Aula 3 - ÍndiceSuporteCalifornia

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03/04/2018 
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
ESCOLA DE ENGENHARIA – DECIV 
LABORATÓRIO DE PAVIMENTAÇÃO 
Índice de Suporte 
Califórnia 
Prof. Lélio Brito, PhD 
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Índice Suporte Califónia – California Bearing Ratio 
ISC CBR 
Também chamado Ensaio Califórnia ou Ensaio 
Californiano. 
Introduzido por Porter (1929). 
ABNT NBR 9895/87: Solo - Índice de Suporte Califórnia. 
DNER ME 049/94 
É o índice que mede a resistência de um solo. É muito 
utilizado para o julgamento dos materiais utilizados nas 
camadas rodoviárias e no dimensionamento de 
pavimentos flexíveis. 
Índice de Suporte Califórnia 
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O método se fundamenta numa relação empírica, 
pois relaciona a “resistência à penetração de uma 
amostra de solo com a resistência à penetração de 
uma amostra padrão de brita”. 
O procedimento básico usado para a determinação do 
CBR foi desenvolvido pela “California Division of 
Highway” antes da II Guerra Mundial para projetos de 
pavimentos flexíveis, depois modificado pelo “United 
States Corps of Engineers“ e vem sendo adotado por 
grande parcela dos órgãos rodoviários brasileiros. 
Índice de Suporte Califórnia 
5 
Consiste em fazer penetrar um pistão em uma 
amostra de solo e determinar as cargas 
correspondentes às penetrações de 0,1” e 0,2”. 
Estas cargas, expressas em % de cargas padrões, 
representam os valores de CBR para as penetrações 
de 0,1” e 0,2”. 
O método também especifica que o ensaio de 
penetração deve ser feito após quatro dias de 
imersão, para simular a pior condição possível do 
subleito. 
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Prensa 
Cilindros compactação 
Equipamentos 
Índice de Suporte Califórnia 
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Prensas CBR 
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Ensaio CBR: 
1o) Ensaio de compactação; 
2o) Ensaio de expansão; 
3o) Determinação do índice suporte (CBR). 
Ensaio de compactação 
Determinar máx e ót para as três energias de compactação 
– material: passante peneira #¾”; 
– cilindro: φ= 15 cm e altura= 17,5 cm; 
– soquete: 4,5 kg, altura de queda= 45 cm; 
– compactação em 5 camadas; 
– energias de compactação: 55, 26 e 12 golpes/camada. 
Índice de Suporte Califórnia 
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Ensaio de Compactação 
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Ensaio de expansão 
É medida a expansão do material devido a absorção d’água, 
colocado em imersão os CPs moldados na ót. 
 – Sobre os 3 CPs (ainda no molde) são adicionados 
anéis de sobrecarga (> 4,5 kg, em geral 5 kg) para simular o 
peso do pavimento; 
 – Imersão por 4 dias; 
 – Em extensômetros instalados é medida a expansão 
do solo ao longo do período de extensão (a cada 24 h). O 
resultado é expresso em porcentagem da altura inicial do 
CP. 
Limite aceito para expansão (aterros rodoviários) → 1 a 3% 
(dependendo da função da camada). 
Índice de Suporte Califórnia 
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Ensaio de Expansão 
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Ensaio de Expansão 
Índice de Suporte Califórnia 
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altura inicial do corpo de prova: Li 
altura final (imersão em 4 dias): Lf 
Ensaio de expansão 
Conhecendo: 
100.
L
LL
(%)Expansao
i
if 
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Determinação do CBR 
Os 3 CPs imersos são sujeitos a puncionamento na prensa 
do CBR → pistão cilíndrico de φ= 5 cm a 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. 
As leituras efetuadas no extensômetro medem 
encurtamentos diametrais provenientes da atuação das 
cargas. 
Consultar gráfico de aferição (correspondência entre 
leitura do extensômetro e cargas atuantes) → curva do 
CBR 
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Prensa de Penetração 
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Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Coluna 4 
Tempo 
(min) 
Penetração 
Pressão 
padrão 
(kg/cm2) 
Molde 
mm pol. 
Leitura no 
extensômetro 
(mm) 
Pressão (kg/cm2) 
ISC 
(%) Calculada Corrigida 
0,5 0,63 0,025 * 
1,0 1,27 0,050 * 
1,5 1,90 0,075 * 
2,0 2,54 0,100 70 
3,0 3,81 0,150 * 
4,0 5,08 0,200 105 
6,0 7,62 0,300 132 
8,0 10,16 0,400 161 
10,0 12,70 0,500 182 
Leituras obtidas em função da penetração do pistão 
Índice de Suporte Califórnia 
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A inflexão inicial da curva deve ser corrigida graficamente, através 
da tangente no ponto final da inflexão, alterando-se a origem de 
contagem da penetração, obtendo-se as novas posições dos 
valores relativos a 0,1” e 0,2”. 
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A pressão 
corrigida é obtida 
pela correção da 
curva pressão-
penetração. Este 
procedimento 
consiste em 
corrigir os efeitos 
provenientes de 
irregularidades 
na superfície do 
corpo de prova. 
Índice de Suporte Califórnia 
5 Índice de Suporte Califórnia 
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Quando as leituras referem-se a cargas e não a pressões, 
pode-se calcular as pressões correspondentes lembrando 
que a área do pistão é de aproximadamente 19,37 cm2. 
100.
padrãopressão
corrigidaoucalculadapressão
(%)ISCouCBR 
Penetração 
(mm) 
Pressão (kg/cm2) ISC 
(%) Calculada Corrigida Padrão 
2,54 70 
5,08 105 
Cálculo CBR: 
Índice de Suporte Califórnia 
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Pressão padrão de: 
70 kg/cm2  6,9 MPa  1000 lb/in2 
105 kg/cm2  10,3 MPa  1500 lb/in2 
• Se CBR(0,1”) > CBR(0,2”), adota-se CBR(0,1”) 
• Se CBR(0,1”) < CBR(0,2”), repete-se o ensaio. 
Confirmado, adota-se CBR(0,2”). 
100
70
10 )",(essãoPr
CBR  100
150
20 )",(essãoPr
CBR 
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• Junto a curva de compactação, usando a mesma escala 
das umidades de moldagem, registrar-se, em escala 
adequada, sobre o eixo das ordenadas os valores de CBR 
ou ISC correspondentes aos valores das umidades. O 
valor da ordenada desta curva, correspondente a umidade 
ótima (ou outro critério de projeto), mostra o CBR de 
projeto correspondente. 
CBR projeto: 
• Valor para 95% do d máx do gráfico d x CBR para os 
3 CPs 
Índice de Suporte Califórnia 
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CBR projeto: 
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5 
5 
CBR projeto: 
Índice de Suporte Califórnia 
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Considerações sobre a resistência de solos compactados 
Curvas de compactação e CBR x  sobrepostas → 
comportamento resistente e estabilidade do solo compactado 
frente a saturação. 
Índice de Suporte Califórnia 
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1 
R1 
R’1 
R0 
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• A experiência mostra que qualquer índice de resistência de um solo 
decresce com o aumento da umidade, desde que o solo não seja 
previamente saturado; 
• Para uma energia de compactação grande a curva de resistência será 
mais íngreme e os valores da resistência maiores, e para uma menor 
energia de compactação, pelo contrário, as curvas serão abatidas e as 
resistências menores; 
• As umidades ótimas não correspondem a nenhum valor máximo ou 
singular das resistências; 
• Se, entretanto o corpo de prova na umidade 1 for saturado antes do 
ensaio de resistência, ele sofrerá uma queda de resistência e passará a 
ter simplesmente uma resistência R’1, muito baixa; 
Considerações sobre a resistência de solos compactados 
Índice de Suporte Califórnia 
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• Por outro lado, o corpo de prova compactado na umidade ótima, se 
saturado, perderá somente uma pequena parcela de sua resistência. Para 
os corpos de prova com pequenas energias de compactação, o mesmo 
acontece, embora com muito menos intensidade - razão por que nos 
ensaios californianos, está especificado que se deva fazer a saturação 
prévia dos corpos de prova; 
• Os corpos de prova compactados na ót não corresponderão a 
resistências máximas, mas sim, a máximas resistências estáveis, isto é, 
menor variação com a saturação; 
• Na ót tem-se o máximo valor doCBR saturado; 
• A resistência após a saturação depende da umidade de moldagem 
mesmo que a umidade após a saturação seja a mesma. 
Considerações sobre a resistência de solos compactados 
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Aterros bem compactados não 
serão necessariamente aqueles 
que apresentam grande 
resistência, serão aqueles cuja 
resistência é estável e 
independente das estações 
climáticas 
Índice de Suporte Califórnia 
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Observações: 
• artifício para obtenção da resistência após a saturação → efeitos da 
estrutura e de uma forte expansão volumétrica (inchamento); 
• para solos muito expansivos (com grande potencial de inchamento) → 
deve ser compactado ligeiramente acima da ót  menor expansão. 
Índice de Suporte Califórnia 
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À medida que se aumenta o tamanho dos grãos e se diminui o 
teor de finos, os valores de CBR e densidade seca máxima 
aumentam, enquanto a umidade ótima diminui. 
Considerações sobre a resistência de solos compactados 
Índice de Suporte Califórnia 
5 
Correlação provável entre CBR e Classificação HRB 
Índice de Suporte Califórnia 
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De acordo com as Especificações do DNER, considera-
se que os sub-leitos bons tenham expansões menores 
que 3%, materiais para sub-bases menores que 2% e, 
para bases, menores que 0,5%. 
Índice de Suporte Califórnia 
5 
IG CBRIG 
0 20 
1 18 
2 15 
3 13 
4 12 
5 10 
6 9 
7 8 
8 7 
9 a 10 6 
11 a 12 5 
13 a 14 4 
15 a 17 3 
18 a 20 2 
Relação entre 
IG e CBR 
Índice de Suporte Califórnia 
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5 Índice de Suporte Califórnia 
5 
100
9,6
essãoPr
CBR
")1,0(

100
3,10
essãoPr
CBR
")2,0(

%84,8100
9,6
61,0
CBR 
%57,9100
3,10
99,0
CBR 
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Leituras Complementares: 
 
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. Rio 
de Janeiro: LTC. v.1. 1989. 
 
DNER. Manual de Pavimentação. Rio de Janeiro. 1998 
 
INGLES, METCALF Soil Stabilization – Principle and 
Parctice. Sydney, 1972. 347p. 
 
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 
Aulas. São Paulo: Oficina de Textos. 2000. 247p. 
 
VARGAS, M. Introdução à Mecânica dos solos e suas 
aplicações. São Paulo: Mcgrall Hill. 1987. 
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