Controle de compactação de solo

O CBR (Californian Bearing Ratio) é um ensaio utilizado para testar a capacidade de suporte e a força mecânica da sub-base e do subleito de pavimentos e pisos.

Realizado de acordo com a norma brasileira ABNT NBR 9895, o CBR é composto de 3 etapas:

 1) Compactação do corpo de prova (ensaio de Proctor normal): utiliza-se um soquete padrão para a compactação do corpo de prova em um molde cilíndrico; após a compactação, mede-se o teor de umidade do corpo. O ensaio é realizado 5 vezes com umidade crescente, de forma a obter uma curva de compactação.

 2) Expansão: após a moldagem do corpo de prova, este é submetido à imersão durante 4 dias, de forma que sejam realizadas leituras a cada 24 horas utilizando um extensômetro dedicado a cada corpo de prova.

 3) Resistência à penetração: o corpo de prova é levado à prensa com pistão cilíndrico, no qual será aplicada uma velocidade constante e serão registrados os valores necessários para a sua penetração.

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A metodologia MCT foi desenvolvida para solos finos das regiões tropicais (lateríticos e saprolíticos), cujo ensaio utiliza corpos de prova de pequenas dimensões e compactados, de forma a reproduzir as condições do solo no pavimento.

O ensaio MCT entende como fatores principais o coeficiente de argilosidade (c’) e a erosão hídrica (e’). O primeiro calcula a granulometria pela variação de altura do corpo de prova quando compactado, produzindo uma curva de deformabilidade; o segundo é calculado pela suscetibilidade à desagregação quando sujeito à imersão.

Com estes dois parâmetros definidos, o solo é encaixado em um grupo que permite prever algumas propriedades, tais como expansão (Ex), contração (Ct), coeficiente de permeabilidade (K), coeficiente de sorção(s), além de priorizar o solo para determinada utilização, tal como, base de pavimento, reforço de subleito, subleito compactado, aterro compactado, proteção à erosão e revestimento primário.

Ensaio criado para apresentar resultados mais rápidos e com menor utilização de amostra, o MCT expedito utiliza amostras amolgadas, moldadas em anéis, de forma a medir a contração diametral e posterior reabsorção de água com medida da consistência. Assim como o ensaio MCT, os valores obtidos pelo MCT expedito categorizam o solo em um grupo com propriedades e utilizações semelhantes.

Utilizado para o cálculo de recalques, o ensaio de adensamento é realizado em uma prensa que simula o carregamento lento do solo. Segundo a norma ABNT NBR 12007, os carregamentos ocorrem após a estabilização da altura do corpo de prova, quando então a carga é dobrada.

O ensaio de adensamento corresponde ao adensamento primário, no qual ocorre variação da pressão hidrostática e consequente fluxo de água. Assim, no ensaio também é possível determinar a permeabilidade do solo após cada estágio de carregamento, fornecendo uma correlação com o índice de vazios ou a tensão efetiva.

Regulado pela norma internacional ASTM D3080, o ensaio de cisalhamento direto consiste em um processo no qual o corpo de prova é talhado a partir de uma amostra indeformada (bloco ou Shelby), que será colocado em uma caixa de cisalhamento composta por dois anéis sobrepostos que permitirão o cisalhamento da amostra. Uma força vertical é aplicada no corpo, seguida por uma força horizontal, cisalhante.

O cisalhamento permite explorar pontos de fraqueza do solo, pois possibilita o paralelismo entre a força cisalhante e descontinuidades do solo, como foliações preservadas. O ensaio fornece um conjunto de coordenadas da envoltória de resistência de Mohr-Coulomb que possibilitam obter a coesão e o ângulo de atrito. 

Uma vez obtidos, estes dados são esmiuçados em relatórios técnicos sob o balizamento das normas técnicas para garantir a segurança dos projetos executados na área investigada.

O ensaio de compressão simples pode ser realizado em corpos de prova compactados, remoldados ou indeformados, provenientes de bloco ou amostrador Shelby. Será obtida a umidade natural através do cálculo de água colocada, ou do ensaio de umidade em aparas da amostra (no caso de amostras indeformadas).

A norma ABNT NBR 12770 estabelece que o corpo de prova seja colocado no equipamento de compressão que aplica o carregamento de forma contínua, até que os valores da carga diminuam, ou que se obtenha 15% da deformação axial específica.

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O ensaio de compressão triaxial é realizado em corpos de provas talhados a partir de amostras indeformadas (bloco ou shelby). A amostra é colocada em uma membrana impermeável e inserida dentro da câmara triaxial. O ensaio pode ser realizado de três formas: 

Ensaio não adensado e não drenado (UU – Unconsolidated Undrained): o corpo de prova é submetido a uma tensão confinante e depois ao carregamento axial, sem dissipação da pressão neutra ou drenagem do corpo de prova. Este ensaio de execução mais rápida é recomendado por exemplo para caracterização de taludes (norma internacional ASTM D2850).

Ensaio consolidado não drenado (CU – Consolidated Undrained): o corpo de prova é submetido a uma tensão confinante e espera-se a dissipação da poropressão para submeter a amostra ao carregamento axial, sem drenagem. Este ensaio, por permitir o adensamento do corpo de prova, devido à dissipação da pressão neutra, é indicado por exemplo para análise de estabilidade de aterros ou estabilidade de barragens com rebaixamento (norma internacional ASTM D4767).

Ensaio consolidado drenado (CD – Consolidated Drained): assim como no ensaio CU, o corpo de prova é sujeito à tensão confinante e dissipação da pressão neutra. Porém, neste ensaio a compressão axial é feita lentamente, permitindo a drenagem e dissipação da pressão neutra durante o ensaio e, assim, fazendo com que as pressões totais medidas sejam iguais às efetivas (norma internacional ASTM D7181).

O ensaio fornece as envoltórias de Mohr-Coulomb que permitem obter a coesão e o ângulo de atrito interno. A qualificação do nosso pessoal e uso de instrumentos adequados garantem a robustez dos resultados apresentados que o seu projeto precisa.