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Aula 03 – Estabilização Granulométrica
Eng. Civil Augusto Romanini (FACET – Sinop)
Sinop - MT
2017/1
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS DE SINOP
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
TÉCNICAS DE MELHORAMENTO DE SOLOS
V1.1
Apresentação da disciplina
Aula 01 – Solos Tropicais
Aula 02 – Estabilização Mecânica Aula 03 – Estabilização Granulométrica
Aula 04 – Estabilização Solo Cimento Aula 05 – Estabilização Solo - Cal
Aula 07 – Estabilização Solo - Betume Aula 08 – Estabilização – Compostos orgânicos
Aula 09 – Estabilização – Solo Bentonita
18/04/2017 2
Aula 06 – Práticas de campo
Aula 10 – Solo Reforçado com Fibras Aula 11 – Estabilização de Solos moles
AULAS
Aula 00 – Apresentação/Introdução
Parte II – Métodos Especiais
Parte IA – Métodos Tradicionais Básicos
Parte IB – Métodos Tradicionais Básicos
Parte I – Métodos Tradicionais Básicos
1 - Conceito inicial
2 - Tipos de estabilização granulométrica
3 - Dosagem
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Comportamento do solo é função de sua distribuição granulométrica
e da composição das suas partículas.
02/02/2016 4
1 - Conceito inicial
Estabilização Granulométrica
O que é a estabilização granulométrica?
Quando o solo do local não tem estabilidade satisfatória, e por
meio da mistura de um ou mais solos ou outros materiais cuja
a granulometria poderá corrigir a instabilidade do solo local. O
processo de estabilização granulométrica consiste na
combinação e manipulação de solos em proporções
adequadas.
02/02/2016 5
1 - Conceito inicialEstabilização Granulométrica
Processo de melhoria da capacidade resistente de 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. (DNIT,2010)
Estabilização Granulométrica
Tipos de solos – Quanto a Granulometria
Solos com poucos finos
• Estabilidade a partir do contato grão a grão.
• Baixa densidade, permeabilidade elevada
• Trabalhabilidade difícil
02/02/2016 6
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Tipos de solos – Quanto a Granulometria
Solos com grande quantidade de finos
• Densidade baixa
• Praticamente impermeável
• Estabilidade afetada pelas condições hídricas.
• Material com boa trabalhabilidade
02/02/2016 7
1 - Conceito inicialEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Tipos de solos – Quanto a Granulometria
Solos com finos suficientes para preencher os vazios:
• Estabilidade a partir do contato grão a grão.
• Densidade alta, permeabilidade baixa
• Moderada dificuldade de compactação
• Resistência ao cisalhamento relativamente alta
02/02/2016 8
1 - Conceito inicialEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Tipos de solos – Quanto a Granulometria
Solos estabilizados naturalmente são os solos bem graduados,
ou seja com granulometria continua.
02/02/2016 9
1 - Conceito inicialEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Tipos de solos – Quanto a Granulometria Granulometria Solos Brasileiros
02/02/2016 10
1 - Conceito inicialEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Solo estabilizado granulometricamente - SEG
Brita Graduada Simples - BGS
Solo Brita - SB
02/02/2016 11
Estabilização Granulométrica Tipos de estabilização granulométrica
Resíduo de Construção e Demolição
Reforço do Subleito
Sub-base
Base
Brita Corrida - BC
Estabilização Granulométrica02/02/2016 12
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos geraisSolo estabilizado granulometricamente - SEG
Estabilização Granulométrica02/02/2016 13
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos geraisSolo estabilizado granulometricamente - SEG
Estabilização Granulométrica02/02/2016 14
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos geraisSolo estabilizado granulometricamente - SEG
Materiais componentes: Solos Água
Lateríticos Saprolíticos
Estabilização Granulométrica
Brita Corrida (Bica corrida)
02/02/2016 15
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Materiais componentes: Brita graduada Água
Diâmetro máximo
de 50,8 mm3 faixas ou mais Finos entre 3% e 10%,
passante na #200
Aspectos gerais
Pó de Pedra Pedrisco Brita 0,1,2,3 e 4
Estabilização Granulométrica02/02/2016 16
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Brita Corrida (Bica corrida) Tabela das Faixa Granulométricas
CBR>100 Compra direta! Combinar com solo argiloso
Estabilização Granulométrica
Brita Graduada Simples - BGS
02/02/2016 17
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Materiais componentes: Brita graduada Água
Diâmetro máximo
de 38 mmUsual entre 25
mm ou 19 mm
Finos entre 3% e 5%,
passante na #200
Aspectos gerais
Estabilização Granulométrica
Brita Graduada Simples - BGS
• Índice de Suporte Califórnia em geral maior que 60%. Para vias de tráfego
médio, pesado ou muito pesado (N≥10E6 para repetições do eixo padrão
de 80kN), o ISC deve ser superior a 80%.
• Expansão nula ou muito baixa
• Módulo de Resiliência em geral entre 100 e 400MPa
02/02/2016 18
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de ProjetoD
ER
/PR
Estabilização Granulométrica
• Frações de agregados dosados e homogeneizados com água em usina
• Transportada por caminhões basculantes
• A distribuição do material é feita preferencialmente por vibroacabadora,
embora possa ser realizada por motoniveladora
• A compactação é feita por rolos de pneus e/ou lisos, com vibração ou não,
seguida de pneus; deve ser realizada logo após espalhamento
• Quando é base de pavimento, emprega-se uma imprimação
impermeabilizante de asfalto diluído tipo CM-30 ou outro material com as
mesmas atribuições
02/02/2016 19
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Brita Graduada Simples - BGS Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Brita Graduada Simples - BGS
02/02/2016 20
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Solo Brita - SB
02/02/2016 21
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos gerais
Materiais
componentes:Agregado ÁguaSolo
Brita Seixo Areia Cascalho
Estabilização Granulométrica
Solo Brita - SB
Em geral, misturas de solo - agregado na proporção de 20%:80%, 30%:70%
ou até 50%:50% em peso.
O solo deve ser de comportamento laterítico
O Módulo de Resiliência destas misturas dependem da porcentagem de cada
componente. Variam de 100 a 500 MPa em geral.
02/02/2016 22
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Solo Brita - SB
Materiais podem ser misturados em usinas, ou em pista com pá
carregadeira, e homogeneizados com arados ou grade de discos.
Compactados por rolo liso ou pé-de-carneiro, dependendo do tipo de
solo e de sua porcentagem na mistura.
02/02/2016 23
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Solo Brita - SB
02/02/2016 24
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Solo Brita - SB
02/02/2016 25
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Solo Brita - SB
02/02/2016 26
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
02/02/2016 27
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
02/02/2016 28
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
02/02/2016 29
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
02/02/2016 30
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
02/02/2016 31
Aspectos de Execução
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 32
Os resíduos da construção e demolição são gerados pelas atividades de
construção, reformas, reparos e demolições. Logo, na composição destes
resíduos existem componentes inorgânicos e minerais, como concretos,
argamassas e cerâmicas e componentes orgânicos como plásticos materiais
betuminosos, etc.
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos gerais
Motta
e L
eite
, S.D
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 33
As vantagens da utilização desse material são, segundo (Ângulo et al, 2003;
Nunes et al, 1996; Motta et al, 2004; Fagury & Grande, 2007):
• Baixo custo, já que grande parte dos custos é relativa ao transporte e que,
como são produzidos nas cidades, pode existir uma grande vantagem
competitiva em relação aos agregados naturais;
• Redução da demanda dos agregados primários e consequente preservação
das paisagens urbanas e das jazidas;
• Diminuição das áreas de aterro;
• Diminuição da atração de transmissores de doenças, do entupimento de
bueiros e do assoreamento dos cursos d’água e reservatório, implicando em
aumento das enchentes e inundações nas estações chuvosas;
• Preservação ambiental, o que não é quantificado monetariamente.
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos gerais
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 34
• A mistura de cerâmica com solos lateríticos foi avaliada após a compactação,
apresentando ganhos expressivos no valor do módulo de resiliência,
chegando a atingir 288% acima do módulo do agregado natural, o que diminui
a probabilidade de ruptura por fadiga (Dias & Agopyan, 2005).
• A partir de composições efetuadas em solo tropical, tipicamente laterítico,
arenoso, nas proporções de 67% e 37% de resíduo e outra mistura de 50% de
solo mais 50% de resíduo, indicaram um aumento expressivo no valor do
CBR, comparando com amostras de solo puro; (Cavalcante et al., 2006).
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos gerais
Classe A: reutilizáveis ou recicláveis como agregados,
tais como: cerâmicos, tijolos, blocos, telhas, argamassa,
concreto, etc;
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 35
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de projeto
NB
R 1
5116:2
004
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 36
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de projetoN
BR
15116:2
004
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 37
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Coleta e Separação
Materiais indesejáveisMotta e Leite, S.D
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 38
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Britagem e Peneiramento Remoção de Ferragens
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 39
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Estoque
Motta
e L
eite
, S.D
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 40
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Rachão
Pedrisco
“Brita 3 e 2’’ “Brita 1’’
Areia Bica corrida
Estabilização Granulométrica
Resíduos de Construção e Demolição
02/02/2016 41
Tipos de estabilização granulométricaEstabilização Granulométrica
Aspectos de Execução
Motta e Leite, S.D
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem
02/02/2016 42
DosagemEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem
02/02/2016 43
DosagemEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem
02/02/2016 44
DosagemEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem
Por tentativa
Por Gráficos
Algébricos
Mais usuais!
02/02/2016 45
DosagemEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem Algébricos
02/02/2016 46
DosagemEstabilização Granulométrica
Sendo os agregados(solos) A,B,C,... Com x%,y%,z%,...,passam numa série de
peneiras e desejamos projetar uma mistura “M” com m1%,m2%,m3%,
passando na mesma série de peneiras, pode-se sempre estabelecer um
sistema de equações de N, equações , em que uma delas será:
𝑥% + 𝑦% + 𝑧% = 100
E as outras N-1 equações são do tipo:
𝑥
100∙ 𝐴𝑛 +
𝑦
100∙ 𝐵𝑛 +
𝑧
100∙ 𝐶𝑛 = 𝑚𝑛
Onde:
x,y,z são as porcentagens de cada material A,B,C que entrará na mistura para
se obter o material 𝑀𝑛
𝐴𝑛, 𝐵𝑛, 𝐶𝑛 são as porcentagens passante nas “n” peneiras de uma série.
𝑚𝑛 são as porcentagens passantes ,requeridas pela especificação, para “n”
peneiras.
“n” é o número de peneiras de uma série.
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem Algébricos
02/02/2016 47
DosagemEstabilização Granulométrica
Exemplo 01 – Para uma situação hipotética , solicita-se executar uma mistura
utilizando 3 materiais, denominados como M1,M2 e M3 de modo a satisfazer a
especificação solicitada na Tabela. Os dados do material também estão na
Tabela. Utilize o ponto médio da especificação
PeneirasMaterial 1 Material 2 Material 3 Especificação
Pol mm
1" 25,4 100 - - 100,00
3/4" 19,1 88 - - 80,00 – 90,00
1/2" 12,7 75 - - 65,00 – 95,00
3/8" 9,5 53 - - 45,00 – 80,00
nº4 4,8 31 100 - 28,00 – 60,00
nº10 2 17 95 - 20,00 – 45,00
nº40 0,42 8 70 100 10,00 – 32,00
nº80 0,18 6 40 83 8,00 – 20,00
nº200 0,074 3 0 52 3,00 – 8,00
Ponto Médio
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem Por tentativa
02/02/2016 48
DosagemEstabilização Granulométrica
Peneiras Material 1%Tentativa
Material 2%Tentativa
Material 3%Tentativa
Especificação
Pol mm
1" 25,4 100 100 100 100,00
3/4" 19,1 88 100 100 80,00 – 90,00
1/2" 12,7 75 100 100 65,00 – 95,00
3/8" 9,5 53 100 100 45,00 – 80,00
nº4 4,8 31 100 100 28,00 – 60,00
nº10 2 17 95 100 20,00 – 45,00
nº40 0,42 8 70 100 10,00 – 32,00
nº80 0,18 6 40 83 8,00 – 20,00
nº200 0,074 3 0 52 3,00 – 8,00
Exemplo 02 – Para uma situação hipotética anterior, solicita-se executar uma
mistura utilizando 3 materiais, denominados como M1,M2 e M3 de modo a
satisfazer a especificação solicitada na Tabela. Os dados do material também
estão na Tabela. Utilize o ponto médio da especificação. Resolva por tentativa
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem Por Gráficos
02/02/2016 49
DosagemEstabilização Granulométrica
0,074 0,25 0,60 2,00 4,80
0
20
40
60
80
100
Porc
enta
gem
que p
assa
Diâmetro da partícula (mm)
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem Por Gráficos
02/02/2016 50
DosagemEstabilização Granulométrica
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem Situação “prática”
02/02/2016 51
DosagemEstabilização Granulométrica
Em um determinado estudo geométrico foi determinado o eixo de uma rodovia e através dos estudos
preliminares foi realizada a identificação das jazidas que forneceriam solo, areia e brita. Nas jazidas
coletou-se amostras que foram levadas ao laboratório e submetidas aos ensaios de caracterização.
Outra informação importante foi a determinação do DMT das jazidas para a execução do trecho. Há
um interesse de realizar o procedimento de estabilização granulométrica no solo que será utilizado
para a construção da base da rodovia.
Para a camada de sub-base pretende-se utilizar toda jazida 02 ;foi registrado que para atender a cota
do greide ,haverá a necessidade de remover uma quantidade significativa do material do subleito. Este
material deverá ser armazenado (em um bota-espera) e sabendo do uso da técnica de estabilização
espera-se que ele possa ser utilizado. O britador já produziu “bica corrida”, em determinado período,
que se enquadrava na faixa II. Outros materiais disponíveis são apresentados nas Tabelas a seguir
com respectiva classificação granulométrica e informações pertinentes,.
Visto que a estabilização pode viabilizar a utilização do material e ainda reduzir custos e impactos
ambientais, deseja-se saber quais as misturas podem ser realizadas que atendam a Classe C do
DNIT para misturas granulométricas para N de Projeto 10E+6 e economicamente definiu-se como
parâmetro de custos duas condicionantes, a primeira que soma as DMT dos materiais e a segunda
que quantifica peso para o “valor” do material:
𝐷𝑀𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ≤ 25,00 𝑘𝑚𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 0,00 𝑎𝑡é 4,50 − Ó𝑡𝑖𝑚𝑜𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 4,51 𝑎𝑡é 6,00 − 𝑅𝑎𝑧𝑜á𝑣𝑒𝑙𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ≥ 6,51 −𝑀𝑢𝑑𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑡é𝑐𝑛𝑖𝑐𝑎
Apresente quais misturas podem ser submetidas aos Ensaios de ISC para que possa se obter o
dimensionamento da camada de base, levando em conta a DMT e o valor total final. Apresente as
porcentagens das misturas viáveis para que o laboratório realize os ensaios.
Situação Hipotética
Estabilização Granulométrica
Métodos de dosagem Situação “prática”
02/02/2016 52
DosagemEstabilização Granulométrica
Situação Hipotética
Solos
Peneiras Solo 01 Solo 02 Solo 03 Solo 04 Solo 05
Pol mm %Passante
1" 25,4 100,00 100,00 89,90 94,90 100,00
3/8" 9,5 88,00 73,00 60,40 74,30 100,00
nº4 4,8 67,80 59,00 37,20 56,50 100,00
nº10 2 51,95 45,00 29,25 49,40 100,00
nº40 0,42 31,50 21,00 27,50 44,40 91,90
nº200 0,074 14,50 8,00 9,90 17,50 61,20
Material Granular
Peneiras Brita 01 Pedrisco Pó de pedra
Pol mm %Passante
1" 25,4 100,00 100,00 100,00
3/8" 9,5 21,00 85,00 100,00
nº4 4,8 5,00 68,00 85,00
nº10 2 2,00 17,00 58,00
nº40 0,42 1,50 3,00 32,00
nº200 0,074 1,00 4,00 12,00
Informações
Jazida Material
Fator
Custo
Material
DMT
(km)
Fator
Custo
DMT
Espessura Média
Utilizável (m)Área(m²) Estaca Lado
Distância
do
Eixo(m)
J-1 Solo 01 1,00 15,00 1,50 1,92 16000,00 150 LE 100
J-2 Solo 02 1,00 6,00 0,60 3,50 4500,00 275 LD 350
J-3Solo 03 1,25 16,00 1,60 3,20 12000,00 710 LE 2500
Solo 04 1,25 16,00 1,60 2,70 9000,00 710 LE 2100
Subleito Solo 05 0,50 0,00 0,20 0,55 200000,00 Eixo Eixo Eixo
Pedreira
Brita 01 2,00 7,00 0,70 15,00 10000,00 1100 LD 1750
Pedrisco 2,00 7,00 0,70 15,00 10000,00 1100 LD 1750
Pó de pedra 1,25 7,00 0,70 15,00 10000,00 1100 LD 1750*Para a utilização de brita corrida considerar o fator custo igual 2,00 para custo de material e 0,70 para DMT/ Área disponível do subleito é referente a extensão do trecho
Estabilização Granulométrica02/02/2016 53
MOTTA, R. S. Estudo laboratorial de agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil para aplicação em
pavimentação de baixo volume de tráfego. Dissertação (Mestrado). Escola Politécnica, Universidade de São
Paulo. São Paulo, 2005.
CARNEIRO, A. P., BURGOS, P. C., ALBERTE, E. P. V. Uso do agregado reciclado em camadas de base e sub-
base de pavimentos. Projeto Entulho Bom. Salvador: EDUFBA / Caixa Econômica Federal, 2001. p.190-227.
PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO. São Paulo. 2003. PMSP/SP ETS – 001/2003 – Camadas de
reforço do subleito, sub-base e base mista de pavimento com agregado reciclado de resíduos sólidos da
construção civil. Disponível em:
<http://ww2.prefeitura.sp.gov.br//arquivos/secretarias/infraestruturaurbana/normas_tecnicas_de_pavimentacao/pm
spets0012003.pdf>. Acesso em 20 de fev. 2016
BERNUCCI, L. L. B., LEITE, F. C., MOTTA, R. S. Aplicação de agregado reciclado de RCD em pavimentação:
sistema viário da USP-Leste. In: SEMINÁRIO GESTÃO E RECICLAGEM DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E
DEMOLIÇÃO AVANÇOS E DESAFIOS, São Paulo, 2005. São Paulo, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solo – Análise granulométrica. Rio de Janeiro,
1984.
__. NBR 15115: Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil - Execução de camadas de
pavimentação – Procedimentos. Rio de Janeiro, 2004.
Referências
AGOPYAN, V.;JONH,V.; Reciclagem de Resíduos da Construção. In: Seminário de Resíduos Sólidos Domésticos.
São Paulo-SP. 2000.
Estabilização Granulométrica
Obrigado pela atenção.
Perguntas?
02/02/2016 54