m u i t a s v e z e s o b t i d o d e c o r r e l a ç õ e s o u e m p i r i s m o . H o j e e x i s t e m m o d e l o s m e c a n i s t i c o s , q u e d e t a l h a d a m e n t e d e s c r e v e m a s c a r a t e r i s t i c a s e l á s t i c a s e p l á s t i c a s d o s m a t e r i a i s e c o m a p o i o c o m p u t a c i o n a l r á p i d o p r o c e s s a o s c á l c u l o s , c o n s e q u e n t e m e n t e o s e n s a i o s d e v e r ã o a c o m p a n h a r a s n e c e s s i d a d e s d o s p r o j e t i s t a s . P r i m e i r o , o e n s a i o d e v e f o r n e c e r u m a c u r v a t e n s ã o / d e fl e x ã o a t é a t e n s ã o m á x i m a d o p r o j e t o . A c a m a d a e n s a i a d a d e v e a p r e s e n t a r a s c o n d i ç õ e s " i n s i t u " . S e g u n d o , a d e t e r i o r a ç ã o d o m a t e r i a l s u j e i t o a f a d i g a d e v e r á s e r e n s a i a d o c o m e n s a i o t r i - a x i a l p a r a o b t e r a f o r m u l a ç ã o m a t e m á t i c a d a r e d u ç ã o d o m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e . O p r i m e i r o c ri t é r i o s e r á a t e n d i d o p e l o e n s a i o d e p l a c a e o s e g u n d o c r i t é r i o a t r a v é s e n s a i o d i n â m i c o t ri - a x i a l .
6 . R E FER ÊNC IAS B I B L I O G R Á F I C A S A S T M , 1 9 8 7 , S t a n d a r d T es t M e t h o d f o r D ef l e ct i o n s w i t h a F a l l i n g -W e i g h t - T y p e I m p u l s e L o a d D e v i c e – D 4 6 9 4 – 8 7 C o s t a J r . , H. & M o n t an h i n i , L . R . A. , 1 9 9 9 , C o n e d e P e n et r a ç ã o D i n â m i c a -D C P ( C o n e A f r i c a n o ) , F l o r i a n ó p o l i s / S C . D e M a t t o s , A . B . G , 1 9 9 9 , F l e xí m et r o d e p a v i m e n t o s - F D P , 3 º s i m p ó s io i n t e r n a c i o n a l d e a v a l i a ç ã o d e p a v i m e n t o s e p r o j e t o s d e r e f o r ç o , B e l é m / P A . D N E R , 1 9 9 4 , M i s t u r a s b e t u m i n o s a s – d e t er mi n a ç ã o d o m ó d u l o d e r e s i l i ê n c i a – D N E R - M E 1 3 3 / 9 4 D N E R , 1 9 9 4 , P a v i m en t o – d et e r m i n a çã o d a s d ef l e x õ e s p e l a V i g a B e n k e l m a n – D N E R - M E 0 2 4 / 9 4 D N E R , 1 9 9 4 , P a vi m e n t o – d e t er mi n a ç ã o d a s d e f l e x õ e s p e l o D y n a f l e c t – D N E R - M E 0 3 9 / 9 4 D N E R , 1 9 9 4 , S o l o s – d e t e r m i n a ç ã o d o mó d u l o d e r e s i l i ê n c i a – D N E R - M E 1 3 1 / 9 4 H a n s b o , S , 1 9 7 5 , S o i l a s m a t e r i a l , A l m q v i s t & W i k s el l , U p p s a l a , S u é c i a H a n s b o , S , 1 9 9 0 , S o i 1 M e ch a n i c s 1 , S v e n s k t T r y c k , S t o c k h o l m , S u é c i a L e k a r p , F , 1 9 9 5 , M e c h a n i c a l p r o p er t i e s o f u n b o u n d a g g r eg a t es i n r o a d s . K u n g l i g a T e k n i s k a H ö g s k o l a n , S t o c k h o l m , S u é c i a . L e n k e , G r u s h , M cK e e n , 1 9 9 9 , E va l u a t i o n o f t h e H u m b o l d t G e o G a u g e on D r y C o h e s i o n l e s s S i l i c a S a n d i n a C u b i c a l T e s t B i n . U n i v e r s i t y o f N e w M e x i c o . N i l s s o n , T U, R y b e r g , U , 1 9 9 2 , C o m p a r i s o n o f s u b b a s e a b o v e w e a k s u b g r a d e , C h a l m e r s , G ö t e b o r g , S u é c i a O r t i g ã o , J . A. R . , 1 9 9 5 , I n t r o d u ç ã o a m e câ n i c a d o s s o l o s d o s e s t a d o s c r í t i c o s , L T C , R i o d e J a n e i r o / R J S a l i n i , R , 1 9 9 9 , A v a l i a ç ã o d a ca p a c i d a d e e s t r u t u r a l d o s p a v i m e n t o s a p a r t i r d o s d a d o s d e f l e c t o m é t r i c o s – P r o p o s i ç ã o d e m e t o d o l o g i a , 3 º s i m p ó s i o i n t e r n a c i o n a l d e a v a l i a ç ã o d e p a v i m e n t o s e p r o j e t o s d e r e f o r ç o , B e l é m / P A . U l l i d t z , J , 1 9 8 7 , P a v e m e n t A n a l ys i s , E l s e v i e r , A m s t e r d a m W h a l e y , A , 1 9 9 4 , N o n - d e s t r u c t i c v e p a v e m e n t t e s t i n g e q u i p m e n t , U n i v e r s i t y o f C a n t e r b u r y
