RELATÓRIO 10 - ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – UFPB 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL 
MECÂNICA DOS SOLOS I 
 
 
 
 
 
PROCEDIMENTO OPERACIONAL 10 – ÍNDICE 
DE SUPORTE CALIFÓRNIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOÃO PESSOA 
2021 
1. INTRODUÇÃO 
O ensaio Califórnia é um ensaio de grande valor na técnica rodoviária, é a base do 
conhecimento de dimensionamento de pavimentos flexíveis, introduzido por Porter, em 
1929 (CAPUTO, 1988). O ensaio de capacidade suporte Califórnia ou Índice de Suporte 
Califórnia (ISC) é padronizado no Brasil pela norma ABNT 9895, ASTM D1883 e 
DNER-ME 049/94. 
Foi introduzido e adaptado á realidade brasileira em 1966, o ensaio tem como 
objetivo integrar no dimensionamento de pavimentos rodoviários, determinando a 
capacidade de suporte de um solo compactado, ou seja, sua resistência. 
No ensaio, é medida a resistência à penetração de uma amostra saturada 
compactada segundo o método Proctor. Consiste na determinação da relação entre a 
pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpo de prova de 
solo e a pressão necessária para produzir a mesma penetração numa mistura padrão de 
brita estabilizada granulometricamente. Essa relação é expressa em porcentagem. 
O ensaio é composto por três etapas, a primeira é a compactação do corpo de 
prova, a segunda a obtenção da curva de expansão, e em seguida medida da resistência à 
penetração. 
2. MATERIAIS E MÉTODO 
2.1. MATERIAL NECESSÁRIO 
• Conjunto de bronze ou latão, constituído de molde cilíndrico com 15,2 cm 
de diâmetro interno e 17,8 cm de altura, com entalhe superior esterno de 
maia espessura; cilindro complementar com 5,00 cm de altura, com 
entalhe inferior interno em meia espessura, e prato de base perfurado com 
24 cm de diâmetro, com dispositivo para fixação do molde cilíndrico antes 
refinado. 
• Disco espaçador maciço, de aço, com 15,00 cm de diâmetro e 6,4 cm de 
altura. 
• Soquete cilíndrico de bronze ou latão, para compactação, face inferior 
plana, de altura de queda de 45,70 cm, com 4,50 kg e 5,00 cm de diâmetro 
de face inferior. 
• Prato perfurado de bronze ou latão, com 14,90 cm de diâmetro 0,50 cm de 
espessura, com haste central de bronze ou latão, ajustável, constituída de 
uma parte fixa rosqueada e de uma camisa rosqueada internamente e 
recartilhada externamente, com a face superior plana para o contato com o 
extensômetro. 
• Tripé porta-extensômetro, de bronze ou latão, com dispositivo para 
fixação do extensômetro. 
• Disco anelar de aço para sobrecarga, dividido diametralmente em duas 
partes, com 2,27 kg de peso total, com diâmetro externo de 14,90 cm e 
diâmetro interno de 5,40 cm. 
• Extensômetro com curso mínimo de 10 mm, graduado em 0,01 mm. 
• Preso para determinação do Índice de Suporte Califórnia composta de: 
- Quando formado por base e travessa de ferro fundido e quatro 
tirantes de aço, apresentando a travessa um entalhe inferior para 
suspensão de um conjunto dinamométrico. 
- Macaco de engrenagem, de operação manual por movimento 
giratório de uma manivela, com duas velocidades, acompanhado de 
um prato reforçado ajustável ao macaco, com 24 cm de diâmetro, 
para suspender o molde. 
- Conjunto dinamométrico com capacidade de 4 000 kg, sensível a 2,5 
kg, constituído por: anel de aço com dimensões compatíveis com a 
carga acima apresentada, com dispositivo para se fixar ao entalhe da 
travessa; extensômetro diametrais; pistão de penetração de aço, com 
4,96 cm de diâmetro e com uma altura de cerca de 19 cm, variável 
conforme as condições do ensaio, fixo à parte inferior do anel; e 
extensômetro graduado em 0,01 mm, com curso maior eu 12,70 mm, 
fixo lateralmente ao pistão, de maneira que seu pino se apoie na 
borda superior do molde. 
• Papel de filtro circular de cerca de 15 cm de diâmetro. 
• Balança com capacidade de 20 kg, sensível a 5 g. 
2.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
O molde cilíndrico deve ser fixado à sua base acoplando o cilindro complementar 
e apoiando o conjunto em uma base rígida. Uma folha de papel filtro com diâmetro 
igual ao do molde utilizado é colocada de modo a evitar a aderência do solo compactado 
com a superfície metálica da base ou do disco espaçador. Após, proceder a moldagem 
do corpo de prova. 
A compactação é realizada por meio de aplicações de golpes do soquete, de 
acordo com o que é sumarizado na Tabela 1, com base no que é perpendicularmente e 
distribuído uniformemente sobre a superfície de cada camada, sendo que a altura das 
camadas compactadas deve ser aproximadamente igual. 
Tabela 1: Energias de compactação 
Cilindro 
Características 
inerentes a cada 
energia 
Energia 
Normal Intermediária Modificada 
Pequeno 
Soquete Pequeno Grande Grande Grande 
Número de camadas 3 3 3 3 
Golpes por camada 26 9 21 27 
Grande 
Soquete Grande Grande Grande 
Número de camadas 5 5 5 
Golpes por camada 12 26 55 
Disco espaçador 63,5 63,5 63,5 
 
Após a compactação da última camada, retirar o cilindro complementar depois de 
escarificar o material em contato com a parede do mesmo, com o auxílio de espátula. 
Deve haver um excesso de no máximo 10 mm de solo compactado acima do molde que 
deve ser rasado com auxílio de régua biselada. Feito isso, remover o molde cilíndrico de 
sua base. 
As sobrecargas e o extensômetro devem ser colocados sobre a amostra 
compactada para medir a expansão. Esta sobrecarga não poderá ser menor do que 4,536 
kg. O corpo de prova preparado é colocado em imersão durante quatro dias, onde, ao 
término desse período, é feito a leitura para se determinar a expansão da amostra. 
Ao término do período de expansão, o corpo de prova é retirado da imersão e 
deixar a água escoar durante alguns minutos antes da penetração. O ensaio de 
penetração é realizado na prensa descrita logo acima. O corpo de prova é instalado 
sobre o prato de prensa e faz-se o assentamento do pistão de penetração no solo, 
zerando-se o extensômetro do anel dinamométrico e o que mede a penetraçãoo do pistão 
no solo. 
A manivela de prensa é acionada com uma velocidade de 1,27 mm/min (0,05 
pol/min). Cada leitura considerada no extensômetro do anel é função de uma penetração 
do pistão no solo e de um tempo especificado para o ensaio. Finalizadas as leituras, o 
corpo de prova é retirado da prensa, destoldando-o para posterior descarte. Para a 
determinação da pressão calculada correspondente às leituras do anel e do Índece de 
Suporte Califórnia utilizam-se as equações 11 e 12. 
𝑃𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 
𝐾∙𝐿
𝐴
 (Eq.1) 
𝐼𝑆𝐶 = 
𝑃𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎
𝑃𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜
× 100 (Eq.2) 
Sendo, K a constante do anel, de valor 2,04 kgf/Div; L a leitura obtida no 
extensômetro; A a área do pistão de valor 19,62 cm²; 𝑃𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 a pressão calculada 
correspondente às leituras do anel; 𝑃𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 Pressão correspondente a um tipo de pedra 
britada que apresenta ISC de 100%. 
Para a determinação do ISC são consideradas as penetrações de 0,1 e 0,2 
polegadas. O valor de ISC adotado para a amostra ensaiada, determinado pelo emprego 
da equação 12 é considerado o maior valor obtido. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Com os dados do ensaio, obtiveram-se os valores da expansão, que depende da 
quantidade de ar no material para uma certa densidade, o mínimo de expansão é 
analisado quando os vazios do solo estão quase cheios de água. Os valores podem ser 
encontrados na tabela a seguir. 
Tabela 2: Expansão das amostras 
AMOSTRA EXPANSÃO (%) 
J1-1 0,449 
J2-1 0,07 
J2-2 0,057 
J2-3 0,088 
 
Para o teste de CBR os resultados para o a amostra J1-1; J2-1; J2-2; J2-3 estão 
descritos na tabela 3 a seguir, onde são empregados os valores de I.S.C. para cada uma 
das leituras, de 0,1 e para 0,2 polegadas. 
Tabela 3: I.S.C e CBR das amostras 
AMOSTRA I.S.C CBR 
J1-1 P 0,1 2,23 2,47% 
P0,2 2,47 
J2-1 P 0,1 1,89 2,03% 
P 0,2 2,03 
J2-2 P 0,1 3,63 4,27% 
P 0,2 4,06 
J2-3 P 0,1 5,51 6,60% 
P 0,2 6,29 
 
Em seguida foram obtidas as determinações gráficas do Índice de Suporte 
Califórnia final para as quatro amostras. 
Tabela 4: ISC da Amostra J1-1 
 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
P
R
E
S
S
Ã
O
 (
k
g
/c
m
2
)
PENETRAÇÃO (polegada)
CBR =2,47 %
Tabela 5: ISC da Amostra J2-2 
 
Tabela 6: ISC da Amostra J2-2 
 
0
1
2
3
4
5
6
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
P
R
E
S
S
Ã
O
 (
k
g
/c
m
2
)
PENETRAÇÃO (polegada)
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA CBR =2,03 %
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
P
R
E
S
S
Ã
O
 (
k
g
/c
m
2
)
PENETRAÇÃO (polegada)
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA CBR =4,27 %
Tabela 7: ISC da Amostra J2-3 
 
 
 
4. CONCLUSÃO 
Dessa forma, percebesse que todas as amostras apresentam um tipo de terreno 
com um bom subleito para a construção de uma estrada, uma vez que, todos os valores 
as expansões das amostras são inferiores a 3%, como diz na norma. 
 
 
5. REFERÊNCIAS 
DNIT 172/2016 – ME. Solos. Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando 
amostras não trabalhadas – Método de ensaio. 
NBR 6457/86 – Amostras de Solo – Preparação para ensaios de Compactação e ensaios 
de Caracterização. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 
NBR 9895/87 – Solo – Índice de Suporte Califórnia. ABNT – Associação Brasileira de 
Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 
O Ensaio ISC - Índice de Suporte Califórnia, também conhecido como CBR-California 
Bearing Ratio e suas normas técnicas. SUPORTESOLOS, São Pedro/SP. Disponível 
em: <https://www.suportesolos.com.br/blog/o-ensaio-isc-indice-de-suporte-california-
tambem-conhecido-como-cbr-california-bearing-ratio-e-suas-normas-tecnicas/236/>. 
0
1
2
3
4
5
6
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11
12
13
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
P
R
E
S
S
Ã
O
 (
k
g
/c
m
2
)
PENETRAÇÃO (polegada)
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA CBR = 6,60 %