Calculo Piso

(1)

(2)

Autor: Autor: Públio Penna Firme Rodrigues Públio Penna Firme Rodrigues

Engenheiro Civil Engenheiro Civil Diretor da LPE

Diretor da LPE Engenharia e Consultoria Engenharia e Consultoria Consultor Técnico do Instituto Brasileiro de

Consultor Técnico do Instituto Brasileiro de TTelas Soldadas elas Soldadas

São Paulo, 2006

(3)

S

1 - ANÁLISE DO TERRENO DE FUNDAÇÃO

...

06 06

2 - SUB-BASES

...

18 18

3 - MATERIAIS

...

30 30

4 - CONCRETO

...

45 45

5 - DIMENSIONAMENTO

...

52 52

6 - PROJETO DE JUNTAS

...

68 68

7 - EXECUÇÃO DA FUNDAÇÃO

...

75 75

8 - POSICIONAMENTO DA ARMADURA

...

78 78

9 - CONCRETAGEM DO PISO

...

8181

10 - CONTROLE DA QUALIDADE DOS PAVIMENTOS INDUSTRIAIS

...

95 95

11 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(4)

ANÁLISE DO TERRENO DE FUNDAÇÃO

0

1

1 Da mesma f

Da mesma forma que um projet

orma que um projeto convenciona

o convencional de fundações, o pavimento industrial irá também

l de fundações, o pavimento industrial irá também trans-

trans-mitir esforços ao solo, com a diferença de que é, na grande maioria das vezes, fundação direta e

mitir esforços ao solo, com a diferença de que é, na grande maioria das vezes, fundação direta e

denominamos ao t

denominamos ao terreno de f

erreno de fundaç

undação prepa

ão preparado pa

rado para receber o pavimento indust

ra receber o pavimento industrial de subleito.

rial de subleito.

É interessante notar que quando comparamos pavimento industrial com fundação direta, a diferença

é que no segundo inexistem as cargas móveis, da mesma forma que, difere dos pavimentos

rodoviários ou urbanos, onde não há praticamente a ocorrência de cargas estáticas.

Portanto o estudo do solo para pavimentos industriais torna-se uma disciplina que deve abarcar

con-ceitos da engenharia de fundações e da engenharia rodoviária. Por exemplo, a existência de solos

ceitos da engenharia de fundações e da engenharia rodoviária. Por exemplo, a existência de solos

moles a uma certa profundidade não é tolerada para fundações diretas, é desprezível para

pavi-mentos urbanos e pode ou não, dependendo da magnitude dos carregapavi-mentos e propriedades

mentos urbanos e pode ou não, dependendo da magnitude dos carregamentos e propriedades

dessa camada, ser aceita para pavimentos industriais.

Assim sendo, no dimensionamento dos pavimentos industriais, necessitamos, da mesma forma

que nas rodovias, ter o conhecimento da camada superficial do solo, obtido através de seus índices

físicos

físicos (CBR)

(CBR) e do coeficiente

e do coeficiente de reca

de recalque

lque (k)

(k), bem

, bem como do conheciment

como do conhecimento das ca

o das camadas mais pro-

madas mais

pro-fundas, obtidas na sua forma mais elementar pelas sondagens

fundas, obtidas na sua forma mais elementar pelas sondagens (SPT)

(SPT)..

Como os solos são muit

Como os solos são muito difere

o diferentes ent

ntes entre si, respondendo de m

re si, respondendo de maneira

aneira variá

variável às solicitações aplica

vel às solicitações aplicadas,

das,

torna-se necessário o estudo sistemático de suas propriedades e, principalmente, da observação do

seu comportamento. Para cada região em particular podemos ter características de solos mais

mar-cantes ou importantes do que em outras, fazendo com que essa disciplina seja bastante complexa.

cantes ou importantes do que em outras, fazendo com que essa disciplina seja bastante complexa.

O Brasil é um país de dimensões continentais, apresenta uma diversidade de solos muito grande

que impossibilita uma padronização, como podemos ver nas cartas pedológicas

11

_{, m}

_{, muito em}

_{uito emprega}

_pregadas

_das

na agricultura, exigindo que cada projeto seja verificado de forma particular.

A primeira consideração que deve ser feita para o desenvolver o projeto de um pavimento

industri-al, refere-se ao nível de informações geotécnicas disponíveis. Estas, por sua vez, devem ser de tal

al, refere-se ao nível de informações geotécnicas disponíveis. Estas, por sua vez, devem ser de tal

magnitude que propiciem ao projetista o nível de segurança necessário para que o projeto atinja uma

relação ótima entre custo e durabilidade.

Quando se fala em ensaiar o material do subleito, a preocupação dos envolvidos é com relação aos

custos gerados pelas campanhas necessárias, o que não é a realidade. Com poucas exceções, os

valores são bastante acessíveis. Entendemos que o projetista deve exigir os ensaios antes mesmo

de iniciar qualquer procedimento de projeto e o proprietário precisa ser orientando que, quanto

menores forem as incertezas mais econômico será a solução adotada.

Tais ensaios, debatidos nos itens subseqüentes, são a garantia de um processo correto do ponto

de vista técnico que viabilizará a busca da melhor solução para os pavimentos. Antes de

apresentá-los entret

los entretanto, devemos aborda

anto, devemos abordar de m

r de mane

aneira sucinta o elemento

ira sucinta o elemento solo.

solo.

11_{Embora a pedologia seja a ciência que trata do}_{Embora a pedologia seja a ciência que trata do solo para fin}_{solo para fin s agrícolas, é muito com}_{s agrícolas, é muito com um}_{um assoc}_{associar esses solos com as suas propriedades mecâni-}_{iar esses solos com as suas propriedades mecâni-}

cas, servido como uma primeira diferenciação entre os diversos tipos. cas, servido como uma primeira diferenciação entre os diversos tipos.

1.1.

1.1. I

I

ntroducão

6 6

(5)

Os solos são constituídos por um conjunto de partículas que retém ar e água nos espaços

inter-mediários; essas partículas são livres para movimentarem-se entre si com algumas exceções,

mediários; essas partículas são livres para movimentarem-se entre si com algumas exceções,

onde uma pequena cimentação pode ocorrer entre elas, mas que ficam muito abaixo dos valores

encontra

encontrados nos cristais de rocha

dos nos cristais de rocha ou minerais

ou minerais (Pinto, 1998)

(Pinto, 1998)..

Essa característica faz com que o estudo do solo não possa ser feito com base nos conceitos da

teoria dos sólidos, base para o desenvolvimento da teoria das estruturas, o que dificulta em muito

a criação de modelos teóricos que predigam o seu comportamento.

É fácil compreender que as propriedades mecânicas do solo estarão intimamente ligadas não

apenas às características das partículas sólidas suas dimensões e constituição mineralógica

-mas também das quantidades relativas de ar e água presentes.

mas também das quantidades relativas de ar e água presentes.

1.2. Solo

Dimensão das partículas do solo

A primeira diferenciação que podemos fazer entre os solos é com relação ao tamanho de suas

partículas ou a sua granulometria, isto é, a distribuição de tamanhos que as partículas

apresen-tam. O espectro observado na natureza é extremamente amplo, havendo grãos de pedregulhos

tam. O espectro observado na natureza é extremamente amplo, havendo grãos de pedregulhos

da ordem de 150 mm de diâmetro até partículas argilosas da ordem de 10

-6-6

_{mm, ou seja, cerca}

de 150 m

de 150 milhões de veze

ilhões de vezes m

s menores.

enores.

Há solos com granulometria visível a olho nu, como é o caso dos pedregulhos e areias

enquan-to outros cujas partículas são tão finas que quando adicionamos água enquan-tornam-se uma pasta

to outros cujas partículas são tão finas que quando adicionamos água tornam-se uma pasta

(colóide); geralmente temos o convívio de partículas de diversos tamanhos, cuja classificação

pode ser dada como

pode ser dada como (Vargas, 1981)

(Vargas, 1981)::

Escala internacional:

- p

- pedr

edregu

egulho

lho:: aacima

cima de 2

de 2 mm

mm

- a

- areia

reia grossa

grossa:: de 0,2

de 0,2 mm

mm a

a 2,0 mm

2,0 mm

- - aare

reia

ia fifina

na::

dde 0

e 0,,02

02 mm a

mm a 00,2

,2 mm

mm

-

- ssiillttee::

dde

e 00,,00002

2 m

mm

m a

a 00,,002

2 m

mm

m

-

- aarrggiillaa::

aabbaaiixxo

o dde

e 00,,00002

2 m

mm

m

Escala ABNT

-

- ma

mata

taccããoo::

dde

e 225

5 ccm a

m a 1

1 m

m

-

- ppeeddrraa::

dde

e 77,,6

6 ccm

m a

a 225

5 ccm

m

- p

- pedr

edregu

egulho

lho:: de 4

de 4,8 mm a

,8 mm a 7,6

7,6 cm

cm

- a

- areia

reia grossa

grossa:: de 2,0

de 2,0 mm

mm a

a 4,8 mm

4,8 mm

- a

- areia

reia media

media:: de 0,

de 0,42 mm a 2,

42 mm a 2,0 mm

0 mm

- - aare

reia

ia fin

finaa::

de

de 0,

0,05

05 mm a

mm a 0,

0,42

42 mm

mm

-

- ssiillttee::

dde

e 00,,00005

5 m

mm

m a

a 00,,005

5 m

mm

m

-

(6)

8 8

A forma usual de apresentar a distribuição dos tamanhos das partículas de um solo é por meio da

sua curva granulométrica, onde o logaritmo diâmetro das partículas são colocadas no eixo das

abscissas e, no eixo da ordenada as porcentagens acumuladas de diâmetros inferiores aos da

abscissa correspondente.

A granulometria é uma ótima forma de caracterizar os solos grossos, como pedregulhos e areias,

pois nestes

pois nestes cas

casos, m

os, materia

ateriais com

is com curva

curvas granulométricas parec

s granulométricas parecidas a

idas apresentam com

presentam comportamentos

portamentos

similares. Para solos finos isso pode não ser verdade, pois, mesmo quando a granulometria é

idên-tica, as propried

tica, as propriedade

ades exibidas podem ser complet

s exibidas podem ser completamente dif

amente diferentes.

erentes.

As curvas gra

As curvas granulométricas podem

nulométricas podem apre

apresentar form

sentar formas de distribuição bem dif

as de distribuição bem diferentes, sendo que as

erentes, sendo que as

mais comuns são: curva de distribuição de sedimentação normal, distribuição bem graduada e solo

estabilizado granulometricamente. Esta última apresenta o melhor comportamento como material

para pavimentação enquanto que as distribuições bem graduadas, muito embora o nome sugira o

contrário, tem desempenho mais pobre pelo excesso de vazios entre as partículas.

Índices físicos do solo

Conforme exposto anteriormente, o solo é constituído por partículas sólidas, ar e água, cujas

relações são extremamente importantes para a definição do seu comportamento, existindo

diver-sas correlações entre elas, cujas de maior interesse serão agora apresentadas.

sas correlações entre elas, cujas de maior interesse serão agora apresentadas.

Para isso, torna-se necessário separar as três fases como na

Para isso, torna-se necessário separar as três fases como na figura 1

figura 1.1

.1 (P

(Pinto, 2002

into, 2002)), f

, faci

acilitando a

litando a

compreensão dos índices físicos. Os volumes de cada fase são apresentados à esquerda das

fi-guras enquanto os pesos à direita. Os principais índices físicos dos solos são:

guras enquanto os pesos à direita. Os principais índices físicos dos solos são:

Umidade

-- Umidade -- w

w : é a relação entre o peso da água e o peso do solo seco, expresso em porcentagem;

: é a relação entre o peso da água e o peso do solo seco, expresso em porcentagem;

Peso específico dos sólidos

-- Peso específico dos sólidos --

γ

_{ss: é a relação entre o peso dos sólidos e o seu volume;}

: é a relação entre o peso dos sólidos e o seu volume;

Peso específico natural

-- Peso específico natural --

γ

_{nn: é a relaçã}

_{: é a relação entre}

_{o entre o peso t}

_{o peso total do solo (sólidos +}

_{otal do solo (sólidos + água}

_{água) pelo volume.}

_{) pelo volume.}

Peso específico aparente seco

-- Peso específico aparente seco --

γ

_{dd: é a relação entre o peso dos sólidos e o volume total,}

: é a relação entre o peso dos sólidos e o volume total,

sendo calculado pela expressão:

γ

_n_n

1 + w 1 + w

Índice de vazios

-- Índice de vazios --

e e

: é a relação entre os volumes de vazios e o de sólidos, sendo calculado

pela expressão:

γ

s s

γ

d d

- Grau de saturação –

- Grau de saturação – SS: é a relação entre o volume de vazios e o indice de vazios, sendo cal-

: é a relação entre o volume de vazios e o indice de vazios, sendo

cal-culado pela expressão (

culado pela expressão (

γ

_w_w

=1,0):

γ

_n_n. w . w e e

γ

_d_d₌₌ e e = = - - 11 S = S =

(7)

1.3.Ensaios de Caracterização do Solo

O comportamento físico de um solo depende, além do seu estado, medido pelos índices físicos,

também das suas propriedades intrínsecas e tal conhecimento é obtido por meio de ensaios

la-boratoriais com

boratoriais com amostras t

amostras traba

rabalhada

lhadass

22

e são conhecidos por

_Ensaios_{Ensaios de Caracterização do So}_{de Caracterização do Solo}_lo

..

Tais ensaios dividem-se em granulométricos - peneiramento e sedimentação - e os índices de

consistência - também conhecidos como

Limites de Atterberg Limites de Atterberg

- que permitem classificar os

solos em diversos agrupamentos, de acordo com suas características físicas.

Os

Limites de Atterberg Limites de Atterberg

classificam o solo com relação a sua consistência, válidos, portanto,

para solos plásticos e baseiam-se no fato de que os solos argilosos apresentam aspectos bem

distintos em função de sua umidade, podendo variar de lama a pó, em função deste parâmetro.

AA figura

figura 1.2

1.2 (Pinto, 2

(Pinto, 2002)

002) apresenta de modo simplificado as mudanças da consistência do solo:

apresenta de modo simplificado as mudanças da consistência do solo:

Figura 1.1: As

Figura 1.1: As fases fases no solo; (a) no estado natno solo; (a) no estado natural; (b) separada em volumural; (b) separada em volume; (c) em funsão do volu-e; (c) em funsão do volu-me de sólidos me de sólidos Ar Ar Líquido Líquido S Sóólidoslidos V

Voolluummeess PPeessooss

( ( e e + + I I ) ) γ γ s s ( ( I I + + w w ) ) V

Voolluummeess PPeessooss Ar Ar LLííquidoquido S Sóólidoslidos V V P P P P P P P P V V V V V V V V_ss ss aa aa w w vv w w ee e e (a) (a) ((bb)) ((cc)) γ γ _{ss . . w}w γ γ _ss ••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••• •••••••••••••••• •••••••••••••••• •••••••••••••••• ••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••• •••••••••••• II Figura 1.2: L

Figura 1.2: Limiteimite s de s de Atterberg dos solosAtterberg dos solos

Estado Estado ll

íí

quidoquido pl pl

áá

sticostico quebradi quebradi

çç

oo Limites Limites LL

LL ==limitlimit e de liquidee de liquidezz

IP IP ==

LP =

LP =Limite de plasticidadeLimite de plasticidade

ÍÍ

ndice de plasticidadendice de plasticidade

u u m m i i d d a a d d e e

Neste trabalho, utiliza-se a classificação

AC (A. AC (A. CasCasagrande)agrande)

, largamente empregada nos mais

diversos tipos de obras de terra ou de fundação. Assim, primeiramente os solos são

classifica-dos, segundo sua granulometria, em três tipos

dos, segundo sua granulometria, em três tipos

(Vargas, 1977):(Vargas, 1977):

a - Solos Grossos:

a - Solos Grossos: aque

aqueles em que pelo m

les em que pelo menos 50%

enos 50% de seus grã

de seus grãos tenham diâmetros supe-

os tenham diâmetros

supe-riores a 0,0745 mm, ou seja, fiquem retidos na peneira Tyler nº 200.

(8)

10 10

3

3 _{A curva de Ta}_{A curva de Talbot tem}_{lbot tem granulom}_{granulom etria que segue a se}_{etria que segue a seguinte prop}_{guinte prop orção:}_orção:

(%grãos que passa

(%grãos que passam em m em qualquer peneira)qualquer peneira)2 2 _{Abertura peneira}_{Abertura peneira}

110000 GGrrããoos s dde e mmaaiioor r ddiiaammeettrro o T

Tal relação indicam que os grãos mal relação indicam que os grãos m enores cabeenores cabem exatamante no vazio formm exatamante no vazio form ado pelos grãos maiores; desta maneira,ado pelos grãos maiores; desta maneira, quando comp

quando comp actados, podem atingir actados, podem atingir elevados pesos eselevados pesos específicos e portanto mpecíficos e portanto m aiores resistências mecânicaaiores resistências mecânicas s

b - Solos Finos:

b - Solos Finos: aque

aqueles em que pelo m

les em que pelo m enos 50%

enos 50% de seus grã

de seus grãos tenham diâmetros inf

os tenham diâmetros inferiores a

eriores a

0,07

0,074 mm

4 mm..

c - Turfas:

c - Turfas: São solos fibrosos, facilmente reconhecíveis, compostos em sua grande maioria de

São solos fibrosos, facilmente reconhecíveis, compostos em sua grande maioria de

matéria carbonosa e que são combustíveis, quando secos.

Os solos grossos dividem-se em duas classes:

Classe A:

Classe A: Pedregulhos, cujo símbolo é

Pedregulhos, cujo símbolo é

GG

, que possuem m

, que possuem mais de 50% de m

ais de 50% de materia

aterial retido na peneira

l retido na peneira

ABNT 4

ABNT 4,8 mm

,8 mm..

Classe B:

Classe B: Areias, cujo símbolo é

Areias, cujo símbolo é

SS

, quando 50% do material passa pela peneira ABNT 4,8 mm.

Tanto os pedregulhos como as areias dividem-se em outros quatro grupos, cada um

corresponden-do a um

do a um determinado tipo

determinado tipo de distribuição gra

de distribuição granulométrica:

nulométrica:

Grupo 1:

Grupo 1: Bem graduados, com pouco ou sem finos. São solos grossos, que obedecem a uma

Bem graduados, com pouco ou sem finos. São solos grossos, que obedecem a uma

curva granulométrica do

curva granulométrica do tipo

tipo da de T

da de Talbot

albot

33

_{. T}

_{. Tais}

_{ais solos devem ainda}

_{solos devem ainda ter no máximo 10%}

_{ter no máximo 10% de mate-}

_de

mate-rial passando pela peneira ABNT 0,074 mm. Os materiais desse grupo são designados por

rial passando pela peneira ABNT 0,074 mm. Os materiais desse grupo são designados por

WW

..

Grupo 2:

Grupo 2: Misturas mal graduadas de pedregulho ou areia sem finos. Nesse grupo estão os

Misturas mal graduadas de pedregulho ou areia sem finos. Nesse grupo estão os

materiais que não atendem à curva de Talbot, mas têm no máximo 10% de material passando

pela peneira ABNT 0,074 mm; estão nesse grupo as areias ou pedregulhos uniformes. São

sim-bolizados por

bolizados por

PP

..

Grupo 3:

Grupo 3: Formado por materiais bem graduados e com bom ligante. São solos que exibem curva

Formado por materiais bem graduados e com bom ligante. São solos que exibem curva

granulométrica do tipo da de Talbot, mas com mais de 10% de material passando pela peneira

ABNT 0,074 mm. A fração de material que passa pela peneira ABNT 0,074 mm, designada por

ligante, é considerada de boa qualidade quando seu

IPIP

(índice de plasticidade) é inferior a 8. A

esse grupo é identif

esse grupo é identificad

icado por

o por

C.C.

Grupo 4:

Grupo 4: Formado por misturas mal graduadas de pedregulho ou areia com silte ou argilas. São

Formado por misturas mal graduadas de pedregulho ou areia com silte ou argilas. São

solos que não

solos que não obedecem

obedecem a

a um

uma

a curva gra

curva granulom

nulométr

étrica do

ica do tipo da de T

tipo da de Talbot e

albot e contê

contêm m

m mais de

ais de

10% de material passando na peneira ABNT 0,074 mm e com o ligante tendo

IPIP

superior a 8.

São simbolizados por

FF

..

Os solos f

Os solos finos dividem-se em duas classe

inos dividem-se em duas classes:

s:

Pouco compressíveis:

Pouco compressíveis: materiais cujo ligante tem

materiais cujo ligante tem

LLLL

(limite de liquidez) inferior a 50, que são sim-

(limite de liquidez) inferior a 50, que são

sim-bolizados por

bolizados por

LL

;;

M

Muito compressíve

uito compressíveis:

is: materiais cujo liga

materiais cujo ligante t

nte tem

em

LLLL

superior a 50, simbolizados por

HH

..

Ambas as classes são classificadas em três grupos:

Grupo 1: Solos siltosos, simbolizados por

MM

;;

Grupo 2: Areias ou siltes orgânicos, simbolizados por

OO

;;

Grupo 3: Argilas inorgânicas, simbolizadas por

CC

;;

= =

(9)

Casagrande

(Vargas, 1977)(Vargas, 1977)

observou que os valores de

LLLL

(limite de liquidez) e do

IPIP

(índice de

plas

plasticidade)

ticidade) vari

variam conjuntamente, ist

am conjuntamente, isto é, um

o é, um solo é t

solo é tanto mais plás

anto mais plástico quanto m

tico quanto maio

aior for

r for o seu

o seu

limite de liquidez. Verificou-se ainda que, dispondo-se em um gráfico os valores de

LLLL

ee

IPIP

deter-

deter-minados para um mesmo depósito de argila, o resultado é um gráfico linear, denominado

minados para um mesmo depósito de argila, o resultado é um gráfico linear, denominado

gráfi-co de plasticidade

co de plasticidade

(figura 1.3).(figura 1.3).

Com base nesse gráfi

Com base nesse gráfico, observa-se que a

co, observa-se que a

linha Alinha A

aparece como uma fronteira empírica entre as

argilas inorgânicas, que se situam acima dessa linha, e os solos plásticos, que contêm colóides

orgânicos. Situam-se também abaixo da

linha Alinha A

os siltes e siltes argilosos, exceto quando o

LLLL

é inferior a

é inferior a 30, casos em que os siltes inorgânicos podem sit

30, casos em que os siltes inorgânicos podem situar

uar-se pouco

-se pouco acima da

acima da

linha Alinha A..

Figura 1.3: Gr

Figura 1.3: Grááfico de plasticidadefico de plasticidade

Aumento:

Aumento: tenacidade e resisttenacidade e resistêência do solo seconcia do solo seco Diminui: permeabilidade varia

Diminui: permeabilidade variaçãção do volumeo do volume

Diminui: tenacidade e resist

Diminui: tenacidade e resistêência do solo seconcia do solo seco Aumenta: permeabilidade varia

Aumenta: permeabilidade variaçãção do volumeo do volume

Argilas arenosas Argilas arenosas Siltes inoroganicos ba Siltes inoroganicos baííxaxa plasticidade plasticidade Argilas inorganicas de Argilas inorganicas de mediona plasticidade mediona plasticidade SC SC 0 0 1010 10 10 20 20 20 20 30 30 30 30 40 40 40 40 50 50 50 50 60 60 60 60 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 7 700 8800 9900 110000 SF SF MLML CL CL OL OL OH OH MHMH CH CH Siltes org Siltes orgâânicos enicos e inorg

inorgâânicos e siltes -nicos e siltes -argilas

argilas

Argilas org Argilas orgâânicasnicas Siltes org Siltes orgâânocosnocos siltes - argilas siltes - argilas alta-mente el

mente eláásticossticos areia muito

areia muito finas siltosasfinas siltosas areia argilosas areia argilosas areia argilosas areia argilosas L L i i n n h h a a B B ( ( L L . . L L = = 5 5 0 0 ) ) COMPARA COMPARAÇÃÇÃO EO E SOLOS DE IGUAL L . L SOLOS DE IGUAL L . L L L i i n n h h a a "

" A A " " L L i i m m i

i t t e e s s u u p p e e r r i i o o r

r

a a p p r r o o x

x i i m m a a d d o o

L L i i n n h h a a L L P P = = 0 0, , 7 7 3 3 ( ( L L .. L L % % - - 2 2 0 0 Limite de liquidez (LL %) Limite de liquidez (LL %) I I n n d d i i c c e e d d e e p p l l a a s s t t i i c c i i d d a a d d e e ( ( I I P P I I % % ) )

(10)

Figura 1.4 Figura 1.4

12 12

(11)

(12)

Define-se o

Define-se o CBR

CBR como sendo:

como sendo:

C

CBBR R % % == x x 110000

Tradicionalmente, utiliza-se o

Tradicionalmente, utiliza-se o ensaio de suporte califórnia

ensaio de suporte califórnia , que fornece o

, que fornece o índice de suporte

índice de suporte

Califórnia,

Califórnia, indicado comumente pelas letras

indicado comumente pelas letras

CBCBRR (California Bearing Ratio) (California Bearing Ratio)

, para caracterizar o

solo sob o pont

solo sob o ponto de vista de resist

o de vista de resistência

ência..

Nesse ensa

Nesse ensaio, tom

io, toma-

a-se um corpo de prova em um

se um corpo de prova em um cilindro de 150 mm

cilindro de 150 mm de diâmetro por 170 m

de diâmetro por 170 mm de

m de

altura; subm

altura; submerge-se o corpo de prova durante quatro

erge-se o corpo de prova durante quatro dias pa

dias para se a

ra se atitingir a saturaçã

ngir a saturação. Um

o. Uma vez

a vez atingi-

atingi-da, inicia-se o ensaio medindo-se inicialmente, por intermédio de um deflectômetro, a expansão

da, inicia-se o ensaio medindo-se inicialmente, por intermédio de um deflectômetro, a expansão

que a amostra sofre ao saturar-se. A seguir, por meio de um macaco hidráulico, faz-se pressão

con-tra o corpo de prova por meio de um cilindro de 50 mm de diâmetro. Um manômetro regiscon-tra a

tra o corpo de prova por meio de um cilindro de 50 mm de diâmetro. Um manômetro registra a

pressão aplicada e um deflectômetro mede as deformações com as quais se traça o gráfico

apre-sentado na

sentado na

Figura 1.5.Figura 1.5.

1.4

1.4 - Índice d

- Índice d

e

Suporte

C

ali

f

órnia

onde;

F

é a força aplicada em

é a força aplicada em kgf

kgf para deformação padrão.

para deformação padrão.

F

F 70 x S 70 x S

Figura 1.5: Esquema do ensaio CBR Figura 1.5: Esquema do ensaio CBR

5, 0 cm 5, 0 cm ,15 cm ,15 cm ENSAIO CALIFORNIANO ENSAIO CALIFORNIANO 0 0 0 0 11, 11, 3 3 cmcm (mm) (mm) d deflectom d deflectom F F _{Monometro (kgt)}_{Monometro (kgt)} CBR= CBR= FF 100100 S x 70 S x 70 (b) (b) F F ( a ) ( a ) 2 2,,55 dd ((mm mm )) 14 14

(13)

1.5 - Considerações Gerais

Perfil do terreno: sondagens a percurs Perfil do terreno: sondagens a percurs

ãã

oo Obtida por meio do

Obtida por meio do SPSPTT e dos ensaios de caracterizae dos ensaios de caracteriza

çã

o. Um subsolo heterogo. Um subsolo heterog

êê

neo requer bas-neo requer bas-tante criatividade do projetista, pois tal condi

tante criatividade do projetista, pois tal condi

çã

o so s

óó

poderpoder

áá

ser combatida ser combatida por um por um processo de processo de re- re-gulariza

gulariza

çã

o do subo do subleito ou leito ou pela pela presenpresen

çç

a de uma camada de sub-base que absorva parte das ten-a de uma camada de sub-base que absorva parte das ten-ss

õõ

es que originariamente seriam absorvidas pelo subleito ou pelo aumento da espessura da placa.es que originariamente seriam absorvidas pelo subleito ou pelo aumento da espessura da placa. Todas essas medidas, tomadas isoladamente ou em conjunto, destinam-se a reduzir os Todas essas medidas, tomadas isoladamente ou em conjunto, destinam-se a reduzir os recal-ques

ques diferenciais odiferenciais oriundos do cariundos do carregarregamento de um mento de um subsolo heterogsubsolo heterog

êê

neo. Tais recalques dife-neo. Tais recalques dife-rencia

renciais introduzem um is introduzem um nn

íí

vel de tensvel de tens

ãã

o na placa que no na placa que n

ãã

o esto est

áá

dimensionada para suportar, pro-dimensionada para suportar, pro-vocando danos ao pavimento.

vocando danos ao pavimento. Colaps

Colapsibilidade ibilidade e e ExpansExpansibilidade:ibilidade: A presen

A presen

çç

a de solos colapsa de solos colaps

íí

veis ou expansivos pode tambveis ou expansivos pode tamb

éé

m m provocar daprovocar danos ao pavimento, nos ao pavimento, casocaso haja contato com

haja contato com

áá

gua. Define-se um solo colapsgua. Define-se um solo colaps

íí

vel pela relavel pela rela

çã

oo (Vargas, 1977):(Vargas, 1977):

onde: onde: A

A_ee

éé

a variaa varia

çã

o doso dos

íí

ndices de vazios endices de vazios e ee_ii

éé

oo

íí

ndice de vazndice de vazios inicial.ios inicial.

Os solos s

ãã

o consideradoso considerados colapscolaps

í í

veisveis quando iquando i

éé

inferior a 0,02. O colapso estrutural dessesinferior a 0,02. O colapso estrutural desses solos s

solos s

óó

ocorrerocorrer

áá

em regime em regime de saturade satura

çã

o, pois, em funo, pois, em fun

çã

o de sua alta porosidade e conseqo de sua alta porosidade e conseq

üü

enteente permeabilidade, a

permeabilidade, a

áá

gua de chuva pode percolar facilmente pelos vazios, sem saturgua de chuva pode percolar facilmente pelos vazios, sem satur

áá

-los.-los.

JJ

áá

os solosos solosexpansíveis expansíveis ss

ãã

o aqueles que apresentam grande variao aqueles que apresentam grande varia

çã

o de volume em funo de volume em fun

çã

o deo de mudan

mudan

çç

as no teor de umidade. Por exemplo, um subleito escarificado e compactado em um teoras no teor de umidade. Por exemplo, um subleito escarificado e compactado em um teor de umidade muito abaixo da

de umidade muito abaixo da

óó

tima tendertima tender

áá

a um brusco aumento de volume; por outro lado, sea um brusco aumento de volume; por outro lado, se houver excesso de umidade, redundar

houver excesso de umidade, redundar

áá

em fortes tensem fortes tens

õõ

es de retraes de retra

çã

o, provocando fissuras eo, provocando fissuras e redu

redu

çã

o de volumes. De quao de volumes. De qualquer formlquer forma, a, em ambos os caem ambos os casos os dasos os danos nos no pano pavimentvimento so s

ãã

oo inevit

inevit

áá

veis, gerando prejuveis, gerando preju

íí

zos que podem ser evitados. (Rodrigues e Cassaro, 1998)zos que podem ser evitados. (Rodrigues e Cassaro, 1998) Do ponto de vista geot

Do ponto de vista geot

éé

cnico,cnico,

éé

suficiente considerar-se trsuficiente considerar-se tr

êê

s classes de argilas: ass classes de argilas: as caulinitas caulinitas

, as

ilílas

ilílas e ase asmontmorilonitas montmorilonitas . A maioria dos nossos solos. A maioria dos nossos solos

éé

caulincaulin

í í

tica e inertetica e inerte

àà

aa

çã

o dao da

áá

gua.gua. Ex

Existem, istem, porpor

éé

m, imm, importanportantes ocorrtes ocorr

êê

ncias de solos expansivos, como os mncias de solos expansivos, como os m assaassapp

êê

s do Recs do Rec

ôô

ncavoncavo baiano e as argilas da forma

baiano e as argilas da forma

çã

o de Tubaro de Tubar

ãã

o, no sul do pao, no sul do pa

íí

s, nos quais a fras, nos quais a fra

çã

o argilosa conto argilosa cont

éé

mm elevado teor de montmorilonita. Em outras regi

elevado teor de montmorilonita. Em outras regi

õõ

es tambes tamb

éé

m ocorrem manchas de solos expan-m ocorrem manchas de solos expan-sivos, como no Nordeste (Pernambuco e Cear

sivos, como no Nordeste (Pernambuco e Cear

áá

) e no Sul (forma) e no Sul (forma

çã

o Santa Maria). Nesses casos,o Santa Maria). Nesses casos,

éé

importante conhecer a pressimportante conhecer a press

ãã

o de expanso de expans

ãã

o e a expanso e a expans

ãã

o livre.o livre.

i

i == AAee

(1+ (1+eeii))

(14)

A porcentagem de expans

ãã

o livreo livre

éé

a relaa rela

çã

o ento entre a variare a varia

çã

o da altura do corpo de prova e seu como da altura do corpo de prova e seu com--primento inicial, antes da imers

primento inicial, antes da imers

ãã

o. Para se obter o. Para se obter essa grandezessa grandeza, utiliza-a, utiliza-se umse uma amostra indefa amostra indeformadaormada instalada no anel da c

instalada no anel da c

éé

lula de adensamento, porlula de adensamento, por

éé

m sem aplicar carga (P = 0m sem aplicar carga (P = 0).). A expansibilidade tamb

A expansibilidade tamb

éé

m poderm poder

áá

ocorrer em solos que nocorrer em solos que n

ãã

o contenham montmorilonita, mas queo contenham montmorilonita, mas que entrem em contato com produtos qu

entrem em contato com produtos qu

íí

micos que reajam com amicos que reajam com a

áá

gua nele contida ou com seus com-gua nele contida ou com seus com-ponentes.

ponentes.

ÉÉ

possposs

íí

vel a ocorrvel a ocorr

êê

ncia do fenncia do fen

ôô

meno em algumas indmeno em algumas ind

úú

strias, com o conseqstrias, com o conseq

üü

ente levan-ente levan-tamento do

tamento do papavimento.vimento. A resist

A resist

êê

ncia do solo do subleito, mncia do solo do subleito, medida poedida por mr meio doeio do CBCBRR, inf, influencialuenciarr

áá

diretamente diretamente na espessurana espessura final da placa; esse par

final da placa; esse par

ââ

metrometro

éé

larglargamente emamente empregapregado para a o dimensionado para a o dimensionamento mento com fcom f ins rodo-ins rodo-vi

vi

áá

rios. Entretanto, quando se trata de pavimentos rrios. Entretanto, quando se trata de pavimentos r

íí

gidos, emprega-se comumente o coeficientegidos, emprega-se comumente o coeficiente de recalque

de recalque kk; o; o

áá

baco dabaco da figura 1.6figura 1.6 permite correlacionar este coeficiente com opermite correlacionar este coeficiente com o CBCBRR.. Define-se coeficiente de recalque ou m

Define-se coeficiente de recalque ou m

óó

dulo de readulo de rea

çã

oo kk pela relapela rela

çã

o:o: em MPa/m

em MPa/m onde:

onde: P

P

éé

a pressa press

ãã

o unito unit

áá

ria aplicada sobre uma placa rria aplicada sobre uma placa r

íí

gida em MPa egida em MPa e

δ

éé

o recalque ou a deflexo recalque ou a deflex

ãã

o correspondente, em metros, (0,00127o correspondente, em metros, (0,00127 µµ).). Na determina

Na determina

çã

o do mo do m

óó

dulo de readulo de rea

çã

o, observa-se que (Souza&Thomo, observa-se que (Souza&Thom

áá

s, 1976):s, 1976): a - em uma prova de carga, para grandes varia

a - em uma prova de carga, para grandes varia

çõ

es de presses de press

ãã

o, o diagrama deo, o diagrama de presspress

ãã

o & defor-o & defor-ma

ma

ççãã

oo nn

ãã

oo

éé

linear, e o valor de kk depende da deformalinear, e o valor de depende da deforma

çã

o ou recalque que se tomou comoo ou recalque que se tomou como refer

refer

êê

ncia;ncia;

b - a medida do coeficiente de recalque

éé

senssens

íí

vel ao divel ao di

ââ

metrmetro o da da placa placa emempregada, pregada, e ae as s vari- vari-aa

çõ

es ses s

óó

deixadeixam m de ter significade ter significa

çã

o para ensaios efetuados com placas de dio para ensaios efetuados com placas de di

ââ

metro igual oumetro igual ou superior a 76 cm; e

superior a 76 cm; e

c - o valor do coeficiente de recalque depende da umidade do solo. c - o valor do coeficiente de recalque depende da umidade do solo. Para uma boa correla

Para uma boa correla

çã

o com a teoria deo com a teoria de

Westergaard

(Yoder&Witczak, 1975)(Yoder&Witczak, 1975),, que governa oque governa o dimensionamento dos pavimentos r

dimensionamento dos pavimentos r

íí

gidos, o coeficiente de recalque deve ser determinado com pla-gidos, o coeficiente de recalque deve ser determinado com pla-cas de no m

cas de no m

íí

nimo 76 cm de dinimo 76 cm de di

ââ

metro, metro, tomando-tomando-se como referse como refer

êê

ncia o recalque de 0,127 cm.ncia o recalque de 0,127 cm. O valor de

O valor de kk varia entre limites amplos, dependendo do solo, da sua densidade e umidade. Solosvaria entre limites amplos, dependendo do solo, da sua densidade e umidade. Solos muito pl

muito pl

áá

sticos podem apresentar um valor da ordem de 1,4 kgf/cmsticos podem apresentar um valor da ordem de 1,4 kgf/cm22_/cm_{/cm (1}₍₁₄_{4 M}_MPa_Pa/m),_{/m), enqua}_enquanto_nto

pedregulhos e solos arenosos bem graduados atingem valores da ordem de 14,0 kgf/cm

pedregulhos e solos arenosos bem graduados atingem valores da ordem de 14,0 kgf/cm 22_{/cm (140}_{/cm (140}

MPa/m) ou mais. MPa/m) ou mais.

O mesmo ensaio pode ser empregado para determinar o coeficiente de recalque no topo do sistema O mesmo ensaio pode ser empregado para determinar o coeficiente de recalque no topo do sistema subleito &

subleito & sub-bassub-base e

..

1.6 - Coeficiente de Recalque

P P δ δ k = k = A press

A press o de expanso de expans oo o valor da presso valor da press o que necessita ser aplicada sobre uma amostra indefor-o que necessita ser aplicada sobre uma amostra indefor-mada, de tal modo que n

mada, de tal modo que n

ãã

o ocorra sua expanso ocorra sua expans

ãã

o quando imersa, istoo quando imersa, isto

éé

,, AAee= 0= 0..

16 16

(15)

CBR (%) CBR (%) 21 21 20 20 19 19 18 18 17 17 16 16 15 15 14 14 13 13 12 12 11 11 10 10 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 100 2200 3300 4400 5500 6600 7700 kk ((MM PPoo//mm )) 1 1 Coeficiente de Recalque, k Coeficiente de Recalque, k

(16)

2.1 – Introdução

SUB-BASES

0

2

2 ÉÉ

comum a ocorrcomum a ocorr

êê

ncia de certa confusncia de certa confus

ãã

o com relao com rela

çã

oo

àà

nomenclatura das camadas do pavi-nomenclatura das camadas do pavi-mento r

mento r

íí

gido, pois geralmentegido, pois geralmente

éé

associadaassociada

àà

do pavimento flexdo pavimento flex

íí

vel cujas camadas estruturaisvel cujas camadas estruturais ss

ãã

o: revestimento (capa asfo: revestimento (capa asf

áá

ltica), base e sub-base. Para o pavimento rltica), base e sub-base. Para o pavimento r

íí

gido, considera-se que agido, considera-se que a plac

placa de concreto a de concreto assassume ume simultaneasimultaneamentmente a fe a funun

çã

o de base e revestimo de base e revestimento e, ento e, portanto, abaportanto, abaixoixo dela, vem a sub-base; embora no Brasil seguimos esta nomenclatura, alguns autores costumam dela, vem a sub-base; embora no Brasil seguimos esta nomenclatura, alguns autores costumam empregar os termos base e sub-base indistintamente para pavimentos de concreto

empregar os termos base e sub-base indistintamente para pavimentos de concreto (Yoder &(Yoder & Witczak, 1975)

Witczak, 1975).. As sub-bases s

As sub-bases s

ãã

o elementos estruturais intermedio elementos estruturais intermedi

áá

rios entre as placas de concreto e o subleito,rios entre as placas de concreto e o subleito, form

formado pelo terreno naturaado pelo terreno natural ou por l ou por solo trocado, devidasolo trocado, devidamentmente compactado, e se compactado, e s

ãã

o de importo de import

ââ

n- n-cia primordial ao desempenho do piso.

cia primordial ao desempenho do piso. A import

A import

ââ

ncia da sub-basencia da sub-base

éé

ff

áá

cil de compreender quando se imagina o sistema estrutural decil de compreender quando se imagina o sistema estrutural de uma placa de concreto

uma placa de concreto (E(Ecc= = 26000 M26000 M PaPa), a), apoiada sobre um solo poiada sobre um solo de boa qualidade boa qualidade (Ede (ESS= = 60M60MPaPa):):

a rela

çã

o entre os mo entre os m

óó

dulos acaba sendo muito elevada, pois o mdulos acaba sendo muito elevada, pois o m

óó

dulo de deformadulo de deforma

çã

o da placao da placa acaba sendo 430 vezes mais alta do que o do solo. Se entre os dois materiais for colocada uma acaba sendo 430 vezes mais alta do que o do solo. Se entre os dois materiais for colocada uma camada de, por exemplo, brita graduada (E

camada de, por exemplo, brita graduada (ESBSB = 200 MPa), a rela= 200 MPa), a rela

çã

o Eo ECC /E /ESBSB passa a ser aproxi-passa a ser

aproxi-madamente 130 e entre E

madamente 130 e entre ESBSB /E /ESSprpr

óó

xima a 3.xima a 3.

Obviamente que a rigidez das diversas camadas n

ãã

oo

éé

funfun

çã

o apenas do mo apenas do m

óó

dulo de elasticidadedulo de elasticidade delas, mas tamb

delas, mas tamb

éé

m da espessuram da espessura11_{, m}_{, mas parece razo}_{as parece razo}

áá

_{vel que quando introduzimos uma camada}_{vel que quando introduzimos uma camada}

de rigidez intermedi

áá

ria entre a placa e o solo o sistema passa a ser mais harmria entre a placa e o solo o sistema passa a ser mais harm

ôô

nico, contnico, controlarolan- n-do principalmente as deforma

do principalmente as deforma

çõ

es.es.

No passado, muitas rodovias de concreto apresentaram s

éé

rios problemas pela ausrios problemas pela aus

êê

ncia de sub-ncia de sub-base, sendo o mais percept

base, sendo o mais percept

íí

vel formado pelo bombeamento, quevel formado pelo bombeamento, que

éé

a perda de material fino daa perda de material fino da camada de suporte, expelido junto com

camada de suporte, expelido junto com

áá

gua pela junta. O mesmo fengua pela junta. O mesmo fen

ôô

meno ocorre em pisos.meno ocorre em pisos. Excetuando-se os casos muito particulares em que ocorra a concomit

Excetuando-se os casos muito particulares em que ocorra a concomit

ââ

ncia entre baixas solici-ncia entre baixas solici-ta

ta

çõ

es de cargas, subleito homoges de cargas, subleito homog

êê

neo, com boa capacidade de suporte, com ausneo, com boa capacidade de suporte, com aus

êê

ncia de mate-ncia de mate-rial fino pl

rial fino pl

áá

stico e clima seco,stico e clima seco,

éé

fundamental a presenfundamental a presen

çç

a da sub-base para se obter um produtoa da sub-base para se obter um produto final de

final de

óó

tima qualidade. Para tanto, stima qualidade. Para tanto, s

ãã

o definidos neste o definidos neste cacapp

íí

tulo os principais requisitos e tipostulo os principais requisitos e tipos de sub-bases.

de sub-bases.

11_{A rig}_{A rig idez de uma camada varia com}_{idez de uma camada varia com o cubo da sua espessura.}_{o cubo da sua espessura.}

18 18

(17)

As sub-bases possuem tr

êê

s funs fun

çõ

es fundamentaises fundamentais (P(Pittitta, 1987):a, 1987):

a - E

a - Eliminar a possibilida

liminar a possibilidade da ocorrência do bom

de da ocorrência do bombeamento

beamento de solos

de solos finos

finos plásticos.

plásticos.

O processo do bombeamento, ou pumping,

éé

a expulsa expuls

ãã

o dos finos plo dos finos pl

áá

sticos de um sticos de um solo atrasolo atravv

éé

ss das juntas, bordas ou trincas de um pavimento, diminuindo drasticamente a capacidade de das juntas, bordas ou trincas de um pavimento, diminuindo drasticamente a capacidade de su-porte do subleito, uma vez que o fen

porte do subleito, uma vez que o fen

ôô

meno provoca profundas alterameno provoca profundas altera

çõ

es no esqueleto ses no esqueleto s

óó

lidolido do solo; a falta de suporte adequado induz a maiores deforma

do solo; a falta de suporte adequado induz a maiores deforma

çõ

es da placa, levando a nes da placa, levando a n

íí

veisveis cr

cr

íí

ticos as tensticos as tens

õõ

es de traes de tra

çã

o na flexo na flex

ãã

o do piso, redundando na sua ruptura. O bombeamentoo do piso, redundando na sua ruptura. O bombeamento est

est

áá

ligado a:ligado a: - exist

- exist

êê

ncia de finos plncia de finos pl

áá

sticos no subleito;sticos no subleito; - satura

- satura

çã

o do subleito;o do subleito;

- juntas ou trincas no pavimento; - juntas ou trincas no pavimento; - cargas intensas m

- cargas intensas m

óó

veis.veis. A fim

A fim de prevenir o bode prevenir o bombeamento, nmbeamento, n

ãã

o so s

ãã

o necesso necess

áá

rias grandes espessuras de rias grandes espessuras de sub-basub-base. Hse. H

áá

registros

registros (PCA, 1960)(PCA, 1960) de pavimentos de concreto, com sub-base com apenas 50 mm dede pavimentos de concreto, com sub-base com apenas 50 mm de espessura, apoiados em subleitos extremamente favor

espessura, apoiados em subleitos extremamente favor

áá

veisveis

àà

ocorrocorr

êê

ncia do bombeamentoncia do bombeamento em que, mesmo ap

em que, mesmo ap

óó

s dez anos de trabalho sob condis dez anos de trabalho sob condi

çõ

es severas de tres severas de tr

áá

fego, o fenfego, o fen

ôô

menomeno nn

ãã

o se manifestou.o se manifestou.

O Brasil

éé

rico em exemplos negativos de como a ausrico em exemplos negativos de como a aus

êê

ncia da sub-base pode reduzir drastica-ncia da sub-base pode reduzir drastica-mente a vida

mente a vida

úú

til de um pavimento rtil de um pavimento r

íí

gido e muito embora na grande maioria dos casos os pavi-gido e muito embora na grande maioria dos casos os pavi-ment

mentos industriais encontram-os industriais encontram-se emse em

áá

reas cobertreas cobertas, ainda aas, ainda assimssim

éé

recomendrecomend

áá

vel o seu empre-vel o seu empre-go, pois durante a fase executiva, h

go, pois durante a fase executiva, h

áá

presenpresen

çç

a massiva dea massiva de

áá

gua, advinda, por exemplo, da curagua, advinda, por exemplo, da cura do concreto ou mesmo das pr

do concreto ou mesmo das pr

óó

prias operaprias opera

çõ

es de concretagem. Outro dado importantees de concretagem. Outro dado importante

éé

queque a exist

a exist

êê

ncia de camada granular impncia de camada granular imp

õõ

e restrie restri

çã

oo

àà

umidade ascendente, queumidade ascendente, que

éé

crcr

íí

tica quando otica quando o piso for revestido.

piso for revestido.

b - Evitar variações excessivas do material do subleito.

Os materiais de subleito,

Os materiais de subleito, quaquando fndo formados por solos expanormados por solos expansivos, podem, em sivos, podem, em presenpresen

çç

a a dede

áá

gua,gua, ou em sua aus

ou em sua aus

êê

nciancia, sofrer f, sofrer fenen

ôô

menos de expansmenos de expans

ãã

o ou retrao ou retra

çã

o, que podem vir a induzir a uni-o, que podem vir a induzir a uni-formidade do suporte do piso, provocando deforma

formidade do suporte do piso, provocando deforma

çõ

es de tal ordem que, se nes de tal ordem que, se n

ãã

o houver cola-o houver cola-pso, o rolamento ficar

pso, o rolamento ficar

áá

bastabastante prejudicado frente as deformnte prejudicado frente as deformaa

çõ

es.es. Nos casos em que o subleito

Nos casos em que o subleito

éé

submetido submetido ao processao processo de escarificao de escarifica

çã

o e compactao e compacta

çã

o,o,

éé

funfun-damental a ado

damental a ado

çã

o de um ro de um r

íí

gido sistema de controle de umidade, que deve ser igual ou ligeira-gido sistema de controle de umidade, que deve ser igual ou ligeira-mente superior

mente superior

àà óó

tima, resultando em uma camada cuja espessura final compactada seja detima, resultando em uma camada cuja espessura final compactada seja de pelo menos 30 cm.

pelo menos 30 cm.

2.2 - Funções da Sub-base

(18)

A

A figura 2.1 (PCA, 1960)figura 2.1 (PCA, 1960) apresenta a correlaapresenta a correla

çã

o entre oo entre o IPIP --

ÍÍ

ndice de Plasticidade, porcentagemndice de Plasticidade, porcentagem de inchamento e grau de expansibilidade.

de inchamento e grau de expansibilidade.

c - Uniformizar o comportamento mecânico da fundação ao longo do piso

A presen

çç

a da sub-base introduz dois novos aspectos ao comportamento meca da sub-base introduz dois novos aspectos ao comportamento mec

ââ

nico do conjuntonico do conjunto pavimento&funda

pavimento&funda

çã

o:o: primeiro, uniformizando o comportamento da fundaprimeiro, uniformizando o comportamento da funda

çã

o e, segundo,o e, segundo, aumentando a resist

aumentando a resist

êê

ncia. Ao contrncia. Ao contr

áá

rio do que se poderio do que se poderia imaginarria imaginar, a uniform, a uniformidadeidade

éé

o aspecto maiso aspecto mais importante, sendo a melhoria da resist

importante, sendo a melhoria da resist

êê

ncia apenas uma vantagem acessncia apenas uma vantagem acess

óó

ria. Tal fato origina-se aria. Tal fato origina-se a partir do seguinte princ

partir do seguinte princ

íí

pio: a funpio: a fun

çã

o do conjunto pavimento & terreno de fundao do conjuntopavimento & terreno de funda

çã

oo

éé

absorver asabsorver as tens

tens

õõ

es de cisalhaes de cisalhamento mento oriundaoriundas do ts do t rr

áá

fego de vefego de ve

íí

culos ou de culos ou de carrcarregamentos estegamentos est

áá

ticos.ticos. A capacidade de absor

A capacidade de absor

çã

o desses esforo desses esfor

çç

os e a conseqos e a conseq

üü

ente transmissente transmiss

ãã

oo

àà

camada inferiorcamada inferior

éé

funfun

çã

oo direta do m

direta do m

óó

dulo de elasticidade de cada material; o pavimento de concreto apresenta mdulo de elasticidade de cada material; o pavimento de concreto apresenta m

óó

dulo dedulo de elasticidade elevad

elasticidade elevad

íí

ssimo em comparassimo em compara

çã

o aos materiais normalmente empregados como sub-baseo aos materiais normalmente empregados como sub-base e ao subleito, absorvendo a maior parte das tens

e ao subleito, absorvendo a maior parte das tens

õõ

es. Por exemplo, uma carga de 54,5 kN aplicadaes. Por exemplo, uma carga de 54,5 kN aplicada em uma placa circular de 730 cm

em uma placa circular de 730 cm22_{, sobre uma placa}_{, sobre uma placa de concreto de 20 cm}_{de concreto de 20 cm de espessura}_{de espessura, t}_{, trans}_ransmit_mitee

cerca de 0,022 MPa

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fundafunda

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o (carga o (carga no intno interior da placa)erior da placa), para 0,75 M, para 0,75 MPa Pa de carga ade carga atuanttuante, ou seje, ou seja,a, a placa de concreto absorveu em torno de 97% das tens

a placa de concreto absorveu em torno de 97% das tens

õõ

eses (Childs, Colley & Kapernick, 1957)(Childs, Colley & Kapernick, 1957) .. Fica claro, portanto, que o pavimento dispensa funda

Fica claro, portanto, que o pavimento dispensa funda

çõ

es com alta capacidade de suporte.es com alta capacidade de suporte. T

Todavia, a litodavia, a literaturaeratura (PC(PCA, 196A, 1960)0) descreve vdescreve v

áá

rios pavrios pavimentos imentos construconstru

íí

dos sem contdos sem controle de compac-role de compac-ta

ta

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o do subleito e sem sub-base, cujo comportamento, mesmo apo do subleito e sem sub-base, cujo comportamento, mesmo ap

óó

s 30 anos de servis 30 anos de servi

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o, apre-o, apre-sentava-se excelente onde o subleito apresentava um

sentava-se excelente onde o subleito apresentava um

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nico horizonico horizonte nte de solo, sendo naturalmentede solo, sendo naturalmente uniforme.

uniforme. QuaQuando surgiando surgiam defm defeitos, esteitos, estes limites limitavaavam-se aos trechos de transim-se aos trechos de transi

çã

o entre corte e ater-o entre corte e ater-ro ou onde havia mudan

ro ou onde havia mudan

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as repenas repentinas no tipo tinas no tipo do solo, istodo solo, isto

éé

, quando o solo n, quando o solo n

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o apresentava com-o apresentava com-portamento mec

portamento mec

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nico uniforme.nico uniforme.

d - Incremento na transferência de carga nas juntas

Esse efeito

éé

devidodevido

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reduredu

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o nas deformao nas deforma

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es da placa, pois embora a redues da placa, pois embora a redu

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o das tenso das tens

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es pelaes pela presen

presen

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a da sub-base nem sempre seja significativaa da sub-base nem sempre seja significativa22_{, a deflex}_{, a deflex}

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_{o ser}_{o ser}

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_{sempre menor, pois varia}_{sempre menor, pois varia}

inversamente com o coeficiente de recalque inversamente com o coeficiente de recalque kk..

Í Í

ndice dendice de plasticidade (%) plasticidade (%) Inferior a 10 Inferior a 10 10 < IP < 20 10 < IP < 20 Superior a 20 Superior a 20 Porcentagem de Porcentagem de inchamento inchamento Inferior a 2 Inferior a 2 2 < i < 4 2 < i < 4 Superior a 4 Superior a 4 Grau de Grau de Expansibilidade Expansibilidade nn

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o expansivoo expansivo moderadamente expansivo moderadamente expansivo altamente expansivo altamente expansivo 2

2 _Pa_{Para bases cimentadas, que apresentam elevado coeficiente de recalque, a redução das tensões na placa podem ser sign}_{ra bases cimentadas, que apresentam elevado coeficiente de recalque, a redução das tensões na placa podem ser sign ificativ}_{ificativ as.}_as.

20 20

Tabela 2.1: Rela