1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
49
Mecânica dos Solos 2
UNESP
1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
2
Mecânica dos Solos 2
UNESP
2
Mecânica dos Solos 2
UNESP
34
Mecânica dos Solos 2
UNESP
1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
36
Mecânica dos Solos 2
UNESP
12
Mecânica dos Solos 2
UNIFACEAR
Texto de pré-visualização
estufa a 71C por 42h escovamento do corpodeprova r ir e são do corpodeprova em água por 5h início de um novo ciclo repetir o processo de imersão e escovamento mais 11 vezes ao final do 12 ciclo o corpodeprova vai para estufa a 105C até constância de peso determinar os pesos secos f Compressão simples Ensaio de compressão simples em corposdeprova moldados com os mesmos 3 teores fixados anteriormente Avaliar no mínimo duas amostras por teor de cimento g Interpretação dos resultados Será adotado como teor em peso de cimento o menor dos teores com os quais os corposdeprova ensaiados satisfaçam aos dados da tabela abaixo Admitese interpolar os resultados para determinar o menor teor de cimento que satisfaça os requisitos do item anterior A resistência à compressão simples será a correspondente àquela do teor indicado seja a obtida do ensaio ou a da interpolação Classificação TRB dos solos Perda máxima de peso no ensaio de durabilidade A1 A24 A25 A3 14 A26 A27 A4 A5 10 A6 A75 A76 7 h Apresentação dos resultados O teor de cimento indicado em peso é convertido em teor de cimento em volume pela fórmula Cv 100 Cp 100 Cp δs δc sendo teor de cimento em volume volume de cimento solto em relação ao volume de solocimento compactado Cv teor de cimento em peso peso de cimento em relação ao peso do solo seco Cp massa específica aparente máxima do solocimento compactado ρsc gdm³ massa específica do cimento solto admitida igual a 1430 gdm³ ρc A Figura 1 é um ábaco para a conversão direta do teor de cimento de peso para volume Figura 1 Ábaco para transformar teor de cimento em peso em teor de cimento em volume 42 Norma Simplificada de Dosagem de Solocimento Duração de 10 a 12 dias Aplicável em solos que satisfaçam as condições no máximo 50 de material com diâmetro 005 mm silte argila e no máximo 20 de material com diâmetro 0005 mm argila De acordo com a granulometria do solo duas normas simplificadas podem ser empregadas A e B a Norma Simplificada A Quando o solo apresentar silte argila φ 005 mm 50 argila φ 0005 mm 20 100 passando na 48 mm Determinação do teor de cimento a Estimar a massa específica aparente seca máxima da mistura Figura 2 b Estimar o teor de cimento Figura 3 c Ensaio de compactação da mistura de solocimento ρd max e Wot d Reestimar a porcentagem de cimento pela Figura 3 Caso as massas específicas aparentes secas máximas e obtidas do ensaio sejam muito discrepantes repetir o item c Nota Este método se aplica em pavimentos de concreto simples e com barras de transferência e naqueles pavimentos dotados de armadura descontínua ou contínua sem função estrutural Fatores de segurança para cargas Tipo de Pavimento FSC para ruas com tráfego com pequena porcentagem de caminhões e pisos em condições semelhantes de tráfego estacionamentos por exemplo 10 para estradas e vias com moderada frequência de caminhões 11 para altos volumes de caminhões 12 pavimentos que necessitem de um desempenho acima do normal Até 15 III CARACTERÍSTICAS DO SUBLEITO Estudo geotécnico idem pavimentos flexíveis Compactação pelo Proctor normal ou levemente superior Observar variações bruscas dos materiais e a sua expansibilidade Índice de plasticidade Porcentagem de inchamento Grau de expansibilidade Até 10 Até 2 Não expansivo 10 a 20 2 a 4 Moderadamente expansivo acima de 20 acima de 4 Altamente expansivo No dimensionamento de pavimentos rígidos pelo método de WESTERGAARD com relação ao suporte do subleito ou subbase como se verá admitese que a pressão exercida em qualquer ponto da fundação seja diretamente proporcional à deflexão da placa naquele ponto À constante de proporcionalidade chamase coeficiente de recalque ou módulo de reação k Calculase então k q w Sendo kcoeficiente de recalque Mpam qpressão transmitida à fundação Mpa wdeslocamento vertical da área carregada m Relação aproximada entre o tipo de solo do subleito e o coeficiente de recalque Tipo de Solo AASHTMO M 145 Coeficiente de Recalque MPam kgfcm²cm A1a 110 110 A1b 70 165 70 165 A24 A25 80 80 A26 A27 50 90 50 90 A3 55 90 50 90 A4 25 80 25 80 A5 50 50 A6 60 60 A75 A76 60 60 Determinar o coeficiente de recalque ou módulo de reação do subleito ou de Westergaard k DNIT ME 0552004 pressões verticais em placa com diâmetro 76cm medir os deslocamentos verticais correspondentes Notas KR KB KS e Kref representam os coeficientes estruturais do revestimento base subbase e reforço do subleito respectivamente H20 a espessura fornecida pelo gráfico para material de CBR 20 e Hn idem idem para material de CBR n A espessura total da base e revestimento necessários para proteção da subbase será determinada considerando a capacidade de suporte mínima CBR 20 exigida para os materiais constituintes dessa camada subbase Em bases estabilizadas ou de macadame hidráulico adicionar um tratamento superficial simples sobre a imprimação para melhorar a resistência da interface entre a camada de rolamento e a base e produzir maior impermeabilização da base A base poderá ser do tipo mista convencional constituída para tráfego muito leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e de macadame hidráulico 7cm no mínimo e para tráfego leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e macadame hidráulico 10cm no mínimo Espessuras das camadas do pavimento flexível DNIT 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 10 101 102 103 104 105 106 107 Operações de eixo de 18000 lb 82 ton IS OU CBR 20 IS OU CBR 15 IS OU CBR 12 IS OU CBR 10 IS OU CBR 08 IS OU CBR 6 IS OU CBR 5 IS OU CBR 4 IS OU CBR 3 IS OU CBR 2 IS OU CBR 1 4 Algumas sugestões a Adotar nos acostamentos na parte correspondente à camada de base materiais próprios para subbase granular de excelente qualidade incluindo solos estabilizados quimicamente b Considerar para efeito de escolha de revestimento tráfego correspondente a 1 do tráfego na pista C Quando há carência de dados sobre o tráfego é conveniente executar a pavimentação por etapas eliminandose posteriormente as irregularidades que surgirem Gráficos de equivalência estrutural TRIPLO DUPLO EIXOS EM TANDEM Dimensionamento de pavimentos DNIT 3 g Acostamentos Não há dados seguros para o dimensionamento de acostamentos A sua espessura está condicionada à da pista de rolamento Adimitemse reduções na espessura da camada de rolamento A solicitação de cargas no entanto é diferente e pode haver soluções diferentes da pista de tráfego Acostamento com a mesma estrutura da pista produz efeitos benéficos à pista e reduz problemas de drenagem Geralmente na parte correspondente às camadas de reforço e subbase adotase para acostamentos a mesma estrutura da pista Esta solução poderá incluir a camada de base quando o custo desta camada não é muito elevado O revestimento do acostamento pode ser sempre de categoria inferior ao da pista de rolamento Espessura mínima de revestimento Valor de N Espessura mínima do revestimento R N 10⁶ Tratamento superficial betuminoso 05 a 50cm 10⁶ N 5 10⁶ Revestimento betuminoso espessura 5cm 5 10⁶ N 10⁷ Concreto asfáltico espessura 75cm 5cm DERSP 10⁷ N 5 10⁷ Concreto asfáltico espessura 10cm 75cm DERSP N 5 10⁷ Concreto asfáltico espessura 125cm 100cm DERSP N número de operações do eixo padrão no período de vida útil do pavimento Sendo coeficiente estrutural do revestimento Kr coeficiente estrutural da base Kb coeficiente estrutural da subbase Ks coeficiente estrutural do reforço do subleito Kref Coeficiente de Equivalência Estrutural K DNIT Camadas componentes do pavimento Coeficiente K Base ou revestimento de concreto betuminoso 200 Base ou revestimento prémisturado a quente de graduação densa 170 Base ou revestimento prémisturado a frio de graduação densa 140 Base ou revestimento betuminoso por penetração 120 Camadas granulares 100 Solocimento com resistência à compressão em 7 dias 45Kgcm² 170 Solocimento com resistência à compressão em 7 dias entre 45 e 28Kgcm² 140 Solocimento com resistência à compressão em 7 dias entre 28 e 21Kgcm² 120 Base de solocal 120 RKr BKb H20 1 RKr BKb h20Ks Hn 2 RKr BKb h20Ks hₙKref Hm 3 Dimensionamento de pavimentos DNIT 2 2 Propriedades dos materiais granulares a Terraplenagem corte e aterro Expansão 4 Grau de compactação 95 PN b Subleito SI CBRSI 2 Proctor normal expansão 2 escarificar 15cm do material e compactalo com γmax na energia do Proctor normal GC 100 ou 90 do Proctor modificado no caso de material impróprio substituílo até 10m c Reforço do subleito Ref a CBRRef CBRSI b expansão 1 com sobrecarga 10 Ib c mesmas condições de compactação do subleito d Subbase Sb a CBR 20 b IG 0 c expansão 1 com sobrecarga 10 Ib e Base B a CBR 80 b expansão 05 com sobrecarga 10 Ib c LL 25 d IP 6 Nota Para LL 25 ou IP 6 podese empregar o material desde que EA 30 Quando o número de repetições do eixo padrão N durante o período de projeto 5 x 10⁶ é permitido CBR 60 e faixas granulométricas E e F CBR 40 condições especiais falta de material f Condições Espessuras das camadas granulares compactar 10cm edificar 15cm Drenagem superficial eficiente Nível dágua abaixo de 15m Dimensionamento de pavimentos DNIT 4 Notas Kr Kb Ks e Kref representam os coeficientes estruturais do revestimento base subbase e reforço do subleito respectivamente H20 a espessura fornecida pelo gráfico para material de CBR 20 e Hn idem idem para material de CBR n A espessura total da base e revestimento necessários para proteção da subbase será determinada considerando a capacidade de suporte mínima CBR 20 exigida para os materiais constituintes dessa camada subbase Em bases estabilizadas ou de macadame hidráulico adicionar um tratamento superficial simples sobre a imprimação para melhorar a resistência da interface entre a camada de rolamento e a base e produzir maior impermeabilização da base A base poderá ser do tipo mista convencional constituída para tráfego muito leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e de macadame hidráulico 7cm no mínimo e para tráfego leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e macadame hidráulico 10cm no mínimo Espessuras das camadas do pavimento flexíve DNIT Figura 31 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos simples Figura 32 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos tandem duplos Determinar o coeficiente de recalque ou módulo de reação do subleito ou de Westergaard k DNIT ME 0552004 pressões verticais em placa com diâmetro 76cm medir os deslocamentos verticais correspondentes Recomendações Controlar a compactação 50cm da superfície de terraplenagem Energia do Proctor normal Subleito de material expansivo edificar camada isolante 15cm de material bom Relação entre o CBR e o coeficiente de recalque k do subleito IV CARACTERÍSTICAS DA SUBBASE Funções Uniformizar o suporte Evitar o efeito das variações volumétricas do subleito Evitar o bombeamento Tipos Granulares não consolidaveis e pouco espessos Φ do agregado 15 da espessura da subbase passando na 200 35 IP 6 LL 25 pequena consolidação sob ação do tráfego areia argila p 005 mm 30 argila p 0005 mm 20 passando na 191 mm A determinação do teor de cimento é semelhante a Norma A porém utilizando dois outros ábacos Figura 6 A verificação dos resultados é idêntica à Norma A mas emprega outro ábaco Figura 7 Adimitem mesmas considerações da Norma A para a análise dos resultados Figura 33 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos tandem tríplos Figura 5 Método B massa específica aparente máxima estimada Figura 6 Método B teor de cimento em peso indicado Figura 7 Método B mínima resistência à compressão do corpodeprova aos 7 dias 5 OUTROS MATERIAIS 51 Solo melhorado com cimento Material obtido mediante adição de pequenas quantidades de cimento no solo 2 a 4 Neste caso buscase melhorar a plasticidade e a sensibilidade do material à água É considerado material camada flexível 52 Solocal É uma mistura de solo cal e água e às vezes cinza volante uma pozolana artificial O teor de cal mais freqüente é de 5 a 6 e o processo de estabilização ocorre por modificação do solo no que refere à sua plasticidade e sensibilidade à água carbonatação que é uma cimentação fraca pozolanização que é uma cimentação forte 53 Solo melhorado com cal É a mistura que se obtêm quando há predominância do primeiro dos efeitos acima descritos Camada flexível 54 Solobetume É uma mistura de solo água e material betuminoso Tratase de uma mistura considerada flexível 55 Bases e subbases rígidas Bases e subbases rígidas são constituídas por materiais cimentados sobretudo concreto de cimento Estas camadas têm acentuada resistência à tração fator determinante no seu dimensionamento Dividemse em dois tipos principais de concreto concreto plástico adensamento por vibração manual ou mecânica concreto magro pequeno consumo de cimento semelhante àquele usado em fundações mas com consistência adequada para a compactação com equipamentos rodoviários 3 EXECUÇÃO 31 Serviços Gerais Os equipamentos a locação e o nivelamento empregam os mesmos procedimentos utilizados na construção e controle das bases granulares Uso ou não de fôrmas para o confinamento do material A espessura h da camada acabada 10cm h 15cm Umedecer o solo antes de adicionar o cimento Garantir homogeneidade à mistura Suspensão dos serviços em dias de chuva Controle rigoroso dos materiais empregados na mistura 32 Equipamentos Mistura em central ou na pista Motoniveladora com escarificador Pulvirmisturador Trator de esteiras ou pneumático Carrotanque distribuidor de água Rolos compactadores pédecarneiro liso lisovibratório e pneumático Central de mistura com capacidade adequada à obra 33 Controle Geométrico 10cm quanto a largura da plataforma Até 20 em excesso para flecha de abaulamento não tolerando falta 10cm quanto a espessura do projeto 34 Compactação e Acabamento A compactação e o acabamento são semelhantes aos serviços adotados em bases granulares 4 DOSAGEM DA MISTURA DE SOLOCIMENTO 41 Norma Geral de Dosagem de SoloCimento Há dois métodos de dosagem do solocimento norma geral e a norma simplificada A norma geral é admitida para qualquer tipo de solo e tem duração de 45 a 60 dias a Ensaios preliminares Determinação do LL dos solos MB 30 ABNT Determinação do LP dos solos MB 31 ABNT Análise granulométrica dos solos MB 32 ABNT Determinação da absorção dos grãos de pedregulho MB 29 ABNT Determinação da massa específica dos grãos de solos MB 28 ABNT b Denominação dos solos Tipo de material Diâmetro das partículas mm Pedregulho graúdo 48 76 Pedregulho fino 20 48 Areia grossa 042 20 Areia fina 005 042 Silte 0005 005 Argila 0005 c Dosagem do teor de cimento Estimar o teor provável de cimento para o ensaio de compactação de acordo com a tabela abaixo Classificação TRB dos solos Teor de cimento em peso A 1a 5 A 1b 6 A 2 7 A 3 9 Unesp Campus de Ilha Solteira Pavimentação Prof Jairo Lima Assunto Dimensionamento de Pavimentos Rígidos DNIT IPR 714 2005 I PRINCIPAIS TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS a Pavimentos de concreto simples sem aço placas curtas 5 a 6m b Concreto simples com barras de transferência barras curtas de aço na meia seção da placa de concreto para a transmissão de artificial de esforços placas de 9 a 12m c Concreto com armadura distribuída descontínua armadura de aço e barras de transferência placas de até 30m d Concreto com armadura distribuída contínua sem juntas transversais de retração e armadura pesada II MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO O método dos elementos finitos substituiu a análise estrutural de Westergaard fundação contínua e de Burmister camadas múltiplas a PCA 1966 concreto simples Método clássico e com maior histórico de uso Fundamentase no modelo de fadiga do concreto e no conceito das placas elásticas apoiadas em fundação contínua b PCA 1984 concreto simples Considera o modelo de erosão e não de fadiga elementos finitos c Pavimentos de concretos estruturalmente armados baseado nas tensões e momentos fletores Notas o telas soldadas aço CA 50 o resistência do concreto 25MPa o acostamento recuos e pátios peças prémoldadas Método da PCA 1984 concreto simples Análise estrutural de elementos finitos Transferência de cargas nas juntas transversais Existência ou não de acostamento de concreto Contribuição de subbases de concreto rolado ou convencional e de solocimento Ação de eixos tandem triplo Considera o modelo de ruína por erosão da fundação do pavimento modelo modificado de fadiga Verificar na Figura 4 em função da porcentagem de silte argila do solo a mínima resistência à compressão a ser obtida Caso a média de resistência à compressão do ensaio com os corposdeprova seja superior à obtida na Figura 4 o teor utilizado será adotado Se a média for inferior à obtida na Figura 4 a amostra será analisada pela Norma Geral moldandose corposdeprova para os ensaios de durabilidade no teor indicado anteriormente obtido da Figura 3 e com teor 2 acima deste b Norma Simplificada B Indicada quando o solo analisado apresentar silte argila φ 005 mm 50 argila φ 0005 mm 20 100 passando na 191 mm A determinação do teor de cimento é semelhante a Norma A porém utilizando dois outros ábacos Figuras 5 e 6 A verificação dos resultados é idêntica à Norma A mas emprega outro ábaco Figura 7 Admitemse as mesmas considerações da Norma A para a análise dos resultados 4 DOSAGEM DA MISTURA DE SOLOCIMENTO 41 norma Geral de Dosagem de SoloCimento Há dois métodos de dosagem do solocimento norma geral e a norma simplificada A norma geral é a para qualquer tipo de solo e tem duração de 45 a 60 dias a Ensaios preliminares Determinação do LL dos solos MB 30 ABNT Determinação do LP dos solos MB 31 ABNT Análise granulométrica dos solos MB 32 ABNT Determinação da absorção dos grãos de pedregulho MB 29 ABNT Determinação da massa específica dos grãos de solos MB 28 ABNT b Denominação dos solos Tipo de material Diâmetro das partículas mm Pedregulho graúdo 48 76 Pedregulho fino 20 48 Areia grossa 042 20 Areia fina 005 042 Silte 0005 005 Argila 0005 c Dosagem do teor de cimento Estimar o teor provável de cimento para o ensaio de compactação de acordo com a tabela abaixo Classificação TRB dos solos Teor de cimento em peso A 1a 5 A 1b 6 A 2 7 A 3 9 A 4 10 A 5 10 A 6 12 A 7 13 d Compactação de corposdeprova Determinar a massa específica aparente seca máxima ρd max e a umidade ótima Wot e Durabilidade Ciclos de molhagem secagem e escovamento do corpodeprova moldados com três teores diferentes de cimento um definido pela tabela acima e os outros dois com teores de cimento 2 acima e 2 abaixo daquele São 12 ciclos executados de acordo com o roteiro moldagem do corpodeprova de solocimento cura do corpodeprova em câmara úmida por 7 dias após a cura imersão em água por 5h estufa a 71C por 42h escovamento do corpodeprova reimersão do corpodeprova em água por 5h início de um novo ciclo repetir o processo de imersão e escovamento mais 11 vezes ao final do 12c ciclo o corpodeprova vai para estufa a 105C até constância de peso determinar os pesos secos f Compressão simples Ensaio de compressão simples em corposdeprova moldados com os mesmos 3 teores fixados anteriormente Avaliar no mínimo duas amostras por teor de cimento g Interpretação dos resultados Será adotado como teor em peso de cimento o menor dos teores com os quais os corposdeprova ensaiados satisfacam aos dados da tabela abaixo Admitese interpolar os resultados para determinar o menor teor de cimento que satisfaça os requisitos do item anterior A resistência à compressão simples será a correspondente àquela do teor indicado seja a obtida do ensaio ou a da interpolação Classificação TRB dos solos Perda máxima de peso no ensaio de durabilidade A 1 A 2 4 A 2 5 A 3 14 A 2 6 A 2 7 A 4 A 5 10 A 6 A 7 5 A 7 6 7 h Apresentação dos resultados O teor de cimento indicado em peso é convertido em teor de cimento em volume pela fórmula Figura 1 Ábaco para transformar teor de cimento em peso em teor de cimento em volume 42 Norma Simplificada de Dosagem de Solocimento Duração de 10 a 12 dias Aplicável em solos que satisfaçam as condições no máximo 50 de material com diâmetro 005 mm silte argila e no máximo 20 de material com diâmetro 0005 mm argila De acordo com a granulometria do solo duas normas simplificadas podem ser empregadas A e B a Norma Simplificada A Quando o solo apresentar silte argila φ 005 mm 50 argila φ 0005 mm 20 100 passando na 48 mm Determinação do teor de cimento a Estimar a massa específica aparente seca máxima da mistura Figura 2 b Estimar o teor de cimento Figura 3 c Ensaio de compactação da mistura de solocimento ρd max e Wot d Reestimar a porcentagem de cimento pela Figura 3 Caso as massas específicas aparentes secas máximas e obtidas do ensaio sejam muito discrepantes repetir o item c e Moldar 3 corposdeprova em Wot e ρd max f Após 7 dias de cura em cámara úmida determinar a resistência a compressão simples dos 3 corposdeprova g Interpretação dos resultados Figura 2 Método A densidade aparente máxima estimada Dimensionamento de pavimento rígido 5 Figura 20 Aumento de k devido à presença de subbase de solocimento Dimensionamento de pavimento rígido 6 Figura 31 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos simples Dimensionamento de pavimento rígido 4 IV CARACTERÍSTICAS DA SUBBASE Funções Uniformizar o suporte Evitar o efeito das variações volumétricas do subleito Evitar o bombeamento Tipos Granulares não consolidáveis e pouco espessos φ do agregado 15 da espessura da subbase passando na 200 35 IP 6 LL 25 pequena consolidação sob ação do tráfego Estabilizadas com cimento Tipos de Estabilização Requisitos Mínimos de Granulometria e Outros Requisitos de Dosagem Espessuras Usuais Solocimento Figura 14 1 Resistência mínima a compressão simples aos 7 dias entre 14 e 21 MPa 2 Consumo mínimo de cimento igual a 5 em massa 10cm a 20cm Brita tratada com cimento Figura 15 1 Resistência à compressão simples aos 7 dias entre 35 e 50 MPa 2 Consumo mínimo de cimento igual a 3 em massa 10cm a 20cm Concreto pobre ou rolado Figura 16 1 Resistência característica à compressão simples aos 7 dias entre 30 e 70 MPa 2 Relação cimentoagregado entre 115 e 122 75cm a 15cm Solo melhorado com cimento DNERESP0971 1 Índice de suporte Califórnia igual ou maior que 30 conforme DNERESP 0971 2 Consumo mínimo de cimento igual a 3 em massa 10cm a 20cm Recomendações Recomendável para volume de tráfego 300 a 400 veículos comerciais por dia por faixa de tráfego Calcular o coeficiente de recalque da subbase ábacos subbase granular subbase tratada com cimento subbase de solocimento subbase de concreto rolado Dimensionamento de pavimentos DNIT 9 IV DIMENSIONAMENTO MÉTODO DO MCT 41 Classificação do tráfego Via Função dominante Tráfego previsto Vida de projeto anos Volume inicial da faixa mais carregada N N típico Veículo leve Caminhão e ônibus V1 Via local Residencial sem passagem Muito leve 10 3 10⁴ 10⁴ V2 Via secundária Local residencial com passagem Leve 10 100 a 400 4 a 20 28 x 10⁴ 14 x 10⁵ 10⁵ V3 Via principal Coletora secundária Médio 401 a 1500 21 a 100 14 x 10⁵ 70 x 10⁵ 5 10⁵ 42 Espessura total do pavimento Curva 1 tráfego muito leve N típico 10⁴ solicitações do eixo padrão Curva 2 tráfego leve N típico 10⁵ solicitações do eixo padrão Material do subleito Proctor normal CBRsi 2 Expsi 2 43 Revestimento Tráfego Tipo de revestimento Espessura minima cm Muito leve PMQ 35 CBUQ 30 Leve PMQ 40 CBUQ 35 PMQ prémisturado a quente CBUQ concreto betuminoso usinado a quente 44 Espessuras das c 19 Dimensionamento de pavimentos DNIT 10 43 Revestimento Tráfego Tipo de revestimento Espessura minima cm Muito leve PMQ 35 CBUQ 30 Leve PMQ 40 CBUQ 35 PMQ prémisturado a quente CBUQ concreto betuminoso usinado a quente 44 Espessuras das camadas granulares R x KR B x KB Hsb R X KR B x KB hsb X Ksb HRef R x KR B x KB hsb x Ksb hRef x Kre f HSI Sendo R espessura do revestimento cm KR coeficiente estrutural do revestimento B espessura da base cm KB coeficiente estrutural da base hsb espessura da subbase cm Ksb coeficiente estrutural da subbase hRef espessura do reforço do subleito cm 45 Características geotécnicas e geométricas das camadas Camada Tipo Características CBR Exp Espessura cm Reforço do subleito Solos selecionados CBRRef CBRsi 2 15 Subbase Estabilizados granulometricamente 30 10 15 Solos lateríticos 20 10 15 Base Estabilizados granulometricamente 80 05 10 Argila laterítica 12 05 15 Solos lateríticos in natura 40 03 15 Solo laterítico agregado slad tráfego leve 50 05 15 Slad tráfego médio 80 05 15 20 Dimensionamento de pavimentos DNIT 11 VI Coeficiente de equivalência estrutural K com base na PMSP Camada do pavimento Coeficiente estrutural K Base ou revestimento de concreto betuminoso 20 Base ou revestimento de concreto magro pobre rolado 20 Base ou revestimento prémisturado a quente e graduação densa binder 18 Base ou revestimento prémisturado a frio de graduação densa 14 Base ou revestimento betuminoso por penetração 12 Paralelepípedo 10 Camada de isolamento ou bloqueio 10 Base de brita graduada macadame betuminoso ou estabilizada granulometricamente 10 Subbase granular ou estabilizada com aditivo Variável Reforço do subleito Variável Base de solocimento ou brita com cimento com resistência à compressão aos 7 dias 45 MPa 17 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias entre 28 e 45 MPa 14 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias entre 28 e 21 MPa 12 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias 21 MPa 10 Areia 10 Dimensionamento de pavimentos DNIT 7 3 Coeficiente de Equivalência Estrutural K para a Prefeitura de São Paulo Camada do pavimento Coeficiente estrutural K Base ou revestimento de concreto asfáltico 200 Base ou revestimento de concreto magro compactado com rolo 200 Base ou revestimento prémisturado a quente de gradação densa binder 180 Base ou revestimento prémisturado a frio de gradação densa 140 Base ou revestimento betuminoso por penetração 120 Paralelepípedos 100 Base de brita graduada simples macadame hidráulico e estabilizadas granulometricamente 100 Subbases granulares ou estabilizadas com aditivos 10 Reforço do subleito 10 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias superior a 45 Kgcm2 170 Idem com resistência à compressão aos 7 dias entre 45 e 28 Kgcm2 140 Idem com resistência à compressão aos 7 dias menor que 28 Kgcm2 ou igual a 21 Kgcm2 120 Idem com resistência à compressão aos 7 dias inferior a 21 Kgcm2 100 Os coeficientes estruturais da subbase granular e do reforço do subleito serão obtidos pelas expressões KSB ³CBRSB ³CBRREF KREF ³CBRREF ³CBRSL sendo CBRSL suporte do subleito CBRREF suporte do reforço do subleito CBRSB suporte da subbase Das expressões acima resultam CBRSL CBRREF ou CBRREF CBRSL K 11 072 12 075 13 076 14 078 15 080 16 082 17 083 18 085 19 086 20 088 21 090 22 091 23 092 24 094 25 095 26 096 27 097 28 098 29 099 30 100 Dimensionamento de pavimentos DNIT 8 4 Materiais das Diversas Camadas do Pavimento Em bases e subbases estabilizadas granulometricamente além da obediência às especificações das normas correspondentes os materiais ou misturas de materiais deverão satisfazer às seguintes exigências de CBR mínimo e de expansão máxima medida com sobrecarga de 45 kg Bases CBR 60 ou 80 Expansão 03 Subbases CBR 20 Expansão 05 Para as bases e subbases estabilizadas granulometricamente serão tolerados IP maior que 6 e LL maior que 25 desde que sejam satisfeitas as equações a seguir apresentadas X 100 IP 100 ρS X LP 100 100 ρg X 100 LL 100 ρS 100 ρg Sendo IP índice de plasticidade LP limite de plasticidade LL limite de liquidez ρS massa específica aparente seca após a compactação ρg massa específica das partículas sólidas X porcentagem em peso de material passando na peneira nº 40 042 mm Materiais próprios para reforço do subleito são os do CBR superior ao do subleito e expansão máxima de 2 medida com sobrecarga de 45 kg 5 Hipóteses de Dimensionamento As características dos materiais consideradas no dimensionamento do pavimento requerem a existência de drenagem superficial adequada e lençol dágua subterrâneo rebaixado de no mínimo 150 m em relação ao greide de terraplenagem acabada Os requisitos de compactação das camadas do pavimento e melhoria do subleito são os seguintes a revestimentos de concreto asfáltico e de prémisturado a quente deverão ser compactados a no mínimo 95 da densidade aparente de projeto b bases e subbases granulares deverão ser compactadas a no mínimo 95 do Proctor modificado c reforços de subleito quando executados com solos A24 e A4 TRB deverão ser compactadas a no mínimo 95 do Proctor modificado d solos de substituição argilosos devem ser compactados a no mínimo 95 do Proctor normal e no caso de aproveitamento do subleito da pista existente o solo na profundidade de 15cm abaixo do greide deverá ser escarificado umedecido e compactado a no mínimo 95 do Proctor normal no caso de solos siltosos ou argilosos e 95 do Proctor modificado no caso de solos granulares f a compactação das camadas de subbase e base estabilizadas granulometricamente de reforço do subleito e do subleito na profundidade de 15cm abaixo do greide regularizado deverá ser executada com grau de umidade dentro do intervalo de 10 do valor da umidade ótima III DIMENSIONAMENTO MÉTODO DO DER SP IPDEP00001 2006 1 Tipos e Espessuras Mínimas de Revestimento Tipo e Espessura do Revestimento Asfáltico Número N Tratamentos superficiais asfálticos duplos e triplos N 1 x 10⁶ Concreto asfáltico com 50 cm de espessura 1 x 10⁶ N 5 x 10⁶ Concreto asfáltico com 75 cm de espessura 5 x 10⁶ N 1 x 10⁷ Concreto asfáltico com 100 cm de espessura 1 x 10⁷ N 25 x 10⁷ Concreto asfáltico com 125 cm de espessura 25 x 10⁷ N 5 x 10⁷ Concreto asfáltico com 150 cm de espessura N 5 x 10⁷ Faixa exclusiva de ônibus mínimo 10cm de concreto asfáltico Neste caso o projetista poderá adotar CBUA modificado com polímeros No caso de bases coesivas e para tráfego entre 5x10⁶ e 5x10⁷ recomendase que o revestimento seja constituído por tratamento superficial triplo de 25 a 30 cm de espessura Para revestimento de concreto betuminoso sobre base de solocimento recomendase a execução de tratamento betuminoso simples entre a base e o revestimento As bases de solo arenoso fino de comportamento laterítico somente recomendadas para tráfego 5 x 10⁶ deverão satisfazer às exigências contidas nas normas correspondentes Se for utilizado este tipo de base para N entre 10⁶ e 5 x 10⁶ recomendase a execução de tratamento superficial simples camada protetora sob a camada de rolamento de tratamento superficial duplo e triplo 2 Espessura das Demais Camadas CBR da subbase granular 30 DERSP Se o CBR da subbase for igual ou superior a 40 e para N 5 x 10⁶ admitese substituir na equação 1 H20 por 080 H20 Para N 5 x 10⁷ recomendase substituir na mesma equação H20 por 120 H20 A espessura mínima a adotar para camadas granulares é de 10 dez centímetros Ábaco de dimensionamento para tráfego leve e médio Algumas sugestões a Adotar nos acostamentos na parte correspondente à camada de base materiais próprios para subbase granular de excelente qualidade incluindo solos estabilizados quimicamente b Considerar para efeito de escolha de revestimento tráfego correspondente a 1 do tráfego na pista c Quando há carência de dados sobre o tráfego é conveniente executar a pavimentação por etapas eliminandose posteriormente as irregularidades que surgirem Gráficos de equivalência estrutural Caminhões Médios Caminhões Pesados Reboques e Semireboques Fator de Veículo 50 50 68 60 40 58 70 30 47 80 20 37 Fonte DERSP 2002 III DIMENSIONAMENTO MÉTODO DO DER SP IPDEP00001 2006 1 Tipos e Espessuras Mínimas de Revestimento Tipo e Espessura do Revestimento Asfáltico Número N Tratamentos superficiais asfálticos duplos e triplos N 1 x 10⁶ Concreto asfáltico com 50 cm de espessura 1 x 10⁶ N 5 x 10⁶ Concreto asfáltico com 75 cm de espessura 5 x 10⁶ N 1 x 10⁷ Concreto asfáltico com 100 cm de espessura 1 x 10⁷ N 25 x 10⁷ Concreto asfáltico com 125 cm de espessura 25 x 10⁷ N 5 x 10⁷ Concreto asfáltico com 150 cm de espessura N 5 x 10⁷ Faixa exclusiva de ônibus mínimo 10cm de concreto asfáltico Neste caso o projetista poderá adotar CBUA modificado com polímeros No caso de bases coesivas e para tráfego entre 5x10⁶ e 5x10⁷ recomendase que o revestimento seja constituído por tratamento superficial triplo de 25 a 30 cm de espessura Para revestimento de concreto betuminoso sobre base de solocimento recomendase a execução de tratamento betuminoso simples entre a base e o revestimento As bases de solo arenoso fino de comportamento latérico somente recomendadas para tráfego 5 x 10⁶ deverão satisfazer às exigências contidas nas normas correspondentes Se for utilizado este tipo de base para N entre 10⁶ e 5x10⁷ deverá haver camada superficial simples camada protetora sob a camada de rolamento de tratamento superficial duplo e triplo
1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
49
Mecânica dos Solos 2
UNESP
1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
2
Mecânica dos Solos 2
UNESP
2
Mecânica dos Solos 2
UNESP
34
Mecânica dos Solos 2
UNESP
1
Mecânica dos Solos 2
UNESP
36
Mecânica dos Solos 2
UNESP
12
Mecânica dos Solos 2
UNIFACEAR
Texto de pré-visualização
estufa a 71C por 42h escovamento do corpodeprova r ir e são do corpodeprova em água por 5h início de um novo ciclo repetir o processo de imersão e escovamento mais 11 vezes ao final do 12 ciclo o corpodeprova vai para estufa a 105C até constância de peso determinar os pesos secos f Compressão simples Ensaio de compressão simples em corposdeprova moldados com os mesmos 3 teores fixados anteriormente Avaliar no mínimo duas amostras por teor de cimento g Interpretação dos resultados Será adotado como teor em peso de cimento o menor dos teores com os quais os corposdeprova ensaiados satisfaçam aos dados da tabela abaixo Admitese interpolar os resultados para determinar o menor teor de cimento que satisfaça os requisitos do item anterior A resistência à compressão simples será a correspondente àquela do teor indicado seja a obtida do ensaio ou a da interpolação Classificação TRB dos solos Perda máxima de peso no ensaio de durabilidade A1 A24 A25 A3 14 A26 A27 A4 A5 10 A6 A75 A76 7 h Apresentação dos resultados O teor de cimento indicado em peso é convertido em teor de cimento em volume pela fórmula Cv 100 Cp 100 Cp δs δc sendo teor de cimento em volume volume de cimento solto em relação ao volume de solocimento compactado Cv teor de cimento em peso peso de cimento em relação ao peso do solo seco Cp massa específica aparente máxima do solocimento compactado ρsc gdm³ massa específica do cimento solto admitida igual a 1430 gdm³ ρc A Figura 1 é um ábaco para a conversão direta do teor de cimento de peso para volume Figura 1 Ábaco para transformar teor de cimento em peso em teor de cimento em volume 42 Norma Simplificada de Dosagem de Solocimento Duração de 10 a 12 dias Aplicável em solos que satisfaçam as condições no máximo 50 de material com diâmetro 005 mm silte argila e no máximo 20 de material com diâmetro 0005 mm argila De acordo com a granulometria do solo duas normas simplificadas podem ser empregadas A e B a Norma Simplificada A Quando o solo apresentar silte argila φ 005 mm 50 argila φ 0005 mm 20 100 passando na 48 mm Determinação do teor de cimento a Estimar a massa específica aparente seca máxima da mistura Figura 2 b Estimar o teor de cimento Figura 3 c Ensaio de compactação da mistura de solocimento ρd max e Wot d Reestimar a porcentagem de cimento pela Figura 3 Caso as massas específicas aparentes secas máximas e obtidas do ensaio sejam muito discrepantes repetir o item c Nota Este método se aplica em pavimentos de concreto simples e com barras de transferência e naqueles pavimentos dotados de armadura descontínua ou contínua sem função estrutural Fatores de segurança para cargas Tipo de Pavimento FSC para ruas com tráfego com pequena porcentagem de caminhões e pisos em condições semelhantes de tráfego estacionamentos por exemplo 10 para estradas e vias com moderada frequência de caminhões 11 para altos volumes de caminhões 12 pavimentos que necessitem de um desempenho acima do normal Até 15 III CARACTERÍSTICAS DO SUBLEITO Estudo geotécnico idem pavimentos flexíveis Compactação pelo Proctor normal ou levemente superior Observar variações bruscas dos materiais e a sua expansibilidade Índice de plasticidade Porcentagem de inchamento Grau de expansibilidade Até 10 Até 2 Não expansivo 10 a 20 2 a 4 Moderadamente expansivo acima de 20 acima de 4 Altamente expansivo No dimensionamento de pavimentos rígidos pelo método de WESTERGAARD com relação ao suporte do subleito ou subbase como se verá admitese que a pressão exercida em qualquer ponto da fundação seja diretamente proporcional à deflexão da placa naquele ponto À constante de proporcionalidade chamase coeficiente de recalque ou módulo de reação k Calculase então k q w Sendo kcoeficiente de recalque Mpam qpressão transmitida à fundação Mpa wdeslocamento vertical da área carregada m Relação aproximada entre o tipo de solo do subleito e o coeficiente de recalque Tipo de Solo AASHTMO M 145 Coeficiente de Recalque MPam kgfcm²cm A1a 110 110 A1b 70 165 70 165 A24 A25 80 80 A26 A27 50 90 50 90 A3 55 90 50 90 A4 25 80 25 80 A5 50 50 A6 60 60 A75 A76 60 60 Determinar o coeficiente de recalque ou módulo de reação do subleito ou de Westergaard k DNIT ME 0552004 pressões verticais em placa com diâmetro 76cm medir os deslocamentos verticais correspondentes Notas KR KB KS e Kref representam os coeficientes estruturais do revestimento base subbase e reforço do subleito respectivamente H20 a espessura fornecida pelo gráfico para material de CBR 20 e Hn idem idem para material de CBR n A espessura total da base e revestimento necessários para proteção da subbase será determinada considerando a capacidade de suporte mínima CBR 20 exigida para os materiais constituintes dessa camada subbase Em bases estabilizadas ou de macadame hidráulico adicionar um tratamento superficial simples sobre a imprimação para melhorar a resistência da interface entre a camada de rolamento e a base e produzir maior impermeabilização da base A base poderá ser do tipo mista convencional constituída para tráfego muito leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e de macadame hidráulico 7cm no mínimo e para tráfego leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e macadame hidráulico 10cm no mínimo Espessuras das camadas do pavimento flexível DNIT 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 10 101 102 103 104 105 106 107 Operações de eixo de 18000 lb 82 ton IS OU CBR 20 IS OU CBR 15 IS OU CBR 12 IS OU CBR 10 IS OU CBR 08 IS OU CBR 6 IS OU CBR 5 IS OU CBR 4 IS OU CBR 3 IS OU CBR 2 IS OU CBR 1 4 Algumas sugestões a Adotar nos acostamentos na parte correspondente à camada de base materiais próprios para subbase granular de excelente qualidade incluindo solos estabilizados quimicamente b Considerar para efeito de escolha de revestimento tráfego correspondente a 1 do tráfego na pista C Quando há carência de dados sobre o tráfego é conveniente executar a pavimentação por etapas eliminandose posteriormente as irregularidades que surgirem Gráficos de equivalência estrutural TRIPLO DUPLO EIXOS EM TANDEM Dimensionamento de pavimentos DNIT 3 g Acostamentos Não há dados seguros para o dimensionamento de acostamentos A sua espessura está condicionada à da pista de rolamento Adimitemse reduções na espessura da camada de rolamento A solicitação de cargas no entanto é diferente e pode haver soluções diferentes da pista de tráfego Acostamento com a mesma estrutura da pista produz efeitos benéficos à pista e reduz problemas de drenagem Geralmente na parte correspondente às camadas de reforço e subbase adotase para acostamentos a mesma estrutura da pista Esta solução poderá incluir a camada de base quando o custo desta camada não é muito elevado O revestimento do acostamento pode ser sempre de categoria inferior ao da pista de rolamento Espessura mínima de revestimento Valor de N Espessura mínima do revestimento R N 10⁶ Tratamento superficial betuminoso 05 a 50cm 10⁶ N 5 10⁶ Revestimento betuminoso espessura 5cm 5 10⁶ N 10⁷ Concreto asfáltico espessura 75cm 5cm DERSP 10⁷ N 5 10⁷ Concreto asfáltico espessura 10cm 75cm DERSP N 5 10⁷ Concreto asfáltico espessura 125cm 100cm DERSP N número de operações do eixo padrão no período de vida útil do pavimento Sendo coeficiente estrutural do revestimento Kr coeficiente estrutural da base Kb coeficiente estrutural da subbase Ks coeficiente estrutural do reforço do subleito Kref Coeficiente de Equivalência Estrutural K DNIT Camadas componentes do pavimento Coeficiente K Base ou revestimento de concreto betuminoso 200 Base ou revestimento prémisturado a quente de graduação densa 170 Base ou revestimento prémisturado a frio de graduação densa 140 Base ou revestimento betuminoso por penetração 120 Camadas granulares 100 Solocimento com resistência à compressão em 7 dias 45Kgcm² 170 Solocimento com resistência à compressão em 7 dias entre 45 e 28Kgcm² 140 Solocimento com resistência à compressão em 7 dias entre 28 e 21Kgcm² 120 Base de solocal 120 RKr BKb H20 1 RKr BKb h20Ks Hn 2 RKr BKb h20Ks hₙKref Hm 3 Dimensionamento de pavimentos DNIT 2 2 Propriedades dos materiais granulares a Terraplenagem corte e aterro Expansão 4 Grau de compactação 95 PN b Subleito SI CBRSI 2 Proctor normal expansão 2 escarificar 15cm do material e compactalo com γmax na energia do Proctor normal GC 100 ou 90 do Proctor modificado no caso de material impróprio substituílo até 10m c Reforço do subleito Ref a CBRRef CBRSI b expansão 1 com sobrecarga 10 Ib c mesmas condições de compactação do subleito d Subbase Sb a CBR 20 b IG 0 c expansão 1 com sobrecarga 10 Ib e Base B a CBR 80 b expansão 05 com sobrecarga 10 Ib c LL 25 d IP 6 Nota Para LL 25 ou IP 6 podese empregar o material desde que EA 30 Quando o número de repetições do eixo padrão N durante o período de projeto 5 x 10⁶ é permitido CBR 60 e faixas granulométricas E e F CBR 40 condições especiais falta de material f Condições Espessuras das camadas granulares compactar 10cm edificar 15cm Drenagem superficial eficiente Nível dágua abaixo de 15m Dimensionamento de pavimentos DNIT 4 Notas Kr Kb Ks e Kref representam os coeficientes estruturais do revestimento base subbase e reforço do subleito respectivamente H20 a espessura fornecida pelo gráfico para material de CBR 20 e Hn idem idem para material de CBR n A espessura total da base e revestimento necessários para proteção da subbase será determinada considerando a capacidade de suporte mínima CBR 20 exigida para os materiais constituintes dessa camada subbase Em bases estabilizadas ou de macadame hidráulico adicionar um tratamento superficial simples sobre a imprimação para melhorar a resistência da interface entre a camada de rolamento e a base e produzir maior impermeabilização da base A base poderá ser do tipo mista convencional constituída para tráfego muito leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e de macadame hidráulico 7cm no mínimo e para tráfego leve de macadame betuminoso 5cm no mínimo e macadame hidráulico 10cm no mínimo Espessuras das camadas do pavimento flexíve DNIT Figura 31 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos simples Figura 32 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos tandem duplos Determinar o coeficiente de recalque ou módulo de reação do subleito ou de Westergaard k DNIT ME 0552004 pressões verticais em placa com diâmetro 76cm medir os deslocamentos verticais correspondentes Recomendações Controlar a compactação 50cm da superfície de terraplenagem Energia do Proctor normal Subleito de material expansivo edificar camada isolante 15cm de material bom Relação entre o CBR e o coeficiente de recalque k do subleito IV CARACTERÍSTICAS DA SUBBASE Funções Uniformizar o suporte Evitar o efeito das variações volumétricas do subleito Evitar o bombeamento Tipos Granulares não consolidaveis e pouco espessos Φ do agregado 15 da espessura da subbase passando na 200 35 IP 6 LL 25 pequena consolidação sob ação do tráfego areia argila p 005 mm 30 argila p 0005 mm 20 passando na 191 mm A determinação do teor de cimento é semelhante a Norma A porém utilizando dois outros ábacos Figura 6 A verificação dos resultados é idêntica à Norma A mas emprega outro ábaco Figura 7 Adimitem mesmas considerações da Norma A para a análise dos resultados Figura 33 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos tandem tríplos Figura 5 Método B massa específica aparente máxima estimada Figura 6 Método B teor de cimento em peso indicado Figura 7 Método B mínima resistência à compressão do corpodeprova aos 7 dias 5 OUTROS MATERIAIS 51 Solo melhorado com cimento Material obtido mediante adição de pequenas quantidades de cimento no solo 2 a 4 Neste caso buscase melhorar a plasticidade e a sensibilidade do material à água É considerado material camada flexível 52 Solocal É uma mistura de solo cal e água e às vezes cinza volante uma pozolana artificial O teor de cal mais freqüente é de 5 a 6 e o processo de estabilização ocorre por modificação do solo no que refere à sua plasticidade e sensibilidade à água carbonatação que é uma cimentação fraca pozolanização que é uma cimentação forte 53 Solo melhorado com cal É a mistura que se obtêm quando há predominância do primeiro dos efeitos acima descritos Camada flexível 54 Solobetume É uma mistura de solo água e material betuminoso Tratase de uma mistura considerada flexível 55 Bases e subbases rígidas Bases e subbases rígidas são constituídas por materiais cimentados sobretudo concreto de cimento Estas camadas têm acentuada resistência à tração fator determinante no seu dimensionamento Dividemse em dois tipos principais de concreto concreto plástico adensamento por vibração manual ou mecânica concreto magro pequeno consumo de cimento semelhante àquele usado em fundações mas com consistência adequada para a compactação com equipamentos rodoviários 3 EXECUÇÃO 31 Serviços Gerais Os equipamentos a locação e o nivelamento empregam os mesmos procedimentos utilizados na construção e controle das bases granulares Uso ou não de fôrmas para o confinamento do material A espessura h da camada acabada 10cm h 15cm Umedecer o solo antes de adicionar o cimento Garantir homogeneidade à mistura Suspensão dos serviços em dias de chuva Controle rigoroso dos materiais empregados na mistura 32 Equipamentos Mistura em central ou na pista Motoniveladora com escarificador Pulvirmisturador Trator de esteiras ou pneumático Carrotanque distribuidor de água Rolos compactadores pédecarneiro liso lisovibratório e pneumático Central de mistura com capacidade adequada à obra 33 Controle Geométrico 10cm quanto a largura da plataforma Até 20 em excesso para flecha de abaulamento não tolerando falta 10cm quanto a espessura do projeto 34 Compactação e Acabamento A compactação e o acabamento são semelhantes aos serviços adotados em bases granulares 4 DOSAGEM DA MISTURA DE SOLOCIMENTO 41 Norma Geral de Dosagem de SoloCimento Há dois métodos de dosagem do solocimento norma geral e a norma simplificada A norma geral é admitida para qualquer tipo de solo e tem duração de 45 a 60 dias a Ensaios preliminares Determinação do LL dos solos MB 30 ABNT Determinação do LP dos solos MB 31 ABNT Análise granulométrica dos solos MB 32 ABNT Determinação da absorção dos grãos de pedregulho MB 29 ABNT Determinação da massa específica dos grãos de solos MB 28 ABNT b Denominação dos solos Tipo de material Diâmetro das partículas mm Pedregulho graúdo 48 76 Pedregulho fino 20 48 Areia grossa 042 20 Areia fina 005 042 Silte 0005 005 Argila 0005 c Dosagem do teor de cimento Estimar o teor provável de cimento para o ensaio de compactação de acordo com a tabela abaixo Classificação TRB dos solos Teor de cimento em peso A 1a 5 A 1b 6 A 2 7 A 3 9 Unesp Campus de Ilha Solteira Pavimentação Prof Jairo Lima Assunto Dimensionamento de Pavimentos Rígidos DNIT IPR 714 2005 I PRINCIPAIS TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS a Pavimentos de concreto simples sem aço placas curtas 5 a 6m b Concreto simples com barras de transferência barras curtas de aço na meia seção da placa de concreto para a transmissão de artificial de esforços placas de 9 a 12m c Concreto com armadura distribuída descontínua armadura de aço e barras de transferência placas de até 30m d Concreto com armadura distribuída contínua sem juntas transversais de retração e armadura pesada II MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO O método dos elementos finitos substituiu a análise estrutural de Westergaard fundação contínua e de Burmister camadas múltiplas a PCA 1966 concreto simples Método clássico e com maior histórico de uso Fundamentase no modelo de fadiga do concreto e no conceito das placas elásticas apoiadas em fundação contínua b PCA 1984 concreto simples Considera o modelo de erosão e não de fadiga elementos finitos c Pavimentos de concretos estruturalmente armados baseado nas tensões e momentos fletores Notas o telas soldadas aço CA 50 o resistência do concreto 25MPa o acostamento recuos e pátios peças prémoldadas Método da PCA 1984 concreto simples Análise estrutural de elementos finitos Transferência de cargas nas juntas transversais Existência ou não de acostamento de concreto Contribuição de subbases de concreto rolado ou convencional e de solocimento Ação de eixos tandem triplo Considera o modelo de ruína por erosão da fundação do pavimento modelo modificado de fadiga Verificar na Figura 4 em função da porcentagem de silte argila do solo a mínima resistência à compressão a ser obtida Caso a média de resistência à compressão do ensaio com os corposdeprova seja superior à obtida na Figura 4 o teor utilizado será adotado Se a média for inferior à obtida na Figura 4 a amostra será analisada pela Norma Geral moldandose corposdeprova para os ensaios de durabilidade no teor indicado anteriormente obtido da Figura 3 e com teor 2 acima deste b Norma Simplificada B Indicada quando o solo analisado apresentar silte argila φ 005 mm 50 argila φ 0005 mm 20 100 passando na 191 mm A determinação do teor de cimento é semelhante a Norma A porém utilizando dois outros ábacos Figuras 5 e 6 A verificação dos resultados é idêntica à Norma A mas emprega outro ábaco Figura 7 Admitemse as mesmas considerações da Norma A para a análise dos resultados 4 DOSAGEM DA MISTURA DE SOLOCIMENTO 41 norma Geral de Dosagem de SoloCimento Há dois métodos de dosagem do solocimento norma geral e a norma simplificada A norma geral é a para qualquer tipo de solo e tem duração de 45 a 60 dias a Ensaios preliminares Determinação do LL dos solos MB 30 ABNT Determinação do LP dos solos MB 31 ABNT Análise granulométrica dos solos MB 32 ABNT Determinação da absorção dos grãos de pedregulho MB 29 ABNT Determinação da massa específica dos grãos de solos MB 28 ABNT b Denominação dos solos Tipo de material Diâmetro das partículas mm Pedregulho graúdo 48 76 Pedregulho fino 20 48 Areia grossa 042 20 Areia fina 005 042 Silte 0005 005 Argila 0005 c Dosagem do teor de cimento Estimar o teor provável de cimento para o ensaio de compactação de acordo com a tabela abaixo Classificação TRB dos solos Teor de cimento em peso A 1a 5 A 1b 6 A 2 7 A 3 9 A 4 10 A 5 10 A 6 12 A 7 13 d Compactação de corposdeprova Determinar a massa específica aparente seca máxima ρd max e a umidade ótima Wot e Durabilidade Ciclos de molhagem secagem e escovamento do corpodeprova moldados com três teores diferentes de cimento um definido pela tabela acima e os outros dois com teores de cimento 2 acima e 2 abaixo daquele São 12 ciclos executados de acordo com o roteiro moldagem do corpodeprova de solocimento cura do corpodeprova em câmara úmida por 7 dias após a cura imersão em água por 5h estufa a 71C por 42h escovamento do corpodeprova reimersão do corpodeprova em água por 5h início de um novo ciclo repetir o processo de imersão e escovamento mais 11 vezes ao final do 12c ciclo o corpodeprova vai para estufa a 105C até constância de peso determinar os pesos secos f Compressão simples Ensaio de compressão simples em corposdeprova moldados com os mesmos 3 teores fixados anteriormente Avaliar no mínimo duas amostras por teor de cimento g Interpretação dos resultados Será adotado como teor em peso de cimento o menor dos teores com os quais os corposdeprova ensaiados satisfacam aos dados da tabela abaixo Admitese interpolar os resultados para determinar o menor teor de cimento que satisfaça os requisitos do item anterior A resistência à compressão simples será a correspondente àquela do teor indicado seja a obtida do ensaio ou a da interpolação Classificação TRB dos solos Perda máxima de peso no ensaio de durabilidade A 1 A 2 4 A 2 5 A 3 14 A 2 6 A 2 7 A 4 A 5 10 A 6 A 7 5 A 7 6 7 h Apresentação dos resultados O teor de cimento indicado em peso é convertido em teor de cimento em volume pela fórmula Figura 1 Ábaco para transformar teor de cimento em peso em teor de cimento em volume 42 Norma Simplificada de Dosagem de Solocimento Duração de 10 a 12 dias Aplicável em solos que satisfaçam as condições no máximo 50 de material com diâmetro 005 mm silte argila e no máximo 20 de material com diâmetro 0005 mm argila De acordo com a granulometria do solo duas normas simplificadas podem ser empregadas A e B a Norma Simplificada A Quando o solo apresentar silte argila φ 005 mm 50 argila φ 0005 mm 20 100 passando na 48 mm Determinação do teor de cimento a Estimar a massa específica aparente seca máxima da mistura Figura 2 b Estimar o teor de cimento Figura 3 c Ensaio de compactação da mistura de solocimento ρd max e Wot d Reestimar a porcentagem de cimento pela Figura 3 Caso as massas específicas aparentes secas máximas e obtidas do ensaio sejam muito discrepantes repetir o item c e Moldar 3 corposdeprova em Wot e ρd max f Após 7 dias de cura em cámara úmida determinar a resistência a compressão simples dos 3 corposdeprova g Interpretação dos resultados Figura 2 Método A densidade aparente máxima estimada Dimensionamento de pavimento rígido 5 Figura 20 Aumento de k devido à presença de subbase de solocimento Dimensionamento de pavimento rígido 6 Figura 31 Ábaco para dimensionamento da espessura de pavimentos rodoviários de concreto caso de eixos simples Dimensionamento de pavimento rígido 4 IV CARACTERÍSTICAS DA SUBBASE Funções Uniformizar o suporte Evitar o efeito das variações volumétricas do subleito Evitar o bombeamento Tipos Granulares não consolidáveis e pouco espessos φ do agregado 15 da espessura da subbase passando na 200 35 IP 6 LL 25 pequena consolidação sob ação do tráfego Estabilizadas com cimento Tipos de Estabilização Requisitos Mínimos de Granulometria e Outros Requisitos de Dosagem Espessuras Usuais Solocimento Figura 14 1 Resistência mínima a compressão simples aos 7 dias entre 14 e 21 MPa 2 Consumo mínimo de cimento igual a 5 em massa 10cm a 20cm Brita tratada com cimento Figura 15 1 Resistência à compressão simples aos 7 dias entre 35 e 50 MPa 2 Consumo mínimo de cimento igual a 3 em massa 10cm a 20cm Concreto pobre ou rolado Figura 16 1 Resistência característica à compressão simples aos 7 dias entre 30 e 70 MPa 2 Relação cimentoagregado entre 115 e 122 75cm a 15cm Solo melhorado com cimento DNERESP0971 1 Índice de suporte Califórnia igual ou maior que 30 conforme DNERESP 0971 2 Consumo mínimo de cimento igual a 3 em massa 10cm a 20cm Recomendações Recomendável para volume de tráfego 300 a 400 veículos comerciais por dia por faixa de tráfego Calcular o coeficiente de recalque da subbase ábacos subbase granular subbase tratada com cimento subbase de solocimento subbase de concreto rolado Dimensionamento de pavimentos DNIT 9 IV DIMENSIONAMENTO MÉTODO DO MCT 41 Classificação do tráfego Via Função dominante Tráfego previsto Vida de projeto anos Volume inicial da faixa mais carregada N N típico Veículo leve Caminhão e ônibus V1 Via local Residencial sem passagem Muito leve 10 3 10⁴ 10⁴ V2 Via secundária Local residencial com passagem Leve 10 100 a 400 4 a 20 28 x 10⁴ 14 x 10⁵ 10⁵ V3 Via principal Coletora secundária Médio 401 a 1500 21 a 100 14 x 10⁵ 70 x 10⁵ 5 10⁵ 42 Espessura total do pavimento Curva 1 tráfego muito leve N típico 10⁴ solicitações do eixo padrão Curva 2 tráfego leve N típico 10⁵ solicitações do eixo padrão Material do subleito Proctor normal CBRsi 2 Expsi 2 43 Revestimento Tráfego Tipo de revestimento Espessura minima cm Muito leve PMQ 35 CBUQ 30 Leve PMQ 40 CBUQ 35 PMQ prémisturado a quente CBUQ concreto betuminoso usinado a quente 44 Espessuras das c 19 Dimensionamento de pavimentos DNIT 10 43 Revestimento Tráfego Tipo de revestimento Espessura minima cm Muito leve PMQ 35 CBUQ 30 Leve PMQ 40 CBUQ 35 PMQ prémisturado a quente CBUQ concreto betuminoso usinado a quente 44 Espessuras das camadas granulares R x KR B x KB Hsb R X KR B x KB hsb X Ksb HRef R x KR B x KB hsb x Ksb hRef x Kre f HSI Sendo R espessura do revestimento cm KR coeficiente estrutural do revestimento B espessura da base cm KB coeficiente estrutural da base hsb espessura da subbase cm Ksb coeficiente estrutural da subbase hRef espessura do reforço do subleito cm 45 Características geotécnicas e geométricas das camadas Camada Tipo Características CBR Exp Espessura cm Reforço do subleito Solos selecionados CBRRef CBRsi 2 15 Subbase Estabilizados granulometricamente 30 10 15 Solos lateríticos 20 10 15 Base Estabilizados granulometricamente 80 05 10 Argila laterítica 12 05 15 Solos lateríticos in natura 40 03 15 Solo laterítico agregado slad tráfego leve 50 05 15 Slad tráfego médio 80 05 15 20 Dimensionamento de pavimentos DNIT 11 VI Coeficiente de equivalência estrutural K com base na PMSP Camada do pavimento Coeficiente estrutural K Base ou revestimento de concreto betuminoso 20 Base ou revestimento de concreto magro pobre rolado 20 Base ou revestimento prémisturado a quente e graduação densa binder 18 Base ou revestimento prémisturado a frio de graduação densa 14 Base ou revestimento betuminoso por penetração 12 Paralelepípedo 10 Camada de isolamento ou bloqueio 10 Base de brita graduada macadame betuminoso ou estabilizada granulometricamente 10 Subbase granular ou estabilizada com aditivo Variável Reforço do subleito Variável Base de solocimento ou brita com cimento com resistência à compressão aos 7 dias 45 MPa 17 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias entre 28 e 45 MPa 14 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias entre 28 e 21 MPa 12 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias 21 MPa 10 Areia 10 Dimensionamento de pavimentos DNIT 7 3 Coeficiente de Equivalência Estrutural K para a Prefeitura de São Paulo Camada do pavimento Coeficiente estrutural K Base ou revestimento de concreto asfáltico 200 Base ou revestimento de concreto magro compactado com rolo 200 Base ou revestimento prémisturado a quente de gradação densa binder 180 Base ou revestimento prémisturado a frio de gradação densa 140 Base ou revestimento betuminoso por penetração 120 Paralelepípedos 100 Base de brita graduada simples macadame hidráulico e estabilizadas granulometricamente 100 Subbases granulares ou estabilizadas com aditivos 10 Reforço do subleito 10 Base de solocimento com resistência à compressão aos 7 dias superior a 45 Kgcm2 170 Idem com resistência à compressão aos 7 dias entre 45 e 28 Kgcm2 140 Idem com resistência à compressão aos 7 dias menor que 28 Kgcm2 ou igual a 21 Kgcm2 120 Idem com resistência à compressão aos 7 dias inferior a 21 Kgcm2 100 Os coeficientes estruturais da subbase granular e do reforço do subleito serão obtidos pelas expressões KSB ³CBRSB ³CBRREF KREF ³CBRREF ³CBRSL sendo CBRSL suporte do subleito CBRREF suporte do reforço do subleito CBRSB suporte da subbase Das expressões acima resultam CBRSL CBRREF ou CBRREF CBRSL K 11 072 12 075 13 076 14 078 15 080 16 082 17 083 18 085 19 086 20 088 21 090 22 091 23 092 24 094 25 095 26 096 27 097 28 098 29 099 30 100 Dimensionamento de pavimentos DNIT 8 4 Materiais das Diversas Camadas do Pavimento Em bases e subbases estabilizadas granulometricamente além da obediência às especificações das normas correspondentes os materiais ou misturas de materiais deverão satisfazer às seguintes exigências de CBR mínimo e de expansão máxima medida com sobrecarga de 45 kg Bases CBR 60 ou 80 Expansão 03 Subbases CBR 20 Expansão 05 Para as bases e subbases estabilizadas granulometricamente serão tolerados IP maior que 6 e LL maior que 25 desde que sejam satisfeitas as equações a seguir apresentadas X 100 IP 100 ρS X LP 100 100 ρg X 100 LL 100 ρS 100 ρg Sendo IP índice de plasticidade LP limite de plasticidade LL limite de liquidez ρS massa específica aparente seca após a compactação ρg massa específica das partículas sólidas X porcentagem em peso de material passando na peneira nº 40 042 mm Materiais próprios para reforço do subleito são os do CBR superior ao do subleito e expansão máxima de 2 medida com sobrecarga de 45 kg 5 Hipóteses de Dimensionamento As características dos materiais consideradas no dimensionamento do pavimento requerem a existência de drenagem superficial adequada e lençol dágua subterrâneo rebaixado de no mínimo 150 m em relação ao greide de terraplenagem acabada Os requisitos de compactação das camadas do pavimento e melhoria do subleito são os seguintes a revestimentos de concreto asfáltico e de prémisturado a quente deverão ser compactados a no mínimo 95 da densidade aparente de projeto b bases e subbases granulares deverão ser compactadas a no mínimo 95 do Proctor modificado c reforços de subleito quando executados com solos A24 e A4 TRB deverão ser compactadas a no mínimo 95 do Proctor modificado d solos de substituição argilosos devem ser compactados a no mínimo 95 do Proctor normal e no caso de aproveitamento do subleito da pista existente o solo na profundidade de 15cm abaixo do greide deverá ser escarificado umedecido e compactado a no mínimo 95 do Proctor normal no caso de solos siltosos ou argilosos e 95 do Proctor modificado no caso de solos granulares f a compactação das camadas de subbase e base estabilizadas granulometricamente de reforço do subleito e do subleito na profundidade de 15cm abaixo do greide regularizado deverá ser executada com grau de umidade dentro do intervalo de 10 do valor da umidade ótima III DIMENSIONAMENTO MÉTODO DO DER SP IPDEP00001 2006 1 Tipos e Espessuras Mínimas de Revestimento Tipo e Espessura do Revestimento Asfáltico Número N Tratamentos superficiais asfálticos duplos e triplos N 1 x 10⁶ Concreto asfáltico com 50 cm de espessura 1 x 10⁶ N 5 x 10⁶ Concreto asfáltico com 75 cm de espessura 5 x 10⁶ N 1 x 10⁷ Concreto asfáltico com 100 cm de espessura 1 x 10⁷ N 25 x 10⁷ Concreto asfáltico com 125 cm de espessura 25 x 10⁷ N 5 x 10⁷ Concreto asfáltico com 150 cm de espessura N 5 x 10⁷ Faixa exclusiva de ônibus mínimo 10cm de concreto asfáltico Neste caso o projetista poderá adotar CBUA modificado com polímeros No caso de bases coesivas e para tráfego entre 5x10⁶ e 5x10⁷ recomendase que o revestimento seja constituído por tratamento superficial triplo de 25 a 30 cm de espessura Para revestimento de concreto betuminoso sobre base de solocimento recomendase a execução de tratamento betuminoso simples entre a base e o revestimento As bases de solo arenoso fino de comportamento laterítico somente recomendadas para tráfego 5 x 10⁶ deverão satisfazer às exigências contidas nas normas correspondentes Se for utilizado este tipo de base para N entre 10⁶ e 5 x 10⁶ recomendase a execução de tratamento superficial simples camada protetora sob a camada de rolamento de tratamento superficial duplo e triplo 2 Espessura das Demais Camadas CBR da subbase granular 30 DERSP Se o CBR da subbase for igual ou superior a 40 e para N 5 x 10⁶ admitese substituir na equação 1 H20 por 080 H20 Para N 5 x 10⁷ recomendase substituir na mesma equação H20 por 120 H20 A espessura mínima a adotar para camadas granulares é de 10 dez centímetros Ábaco de dimensionamento para tráfego leve e médio Algumas sugestões a Adotar nos acostamentos na parte correspondente à camada de base materiais próprios para subbase granular de excelente qualidade incluindo solos estabilizados quimicamente b Considerar para efeito de escolha de revestimento tráfego correspondente a 1 do tráfego na pista c Quando há carência de dados sobre o tráfego é conveniente executar a pavimentação por etapas eliminandose posteriormente as irregularidades que surgirem Gráficos de equivalência estrutural Caminhões Médios Caminhões Pesados Reboques e Semireboques Fator de Veículo 50 50 68 60 40 58 70 30 47 80 20 37 Fonte DERSP 2002 III DIMENSIONAMENTO MÉTODO DO DER SP IPDEP00001 2006 1 Tipos e Espessuras Mínimas de Revestimento Tipo e Espessura do Revestimento Asfáltico Número N Tratamentos superficiais asfálticos duplos e triplos N 1 x 10⁶ Concreto asfáltico com 50 cm de espessura 1 x 10⁶ N 5 x 10⁶ Concreto asfáltico com 75 cm de espessura 5 x 10⁶ N 1 x 10⁷ Concreto asfáltico com 100 cm de espessura 1 x 10⁷ N 25 x 10⁷ Concreto asfáltico com 125 cm de espessura 25 x 10⁷ N 5 x 10⁷ Concreto asfáltico com 150 cm de espessura N 5 x 10⁷ Faixa exclusiva de ônibus mínimo 10cm de concreto asfáltico Neste caso o projetista poderá adotar CBUA modificado com polímeros No caso de bases coesivas e para tráfego entre 5x10⁶ e 5x10⁷ recomendase que o revestimento seja constituído por tratamento superficial triplo de 25 a 30 cm de espessura Para revestimento de concreto betuminoso sobre base de solocimento recomendase a execução de tratamento betuminoso simples entre a base e o revestimento As bases de solo arenoso fino de comportamento latérico somente recomendadas para tráfego 5 x 10⁶ deverão satisfazer às exigências contidas nas normas correspondentes Se for utilizado este tipo de base para N entre 10⁶ e 5x10⁷ deverá haver camada superficial simples camada protetora sob a camada de rolamento de tratamento superficial duplo e triplo