Estabilização Granulométrica em Obras de Terraplenagem: Processo, Condições e Equipamentos, Esquemas de Energia

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Terraplanagem e Pavimentação

Prof. MSc. Ruiter da Silva Souza

EXECUÇÃO DE PAVIMENTO –

REGULARIZAÇÃO, REFORÇO DE SUBLEITO,

SUB-BASE E BASE ESTABILIZADA

GRANULOMETRICAMENTE

-Norma DNIT 138/2010–ES; -Camada estabilizada granulometricamente, executada sobre o subleito devidamente compactado e regularizado, utilizada quando se torna necessário reduzir espessuras elevadas da camada de sub-base, originadas pela baixa capacidade de suporte do subleito.

• Conceito de estabilização granulometrica atribuído pela norma: Processo de melhoria da capacidade resistente de materiais “in natura” ou mistura de materiais, mediante emprego de energia de compactação adequada, de forma a se obter um produto final com propriedades adequadas de estabilidade e durabilidade.

REFORÇO DE SUBLEITO

a) Não deve ser permitida a execução dos serviços em dias de chuva. b) É responsabilidade da executante a proteção dos serviços e materiais contra a ação destrutiva das águas pluviais, do tráfego e de outros agentes que possam danificá-los.

CONDIÇÕES GERAIS

São indicados os seguintes tipos de equipamento para a execução de regularização: a) Motoniveladora pesada, com escarificador;

EQUIPAMENTOS

b) Carro tanque distribuidor de água;

EQUIPAMENTOS

c) Rolos compactadores autopropulsados tipos pé-de-carneiro, liso-vibratórios e pneumáticos;

EQUIPAMENTOS

d) Grades de discos, arados de disco e tratores de pneus; Os equipamentos de compactação e mistura devem ser escolhidos de acordo com o tipo de material empregado.

EQUIPAMENTOS

EXECUÇÃO

EXECUÇÃO

EXECUÇÃO

EXECUÇÃO

De acordo com o plano de amostragem devem ser efetuadas as seguintes determinações e ensaios: a) Ensaio de umidade higroscópica do material (Speedy DNER-ME 052-94 ou método do álcool DNER-ME 088-94), imediatamente antes da compactação, por camada, para cada 100 m de pista a ser compactada, em locais escolhidos aleatoriamente. Tolerância de ± 2% em relação à umidade ótima. b) Ensaio de massa específica aparente seca “in situ” para cada 100 m de pista, por camada, Método do Frasco de areia (DNER-ME 092/94) ou DNER-ME 036/ Método do balão de borracha (pouco utilizado), em locais escolhidos aleatoriamente. Para pistas de extensão limitada, com áreas de, no máximo, 4000 m², devem ser feitas, pelo menos, cinco determinações por camada, para o cálculo do grau de compactação (GC). c) GC = massa específica aparente seca “in situ” obtida na pista/massa específica aparente seca máxima obtida no laboratório. Não devem ser aceitos valores de grau de compactação inferiores a 100% em relação à massa específica aparente seca máxima obtida no laboratório.

CONTROLE DE EXECUÇÃO

SPEEDY - DNER-ME 052-

• FRASCO DE AREIA - DNER-ME 092/
• FRASCO DE AREIA - DNER-ME 092/

-Os materiais empregados na regularização do subleito devem ser preferencialmente os do próprio. -Condições mínimas: apresentar as características estabelecidas na alínea “d” da subseção 5.1 – Material, da Norma DNIT 108/2009-ES: Terraplenagem – Aterros – Especificação de Serviço, ou seja, qualidade melhor que a do subleito e expansão ≤ a 2 % (camada final de aterro): -Energia de Compactação: Projeto; -CBR: Na energia de compactação de projeto. Quando submetidos aos ensaios de caracterização, devem atender ao que se segue:  Não possuir partículas com diâmetro máximo acima de 76 mm (3 polegadas);  O Índice de Grupo (IG) deve ser no máximo igual ao do subleito indicado no projeto.

REGULARIZAÇÃO - MATERIAIS

-São indicados os seguintes tipos de equipamento para a execução de regularização: a) Motoniveladora pesada, com escarificador; b) Carro tanque distribuidor de água; c) Rolos compactadores autopropulsados tipos pé-de-carneiro, liso-vibratórios e pneumáticos; d) Grades de discos, arados de discos e tratores de pneus; e) Pulvi-misturador. Os equipamentos de compactação e mistura devem ser escolhidos de acordo com o tipo de material empregado.

REGULARIZAÇÃO - EQUIPAMENTOS

a) Toda a vegetação e material orgânico porventura existentes no leito da rodovia devem ser removidos. b) Após a execução de cortes, aterros e adição do material necessário para atingir o greide de projeto, deve-se proceder à escarificação geral na profundidade de 20 cm, seguida de pulverização, umedecimento ou secagem, compactação e acabamento. c) No caso de cortes em rocha a regularização deve ser executada de acordo com o projeto específico de cada caso.

REGULARIZAÇÃO - EXECUÇÃO

Os materiais utilizados na execução na regularização devem ser rotineiramente examinados, mediante a execução dos seguintes procedimentos: a) Ensaios de caracterização do material espalhado na pista em locais escolhidos aleatoriamente. Uma amostra por camada a cada 200 m (pode ser a frequência para cada 400 m) ou jornada de trabalho; b) Ensaios de compactação a cada 200 m ou jornada de trabalho (pode ser a frequência para cada 400 m); c) CBR e expansão a cada 400 m ou jornada de trabalho (pode ser a frequência para cada 800 m); d) A frequência de ensaios citada é a mínima aceitável, pode ser definida outra no plano de amostragem; e) Para pistas de extensão limitada, com área de até 4.000 m2, devem ser coletadas, pelo menos, cinco amostras, para execução do controle dos insumos.

CONTROLE DOS INSUMOS

Camada de pavimentação, complementar à base e com as mesmas funções desta, executada sobre o subleito ou reforço do subleito, devidamente compactado e regularizado. Estabilização granulométrica: Processo de melhoria da capacidade resistente de materiais “in natura” ou mistura de materiais, mediante emprego de energia de compactação adequada, de forma a se obter um produto final com propriedades adequadas de estabilidade e durabilidade. Sub-base estabilizada granulometricamente: Camada de sub-base executada com utilização do processo de estabilização granulométrica. SUB-BASE ESTABILIZADA GRANULOMETRICAMENTE a) Não deve ser permitida a execução dos serviços, em dias de chuva. b) É responsabilidade da executante a proteção dos serviços e materiais contra a ação destrutiva das águas pluviais, do tráfego e de outros agentes que possam danificá-los. SUB-BASE ESTABILIZADA – CONDIÇÕES GERAIS

• Os materiais constituintes são solos, mistura de solos, mistura de solos e materiais britados.
• Quando submetidos aos ensaios de caracterização DNER-ME 080/94, DNER-ME 082/94 e DNER-ME 122/94, os materiais devem apresentar as seguintes características:  Índice de Grupo - IG igual a zero;  A fração retida na peneira n° 10 (2 mm) no ensaio de granulometria deve ser constituída de partículas duras, isentas de fragmentos moles, material orgânico ou outras substâncias prejudiciais.  CBR ≥ 20% e Expansão ≤ 1% (Ensaio de compactação com energia Proctor Intermediário); SUB-BASE ESTABILIZADA – CONDIÇÕES ESPECÍFICAS  No caso de solos lateríticos, os materiais podem apresentar Índice de Grupo diferente de zero e expansão > 1,0%, desde que no ensaio de expansibilidade (DNER-ME 160/2012) apresente um valor inferior a 10%. SUB-BASE ESTABILIZADA – CONDIÇÕES ESPECÍFICAS

• A execução da sub-base compreende as operações de mistura e pulverização, umedecimento ou secagem dos materiais em central de mistura ou na pista, seguidas de espalhamento, compactação e acabamento, realizadas na pista devidamente preparada, na largura desejada, nas quantidades que permitam, após a compactação, atingir a espessura projetada.
• No caso de utilização de misturas: Mistura prévia – Deve ser executada preferencialmente em centrais de mistura próprias para este fim. Caso as quantidades a serem executadas não justifiquem a instalação de central de mistura, a mesma pode ser feita com pá-carregadeira.
• No segundo caso, a medida-padrão pode ser a concha da pá carregadeira utilizada no carregamento do material. Conhecidos os números da medida-padrão de cada material que melhor reproduza a dosagem projetada, deve ser iniciado o processo de mistura em local próximo a uma das jazidas. Depositam-se alternadamente os materiais, em lugar apropriado e na proporção desejada. A mistura é então processada, revolvendo-se o monte formado com evoluções da concha da pá-carregadeira. SUB-BASE ESTABILIZADA – EXECUÇÃO
• Após a mistura prévia, o material é transportado, por meio de caminhões basculantes, depositando-se sobre a pista em montes adequadamente espaçados.
• Segue-se com o espalhamento pela ação da motoniveladora.
• Mistura na pista - A mistura na pista somente pode ser procedida quando na mesma for utilizado material da pista existente, ou quando as quantidades a serem executadas não justificarem a instalação de central de mistura.
• Espalhamento - O material distribuído é homogeneizado mediante ação combinada de grade de discos e motoniveladora. No decorrer desta etapa, devem ser removidos materiais estranhos ou fragmentos de tamanho excessivo.
• Correção e homogeneização da umidade – A variação do teor de umidade admitido para omaterial para início da compactação é de menos 2 pontos percentuais até mais 1 ponto percentual da umidade ótima de compactação. SUB-BASE ESTABILIZADA – EXECUÇÃO

• Caso o teor de umidade se apresente abaixo do limite mínimo especificado, deve- se proceder ao umedecimento da camada com caminhão-tanque distribuidor de água, seguindo-se a homogeneização pela atuação de grade de discos e motoniveladora. Se o teor de umidade de campo exceder ao limite superior especificado, deve-se aerar o material mediante ação conjunta da grade de discos e da motoniveladora, para que o material atinja o intervalo da umidade especificada.
• Concluída a correção e homogeneização da umidade, o material deve ser conformado, de maneira a se obter a espessura desejada após a compactação.
• Espessura da camada compactada não deve ser inferior a 10 cm nem superior a 20 cm. SUB-BASE ESTABILIZADA – EXECUÇÃO
• Compactação - Na fase inicial da obra devem ser executados segmentos experimentais, com formas diferentes de execução, na sequência operacional de utilização dos equipamentos, de modo a definir os procedimentos a serem obedecidos nos serviços de compactação. Deve-se estabelecer o número de passadas necessárias dos equipamentos de compactação para atingir o grau de compactação especificado. Deve ser realizada nova determinação, sempre que houver variação no material ou do equipamento empregado.
• A compactação deve evoluir longitudinalmente, iniciando pelas bordas. Nos trechos em tangente, a compactação deve prosseguir das duas bordas para o centro, em percursos equidistantes da linha base, o eixo. Os percursos ou passadas do equipamento utilizado devem distar entre si de forma tal que, em cada percurso, seja coberta metade da faixa coberta no percurso anterior. Nos trechos em curva, havendo superelevação, a compactação deve progredir da borda mais baixa para a mais alta, com percursos análogos aos descritos para os trechos em tangente. SUB-BASE ESTABILIZADA – EXECUÇÃO