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Dissertação de Mestrado ESTUDO COMPARATIVO ENTRE ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO DO SUBLEITO PARA SUBSIDIAR PROJETOS DE PAVIMENTAÇÃO AUTOR: ELIZEU DA SILVA ZICA ORIENTADOR: Prof. Dr. Flávio Renato de Góes Padula MESTRADO PROFISSIONAL EM ENGENHARIA GEOTÉCNICA DA UFOP OURO PRETO - MARÇO DE 2010 Z64e Zica, Elizeu da Silva. Estudo comparativo entre energias de compactação do subleito para subsidiar projetos de pavimentação. [manuscrito] / Elizeu da Silva Zica - 2010. xxi, 168f.: il., color.; grafs.; tabs.; mapas. Orientador: Prof. Dr. Flávio Renato de Góes Padula. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. NUGEO. Área de concentração: Geotecnia de pavimentos. 1. Geotecnia - Pavimentos - Teses. 2. Pavimentos de asfalto – Teses. 3. Mecânica do solo - Teses. 4. Solos – Compactação - Teses. I. Universidade Federal de Ouro Preto. II. Título. CDU: 624.138 Catalogação: [email protected] O aprendizado é constante e por mais tardio que pareça vir, é sempre jovem aos olhos de quem o detém. Elizeu Zica. iii DEDICATÓRIA Dedico este trabalho a minha esposa Sãozinha e as minhas filhas Laurita e Áurea, pela paciência e dedicação. . iv AGRADECIMENTOS AGRADEÇO aos meus pais pela perseverança em cobrar a dissertação apresentada. Agradeço a Engenheira do DER-MG Selma Schwab pela oportunidade e orientações. Agradeço a indicação ao curso pelo colega Engenheiro Getúlio Carlos de Salles. Agradeço ao Dr. Prof. da USP José Leomar Fernandes Júnior pela indicação através da USP, apresentando-me a UFOP e ministrando as aulas com profissionalismo incomum nos dias atuais. Ao coordenador do Programa de Pós Graduação em Geotecnia da UFOP, Dr. Prof. Romero César Gomes, pela paciência e elucidações sobre a função da Universidade. Ao Orientador deste trabalho Dr. Prof. Flávio Renato de Góes Padula, cujas sugestões e acompanhamento foram fundamentais para o enriquecimento deste trabalho. Aos DERs da Bahia, AGETOP de Goiás, DER de São Paulo,DERTINS de Tocantins pelas informações constantes sobre as consultas realizadas. Em especial ao DER-MG através da Diretoria de Projetos a qual forneceu os elementos necessários a complementação dos estudos aqui apresentados. Aos colegas, Antônio Fontana, Sávio, Rogério, César Augusto, Luiz Henrique, que em todo momento, não cochilavam em cobrar a apresentação desta dissertação. Ao Prof. Maurício Rios de Almeida , que fomentou de informações durante o curso. Aos Professores João Batista de Carvalho Mendes e Cláudio Albernas que muito contribuíram através de suas experiências rodoviárias. Ao Eng. Célio Santos de Castro do DER-MG, que muito contribuiu para as análises e sugestões sobre o desenvolvimento destas energias de compactação . Ao Prof. Gastão Coelho de Aquino Filho que não mediu esforços em fornecer sua dissertação para consulta. Agradeço aqueles que julgarem este trabalho digno de acréscimo aos meios acadêmicos e profissionais. Meu muito obrigado. v RESUMO As possíveis soluções através do acréscimo de suporte do solo de fundação (subleito) auxiliam no dimensionamento das camadas do pavimento e, conseqüentemente, minimizam a utilização de materiais para construção.Para contribuir de forma econômica e, especialmente, evitar intervenções ambientais em obras de pavimentação, propõe-se nessa dissertação, a adoção de uma energia de compactação denominada energia do Proctor Internormal (PIN). Esta energia equivale a 1,5 vezes a energia do Proctor Normal (PN). Não é uma energia de compactação utilizada oficialmente nos meios rodoviários brasileiros, porém apresentou bons resultados que podem contribuir para sua utilização. O Estado de Minas Gerais é bastante extenso e possui uma diversidade grande de tipos de solos. Para a realização deste trabalho foram estudados três trechos rodoviários em três regiões distintas, objetivando coletar amostras de solos para utilização em subleito de rodovias. Essas amostras foram submetidas a ensaios de caracterização física, compactação, CBR e expansão. Foi realizado, também, uma ampla pesquisa nos arquivos do DER-MG, buscando materiais com a mesma classificação dos solos ensaiados,de forma a confrontar possíveis estudos existentes com esta energia alternativa. Os resultados, obtidos em laboratório, mostraram que nos solos de subleito, ensaiados com a utilização do Proctor Internormal (PIN), houve acréscimo da densidade máxima, aumento nos valores de CBR e diminuição da permeabilidade do solo. Para os solos de classificação TRB A-2-4, houve acréscimo de CBR de mais de 100%, indicando que esta energia, do Proctor Internormal, é adequada para utilização. Este acréscimo na capacidade de suporte, resultou em economia no dimensionamento de todos os pavimentos projetados. Palavras chaves: Proctor Internormal (PIN), subleito, energia de compactação, acréscimo de suporte, dimensionamento. vi ABTRACT Feasible solutions adopted to increase the bearing ratio of sub-grade soils will help to design thinner or less robust pavement layers which, consequently, in both cases, will widen the availability of materials and diminish the necessary quantities involved for the same support. With the aim to contribute economically and, specially, environmentally wise towards paving works, this dissertation proposes the adoption of a level of compacting energy named “Proctor Internormal (PIN)” equivalent to 1.5 times the energy of the Proctor test (AASHTO test). It is not a level of energy regularly used by the official Brazilian highway authorities, although it has shown good practical results as to be used in the Brazilian Highways. The State of Minas Gerais is very large and presents a great diversity of different kinds of soils. Sub-grade specimens of three different road stretches situated in three different regions of the State were collected for testing as to evaluate them for State highways sub-grade use. These specimens were tested for physical properties, compaction, California Bearing Ratio (CBR) and swelling or shrinkage. Also, a wide research effort to find soils with the same characteristics as those found in the collected soil specimens was carried in the Minas Gerais Highway Department (DER-MG) files, which may allow the comparison of their test results with those obtained with the materials tested with the alternative energy. The laboratory tests performed with the sub-grade materials subjected to the “Proctor Internormal (PIN)” energy showed that there was an increase on the maximum density values, on the CBR values and a decrease on the permeability of the soils. For the soils classified as A-2-4 according to TRB classification there was a greater than 100% increase in CBR values, which leads to the conclusion that this "Proctor Internormal” energy is adequate generating this bearing capacity increase which results in substantial economy on the design of pavements. Key words: Proctor Internormal (PIN), sub-grade, compaction energy, bearing capacity increase, design. vii LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 – Gráfico de classificação MCT e dados diversos dos grupos de solos integrantes da mesma................................................................................................. 16 Figura 3.1 – Exemplo de curva de distribuição granulométrica do solo.................... 20 Figura 4.1 – Curva de Compactação.......................................................................... 25 Figura 4.2 – Curvas de Compactação de Solo com Energias Diferentes................... 28 Figura 4.3 – Equipamento de Compactação............................................................... 30 Figura 4.4 – Curva de compactação obtida em ensaio.............................................. 31 Figura 4.5 – Curvas de compactação para diferentes tipos de solos.......................... 32 Figura 5.1 - Sessão transversal do pavimento flexível............................................. 40 Figura 5.2 - Curvas de ensaio de penetração p/ determinação do CBR – amostras compactadas e embebidas.......................................................................................... 42 Figura 5.3 – Ábaco de Dimensionamento – Método DNER...................................... 48 Figura 6.1 – Mapa de Localização do trecho 1.......................................................... 51 Figura 6.2 – Mapa de Vegetação Nativa ................................................................... 52 Figura 6.3 – Plantação de Cana de Açúcar................................................................. 53 Figura 6.4 – Mapa de Bacia Hidrográfica.................................................................. 53 Figura 6.5 – Rio São Domingos ................................................................................ 54 Figura 6.6 – Mapa de solos do trecho 1.................................................................... 55 Figura 6.7 – Mapa de Localização do trecho 2.......................................................... 56 Figura 6.8 – Mapa de Bacia Hidrográfica ................................................................. 57 Figura 6.9 – Ocorrências plantações de cana de açúcar ............................................ 57 Figura 6.10 – Mapa de Solos do trecho 2................................................................... 58 Figura 6.11 – Mapa de Localização do trecho 2........................................................ 59 Figura 6.12 – Mapa de Bacia Hidrográfica................................................................ 60 Figura 6.13 – Travessia sobre o Rio Jequitinhonha................................................... 61 Figura 6.14 – Travessia sobre o rio do Peixe............................................................. 61 Figura 6.15 – Campo Rupestre................................................................................... 61 Figura 6.16 – Mapa de Solos do trecho 3................................................................... 62 Figura 6.17 - Solos areno-argiloso, trecho 3.............................................................. 63 Figura 6.18 – Coleta de amostras trecho.................................................................... 64 viii Figura 6.19 - Solos areno-argiloso, trecho1............................................................... 66 Figura 6.20 – Solos preparados. Ensaio de caracterização, trecho 1......................... 66 Figura 6.21 – Ensaio de granulometria...................................................................... 66 Figura 6.22 – Ensaio de Limites Físicos.................................................................... 66 Figura 6.23 – Corpos de Prova submersos em tanque de saturação.......................... 68 Figura. 6.24- Exploração de jazida de material granular........................................... 71 Figura 7.1 – Curva granulométrica dos solos trecho 1............................................... 76 Figura 7.2 – Curva granulométrica dos solos do trecho 2.......................................... 77 Figura 7.3 – Curva granulométrica do solos do trecho 3 .......................................... 78 Figura 7.4 – Curva granulométrica dos solos do trecho 3 (solos argilo arenosos).... 78 Figura 7.5 – Gráfico de umidade x densidade-Trecho 1............................................ 83 Figura 7.6 – Gráfico de umidade x densidade-Trecho 2............................................ 84 Figura 7.7 – Gráfico de umidade x densidade-Trecho 3 – solos siltosos .................. 84 Figura 7.8 – Gráfico de umidade x densidade-Trecho 3 – solos argilo arenosos...... 85 Figura 7.9 – Energia de Compactação x Densidade Máxima – Trecho 1.................. 85 Figura 7.10 – Energia de Compactação x Densidade Máxima – Trecho 2............... 86 Figura 7.11 – Energia de compactação x Densidade Máxima – Trecho 3 (solos siltosos)....................................................................................................................... 87 Figura 7.12 – Energia de Compactação x Densidade Máxima – Trecho 3 (solos argilo arenosos).......................................................................................................... 87 Figura 7.13 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 1........ 88 Figura 7.14 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 2......... 88 Figura 7.15 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 3 (solos siltosos)............................................................................................................ 89 Figura 7.16 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 3 (solos argilo arenosos)................................................................................................ 89 Figura 7.17 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 1.......................... 92 Figura 7.18 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 2.......................... 93 Figura 7.19 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 3 – solos siltosos. 93 Figura 7.20 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 3 – solos argilo arenosos...................................................................................................................... 94 ix Figura 7.21 – Energia de Compactação x Média de CBR dos Solos A-2-4 Pesquisados no DER-MG........................................................................................... 102 Figura 7.22 – Energia de Compactação x Média de CBR dos Solos A-7-5 e A-7- 6 , #200 ≥80%............................................................................................................ 102 Figura 7.23 – Energia de Compactação x Média de CBR dos Solos A-7-5 e A-76, # 200 < 80%........................................................................................................... x 103 LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 – Sistema Unificado de Classificação de Solos....................................... 12 Tabela 2.2 – Classificação dos Solos (TRB)............................................................. 13 Tabela 3.1 – Granulometria ...................................................................................... 19 Tabela 4.1 – Características dos Cilindros e Soquetes Utilizados nos Ensaios de Compactação AASHTO............................................................................................. 30 Tabela 5.1 – Coeficiente de Equivalência Estrutural................................................. 46 Tabela 5.2 – Espessura Mínima de Revestimento Betuminoso................................. 47 Tabela 6.1 – Localização dos trechos estudados....................................................... 49 Tabela 6.2 – Localização, posição e profundidade das amostras coletadas.............. 64 Tabela 6.3 – Localização posição e profundidade das amostras coletadas............... 65 Tabela 6.4 – Localização, posição e profundidade das amostras coletadas.............. 65 Tabela 6.5 – Energias de Compactação.................................................................... 67 Tabela 6.6 – Trechos pesquisados no DER.............................................................. 74 Tabela 7.1 – Localização dos Trechos Coletados...................................................... 75 Tabela 7.2 – Resultado de Ensaios de Limites de Atterberg..................................... 79 Tabela 7.3 – Resultado de Ensaios de Limites de Atterberg..................................... 79 Tabela 7.4 – Resultado de Ensaios de Limites de Atterberg (solos siltosos expansivos). .............................................................................................................. 80 Tabela 7.5 – Resultado de Ensaios de Limites de Atterberg (solos finos argilo arenosos )................................................................................................................... 80 Tabela 7.6 –Resultados de CBR com Variadas Energias de Compactação– Trecho1...................................................................................................................... 90 Tabela 7.7 – Resultados de CBR com Variadas Energias de Compactação – Trecho 3 (solos argilo arenosos) ............................................................................... 91 Tabela 7.8 – Resultados de CBR com Variadas Energias de CompactaçãoTercho2 ..................................................................................................................... 91 Tabela 7.9 – Resultados de CBR com Variadas Energias de Compactação – Trecho 3 (solos siltosos) ........................................................................................... 91 Tabela 7.10 – Energia de Compactação x Expansão –Trecho1................................. 95 xi Tabela 7.11 – Energia de Compactação x Expansão – Trecho2................................ 96 Tabela 7.12 – Energia de Compactação x Expansão – Trecho3................................ 96 Tabela 7.13 – Energia de Compactação x Expansão – Trecho3 (2º)......................... 97 Tabela 7.14 – Dimensionamento de Pavimento – Trecho 1...................................... 98 Tabela 7.15 – Dimensionamento de Pavimento – Trecho 2...................................... 99 Tabela 7.16 – Dimensionamento de Pavimento – Trecho 3 – (solos argilo arenosos..................................................................................................................... Tabela 7.17 – Características Técnicas dos Trechos Estudados................................ 100 105 Tabela 7.18 – Preço de Execução de Energias de Compactação ............................. 106 xii LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS AASHTO – American Association of State Highway and Transportation Officials ABDER – Associação Brasileira dos DER’s ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas AGETOP- Agência Goiana de Transportes e Obras ANA – Agência Nacional de Águas APP – Área de Preservação Permanente ASCE – American Society of Civil Engineers ASTM – American Society for Testing and Materials CBR – Califórnia Bearing Ratio CETEC – Centro Tecnológico de Minas Gerais DER – Departamento de Estradas de Rodagem DERBA – Departamento de Estradas de Rodagem do Estado da Bahia DERTINS – Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Tocantin DER-MG – Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Minas Gerais DERT-CE – Departamento de Edificações Rodovias e Transporte do Estado do Ceará DERT-ES-P – Departamento de Edificações Rodovias e Transporte –Especificações de Serviço DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER-ME – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - Método de Ensaio DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral DNIT – Departamento Nacional de Infra Estrutura de Transporte HRB – Highway Research Board IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IG – Índice de Grupo IGAM – Instituto Mineiro de Gestão das Águas IP – Índice de Plasticidade IPR – Instituto de Pesquisas Rodoviários IS – Índice Suporte ISC – Índice Suporte Califórnia xiii LL – Limite de Liquidez LP – Limite de Plasticidade MCT – Miniatura, Compactado, Tropical (designação de uma metodologia de ensaio) MIT – Massachusetts Institute of Technology NBR – Norma Brasileira PI – Proctor Intermediário PIN – Proctor Internormal PN – Proctor Normal PRAD – Plano de Recuperação de Área Degradada PTRF – Projeto Técnico de Recuperação Ambiental SEIA-BA – Sistema Estadual de Informações Ambientais da Bahia SUCS – Sistema Unificado de Classificação de Textos TR – Recomendação Técnica TRB – Transportation Research Board TRRL – \transportation and Road Research Laboratory TSD – Tratamento Superficial Duplo USA – Estados Unidos da América USACE – United States Army Corps of Enginners UTM – Universal Transversa de Mercator – sistema de coordenadas xiv LISTA DE SIMBOLOS Ec = Energia de compactação m = Massa do soquete empregado g = aceleração da gravidade = 9,81/m/s2 h = altura de queda do soquete N = numero de camadas em que o solo é compactado n = número de golpes v = volume de corpo de prova compactado ϑ = velocidade γ= peso específico w = umidade hot = umidade ótima Ø= diâmetro % = porcentagem < = menor que > = maior que ≤ = menor ou igual a ≥ = maior ou igual a xv LISTA DE ANEXOS Anexo I – Resultado de Ensaios Anexo II – Calibração dos Equipamentos Anexo III – Mapas dos Trechos Pesquisados Anexo IV – Pesquisas Realizadas no DER-MG Anexo V – Planilha de Custos Anexo VI – Preços Unitários DER-MG xvi INDICE CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO.......................................................................... 01 1.1 – OBJETIVO GERAL....................................................................................... 04 1.1.1 – Objetivos Específicos............................................................................ 04 1.2 – JUSTIFICATIVA........................................................................................... 04 1.3 – METODOLOGIA DO TRABALHO............................................................. 05 1.4 – DISTRIBUIÇÃO DOS ASSUNTOS NA DISSERTAÇÃO.......................... 06 CAPITULO 2 – SOLOS ....................................................................................... 08 2.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................. 08 2.2 – CONCEITO DE SOLO.................................................................................. 08 2.3 – NATUREZA DOS SOLOS............................................................................ 08 2.4 – CONSTITUIÇÃO DOS SOLOS.................................................................... 09 2.5 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS.................................................................. 09 2.5.1 – Classificação Genérica........................................................................... 10 2.5.2 – Classificação Granulométrica................................................................ 11 2.5.3 – Classificações Geotécnicas Convencionais........................................... 11 2.5.3.1 – Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS)................ 12 2.5.3.2 – Classificação Transportation Research Board (TRB) Antiga HRB (Highway Research Board)……..…...……………………………… 13 2.5.4 – Classificações Geotécnicas Não Convencionais.................................... 14 2.5.4.1 – Classificação MCT........................................................................ 14 2.5.5 – Considerações........................................................................................ 17 CAPITULO 3 – ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO...................................... 18 3.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................. 18 3.2 – ENSAIOS DE GRANULOMETRIA............................................................. 18 3.2.1 – Ensaio de Granulometria por Peneiramento.......................................... 18 3.2.2 – Ensaios de Granulometria por Sedimentação........................................ 19 3.3 – LIMITES DE ATTERBERG.......................................................................... 20 3.3.1 – Limite de Liquidez LL........................................................................... 21 3.3.2 – Limite de Plasticidade LP...................................................................... 21 3.3.3 – Indice de Plasticidade............................................................................ 22 3.3.4 – Indice de Grupo..................................................................................... 22 3.3.5 – Considerações Finais............................................................................. 23 CAPITULO 4 – COMPACTAÇÃO DE SOLOS................................................. 24 4.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................. 24 4.2 – CONCEITO DE COMPACTAÇÃO.............................................................. 24 4.3 – CURVA DE COMPACTAÇÃO.................................................................... 25 4.4 – INFLUÊNCIA DA COMPACTAÇÃO NA ESTRUTURA DOS SOLOS.... 26 4.5 – ENERGIA DE COMPACTAÇÃO................................................................. 27 4.6 – MÉTODOS DE COMPACTAÇÃO............................................................... 29 4.7 – INFLUÊNCIAS DAS CARACTERÍSTICAS DO SOLO NO COMPORTAMENTO DESTE, APÓS O ESFORÇO DE COMPACTAÇÃO...... 32 4.8 – CONSIDERAÇÕES SOBRE A ENERGIA DE COMPACTAÇÃO............. CAPITULO 5 – DIMENSIONAMENTO DE 33 PAVIMENTOS FLEXIVEIS............................................................................................................... 37 5.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................. 37 5.2 – CONCEITO DE PAVIMENTO..................................................................... 38 5.3 – ESTRUTURA DO PAVIMENTO................................................................. 39 5.3.1 – Nomenclatura da Seção Transversal...................................................... 40 5.4 – MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DO DNER...................................... 41 5.4.1 – Cálculo do CBR/ISC.............................................................................. 41 5.4.2 – Parâmetros do Subleito.......................................................................... 43 5.4.2.1 – Cálculo do ISmin.......................................................................................................................... 43 5.4.3 – Classificação dos Materiais Empregados no Pavimento (DNIT, 2006) 44 5.4.4 – Tráfego (DNIT, 2006)............................................................................ 44 5.4.5 – Coeficiente de Equivalência Estrutural.................................................. 45 CAPITULO 6 – MATERIAIS E METODOS........................................................ 49 6.1– INTRODUÇÃO............................................................................................... 49 6.2 – CARACTERIZAÇÃO DAS ÁREAS DE INSERÇÃO DOS TRECHOS ENSAIADOS........................................................................................................... 50 6.2.1 – Introdução.............................................................................................. 50 6.2.2 – Trecho 1 – Limeira do Oeste – Rio São Domingos............................... 50 6.2.3 – Trecho 2 – Entroncamento BR – 262 – Almeida Campos – LMG 798..................................................................................................................... 55 6.2.4 – Trecho 3 – Milho Verde – Serro............................................................ 59 6.3 – COLETA, ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (TRB)................................................................................................ 63 6.3.1 – Coleta de Amostras................................................................................ 63 6.3.2 – Ensaios de Caracterização..................................................................... 66 6.3.3 – Classificação dos Solos TRB................................................................. 67 6.4 – ENSAIOS DE COMPACTAÇÃO, CBR E EXPANSÃO.............................. 67 6.5 – CALIBRAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS..................................................... 68 6.6 – MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTO FLEXÍVEL.............................................................................................................. 6.7 – CONSIDERAÇÕES AMBIENTAIS PARA MATERIAIS 68 DE PAVIMENTAÇÃO................................................................................................. 68 6.8 – CONSULTA/PESQUISAS............................................................................. 72 6.8.1– Consultas nos DER s do Brasil............................................................... 72 6.8.2 – Pesquisas dos Solos de Subleito Estradal Estudados no DER-MG....... 73 CAPITULO 7 – RESULTADOS E DISCUSSÕES.............................................. 75 7.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................. 75 7.2 – ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO............................................................ 76 7.2.1 – Análise Granulométrica......................................................................... 76 7.2.2 – Limites de Atterberg.............................................................................. 79 7.3 – ÍNDICE DE GRUPO...................................................................................... 81 7.4 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SEGUNDO TRB..................................... 82 7.5 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE COMPACTAÇÃO............................. 82 7.6 – ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CBR)............................................. 90 7.7 – EXPANSÃO................................................................................................... 95 7.8 – DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO NOS TRECHOS ENAIADOS 98 7.9 – ANÁLISE DA PESQUISA NO DER-MG..................................................... 101 7.9.1 – Resultado das Pesquisas Realizadas no DER-MG................................ 101 7.9.2 – Resultado das Consultas a Outros DERs............................................... 104 7.10 – CUSTO / BENEFÍCIO................................................................................. 105 7.11 – CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................... 108 CAPITULO 8 – CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS.................................................................................................................. 110 8.1 – CONCLUSÕES.............................................................................................. 110 8.2 – SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS............................................ 113 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................... 115 ANEXOS – RESULTADOS DE ENSAIOS........................................................... 118 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO A crescente escassez de ocorrências de materiais utilizados em camadas de pavimentos rodoviários no Brasil está gerando, atualmente, estudos alternativos de pesquisas necessárias para suprir essas poucas ocorrências. A intervenção ambiental na exploração de jazidas de materiais granulares com características para serem utilizadas em camadas de pavimento rodoviário também direciona pesquisas alternativas de substituição desses materiais. Uma dessas alternativas/pesquisas que venha atender essa demanda de forma a não agredir o meio ambiente, evitando utilização de materiais escassos, traduz-se no estudo de acréscimo de energia de compactação em solos. A implantação de uma estrada requer vários estudos alternativos possíveis. Atualmente são implantadas estradas sobre as vias já preexistentes, caracterizando-as na fase de projeto como melhoramentos e pavimentação. Raros são os trechos considerados virgens, a serem totalmente implantados. As vias atuais a serem pavimentadas, já muito exploradas pelas diversas manutenções rodoviárias ocorridas, requerem a indicação de materiais para pavimentação muitas vezes já esgotados na região. Esses materiais de pavimentação são provenientes de jazidas, que são constituídas de solos a serem utilizados na confecção de base e sub-base dos pavimentos e empregados em substituição de solos de subleito com baixo suporte. A intervenção ambiental tal como o desmatamento com a remoção da camada vegetal para a exploração de jazidas vem cada vez mais sendo dificultada. Essa operação de 1 desmatamento em muito agride o meio ambiente, requer estudos específicos para recuperação de áreas degradadas. A distância de transporte cada vez maior, face à escassez de materiais, é outro fator que onera demasiadamente as obras rodoviárias. As negociações com proprietários para liberação das jazidas, já escassas, a licença junto ao Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) para a exploração do material granular e a execução de caminhos de serviços para acesso às jazidas, dentre outros fatores, somam-se às diversas dificuldades econômicas e ambientais na exploração e utilização desses materiais nas camadas de pavimento. Conjuga-se também uma possível ocorrência de Área de Preservação Permanente (APP), nas jazidas e mediações, as quais necessitam de autorização para serem transpostas. Buscando fontes de pesquisas e/ou alternativas, de forma a evitar uma possível exploração de jazidas, verifica-se que um estudo de acréscimo de energia de compactação pode vir a suprir parte dessa intervenção ambiental de forma econômica. De acordo com Vargas (1977), a técnica de lançar os aterros em camadas horizontais e a passagem de rolos compressores pesados, que evitam a terra fofa e a formação de vazios entre prováveis torrões, chama-se de compactação. A evolução da compactação deve-se aos trabalhos de O.J. Porter, seguindo-se o de R. R. Proctor em 1933. Ralph Proctor publicou suas observações sobre a compactação de aterros mostrando que, aplicando-se uma determinada energia de compactação que é o “ato de artificialmente aumentar o peso específico do solo por manipulação agindo-se sob forma de pressão ou apiloamento ou vibração das partículas de solo de modo que elas 2 fiquem em estado de contato íntimo” (Baptista, 1974), a massa específica resultante é em função da umidade em que o solo estiver. Define-se a energia de compactação como sendo a energia empregada por umidade de volume de solo compactado, em um método dinâmico de compactação qualquer (Pinto, 2006). No Brasil, as energias de compactação utilizadas normalmente seguem as especificações do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER), atual Departamento Nacional de Infra–Estrutura de Transporte (DNIT), para obras de pavimentação rodoviária. De acordo com a norma técnica DNER-ME 129/94, foram estabelecidas as energias de compactação Normal, Intermediária e Modificada para se determinar a correlação entre o teor de umidade e a massa específica aparente do solo seco. Atualmente, alguns Departamentos Estaduais da área rodoviária estão aplicando novas energias de compactação nos materiais que integram as camadas dos pavimentos rodoviários. Essas novas energias são aplicadas àqueles materiais que possuem características geotécnicas que não atendem à norma DNER-ME129/94, particularmente no que se refere aos valores do ISC (Índice Suporte Califórnia) ou CBR (Califórnia Bearing Ratio). O ensaio do CBR foi concebido pelo Departamento de Estradas de Rodagem da Califórnia (USA) para avaliar a capacidade de suporte dos solos. No ensaio de CBR é medida a resistência, à penetração de uma amostra saturada, compactada segundo o método Proctor. Não se objetiva aqui criar uma nova tecnologia de compactação como, por exemplo, mudança de pesos de soquetes ou alteração em alturas de compactação, mas sim verificar uma metodologia prática que vem sendo utilizada por alguns Departamentos Estaduais. 3 A premissa básica e as vantagens do presente estudo podem assegurar a minimização de intervenção ambiental evitando explorar um volume maior de matéria prima para utilização em camadas de pavimento rodoviário. 1.1 – OBJETIVO GERAL Este trabalho tem por objetivo mostrar que o uso de energia de compactação adequada para certo tipo de solo do subleito pode contribuir para a construção de pavimentos mais econômicos e com menor impacto ambiental. 1.1.1 – Objetivos Específicos: a) Avaliar o comportamento das energias de compactação do Proctor Normal, Internormal e Intermediário nos solos do leito estradal nos trechos pesquisados. b) Classificar os solos do leito estradal nos trechos pesquisados, possibilitando agrupar a variedade de solos existentes em classes, auxiliando os estudos de caracterização. c) Verificar a interferência das energias do Proctor Normal, Internormal e Intermediário nos ensaios de compactação, densidade, CBR e Expansão. d) Apresentar estudos sobre energias diferenciadas para camadas de pavimento, e) Avaliar a economia proporcionada após resultados adquiridos. f) Elucidar a importância ambiental dos estudos realizados. 1.2 - JUSTIFICATIVA Tendo em vista a crescente escassez de ocorrências de materiais para execução das camadas de pavimentos rodoviários, torna-se bastante oportuno a elaboração de novos estudos que busquem alternativas que venham suprir de forma eficiente e, ao mesmo tempo, econômica e ambientalmente viável. 4 Mendes (1973) já havia afirmado que é da maior importância que estudemos as características de nossos solos para melhor adaptarmos as experiências estrangeiras à nossa técnica. O estudo de uma energia de compactação mais adequado para determinado tipo de solo permitirá um aproveitamento mais eficiente das características do solo, de maneira a influenciar consideravelmente o dimensionamento do pavimento, permitindo um maior aproveitamento do material encontrado “in loco”, ou seja, no leito estradal. O presente estudo poderá orientar outros Departamentos Estaduais da área rodoviária, trazendo economia e menor intervenção no meio ambiente, através de bons estudos geotécnicos. 1.3 – METODOLOGIA DO TRABALHO Objetivando fornecer elementos que facilitem a compreensão deste trabalho, foi inicialmente elaborada uma revisão bibliográfica na qual foram apresentados conceitos fundamentais dos temas e termos de maior relevância empregados neste trabalho. Concomitantemente foram relacionados três trechos de rodovias a serem implantados no estado de Minas Gerais para coleta de amostras e realização dos ensaios laboratoriais. Após realização dos ensaios, os dados foram compilados e processados e serão aqui representados sobre forma de tabelas e gráficos. Foi realizada uma coleta de resultado de ensaios, junto aos arquivos do DER-MG, Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Minas Gerais, objetivando adquirir dados de projetos rodoviários, já elaborados, adotando essa variação de energia de compactação. 5 Realizou-se uma consulta em outros DERs dos estados brasileiros de forma a fomentar as pesquisas e, ao mesmo tempo, suprir de informações o andamento de pesquisas com mesmo objetivo, enriquecendo a presente dissertação. Utiliza-se aqui o Referencial de Preços para Obras Rodoviárias do DER-MG para ilustrar a economia que pode ser gerada caso sejam executadas as alternativas apresentadas. Finalizando o trabalho, encontra-se uma análise dos resultados, fundamentada na literatura pesquizada. 1.4 – DISTRIBUIÇÃO DOS ASSUNTOS NA DISSERTAÇÃO Esta dissertação constitui-se de oito capítulos distribuídos da seguinte maneira: a) Capítulo 1 – Introdução: relata, de forma sintética, a importância econômica e ambiental dos estudos de variação de energia de compactação. Apresenta o objetivo e a justificativa deste trabalho. b) Capítulos 2, 3, 4 e 5 – Estes capítulos constam de uma revisão bibliográfica de forma a apresentar todas as bases técnicas pesquisadas, enfocando principalmente os assuntos inerentes aos estudos geotécnicos necessários à segurança e ao emprego em obras rodoviárias. c) Capitulo 6 – Materiais e Métodos: relaciona todos os materiais pesquisados utilizados nos ensaios e lista os métodos para obtenção dos resultados dos ensaios apresentados. Neste capítulo, é apresentada a caracterização das áreas de inserção dos trechos relacionados para realização dos ensaios. d) Capitulo 7 – Resultados e Discussões: Apresenta os resultados de uma pesquisa realizada junto ao DER-MG, particulariza cada ensaio, conclui previamente os 6 resultados e, em alguns casos, confronta as opiniões de alguns autores cujos artigos já foram publicados. e) Capitulo 8 – Conclusões e Sugestões para Pesquisas Futuras: avalia o resultado e propõe sugestões para estudos futuros. f) Referências Bibliográficas g) Anexos – Resultados de Ensaios 7 CAPITULO 2 SOLOS 2.1- INTRODUÇÃO Para se ter um solo como objeto de uma pesquisa é necessário identificá-lo. Os cálculos de qualquer projeto de engenharia envolvendo solos serão baseados nas propriedades específicas da classe a que pertencem o solo. A utilização do solo como material de construção em rodovias, constituindo aterros, base, sub-base e reforço do subleito dos pavimentos requer sua classificação cujo objetivo é inferir preliminarmente suas capacidades geotécnicas. 2.2 – CONCEITO DE SOLO Com a finalidade específica de engenharia civil, para Vargas (1977), o termo solo é considerado como todo material da crosta terrestre que não ofereça resistência intransponível à escavação mecânica e que perde totalmente toda resistência quando em contato prolongado com a água. Estes materiais reagem sob fundações, deformam-se e resistem a esforços influenciando as obras segundo suas propriedades e comportamentos. 2.3 – NATUREZA DOS SOLOS Todo solo tem sua origem remota ou imediata na decomposição das rochas por ação de intempéries tais como expansão e contração térmica, levando ao fraturamento mecânico, e à alteração química transformando-os em areias e argilas. De acordo com Craig (2007), se os produtos da exposição ao tempo permanecem no local de origem, eles constituem um solo residual. A composição mineralógica e 8 granulométrica, a estrutura e espessura dos solos residuais dependem do clima, relevo, tempo e tipo de rocha de origem. No entanto, quando os produtos da exposição ao tempo são transportados por algum agente e depositados em um local diferente ao da origem, eles constituem um solo transportado. Os agentes de transporte podem ser a gravidade, o vento, a água e as geleiras e outros. Estes processos podem ser bem mais atuantes em climas quentes, levando a formação de solos constituídos de partículas pequenas que se diferenciam pelo tamanho e pela composição química conforme a rocha de origem. Assim sendo, os termos pedregulhos, areia, silte e argila têm três significados diferentes. Segundo Vargas (1977), esses termos denotam “espécies mineralógicas diferentes”; “frações de solos com tamanhos de grãos diferentes” e "camadas de solos”. 2.4 – CONSTITUIÇÃO DOS SOLOS Um solo é qualquer reunião de partículas minerais soltas, ou fracamente unidas (Craig, 2007). A primeira característica levada em conta na diferenciação de um solo refere-se ao tamanho de suas partículas. Num solo convivem partículas de diversos tamanhos e formas. Os grãos dos solos acham-se reunidos de modo a se tocarem entre si, deixando espaços vazios denominados poros. Esses poros são preenchidos por água ou ar. Os solos constituem-se de três fases: sólida, líquida e gasosa. 2.5 - CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Com o objetivo de facilitar os estudos de caracterização e prever o comportamento diante das solicitações a que serão submetidos, os solos são agrupados em classes e é fundamental que exista uma linguagem padrão para a descrição dos mesmos. A descrição dos solos é feita destacando-se principalmente cor, a textura, a estrutura e a plasticidade. 9 2.5.1 – Classificação Genética Essa classificação leva em conta tão somente a formação originária do solo. Constituem-se em ferramentas de grande utilidade, uma vez que ajudam a interpretar a distribuição e o comportamento das diferentes camadas de solo de uma determinada área, estando a sua validade restrita a circunstâncias particulares de um meio ambiente. Entretanto, necessitam ser bem interpretadas, pois não permitem prever diretamente as propriedades mecânicas e hidráulicas dos solos de interesse para obras de engenharia. As classificações genéticas mais utilizadas são a geológica e a pedológica. De acordo com Pastore e Fontes (2007), a classificação geológica interpreta a gênese do solo com base na análise tátil-visual e em observações de campo acerca da forma de ocorrência e das relações estratigráficas com outras ocorrências, interpretando-se os processos responsáveis pela gênese e a rocha de origem Apesar de fundamental, pois através desta classificação se estabelece a correlação entre os diversos horizontes ou camadas de solos que ocorrem em uma determinada região, a classificação geológica não fornece as propriedades mecânicas e hidráulicas dos solos. Sendo assim, há a necessidade de se utilizar em conjunto, classificações geotécnicas. A classificação pedológica concentra seu interesse na parte mais superficial do solo onde, segundo Pastore e Fontes (2007), é mais evidente a atuação de fatores pedogenéticos diferenciando esse perfil em horizontes denominados A, B e C. Os processos pedogenéticos promovem a adição, perda, transformação e transporte do material do solo. De acordo com Vaz (1996), durante a evolução pedogênica, os grãos minerais são fragmentados, decompostos e mobilizados, destruindo completamente seu imbricamento original, acelerando a formação de novos minerais, iniciada na fase de alteração intempérica e acarretando a homogeneização do solo, para o que contribui a ampla fauna de insetos e de microorganismos das regiões tropicais. Os principais processos são o de eluviação e iluviação, respectivamente processos de perda e adição de material; a lixiviação, que remove os sais solúveis e a podzolização e 10 a laterização, respectivamente, processos que levam à concentração de sílica e ferro. O agente principal dos processos pedogenéticos é a movimentação da água no solo, através de infiltração no período de chuvas e evaporação nas secas, razão pela qual esses processos são particularmente ativos nas regiões tropicais. A classificação pedológica tem grande valor pela riqueza de conteúdo e informações, porém existem limitações na sua utilização, principalmente no que se refere ao fato das informações estarem limitadas aos horizontes A e B, os quais, em muitas obras civis são, parcialmente ou totalmente removidos, e também em razão de grupos pedológicos distintos apresentarem o mesmo comportamento geotécnico e ainda um mesmo grupo pedológico apresentar diferentes propriedades geotécnicas. 2.5.2 – Classificação Granulométrica A classificação granulométrica consiste em agrupar os solos de acordo com sua textura, ou seja, com o tamanho de suas partículas. Para isso, estabelece-se uma escala granulométrica, isto é, uma escala das grandezas dos diâmetros entre os quais se encontram os tamanhos dos grãos das diversas frações constituintes do solo. De acordo com Pastore e Fontes (2007), as escalas granulométricas mais utilizadas para a classificação textural são as elaboradas pela AASHTO, ASTM, MIT e pela ABNT. Vargas (1977) ressalta que, para fins geotécnicos, as classificações granulométricas só são eficientes no caso de solos grossos, porém falham no caso dos solos que têm plasticidade. 2.5.3 – Classificações Geotécnicas Convencionais As classificações geotécnicas convencionais correspondem àquelas que se baseiam nos ensaios granulométricos e limites de Atterberg para classificar e determinar o estado dos solos. 11 Os Limites de Atterberg referem-se aos limites de liquidez e plasticidade do solo. 2.5.3.1 – Sistema unificado de classificação dos solos (SUCS) De acordo com Vargas (1977), esta classificação é derivada do sistema de classificação elaborado por A. Casagrande em 1948, inicialmente denominado Sistema de Classificação de Aeroportos, adaptado pelo Bureau of Reclamation e U.S. Corps of Engineers em 1953, e teve seu emprego generalizado normatizado pela ASTM D2487 em 1983. Nesta classificação cada solo é representado por duas letras: um prefixo, ligado ao tipo e um sufixo ligado às características granulométricas e à plasticidade, (Bueno e Viar, 1984) (Tabela 2.1). Tabela 2.1 – Sistema Unificado de Classificação de Solos SOLOS DE GRADUAÇÃO GROSSA Mais de 50% retido na peneira nº 200 Pedregulhos: 50% ou mais da fração graúda retida na peneira nº 4 Pedregulho sem finos Pedreg. Com finos GP GM GC Areias sem finos Areias: mais de 50% da fração graúda passando na peneira nº 4 GW SW SP Areias com finos SOLO DE GRADUAÇÃO FINA: 50% ou mais passando pela peneira nº 200 Areias siltosas – misturas de areia e silte SC Areias argilosas – misturas de areia e argila CL OL MH SILTES e ARGILAS Com LL > 50 CH OH Solos altamente Orgânicos Pedregulho mal graduado ou misturas de areia e ped. com pouco ou nenhum fino Pedregulhos siltosos ou misturas de ped areia e silte Pedregulhos argilosos, ou misturas de ped. areia e argila Areias bem graduadas, ou areias pedregulhosas, com pouco ou nenhum fino Areias mal graduadas, ou areias pedregulhosas com pouco ou nenhum fino SM ML SILTES e ARGILAS Com LL ≤ 50 Pedregulhos bem graduados ou misturas de areia e ped com pouco ou nenhum fino PT Fonte: Manual de Pavimentação DNIT – 2006 12 Siltes inorgânicos – areias muito finas – areias finas siltosas e argilosas Argilas inorgânicas de baixa e média plasticidade argilas pedregulhosas, arenosas e siltosas Siltes orgânicos – argilas siltosas orgânicas de baixa plasticidade Siltes – areias finas ou siltes micáceos – siltes elásticos Argilas inorgânicas de alta plasticidade Argilas orgânicas de alta e média plasticidade Turfas e outros solos altamente orgânicos 2.5.3.2 – Classificação do TRB (Transportation Research Board), antiga HRB (Highway Research Board) Também conhecida como Classificação AASHTO, essa classificação teve origem nos sistemas do Bureau of Public Roads e Public Roads Administration. Foi elaborada principalmente para uso de engenheiros rodoviários e classifica, subleitos em rodovias. Segundo Pastore e Fontes (2007), esse sistema sofreu revisão entre 1943 e 1945 pelo Highway Research Board, quando foi introduzido o Índice de Grupo. Nesta classificação os solos são reunidos em grupos e subgrupos. Tabela 2.2 – Classificação dos Solos (TRB) CLASSIFICAÇÃ MATERIAIS GRANULARES O GERAL 35% (ou menos) passando na peneira nº 200 A-1 A-3 MATERIAIS SILTOARGILOSOS Mais de 35% passando na peneira nº 200 A-2 A-4 A-5 A-6 CLASSIFICAÇÃ O EM GRUPO A-1-A A-1-B A-2-4 A-2-5 A-2-6 35 máx 35 máx 35 máx A-7 A-7-5 A-7-6 A-2-7 Granulometria - % passando na peneira Nº 10 ................... 50 máx Nº 40 ................... 30 máx 30 máx 51 min Nº 200 ................. 15 máx 25 máx 10 máx 35 36 36 36 máx min min min 36 min Características da fração passando na peneira nº 40 Limite de Liquidez.... 6 máx 6 máx NP 40 máx 41 min 40 máx 41 40 41 40 41 min 10 máx 10 máx 11 min min máx min máx 11 min * ÍP Índice de Grupo 0 0 0 0 0 4 máx 11 10 10 11 min máx máx min 4 máx 8 máx Materiais Fragmentos de pedra, Pedregulho ou areias siltosas ou constituintes pedregulho fino e areia argilosas Comportamento como subleito Excelente a bom * O IP do grupo A-7-5 é igual ou menor do que o LL menos 30 Fonte: Manual de Pavimentação DNIT – 2006 13 12 16 máx máx Solos siltosos 20 máx Solos argilosos Sofrível a mau Os “solos granulares” compreendem os grupos A-1; A-2 e A-3, os “solos finos” os grupos A-4; A-5; A-6 e A-7 dos quais três são subdivididos em subgrupos. Determinase o grupo do solo por processo de eliminação da esquerda para a direita, no quadro de classificação (Tabela 2.2.). O primeiro grupo a partir da esquerda com o qual os valores do solo ensaiado irá coincidir, será a classificação correta. 2.5.4 – Classificações Geotécnicas não Convencionais As classificações tradicionais foram desenvolvidas para solos de países de clima temperado, não sendo geralmente apropriadas para solos tropicais. Em razão disso, vários estudos têm sido realizados com intuito de desenvolver um método rápido e simples, capaz de identificar as diferenças entre os vários tipos de solos tropicais e estimar suas propriedades de interesse como material integrante de um pavimento. No Brasil, temos a proposta de Medina e Preussler (1980) que apresenta uma classificação a qual permite a obtenção do módulo resiliente do solo a partir de índices classificatórios tradicionais e o sistema de classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical), desenvolvido por Nogami e Villibor (1995), com a finalidade básica de melhor caracterizar os solos tropicais através da determinação das propriedades mecânicas e hidráulicas de solos tropicais compactados para uso em obras viárias. A técnica permite avaliar propriedades fundamentais dos solos associados à contração, permeabilidade, expansão, coeficiente de penetração d’água, coesão, capacidade de suporte e famílias de curvas de compactação, utilizando corpos de prova de dimensões reduzidas (50x50 mm). 2.5.4.1 – Classificação MCT A metodologia para classificação MCT se baseia em ensaios de compactação e perda de massa por imersão de corpo de prova, proposta por Nogami e Villibor (1981). No ensaio de compactação Mini-MCV, determina-se os coeficientes c’(parâmetro utilizado conjuntamente com outros para classificar o solo) e d’ (coeficiente angular da curva de 12 golpes). 14 Por Mini-MCV entende-se uma propriedade empírica do solo determinada no ensaio em função do teor de umidade. No ensaio pode-se obter famílias de curva de compactação obtidas com a energia variável e a relação de Mini-MCV com o teor de umidade, que permite determinar, no campo, o teor de umidade de compactação (Nogami e Villibor, 1981). No ensaio de perda de massa por imersão obtém-se o parâmetro Pi ( expresso em %) que é também utilizado com os parâmetros c’ e d’ na classificação do solo. De posse dos resultados dos ensaios de compactação mini-MCV e de perda de massa por imersão, os solos são dispostos em sete grupos de classificação MCT, que agrupa os solos tropicais em duas grandes classes quanto aos comportamentos lateríticos e nãolateríticos (L e N). Estas classes são subdivididas em grupos, de acordo com seu comportamento e suas granulometrias: a) LG’: argilas lateríticas e argilas lateríticas arenosas; b) LA’: areias argilosas lateríticas; c) LA: areias com pouca argila laterítica; d) NG’: argilas, argilas siltosas e argilas arenosas não lateríticas; e) NS’: siltes caolínicos e micáceos, siltes arenosos e siltes argilosos não lateríticos; f) NA’: areias siltosas e areias argilosas não- lateríticas; g) NA: areias siltosas com siltes quartzosos e siltes argilosos não-lateríticos. A classificação é gerada através da utilização do gráfico da Figura 2.1, classificação MCT, que é composta de eixos cartesianos em cuja abscissa encontram-se os valores de c’ e, nas ordenadas, os valores do índice e’(coeficiente classificatório, expresso em centésimos) obtido utilizando-se os parâmetros Pi e d’ citados anteriormente. O índice e’ foi concebido para indicar o comportamento laterítico ou não laterítico. 15 Figura 2.1 – Gráfico da classificação MCT e dados diversos dos grupos de solos integrantes da mesma 16 2.5.5 – Considerações Após pesquisas realizadas em todo o Brasil, especificamente nos DERs, foi constatado que em sua maioria é empregado a classificação TRB. Esta classificação é utilizada no presente trabalho, pois vem subsidiar os métodos de dimensionamento de pavimentos flexíveis, adotados pelo DER-MG e praticamente em quase todo meio rodoviário do Brasil, que fazem uso da Classificação TRB. 17 CAPÍTULO 3 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO 3.1 – INTRODUÇÃO Para a identificação dos solos a partir das partículas que os constituem, são empregados correntemente dois tipos de ensaio, a análise granulométrica e os índices de consistência. 3.2 – ANÁLISE GRANULOMÉTRICA Na análise granulométrica, os solos são agrupados de acordo com a sua textura, ou seja, com o tamanho de suas partículas, através do ensaio de granulometria. A análise granulométrica consiste na determinação das porcentagens, em peso, das diferentes frações constituintes da fase sólida do solo e, em geral, é realizado em duas fases: peneiramento e sedimentação. 3.2.1 – Ensaio de Granulometria por Peneiramento O ensaio de granulometria por peneiramento é realizado para as partículas de solos maiores do que 0,075mm (peneira nº200 da ASTM) . Esse ensaio é feito passando uma amostra do solo por uma série de peneiras de malhas quadradas de dimensões padronizadas. Pesam-se as quantidades retiradas em cada peneira e calculam-se as porcentagens que passam em cada peneira. A análise granulométrica tem como limitação a abertura da malha das peneiras, que não pode ser tão pequena quanto a o diâmetro de interesse. Para a realização dos ensaios deste estudo, seguiremos o método do DNIT (2006), DNER – ME080/94. 18 A Tabela 3.1 indica as aberturas das malhas das peneiras normais da ASTM, adotadas pelo método do DNIT (2006). Tabela 3.1 - Granulometria Nº ABERTURA (mm) 200 0,075 100 0,15 40 0,42 10 2,09 4 4,8 Fonte: DNIT, 2006 3.2.2 – Ensaios de Granulometria por Sedimentação Quando há interesse no conhecimento da distribuição granulométrica da porção mais fina dos solos, emprega-se a técnica da sedimentação, que se baseia na lei de Stokes: a velocidade (ϑ) de queda de partículas esféricas num fluído atinge um valor limite que depende do peso específico do material da esfera (γs), do peso específico do fluido (γw), da viscosidade do fluido (µ) e do diâmetro da esfera(D) conforme a expressão 3.1 (Pinto, 2006). (Expressão 3.1) ϑ = (γs- γw x D2)/ 18. µ Para a realização dos ensaios deste estudo, seguiremos o método do DNIT (2006), DNER – ME051/94. Com os resultados obtidos nos ensaios de granulometria, traça-se a curva granulométrica em um diagrama semi-logarítmico (Figura 3.1), que tem como 19 abscissa os logaritmos das dimensões das partículas e, como ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada (porcentagem do material que passa) Figura 3.1 – Exemplo de curva de distribuição granulométrica do solo Fonte: PINTO, 2006 Deve-se notar que as mesmas designações usadas para expressar as frações granulométricas de um solo são empregadas para denominar os próprios solos. Um solo é uma argila quando o seu comportamento é o de um solo argiloso, ainda que contenha partículas com diâmetros correspondentes às frações silte e areia. Da mesma forma, uma areia é um solo cujo comportamento é ditado pelos grãos arenosos que ele possui, embora partículas de outras frações possam estar presentes (Pinto, 2006). 3.3 – LIMITES DE ATTERBERG Só a distribuição granulométrica não caracteriza bem o comportamento dos solos sob o ponto de vista da engenharia. A fração fina dos solos tem grande importância neste comportamento. Quanto menores as partículas, maior a superfície específica (Pinto, 2006). 20 O comportamento de partículas com superfícies específicas tão distintas perante a água é muito diferenciado. Por outro lado, as partículas de minerais argila diferem acentuadamente pela estrutura mineralógica, bem como pelos cátions adsorvidos, (Pinto, 2006). Todos esses fatores interferem no comportamento do solo. A procura de uma forma prática de identificar a influência das partículas argilosas, a engenharia optou por uma análise indireta, baseada no comportamento do solo na presença de água. Generalizou-se o emprego de ensaios e índices propostos pelo engenheiro químico Atterberg, adaptados e padronizados pelo professor de Mecânica dos Solos Arthur Casagrande (Pinto, 2006). Esses limites permitem avaliar a plasticidade dos solos. Essa propriedade dos solos argilosos consiste na maior ou menor capacidade de serem eles moldados sem variação de volume, sob certas condições de umidade (DNIT, 2006). Quando muito úmido os solos argilosos se comportam como um líquido; quando perde parte de sua água, fica plástico; e quando seco, torna-se quebradiço (Pinto, 2006). 3.3.1 – Limite de Liquidez (LL) O Limite de Liquidez (LL) é definido como o teor de umidade do solo com o qual uma ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar. São realizadas várias tentativas com o solo em diferentes umidade, anotando-se o número de golpes para fechar a ranhura, obtendo-se o limite pela interpolação dos resultados. O procedimento de ensaio é padronizado no Brasil pela ABNT (NBR 6459) (Pinto, 2006). Neste trabalho seguiremos o método do DNIT (2006), DNER-ME 122/94. 3.3.2 – Limite de Plasticidade (LP) O Limite de Plasticidade (LP) é definido como o menor teor de umidade com o qual se consegue moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro, rolando-se o solo com a palma da mão. O procedimento é padronizado no Brasil pelo Método NBR 7180, 21 (Pinto, 2006). Neste trabalho seguiremos o método do DNIT (2006), DNER-ME 082/94. 3.3.3 – Índice de Plasticidade A diferença numérica entre o LL e o LP fornece o Índice de Plasticidade (IP) (Expressão 3.2). Esse índice define a zona em que o terreno se acha no estado plástico e, por ser máximo para as argilas e mínimo para as areias, fornece um valioso critério para se avaliar o caráter argiloso de um solo. Quanto maior o IP, tanto mais plástico será o solo. O IP é função da quantidade de argila presente no solo, enquanto o LL e o LP são funções da quantidade e do tipo de argila (DNIT, 2006). (Expressão 3.2) LL – LP = IP 3.3.4 – Índice de Grupo Para classificação de um solo no sistema TRB é necessário, além dos ensaios de caracterização, a definição do Índice de Grupo. Chama-se Índice de Grupo (IG) a um valor numérico, variando de 0 a 20, que retrata o duplo aspecto de plasticidade e graduação das partículas do solo. O IG é calculado pela Expressão 3.3 (DNIT, 2006). (Expressão 3.3) IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd sendo: a = porcentagem de material que passa na peneira nº 200, menos 35. Se a porcentagem obtida nesta diferença for maior que 75, adota-se 75; se for menor que 35, adota-se 35. 22 b = porcentagem de material que passa na peneira nº 200, menos 15. Se a porcentagem obtida nesta diferença for maior que 55, adota-se 55; se for menor que 15, adota-se 15. c = Valor do LL menos 40. Se o LL for maior que 60, adota-se 60; se for menor que 40 adota-se 40. d = Valor de IP menos 10. Se IP for maior que 30, adota-se 30; se for menor que 10; adota-se 10. 3.4 – CONSIDERAÇÕES FINAIS Os índices de consistência tem se mostrado muito úteis para a identificação dos solos e sua classificação. Terzaghi, citado por Pinto (2006), observou que os solos são tanto mais compressíveis (sujeitos a recalques) quanto maior for o seu LL. 23 CAPITULO 4 COMPACTAÇÃO DE SOLOS 4.1 – INTRODUÇÃO Neste capítulo será apresentada uma revisão bibliográfica sobre as principais teorias e os ensaios de compactação utilizados em laboratórios, dando ênfase ao método de ensaio por impacto que é o aplicado pelo DER- MG. 4.2 – CONCEITO DE COMPACTAÇÃO Compactação é a densificação do solo por meio de equipamento mecânico, geralmente rolo compactador, soquetes, sapos, etc. (Pinto, 2006), acarretando a redução do volume de vazios, aumento da resistência, diminuição da permeabilidade e da variação volumétrica por umedecimento e secagem. Em 1993, o engenheiro Ralph Proctor estabeleceu os parâmetros que influem definitivamente na relação índice de vazios, ou seja, o aumento da massa especifica. De acordo com Pinto (2006), para Proctor, a densidade com que um solo é compactado, sob uma determinada energia de compactação, depende da umidade do solo no momento da compactação. Ainda conforme Pinto (2006), Proctor verificou que para umidades mais elevadas, a água provoca um determinado efeito de lubrificação entre as partículas, que deslizam entre si, acomodando-se em um arranjo mais compacto. Porém quando se compacta com baixa umidade, o atrito entre as partículas é muito alto e não se consegue uma significativa redução de vazios. Há, portanto, para uma dada energia, uma densidade máxima que é obtida para um determinado teor de umidade denominado ótimo, onde se configura uma relação ideal entre ar, água e solo no processo de compactação (Souza Junior, 2005). 24 Além de Proctor, outros pesquisadores apresentaram teorias, em função da capilaridade, lubrificação, viscosidade da água, interação físico-química e tensões efetivas que buscam explicar o comportamento da curva de compactação. 4.3 – CURVA DE COMPACTAÇÃO Ao realizar-se a compactação de um solo sob diferentes umidades, e para uma determinada energia de compactação, obtém-se uma curva de variação do peso específico aparente seco (γd) em função do teor de umidade (w) (Figura 4.1). Figura 4.1 – Curva de Compactação Fonte: Trindade et al, 2008 - UFV Os princípios gerais que regem a compactação, de acordo com Manual de Pavimentação do DNIT (2006) são os seguintes: a) a massa específica aparente seca (γs) de um solo, obtido após a compactação, depende da natureza do solo, de sua granulometria e da massa específica dos grãos (γg); varia, aproximadamente, entre os valores 1400 kg/m3 e 2300 kg/m3; 25 b) para um dado solo e para uma determinada energia de compactação, variando-se o teor de umidade do solo, pode-se traçar uma curva de compactação: há um teor de umidade denominado ótima (hot), ao qual corresponde uma massa específica aparente seca máxima (γs max); c) para um dado solo quanto maior for a energia de compactação, tanto maior será o γs e tanto menor será hot; d) para um dado solo e para um determinado teor de umidade h, quanto maior for a energia de compactação, tanto maior será o γs obtido; e) há uma chamada linha dos ótimos, que é o lugar geométrico dos vértices das curvas obtidas com diferentes energias de compactação; a linha de ótimos separa os chamados ramos secos e ramos úmidos das curvas de compactação; f) para um dado solo, a massa específica aparente seca máxima varia linearmente com o logaritmo da energia de compactação; 4.4 – INFLUÊNCIA DA COMPACTAÇÃO NA ESTRUTURA DOS SOLOS De acordo com Pinto (2006), os solos compactados com umidades abaixo da ótima adquirem um arranjo de grãos semelhantes aos das estruturas floculadas. Existem forças atrativas entre as partículas que as ligam entre si, cantos ou arestas contra faces, formando flocos que são indestrutíveis pelas forças comumente utilizadas na compactação. Contudo, o aumento no teor de umidade desfaz essas forças atrativas e os grãos começam a atuar como partículas dispersas em água (carregadas negativamente), tendendo a se dispersarem. Quanto maior o teor de água no solo, maior a dispersão. Assim, de acordo com esse autor, os solos compactados teriam, no ramo seco, uma estrutura floculada, tanto mais pronunciada quanto menor fosse a energia de compactação. No ramo úmido, a estrutura seria tanto mais dispersa quanto maior fosse a energia de compactação. Conforme descreve Pinto (2006), as curvas tensão-deformação de corpos de prova, moldados com umidades abaixo da ótima, são semelhantes, qualquer que seja o método 26 de compactação e é sempre uma estrutura floculada. Por outro lado, para os corpos de prova compactados acima da umidade ótima, estarão como que envoltos em água. Se antes da compactação eles estiverem sem orientação privilegiada, uma compactação estática manterá essa falta de orientação, levando a uma estrutura desorganizada próxima à floculada. No entanto, um pisoteamento ou impacto sobre as partículas tenderá a orientá-las no sentido de se aproximarem de uma estrutura dispersa. Em termos de resistência, observa-se um comportamento distinto de um solo compactado do lado seco e do lado úmido, sendo que, o solo compactado do lado seco, apresenta uma maior resistência ao corte no fim da compactação. Silva et al (1986), estudando os efeitos da compactação nas propriedades do solo, observou que com o aumento do nível de compactação houve um aumento dos poros com diâmetro menor que 0,05mm à custa da diminuição dos poros com diâmetro maior que 0,05mm, logo, o autor relata a destruição do macroporos para formação de novos microporos, com diminuição da porosidade total do solo. 4.5 – ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Tomando uma massa de solo úmido Ph, com um dado volume inicial num cilindro e aplicando-lhe um número n de golpes através da queda de altura H, de um soquete de peso P, resulta, após a compactação, um volume V, chama-se energia de compactação ao trabalho executado, referido a unidade de volume de solo após a compactação (DNIT, 2006). A energia Ec é dada pela Expressão 4.1. (Expressão 4.1) Ec = nxPxH xN V Onde: n = número de golpes; P = peso do soquete; H = altura de queda; 27 V = volume do solo compactado; N = número de camadas Quanto às unidades mais usuais para energia de compactação, no Brasil, utiliza-se o Kgf xcm/cm3 (DNER, 1996), sendo comum também o emprego das seguintes unidades: Kj/m3, MN/m2 e MNm/m3 e pés.lbs/pés3. De acordo com Pinto (2006), a energia aplicada no ensaio de compactação, influencia diretamente a massa específica seca máxima e a umidade ótima a serem determinadas. Quando o solo é compactado com teores de umidade abaixo do teor ótimo, a aplicação de uma maior energia implica em aumento da massa específica seca do solo. Quando a umidade está acima da umidade ótima, esse aumento pouco influencia no acréscimo de massa, em conseqüência da expulsão do ar dos vazios. Para Pinto (2006), o aumento do esforço de compactação conduz a uma massa específica seca máxima maior e a uma umidade ótima menor, proporcionando um deslocamento da curva de compactação para esquerda e para o alto (Figura 4.2). Figura 4.2 – Curvas de umidade x densidade para energias de compactação diferentes Fonte: Senço, 1997 28 4.6 – MÉTODOS DE COMPACTAÇÃO De acordo com Essigmann Jr. et al (1978), citado por Souza Junior (2005), os resultados de um processo de compactação dependem de fatores como a natureza do solo, o método de compactação a ser utilizado, a energia e o teor de umidade. Neste trabalho será apresentado o Método de Compactação por Impacto, uma vez que este é o método adotado pelo DER-MG. O ensaio de compactação por impacto surgiu a partir dos trabalhos de Proctor e ficou conhecido como Ensaio de Proctor. De acordo com Souza Junior (2005), o ensaio AASHTO Normal, sempre faz uso do soquete pequeno, com o qual o solo é compactado em 3 camadas iguais, utilizando–se dois tipos de cilindro: o cilindro Califórnia e o cilindro Proctor. No cilindro Proctor, aplicam-se 25 golpes em cada camada, e no cilindro Califórnia, 56 golpes. Ainda conforme Souza Junior a AASHTO estabelece 4 métodos para realização desse ensaio: a) Ensaio A: utiliza cilindro Proctor e material passando na peneira nº 4; b) Ensaio B: utiliza cilindro Califórnia e material passando na peneira nº 4; c) Ensaio C: utiliza cilindro Proctor e material passando na peneira ¾; d) Ensaio D: utiliza cilindro Califórnia e material passando na peneira ¾. Já o Ensaio AASHTO Modificado, conforme Souza Junior (2005), sempre usa o soquete grande, podendo-se utilizar também o cilindro Proctor ou Califórnia. Esse ensaio é sempre executado compactando-se o solo em 5 camadas iguais. No cilindro Proctor, aplicam-se 25 golpes em cada camada e no Califórnia, 56 golpes. Os métodos estabelecidos para realização desse ensaio são os mesmos utilizados no ensaio normal. A Tabela 4.1 mostra as dimensões dos cilindros e soquetes utilizados pela AASHTO. 29 Tabela 4.1 – Características dos Cilindros e Soquetes Utilizados nos Ensaios de Compactação AASHTO --- Ensaios da AASHTO Nº de Camadas Soquete Nº de Golpes Cilindro Proctor Normal 3 camadas Pequeno Cilindro California Cilindro Proctor Modificado 5 camadas Grande Cilindro Califórnia Características dos cilindros e soquetes (AASHTO) Cilidros Califórnia Proctor Diâmetro interno (cm) 15,24 10,16 Altura útil (cm) 11,64 11,64 Volume (cm³) 2.139,00 944 Soquetes Grande Pequeno Peso (kg) 4,536 2,495 Altura de quedas (cm) 45,72 30,48 25 56 25 56 Fonte: Souza, 1976 O Ensaio ASSHTO Normal foi padronizado no Brasil pela ABNT (NBR 1782/86), utiliza um cilindro metálico de volume igual a 1000 cm3, no qual uma amostra de solo é compactada em três camadas, sob a ação de 25 golpes, com um soquete pesando 2,5 kg, caindo de uma altura de 30 cm de altura (DNIT, 2006). A Figura 4.3 mostra o equipamento de compactação. As espessuras finais das camadas compactadas devem ser aproximadamente iguais e a energia de compactação deverá ser uniformemente distribuída de forma a resultar um plano superior quase horizontal. Figura 4.3 – Equipamento de Compactação Fonte: Trindade et al , 2008 - UFV 30 Como citado por Pinto (2006), a amostra de solo deve ser previamente seca ao ar e destorroada. Inicia-se o ensaio, acrescentando-se água até que o solo fique com cerca de 5% de umidade abaixo da umidade ótima. Após uniformizar bem a umidade, coloca-se uma porção de solo no cilindro padrão para que seja submetida aos golpes do soquete. A porção do solo compactada deve ocupar cerca de um terço da altura do cilindro. O ensaio é repetido para diferentes teores de umidade, determinando-se, para cada um deles, a massa específica aparente seca. A partir dos pares de valores obtidos (massa específica aparente seca – teor de umidade), traça-se a curva. Os pontos devem estar distribuídos de forma que dois deles se encontrem no ramo seco, um próximo à umidade ótima e outros dois no ramo úmido (Figura 4.4). Figura 4.4 – Curva de Compactação obtida em ensaio Fonte: Pinto, 2006 Com os valores da massa específica do solo e o teor de umidade, pode-se calcular a massa especifica aparente seca mediante a fórmula de correlação (Expressão 4.2): (Expressão 4.2) γs = γ (1+w) 31 4.7 – INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS DO SOLO EM SEU COMPORTAMENTO, APÓS O ESFORÇO DE COMPACTAÇÃO. O comportamento de um solo, após receber o esforço de compactação, está diretamente relacionado à natureza do solo. De acordo com Godoy et al (1996), os solos lateríticos, quando compactados, podem adquirir boa resistência e baixa permeabilidade, sem perda significativa de capacidade de suporte ao serem imersos em água. Para Vargas (1978), ao tentar compactar-se um solo, o esforço de compactação será mais ou menos efetivo conforme sua granulometria e plasticidade (Figura 4.5). Para as areias puras, a compactação será totalmente ineficiente tornando necessária a utilização de outras técnicas. Figura 4.5 – Curvas de compactação para diferentes tipos de solos Fonte: Pinto, 2006. 32 No caso de um solo arenoso, com uma pequena porcentagem de argila, a eficiência da compactação é grande. Já para uma argila muito plástica, o esforço de compactação fará com que a argila reflua, devido as suas propriedades plásticas, não havendo compactação eficiente. Segundo Vargas (1978), de um modo geral, para o mesmo esforço de compactação, atingem-se nos solos arenosos maiores valores de γsmax sob menores hot, do que nos solos argilosos. Cernica (1995) relata que argilas compactadas no ramo seco da curva de compactação desenvolvem um arranjo de partículas que não exibem influência marcante do tipo de compactação empregado, ao passo que, quando compactadas no ramo úmido, têm significativamente afetadas a orientação das partículas, a resistência, a permeabilidade e a compressibilidade. Ainda conforme Cernica (1995), o comportamento e as características de siltes e argilas quando compactados, têm seu comportamento e suas características muito mais difíceis de serem definidas em uma determinada categoria do que o comportamento e as características dos solos granulares. Conforme esse autor, os solos granulares ganham resistência através da compactação e do subseqüente aumento de densidade, já os siltes e as argilas podem, em certas condições (método de compactação, teor de umidade, etc.), apresentar uma redução após um dado aumento de densidade. 4.8 – CONSIDERAÇÕES SOBRE ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Ao se especificar uma determinada energia de compactação, deve ser levado em conta o tipo de solo a ser compactado. 33 Desde 1973 foi feito por Mendes, no DER-MG, um estudo com o objetivo de apresentar algumas observações e sugestões sobre o problema da energia de compactação, adotada para os nossos solos nos projetos de pavimento. De acordo com Mendes (1973), o excesso de energia de compactação, nos estudos de laboratório, pode trazer sérios problemas na execução da compactação ou condenar materiais para a sub-base e base de pavimento. Para esse mesmo autor, a baixa energia de compactação, por sua vez, impedirá o aproveitamento conveniente das características dos solos, prejudicando o fator econômico no dimensionamento do pavimento. Logicamente o acréscimo da energia aumenta a resistência ao cisalhamento, mas pode interferir em sua expansibilidade ou contração, quando em contato com a água. Inicialmente o DNER estipulou dois ensaios de compactação de solo que correspondiam ao ensaio de Proctor Normal para os solos de fundação dos pavimentos e a energia do ensaio Proctor Intermediário para os materiais de sub-base e base (Mendes, 1973). Tendo como objetivo manter uma correta correlação com o esforço de compactação no campo, posteriormente, o DNER criou o ensaio modificado de Proctor (DNER, 1996). Assim, o método de dimensionamento de pavimentos flexíveis, atualmente em vigor no Brasil, especifica os ensaios de compactação para os 3 níveis de energia (normal, intermediária e modificada) nas normas do DNER (DNER-ME 129/94 e DNER –ME 162/94). Contudo, em alguns órgãos estaduais, novas energias têm sido utilizadas. No estado do Ceará, desde o ano de 1991, conforme Souza Junior (2005), vem sendo aplicada nas obras de construção rodoviária uma energia de compactação diferente das 34 energias estabelecidas pelas DNER, definida como energia intermodificada. Essa energia é obtida através da aplicação de 39 golpes por camada, compactadas no cilindro Califórnia. Essa prática é aplicada em camadas de base de pavimentos, em razão da dificuldade de se conseguir materiais que satisfaçam as condições geotécnicas exigidas pelo DNER, quando compactadas na energia intermediária, bem como pelo fator econômico associado à execução das obras. Em 1994, o DERT-CE regulamentou esta energia de compactação nas suas especificações gerais para serviços e obras rodoviárias (DERT-ES-P03/94 e DERT-ESP04/94). Corriqueiramente o DER-MG sempre adotou para a compactação do subleito, subbase e base, as energias preconizadas pelo DNIT. Em 2006, no Programa de Pro Acesso do Estado de Minas Gerais, o DER-MG lançou a recomendação técnica RT- 01.46 que recomenda estudos alternativos de energias de compactação para solos de subleito, subbase e base de pavimentos rodoviários. Objetiva assim adquirir um suporte maior de CBR para suprir as deficiências de capacidade dos solos. Neste trabalho, são apresentados estudos alternativos de energias para solos de subleito em três trechos, sendo que um destes trechos pertence ao Programa do Pro Acesso, adotando-se a energia de compactação do Proctor Internormal (PIN). A energia de compactação do Proctor Internormal (PIN) corresponde a 1,5 vezes a energia do Proctor Normal (PN). 35 Essa energia é obtida através da aplicação de 18 golpes por camada, compactadas no cilindro grande. Mendes (1973) apresentou no primeiro simpósio sobre pesquisas rodoviárias, promovido pelo IPR, trechos estudados que utilizaram a energia do PIN para alguns solos mineiros. Constatou-se que, os trechos de pavimentação, executados com a energia do PIN, apresentaram um dimensionamento econômico, sem nenhum problema executivo. Cita, ainda, o exemplo do trecho de Lima Duarte, em Juiz de Fora, que apresentou um dimensionamento de pavimento para a energia do Proctor Normal onde obteve a espessura média de pavimento de 40 cm e para a energia do PIN, a espessura média encontrada foi de 34 cm. Houve, portanto, a redução de 15% na espessura média do pavimento. Ressalta-se que os solos escolhidos para ensaios pertencem aos grupos de solos segundo classificação TRB (A4, A5, A-2-4, A-7-5 e A-7-6). 36 CAPITULO 5 DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXIVEIS 5.1- INTRODUÇÃO É atribuída ao povo romano, há cerca de mais de 2000 anos, a arte maior de planejamento e da construção viária. Chevallier (1976), citado por Bernucci et al (2006), aponta que não havia uma construção padrão para as estradas romanas, embora características comuns sejam encontradas. Semelhante aos dias de hoje, as vias eram compostas por uma fundação e uma camada de superfície, que variavam de acordo com os materiais disponíveis e a qualidade do terreno natural A partir da queda do Império Romano, os franceses foram os primeiros a reconhecer o efeito do transporte no comércio. Mascarenhas Neto (1790), citado por Bernucci et al (2006), aponta que os ingleses, observando a forma como eram calçados os caminhos da França, conseguiram construir vias mais cômodas, duráveis e velozes na Europa. Segundo Bernucci et al (2006), esse autor apresenta um Tratado para Construção de Estradas no qual se destaca a facilidade de encontrar em todas as províncias do reino de Portugal, na superfície ou em minas, o saibro, o tufo, terras cálcareas e arenosas, podendo ser construídas em Portugal estradas com menos despesas do que na Inglaterra e na França. O alemão Alexander Von Humboldt, combinação de cientista e viajante, que durante os anos de 1799 e 1804 realizou expedições científicas por várias partes da América do Sul, qualifica as estradas dos incas como “os mais úteis e estupendos trabalhos realizados pelo homem”. O registro dos primeiros métodos de dimensionamento de pavimentos flexíveis deu-se na década de trinta do século XX. Esses métodos caracterizam–se por estimar empiricamente a espessura das camadas do pavimento em função de características do 37 subleito. A partir dos anos 50, outros métodos de dimensionamento, ainda empíricos, incorporaram as solicitações acumuladas do tráfego (Barbosa, 1984). A utilização de novos materiais na construção rodoviária, o tráfego mais intenso e o aumento de cargas levaram ao surgimento de novos métodos de dimensionamento do tipo racional, baseados na análise estrutural. Esses métodos utilizam modelos de comportamento estrutural levando em conta a geometria, as características mecânicas dos materiais constituintes das camadas e o tipo de carga aplicada à superfície (Chembeze, 2006). O método de dimensionamento mais conhecido dos USA é o da ASSHTO, que de acordo com Medina e Motta (2005), teve sua primeira versão em 1962 e depois outras em 1972 e 1986. Ainda de acordo com esse autor, em 1993, foi lançado o “AASHTO GUIDE, que estabeleceu padrões válidos para todo os USA de projetos de pavimentos flexíveis e rígidos, novos e reforçados, de rodovias principais e de baixo volume de tráfego. Em 2002, foi lançado o AASHTO 2002, que é um método de dimensionamento mecanístico ou teórico-experimental. No Brasil, as estruturas de pavimentos flexíveis de rodovias têm sido dimensionadas pelo método do DNER, com base no ensaio de CBR e nas curvas de dimensionamento do Corpo de Engenheiros Militares dos USA. 5.2 – CONCEITO DE PAVIMENTO De acordo com Benucci et al, 2006, o pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem. Dependendo do tráfego e dos materiais disponíveis, pode-se ter ausência de algumas camadas. As camadas da estrutura repousam sobre o subleito, ou seja, a plataforma da estrada terminada após a conclusão dos cortes e aterros. 38 A NBR 7207/82 da ABNT define pavimento como uma estrutura construída após terraplenagem e destinada, econômica e simultaneamente, em seu conjunto a: a) resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego; b) melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e segurança; resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento. 5.3 – ESTRUTURA DO PAVIMENTO Como dito anteriormente, as estruturas de pavimentos são sistemas de camadas assentes sobre uma fundação chamada subleito. O comportamento estrutural está relacionado à espessura de cada uma das camadas, à rigidez destas e do subleito, bem como à interação entre as diferentes camadas do pavimento. De acordo com o Manual Técnico do DNIT (2006), os pavimentos são classificados em flexíveis, semi-rígidos e rígidos. Pavimento rígido é aquele em que o revestimento tem uma elevada rigidez em relação às camadas inferiores e, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado. Caracteriza-se como pavimento semi-rígido o pavimento composto por uma base cimentada por algum aglutinante com propriedades cimentícias, como por exemplo, por uma camada de solo cimento revestida por uma camada asfáltica. Os pavimentos flexíveis, em geral, associados aos pavimentos asfálticos, são aqueles em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, absorvem praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado. São compostos por camada superficial asfáltica, 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 (Figura 5.1). 39 Figura 5.1 - Sessão Transversal do pavimento flexível Fonte: Castro, 2009 5.3.1 – Nomenclatura da Seção Transversal De acordo com a NBR 7207/82 tem-se: a) Subleito –“è o terreno de fundação do pavimento ou do revestimento”. b) Sub-Base – “é a camada corretiva do subleito, ou complementar à base, quando por qualquer circunstância não seja aconselhável construir o pavimento diretamente sobre o leito, obtido pela terraplenagem”. c) Base – “é uma camada destinada a resistir e distribuir os esforços verticais oriundos dos veículos sobre a qual se constrói um revestimento”. d) Revestimento – “é a camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos, que se destina, econômica e simultaneamente, a melhorar as condições do rolamento quanto à comodidade e segurança e a resistir aos esforços horizontais que nele atuam, tornando mais durável a superfície de rolamento”. 40 Admite-se, ainda, uma camada de reforço de subleito, entre esse e a sub-base, para melhorar o solo da fundação do pavimento (Medina e Motta, 2005). 5.4 – MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DNER. O método de dimensionamento de pavimento flexíveis do DNER foi elaborado pelo Engenheiro Murillo Lopes de Souza, no início da década de 1960. Esse método é regido pelos seguintes princípios: a) Método empírico baseado em critério de resistência/ruptura por cisalhamento. b) Solos/Materiais: ISC/CBR. c) Tráfego (USACE). d) Coeficientes de equivalência estrutural. 5.4.1 – Cálculo do CBR/ISC O ensaio de CBR foi desenvolvido por O.J.Porter em 1929, para avaliar a capacidade de suporte relativa dos subleitos, comparada à da brita (Medina e Motta, 2005). A resistência no ensaio CBR é uma resposta que combina indiretamente a coesão com o ângulo de atrito do material. O CBR é expresso em porcentagem, sendo definido como a relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpo de prova de solo ou material granular e a pressão necessária para produzir a mesma penetração no material referencial (Bernucci et al, 2006). O ensaio CBR é regido no Brasil pela norma DNER-ME 049/94 e, conforme Bernucci et al (2006), consiste nas seguintes etapas: 41 a) moldagem do corpo de prova, solo ou material passado na peneira ¾”, compactado na massa específica e umidade de projeto, em um molde cilíndrico de 150mm de diâmetro e 125mm de altura, provido de um anel complementar de extensão com 50mm de altura; b) imersão do corpo de prova: imerge-se o cilindro com a amostra compactada dentro de um depósito cheio d’água, durante quatro dias. Durante todo o período de imersão é empregada uma sobrecarga de 1lbs sobre o corpo de prova, que corresponde a 2,5 polegadas de espessura de pavimento sobre o material. Fazemse as leituras por meio de um extensômetro, a cada 24 horas, calculando-se a expansão axial do material em relação à altura inicial do corpo de prova; c) penetração do corpo de prova: faz-se a penetração de um pistão de 49,6mm², na amostra compactada de solo à razão de 1,25mm/min até 12,7mm. Anotam-se as pressões do pistão e os deslocamentos correspondentes, de forma a possibilitar a plotagem de uma curva de pressão-penetração (Figura 5.2) na qual se definem os valores de pressão correspondente a 2,54mm (P0,1”) e 5,08mm(P0,2”). Figura 5.2 - Curvas de ensaio de penetração p/ determinação do CBR – amostras compactadas e embebidas. Fonte: ASCE, 1950 citado por Medina e Motta, 2006. 42 O CBR é calculado para as penetrações de 2,54mm e 5,08mm seguindo as Expressões 5.1 e 5.2: (Expressão 5.1) CBR0,1” = P0,1” x 100 70 (Expressão 5.2) CBR021” = P0,2” x 100 105 Sendo que: P0,1” = pressão correspondente a penetração de 2,54mm em Kgf/cm2 P0,2” = pressão correspondente a penetração de 5,08mm em Kgf/cm2 O CBR é o maior dos dois valores calculados. 5.4.2 – Parâmetros do Subleito Para a avaliação das propriedades dos solos que comporão o subleito do pavimento a ser projetado, o presente método adota o Índice de Suporte. 5.4.2.1 - Cálculo do ISmin O ISCBR (Índice de Suporte derivado do CBR) corresponde numericamente ao valor do CBR. Para fins de dimensionamento de um determinado trecho de características 43 homogêneas, o valor do IS a ser utilizado é o ISmin, obtido pelo tratamento estatístico, mostrado pelas expressões 5.3;5.4;5.5 e5.6. (Expressão 5.3) Xmed = ∑Xi n s = ∑(Xi-Xmed)2 (Expressão 5.4) Xmed - IS (CBR) médio da amostra n - número de determinações 1/2 (n-1) (Expressão 5.6) Xi - valores individuais de CBR ISmin = Xmed – Ks (Expressão 5.5) s – desvio padrão K – coeficiente de risco K = ( ( 1,29/n1/2 ) + 0,68 ) 5.4.3 – Classificação dos Materiais Empregados no Pavimento (DNIT, 2006) Os materiais do subleito devem apresentar uma expansão menor ou igual a 2% e um CBR ≥ 2%. Para o reforço do subleito, serão aceitos os materiais que apresentem CBR maior que o do subleito e expansão ≤ 1% (medida com sobrecarga de 10lb). Materiais para a sub-base devem apresentar CBR ≥ 20%, IG=0 e expansão ≤ 1% (medida com sobrecarga de 10lb). Para camada de base, serão aceitos materiais com CBR ≥ 80% e expansão ≤ 0,5% (medida com sobrecarga de 10lb), Limite de Liquidez ≤ 25% e índice de plasticidade ≤ 6%. 5.4.4 – Tráfego (DNIT, 2006) 44 O pavimento é dimensionado em função do número equivalente (N) de operações de um eixo tomado como padrão durante o período de projeto escolhido. O N é sempre escrito em potência de 10. No seu cálculo, são considerados o volume do tráfego, as cargas, os eixos e o clima. O número N pode ser calculado pela Expressão 5.7. (Expressão 5.7) N= Vt x Fv x Fr Sendo: Vt = volume total de veículos num determinado sentido para determinado período “P”; Fv = é o fator de veículo: número que converte todos os tipos de veículos em eixos padrões; Fr = é um fator climático regional relacionado ao regime de chuvas de determinado local 5.4.5 – Coeficientes de Equivalência Estrutural Para o dimensionamento do pavimento, ou seja, a definição das espessuras e dos materiais de cada uma das camadas, esse método adota os coeficientes de equivalência estrutural (Tabela 5.1), definidos pela pesquisa da AASHTO Road Test. Tal como proposto, a hierarquia dos materiais que vão compor tais camadas é determinado adotando-se um material padrão – base granular – e comparando-se os outros materiais com esse padrão em termos de comportamento estrutural. Assim, chama-se coeficiente de equivalência estrutural, um número que relaciona a espessura necessária da camada a ser construída com a espessura equivalente de uma camada com o mesmo comportamento estrutural e construída com o material padrão (Expressão 5.8) (Castro, 2009). 45 Tabela 5.1 – Coeficiente de Equivalência Estrutural Componentes do Pavimento Coeficiente K Base ou revestimento de concreto betuminoso 2,00 Base ou revestimento pré-misturado a quente, de graduação densa 1,70 Base ou revestimento pré-misturado a frio, de graduação densa 1,40 Base ou revestimento betuminoso por penetração 1,20 Camadas Granulares 1,00 Solo cimento com resistência a compressão a 7 dias, superior a 45kg/cm 1,70 Idem, com resistência à compressão a 7 dias , entre 45kg/cm e 28 kg/cm 1,40 Idem, com resistência à compressão a 7 dias , entre 28kg/cm e 21 kg/cm 1,20 Fonte: DNIT, 2006 (Expressão 5.8) hp = Ki x hi Sendo: hp = a espessura equivalente a hi, de material padrão; Ki = coeficiente de equivalência estrutural do material i; hi = espessura do material que vai compor a camada. Adotados os parâmetros de dimensionamento, descritos acima, o processo do dimensionamento consiste na determinação das espessuras da base, sub-base, e reforço. Isso é feito conjuntamente pela obtenção das espessuras no ábaco (Figura 5.3) e através das expressões 5.9; 5.10 e 5.11. (Expressão 5.9) RKR + BKB ≥ H20 46 (Expressão 5.10) RKR + BKB + h20 KS ≥ Hn (Expressão 5.11) RKR + BKB + h20 KS + hn KREF ≥ Hm Sendo que: Hm – Espessura total, necessária para R – Espessura do revestimento; proteger um material com ISC = m; KR – Coeficiente do revestimento; Hn – Espessura da camada de KB – Coeficiente da Base; pavimento com ISC = n; KS – Coeficiente da subbase; H20 – Espessura de pavimento sobre a KREF – Coeficiente do reforço. sub-base; h20 – Espessura da sub-base; B – Espessura da base; A fixação da espessura mínima a ser adotada nos revestimentos betuminosos é um dos pontos ainda em aberto na engenharia rodoviária, quer se trate de proteger a camada de base dos esforços impostos pelo tráfego, quer se trate de evitar a ruptura do próprio revestimento por esforços repetidos de tração na flexão (DNIT, 2006). As espessuras da Tabela 5.2 visam especialmente as bases de comportamento puramente granular. Tabela 5.2 – Espessura Mínima de Revestimento Betuminoso N N <= 10 Espessura Mínima de Revestimento Betuminoso 6 6 Tratamentos Superficiais 6 Revestimentos betuminosos com 5,0 cm de espessura 5 x 106 < N < 107 Revestimentos betuminosos com 7,5 cm de espessura 107 < N < 5 x 107 Revestimentos betuminosos com 10,0 cm de espessura N > 107 Revestimentos betuminosos com 12,5 cm de espessura 10 < N < 5 x 10 Fonte: DNIT, 2006 47 Figura 5.3 – Ábaco de Dimensionamento – Método DNIT Fonte: Manual do DNIT, 1996 48 CAPÍTULO 6 MATERIAIS E MÉTODOS 6.1 – INTRODUÇÃO Este capítulo aborda os materiais e a metodologia utilizados para seleção e realização dos ensaios físicos e mecânicos, sobre as amostras coletadas dos trechos específicos deste estudo, selecionados para caracterizar e estudar o comportamento de alguns tipos de solos em função das energias de compactação Normal, Internormal (RT 01.46, DERMG, 2007) e Intermediária. Tendo em vista a grande extensão e a variabilidade de tipos de solos existentes, torna-se inviável, em uma pesquisa de mestrado, em razão de tempo e custo, um estudo completo do estado de Minas Gerais. Sendo assim, o estudo foi realizado para alguns tipos de solos em algumas regiões do estado. A escolha dos trechos específicos deste estudo (Tabela 6.1) foi realizada levando-se em conta a probabilidade de serem encontrados solos com características diferentes. Características essas que, de certa forma, interferem nos resultados dos ensaios de energia de compactação. Tabela 6.1 – Localização dos Trechos Estudados Rodovia Trecho Trecho 1 Ligação Limeira do Oeste- Rio São Domingos Trecho 2 MG-190 Entrº BR 262 – Almeida Campos – Entrº LMG-798 Trecho 3 Municipal Milho Verde - Serro 49 Todos os ensaios, objetos deste estudo, foram realizados no laboratório de solos da Empresa Engemaster Engenharia e Projetos Ltda, localizada à Rua Itajubá, número 1709, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil. 6.2 – CARACTERIZAÇÃO DAS ÁREAS DE INSERÇÃO DOS TRECHOS ENSAIADOS 6.2.1 – Introdução Para um bom estudo dos solos, é indispensável um conhecimento mínimo sobre as características e distribuição pedológica da região em que a área de estudo se insere, bem como dos fatores que influenciam nos processos de formação desses solos, tais como clima, relevo, material de origem e tempo. Diante do exposto, torna-se de fundamental importância, na elaboração deste estudo, caracterizar as áreas de inserção dos trechos aqui estudados. A caracterização geral dos trechos, aqui apresentada foi elaborada com base em dados e mapas obtidos de órgãos federais, estaduais e municipais, tais como IBGE, IGAM, ANA, CETEC, SEIA-BA entre outros. 6.2.2 – Trecho 1 – Limeira do Oeste – Rio São Domingos O trecho 1 localiza-se na mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto do Paranaíba, microrregião de Frutal, no estado de Minas Gerais, Brasil e está compreendido entre as coordenadas UTM 7838592 N e 536400 L no início do trecho, e 7857177 N e 536786 L no final do trecho, com aproximadamente 36,3 km de extensão (Figura 6.1) O balanço hídrico e o clima da mesorregião do Triângulo Mineiro são representativos das condições hidroclimáticas da vasta superfície situada na Bacia do Rio Paranaíba. Conforme informações obtidas no site do (IGAM,2009), o clima da região é 50 caracterizado como tropical mesotérmico brando úmido com um ou dois meses secos. A temperatura média anual oscila entre 20,2ºC e 24,7ºC. A altura média de precipitação no mês mais seco não ultrapassa 10,5mm (junho) e a temperatura média do mês mais quente se mantém na ordem de 23,9ºC. A precipitação total média anual é de 1495,9mm, sendo os meses de maior pluviosidade de novembro a janeiro e os de menor pluviosidade de maio a agosto, com média anual de 119,5 dias de chuva. Figura 6.1 – Mapa de Localização do trecho 1. (DER-MG,2006) 51 No conceito de vegetação nativa, a região está incluída no domínio de atuação do Cerrado (Figura 6.2), com uma formação vegetal constituída das gradações de mata de galeria, mata ciliar, mata seca e cerradão. A vegetação atual, em sua maioria, cedeu espaço a ação antrópica visando principalmente à cultura da cana-de-açucar (Figura 6.3). As áreas remanescentes da Biota original estão representadas em algumas manchas de campo de cerrado. Figura 6.2 – Mapa de Vegetação Nativa Fonte: CETEC/ MG, 1983 . 52 Figura 6.3 – Plantação de Cana de Açúcar A região em questão pertence à bacia hidrográfica Paraná (Figura 6.4), drenada pelo rio Paranaíba, um dos formadores do rio Paraná, que corre no extremo sudeste da área do projeto, com direção geral ENE – SSE. Figura 6.4 – Mapa de Bacia Hidrográfica. Fonte: CETEC/ MG, 1983 53 O trecho é transposto pelos seguintes cursos d’água: Ribeirão da Reserva, Córrego Bebedouro, Córrego da Divisa; Córrego Formoso; Córrego da Barroca e Córrego Lagoa Rica, Córrego do Amarrado e Rio São Domingos (Figura 6.5). Figura 6.5 – Rio São Domingos Geomorfologicamente o trecho está inserido na unidade Planalto da Bacia Sedimentar do Paraná. De acordo com Nyshiyama (1989), essa unidade morfológica é representada por litogias da idade Mesozóica. Uma dessas litogias corresponde às Rochas do Grupo Bauru, compreendida entre os vales do Rio Paranaíba e Rio Grande. Seus litossomas são representados por arenitos cineríticos, conglomerados, ás vezes calcíferos, lentes de calcáreos, silitos e argilitos (CETEC, 1983). Na região ocorrem predominantemente os seguintes tipos de solos: a) Latossolo Vermelho Escuro Álico A moderado, textura média, fase cerrado, relevo plano e suave ondulado; b) Latossolo Roxo Distrófico A moderado, textura argilosa, fase cerrado, relevo plano e suave ondulado (CETEC, 1983) (Figura 6.6) 54 Figura 6.6 – Mapa de solos do trecho 1. Fonte: CETEC/ MG, 1983 6.2.3 – Trecho 2 – Entroncamento BR/262 – Almeida Campos – LMG/798 O trecho localiza-se na Mesorregião do Triângulo Mineiro/Alto do Paranaíba, microrregião de Uberaba, no estado de Minas Gerais, Brasil, e está compreendido entre as coordenadas UTM E = 236.757,948 e N = 7.826.259,000 no início do trecho, e E =216.709,400 e N = 7.849.063,000. no final do trecho, com extensão total aproximada de 34,0 km , (Figura 6.7). Assim como no trecho 1, o balanço hídrico e o clima do trecho 2 são representativos das condições hidroclimáticas da vasta superfície, situada na Bacia do Rio Paranaíba. 55 O Clima na região é considerado semi-úmido, com um período seco entre quatro e cinco meses por ano, situando-se a disponibilidade hídrica acima de 20 litros por quilômetro quadrado (ANA, 2009). Figura 6.7 – Mapa de Localização do trecho 2. (DER-MG,2006) O trecho se desenvolve tendo a sua direita os afluentes do rio Araguari, que por sua vez é afluente do rio Paranaíba. A bacia hidrográfica do rio Araguari abrange um total de 13 municípios e apresenta uma área de drenagem de 21.566 km2 (IGAM, 2009) (Figura 6.8). 56 Figura 6.8 – Mapa de Bacia Hidrográfica Fonte: CETEC/ MG, 1983 . A vegetação natural, o cerrado, foi substituída por pastagens e plantações, sendo marcante a atuação antrópica, constituída por plantações de cana-de-açúcar (Figura 6.9). Figura 6.9 – Ocorrências de plantações de cana-de-açúcar 57 Geomorfologicamente o trecho está inserido na unidade Planalto da Bacia Sedimentar do Paraná, cujas características foram apresentadas para o trecho anterior. Na região de estudo são encontrados solos do tipo: a) Latossolo Vermelho Amarelo Álico A moderado, textura argilosa, fase cerrado relevo ondulado plano e suave ondulado; b) Latossolo Vermelho Escuro Álico A moderado, textura média, fase cerrado, relevo plano e suave ondulado (CETEC, 1983) (Figura 6.10). Figura 6.10 – Mapa de Solos do trecho 2. Fonte: CETEC/ MG, 1983 58 6.2.4 – Trecho 3 - Milho Verde – Serro O trecho localiza-se na Mesorregião do Vale do Jequitinhonha, Unidade Alto do Jequitinhonha, microrregião de Diamantina, no estado de Minas Gerais, Brasil (IBGE, 2009) (Figura 6.11) e está compreendido entre as coordenadas UTM E = 659.490,948 e N = 7.958.282,076 no início do trecho, e E =668.513,406 e N = 7.944.031,194. no final do trecho, com extensão total aproximada de 20,76 km. Figura 6.11 – Mapa de Localização do trecho 2. (DER-MG,2006) O clima da região está sob a influência do regime continental tropical, apresentando índice pluviométrico anual, médio da ordem de 1060 mm. O clima é quente e úmido, com maior concentração de chuvas nos meses de novembro a janeiro e totais mensais de precipitação frequentemente nulos no período de junho a agosto (SEIA-BA, 2009). 59 O trecho em estudo apresenta sua maior extensão inserido na bacia hidrográfica do Rio Jequitinhonha e uma pequena extensão pertencendo a bacia do Rio Doce (Figura 6.12). Figura 6.12 – Mapa de Bacia Hidrográfica. Fonte: CETEC/ MG, 1983 Além dos Jequitinhonha (Figura 6.13) e Rio do Peixe (Figura 6.14), os outros cursos d’água que interceptam o trecho são: o Córrego Carijós, o Córrego da Pedreira, o Córrego João Jackson, Córrego José André e Córrego Fundo. 60 Figura 6.13 – Travessia sobre o Rio Jequitinhonha Figura 6.14 – Travessia sobre o rio do Peixe O Alto do Jequitinhonha é formado por zonas de extensas chapadas e suas vertentes possuem cobertura predominantemente constituída pelo cerrado e campo cerrado, além de campo rupestre de altitude (Figura 6.15). A atuação antrópica fica caracterizada pela agricultura familiar. Figura 6.15 – Campo Rupestre. Fonte: CETEC/ MG, 1983 61 A unidade geomorfológica da região corresponde à Associação Charnockitica. Dentro do conjunto destaca-se uma sequência quartzosa, responsável pela morfologia da Serra do Espinhaço (CETEC, 1983). Estruturalmente o conjunto acha-se dobrado e falhado. As áreas aplainadas alternam-se com picos e cristas elaborados em quartzitos e com grandes escarpamentos orientados por fraturas (CETEC, 1983). O intemperismo produz na região um solo argiloso avermelhado sobre as rochas vulcânicas e filíticas e um solo arenoso nas rochas quartzosas. No trecho em questão podem ser encontrados solos do tipo Latossolos Vermelho Escuro Distrófico textura argilosa, fase floresta subperenifólia e Cambissolo Álico, textura argilosa cascalhenta, fase cerrado, ambos A moderado, relevo forte ondulado (CETEC, 1983) (Figura 6.16). Figura 6.16 – Mapa de Solos do trecho 3. Fonte: CETEC/ MG, 1983 62 6.3 – COLETA, ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (TRB) 6.3.1 – Coleta de Amostras As amostras dos trechos foram coletadas de forma a representar uma extensão média de 2,0km. O plano de sondagem do subleito foi elaborado de acordo com a Recomendação Técnica RT 01.46 do (DER-MG,2009), baseado no greide a ser implantado em cada rodovia. As coletas das amostras dos trechos 1, 2 e 3 foram realizadas baseadas no greide do projeto geométrico, verificando os intervalos de corte e aterro de forma a atender o traçado dos perfis longitudinal e transversal dos solos. Em particular para o trecho 3, além da norma acima especificada, foram coletadas amostras em seguimentos de trechos rodoviários que apresentassem expeditamente solos com características siltosas e expansivas e segmentos com solos areno-argilosos (Figura 6.17). Foi coletado um total de 35 amostras para os três trechos. Figura 6.17 – Solos areno-argiloso, trecho 3 As amostras foram coletadas com utilização de trado manual elicoidal de 2”, pás e picaretas (Figura 6.18) devidamente etiquetadas, ensacadas em sacos plásticos encaminhadas ao laboratório para fins de preparação e início dos ensaios. 63 e Figura 6.18 – Coleta de amostras Constavam nas etiquetas de cada amostra a seguinte identificação: a - rodovia d - posição g - classificação expedita b - trecho e - estaca h - natureza da obra c - número do furo f - profundidade i - origem: subleito Cada amostra continha aproximadamente um peso total de 60 kg. A coleta de amostras foi executada conforme plano de sondagem apresentados nas Tabelas 6.2; 6.3 e 6.4 Tabela 6.2 – Localização, Posição e Profundidade das Amostras Coletadas – Trecho 1 .TRECHO 1 Furo Estaca Posição Profundidade (m) 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 298 308 318 328 338 348 358 368 378 388 Eixo Eixo Eixo Eixo Eixo LE LE Eixo Eixo Eixo 1,0 1,0 1,0 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,0 1,0 64 Tabela 6.3 – Localização, Posição e Profundidade das Amostras Coletadas – Trecho 2 TRECHO 2 Furo Estaca Posição Profundidade (m) 24 24ª 25 26 27 28 310 322 345 355 405 415 LD Eixo Eixo Eixo Eixo Eixo 2,4 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0 Tabela 6.4 – Localização, Posição e Profundidade das Amostras Coletadas – Trecho 3 TRECHO 3 Furo Estaca * 46 260 * 156 844 * 159 861 *165 891 * 182 978 * 183 983 * 185 995 * 186 1000 * 187 1005 * 192 1031 30 165 64 357 88 485 144 777 157 851 159 861 163 881 164 888 193 1036 *Solos siltosos Posição Profundidade (m) LD LE LD LD LE LE LE LD LE LE LD LD LD LE LD LD LD LD LE 2,30 3,50 1,50 3,80 5,20 3,90 1,50 2,60 4,50 1,50 1,60 2,40 2,10 5,80 1,50 1,50 1,50 2,90 2,50 Durante a coleta foi também elaborado um boletim único de sondagem que continha os dados apresentados nas etiquetas. 65 6.3.2 – Ensaios de Caracterização As amostras foram preparadas conforme método DNER-ME 041/94 – Preparação de Amostra para Ensaios de Caracterização (Figuras 6.19 e 6.20). Figura 6.19 – Solos areno-argiloso, trecho 1 Figura 6.20 – Solos preparados. Ensaio de caracterização, trecho 1 Para cada amostra foram executados os ensaios de caracterização granulometria (peneiramento e sedimentação, Figura 6.21) e limites de Atterberg (limites de liquidez e plasticidade, Figura 6.22). Os ensaios de caracterização foram executados de acordo com os seguintes métodos: a) DNER ME 080/94 – análise granulométrica por peneiramento b) DNER ME 051/94 – análise granulométrica c) DNER ME 122/94 – determinação de limite de liquidez d) DNER ME 082/94 – determinação de limite de plasticidade Figura 6.21 – Ensaio de granulometria Figura 6.22 – Ensaio de Limites Físicos 66 6.3.3 – Classificação dos Solos TRB Para classificação de um solo no sistema TRB é necessário, além dos ensaios de caracterização, a definição do Índice de Grupo. Essa definição é baseada nos limites de liquidez, índice de plasticidade dos solos ensaiados e a porcentagem que passa na peneira nº 200 (0,075mm). De posse dos resultados dos ensaios de caracterização e dos valores dos índices de grupo, efetuou-se a classificação dos solos segundo a TRB, conforme demonstrado no capítulo 2, item 2.5.3.2, Tabela 2.2. 6.4 – ENSAIOS DE COMPACTAÇÃO, CBR E EXPANSÃO Os ensaios de compactação, CBR e expansão (Figura 6.23), foram executados em três energias diferentes de compactação conforme Tabela 6.5. O método de ensaio foi preconizado pelo DNER ME 129/94. Tabela 6.5 – Energias de Compactação Energia Nº de Golpes PN 13 PIN 18 PI 26 Para os demais ensaios utilizou-se, também, as normas/métodos de ensaios do DNIT listados a seguir. a) DNER ME 093/94 – determinação da densidade real b) DNER ME 049/94 – determinação de Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas. 67 Figura 6.23 – Corpos de Prova submersos em tanque de saturação 6.5 – CALIBRAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS Todos os equipamentos utilizados foram submetidos à calibração e estão relacionados no Anexo II, contendo o número do certificado de calibração. 6.6 – MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTO FLEXÍVEL Após realizados os ensaios para as três energias (PN, PIN, PI) no solo do subleito, dimensionou-se o pavimento utilizando-se o Método do DNIT/DNER do Engº Murilo Lopes de Souza (método de dimensionamento para pavimentos flexíveis). 6.7 – CONSIDERAÇÕES AMBIENTAIS PARA MATERIAIS DE PAVIMENTAÇÃO Para utilização nas camadas de base e sub-base dos pavimentos rodoviários e, especialmente para empréstimos destinados à substituição de material de subleito, há a necessidade de serem executados os estudos de jazidas que visam identificar, determinar as características e selecionar os materiais a serem utilizados. Essas ocorrências de solos naturais com características que atendam aos projetos rodoviários estão cada vez mais escassas. Quando identificadas, estão localizados geralmente a grandes distâncias do eixo estradal a ser implantado, exigindo grandes distâncias de transporte. 68 Na fase de projeto depois de identificada a ocorrência, há as prospecções. Toda a área de jazida é delimitada e procede-se a execução de furos de sondagem ditos representativos da área. A profundidade geralmente é aquela em que ocorre material granular explorável ou com volume suficiente requerido pelo projeto rodoviário. As fases de exploração de uma jazida obedecem genericamente o seguinte procedimento: a) Licença ambiental b) Elaboração de Plano de recuperação de Área degradada (PRAD) c) Elaboração de Projeto técnico de Recuperação Ambiental (PTRF) d) Negociação com o proprietário e) A exploração da jazida (escavação, carga e transporte) f) Recuperação da área explorada Essas etapas de exploração geram grandes custos rodoviários. Os custos médios de recuperação ambiental de uma jazida é de cerca de R$ 10,00 (dez reais) por m2 explorado (DER-MG, 2009). Uma das possíveis providências seria o estudo de alternativa de energia de compactação que geraria uma economia fundamental nas vias a serem implantadas, evitando ou minimizando a utilização desses materiais no pavimento. É importante avaliar a viabilidade econômica e ambiental de exploração de jazidas, pois um dos principais e mais significativos potenciais de impacto ambiental em obras desta natureza referem-se aos aspectos relacionados aos riscos geológico e biológico. Os principais efeitos sobre tais componentes estão relacionados à exploração de jazidas de cascalho para obtenção de materiais de construção da rodovia que pode acarretar os seguintes impactos: 69 Risco Geológico: a) alteração das características físicas e químicas do solo; b) empobrecimento do solo pela retirada de material orgânico; c) contaminação do solo por substâncias tóxicas como óleo, graxas e combustíveis; d) exposição do solo a precipitações diretas, ocasionando aumento do escoamento superficial; e) assoreamento e carreamento de solo para cursos d’água. As áreas exploradas apresentam potencialidade de impacto sobre as áreas de jusante. Tais impactos relacionam-se à alteração topográfica, à instalação de processos erosivos e ao carreamento de sólidos, resultando em aspecto visual desagradável, áreas de instabilidade geotécnica e assoreamento das redes de drenagens. Caso não sejam tomadas medidas eficientes de drenagem e contenção de materiais particulados advindos das obras poderá haver abertura de processos erosivos e conseqüentemente carreamento de partículas para os cursos d’água e demais áreas a jusante. Risco Biológico: a) perda da cobertura vegetal em decorrência da exploração. A vegetação exerce função de proteção do solo, atuando como indicadora das suas condições e proporcionando também suporte para o estabelecimento da fauna; b) intervenções em áreas se preservação permanente, áreas prioritárias de proteção; c) extração de madeiras nativas para retirada do material; d) redução de habitat e fonte de alimentos para a fauna; e) impacto visual da área diretamente afetada, provocando alterações estéticas na paisagem e empobrecimento cênico; f) diminuição da dispersão de sementes; g) a fauna silvestre sofre impactos diretos da fragmentação florestal, pois qualquer alteração na vegetação repercute na oferta de abrigo, alimento e refúgio para os animais. A capacidade suporte de um ecossistema é diretamente afetada pelo seu grau de perturbação, originando – com sua degradação ou fragmentação – uma concentração 70 excessiva de indivíduos em determinados locais, aumentando a competição entre eles e resultando daí a morte dos menos habilitados; h) interferências na dinâmica e distribuição da fauna associada e transitória aos remanescentes florestais locais; i) destruição e redução de alguns habitats e nichos com conseqüente afungentação da fauna implantada. A movimentação de máquinas, veículos e o ruído inerente ao funcionamento das mesmas afugentarão a fauna ocorrente nas proximidades da obra; j) nos trabalhos que resultam em revolvimento de solos é freqüente o aparecimento de uma série de animais menores, dentre aqueles visíveis, são freqüentes os artrópodes (aranhas, besouros), anfíbios (sapos, pererecas) e répteis (cobras, lagartos), que perdem seus nichos; l) impacto na biodiversidade de espécies endêmicas, raras e ameaçadas de extinção. Figura. 6.24 – Exploração de jazida de material granular A figura 6.24 mostra a exploração de uma jazida de material granular, a poucos metros do rio, observa-se a retirada da vegetação natural da área, com grande probabilidade de carreamento de material para o curso d’água a juzante do local explorado, causando assoreamento e outras conseqüências danosas ao meio ambiente. 71 6.8 – CONSULTAS/PESQUISAS 6.8.1 – Consultas nos DER’s do Brasil Foi realizada uma consulta em alguns DER’s dos Estados Brasileiros, via telefone, entrevistando os diretores de projetos e/ou coordenadores de projetos de cada órgão, Essa consulta, cujos resultados são apresentados no capítulo 7, foi realizada nos seguintes órgãos: a) ABDER – Associação Brasileira dos DER’s b) DER do Estado do Paraná c) DERBA do Estado da Bahia d) AGETOP do Estado de Goiás e) DER de São Paulo f) DERTINS do Estado de Tocantins g) DER da Paraíba h) DERT do Ceará No decorrer da consulta, os entrevistados foram perguntados sobre a adoção e ou existência de algum estudo sobre a adoção de energia alternativa de compactação nos solos do subleito e em solos granulares para utilização em camadas de base e sub-base. Também foi levantada a quilometragem estimada de estradas a implantar em cada estado, objetivando demonstrar a necessidade de novos estudos que viessem a contribuir para a economia na construção destas estradas. O modelo de mensagem encaminhada foi: Prezados Senhores, Estou desenvolvendo uma dissertação de mestrado sobre a energia de compactação em solos para subsidiar projetos de pavimentação. 72 Gostaria de saber se a DERBA possui normas sobre este assunto e se está empregando estes estudos alternativos de energia em algum projeto rodoviário. Os estudos prevêem a utilização das energias de 1,5 vezes o proctor normal e 1,5 vezes o proctor intermediário para serem utilizados nos solos do subleito e nas camadas de subbase e base do pavimento. Caso o órgão possua norma de utilização destas energias, solicito favor de encaminhar para que possam constar dos trabalhos que estão sendo desenvolvidos. Caso o órgão adote as especificações do DNIT sem alteração das energias solicito também esta confirmação. Atenciosamente, obrigado. Elizeu Zica Mestrando UFOP 6.8.2 – Pesquisas dos Solos de Subleito Estudados no DER-MG De posse da classificação TRB dos solos dos três trechos estudados realizou-se, junto aos arquivos do DER-MG, uma pesquisa objetivando adquirir resultados de ensaios realizados em solos com a mesma classificação TRB dos trechos desta dissertação (Tabela 6.6). Concentrou-se também na identificação dos trechos próximos aos mesmos, para evitar materiais de regiões distantes das estudadas. A finalidade era compará-los com resultados dos ensaios obtidos neste estudo. 73 Tabela 6.6 – Trechos Pesquisados no DER Rodovia Trecho Contorno Contorno de Pirajuba Ligação Limeira do Oeste – MGT-497 (Carneirinho) MGC-154 Itapagipe- Entroncamento BR 364(Campina Verde) MG-752 Materlândia – Rio Vermelho MG-010 Santo Antonio do Itambé – Serra Azul de Minas Municipal Congonhas do Norte – Conceição do Mato Dentro Municipal Frei Lagonegro- Entroncamento MG-117 O mapa rodoviário, Anexo III ilustra os trechos estudados e pesquisados. Os dados obtidos com esta pesquisa foram compilados e estão apresentados no capítulo 7 – Resultados e Discussões - em forma de tabelas e gráficos. 74 CAPITULO 7 RESULTADOS E DISCUSSÕES 7.1 - INTRODUÇÃO No presente capítulo é apresentado: a) Os resultados dos ensaios executados; b) O resultado das consultas/pesquisas; c) Custo/benefício gerado quando da adoção do proctor internormal para dimensionamento de pavimentos flexíveis. A Tabela 7.1 discrimina os trechos onde foram coletadas as amostras e submetidas aos ensaios citados no capítulo 6. Tabela 7.1 – Localização dos Trechos Estudados Rodovia Trecho Região 1 Ligação Limeira do Oeste – Rio São Domingos Triangulo Mineiro 2 MG-190 Entrº BR-262 - Almeida Campos – Entrº LMG-798 Alto Paranaíba 3 Municipal Milho Verde - Serro Jequitinhonha Os solos pertencentes ao trecho 1, como será demonstrado, apresentaram bons resultados em relação ao acréscimo de energia de compactação. No estudo com os materiais do trecho 2, os resultados já não apresentaram grandes variações com o acréscimo de energia. Para o trecho 3, os ensaios objetivaram identificar uma região de solos de subleito com características siltosas e expansivas e em outro segmento, neste mesmo trecho, solos finos que possam vir a apresentar bons resultados com o acréscimo de energia. Os quadros apresentados no Anexo I contém os ensaios executados nos três trechos. 75 7.2 – ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO 7.2.1 – Análise granulométrica Neste item são apresentadas as curvas granulométricas de todos os solos ensaiados, trechos 1, 2 e 3. Figura 7.1 – Curva granulométrica dos solos do trecho 1 Pela composição granulométrica da Figura 7.1, verifica-se que o solo contém um grande percentual de areia fina. Através do ensaio de sedimentação, para determinação de partículas com Ø < 0,074mm, o resultado demonstra um material com percentual maior de argila em relação ao silte. O ensaio granulométrico pós-compactação, apresentado no quadro resumo do Anexo I, objetivou verificar a granulometria do solo, após o acréscimo de energia. Este ensaio laboratorial demonstrou que praticamente não houve alterações na granulometria do 76 material ensaiado, subsidiando em possíveis questionamentos futuros sobre o excesso de energia aplicada no solo. Figura 7.2 – Curva granulométrica dos solos do trecho 2. Verifica-se que os solos ensaiados do trecho 2, constantes da figura 7.2, são solos de características finas, predominantemente argilosos, porém com o percentual de finos maior que 90% (% passada na peneira 200), portanto, porcentagem bem maior que os solos da figura 7.1 (solos arenosos). As Figuras 7.3 e 7.4 caracterizam dois tipos de solos distintos, representativos do trecho 3. Na Figura 7.3, observa-se um solo siltoso caracterizado pela existência de uma fração maior de silte (40% do material ensaiado está compreendido entre os diâmetros de 0,074mm e 0,005mm) e uma fração menor de argila (18% do material ensaiado com partículas menores que 0,005mm), identificado nos ensaios de sedimentação. 77 Figura 7.3 – Curva granulométrica dos solos do trecho 3 (solo siltoso) Os resultados obtidos para o tipo de solo constante da Figura 7.4 correspondem a um solo argilo arenoso, apresentando um percentual de aproximadamente 30% do material ensaiado, retido no intervalo compreendido entre as peneiras de número #10 e #200 e, aproximadamente, 60% do restante do material ensaiado passados na peneira #200. Figura 7.4 – Curva granulométrica dos solos do trecho 3 (solo argilo arenoso). 78 Os percentuais apresentados nos ensaios de sedimentação e transcritos para a Figura 7.4 confirmam o grande teor de argila. 7.2.2 – Limites de Atterberg Trecho 01 (Tabela 7.2): Os resultados dos Limites de Atterberg, obtidos para as amostras de solo deste trecho, indicam que os solos possuem características arenosas, uma vez que os valores de LL e IP apresentaram NL e NP, respectivamente, confirmando os ensaios granulométricos. Tais características permitem a utilização destes solos em camadas do pavimento ou do subleito. De acordo com Nogami (1995), para a finalidade considerada, a maioria das normas tradicionais adotam um máximo de 25% para LL e 6% para IP. Tabela 7.2 – Resultados de Ensaios de Limites de Atterberg TRECHO 1 Estacas 298 308 318 328 338 348 358 367 378 388 LL NL NL NL NL NL NL NL NL NL NL IP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP Trecho 2 (Tabela 7.3): Os valores de LL e IP são extremamente altos, caracterizando material fora de norma rodoviária para emprego em camadas de pavimento, conforme Manual do DNIT (2006). De acordo com Craig (2007), a plasticidade dos solos se deve à presença de um conteúdo significativo de partículas de argila (ou de material orgânico). Craig (2007) afirma ainda que a água de adsorção, devida às forças de superfície nas partículas de argila, pode contribuir para o comportamento plástico. Tabela 7.3 – Resultado de Ensaios de Limites de Atterberg TRECHO 2 Estacas 310 322 345 355 405 415 LL 55,0 48,9 52,2 51,7 54,8 53,7 IP 22,4 20,3 21,8 21,2 20,4 22,1 79 Trecho 3 : Assim, como nos ensaios de granulometria, os ensaios de caracterização também evidenciaram valores variáveis para os dois tipos de solos analisados nesse trecho. Os solos que apresentam resultados de limites de liquidez e que não apresentam plasticidade são solos que possuem baixo percentual de argila, conforme resultados apresentados na tabela 7.4. Tabela 7.4 – Resultado dos Ensaios de Limites de Atterberg (solos siltosos). TRECHO 3 Estacas 260 844 861 891 978 983 995 1000 1005 1031 LL NL 49,0 48,0 NL 38,9 38,3 NL 59,0 41,6 43,1 IP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP A Tabela 7.5 apresenta solos com características semelhantes aos solos do trecho 2 no que se refere aos resultados dos ensaios de Limites de Atterberg, ou seja, altos índices de liquidez e plasticidade, podendo, portanto, serem caracterizados como solos com grande conteúdo de argila. Tabela 7.5 – Resultado de Ensaios de Limites de Atterberg (solos finos argilo arenosos). TRECHO 3 Estacas 165 357 485 777 851 861 881 886 1036 LL 50,7 41,3 51,4 32,5 60,2 58,5 56,0 57,2 49,1 IP 21,9 14,4 21,0 15,0 22,4 24,5 25,8 26,3 20,2 Esses materiais normalmente são utilizados em corpo de aterro, camadas finais de terraplenagem. Não são utilizados em camadas de base/sub-base de pavimento. Esses índices de limites são apenas indícios da indicação ou não de tais solos para a pavimentação. Subsidiam, assim, a tomada de decisão após o estudo da energia de compactação. 80 Conforme Pinto (2006), os índices físicos encontrados no trecho 02 e 03 (solos finos argilo arenosos) constituem-se de solos com valores típicos de argilas variegadas de São Paulo. 7.3 – ÍNDICE DE GRUPO Baseado nos limites de liquidez, índice de plasticidade dos solos ensaiados e a porcentagem que passa na peneira nº 200 (0,075mm), foi definido o índice de grupo. O índice de grupo é um numero inteiro, adimensional, variando de zero a vinte, que fornece uma idéia da capacidade de suporte dos solos e é definido pela fórmula: Expressão 7.1 IG= 0,2.a + 0,005.a.c + 0,01.b.d sendo: a = porcentagem de solo que passa na peneira 200 menos 35. Se a porcentagem for < que 35, adota-se 35 e se for > que 75, adota-se 75. Dessa forma, estabelece-se um número inteiro de variação 0 a 40. b = porcentagem do solo que passa na peneira 200 menos 15. Se a porcentagem for < que 15, adota-se 15 e se for > do que 55, adota-se 55. Dessa forma, estabelece-se um número inteiro de variação de 0 a 40. c = Valor do limite de liquidez do material menos 40. Se LL for > do que 60, adota-se 60 e se for < que 40, adota-se 40. Assim, cria-se um número inteiro de intervalo 0 a 20. d = Valor do IP do material menos 10. Se o valor do IP for > do que 30, adota-se 30 e se for < que 10, adota-se 10. Assim, cria-se um número inteiro de intervalo 0 a 20. Solos ditos bons para pavimentação apresentam valores baixo de índice de grupo (graúdos e pouco plásticos). Os solos finos e muito plásticos apresentam valores altos de índice de grupo e são ditos ruins para pavimentação. Segundo Nogami 1995, a correlação entre o IG e o CBR, considerando solos tropicais, é muito precária. Isso sugere o abandono do índice considerado para avaliação da capacidade de suporte. Para solos de mesmo tipo que possuem constituições similares, 81 contudo, poderá ser utilizado com certa confiabilidade. A dificuldade prática é saber quando tal similaridade ocorre efetivamente. No caso do trecho 1, comparado com outros trechos pesquisados no DER, localizados na região do Triângulo Mineiro, onde ocorrem os solos A-2-4, segundo classificação TRB, podemos afirmar essa similaridade, pois os solos apresentam índice de grupo igual a zero e CBR maior que 20 quando aplicada a energia do PIN. Os ensaios apresentaram os seguintes resultados médios de índice de grupo: Trecho 1 IG=0; Trecho 2 IG=15; Trecho 3 segmento 1 IG=7 e Trecho 3 segmento 2 IG=14. Com exceção do Trecho 1, os valores dos índice de grupo obtidos caracterizaram materiais silto argilosos, conforme Tabela de Classificação de Solos da TRB. 7.4 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SEGUNDO TRB A classificação dos solos, utilizada corriqueiramente no meio rodoviário, é a TRB. De acordo com a Tabela de Classificação de Solos da TRB, as amostras ensaiadas apresentaram a seguinte classificação: Trecho 1* – Solos A-2-4 Trecho 2 – solos A-7-5 e A-7-6 Trecho 3 – solos A-7-6, A-7-5, A-4 e A-5 * Após o ensaio de compactação, verificou-se que a classificação do solo alterou de A2-4 para A4 apenas nas amostras 35 e 38. 7.5 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE COMPACTAÇÃO De acordo com Craig (2007), a massa específica seca de um determinado solo, depois da compactação, depende do teor de umidade (princípio de Proctor) e da energia de compactação. 82 Pelos ensaios executados, verificou-se que o acréscimo de energia de compactação manual ou mecânica proporciona maior densidade ao solo compactado. As Figuras 7.5, 7.6, 7.7 e 7.8 ilustram as energias de compactação, PN, PIN e PI, utilizadas nos solos, confirmando a teoria de Proctor de que com o acréscimo de energia, a densidade do solo aumenta e a umidade diminui. 2020 2000 1980 Densidade Seca (kg/cm³) 1960 1940 1920 1900 1880 1860 1840 1820 1800 1780 1760 1740 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 Umidade % Golpes 12 Golpes 18 Golpes 26 Golpes 55 Figura 7.5 – Gráfico de umidade x densidade-Trecho 1 Os resultados apresentados pelos ensaios das amostras pertencentes ao Trecho1 (A-2-4), Figura 7.5, demonstram que para a energia do PIN há um acréscimo significativo na densidade do solo em relação a energia do PN. Para os solos do trecho 2 (A-7-5 e A-7-6), Figura 7.6, solos relativamente mais finos que os solos do trecho 1, a energia aplicada de compactação de PIN, apresenta uma melhoria na densidade do solo com uma pequena variação na diminuição da umidade. O detalhe característico, apresentado por este solo, é que, com a utilização da energia do PI e um pequeno acréscimo na umidade, o solo poderá vir a sofrer uma diminuição drástica na densidade. Talvez caracterizado por ser um solo mais fino, o ramo úmido do 83 gráfico diminui já que a proporção crescente do volume do solo vai sendo ocupada pela água. 1500 1480 Densidade Seca (kg/cm³) 1460 1440 1420 1400 1380 1360 1340 1320 1300 1280 1260 1240 24 24,5 25 25,5 26 26,5 27 27,5 28 28,5 29 29,5 30 30,5 31 Umidade% Golpes 12 Golpes 18 Golpes 26 Figura 7.6 – Gráfico de umidade x densidade-Trecho 2 No trecho 3, foram obtidas curvas de compactação com a energia do Proctor Internormal. Para as outras energias (PN e PI) foi estudado somente um corpo de prova na umidade ótima. Houve perda de material, não tendo sido suficiente para a execução dos outros ensaios com os demais corpos de prova. Dessa forma, os pontos ilustrados nas figuras 7.7 e 7.8 representam o corpo de prova ensaiado na umidade ótima. 1680 Densidade Seca (kg/cm³) 1660 1640 1620 1600 1580 1560 1540 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Umidade% Golpes 12 Golpes 18 Golpes 26 Figura 7.7 – Gráfico de umidade x densidade- Trecho 3 –Solos Siltosos 84 27 Os gráficos das Figuras 7.7 e 7.8 retratam as curvas de compactação dos solos com a energia diferenciada de PIN. A relação da densidade máxima e a umidade ótima também é característica, como nos demais solos, ou seja, a densidade aumenta e a umidade ótima diminui com o acréscimo de energia. 1680 Densidade Seca (kg/cm³) 1660 1640 1620 1600 1580 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Umidade% Golpes 12 Golpes 18 Golpes 26 Figura 7.8 – Gráfico de umidade x densidade-Trecho 3 solos argilo arenosos Os resultados do acréscimo de energia de compactação para as amostras ensaiadas são ilustrados nas Figuras 7.9, 7.10, 7.11 e 7.12. Amostra 01 Amostra 02 1990 Densidade Seca (kg/cm³) Amostra 03 Amostra 04 Amostra 05 Amostra 06 1940 Amostra 07 Amostra 08 Amostra 09 Amostra 10 1890 1840 12(PN) 18(PIN) 26(PI) 55(PM) ENERGIA DE COM PACTAÇÃO Figura 7.9 – Energia de Compactação x Densidade máxima – Trecho 1 85 Nota-se que este solo (Figura 7.9) possui uma boa resposta ao acréscimo de energia de compactação em relação ao acréscimo de densidade. Responde quase que linearmente e sem grandes variações em relação às demais energias. As variações no acréscimo de densidade são menores que 5% entre as energias adotadas. Cernica (1995), verificou que os acréscimos de densidade raramente excedem 10% quando se compara os resultados da energia modificada com a energia normal. 1520 Densidade Seca (kg/cm³) Amostra 01 Amostra 02 1470 Amostra 03 Amostra 04 Amostra 05 Amostra 06 1420 1370 1320 12(PN) 18(PIN) 26(PI) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Figura 7.10 – Energia de Compactação x Densidade máxima – Trecho 2 As amostras ensaiadas para o trecho 2 (Figura 7.10) apresentaram variações distintas na densidade do solo em relação ao acréscimo de energia. Há um acréscimo na densidade do solo detectada na variação do PN para a energia de PIN, porém os solos apresentaram variações diferenciadas quando aplicada a energia do PI. Estas variações podem ser confrontadas também com as curvas da figura 7.6, que já evidenciam diferenças de umidade ótima em relação à densidade do solo na energia do proctor intermediário. Para os solos constantes das Figuras 7.11, pertencentes ao trecho 3, verifica-se que há um acréscimo médio de 3%, na densidade das amostras, quando aplicada a energia de PIN. A densidade praticamente não se altera quando há o acréscimo de energia para o PI (média de 1%). 86 1810 Densidade Seca (kg/cm³) 1760 Amostra 01 1710 Amostra 02 Amostra 03 1660 Amostra 04 Amostra 05 1610 Amostra 06 Amostra 07 1560 Amostra 08 Amostra 09 1510 1460 1410 12 (PN) 18 (PIN) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO 26 (PI) Figura 7.11 – Energia de compactação x densidade máxima – Trecho 3 (solos argilo arenosos) No caso do trecho 3 solos siltosos (Figura 7.12), observa-se que com o acréscimo da energia houve uma variação não superior a 8% (ver Anexo I) na densidade dos solos, considerada pequena, segundo Cernica (1995), quando da variação do acréscimo de energia. 1810 Amostra 01 Densidade Seca (kg/cm³) 1760 Amostra 02 Amostra 03 1710 Amostra 04 Amostra 05 1660 Amostra 06 Amostra 07 1610 Amostra 08 Amostra 09 1560 Amostra 10 1510 1460 1410 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Figura 7.12 – Energia de compactação x densidade máxima – Trecho 3 (solos siltosos) As maiores densidades encontradas foram as das amostras do trecho 1, solos do subgrupo A-2-4, solos considerados granulares segundo a classificação TRB, e as 87 menores densidades foram as dos solos de materiais finos do subgrupo A-7-5, do trecho 2, que possuem uma média de 90% de material passado na peneira 200. As Figuras 7.13, 7.14, 7.15 e 7.16 ilustram as pequenas variações de umidade, baseada nas energias estudadas. Este decréscimo contribui para a diminuição de caminhões pipa, durante a execução da obra. 12 11 Amostra 01 HOT.% Amostra 02 Amostra 03 10 Amostra 04 Amostra 05 Amostra 06 Amostra 07 9 Amostra 08 Amostra 09 Amostra 10 8 7 12 (PN) 26 (PI) 18 (PIN) 55 (PM) ENERGIA DE COM PACTAÇÃO Figura 7.13 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 1 30 HOT. % 29 Amostra 01 28 Amostra 02 Amostra 03 Amostra 04 Amostra 05 27 Amostra 06 26 25 12 (PN) 18 (1,5PN) 26 (PI) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Figura 7.14 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 2 88 Verificou-se que os solos arenosos (Figura 7.13) são mais sensíveis as variações de energia de compactação do que os solos argilosos (Figuras 7.14 e 7.16) para o teor de umidade ótimo, embora as diferenças sejam no máximo de 3%. 29 Amostra 10 Amostra 02 26 Amostra 03 Amostra 04 Amostra 05 HOT. % 23 Amostra 06 Amostra 07 Amostra 08 Amostra 09 20 Amostra 10 17 14 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Figura 7.15 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 3 (solos siltosos) Para o trecho 3, Figuras 7.15 e 7.16, nota-se que praticamente não houve variação de umidade em relação ao acréscimo de energia de compactação. 29 26 Amostra 01 Amostra 02 Amostra 03 HOT. % 23 Amostra 04 Amostra 05 Amostra 06 20 Amostra 07 Amostra 08 Amostra 09 17 14 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) ENERGIA DE COM PACTAÇÃO Figura 7.16 – Gráfico Energia de Compactação x Umidade Ótima - Trecho 3 (solos argilo arenosos) 89 Medina e Motta (2005) citam que, em pavimentos com uma boa drenagem verifica-se que a umidade de equilíbrio pode ser considerada, no máximo, igual ao teor de umidade ótima de ensaios do Proctor Normal de compactação baseado na experiência brasileira em rodovias federais e estaduais. Ricci et al, (1983), citado por Medina (2005), estudou a sazonalidade das deflexões, medidas em provas de cargas com rodas pneumáticas de caminhão, em 53 trechos experimentais de estradas, concluindo que o efeito da sazonalidade foi verificado insignificante quanto às variações de umidade refletidas na deflexão. Medina e Motta (2005) retratam que experiência inglesa nos trópicos, traduzido no Road Note 31 do TRRL (1977) é de que: “na maioria dos países tropicais, se a drenagem for adequada do ponto de vista da engenharia, raramente o teor de umidade do subleito é superior ao teor de umidade de compactação. Na verdade, os subleitos são em geral mais secos e mais resistentes do que os de países temperados”. 7.6 – ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CBR) Os ensaios de CBR avaliam a capacidade de suporte relativas dos solos do subleito, comparada a de uma brita. Os resultados evidenciaram a grande variação de suporte do solo em função do acréscimo de energia de compactação para o trecho 1 (Tabela 7.6) e para o trecho 3 (Tabela 7.7) . Tabela 7.6 – Resultados de CBRs com variadas Energias de Compactação - Trecho 1 Estacas 298 308 318 328 338 348 358 367 378 388 % CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR PN 15 14 14 15 15 15 15 13 13 15 PIN 28 34 31 27 29 25 30 28 25 24 90 PI 38 35 38 35 38 29 33 37 35 33 PM 45 48 47 45 50 38 42 42 40 38 Tabela 7.7 – Resultados de CBRs com variadas Energias de Compactação – Trecho 3 (solos argilo arenosos) Estacas 165 357 485 777 851 861 881 886 1036 % CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR PN 10 9 9 12 9 7 8 10 10 PIN 17 16 17 21 14 14 14 16 18 PI 16 15 17 26 16 13 13 17 19 Para os demais trechos, o acréscimo de energia não resultou em grandes acréscimos de suporte do solo (Tabelas 7.8 e 7.9). Tabela 7.8 – Resultados de CBRs com variadas Energias de Compactação –Trecho 2 Estacas 310 322 345 355 405 415 % CBR CBR CBR CBR CBR CBR PN 8 8 7 9 8 8 PIN 10 8 10 9 8 10 PI 10 8 11 10 9 10 Para os seguimentos de solos siltosos do trecho3 (Tabela 7.9), o acréscimo de energia basicamente não alterou os valores de CBR. Tabela 7.9 – Resultados de CBRs com variadas Energias de Compactação-Trecho 3 (solos siltosos) Estacas 260 844 861 891 978 983 995 1000 1005 1031 % CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR CBR PN 3 1 1 4 1 2 2 4 1 2 91 PIN 4 1 1 5 2 2 2 6 2 3 PI 3 2 1 4 2 2 2 6 1 2 Verifica-se para o trecho 1 (Figura 7.17), solos classificados como A-2-4, o acréscimo de energia de compactação do Proctor Normal para o Proctor Internormal, eleva em quase 100% a capacidade de carga do solo. Para as demais energias, neste mesmo trecho, verifica-se também um acréscimo do suporte, porém com tendência à elevação de um percentual menor dos valores crescentes obtidos de CBR. 48 43 Amostra 01 38 Amostra 02 CBR % Amostra 03 Amostra 04 33 Amostra 05 Amostra 06 28 Amostra 07 Amostra 08 Amostra 09 23 Amostra 10 18 13 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) 55 (PM) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Figura 7.17 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 1 Para os solos do trecho 2, solos classificados com A-7-5 e A-7-6, com acréscimo de energia de compactação, praticamente não houve acréscimo de CBR, conforme Figura 7.18. 92 12 11 Amostra 01 10 CBR % Amostra 02 Amostra 03 Amostra 04 Amostra 05 9 Amostra 06 8 7 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Figura 7.18 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 2 Os solos siltosos (Figuras 7.19), pertencentes ao trecho 3, não respondem ao acréscimo de energia. São solos que não devem ter acrescida a energia de compactação, pois, tendem a perder capacidade de suporte. 8 7 6 Amostra 01 Amostra 02 CBR % 5 Amostra 03 Amostra 04 Amostra 05 4 Amostra 06 Amostra 07 3 Amostra 08 Amostra 09 2 Amostra 10 1 0 12 (PN) 18 (PIN) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO 26 (PI) Figura 7.19 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 3 – solos siltosos Já os solos argilo arenosos (Figura 7.20) do trecho 3, apresentaram um bom acréscimo de CBR, obtido através do acréscimo de energia de compactação (solos A-7-5, A-7-6 e A6). 93 27 25 23 Amostra 01 21 Amostra 02 CBR % 19 Amostra 03 Amostra 04 17 Amostra 05 Amostra 06 15 Amostra 07 13 Amostra 08 Amostra 09 11 9 7 5 12 (PN) 18 (PIN) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO 26 (PI) Figura 7.20 – Gráfico Energia de Compactação x CBR – Trecho 3 – solos argilo arenosos A figura 7.20 demonstra que a energia máxima a ser aplicada para os solos argilo arenosos do Trecho 3, deverá ser a do PIN, pois os valores de CBR praticamente permanecem constantes com a energia do Proctor Intermediário. Conforme Souza Junior (2005), pode-se verificar que a classificação TRB, para as amostras estudadas, sugere uma tendência de respostas positivas ou negativas através da utilização de acréscimo de energia para obtenção de CBR maiores. A elevação da capacidade de suporte obviamente levará à diminuição nas espessuras de camadas de pavimentos rodoviários. Pelas normas rodoviárias, atualmente utilizadas, especialmente as citadas na recomendação técnica RT.01.46 do DER-MG, para valores de CBR abaixo de 8,0, o material constituinte de camada de subleito deverá ser substituído ou proposta uma camada de reforço. Isto posto, justifica-se o estudo de acréscimo de energia, objetivando uma maior estabilidade do solo através do acréscimo de suporte, evitando substituição e/ou 94 contribuindo para diminuição de espessuras de camadas de pavimento ou supressão dessas camadas. A importância do acréscimo de energia no subleito é tão significativa que atualmente , em alguns projetos rodoviários do DER-MG,verifica-se que estão sendo suprimidas, após o dimensionamento do pavimento, as camadas de sub-base que possivelmente seriam indicadas em pavimento rodoviário. 7.7 – EXPANSÃO As Tabelas 7.10, 7.11, 7.12 e 7.13 ilustram, para os três trechos, o resultado da expansão medido rotineiramente e utilizado nos meios rodoviários. O método utilizado foi o procedimento do ensaio de CBR (ou ISC), segundo a metodologia adotada pelo DNIT. Tabela 7.10 Energia de Compactação x Expansão – Trecho 1 TRECHO 1 ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Estacas 298 308 318 328 338 348 358 367 378 388 PN E X P A N S Ã O (%) 0,07 0,04 0,04 0,03 0,10 0,08 0,08 0,04 0,10 0,07 PIN 0,04 0,00 0,04 0,01 0,07 0,04 0,05 0,01 0,08 0,06 PI 0,02 0,00 0,02 0,00 0,04 0,03 0,02 0,00 0,04 0,04 PM 0,00 0,00 0,00 0,02 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,00 Com o acréscimo de energia (Tabela 7.10), nota-se que há uma tendência para o decréscimo de expansão. As amostras desse trecho (corpo de prova) ficaram expostas ao sol durante uma semana e não apresentaram trincas indicativas de contração. Nogami (1995) cita que no caso de solos argilosos, quanto mais argilosos, mais contráteis são, apresentando, contudo, expansibilidade baixa. Cita ainda que de uma 95 maneira geral, os solos lateritícos, mesmo que sejam argilosos ou muito argilosos, possuem pequena expansão quando compactados na umidade ótima correspondente a massa específica aparente seca máxima da energia adotada e, em seguida, imersos em água. Tabela 7.11 – Energia de Compactação x Expansão – Trecho 2 TRECHO 2 ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Estacas 310 322 345 355 405 415 PN 0,20 0,03 0,29 0,33 0,35 0,34 E X P A N S Ã O (%) PIN 0,14 0,19 0,18 0,21 0,18 0,25 PI 0,12 0,14 0,12 0,17 0,13 0,15 A Tabela 7.11 dos solos ensaiados do trecho 2, solos argilo arenosos, também apresentaram baixos valores de expansão e uma diminuição em seus valores quando da adoção da energia de PIN e PI. Tabela 7.12 – Energia de Compactação x Expansão – Trecho 3 TRECHO 3 (SOLOS SILTOSOS EXPANSIVOS) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Estacas PN PIN PI 260 1,92 1,88 3,25 6,92 7,34 8,36 9,29 9,34 9,38 3,08 3,15 3,84 8,03 7,33 7,73 5,61 6,50 6,28 6,73 7,40 7,40 2,31 2,28 2,28 1005 6,40 4,60 6,19 1031 6,70 6,60 6,40 844 861 891 978 983 995 1000 E X P A N S Ã O (%) 96 Os solos do primeiro segmento, estudado do trecho 3 (Tabela 7.12), apresentaram valores altos de expansão, fora de norma rodoviária para utilização em aterros e/ou acabamento de terraplenagem. O acréscimo da energia de compactação resulta em um acréscimo de expansão do solo. Observa-se também que esse tipo de solo apresenta valores de CBR baixo, não respondendo ao acréscimo de energia de compactação. Tabela 7.13 – Energia de Compactação x Expansão – Trecho 3 (2º) TRECHO 3 (SOLOS Argilo Arenosos) ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Estacas 165 357 485 777 851 861 881 886 1036 E X P A N S Ã O (%) PN 0,32 0,20 0,22 0,27 0,49 0,86 0,29 0,31 0,55 PIN 0,35 0,30 0,15 0,13 0,43 0,60 0,13 0,20 0,45 PI 0,16 0,20 0,14 0,29 0,12 0,58 0,43 0,20 0,42 No segundo segmento ensaiado do trecho 3, solos argilo arenosos tabela 7.13, verificase um decréscimo, para algumas amostras, da expansão com a utilização do acréscimo de energia do PIN. Segundo Nogami (1995), verificam-se exemplos da inaplicabilidade dos Limites das normas tradicionais (LL máximo de 25% e IP máximo de 6%). Podem ocorrer casos com LL maior que 50% e tratar-se de solos que não se expandem ou expandem muito pouco, quando compactados nas condições exigidas pelas normas rodoviárias.Trata-se do caso dos solos do trecho 2 e 3(segundo segmento). Cita ainda solos que possuem baixo LL e baixo IP, isto é, dentro dos limites tradicionais e expandem-se bastante, quando compactados segundo as normas rodoviárias,como no caso dos solos siltosos do trecho 3 (Tabela 7.4 e 7.12). 97 7.8 – DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO NOS TRECHOS ENSAIADOS Para o dimensionamento das camadas do pavimento do trecho 1, onde o número N para o ano de 2010, previsto em projeto, é de N = 9,86 x 106, utilizando-se o método do DNIT do Engº Murilo Lopes de Souza e o número máximo de 10 amostras estudadas nessa dissertação, obteve-se os resultados apresentados na Tabela 7.14. Os coeficientes de equivalência estrutural utilizados para o dimensionamento foram os constantes na Tabela 5.1. Para o revestimento de concreto betuminoso (CBUQ) KR=2,00 e camadas granulares KB e KS=1,00, a espessura mínima de revestimento betuminoso, baseado no tráfego e na Tabela 5.2, é de R= 7,5cm. Na determinação das espessuras Hm, Hn e H20, conforme expressões 5.9, 5.10 e 5.11, foi utilizado o gráfico constante na Figura 5.3, cujos resultados foram transcritos para a Tabela 7.14. Tabela 7.14 – Dimensionamento de Pavimento – Trecho 1 Energia CBR Ábaco Inequações Camadas de Fig. RKR+BKB≥H20 RKR+BKB+h20KS≥Hn Dimensionadas Projeto 5.3 (cm) ISmin PN 14 Hn=36 7,5x2+Bx1≥26 H20=26 B ≥11 adotar 7,5x2+15x1+h20x1≥36 Sub-base – 15 h 20≥6 adotar 15 Base – 15 15 PIN 25 Hn=36 7,5x2+Bx1≥26 H20=26 B ≥11 adotar 7,5x2+15x1+h20x1≥26 Sub-base - 0 h 20≥-4 Base – 15 15 PI 32 Hn=36 7,5x2+Bx1≥26 H20=26 B ≥11 adotar 7,5x2+15x1+h20x1≥26 Sub-base – 0 h 20≥-4 Base – 15 15 PM 39 Hn=36 7,5x2+Bx1≥26 H20=26 B ≥11 adotar 15 98 7,5x2+15x1+h20x1≥26 Sub-base – 0 h 20≥-4 Base – 15 Verificou-se que utilizando ISmin de projeto do subleito ≥ 25%, obtido com a energia de compactação do1,5PN, não há necessidade de sub-base. Para o trecho 2, solos finos argilosos, com o tráfego previsto de projeto de N = 4,77 x 106, também foi utilizado o método de dimensionamento do DNIT. Foram adotados os coeficientes estruturais constantes da Tabela 5.1 e a espessura mínima de revestimento betuminoso foi de 5cm, conforme Tabela 5.2. Conforme demonstrado nos cálculos apresentados na Tabela 7.15, não houve a supressão da camada de sub-base. O acréscimo de energia, para este tipo de solo, não resultou em um aumento significativo de CBR que viesse a contribuir para a não indicação da camada de subbase. Tabela 7.15 – Dimensionamento de Pavimento – Trecho 2 Energia CBR Ábaco de Fig. 5.3 Inequações RKR+BKB≥H20 RKR+BKB+h20KS≥Hn Camadas Dimensionadas (cm) Projeto ISmin PN PIN PI 7,0 8,0 8,0 Hn=52 5,0x2+Bx1≥25 5,0x2+15x1+h20x1≥52 Sub-base – 27 H20=25 B≥15 h20≥27 Base – 15 Hn=48 5,0x2+Bx1≥25 5,0x2+15x1+h20x1≥48 Sub-base - 23 H20=25 B≥15 h20≥23 Base – 15 Hn=48 5,0x2+Bx1≥25 5,0x2+15x1+h20x1≥48 Sub-base – 23 H20=25 B≥15 h20≥23 Base – 15 Mesmo não ocorrendo a supressão da camada de sub-base, o acréscimo de energia de compactação culminou com a viabilização de não ser indicada em projeto a substituição 99 do material do subleito, ou a indicação de reforço do subleito. Houve a redução da espessura total da camada granular da sub-base em 4cm. No trecho 3, solos siltosos, como já mencionado, o material de subleito deverá ser substituído por se tratar de solos expansivos, uma vez que o acréscimo de energia não resultou em acréscimo de CBR. Já os solos finos argilo arenosos, do trecho 3, responderam bem ao acréscimo de energia de compactação. Os solos obtiveram um acréscimo de CBR em média de 75%. O número N, previsto para esse trecho, é de 2,85 x 105. Foram adotados os coeficientes estruturais constantes da Tabela 5.1, e a espessura mínima de revestimento betuminoso foi de 2,5cm, utilizando-se neste caso o Tratamento Superficial Duplo (TSD), conforme Tabela 5.2. O dimensionamento encontrado está demonstrado na Tabela 7.16. Tabela 7.16 – Dimensionamento de Pavimento – Trecho 3 (solos argilo arenosos) Energia CBR Ábaco de Fig. Projeto 5.3 Inequações RKR+BKB≥H20 RKR+BKB+h20KS≥Hn Camadas Dimensionadas (cm) ISmin PN 7 Hn=43 2,5x1,2+Bx1≥21 2,5x1,2+18x1+h20x1≥43 Sub-base – 22 H20=21 B≥18 PIN 14 Hn=29 h20≥22 2,5x1,2+Bx1≥21 2,5x1,2+18x1+h20x1≥29 Sub-base - 15 H20=21 B≥18 PI 12 Hn=31 Base – 18 h20≥8 adota 15 Base – 18 2,5x1,2+Bx1≥21 2,5x1,2+18x1+h20x1≥31 Sub-base – 15 H20=21 B≥18 h20≥10 adota 15 100 Base – 18 Nota-se, pelo método do dimensionamento do pavimento, que não há necessidade de aumentar demasiadamente a energia de compactação, objetivando diminuir/suprimir camadas do pavimento. Apenas a energia do Proctor Internormal foi eficaz para reduzir a espessura da camada de sub-base em 32%. Os resultados de CBR, obtidos com o acréscimo da energia de compactação, são fundamentais no dimensionamento do pavimento. Poderá ser adotada uma energia de compactação objetivando um valor de CBR mínimo, o suficiente para atender ao dimensionamento, evitando atropelos em relação ao excesso de energia com possível desestabilização do solo, alterando, assim, suas propriedade geotécnicas. 7.9 – ANÁLISE DA PESQUISA REALIZADA 7.9.1 – Resultados das Pesquisas Realizadas no DER-MG Os resultados dos ensaios de CBR dos solos coletados nas pesquisas realizadas são apresentados no Anexo IV. As figuras 7.21, 7.22 e 7.23 apresentam a média dos CBRs dos trechos que contêm solos A-2-4, A-7-5 e A-7-6, pesquisados no DER-MG. Para os solos A-7-5 e A-7-6 procurou-se demonstrar a resposta ao acréscimo de energia separadamente para amostras com percentual maior ou igual a 80% passado na peneira #200 (solos mais argilosos) e para amostras com percentual menor que 80% passado na peneira #200. Foram analisados dados de 130 amostras, referentes a três trechos rodoviários, inseridos dentro da região do Triângulo Mineiro, cujas amostras de solos do subleito foram classificadas como A-2-4, totalizando 130 ensaios de CBR. A Figura 7.21 demonstra a variação de CBR quando da adoção de energias diferentes de compactação. O resultado dos ensaios pesquisados confirma a boa resposta do solo ao acréscimo da energia de compactação, proposta nesta dissertação. A energia de 1,5 vezes o Proctor 101 Normal varia em média de 24% a 79% o acréscimo do CBR em relação ao Proctor Normal, baseado nos trechos pesquisados de solos A-2-4 nessa região. 39 34 CB R % 29 24 19 14 9 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) ENERGIA DE COM PACTAÇÃO TRECHO: Contorno de Pirajuba - NÚMERO DE AMOSTRAS: 16 TRECHO: Limeira do Oeste - MGT-497 (Carneirinho) - NÚMERO DE AMOSTRAS: 62 TRECHO: Itapagipe - Entrº BR-364 (Campina Verde) - NÚMERO DE AMOSTRAS: 52 Figura 7.21 – Energia de Compactação x Média de CBR dos Solos A-2-4 Pesquisados no DER-MG Para os trechos contidos na Figura 7.22, foram analisados 17 ensaios de CBR, cujos solos são classificados como A-7-5 e A-7-6. 20 18 16 14 CBR % 12 10 8 6 4 2 0 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) ENERGIA DE COM PACTAÇÃO TRECHO: Congonhas do Norte - Conceição do Mato Dentro - NÚMERO DE AMOSTRAS: 7 TRECHO: Santo Antônio do Itambé - Serra Azul de Minas - NÚMERO DE AMOSTRAS: 8 TRECHO: Frei Lagonegro - Entrº MG-117 - NÚMERO DE AMOSTRAS: 2 Figura 7.22 – Energia de Compactação x Média de CBR dos Solos A-7-5 e A-7- 6, #200 ≥ 80% 102 Os ensaios desses solos não apresentaram variações significativas no suporte de CBR, de forma a atender aos pré- requisitos mínimos, necessários ao dimensionamento de pavimento esperado. Mesmo assim, os valores do acréscimo do PIN contribuem para evitar uma possível substituição de material de subleito e/ou reforço. A pesquisa confirma, ainda, os ensaios realizados no trecho 2 , ratificando que a energia necessária é apenas a do PIN, pois a energia do PI não acrescenta uma resposta significativa de suporte de CBR. Verificou-se que os solos classificados como A-7-5 e A-7-6, baseado em suas granulometrias, com percentuais ≤ 80%, passados na peneira #200, apresentam um bom resultado de acréscimo de CBR, quando aumentada a energia de compactação. Foram pesquisados 107 resultados de solos, ensaiados nos trechos fornecidos pelo DER-MG. Os resultados médios desses CBRs são apresentados na Figura 7.23 e demonstram um acréscimo médio de 33% de melhoria no suporte, quando há o acréscimo da energia do PN para o PIN. Dependendo do tráfego de veículos da região, esse acréscimo pode proporcionar um bom subsídio para o projeto de pavimentação. 20 18 16 14 CBR % 12 10 8 6 4 2 0 12 (PN) 18 (PIN) 26 (PI) ENERGIA DE COM PACTAÇÃO TRECHO: Congonhas do Norte - Conceição do Mato Dentro - NÚMERO DE AMOSTRAS: 39 TRECHO: Santo Antônio do Itambé - Serra Azul de Minas - NÚMERO DE AMOSTRAS: 21 TRECHO: Frei Lagonegro - Entrº MG-117 - NÚMERO DE AMOSTRAS: 37 TRECHO: Materlândia de Minas - Rio Vermelho - NÚMERO DE AMOSTRAS: 10 Figura 7.23 – Energia de Compactação x Média de CBR dos Solos A-7-5 e A-7- 6, #200 ≤ 80% 103 Durante pesquisa realizada no DER-MG, verificou-se a ocorrência constante e uniforme de solos na região do Triângulo Mineiro com classificação TRB A-2-4. Na região do Alto Paranaíba, ocorrem solos finos com classificação TRB A-7-5 e A-7-6 e na região do Jequitinhonha, solos bastante heterogêneos, compostos de várias classificações. 7.9.2 – Resultado das Consultas a Outros DERs Inicialmente foi procurada a Associação dos DERs ( ABDER), objetivando verificar se o órgão dispunha de informações técnicas sobre o assunto de energia de compactação. Constatou-se que havia necessidade de procurar cada DER, pois a associação não dispunha das informações solicitadas. As consultas realizadas individualmente aos DERs trouxeram várias informações valiosas que contribuíram para as justificativas apresentadas nesta dissertação . Notou-se a ausência de pesquisas sobre o tema de energia de compactação e até mesmo surpresas quando mencionado sobre uma energia alternativa de compactação. Nos DERs consultados, verificou-se que não é empregada a energia de compactação proposta do Proctor Internormal para utilização nos dimensionamentos dos projetos de pavimentação rodoviários . Os DERs empregam as normas do DNIT, ou seja, na utilização de estudos de subleito estradal, adota-se a energia do Proctor Normal. Em alguns casos, durante a consulta, fui questionado sobre a adoção de uma energia maior de compactação nos solos de fundação, ou seja, se a mesma contribuiria para a não formação de trilhas de rodas em pavimentos rodoviários . O DER de SP ,quando utiliza as energias, adota também as energias preconizadas pelo DNIT ou a metodologia MCT. 104 O DERT do Ceará (Departamento de Edificações, Rodovias e Transporte do Estado do Ceará) regulamentou em 1994, mais uma energia de compactação, além das três especificadas pelo DNIT, para materiais de base e sub-base de pavimentos. São as normas DERT-ES-P 03/94 e DERT-ES-P 04/94, que tratam a respeito a energia “intermodificada” (1,5 vezes o proctor intermediário). Objetiva-se, assim, adquirir maior capacidade de suporte nos materiais granulares a serem utilizados nas camadas do pavimento. Só a AGETOP de Goiás possui mais de 12000 km de vias a serem pavimentadas, as quais podem ser beneficiadas pela adoção da energia proposta. A malha rodoviária brasileira a ser implantada é demasiadamente grande e carece de informações técnicas necessárias, objetivando reduzir custos sem perda de qualidade e técnica. 7.10 – CUSTO/BENEFÍCIO De posse dos dimensionamentos dos pavimentos apresentados no item 7.8, verificou-se que através do acréscimo de energia obtém-se a eliminação da camada de sub-base do trecho 1. Para os trechos 2 e 3, mantiveram-se as camadas do pavimento com pequena redução na sub-base do trecho 2 e uma redução significativa para o trecho 3. Objetivando apresentar os custos diretos comparativos de implantação da rodovia, adotaram-se alguns parâmetros necessários conforme Tabela 7.17. Tabela 7.17-Características Técnicas dos Trechos Estudados Trechos Plataforma Dimensionamento Extensão Proctor normal metros metros Subbase DMT km Proctor internormal Base Subbase Base Material cm cm cm cm granular 1 9,40 1000 15 15 - 15 20 2 9,40 1000 27 15 23 15 20 3 8,60 1000 22 18 15 18 20 105 Foi utilizada a planilha de custos do DER-MG (Anexo VI), mês base 02/09, para apresentação dos custos previstos da obra. O preço de execução é diferenciado de acordo com as energias de compactação, conforme demonstrado na Tabela 7.18. Tabela 7.18 – Preço de execução de energias de compactação Discriminação U R$ Regularização do Subleito PN m² 1,48 Regularização do Subleito PIN m² 1,52 Execução de base/subbase PI m³ 12,44 Distância de transporte 20km m3xkm 0,69 Baseado nesses resultados e nos dados das Tabelas 7.17 e 7.18 estão sendo apresentadas no Anexo V, as planilhas de quantidades e preços unitários calculadas para os trechos estudados. Contém os preços da execução da regularização do subleito, base e sub-base projetados, bem como uma distância de transporte médio de utilização de material para camada de sub-base, adotada de 20 km. O trecho 1, com extensão total de 36,34 km, possui solos em toda sua extensão totalmente homogêneos, de classificação TRB A-2-4. Conforme demonstrado no anexo V.1 a economia foi de R$ 36 622,00(trinta e seis mil seiscentos e vinte e dois reais) por quilômetro de rodovia adotando-se PIN. A economia total, adotando-se o Proctor Internormal, foi de R$ 1.330.843,48 (Hum milhão trezentos e trinta e três mil oitocentos e quarenta e três reais e quarenta e oito centavos). Para o trecho 3, com extensão de 20,76 km, ocorrendo a substituição dos solos expansivos do subleito por solos que atendam ao CBR mínimo de projeto, adotando-se a energia do Proctor Internormal, geraria uma economia de R$ 320.783,52 (trezentos e vinte mil setecentos e oitenta e três reais e cinqüenta dois centavos),conforme dados 106 demonstrados no anexo V.3. Salienta-se que o trecho 3 apresenta segmentos com outros tipos de solos, com grande ocorrência de rochas no subleito estradal, gerando outros fatores que possam vir a interferir nos custos aqui apresentados. Para o trecho 2, conforme verificado, os solos não apresentaram grandes melhorias na capacidade de suporte. Porém apresentaram valores viáveis que evitaram possíveis substituições do material do subleito e, consequentemente, melhoria de estabilidade do solo. O valor do acréscimo, referente ao custo do aumento de energia, justifica qualquer argumento sobre a substituição do material. A diferença de R$ 9.490,00 (nove mil quatrocentos e noventa reais), por quilômetro de via (anexo V.2), é significativa tendo como referência os aspectos técnicos para o subleito do solo local. Sabe-se que atualmente está em fase de projeto mais de 300 km de rodovias, só no Triângulo Mineiro, onde há grande ocorrência de solos A-2-4, conforme pesquisa realizada no DER/MG. O acréscimo de energia de compactação no subleito pode gerar uma economia média de R$ 10.986.596,00 (dez milhões novecentos e oitenta e seis mil quinhentos e noventa e seis reais) apenas na região do Triângulo Mineiro. A recuperação ambiental de uma jazida é da ordem de R$ 10,00 (dez reais) por metro quadrado. Esse valor fornecido prevê o custo em termos médios para plantio de árvores. Poderá sempre ocorrer maiores intervenções, dependendo da área a ser explorada e das condicionantes ambientais locais. Em média, uma área de uma jazida de material granular para sub-base é da ordem de 20.000 m2 Outro aspecto, já mencionado, e que não foi incluído nos custos citados, devido à difícil mensuração de valores, é o beneficio direto da não degradação ambiental evitando qualquer alteração das qualidades físicas, químicas ou biológicas do meio ambiente que possam: a) prejudicar a saúde ou bem estar da população; 107 b) criar condições adversas às atividades sociais e econômicas; c) ocasionar danos relevantes à flora, à fauna e a qualquer recurso natural; d) ocasionar danos relevantes aos acervos históricos, culturais e paisagísticos. Esses tópicos são citados no manual de pavimentação/2006, DNIT 7.11 – CONSIDERAÇÕES FINAIS Durante a elaboração destes estudos foram verificados vários vetores que vieram a contribuir e geram discussões sobre o tema. Técnicos do DER/MG, consultados, julgaram ser de extrema contribuição para a engenharia rodoviária o estudo alternativo de energia de compactação. Especialmente a contribuição desta energia, como forma econômica e eficaz na diminuição ou até na supressão das camadas de pavimento. O meio ambiente foi outro fator que pesou na escolha deste assunto, pois haverá uma concentração de obras no corpo estradal, minimizando a intervenção em jazidas. Outro aspecto que deverá ser verificado é a adoção de equipamentos de construção, que venham atender ao acréscimo de energia a ser especificado. A ampla malha rodoviária do Estado de Minas Gerais, conjugada com a diversidade dos solos, foi um fator dificultador da pesquisa apresentada. Houve a necessidade de repetição de vários ensaios devido aos erros humanos de execução e/ou período de chuvas intensas que adiaram por vezes as coletas de amostras. Confrontando os ensaios realizados verifica-se claramente a influência desse acréscimo de energia nos solos de subleito estradal. 108 Há solos nos quais, quando se efetua o acréscimo de energia, conseguem-se bons resultados de suporte (CBR). Há solos em que não há necessidade de efetuar o acréscimo de energia, pois não influem no CBR. No capitulo 8 apresentam-se as conclusões dessa dissertação. 109 CAPITULO 8 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS 8.1 – CONCLUSÕES A metodologia utilizada na determinação dos resultados dos ensaios foi autilizada no meio rodoviário. Para a presente dissertação, a partir dos ensaios, pesquisas e consultas pode-se concluir: Para os solos do trecho 1 (solos A-2-4) a) A utilização da energia na compactação do Proctor Internormal (PIN), proposto nesta dissertação, pode gerar economias significativas, em rodovias a serem implantadas e, consequentemente, contribuir demasiadamente para preservação ambiental. b) Os ensaios de pós compactação na energia do Proctor Internormal demonstraram, pelos ensaios de granulometria por peneirameto, praticamente não houve quebra da estrutura do solo. Estes resultados granulométricos pós compactação, são demonstrados no quadro resumo de ensaios apresentados nos anexos I.7 a I.16 c) Houve alterações na densidade do solo, quando do acréscimo das energias, em média de 3,5%,da energia Proctor Normal para o Internormal. Para as demais energias, Proctor Intermediário e Proctor Modificado, o acréscimo na densidade foi em média 1%. 110 d) Verificou-se que no dimensionamento do pavimento, houve a eliminação da camada de sub-base do pavimento a ser implantado, confirmando ser vantajosa a adoção da energia do Proctor Internormal. Para solos do trecho 2 (solos A-7-5, A-7-6): a) O acréscimo de energia (PIN) resultou em uma economia de 8% por quilômetro de via a ser implantada, provocado pelo acréscimo de capacidade de suporte do solo. Através do acréscimo da capacidade de suporte do solo, podemos minimizar uma possível substituição do material do subleito. b) Houve alterações variáveis na densidade dos solos quando do acréscimo das energias, porém não causou aumento significativo no suporte do subleito. c) Por tratar-se de solo muito fino, mais de 90% passados na peneira 200, esse fator pode ter sido fundamental para a ausência de acréscimo do suporte de CBR. Não é um solo predominante de subleito, mas ocorre em várias regiões do Estado de Minas Gerais. Para solos do trecho 3, seguimento siltosos (solos A-4, A-5): a) O acréscimo de energia não resultou em acréscimo de suporte do subleito. b) A expansão do solo já comprometia sua utilização em subleito, pois solos com expansão > 2% não podem ser utilizados em camadas de pavimento rodoviário. c) O acréscimo de energia aumenta a expansão destes tipos de solos, conforme citado por vários outros pesquisadores. 111 d) O acréscimo de energia não é recomendado para este tipo de solo. Para solos do trecho 3, segmentos argilo arenosos (solos A-7-5, A-7-6). a) O acréscimo de energia resultou em um acréscimo na capacidade de suporte do solo, melhorando sua capacidade de suporte. Esse acréscimo poderá gerar até 14,5% de economia por quilômetro de via a ser implantada. b) Por ser um solo fino, da ordem de 60% passados na peneira 200, respondem melhor ao acréscimo de energia que o solo do trecho 2. c) Não se deve aumentar demasiadamente a energia deste tipo de solo: a resistência não sofre significativa alteração. Genericamente podemos citar que os solos do grupo A-2-4, conforme classificação TRB, localizados em sua maioria no Triangulo Mineiro, respondem bem ao acréscimo de energia, podendo ser utilizado para a supressão de camada de pavimento, o que pode gerar grande economia para as estruturas aqui estudadas. Os solos A-7-5 e A-7-6, conforme classificação TRB, com percentual passado na peneira 200 na ordem de 60%, também respondem bem ao acréscimo de energia, porém com fator limitador de energia. Os solos de características expansivas não sofreram alterações com o aumento de energia quanto à resistência e expansão. Para os tipos de solos de subleito estudados (exceto solos siltosos), verificou-se que a energia do Proctor Internormal (PIN) é suficiente para atender a um dimensionamento de 112 pavimento, não havendo necessidade de aumentar demasiadamente a energia de compactação, gerando um custo desnecessário em obras rodoviárias. Essa ultima conclusão também está sendo vivenciada pelos técnicos no DER-MG, através de implantações recentes pelo Governo do Estado de Minas do Programa Proacesso. A energia de compactação PIN, se mostrou adequada para subsidiar projetos de pavimentação. Genericamente essa energia poderá vir a substituir a energia do Proctor Normal, comumentemente utilizada no meio rodoviário. Os resultados dos ensaios das pesquisas realizadas no DER-MG confirmam também a tendência de utilização desta energia de compactação, do Proctor Internormal. Resta normatizar. Para os solos constantes de outras classificações TRB, para utilização em subleito, deverão ser realizados estes mesmos estudos, objetivando reunir elementos que venham somar as conclusões aqui apresentadas. 8.2 – SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS Objetivando sugerir futuras pesquisas pode-se propor: a) Reunir todos os estudos/ensaios já realizados pelo DER e acompanhar seu emprego no campo, medindo a vida útil do pavimento através de acompanhamento rotineiro com coletas, ensaios de amostras e monitoramento do tráfego. b) Mapear o Estado de Minas Gerais com seus trechos sobre solos ocorrentes em cada região, conseguindo, assim, orientar os futuros estudos de energia de compactação. c) Catalogar e divulgar esses históricos e estudos através de publicações, subsidiando, assim, futuros profissionais ligados à área de geotecnia e pavimentação. 113 d) Desenvolver um estudo baseado na economia e preservação ambiental, objetivando o acréscimo da energia de compactação, não somente para subleito estradal, mas também para materiais granulares a serem empregados na camada dos pavimentos rodoviários e urbanos (base e sub-base). e) Efetuar esses estudos para as jazidas ainda existentes e com potencial para serem indicadas em projetos rodoviários. f) Efetuar estudos de módulos de resiliência, verificando sua influência através das três energias de compactação (PN, 1,5PN, PI). g) Verificar a modificação que o aumento de energia traz para o módulo de resiliência, que é o principal parâmetro utilizado pelos Métodos Mecanísticos. 114 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANA. Bacia Hidrográfica do Rio Paranaíba. Agência Nacional de Águas. Disponível em http://www.igam.mg.gov.br/. Acesso em: 21 de out. 2009 BAPTISTA, C. N.. Pavimentação: compactação dos solos no campo, camadas de base, estabilização dos solos. Porto Alegre: Globo, 1974. v.2. 178 p BARBOSA, L.F. O Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis de Estradas e de Aeródromos e dos seus Reforços. Tese de Mestrado. Universidade de Nova Lisboa. Lisboa, 1984. BERNUCCI, L. L. B. et al. Pavimentação Asfáltica: Formação básica para Engenheiros.Rio de Janeiro, RJ: PETROBRAS: ABEDA, 2006.501p. BUENO, B.S.; VIAR, O.M. Mecânica dos Solos. São Carlos, SP: Escola de Engenharia de São Carlos, 1984. 131 p. CASAGRANDE, A. Classification and Identification of Soils. In: Annual Meeting of the American Society of Civil Engineers. 1948. CASTRO, B.A.C. Construção de Estradas e Vias Urbanas. Notas de Aula. Universidade Federal de Minas Gerais. 2009 CERNICA, J. N. Geotechnical Engineering: Soil Mechanics. Inc. 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Solos e Rochas, ABMS/ABGE, São Paulo, SP, 1996. v.19, n. 2, p. 117-136, 117 ANEXOS ANEXO I – RESULTADO DE ENSAIOS QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 31 31 ESTACA 298 298 POSIÇÃO Eixo Eixo LL DE A 0,00 1,00 0,00 1,00 NL NL NP NP Pós Compactação 31 31 OBS: 298 298 Eixo Eixo 0,00 0,00 1,00 1,00 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. CBR SEDIMENTAÇÃO IG IP 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 98,8 26,2 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-2-4 12 12 12 12 12 12 10,1 8,1 9,1 10,1 11,1 12,1 1860 1751 1815 1859 1826 1781 0,07 15 8 19 0,10 0,07 0,05 11 15 7 18 18 18 18 18 18 9,5 7,6 8,7 9,7 10,7 11,8 1916 1858 1904 1914 1889 1854 0,04 28 0,06 0,04 0,03 21 27 25 26 26 26 26 26 26 9,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 1958 1891 1937 1957 1933 1897 0,02 38 0,03 0,02 0,01 28 38 23 55 55 55 55 55 55 8,4 6,2 7,2 8,2 9,3 10,3 1990 1845 1924 1984 1961 1924 0,00 45 0,01 0,00 0,00 25 43 33 100 100 100 100 100 98,8 26,2 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 27,7 0 A-2-4 100 100 100 100 100 98,8 26,2 0 A-2-4 100 100 100 100 100 98,8 26,2 0 A-2-4 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 32 32 ESTACA 308 308 POSIÇÃO EIXO EIXO LL DE A 0,00 1,00 0,00 1,00 NL NL NP NP Pós Compactação 32 32 OBS: 308 308 EIXO EIXO 0,00 0,00 1,00 1,00 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,6 18,8 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-2-4 12 12 12 12 12 12 9,6 7,0 8,0 9,0 10,1 11,1 1848 1754 1811 1838 1840 1802 0,04 14 6 13 0,05 0,03 0,01 8 13 9 18 18 18 18 18 18 9,2 6,7 7,7 8,8 9,8 10,8 1910 1764 1842 1900 1891 1830 0,00 34 0,07 0,00 0,00 19 30 25 26 26 26 26 26 26 8,7 7,0 8,0 9,0 10,0 11,1 1955 1881 1932 1953 1904 1841 0,00 35 0,01 0,00 0,00 30 33 25 55 55 55 55 55 55 8,0 6,5 7,5 8,5 9,6 10,6 2008 1959 2001 2000 1968 1929 0,00 48 0,01 0,00 0,00 34 46 30 100 100 100 100 100 99,6 18,8 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 20 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,6 18,8 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,6 18,8 0 A-2-4 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 33 33 ESTACA 318 318 POSIÇÃO EIXO EIXO LL DE A 0,00 1,00 0,00 1,00 NL NL NP NP Pós Compactação 33 33 OBS: 318 318 EIXO EIXO 0,00 0,00 1,00 1,00 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. CBR SEDIMENTAÇÃO IG IP 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,5 17 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-2-4 12 12 12 12 12 12 10,8 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5 1878 1745 1824 1874 1856 1784 0,04 14 8 10 0,09 0,05 0,03 9 13 10 18 18 18 18 18 18 10,1 7,5 8,5 9,6 10,6 11,6 1950 1778 1865 1939 1943 1907 0,04 31 0,05 0,04 0,04 14 30 27 26 26 26 26 26 26 9,7 7,5 8,5 9,5 10,5 11,6 1978 1881 1937 1975 1960 1918 0,02 38 0,04 0,03 0,01 21 37 29 55 55 55 55 55 55 9,0 6,9 7,9 9,0 10,0 11,1 2008 1880 1945 2008 1932 1830 0,00 47 0,01 0,00 0,00 32 47 27 100 100 100 100 100 99,5 17 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 19,4 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,5 17 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,5 17 0 A-2-4 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 34 34 ESTACA 328 328 POSIÇÃO EIXO EIXO LL DE A 0,00 1,80 0,00 1,80 NL NL NP NP 34 OBS: 328 328 EIXO EIXO 0,00 0,00 1,80 1,80 NL NL NP NP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,6 25,9 100 Pós Compactação 34 COMPACTAÇÃO CLASS. IP 100 100 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-2-4 12 12 12 12 12 12 9,6 6,9 7,9 8,9 9,9 10,9 1880 1696 1776 1860 1872 1815 0,03 15 6,7 18 0,07 0,04 0,02 8 14 12 18 18 18 18 18 18 9,0 7,2 8,2 9,3 10,3 11,3 1962 1887 1940 1959 1918 1863 0,01 27 0,07 0,01 0,01 24 25 16 26 26 26 26 26 26 8,5 7,1 8,2 9,2 10,2 11,2 1990 1904 1983 1980 1950 1914 0,00 35 0,00 0,00 0,00 28 31 19 55 55 55 55 55 55 8,1 6,2 7,2 8,2 9,2 10,3 2020 1915 1985 2019 1983 1941 0,02 45 0,03 0,02 0,01 29 43 42 100 100 100 100 99,6 25,9 0 A-2-4 100 100 100 100 100 27,1 0 A-2-4 100 100 100 100 99,6 25,9 0 A-2-4 100 100 100 100 99,6 25,9 0 A-2-4 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 35 35 ESTACA 338 338 POSIÇÃO EIXO EIXO LL DE A 0,00 1,80 0,00 1,80 NL NL NP NP 35 OBS: 338 338 EIXO EIXO 0,00 0,00 1,80 1,80 NL NL NP NP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,4 35 100 Pós Compactação 35 COMPACTAÇÃO CLASS. IP 100 100 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-2-4 12 12 12 12 12 12 9,4 7,5 8,6 9,6 10,6 11,6 1874 1830 1868 1874 1857 1833 0,10 15 8 23 0,13 0,09 0,06 11 14 7 18 18 18 18 18 18 9,0 6,9 7,9 9,0 10,0 11,0 1960 1874 1918 1960 1902 1843 0,07 29 0,11 0,07 0,05 28 29 19 26 26 26 26 26 26 8,6 6,3 7,3 8,3 9,4 10,4 1971 1820 1901 1963 1957 1918 0,04 38 0,06 0,05 0,03 23 35 28 55 55 55 55 55 55 8,0 6,2 7,2 8,2 9,2 10,3 2004 1917 1975 2001 1970 1920 0,01 50 0,01 0,01 0,00 25 50 48 100 100 100 100 99,4 35 0 A-2-4 100 100 100 100 100 36,4 0 A-4 100 100 100 100 99,4 35 0 A-2-4 100 100 100 100 99,4 35 0 A-2-4 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 36 36 ESTACA 348 348 POSIÇÃO LE LE LL DE A 0,00 1,80 0,00 1,80 NL NL NP NP Pós Compactação 36 36 OBS: 348 348 LE LE 0,00 0,00 1,80 1,80 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,6 19,9 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR A-2-4 12 12 12 12 12 12 10,5 7,9 9,0 10,0 11,0 12,0 1855 1685 1773 1840 1850 1812 0,08 15 0,10 0,09 0,07 11 13 8 18 18 18 18 18 18 9,9 7,3 8,3 9,3 10,3 11,3 1911 1720 1808 1886 1913 1861 0,04 25 0,07 0,05 0,03 18 24 22 26 26 26 26 26 26 9,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 1943 1800 1873 1944 1892 1829 0,03 29 0,04 0,03 0,02 22 29 25 55 55 55 55 55 55 8,9 6,9 7,9 8,9 10,0 11,0 1977 1915 1955 1977 1958 1929 0,01 38 0,02 0,01 0,00 23 38 24 100 100 100 100 100 99,6 19,9 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 21,4 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,6 19,9 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,6 19,9 0 A-2-4 SILTE ARGILA QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 37 37 ESTACA 358 358 POSIÇÃO LE LE LL DE A 0,00 1,80 0,00 1,80 NL NL NP NP Pós Compactação 37 37 OBS: 358 358 LE LE 0,00 0,00 1,80 1,80 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. IP SEDIMENTAÇÃO CBR IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,4 24,2 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-2-4 12 12 12 12 12 12 10,0 7,7 8,7 9,7 10,7 11,7 1844 1730 1791 1837 1826 1792 0,08 15 7 17 0,10 0,09 0,07 9 15 12 18 18 18 18 18 18 9,4 6,7 7,7 8,8 9,8 10,9 1925 1755 1839 1912 1916 1882 0,05 30 0,07 0,04 0,02 11 28 18 26 26 26 26 26 26 9,0 7,6 8,6 9,6 10,6 11,6 1958 1880 1949 1951 1916 1880 0,02 33 0,03 0,01 0,00 22 32 20 55 55 55 55 55 55 8,6 6,6 7,6 8,6 9,7 10,7 1994 1848 1936 1994 1950 1939 0,01 42 0,02 0,01 0,01 32 42 32 100 100 100 100 100 99,4 24,2 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 26,4 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,4 24,2 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,4 24,2 0 A-2-4 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 38 38 ESTACA 367 367 POSIÇÃO EIXO EIXO LL DE A 0,00 1,80 0,00 1,80 NL NL NP NP Pós Compactação 38 38 OBS: 367 367 EIXO EIXO 0,00 0,00 1,80 1,80 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,2 34,2 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR A-2-4 12 12 12 12 12 12 11,1 9,0 10,1 11,1 12,1 13,1 1860 1739 1808 1860 1819 1764 0,04 13 0,05 0,04 0,02 8 13 10 18 18 18 18 18 18 10,4 8,6 9,6 10,6 11,7 12,7 1922 1831 1896 1912 1872 1812 0,01 28 0,03 0,01 0,00 24 25 11 26 26 26 26 26 26 9,8 7,2 8,3 9,3 10,3 11,3 1965 1806 1885 1957 1953 1889 0,00 37 0,01 0,00 0,00 18 35 29 55 55 55 55 55 55 9,2 7,0 8,1 9,1 10,1 11,1 1980 1832 1923 1977 1959 1908 0,02 42 0,03 0,02 0,01 22 42 18 100 100 100 100 100 99,2 34,2 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 35,5 0 A-4 100 100 100 100 100 99,2 34,2 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,2 34,2 0 A-2-4 SILTE ARGILA QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 39 39 ESTACA 378 378 POSIÇÃO EIXO EIXO LL DE A 0,00 1,00 0,00 1,00 NL NL NP NP Pós Compactação 39 39 OBS: 378 378 EIXO EIXO 0,00 0,00 1,00 1,00 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,2 29,9 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR A-2-4 12 12 12 12 12 12 10,8 9,0 10,0 11,0 12,1 13,1 1872 1781 1842 1871 1849 1820 0,10 13 0,13 0,09 0,07 8 13 10 18 18 18 18 18 18 10,0 8,7 9,9 10,9 11,9 13,0 1928 1882 1927 1921 1892 1858 0,08 25 0,10 0,07 0,05 22 25 16 26 26 26 26 26 26 9,6 7,4 8,4 9,5 10,5 11,5 1946 1843 1904 1943 1921 1881 0,04 35 0,05 0,04 0,03 16 32 18 55 55 55 55 55 55 9,0 7,0 8,0 9,1 10,1 11,1 2009 1916 1976 2007 1975 1933 -0,01 40 -0,02 -0,01 -0,01 20 38 16 100 100 100 100 100 99,2 29,9 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 31,5 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,2 29,9 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,2 29,9 0 A-2-4 SILTE ARGILA QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Ligação TRECHO: Limeira do Oeste - Rio São Domingos TRECHO:01 OCORRÊNCIA: SUBLEITO GRANULOMETRIA PROFUNDIDADE FURO 40 40 ESTACA 388 388 POSIÇÃO EIXO EIXO LL DE A 0,00 1,00 0,00 1,00 NL NL NP NP Pós Compactação 40 40 OBS: 388 388 EIXO EIXO 0,00 0,00 1,00 1,00 NL NL NP NP COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 99,0 24,7 0 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR A-2-4 12 12 12 12 12 12 10,2 7,8 8,8 9,8 10,8 11,8 1875 1814 1899 1966 1969 1935 0,07 15 0,08 0,07 0,06 9 15 11 18 18 18 18 18 18 9,4 7,9 8,9 9,9 10,9 11,9 1960 1895 1953 1951 1920 1888 0,06 24 0,07 0,04 0,02 22 23 20 26 26 26 26 26 26 9,0 7,5 8,5 9,5 10,6 11,6 1972 1893 1958 1965 1930 1891 0,04 33 0,05 0,03 0,02 23 32 26 55 55 55 55 55 55 8,6 6,6 7,6 8,6 9,6 10,7 1995 1871 1935 1994 1950 1890 0,00 38 0,01 0,00 0,00 25 38 26 100 100 100 100 100 99,0 24,7 0 A-2-4 100 100 100 100 100 100 26,5 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,0 24,7 0 A-2-4 100 100 100 100 100 99,0 24,7 0 A-2-4 SILTE ARGILA QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: MG 190 TRECHO: Entr° BR 262 - Alemida Campos - Entr° LMG 798 OCORRÊNCIA: SUBLEITO TRECHO: 02 PROFUNDIDADE FURO ESTACA POSIÇÃO 24 24 24 OBS: 310 310 310 BD BD BD GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 2,40 0,00 0,00 2,40 2,40 55,0 55,0 55,0 22,4 22,4 22,4 COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 98,0 94,4 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98,0 98,0 94,4 94,4 16 16 16 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-7-5 12 12 12 12 12 12 29,5 27,0 28,2 29,4 30,5 31,7 1340 1222 1282 1333 1329 1298 0,17 8 18 52 0,32 0,18 0,15 6 8 4 18 18 18 18 18 18 28,8 23,2 25,6 28,0 30,4 32,8 1385 1274 1322 1377 1366 1309 0,14 10 0,20 0,16 0,10 3 9 7 26 26 26 26 26 26 27,7 24,8 26,0 27,2 28,3 29,5 1418 1321 1372 1412 1406 1330 0,12 10 0,10 0,12 0,18 7 8 8 A-7-5 A-7-5 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: MG 190 TRECHO: Entr° BR 262 - Alemida Campos - Entr° LMG 798 OCORRÊNCIA: SUBLEITO TRECHO: 02 PROFUNDIDADE FURO ESTACA POSIÇÃO 24A 24A 24A OBS: 322 322 322 eixo eixo eixo GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 1,50 0,00 0,00 1,50 1,50 COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 48,9 20,3 100 48,9 20,3 100 48,9 20,3 100 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 99,2 98,5 95,5 90,3 100 100 100 100 99,2 99,2 98,5 98,5 95,5 95,5 90,3 90,3 14 14 14 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-7-6 12 12 12 12 12 12 28,6 26,3 27,5 28,6 29,8 31,0 1325 1235 1297 1325 1306 1273 0,33 8 16 52 0,42 0,33 0,29 5 8 7 18 18 18 18 18 18 28,1 22,9 25,4 27,8 30,3 32,7 1335 1249 1293 1333 1302 1244 0,19 8 0,16 0,20 0,26 6 8 5 26 26 26 26 26 26 27,6 25,3 26,4 27,6 28,8 29,9 1378 1329 1361 1378 1351 1309 0,14 8 0,19 0,14 0,11 5 8 7 A-7-6 A-7-6 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: MG 190 TRECHO: Entr° BR 262 - Alemida Campos - Entr° LMG 798 OCORRÊNCIA: SUBLEITO TRECHO: 02 PROFUNDIDADE FURO 25 25 25 OBS: ESTACA POSIÇÃO 345 345 345 eixo eixo eixo GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 1,00 52,2 21,8 52,2 21,8 52,2 21,8 COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 97,3 92,8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 97,3 97,3 92,8 92,8 15 15 15 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-7-5 12 12 12 12 12 12 29,1 26,4 27,6 28,7 29,9 31,1 1355 1281 1317 1350 1337 1303 0,29 7 18 41 0,38 0,32 0,25 4 7 5 18 18 18 18 18 18 28,2 25,4 26,6 27,8 29,0 30,2 1400 1322 1370 1396 1391 1356 0,18 10 0,32 0,21 0,13 7 10 8 26 26 26 26 26 26 27,7 25,3 26,5 27,7 28,8 30,0 1455 1294 1379 1452 1653 1342 0,12 11 0,19 0,12 0,10 7 10 9 A-7-5 A-7-5 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: MG 190 TRECHO: Entr° BR 262 - Alemida Campos - Entr° LMG 798 OCORRÊNCIA: SUBLEITO TRECHO: 02 PROFUNDIDADE FURO ESTACA POSIÇÃO 26 26 26 OBS: 355 355 355 eixo eixo eixo GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 1,00 51,7 51,7 51,7 21,2 21,2 21,2 COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 99,8 97,5 92,6 100 100 100 100 100 100 100 100 99,8 99,8 97,5 97,5 92,6 92,6 15 15 15 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-7-5 12 12 12 12 12 12 29,2 26,3 27,5 28,7 29,8 31,0 1420 1231 1327 1409 1414 1380 0,33 9 15 52 0,35 0,33 0,25 6 9 6 18 18 18 18 18 18 28,1 25,2 26,4 27,6 28,8 30,0 1440 1248 1342 1429 1427 1385 0,21 9 0,38 0,22 0,17 6 9 7 26 26 26 26 26 26 27,7 25,3 26,5 27,6 28,8 29,9 1472 1362 1421 1473 1445 1371 0,17 10 0,27 0,18 0,16 9 10 7 A-7-5 A-7-5 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: MG 190 TRECHO: Entr° BR 262 - Alemida Campos - Entr° LMG 798 OCORRÊNCIA: SUBLEITO TRECHO: 02 PROFUNDIDADE FURO 27 27 27 OBS: ESTACA POSIÇÃO 405 405 405 eixo eixo eixo GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 1,00 54,6 20,4 54,6 20,4 54,6 20,4 COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 99,1 95,8 89,8 100 100 100 100 100 100 100 100 99,1 99,1 95,8 95,8 89,8 89,8 15 15 15 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-7-5 12 12 12 12 12 12 27,7 25,4 26,6 27,7 28,9 30,0 1330 1283 1312 1330 1301 1263 0,35 8 14 60 0,38 0,35 0,25 6 8 4 18 18 18 18 18 18 27,2 24,7 25,9 27,2 28,4 29,6 1428 1337 1392 1428 1403 1355 0,18 8 0,46 0,18 0,16 8 8 5 26 26 26 26 26 26 26,7 24,4 25,5 26,7 27,8 29,0 1483 1294 1393 1483 1448 1408 0,13 9 0,19 0,13 0,07 7 9 6 A-7-5 A-7-5 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: MG 190 TRECHO: Entr° BR 262 - Alemida Campos - Entr° LMG 798 OCORRÊNCIA: SUBLEITO TRECHO: 02 PROFUNDIDADE FURO 28 28 28 OBS: ESTACA POSIÇÃO 415 415 415 eixo eixo eixo GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 1,00 53,7 22,1 53,7 22,1 53,7 22,1 COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 100 96,9 92,6 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 96,9 96,9 92,6 92,6 16 16 16 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-7-5 12 12 12 12 12 12 28,1 25,3 26,5 27,7 28,8 30,0 1389 1295 1342 1381 1380 1346 0,34 8 19 54 0,41 0,36 0,24 4 7 6 18 18 18 18 18 18 27,2 22,8 24,5 26,2 27,9 29,6 1406 1181 1299 1396 1399 1319 0,25 10 0,54 0,31 0,21 7 9 5 26 26 26 26 26 26 26,3 24,3 25,5 26,6 27,8 29,0 1437 1352 1415 1431 1396 1353 0,15 10 0,26 0,14 0,12 7 9 5 A-7-5 A-7-5 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Municipal TRECHO: Milho Verde - Serro TRECHO: 03 OCORRÊNCIA: SUBLEITO PROFUNDIDADE FURO 30 64 88 144 OBS: ESTACA POSIÇÃO 165 357 485 777 BD BD BD BE GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 1,60 0,00 0,00 0,00 2,40 2,10 5,80 50,7 48,3 51,4 32,5 21,9 21,4 21,0 15,0 COMPACTAÇÃO CLASS. IP CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" 100 100 97,9 100 100 100 100 100 100 100 100 89,4 #4 # 10 97,7 96,8 98,4 93,9 99,5 98,7 84,4 78,3 # 40 # 200 95,3 70,5 89,6 96,9 66,8 72,4 73,5 38,9 14 14 14 18 TRB Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA A-7-6 18 18 18 18 18 18 23,0 17,8 20,0 22,1 24,2 26,4 1688 1586 1631 1679 1675 1632 0,35 17 9 60 0,65 0,35 0,35 9 17 10 12 26 23,7 22,6 1635 1691 0,32 0,16 10 16 18 18 18 18 18 18 20,4 16,2 18,3 20,4 22,5 24,6 1661 1578 1629 1661 1630 1585 0,30 16 9 54 0,70 0,30 0,20 7 16 12 12 26 20,9 19,4 1575 1660 0,20 0,20 9 15 18 18 18 18 18 18 21,2 16,3 18,5 20,7 23,0 25,2 1680 1564 1620 1676 1654 1632 0,15 17 6 67 0,43 0,19 0,15 11 18 12 12 26 21,7 20,2 1584 1689 0,22 0,14 9 17 18 15,0 1788 0,13 21 7 16 A-7-6 A-7-5 A-7-5 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Municipal TRECHO: Milho Verde - Serro TRECHO: 03 OCORRÊNCIA: SUBLEITO PROFUNDIDADE FURO ESTACA POSIÇÃO LL DE 157 159 163 OBS: 851 861 881 BD BD BD GRANULOMETRIA 0,00 0,00 0,00 A 1,50 1,50 1,50 58,5 56,0 22,4 24,5 25,8 CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 60,2 COMPACTAÇÃO CLASS. IP 100 100 100 1" 100 100 100 3/8" 100 98,4 100 #4 100 95,9 99,7 # 10 98,8 92,3 99,1 # 40 82,8 86,3 95,3 TRB # 200 68,5 66,6 64,8 15 15 15 A-7-5 A-7-5 A-7-5 Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR 18 18 18 18 18 10,7 12,2 13,8 15,4 17,0 1638 1708 1773 1782 1754 0,30 0,17 0,13 12 21 16 12 26 15,5 14,2 1695 1850 0,27 0,14 12 26 18 18 18 18 18 18 27,7 22,5 24,6 26,7 28,9 31,0 1503 1411 1457 1497 1494 1456 0,43 14 1,90 0,63 0,23 7 13 10 12 26 27,3 26,7 1426 1515 0,49 0,12 9 16 18 18 18 18 18 18 25,2 19,9 22,1 24,3 26,5 28,7 1675 1577 1627 1668 1662 1623 0,20 14 0,42 0,25 0,13 10 13 8 12 26 25,7 24,4 1571 1692 0,32 0,18 7 13 18 18 24,0 20,1 1640 1535 0,13 14 SILTE ARGILA 7 58 6 59 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Municipal TRECHO: Milho Verde - Serro TRECHO: 03 OCORRÊNCIA: SUBLEITO PROFUNDIDADE FURO 46 156 159 OBS: ESTACA POSIÇÃO 260 844 861 BD BE BD DE A 0,00 2,30 0,00 1,50 3,50 3,70 GRANULOMETRIA LL IP NL NP 49,0 48,0 NP NP CLASS. EQUIV. TRB AREIA COMPACTAÇÃO CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 100 99,9 99,4 63,4 100 100 100 100 100 100 100 99,2 99,1 98,7 96,6 95,6 73,7 72,3 6 9 9 A-4 A-5 A-5 Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA 18 18 18 18 18 18 9,2 7,0 8,1 9,1 10,1 11,1 1687 1642 1673 1682 1675 1647 1,68 4 26 16 1,72 1,68 1,52 3 4 3 12 26 9,2 9,0 1641 1691 1,92 3,25 3 3 18 18 18 18 18 18 22,2 15,7 18,9 22,2 25,5 28,8 1570 1519 1551 1570 1551 1522 7,34 1 40 18 9,13 7,34 3,30 1 1 2 12 26 22,7 21,7 1531 1591 6,92 8,36 1 2 18 18 18 18 18 18 20,2 15,1 17,2 19,2 21,3 23,3 1593 1547 1574 1591 1590 1575 9,34 1 49 15 0,34 9,34 8,96 1 1 1 12 26 20,7 19,7 1546 1596 9,29 9,38 1 1 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Municipal TRECHO: Milho Verde - Serro TRECHO: 03 OCORRÊNCIA: SUBLEITO PROFUNDIDADE FURO 165 182 183 OBS: ESTACA POSIÇÃO 891 978 983 BD BE BE DE A 0,00 3,80 0,00 0,00 5,20 3,90 GRANULOMETRIA LL IP NL NP 39,9 38,3 NP NP CLASS. EQUIV. TRB AREIA COMPACTAÇÃO CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 96,6 94,2 90,4 85,1 59 100 100 100 100 100 93,6 99,8 91,7 99,1 89,7 97,0 81,3 71,5 57,5 5 7 5 A-4 A-4 A-4 Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA 18 18 18 18 18 18 17,1 13,1 15,1 17,2 19,3 21,3 1708 1660 1684 1707 1690 1674 3,15 5 46 13 3,39 3,15 3,03 3 4 4 12 26 17,7 16,8 1646 1728 3,06 3,84 4 4 18 18 18 18 18 18 17,3 13,1 15,2 17,3 19,4 21,5 1656 1637 1648 1656 1652 1645 7,33 2 50 14 8,38 7,33 6,50 1 2 2 12 26 18,3 16,7 1571 1688 8,03 7,73 1 2 18 18 18 18 18 18 18,4 12,7 14,8 16,8 18,9 21,0 1700 1642 1672 1694 1695 1674 6,50 2 44 13 7,32 6,67 6,57 1 2 2 12 26 19,0 17,4 1632 1734 5,61 6,28 2 2 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Municipal TRECHO: Milho Verde - Serro TRECHO: 03 OCORRÊNCIA: SUBLEITO PROFUNDIDADE FURO 185 186 187 OBS: ESTACA POSIÇÃO 995 1000 1005 BE BD BE DE A 0,00 1,50 0,00 0,00 2,60 4,50 GRANULOMETRIA LL IP NL NP 59,0 41,6 NP NP CLASS. EQUIV. TRB AREIA COMPACTAÇÃO CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 100 99,9 99,5 95,3 59,3 100 100 100 100 100 90,2 100 88,8 99,4 85,9 96,8 80,1 80,4 60,2 5 12 5 A-4 A-5 A-5 Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA 18 18 18 18 18 18 18,7 14,6 16,6 18,7 20,7 22,7 1668 1632 1656 1668 1654 1632 7,40 2 27 23 7,40 7,40 5,79 1 2 1 12 26 19,2 18,1 1615 1682 6,73 7,40 2 2 18 18 18 18 18 18 25,2 21,0 23,2 25,4 27,6 29,8 1515 1457 1498 1514 1495 1458 3,20 6 43 14 3,75 3,18 3,00 4 6 4 12 26 25,9 24,8 1496 1575 3,51 2,80 4 6 18 18 18 18 18 18 18,0 14,4 16,5 18,6 20,6 22,7 1672 1641 1665 1672 1662 1649 6,27 2 34 10 6,46 6,20 6,16 1 2 2 12 26 18,5 17,4 1621 1691 6,40 6,19 1 1 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Municipal TRECHO: Milho Verde - Serro TRECHO: 03 OCORRÊNCIA: SUBLEITO PROFUNDIDADE FURO 192 OBS: ESTACA POSIÇÃO 1031 BE GRANULOMETRIA LL DE A 0,00 1,50 43,1 IP NP CLASS. EQUIV. TRB AREIA COMPACTAÇÃO CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 1" 3/8" #4 # 10 # 40 # 200 100 100 99 98,6 97,8 95,6 71,6 8 A-5 Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR SILTE ARGILA 18 18 18 18 18 18 20,0 16,9 19,0 21,2 23,4 25,5 1650 1616 1643 1644 1627 1608 6,50 3 17 26 7,20 5,80 3,60 2 4 2 12 26 20,8 19,5 1615 1672 6,70 6,40 2 2 QUADRO RESUMO DE ENSAIOS RODOVIA: Municipal TRECHO: Milho Verde - Serro TRECHO: 03 OCORRÊNCIA: SUBLEITO PROFUNDIDADE FURO ESTACA POSIÇÃO 164 193 OBS: 886 1036 BD BE GRANULOMETRIA LL DE 0,00 0,00 2,90 2,50 49,1 26,3 20,2 CBR SEDIMENTAÇÃO IG 2" 57,2 COMPACTAÇÃO CLASS. IP A 100 100 1" 100 93,2 3/8" 100 90,9 #4 99,6 89,7 # 10 98,4 88,4 # 40 94,3 84,9 TRB # 200 75,9 61,4 18 11 A-7-5 A-7-6 Nº GOLP. HÓT. Dmáx. EXP. CBR 18 18 18 18 22,3 24,5 26,8 29,0 1602 1625 1606 1574 0,22 0,10 0,09 10 13 8 12 26 24,6 23,6 1536 1664 0,29 0,12 8 13 18 18 18 18 18 18 24,4 20,5 22,8 25,2 27,5 29,9 1560 1510 1529 1549 1494 1438 0,20 16 0,50 0,20 0,10 10 16 7 12 26 24,9 23,8 1493 1572 0,31 0,20 10 17 18 18 18 18 18 18 24,5 22,4 23,5 24,7 25,8 26,9 1642 1561 1616 1642 1632 1614 0,25 18 0,32 0,25 0,22 13 18 11 12 26 25,0 24,0 1530 1694 0,30 0,18 10 19 SILTE ARGILA 6 62 6 50 VARIAÇÃO DAS DENSIDADES Trecho 1 - Limeira do Oeste – Rio São Domingos Energia de ESTACA 298 ESTACA 308 ESTACA 318 ESTACA 328 ESTACA 338 compactação dens. Variação dens. % Variação dens. % Variação dens. % Variação dens. % Variação % PN 1860 - 1848 - 1878 - 1880 - 1874 - PIN 1916 3,01 1910 3,35 1950 3,83 1962 4,36 1960 4,58 PI 1958 2,19 1955 2,35 1978 1,43 1990 1,42 1971 0,56 PM 1990 1,63 2008 1,51 2008 1,51 2020 1,50 2004 1,67 Trecho 1 - Limeira do Oeste – Rio São Domingos Energia de compactação ESTACA 348 dens. Variação ESTACA 358 dens. % Variação ESTACA 367 dens. % Variação ESTACA 378 dens. % Variação ESTACA 388 dens. % Variação % PN 1855 - 1844 - 1860 - 1872 - 1875 - PIN 1911 3,01 1925 4,39 1922 3,33 1928 2,99 1960 4,53 PI 1943 1,67 1958 1,71 1965 2,23 1946 0,93 1972 0,61 PM 1977 1,74 1994 1,83 1980 0,76 2009 3,23 1995 1,16 VARIAÇÃO DAS DENSIDADES Trecho 2 Energia de ESTACA 310 ESTACA 322 ESTACA 345 ESTACA 355 ESTACA 405 ESTACA 415 compactação dens. Variação dens. % Variação dens. % Variação dens. Variação % dens. Variação % dens. Variação % % PN 1340 - 1325 - 1355 - 1420 - 1330 - 1389 - PIN 1385 3,35 1335 0,75 1400 3,32 1440 1,40 1428 7,36 1406 1,22 PI 1492 7,72 1519 13,78 1455 3,92 1472 2,22 1483 3,85 1437 2,20 Trecho 3 (solos siltosos expansivos) Energia de ESTACA 260 ESTACA 844 ESTACA 861 ESTACA 891 ESTACA 978 ESTACA 983 ESTACA 995 ESTACA 1000 ESTACA 1005 ESTACA 1031 compactação dens. PN 1641 - 1531 - 1546 - 1646 - 1571 - 1632 - 1615 - 1496 - 1621 - 1615 - PIN 1687 2,80 1570 2,54 1593 3,04 1708 3,76 1656 5,41 1700 4,16 1668 3,28 1515 1,27 1672 3,14 1650 2,16 PI 1691 0,23 1591 1,33 1596 0,18 1728 1,17 1688 1,93 1734 2,00 1682 0,83 1575 3,96 1691 1,13 1672 1,33 Variação dens. % Variação dens. % Variação dens. % Variação dens. % Variação dens. Variação % dens. % Variação dens. % Variação dens. % Variação dens. % % Trecho 3 (solos areno argilosos) Energia de compactação ESTACA 155 dens. Variação ESTACA 357 dens. % Variação ESTACA 485 dens. % Variação ESTACA 777 dens. % Variação ESTACA 851 dens. % Variação ESTACA 861 dens. % Variação ESTACA 881 dens. % Variação ESTACA 886 dens. % Variação ESTACA 1036 dens. % Variação Variação % PN 1635 - 1575 - 1584 - 1695 - 1426 - 1571 - 1536 - 1493 - 1530 - PIN 1688 3,24 1661 5,46 1680 6,06 1788 5,48 1503 5,39 1675 6,61 1640 6,77 1560 4,48 1642 7,32 PI 1691 0,17 1660 - 1689 0,53 1850 3,46 1515 0,79 1692 1,01 1664 1,46 1572 0,76 1694 3,16 ANEXO II – CALIBRAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS CALIBRAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS EMPREGADOS NOS ENSAIOS LABORATÓRIO RESPONSÁVEL PELA CALIBRAÇÃO : Mettrocal Setor: Granulometria e Ensaios Especiais ITEM 001 DESCRIÇÃO PRÓXIMA CALIB. CERTIFICADO NO. Peneira Granulométrica - ABNT 1/2" 10/9/2010 MC65403/09 Peneira Granulométrica - ABNT 1.1/2" 10/9/2010 MC65410/09 Peneira Granulométrica - ABNT 3" 10/9/2010 MC65358/09 Peneira Granulométrica - ABNT 1/4" 10/9/2010 MC65362/09 Peneira Granulométrica - ABNT 10 10/9/2010 MC65361/09 Peneira Granulométrica - ABNT 3/8" 10/9/2010 MC65335/09 Peneira Granulométrica - ABNT 8 10/9/2010 MC65359/09 008 Peneira Granulométrica - ABNT 4 10/9/2010 MC65363/09 009 Peneira Granulométrica - ABNT 1" 10/9/2010 MC65393/09 002 003 004 005 006 007 II.1 CALIBRAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS EMPREGADOS NOS ENSAIOS LABORATÓRIO RESPONSÁVEL PELA CALIBRAÇÃO : Mettrocal Setor: Granulometria e Ensaios Especiais (continuação) ITEM DESCRIÇÃO PRÓXIMA CALIB. CERTIFICADO NO. 010 Peneira Granulométrica - ABNT ¾" 10/9/2010 MC65443/09 011 Peneira Granulométrica - ABNT 4 10/9/2010 MC65330/09 012 Peneira Granulométrica - ABNT 16 10/9/2010 MC65311/09 013 Peneira Granulométrica - ABNT 200 10/9/2010 MC65307/09 014 Peneira Granulométrica - ABNT 30 10/9/2010 MC65305/09 015 Peneira Granulométrica - ABNT 80 10/9/2010 MC65300/09 016 Peneira Granulométrica - ABNT 40 10/9/2010 MC65303/09 017 Peneira Granulométrica - ABNT 40 10/9/2010 MC65308/09 018 Peneira Granulométrica - ABNT 40 10/9/2010 MC65313/09 019 Peneira Granulométrica - ABNT 100 10/9/2010 MC65304/09 020 Peneira Granulométrica - ABNT 50 10/9/2010 MC65309/09 021 Peneira Granulométrica - ABNT 10 10/9/2010 MC65455/09 022 Proveta de vidro 15/09/10 MC65468/09 023 Proveta de vidro 15/09/10 MC65467/09 024 Escala de aço 10/09/10 MC65099/09 025 Termômetro de vidro 10/09/10 MC65088/09 026 Picnômetro de vidro 15/09/10 MC65463/09 027 Densímetro 15/09/10 MC65462/09 028 Paquímetro analógico 10/09/10 MC65079/09 II.2 CALIBRAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS EMPREGADORES NOS ENSAIOS LABORATÓRIO RESPONSÁVEL PELA CALIBRAÇÃO : Mettrocal Setor: Rompimento 029 Prensa de CBR 10/09/2010 MC65457/09 030 Prensa de CBR 10/09/2010 MC65458/09 031 Relógio Comparador 10/09/2010 MC65084/09 032 Relógio Comparador 10/09/2010 MC65086/09 10/09/10 MC65097/09 Setor: Limite 033 Balança digital - AS 2000 C Setor: Preparação 034 Peneira Granulométrica ABNT 4 10/09/02010 MC65400/09 035 Peneira Granulométrica ABNT 4 10/09/02010 MC65430/09 036 Peneira Granulométrica ABNT 4 10/09/02010 MC65456/09 Setor: Geral 037 Estufa 10/09/02010 MC65089/09 038 Estufa 10/09/02010 MC65373/09 II.3 ANEXO III – MAPAS DOS TRECHOS PESQUISADOS Materlândia - Rio Vermelho Contorno de Pirajuba Limeira do Oeste - MGT-497 (Carneirinho) Almeida Campo - Entrº BR-262 Congonhas do Norte Conceição do Mato Dentro Santo Antônio do Itambé Serra Azul de Minas Limeira do Oeste - Rio São Domingos Itapagipe - Entrº BR-364 (Campina Florido) Milho Verde - Serro Frei Lagonegro Entrº MG-117 ANEXO IV – PESQUISAS REALIZADAS NO DER-MG Pesquisas realizadas no DER-MG – Resultados Médios de CBR e Resultados dos ensaios por amostra. TRECHOS PESQUISADOS RESULTADOS MÉDIOS DE CBR-SUBLEITO DER-MG SOLOS A-2-4 PN 1,5PN PI NUMERO DE AMOSTRAS Contorno de Pirajuba 21,1 32,0 - 16 Limeira do Oeste-MGT497 (Carneirinho) 18,7 23,2 30,7 62 Itapagipe-Ent. BR-364(Campina Verde) 14,8 26,6 38,5 52 RESULTADOS MÉDIOS DE CBR-SUBLEITO TRECHOS PESQUISADOS DER-MG SOLOS A-7-5 E A-7-6- PN 1,5PN PI % #200≥ 80% NUMERO DE AMOSTRAS Congonhas do Norte-Conceição do Mato 8,5 10,1 10,8 7 9,4 12 14,3 8 6,6 12,9 13,8 2 Dentro Santo Antônio do Itambé- Serra Azul de Minas Frei Lagonegro- Ent. MG 117 TRECHOS PESQUISADOS RESULTADOS MÉDIOS DE CBR-SUBLEITO DER-MG SOLOS A-7-5 E A-7-6- PN 1,5PN PI % #200< 80% NUMERO DE AMOSTRAS Congonhas do Norte-Conceição do Mato 9,6 13,0 13,7 39 8,6 12,2 14,5 21 Frei Lagonegro- Ent. MG 117 12,5 15,6 18,9 37 Materlândia de Minas-Rio Vermelho 12,3 16,11 20,8 10 Dentro Santo Antônio do Itambé- Serra Azul de Minas IV.1 Rodovia: MGC-154 Trecho: Itapagipe – Entroncamento BR 364 (Campina Verde) SOLOS A-2-4 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 1 41 13 24 35 2 46 16 34 3 51 12 4 56 5 Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 27 297+13 17 17 38 47 28 302+13 19 19 44 28 36 29 307+13 16 16 48 14 25 33 30 312+13 18 18 42 61 13 20 33 31 317+13 12 27 41 6 71+18 13 24 35 32 322+13 14 31 45 7 80+18 17 34 48 33 327+13 16 29 37 8 115 14 27 35 34 333+13 18 25 31 9 120 15 20 29 35 361+13 21 34 41 10 130 16 29 36 36 426+13 23 43 52 11 135 17 32 42 37 432+13 10 23 37 12 140 14 24 39 38 437+13 13 25 31 13 144+18 18 24 38 39 442+13 12 25 37 14 149+18 11 26 38 40 561+13 13 20 30 15 154+17 13 23 41 41 603+13 10 20 28 16 159+17 14 26 40 42 611+13 11 22 27 17 194+17 15 24 36 43 616+13 12 19 25 18 199+16 17 27 41 44 624+13 14 25 37 19 204+16 12 20 36 45 659+13 14 29 49 20 209+16 16 25 30 46 667+13 16 21 38 21 214+16 15 29 40 47 677+13 13 19 26 22 219+16 17 29 45 48 687+13 17 26 37 23 225+16 15 22 35 49 697+13 13 23 39 24 260+16 13 26 41 50 707+13 17 35 50 25 274+14 15 35 52 51 713+13 14 33 48 26 289+16 22 31 46 52 734+13 12 19 35 IV.2 Sequência Rodovia: Ligação Trecho: Limeira do Oeste- MGT 497 (Carneirinho) SOLOS A-2-4 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 1 3 20 29 44 32 453 17 22 34 2 2 17 24 36 33 470 13 25 33 3 21 15 21 22 34 489 27 38 29 4 40 24 28 36 35 506+10 18 20 26 5 60 20 21 28 36 528+10 19 23 29 6 79 19 31 39 37 550 13 21 28 7 98 16 28 35 38 569+10 23 32 41 8 117 20 21 31 39 589 16 20 28 9 137 18 27 39 40 609 19 25 38 10 157 18 25 33 41 628 16 23 25 11 175 18 30 42 42 648 17 23 27 12 175 22 28 34 43 667+10 13 20 24 13 175 18 23 36 44 677+10 18 25 36 14 191 16 22 28 45 687 24 34 46 15 205 16 27 31 46 696 25 36 46 16 220 19 24 35 47 705 19 24 30 17 241 12 20 28 48 722+10 32 36 43 18 261 17 22 32 49 744 15 22 33 19 280 17 22 32 50 764 13 20 34 20 300 18 23 38 51 783 18 21 28 21 304 26 35 43 52 801 30 35 42 22 310 18 27 36 53 821 13 26 31 23 315 24 32 41 54 840 17 22 30 24 320+10 18 27 40 55 860 16 26 39 25 325 15 21 30 56 880 20 24 31 26 340 20 27 34 57 900 21 32 46 27 345 18 26 34 58 920 24 36 44 28 355 16 25 31 59 941 17 23 28 29 394 20 26 31 60 978 21 24 30 30 414 19 26 32 61 3+10 21 30 40 31 433+10 18 28 37 62 37+10 16 24 34 IV.3 Rodovia: Contorno Trecho: Contorno de Pirajuba SOLOS A-2-4 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR Num. CBR CBR CBR 1 64+5 21,6 46 9 179+15 18,9 25,0 2 74+15 22,5 41,2 10 190 20,8 23,8 3 85+10 21,3 40,0 11 209 23,9 42,0 4 106+5 17,9 25,0 12 23 26,8 39,8 5 117 25,6 29,3 13 43 19,9 37,8 6 128 21,1 30,4 14 64 20,6 25,8 7 138 17,9 20,0 15 85 25,3 38,0 8 148 17,3 25,9 16 169 17,4 23,2 IV.4 Rodovia: Municipal Trecho: Congonhas do Norte – Conceição do Mato Dentro SOLOS: A-7-5 e A-7-6 < 80% passado # 200 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 1 5 12 17 17 28 816 13 14 16 2 13 7 10 14 29 820 9 12 13 *3 13 5 5 5 *30 846 5 6 7 4 21 6 8 7 31 860 11 19 11 *5 118 13 10 16 32 871 10 14 15 *6 148 5 4 5 33 883 10 11 12 *7 153 6 5 6 *34 894 5 7 7 *8 175 3 3 3 *35 950 4 7 8 *9 255 7 4 6 36 999 7 12 9 *10 271 3 3 2 *37 1065 2 1 1 11 315 10 11 14 38 1385 8 11 10 12 340 9 13 14 39 1385 12 17 18 13 345 8 11 12 40 1426 12 13 17 14 432 9 13 14 41 1436 14 15 20 *15 445 3 3 4 *42 1469 1 2 4 16 560 14 18 18 43 1480 8 11 13 *17 579 7 6 7 44 1532 8 11 12 18 587 10 14 16 45 1548 9 13 14 19 607 11 15 19 46 1568 10 14 14 20 639 7 11 12 47 1640 9 10 12 21 652 7 11 12 48 1712 9 12 11 22 672 8 14 18 49 1740 13 15 15 23 712 9 13 12 50 1809 12 14 16 24 734 7 11 14 51 1866 9 13 10 *25 754 8 9 10 52 1887 6 9 10 26 775 12 13 16 *53 2049 3 3 2 27 800 14 21 17 54 2074 8 11 11 55 2079 7 10 8 *SOLOS SILTOSOS IV.5 Rodovia: Municipal Trecho: Congonhas do Norte – Conceição do Mato Dentro SOLOS: A-7-5 e A-7-6 ≥ 80% passado # 200 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 1 86 6 9 9 2 766 8 9 3 910 9 *4 938 5 6 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 7 1818 14 14 14 10 *8 1951 4 3 3 12 12 *9 1950 1 1 1 3 3 4 10 2069 6 7 7 1532 8 11 12 *11 2069 2 2 2 1645 9 9 10 *SOLOS SILTOSOS Rodovia: MG- 010 Trecho: Santo Antônio do Itambé - Serra Azul de Minas SOLOS: A-7-5 e A-7-6 ≥ 80% passado # 200 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 1 935 6 10 15 5 200 4 10 8 2 940 9 11 17 6 220 13 13 20 3 950 7 9 8 7 250 16 18 22 4 330 13 16 17 8 252+10 7 9 8 IV.6 Rodovia: MG - 010 Trecho: Santo Antônio do Itambé - Serra Azul de Minas SOLOS: A-7-5 e A-7-6 < 80% passado # 200 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 1 5+11 12 13 13 13 275 5 8 9 2 40 16 17 26 14 280 2 7 9 *3 50 6 9 8 15 290 9 10 17 4 60 10 17 24 16 291+15 11 14 19 5 70 8 10 12 17 304+8 6 12 12 6 109+10 14 17 17 18 309+10 12 17 22 *7 110 3 3 4 19 314+19 8 10 14 8 260 4 9 10 20 315 9 10 14 9 265 9 16 15 21 315 10 12 13 10 265 9 11 10 22 329+2 6 14 8 11 270 5 9 11 23 330 10 15 13 12 270 - 9 16 * solos siltosos Rodovia: MG- 752 Trecho: Materlândia – Rio Vermelho SOLOS: A-7-5 e A-7-6 < 80% passado # 200 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 1 10+2 13,7 16,2 18,6 2 39+8 10,2 15,9 3 59+12 10,3 4 148+4 5 305+18 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 6 455+10 15,5 16,4 24,7 19,2 7 465+12 22,5 28,3 29,9 12,5 18,0 8 615 16,7 19,9 26,8 6,8 11,0 19,9 9 694+15 7,4 13,2 12,4 11 14,1 19,7 *10 764+15 3,6 4,6 4,6 11 1132+18 8,9 18,9 18,9 * solos siltosos IV.7 Rodovia: Municipal Trecho: Frei Lagonegro – Entroncamento MG - 117 SOLOS: A-7-5 e A-7-6 < 80% passado # 200 Sequência Estaca PN 1,5PN PI Sequência Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR Num. CBR CBR CBR 11,6 12,5 20,1 19 291+10 18,9 18,9 12,9 14,2 20 297+10 18,1 18,9 1 49+5 2 54+5 3 59+5 8,3 13,7 20,2 21 302+10 17,4 21,5 4 79+5 11,4 18,6 21,3 22 307+10 13,0 14,2 5 84+5 24,3 24,3 23 307+10 11,4 13,8 6 89+5 20,7 27,9 24 312+5 18,0 28,7 7 99+5 18,2 22,7 25 312+5 20,7 25,3 8 114+5 16,3 20,5 26 317+5 13,3 15,9 9 114+5 13,5 14,3 27 343 13,6 13,9 10 139+5 16,1 17,3 28 363+10 11,8 15,1 11 139+5 26 29,1 29 364+15 8,1 8,8 12 189+15 12,7 19 30 367+10 15,2 18,9 13 218+15 19,8 20,3 31 387+10 15,2 20,1 14 218+15 10,4 14,7 32 396+15 9,9 11,8 15 223+15 10,7 12,7 33 406+15 20,4 22,3 16 255+5 12,4 17,6 34 416+15 9,6 13,0 17 260+5 13 15,3 16,0 35 437+5 18,9 21,1 18 265+5 13,9 17,7 30,6 36 497+10 13,2 14,1 37 497+10 18,8 20,8 11,2 12,9 17,9 Rodovia: Municipal Trecho: Frei Lagonegro – Entroncamento MG - 117 SOLOS: A-7-5 e A-7-6 ≥ 80% passado # 200 Sequência 1 Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR 6,6 12,3 13,6 22+15 Sequência 2 IV.8 Estaca PN 1,5PN PI Num. CBR CBR CBR - 13,6 14,1 184+15 ANEXO V – PLANILHA DE CUSTOS QUANTITATIVOS DE PAVIMENTAÇÃO UFOP POCT0R NORMAL (PN) E PROCTOR INTERNORMAL (1,5PN) LIMEIRA DO OESTE - TRECHO 1 Data: MESTRADO 2009 MÊS E ANO BASE 02/09 SEGMENTOS ITEM SERVIÇOS ENTRE ESTACAS SUBLEITO EXTENSÃO (m) LARGURA (m) ÁREA (m²) ESPESSURA (m) VOLUME (m3) BASE DMT MOMENTO PN 1,5PN SUBBASE (km) DE (R$) (R$) (R$) RESUMO FINAL UN 1 INICIAL FINAL SEGUIMENTO MESTRADO 0 50 1.000 VALOR EM REAIS COM PN VALOR EM REAIS COM 1,5PN 0 0 50 50 1.000 1.000 SUBBASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA SEGMENTO MESTRADO 0 50 1.000 9,4 9.400 0,15 1.410 BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA SEGMENTO MESTRADO 0 50 1.000 9,4 9.400 0,15 1.410 REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO 9,4 9.400 2 2 3 4 QUANTID. TRANSPORTE 9.400 9.400 VALOR EM REAIS DE TRANSPORTE DE SUBBASE 1.410 0 50 1.000 9,4 9.400 9.400 13.912 14.288 m³ 2.820 R$ 17.540 28.200 m³ x km 28.200 28.200 R$ 19.458 1,52 VALOR EM REAIS DE EXECUÇÃO DE SUBASE TRANSPORTE DE MATERIAL DE SUB BASE SEGMENTO MESTRADO m R$ R$ 1,48 0,15 12,44 1.410 20,0 0,69 5 TOTAL EM REAIS COM SUBBASE R$ 50.910 6 TOTAL EM REAIS SEM SUBBASE R$ 14.288 7 ECONOMIA POR QUILÔMETRO DE RODOVIA R$ 36.622 QUANTITATIVOS DE PAVIMENTAÇÃO UFOP POCT0R NORMAL (PN) E PROCTOR INTERNORMAL (1,5PN) Almeida Campos - TRECHO 2 Data: MESTRADO 2009 MÊS E ANO BASE 02/09 SEGMENTOS ITEM 1 2 3 4 5 4 5 6 SERVIÇOS ENTRE ESTACAS SUBLEITO EXTENSÃO (m) LARGURA (m) ÁREA (m²) ESPESSURA (m) VOLUME (m3) INICIAL FINAL SEGUIMENTO MESTRADO 0 50 1.000 VALOR EM REAIS COM PN VALOR EM REAIS COM 1,5PN SUBBASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA SEGMENTO MESTRADO (PN) SEGMENTO MESTRADO (1,5PN) 0 0 50 50 1.000 1.000 0 0 50 50 1.000 1.000 9,4 9,4 9.400 9.400 0,27 0,23 2.538 2.162 0 0 50 50 1.000 1.000 9,4 9,4 9.400 9.400 0,15 0,15 1.410 1.410 BASE DMT MOMENTO PN 1,5PN SUBBASE (km) DE (R$) (R$) (R$) RESUMO FINAL UN QUANTIDADE m2 R$ R$ 9.400 13.912 14.288 m³ 7.520 TRANSPORTE REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA SEGMENTO MESTRADO (PN) SEGMENTO MESTRADO(1,5PN) 9,4 9.400 9.400 9.400 VALOR EM REAIS DE EXECUÇÃO DE SUBASE e BASE PN 1,48 1,52 3.948 12,44 R$ 49.113 3.572 12,44 R$ 44435,68 78.960 71.440 m³ x km m³ x km 78.960 71.440 78.960 71.440 R$ R$ 54.482 49.294 TOTAL EM REAIS COM : SUBABASE E BASE PN SUBABASE E BASE1,5 PN R$ R$ 117.508 108.017 DIFERENÇA PRO 1,5PN POR QUILOMETRO R$ 9.490 VALOR EM REAIS DE EXECUÇÃO DE SUBABSE E BASE 1,5PN TRANSPORTE DE MATERIAL DE SUB BASE E BASE SEGMENTO MESTRADO (PN) SEGMENTO MESTRADO ( 1,5PN) VALOR EM REAIS DE TRANSPORTE DE SUBBASE E BASE PN DE SUBBASE E BASE 1,5 PN 0 0 50 50 1.000 1.000 9,4 9,4 9.400 9.400 3.948 3.572 20,0 20,0 0,69 0,69 QUANTITATIVOS DE PAVIMENTAÇÃO UFOP POCT0R NORMAL (PN) E PROCTOR INTERNORMAL (1,5PN) MILHO VERDE - TRECHO 3 Data: MESTRADO 2009 MÊS E ANO BASE 02/09 SEGMENTOS ITEM 1 2 3 4 5 4 5 6 SERVIÇOS ENTRE ESTACAS SUBLEITO EXTENSÃO (m) LARGURA ÁREA (m²) ESPESSURA (m) (m) VOLUME (m3) INICIAL FINAL SEGUIMENTO MESTRADO 0 50 1.000 VALOR EM REAIS COM PN VALOR EM REAIS COM 1,5PN 0 0 50 50 1.000 1.000 SUBBASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA SEGMENTO MESTRADO (PN) SEGMENTO MESTRADO (1,5PN) 0 0 50 50 1.000 1.000 8,6 8,6 8.600 8.600 0,22 0,15 1.892 1.290 BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA SEGMENTO MESTRADO (PN) SEGMENTO MESTRADO(1,5PN) 0 0 50 50 1.000 1.000 9,4 9,4 9.400 9.400 0,18 0,18 1.692 1.692 BASE DMT MOMENTO PN 1,5PN SUBBASE (km) DE (R$) (R$) (R$) RESUMO FINAL UN QUANTIDADE m2 R$ R$ 8.600 12.728 13.072 m³ 6.566 TRANSPORTE REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO 8,6 8.600 8.600 8.600 VALOR EM REAIS DE EXECUÇÃO DE SUBASE e BASE PN 1,48 1,52 3.584 12,44 R$ 44.585 2.982 12,44 R$ 37096,08 71.680 59.640 m³ x km m³ x km 71.680 59.640 71.680 59.640 R$ R$ 49.459 41.152 TOTAL EM REAIS COM : SUBABASE E BASE PN SUBABASE E BASE1,5 PN R$ R$ 106.772 91.320 DIFERENÇA PRO 1,5PN POR QUILOMETRO R$ 15.452 VALOR EM REAIS DE EXECUÇÃO DE SUBABSE E BASE 1,5PN TRANSPORTE DE MATERIAL DE SUB BASE E BASE SEGMENTO MESTRADO (PN) SEGMENTO MESTRADO ( 1,5PN) VALOR EM REAIS DE TRANSPORTE DE SUBBASE E BASE PN DE SUBBASE E BASE 1,5 PN 0 0 50 50 1.000 1.000 8,6 8,6 8.600 8.600 3.584 2.982 20,0 20,0 0,69 0,69 ANEXO VI – PREÇOS UNITÁRIOS DER-MG ESTADO DE MINAS GERAIS DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM Página 37 REFERENCIAL DE PREÇOS PARA OBRAS RODOVIÁRIAS BDI = Nº 01/09 - Vigência a partir de 1 /2 /2009 3000000000 Código 38,35% Pavimentação Discriminação Unid. Preço unit. 3600040000 FRESAGEM DE PAVIMENTO ASFÁLTICO m² 6,63 3600050000 RECICLAGEM DO PAVIMENTO (Execução,exclui a reconfecção) m³ 20,78 3600051000 RECICLAGEM E RECONFECÇÃO DO PAVIMENTO (Execução, com reaproveitamento do material) m³ 30,74 3600052000 RECICLAGEM E RECONFECÇÃO DO PAVIMENTO COM ADIÇÃO DE 2% DE CIMENTO (Execução, com reaproveitamento do material, incluindo o fornecimento do cimento) m³ 50,71 3600053000 RECICLAGEM E RECONFECÇÃO DO PAVIMENTO COM ADIÇÃO DE 3% DE CIMENTO (Execução, com reaproveitamento do material, incluindo o fornecimento do cimento) m³ 60,00 3600200020 REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO (PROCTOR NORMAL) m² 1,48 3600200030 REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO (PROCTOR INTERNORMAL) m² 1,52 3600200040 REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) m² 1,56 3600330000 CARGA DE ESCORIA m³ 2,56 3600340000 ESCAVAÇÃO DE MATERIAL DE JAZIDA m³ 2,86 3600350000 CARGA DE MATERIAL DE JAZIDA m³ 2,56 3600360000 ESCAVAÇÃO E CARGA DE MATERIAL DE JAZIDA m³ 5,42 3600370000 ESCAVAÇÃO E CARGA DE MINÉRIO m³ 5,42 3600380000 ESCAVAÇÃO E CARGA DE ESCÓRIA m³ 5,42 3620620000 REFORÇO DO SUB-LEITO (Execução , incluindo escavação, carga, descarga, homogenização, umidecimento, m³ 9,30 espalhamento e compactação do material) (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) ASSESSORIA DE CUSTOS Engº José César Del Gaudio Engª Cláudia B. Pacífico Homem Chefe do Núcleo de Orçamento Assessora Chefe da ASC VI.1 ESTADO DE MINAS GERAIS DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM Página 38 REFERENCIAL DE PREÇOS PARA OBRAS RODOVIÁRIAS Nº 01/09 - Vigência a partir de 1 /2 /2009 3000000000 Código 38,35% Unid. Preço unit. Pavimentação Discriminação 3620630000 BDI = REFORÇO DO SUB-LEITO COM ADIÇÃO DE 3% DE CAL (Execução , incluindo fornecimento da cal, escavação, carga, descarga, homogenização, m³ 25,37 m³ 12,44 m³ 12,74 m³ 13,06 m³ 13,34 m³ 13,68 umidecimento, espalhamento e compactação do material) (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) 3630620100 SUB-BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA (Execução , incluindo escavação, carga, descarga, espalhamento e compactação do material; exclui aquisição do material) (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) 3641220001 SUB-BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA (Execução , incluindo escavação, carga, descarga, espalhamento e compactação do material; exclui aquisição do material) (PROCTOR INTERMODIFICADO) 3641220002 SUB-BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA (Execução , incluindo escavação, carga, descarga, espalhamento e compactação do material; exclui aquisição do material) (PROCTOR MODIFICADO) 3631220000 SUB-BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE COM MISTURA NA PISTA (Execução , incluindo escavação, carga, descarga, espalhamento e compactação do material; exclui aquisição do material) (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) 3641220003 SUB-BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE COM MISTURA NA PISTA (Execução , incluindo escavação, carga, descarga, espalhamento e compactação do material; exclui aquisição do material) (PROCTOR INTERMODIFICADO) 3630631502 SUB-BASE COM 85% DE MATERIAL PROVENIENTE DE RECICLAGEM E 15% DE PÓ DE PEDRA, COM ADIÇÃO DE 2 % DE CIMENTO (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) m³ 31,14 3630631503 SUB-BASE COM 50% DE SAIBRO, 25% DE BICA CORRIDA E 25% DE ARGILA, COM MISTURA EM USINA (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) m³ 18,26 3630620101 RECONFECÇÃO DE SUB-BASE OU BASE COM REAPROVEITAMENTO DO MATERIAL (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) m³ 10,18 3640620100 BASE DE SOLO ESTABILIZADO GRANULOMETRICAMENTE SEM MISTURA (Execução ,incluindo escavação,carga,descarga,espalhamento e compactação do m³ 12,44 material; exclui aquisição do material) (PROCTOR INTERMEDIÁRIO) ASSESSORIA DE CUSTOS Engº José César Del Gaudio Assessora Chefe da ASC Engª Cláudia B. Pacífico Homem Chefe do Núcleo de Orçamento VI.2 ESTADO DE MINAS GERAIS DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM Página 57 REFERENCIAL DE PREÇOS PARA OBRAS RODOVIÁRIAS BDI = Nº 01/09 - Vigência a partir de 1 /2 /2009 7000000000 Código Conservação Discriminação Unidade Preço unit. 7080010000 HORA DE SERVENTE 7090500000 TRANSPORTE DE MATERIAL DE JAZIDA PARA CONSERVAÇÃO 7090500010 7090501015 7090501520 7090502025 7090502530 7090503040 7090504050 7090505000 7090510000 7090510010 7090511015 7090511520 7090512025 7090512530 7090513040 7090514050 7090515000 7090520000 7090520010 7090521015 7090521520 7090522025 7090522530 7090523040 7090524050 7090525000 7090530000 7090530010 7090531015 7090531520 38,35% DMT DE 0 A 10 KM DMT DE 10 A 15 KM DMT DE 15 A 20 KM DMT DE 20 A 25 KM DMT DE 25 A 30 KM DMT DE 30 A 40 KM DMT DE 40 A 50 KM DMT ACIMA DE 50 KM h 8,52 m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm 1,04 0,77 0,73 0,71 0,71 0,69 0,69 0,69 m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm 0,98 0,73 0,69 0,66 0,66 0,65 0,65 0,65 m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm m³xkm 1,11 0,83 0,77 0,75 0,75 0,73 0,73 0,73 m³xkm m³xkm m³xkm 1,11 0,83 0,77 TRANSPORTE DE AGREGADOS DMT DE 0 A 10 KM DMT DE 10 A 15 KM DMT DE 15 A 20 KM DMT DE 20 A 25 KM DMT DE 25 A 30 KM DMT DE 30 A 40 KM DMT DE 40 A 50 KM DMT ACIMA DE 50 KM TRANSPORTE DE PMF PARA CONSERVAÇÃO DMT DE 0 A 10 KM DMT DE 10 A 15 KM DMT DE 15 A 20 KM DMT DE 20 A 25 KM DMT DE 25 A 30 KM DMT DE 30 A 40 KM DMT DE 40 A 50 KM DMT ACIMA DE 50 KM TRANSPORTE DE CBUQ PARA CONSERVAÇÃO DMT DE 0 A 10 KM DMT DE 10 A 15 KM DMT DE 15 A 20 KM ASSESSORIA DE CUSTOS Engº José César Del Gaudio Engª Cláudia B. Pacífico Homem Chefe do Núcleo de Orçamento Assessora Chefe da ASC VI.3