UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
RAFAEL SILVÉRIO ROSA
ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA DO SOLO DE SINOP-MT COM
MATERIAL GRANULAR DE JAZIDA
Sinop
2014/1
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
RAFAEL SILVÉRIO ROSA
ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA DO SOLO DE SINOP-MT COM
MATERIAL GRANULAR DE JAZIDA
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof. Orientador: Thiago Pereira Pinto.
Sinop
2014/1
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Faixas de composição granulométrica. ... 18 Tabela 2 - Leituras obatidas no exntensômetro. ... 23
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Ocorrencia de latossolo vermelho-amarelo em Mato Grosso ... 12
Figura 2 - Solos Lateríticos no Brasil ... 13
Figura 3 - Estrutura do Pavimento Asfáltico. ... 14
Figura 4 - Desmoronamento de bota-fora na usina de Colíder-MT. ... 15
Figura 5 - Exploracao de cascalho próximo à Sinop. ... 16
Figura 6 - Tamanduá atropelado em Rodovia. ... 17
Figura 7 - Fluxograma dos tipos estabilização de solos. ... 17
Figura 8 - Localização de coleta do solo (11,895552ºS e 55,470791ºO). ... 20
Figura 9 - Extração de cascalho às margens do rio Teles Pires. ... 21
Figura 10 - Prensas para ensaio de ISC. ... 22
Figura 11 - Gráfico de proporção de mistura para materiais de base. ... 24
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas CBR – California Bearing Ratio
cm – centímetros
DER – Departamento Estadual de Rodovias D.M.T – Distância Média de Trabalho
DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes IP – Índice de Plasticidade
ISC – Índice de Suporte Califórnia kg – quilograma km² – quilômetro quadrado LL – Limite de Liquidez LP – Limite de Plasticidade m – metro min – minuto mm – milímetro MT – Mato Grosso NBR – Norma Brasileira pol – polegada
TSD – Tratamento Superficial Duplo TRB – Transportation Research Board
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Estabilização granulométrica do solo de Sinop-MT com cascalho de jazida.
2. Tema: Geotécnica
3. Delimitação do Tema: Pavimentação 4. Proponente: Rafael Silvério Rosa 5. Orientador: Thiago Pereira Pinto
6. Estabelecimento de Ensino: Unemat – Universidade do Estado de Mato Grosso
7. Público Alvo: Profissionais da área de pavimentação e terraplanagem 8. Localização: Avenida dos Ingás, 3001 - Jd Imperial, Sinop - MT, 78550-000.
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA... 9 4 OBJETIVOS ... 10 4.1 Objetivo Geral ... 10 4.2 Objetivos Específicos ... 10 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11 5.1 Solos Tropicais ... 12 5.2 Pavimentos Flexíveis ... 14
5.3 Movimentação de terra: Impactos ... 14
5.4 Estabilização de Solos ... 17
5.4.1 Estabilização Granulométrica ... 18
5.4.1.1 Base estabilizada granulometricamente ... 18
5.4.1.2 Sub-Base estabilizada granulometricamente ... 19
6 METODOLOGIA ... 20
6.1 Materiais ... 20
6.1.1 Solo ... 20
6.1.2 Material de Jazida ... 20
6.2 Métodos ... 21
6.2.1 Índice de suporte Califórnia e Expansão ... 22
7 RECURSOS HUMANOS ... 25
8 CRONOGRAMA ... 26
1 INTRODUÇÃO
Dentro da atividade de pavimentação, tanto urbana quanto rural, a operação de movimentação de solos é a mais impactante, tanto no quesito financeiro quanto ambiental. Tal operação significa oneroso custo de aquisição e manutenção de maquinários, aquisição de material granular de jazida e transporte.
Do ponto de vista logístico, na cidade de Sinop o custo dessa operação é ainda mais alto levando em consideração que o solo da sua região é composto por grande porção de finos (SILVA, 2003). Este tipo de solo não apresenta características mecânicas adequadas para compor totalmente as camadas de base e sub-base na via pavimentada (NOGAMI e VILLIBOR, 2009a). De tal maneira, existe a necessidade da busca por material com qualidade adequada nos entornos da região.
Além de representar custo elevado, a extração de material granular em jazidas ocasiona fatores negativos para o ambiente. Tais retiradas de material, quando descontroladas, afetam a superfície do terreno, as águas subterrâneas e superficiais, o solo, as condições atmosféricas e acústicas, a fauna e também a flora (ZICA, 2010).
Uma alternativa para redução desse fator negativo, nas obras de pavimentação na cidade de Sinop-MT, seria a estabilização granulométrica das camadas componentes da via pavimentada. Essa estabilização utilizaria parte de solo do terreno natural e parte de material granular oriundo de jazida.
A sub-base e base estabilizada granulometricamente são camadas constituídas por solos naturais que possuem em sua composição pedregulhos de cava, rochas alteradas, misturas artificiais de solos, de rochas alteradas, britadas ou não, misturas de diferentes tipos agregados. Tais agregados podem ser: pedra britada, pedrisco, pó de pedra, areia, ou ainda quaisquer combinação desses materiais ou de demais materiais granulares que apresentem estabilidade e durabilidade adequadas. Esses materiais devem ser capazes de resistirem às cargas previstas e à ação dos agentes climáticos, quando corretamente compactadas (DER/SP, 2006).
O Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER) estabelece valores mínimos de índices que qualificam a capacidade de carga e resistência dos materiais a serem utilizados nas camadas que compõe a via pavimentada. Dois
índices são preponderantes na escolha do material a ser utilizado, são eles o Índice de Suporte Califórnia (ISC) o índice de expansão. A mistura em questão deve apresentar os valores mínimos estabelecidos em norma dos índices citados, para que sua aplicação prática seja possível.
Este estudo pretende estabelecer um parâmetro tecnicamente confiável para servir de ponto de partida nesse tipo de operação de mistura do solo. Também, contribuir com informações relacionadas a conscientização ambiental e racionalização de materiais, diminuindo os custos da obra e seu impacto ambiental sem alterar a garantia de qualidade e funcionamento da obra.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
O contrato 052/2012 de pavimentação da prefeitura de Sinop, a fim de pavimentar parcialmente o bairro Bom Jardim, com pavimento flexível tipo TSD, é possível constatar que mais de 31% dos custos na planilha contratual eram referentes à escavação exclusive aquisição, carga, transporte e espalhamento de material de jazida e de material de bota-fora. Os custos são elevados por conta do D.M.T (Distância Média de Transporte) determinado para cálculo dos quantitativos na planilha.
Além de alto custo na operação, existe outra problemática na extração de grandes volumes de cascalho. O impacto causado ao meio ambiente no local de extração é outro ponto que merece devida atenção, tendo em vista que o índice de clandestinidade dessa atividade é significativo e preocupante.
Os impactos ambientais provocados são grandes e descontrolados, degradando ambientes de delicado equilíbrio ecológico, alterando canais naturais de rios e os aspectos paisagísticos. No geral, as cavas são utilizadas como bota-fora da construção civil e até mesmo como lixões (SILVA, 2007).
É necessário também fazer o transporte, até um depósito, do material que é escavado e não serve para compor as camadas da via, o bota-fora. Catalani (2007) diz que depósitos devem ser feitos em locais previamente escolhidos e no local as camadas de solo devem ser conformadas para que não haja deslizamentos. Tais operações referentes a bota-fora oneram mais ainda a obra de pavimentação.
Mediantes a situação apresentada, busca-se na cidade de Sinop introduzir uma prática de redução de utilização de material proveniente de jazida na pavimentação urbana, a fim de minimizar gastos e impactos ambientais e garantir as qualidade técnica atendendo valores mínimos de ISC e Expansão estabelecidos em norma.
3 JUSTIFICATIVA
Infraestrutura é o conjunto de atividades e estruturas da economia de um país que servem de base para o desenvolvimento de outras atividades. O crescimento das cidades demanda investimento em infraestrutura urbana para conforto e qualidade de vida para a população e dar continuidade ao desenvolvimento da mesma. A pavimentação das vias urbanas é peça chave nesse conjunto.
A crescente necessidade de vias pavimentadas na cidade de Sinop reflete numa maior exploração dos insumos necessários para a execução de tal. A situação torna-se um problema uma vez que o cascalho, material base que compõe as camadas da via, encontra-se distante da localidade em questão. Faz-se, então, necessário dispender maquinários ao entorno da região, a fim da aquisição desse material, ato esse que onera o valor global da obra.
Outro percalço é a consequência ambiental gerada por essa extração. Existem extrações clandestinas e que sem acompanhamento técnico logo acarretam desmatamentos, erosões, poluição de aguas, desvios de cursos de rios e alteração de paisagens em locais onde ocorre a extração de material granular de jazida.
Diante do exposto, buscam-se alternativas para reduzir o volume de material de jazida aplicado na obra, isso refletiria numa diminuição dos custos referente a combustível, transporte e manutenção de maquinário necessário para aquisição do material e também no valor global de aquisição desse material. Ainda, reduziria o impacto ambiental causado pela extração do material em sua jazida natural e o volume de bota-fora.
Essa redução aconteceria por meio de adição de parte do material do terreno natural, qualificado como de baixa capacidade de suporte, nas camadas que compõe a via pavimentada, diminuindo a quantidade de material de jazida empregada na obra e garantindo que o material final atenda as especificações mínimas de qualidade exigidas pelas normas nacionais de pavimentação urbana.
4 OBJETIVOS
4.1 Objetivo Geral
Verificar a aplicabilidade do solo de Sinop-MT estabilizado granulometricamente em obra de pavimentação.
4.2 Objetivos Específicos
Determinar uma proporção de mistura de solo do terreno natural com material de jazida que atenda os valores mínimos de ISC e Expansão estabelecidos por normas de pavimentação.
Analisar, por meio de ensaios, as características de capacidade de carga da mistura em questão.
Criar um gráfico que apresente valores de ISC para diferente proporções de mistura do solo de Sinop-MT com um de cascalho extraído das jazidas da região .
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
É comum no Brasil a falta de solos que possuam características técnicas necessárias para compor uma obra de pavimentação, próximo à localidade das operações. A partir desse ponto, é de praxe dos profissionais envolvidos realizarem o estudo dos recursos minerais disponíveis no entorno da implantação, a fim de conhecer os materiais e buscar métodos para aplicação dos mesmos na obra (ALMEIDA et al, 2010).
A busca por novas metodologias está ligada ao conceito de pavimento econômico, que é assim classificado quando na sua estrutura utilizam-se bases constituídas de solo in natura, ou em misturas, com revestimento betuminoso do tipo tratamento superficial ou concreto betuminoso usinado à quente com espessura máxima de 3,0 cm (NOGAMI e VILLIBOR, 2009ª).
DNIT (2010) afirma que o processo de estabilização granulométrica é aquele em que acontece a melhoria da capacidade de resistência dos materiais “in natura” ou mistura de materiais, mediante emprego de energia de compactação adequada, de forma a se obter um produto final com propriedades adequadas de estabilidade e durabilidade.
O solo predominante no município de Sinop, segundo Teixeira (2003), é do tipo latossolo vermelho-amarelo com predominância de minerais de argila, baixa quantidade de minerais pouco resistentes ao intemperismo. São os solos de maior ocorrência no Estado de Mato Grosso, estendendo-se por cerca de 262.000 km², principalmente em sua porção centro-norte. A ocorrência desse solo no Mato Grosso pode ser vista na Figura 1.
Figura 1 - Ocorrencia de latossolo vermelho-amarelo em Mato Grosso Fonte: Embrapa
Segundo Uieno (2011) e Simioni (2011) o solo de Sinop-MT é definido como A-4 pela tabela de classificação TRB (Transportation Research Board) de solos, que o caracteriza como um material silto-argiloso e com comportamento para subleito de sofrível a mau.
5.1 Solos Tropicais
São chamados solos tropicais aqueles que apresentam peculiaridades de propriedades e de comportamento, em decorrência da atuação nos mesmos de processos geológicos e/ou pedológicos, tipo das regiões tropicais úmidas (NOGAMI e VILLIBOR, 1995).
Para Nogami e Villibor (1995) os solos tropicais apresentam-se em: Solo com comportamento Saprolítico e solo com comportamento Laterítico.
Segundo Nogami el al (2000) os solos Saprolíticos são solos que resultam da decomposição e/ou desagregação "in situ" da rocha matriz pela ação das
intempéries, mantendo ainda de maneira nítida a estrutura da rocha que lhe deu origem. São solos, genuinamente residuais. Os solos Lateríticos São solos superficiais, típicos das partes bem drenadas das regiões tropicais úmidas, resultante de uma transformação da parte superior do subsolo pela atuação do intemperismo.
Na natureza, os solos lateríticos apresentam-se, geralmente, não saturados, com índice de vazios elevado, daí sua pequena capacidade de suporte. Quando compactados, sua capacidade de suporte é elevada, e por isto são muito empregados em pavimentação e aterros. Depois de compactado, um solo laterítico apresenta contração se o teor de umidade diminuir, mas não apresenta expansão na presença de água (PINTO, 2006).
Dados geológicos apontam a ocorrência de solo de comportamento laterítico na proximidade da cidade de Sinop. Este material ao longo do tempo comprova-se uma resistência ao cisalhamento e um aumento considerável de seu suporte por se tratar de um material que contém óxido de ferro, alumínio e magnésio, que torna as partículas quimicamente ligadas, (NOGAMI e VILLIBOR, 2009ª). A Figura 2 trás a ocorrência de solos lateríticos no Brasil.
Figura 2 - Solos Lateríticos no Brasil Fonte: NOGAMI e VILLIBOR, (2009a)
5.2 Pavimentos Flexíveis
Bernucci et al (2008), define a estrutura dos pavimentos como sendo camadas assentadas sobre uma fundação, o subleito. A interação entre essas camadas bem como suas espessuras, rigidez e tipo do subleito influenciam no comportamento estrutura do pavimento.
Os pavimentos flexíveis, em geral associados aos pavimentos asfálticos, são compostos por camada superficial asfáltica (revestimento), apoiada sobre camadas de base, de sub-base e de reforço do subleito, constituídas por materiais granulares, solos ou misturas de solos, sem adição de agentes cimentantes (BERNUCCI et al, 2008). Um esquema das camadas componentes de um pavimentos do tipo flexível pode ser visto na Figura 6.
Figura 3 - Estrutura do Pavimento Asfáltico. Fonte: Bernucci et al (2008)
5.3 Movimentação de terra: Impactos
Assim como toda exploração de algum tipo de recurso mineral, a atividade de extração de material granular em jazida e a deposição de rejeitos de obra no meio ambiente ocasionam impactos no mesmo.
Segundo Neves (s.d.) os impactos ao meio físico afetam o subsolo, as águas, o ar e o clima. Já os impactos que afetam o meio biológico são os que agem na fauna e na flora, com destaque para as espécies indicadoras da qualidade ambiental, de valor científico e econômico, raras e ameaçadas de extinção e as áreas de preservação permanente.
Uma operação comum nas obras de pavimentação é a retirada do bota-fora do local de implantação do pavimento. Os bota-foras se resumem em volumes de materiais escavados no decorrer da obra e que alí não serão mais utilizados. Neves (s.d.) afirma que as deposições desse material de qualquer modo, sem qualquer acompanhamento técnico, em locais aleatórios podem provocar a erosão desse material podendo sobrecarregar os sistemas de drenagem, matar a vegetação existente, sujar mananciais e podem até impedir a sobrevivência de espécies aquáticas.
Regiões de descarte de bota-fora, quando sem acompanhamento técnico, representam também risco para os trabalhadores que alí transitam uma vez os grandes volumes de solo depositados apresentam risco constante de desmoronamento. Um exemplo de acidente com bota-fora pode ser observado na Figura 3.
Figura 4 - Desmoronamento de bota-fora na usina de Colíder-MT. Fonte: http://www.radioprogresso640.com.br/2012/07/
Em Sinop, é possível afirmar, que em quase todas as obras de pavimentação o cascalho carregado na jazida é depositado diretamente na obra, aplicado sem qualquer tipo de estabilização, fazendo-se único componente das camadas de base e sub-base.
A respeito dos levantamentos, um ponto a ser destacado é o impacto causado no meio ambiente pela extração nas jazidas de materiais.
Quanto aos riscos ligados diretamente ao local de extração, pode-se citar (ZICA, 2010):
Alteração das características físicas e químicas do solo;
Contaminação do solo por substâncias tóxicas como óleo, graxas e combustíveis;
Extração de madeira nativa para retirada do material;
Perda da cobertura vegetal em decorrência da exploração. A vegetação exerce função de proteção do solo;
Impacto visual da área, provocando alterações estéticas na paisagem;
Destruição e redução de alguns habitats e nichos, com consequente afungentação da fauna implantada.
A Figura 4 trás a degradação de uma área próxima a Sinop, decorrente de exploração de jazida.
Figura 5 - Exploracao de cascalho próximo à Sinop. Fonte: Google Earth (2014).
Além dos problemas diretos causados pelas explorações de cascalho, surgem outros problemas indiretos. A afungetação da fauna local ocasiona acidentes como o mostrado na Figura 5.
Figura 6 - Tamanduá atropelado em Rodovia. Fonte: NEVES (S/D)
Diante do exposto, torna-se evidente a necessidade do estudo de novos métodos e práticas que possam minimizar os impactos decorrentes da movimentação de grandes volumes de terra, o domínio das características do solo da região e seu comportamento quando da sua mistura com outros materiais a fim de melhorar suas características físicas.
5.4 Estabilização de Solos
Na engenharia rodoviária, o solo é considerado um material natural de construção. Em estradas, seu emprego vai desde o subleito até as camadas mais nobres do pavimento (FRANÇA, 2003).
Acerca dos melhoramentos de solos, denominadas estabilizações, é possível apresentar a Figura 7, com a classificação dos seus principais tipos.
Figura 7 - Fluxograma dos tipos estabilização de solos. Fonte: ROZA, 2012.
A estabilização mecânica visa corrigir o solo, quanto a suas características físicas, adicionando outra parcela de solo com diferente granulometria com alteração, ou não, da energia de compactação. Processo esse que, diferentemente da estabilização físico-química, não modificam a natureza do solo.
5.4.1 Estabilização Granulométrica
Segundo PESSOA (2004), a operação de estabilizar o solo granulometricamente consiste em corrigir sua granulometria e plasticidade pela adição de quantidades de frações granulométricas ao solo.
Conforme DNER-ES303/97, os materiais utilizados para essa correção são solos, misturas de solos, escória, mistura de solos e materiais britados ou produtos provenientes de britagem.
5.4.1.1 Base estabilizada granulometricamente
Segundo o DNIT (2010), a base estabilizada granulometricamente é a camada da pavimentação destinada a resistir aos esforços verticais proveniente dos veículos, que passou por um processo de melhoria da capacidade de resistência dos seus materiais “in natura” ou mistura de materiais.
Conforme a metodologia do Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos (USACE), a composição granulométrica da base deve satisfazer uma das faixas da Tabela 1 (DNIT, 2010).
Tabela 1 - Faixas de composição granulométrica.
Tipo Para N > 5x Para N < 5x Tolerâncias da faixa de projeto Peneiras A B C D E F % em peso passando 2" 100 100 ±7 1" 75-90 100 100 100 100 ±7 3/8" 30-65 40-75 50-85 60-100 ±7 nº4 25-55 30-60 35-65 50-85 55-100 10-100 ±5 nº10 15-40 20-45 25-50 40-70 40-100 55-100 ±5 nº40 8-20 15-30 15-30 25-45 20-50 30-70 ±2 nº200 2-8 5-15 5-15 10-25 6-20 8-25 ±2
Sobre os valores dos resultados dos ensaios a se realizar, como determina DNER - ES 303/97, os resultados para Índice de Suporte Califórnia devem ser ISC ≥ 60% para Número N ≤ 5 X , ISC ≥ 80% para Número N > 5 X e os de índices de expansão ≤ 0,5%. Valores esses que são encontrados mediante Ensaio de Compactação - DNER-ME 129/94, na energia do Proctor modificado e Ensaio de Índice de Suporte Califórnia - DNER-ME 049/94.
Sobre o número N, é o número de repetições dos eixos dos veículos, equivalentes às solicitações do eixo padrão rodoviário de 8,2 tf durante o período considerado de vida útil do pavimento (DNER).
5.4.1.2 Sub-Base estabilizada granulometricamente
Segundo NORMA DNIT 139/2010 – ES, a sub-base estabilizada granulometricamente é a camada complementar à base, com as mesmas funções desta, executada sobre o subleito ou reforço do subleito, que passou por um processo de melhoria da capacidade de resistência dos seus materiais “in natura” ou mistura de materiais.
A respeito os valores dos resultados dos ensaios a se realizar, os resultados para Índice de Suporte Califórnia devem ser ISC ≥ 20% e os de índices de expansão ≤ 1%. Estes valores que são encontrados mediante Ensaio de Compactação - DNER-ME 129/94 e Ensaio de Índice de Suporte Califórnia - DNER-ME 049/94.
6 METODOLOGIA
6.1 Materiais6.1.1 Solo
O solo a ser tratado na pesquisa será coletado no bairro Bom Jardim, na cidade de Sinop, com previsão de pavimentação para o ano de 2014. Vide círculo na Figura 8.
Figura 8 - Localização de coleta do solo (11,895552ºS e 55,470791ºO). Fonte: Google Earth (2014).
As amostras serão coletadas manualmente com auxilio de ferramentas como pá, picareta e enxada numa profundidade de 0,50m a partir do nível do terreno natural.
6.1.2 Material de Jazida
O cascalho usado para a estabilização do solo tem seu ISC na ordem de 100%, conforme laudos técnicos do material. O mesmo será extraído às margens do
rio Teles Pires e da MT-222 a uma profundidade de aproximadamente 6,0m a partir do nível do terreno natural, com auxílio de escavadeira hidráulica, como mostra a Figura 9.
Figura 9 - Extração de cascalho às margens do rio Teles Pires. Fonte: Acervo próprio.
6.2 Métodos
Ambas amostras, tanto de solo a receber a estabilização quanto a de cascalho, serão coletadas e acondicionadas em sacos plásticos de capacidade de 50kg. Posteriormente encaminhadas ao laboratório de solos da prefeitura de Sinop, onde os ensaios serão realizados.
Inicialmente as amostras serão analisada individualmente, e por esses ensaios serão determinados os seguintes itens:
Limite de liquidez (ABNT, 1984a);
Massa específica dos grãos (ABNT, 1984b);
Limite de plasticidade (ABNT, 1984c);
6.2.1 Índice de suporte Califórnia e Expansão
Posteriormente à classificação dos solos, serão aferidos seus índices de suporte Califórnia e índice de expansão. O ensaio do índice de suporte Califórnia tem suas diretrizes estabelecidas pela norma DNER-ME 049/94, assim como o de expansão, e determina o valor de suporte de solos, de amostras que passam na peneira 19mm, com umidade ótima e massa específica aparente máxima seca.
Serão usados moldes cilindros metálicos para confecção dos corpos de prova e realização dos ensaios, de medidas 15,20cm de diâmetro interno e 17,80cm de altura, um soquete metálico de 4,50kg de massa para compactação, extensômetro com graduação de 0,01mm e prensa para determinação do índice. O modelo de prensa a ser usada na realização do ensaio pode ser visto na Figura 10.
Figura 10 - Prensas para ensaio de ISC. Fonte: Franco Engenharia.
Com as amostras secas, destorradas e homegenizadas moldam-se os corpos de prova. É necessario depois compactar as amostras em cinco camadas iguais de forma a ter uma altura total de 12,5cm de solo após a compactação. Cada camada receberá 12 golpes (energia normal) de soquete para materiais de sub-leito, 26 golpes (energia intermediária) para materiais de sub-base e 56 golpes (energia modificada) para materiais de base (DNER, 1994).
Após as moldagens os amostras serão colocadas em um tripé com extensômetro e ficarão imersos em agua durante 4 dias. As variações de expansao ocorridas serão anotadas a cada 24 horas.
Após esse período de saturação, cada molde será retirado da água e posto a escoar durante 15min. Posteriormente será pesado e em seguida ocorre a penetração do corpo de prova.
Na prensa, um pistão de 4,5kg de carga, zera-se o extensômetro e a partir daí com velocidade de 1,27mm/min. Serão anotados as leituras do extensômetro conforme tempo especificado, vide Tabela 2.
Tabela 2 - Leituras obatidas no exntensômetro.
Tempo Penetração Leitura do extensômetro do anel min pol mm - 0,5 0,025 0,63 - 1,0 0,050 1,27 - 1,5 0,075 1,90 - 2,0 0,100 2,54 - 3,0 0,150 3,81 - 4,0 0,200 5,08 - 6,0 0,300 7,62 - 8,0 0,400 10,16 - 10,0 0,500 12,70 - Fonte: DENER-ME 049/94
Para fins de calculo, o ISC de cada corpo de prova será obtido, adotande-se o maior dos valores obtidos na penetrações de 0,1 e 0,2 polegadas no decorrer dos ensaios.
Sobre a composição dos corpos de prova, para o ensaio do material destinado a base, serão moldado quatro corpos de prova com a seguinte proporção de mistura:
90% material de jazida e 10% material de descarte;
80% material de jazida e 20% material de descarte;
70% material de jazida e 30% material de descarte;
60% material de jazida e 40% material de descarte.
Após a obtenção dos dados, os mesmos serão colocados nos gráficos apresentados na Figura 11, obecendo os valores mínimos de expansão, a fim de traçar uma curva.
Figura 11 - Gráfico de proporção de mistura para materiais de base. Fonte: Próprio Autor
Os corpos quatro de prova destinados para o ensaio do material destinado a sub-base, terão a seguinte proporção de mistura:
50% material de jazida e 40% material de descarte;
40% material de jazida e 60% material de descarte;
30% material de jazida e 70% material de descarte;
20% material de jazida e 80% material de descarte.
Após a obtenção dos valores dos ensaios, o processo de lançamento dos dados no gráfico de proporção de mistura é repetido, com uma pequena variação ao anterior no que se refere ao valor da expansão. Os gráfico podem ser visualizados na Figura 12.
Figura 12 - Gráfico de proporção de mistura para materiais de sub-base. Fonte: Próprio Autor
A curva gerada pelos gráficos apresentará para cada valor de ISC e de Expansão o teor de cascalho que vai compor a mistura de materiais, facilitando otrabalho quando existe a necessidade de se atingir um valor de ISC ou Expansão pré-determinados.
7 RECURSOS HUMANOS
O presente estudo será realizado na Secretaria de Obras de Sinop que disponibilizará o uso do laboratório para a realização dos devidos ensaios.
O laboratório da cidade é equipado com os materiais suficientes para a execução de ensaios propostos. Entre eles:
Compactação (Proctor normal, intermediário e modificado);
Índice de Suporte Califórnia (CBR);
Granulometria para peneiramento simples;
Limite de liquidez (LL);
Índice de plasticidade (IP);
A secretaria disponibilizará, além dos equipamentos, o técnico do laboratório de solos e pavimentação, para auxiliar na pesquisa no presente estudo.
8 CRONOGRAMA
Atividade ago/14 set/14 out/14 nov/14 dez/14 Coleta de Materiais Realização de Ensaios Análise dos dados e avaliação
de viabilidade Revisão e entrega da versão
final da pesquisa Banca de avaliação do TCC
9 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6459: Solo - determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, RJ, 1984a. 6 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6508: Grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm - determinação da massa específica. Rio de Janeiro, RJ, 1984b. 8 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7180: Solo - determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, RJ, 1984c. 3 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7181: Solo - análise granulométrica. Rio de Janeiro, RJ, 1984d. 13 p.
BANCO DO NORDESTE DO BRASIL, Manual de impactos ambientais: orientações básicas sobre aspectos ambientais de atividades produtivas. Fortaleza/CE, 2008, 2ed, 297p.
BERNUCCI, L. B. et al, Pavimentação Asfáltica: formação básica para engenheiros. 1ª Ed. - Rio de Janeiro: Petrobrás ABEDA, 2008
CATALANI, L. B. et al, Pavimentação Asfáltica: formação básica para engenheiros. 1ª Ed. - Rio de Janeiro: Petrobrás ABEDA, 2008
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de Pavimentação. 3ª ed. Rio de Janeiro: Instituto de Pesquisas Rodoviárias, 2006. 274p.
FRANÇA, F. C. Estabilização química de solos para fins rodoviários: estudo de caso com o produto “RBI GRADE 81”. Viçosa, MG, 2003. 104 p. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, MG, 2003.
NEVES, L. S., Empréstimos e bota-foras na construção de rodovias: uma questão ambiental. Salvador, s.d. 31p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil). Universidade Católica do Salvador.
NOGAMI, J. S., VILLIBOR, D. F., Pavimentação de Baixo Custo com Solos Lateríticos, São Paulo, Villibor, 1995.
NOGAMI, J. S., VILLIBOR, D. F. Pavimentos de baixo custo para vias urbanas. Arte & Ciência, São Paulo, SP. 2009a.
NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F. Uma Nova Classificação de Solos para Finalidades Rodoviárias. In: Simpósio Brasileiro de Solos Tropicais em Engenharia. Separata. Rio de Janeiro, RJ. 1981.
PESSOA, H. C., Análise do solo de Urucu para fins de uso rodoviário. Dissertação de Mestrado, Universidade de Brasília, Brasília/DF, 171p., 2004.
PINTO, C. S., Curso Básico de Mecânica dos Solos. São Paulo/SP: Oficina de Textos, 2006, 356p.
RICARDO, H. S.; CATALANI, G., Manual prático de escavação: terraplanagem e escavação de rocha, 3ª. ed. – São Paulo/SP: Pini, 2007. 656p.
SIMIONI, C. F. Estudo da estabilização de solos com cal na região de Sinop - MT para fins de pavimentação Sinop, 2011. 46p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil). Universidade do Estado de Mato Grosso. Campus Universitário de Sinop. Sinop, 2011.
UIENO, M. S. Estudo da Estabilização granulométrica de solos na região de Sinop- MT, para fins de pavimentação. Sinop, 2011. 48p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil). Universidade do Estado de Mato Grosso. Campus Universitário de Sinop. Sinop, 2011.
WALLAU, J. R. Avaliação da técnica de estabilização granulométrica como revestimento primário de rodovias não pavimentadas. Ijuí, 2004. 68p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil). Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Ijuí/RS, 2004
ZICA, E. S., Estudo comparativo entre energias de compactação do subleito para subsidiar projetos de pavimentação. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto/MG, 190p.,2010.
