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Tipos de Base para Pavimentos base É uma das camada do pavimento, ela é feita para resistir aos esforços verticais oriundos do tráfego e distribuí-los. Classificação BASES FLEXIVÉIS • Macadame hidraulico; • Brita graduada; • Macadame betuminoso; • Alvenaria poliédrica e Paralelepipedos. • por aproveitamento • Solo estabilizado; • Granulometricamente; • SAFL; • Solo-Betume; • Solo-Cal; • Solo-Brita. BASES RÍGIDAS • Concreto de cimento; • Macadame de cimento; • Solo Cimento. Bases Fléxiveis Macadame Hidráulico • Pedra britada de fragmentos entrosados entre si; • Material de enchimento (saibro, areia ou pó de pedra); • Água para aglutinação. John London McAdam, Engenheiro escorcês, em 1836 substituiu os serviçoes de assentamento de pedras pela construção de camadas de agregados devidamente comprimidas. Bases Fléxiveis Processo de Construção • Preparo da caixa de base; • Depositar e distribuir o agregadp graúdo (Geralmente espessura cerca de 30% maior que a final); • Primeira compressão; • Distribuir Material de enchimento (2 cm); • Irrigação da superfície; • Segunda compressão; • Segunda camada de material de enchimento; • Repetir as operações até que o material de enchimento não penetre mais. • Processo de cura; • Imprimadura impermeabilizante e ligante; • Espessuras >14cm utiliza-se base dupla. Macadame Hidráulico Bases Fléxiveis Brita Graduada • Agregado previamente dosado; • Material de enchimento; • Água; • Cimento (para base rígida). Introduzido no estado de São Paulo, ganhou preferência entre as bases de pedra. É uma base que por ter uma execução mais simples, substituiu o macadame hidráulico. Bases Fléxiveis Processo de Construção • Preparo da caixa de base; • Mistura dos agregados com água na usina; • Distribuir a mistura na pista em camada uniforme; • Compactação; Brita Graduada • Compactação é feita até que a massa espessífica aparente atinja o valor específico; • A camda acabada não deve exceder 15 cm; • Acabamento com Motoniveladoras ?; • Nenhum tráfego deverá ser permitido durante a construção; • Imprimadura impermeabilizante. Bases Fléxiveis Macadame Betuminoso • Camadas de pedras e pinturas de asfalto; • Granulometria decrescente de baixo para cima; • Número de camadas depende da espessura da camada. • Mais impermeável que o macadame Hidráulico; • Um dos Mais caros existentes; • O revestimento pode ser construido juntamente com a base. • Simplicidade do equipaento necessário – Pavimentação de Vias Urbanas. É a base que mais guarda os princípios construtivos de Jhon McAdam, porém usando o betume como elemento aglutinante. Bases Fléxiveis Paralelepípedo e Alvenaria poliédrica • Feitos para antigass estradas que, a velocidade atingida pelos veículos, deixaram de apresentar interesse, por conta da trepidação e barulho que provocam; • Passaram a ser recapeados com mistura betuminosa, pasando assim a ser uma base flexível. Bases Fléxiveis Solo Estabilizado • É uma camada construída com solo satisfazendo determinadas especificações ( granulometria, limite de liquidez e índice de plasticidade ), cuja a estabilização pode ser conseguida de forma natural ou artificial. • Exige maior cuidado, quer na localização de jazidas, quer no controle de materiais aplicados • A estabilização do solo consiste em dotá-lo de condições de resistir a deformações e ruptura durante o período em que estiver exercendo funções que exigem essas características • Deve apresentar resistância ao cisalhamento e resistencia a deformação Bases Fléxiveis Solo Estabilizado Devida a mistura de grãos de diferentes diâmetros, o conjunto se apresenta com massa específica aparente superior à do seus componentes, o que lhe dá maior resistência e impermeabilidade, além de exigir, em caso do uso de algum aglomerante, como cimento, asfalto, cal e outros, o mínimo consumo desse aglomerante Bases Fléxiveis – Solo estabilizado De forma geral na estabilização de um solo é costume denominar: • Agregado do solo á fração retida na peneira n°200, que corresponde a areia e pedregulho • Fração fina a fração que passa na peneira n°200, que corresponde a silte e argila, e: • Fração ligante do solo, à fração que passa na peneira n°40. Essa fração é utilizada nos ensaios de consistência, como Limite de Liquidez e o limite de plasticidade. Bases Fléxiveis Solo Estabilizado • Granulometricamente • SAFL • Solo-Betume • Solo-Cal • Solo-Brita Bases Fléxiveis Solo estabilizado granulometricamente Quando a estabilização da base decorre da própria distribuição granulométrica dos grãos, permitindo a obtenção de uma base densa e relativamente impermeável, recebe o nome de base estabilizada granulométricamente Consiste na utilização de solos naturais, rochas alteradas, naturais ou misturas artificiais de solos e rochas alteradas ou, ainda, de qualquer combinação desses materiais que oferecem, após o umidecimento e a compactação, boas condições de estabilidade. Entre os materiais componetes, encontra-se também o pedregulo ao a pedra britada É conseguida através da distribuição adequada das diversas porções de tamanhos diferentes dos grãos, de tal forma que os vazios dos grãos maiores seja preenchidos pelo vazio dos grão menores Bases Fléxiveis Solo estabilizado granulometricamente Exemplo de utilização: Estradas com leito de Solo Arenoso: Razoável condição de rolamento durante período chuvoso – muita poeira durante período de estiagem Estradas com leito de Solo argiloso: Razoável condição de rolamento em períodos de estiagem – Muita lama em períodos chuvosos De posse dessas informações, a idéia de combinar as qualidades positivas desses materiais é quase que intuitiva. Se forem misturados em proporções convenientes, será possível chegar a um produto que não ofereça poeira nas secas nem lama nas chuvas, um produto estabilizado. Bases Fléxiveis Solo estabilizado granulometricamente No caso da estabilização granulométrica, impoe-se limite aos índices físicos como Limite de Liquidez e Índice de Plasticidade. Isso garante que o solo estabilizado, devidamente compactado e convenientemente drenado forme uma estrutura resistente e estável, que pode atender as necessidades inerentes às camadas constituintes de um pavimento. O índice de plasticidade deve situar-se dentro de uma faixa de variação com máximo e mínimo. Máximo para evitar variações prejudiciais de volume; mínimo para que não seja presciso exigir a presença de material aglutinamte, a fim de dotar o material de melhores condições de entrosamento e impermeabilização. Bases Fléxiveis – Solo estabilizado Granulometricamente Especificações: Os materias utilizados neste tipo de solo devem obedecer as seguintes exigencias • a porcentagem que passa na peneira n°200 deve ser inferior a 2/3 da porcentagem que passa na peneira n°40 • O limite de liquidez deve ser inferior a 25% • O índice de plasticidade deve ser inferior a 6 e superior a 3 • A abrasão de Los Angeles deverá ser inferior a 50% para pedregulho ou pedra britada • Os materiais devem estar isentos de substâncias nocivas ou impurezas. Isentos de terra vegetal, matéria orgânica, grãos ou fragmentos facilmente alteráveis so intemperismo e outras substãncias estranhas e nocivas. • Para que o material possa ser utilizado como sub-base: CBR maior ou igual a 20% Bases Fléxiveis Solo Brita •Quando estabilização granulométrica é conseguida por meio da adição de pedra britada para suprir a ausência de material graúdo, a camada recebe o nome de solo brita. •Essa adição e mistura do material graúdo é feita geralmente em usina, para que se possa obter um solo mais homogêneo. •Pode-setambém fazer o uso de equipamentos como motoniveladoras ou enxadas rotativas. Bases Fléxiveis Solo Cal: O uso da cal na estabilização dos solos visa essencialmente, atender a duas condições distintas: 1. Melhoria da qualidade do solo, proporcionando a estabilização com outro agente; 2. Estabilização direta do solo com o uso da cal. • No primeiro caso, trata-se de um processo de recuperação de um solo que não apresenta condições tecnológicas ou econômicas para ser estabilizado. • No segundo caso, impõe-se um solo de boas qualidades rodoviárias e aplica-se a cal diretamente, para que as condições exigidas para uma das camadas inferiores do pavimento. Bases Fléxiveis Solo Cal • O emprego de solo cal no brasil é incipiente e poucas são as experiências que têm algum significado, inclusive sem nenhuma contibuição no que se refere a resultados ou a proposições de uso. • A incorporação de cal melhora as características dos solos quanto a plasticidade, aumentando sobremaneira sua capacidade de suporte, ação essa que vai crescendo com o correr do tempo. • O material mais empregado é a cal hidratado. Evita-se o uso da cal viva devido aos riscos em sua manipulação. • Pode ser executado por mistura na pista ou usinado. Quando misturado na pista deve-se ter cuidado com as operações de desensacamento e distribuição devido aos riscos oferecidos a saúde dos operários. • Para a mistura na pista se utiliza pulvomisturadores, motoniveladoras, distribuidores de solo, veículos para transporte dos materiais, irrigadeiras e equipamentos para compactação. Bases Fléxiveis Solo Betume ou solo-asfalto De uma forma geral, dá-se o nome a estabilização betuminosa aos métodos de construção em que um material betuminoso é adicionado a um solo, ou mistura de solos, visando a melhoria das características desse solo para o fim a que se destina. Em particular, solo-asfalto é uma mistura de solo, ou solo mais agregado, com asfaltos diluídos às suas temperaturas próprias de aplicação e em dosagens adequadas, mistura essa que, devidamente compactada, nivelada e protegida por uma camada de rolamento, apresenta boas condições de durabilidade e de trafegabilidade. O teor de asfalto ou betume necessário à estabilização da mistura solo-asfalto depende essencialmente do teor silte+argila do solo (porcetagem que passa na peneira n°200), do índice de vazios e da massa específica aparente seca. Em média para solos até aqui utilizados, esse teor de asfalto oscila entre 4% e 7%, em peso. Bases Fléxiveis SAFL: Solo Arenoso Fino Laterítico Trata-se de base ou sub-base executada com solo de característica arenosa, de graduaçã fina e laterizado. Para seu enquadramento nas normas que orientam a execução desse tipo de solo, é preciso que o solo atenda aos requisitos de classificação, contendo mais de 50% de material retido na peneira n°2oo (0,074mm) sendo essa fração constituida de areia de grãos de quartzo. Devido a abundância de jazidas em toda a região de cobertura do arenito bauru, no estado de SP, mais de 5.000km de estradas vicinais teve como base o SAFL. Bases Fléxiveis - SAFL Especificações: Os solos utilizados para a execução de base ou sub- base devem atender algumas especificações: Ter comportamento laterítico, o que é especificado, exigindo que pertença a um dos grupos LA, LA’ e LG’ da classificação MCT-Método DER/SP M 197-88 Composição granulométrica, determinada pelo ensaio DER/SP M 6-6i, e enquadrada numa das faixas de graduação abaixo, dando-se prioridade,pela ordem de A para C. Bases Fléxiveis - SAFL Especificações: Os solos utilizados para a execução de base ou sub- base devem atender algumas especificações: • O solo deverá ter propriedades hidráulicas e mecânicas, como expansão, contração, permeabilidade e outras, em ensaios com corpos-de-prova compactados com energia intermediária, segundo o método DER/SP M 191- 88, satisfazendo os limites constantes da tabela abaixo: Bases Fléxiveis - SAFL Equipamentos: Utiliza equipamentos semelhantes aqueles utilizados no solo estabilizado granulomentricamente. • Veículos tipo caminhões-basculantes para transporte dos materiais; • Motoniveladoras para operações de acabamento; • Irrigadeira com capacidade mínima de 5.000 litros, provida do conjunto motor- bomba; • Escarificadores e arados de disco, ou equipamento de mistura similar; • Equipamentos de compactação; • Outros equipamentos para operações diversas. Bases Fléxiveis - SAFL Preparação O solo é trazido da jazida e distribuido na pista em espessura solta tal que, após a compactação, se atinja a espessura prevista em projeto; Providencia-se o destorroamento e a descarga de água para umidecimento e logo após a misturação; Inicia-se a compactação seguindo a orientação tradicional: passadas longitudinais do rolo, evluindo das bordas para o centro, cobrindo sempre pelo menos metada da largura coberta na passada anterior. Nos trechos em curva, as passadas evoluem da borda interna para a borda externa; Deve-se seguir o controle geométrico, exercido sobre alinhamento e nivelamento e seguir o controle tecnológico, exercido sobre os materiais e serviços. Bases Rígidas Solo-Cimento ◦É uma mistura de solo escolhido, cimento e água, em proporções convenientes e previamente determinadas, mistura essa que, convenientemente uniformizada e compactada, satisfaz as condições exigida para funcionar como base de pavimento. ◦A mistura de solo cimento compactada pode ser usada tanto como base quanto como sub-base de pavimentos. ◦O Departamento de estradas de rodagem do estado de São Paulo, através de sua Assistência de Pesquisa-SP e do laboratório regional de Bauru, tem pesquisas sobre solos arenosos estabilizados com cimento. ◦Foi pavimentado o acesso ao aeroporto de Presidente Prudente (14km de extensão) com teor de cimento variando entre 12% e 14%, em volume. Bases Rígidas Solo-Cimento ◦Para que a mistura possa ser considerada solo-cimento, é necessário que tenha condições específicas de resistência e durabilidade. Essas condições, dependendo das características físicas dos solos utilizados, são alcançadas com teores superiores a 4% em peso. ◦Misturas com teores inferiores a este podem ser utilizadas para melhorar as condições do solo, mas são classificadas como solo corrigido com cimento e não solo-cimento. Os teores nessa faixa são insuficientes para endurecer as misturas a ponto delas serem consideradas como solo-cimento Bases Rígidas – Solo-Cimento Dosagem ◦O primeiro requisito para se obter uma base ou sub-base de solo-cimento com características adequadas quanto ao comportamento sob a ação do tráfego é a utilização de um teor conveniente de cimento Portland misturado com o solo pulverizado. ◦Outro requisito é que a mistura seja feita com o teor ótimo de umidade, produzindo uma mistura que, antes da hidratação do cimento, possa ser devidamente compactada, atingindo a massa específica máxima exigida. ◦Para solos arenosos é comum o uso do Método Simplificado,onde são utilizados tabelas e ábacos resultantes da experiência adquirida com esse tipo de solo, eliminando assim a necessidade da realização de alguns ensaios. ◦O cimento utilizado é o cimento Portland comum CPC. Eventualmente, podem-se utilizar o cimento Portland de Alto-Forno ou o cimento Portland Pozolânico. Bases Rígidas – Solo-Cimento Água: Á água não deve ter teores nocivos de sais, ácidos, álcalis ou matéria orgânica. Em termos quantitativos pode-se recomendar: ◦Um máximo de 30g por litro de sais em solução, que possam produzir alterações na cura ou endurecimento do solo-cimento; ◦Um máximo de 5g por litro de matéria orgânica e substâncias em suspensão ◦Um máximo de 0,2%, expresso em SO3, da soma de sulfatos existentes na água com sulfatos existentes no solo.Bases Rígidas – Solo-Cimento Características do solo escolhido: Admitindo-se de início a utilização de solos arenosos, deve satisfazer os seguintes requisitos: ◦Ter no máximo 50% de silte + argila; ◦Ter menos de 20% de argila; ◦Não ter porcentagens significativas de impurezas e matéria orgânica ◦Limite de liquidez menor que 40%; ◦Índice de plasticidade menor que 18%. Bases Rígidas – Solo-Cimento Método Simplificado: Embora nem sempre conduza ao mínimo teor de cimento necessário, indica um teor bastante próximo do indicado por outros ensaios. Geralmente segue as seguintes etapas: • Análise granulométrica do solo: Verifica-se inicialmente o teor de silte+argila (inferior a 50%), e se a porcentagem de argila é inferior a 20%. Apenas satisfazendo essas condições o método pode ser utilizado. • Determinação do Grupo: Os solos são classificados em dois grupos: o Grupo 01: Solos que tenham teor silte+argila menor que 20% e menos de 25% retido na peneira n° 10 (2,0 mm) ou de 20% a 25% retido de silte+argila o Grupo 02: Solos que tenham teor de silte+argila menor que 20% e mais de 25% retido na peneira n°10. Bases Rígidas – Solo-Cimento Processo de construção: Existem dois métodos de construção da base ou sub-base de solo-cimento: Mistura no Local Usinagem Independente de condições e exigências técnicas, a mistura no local que leva a um produto de qualidade inferior em relação às misturas usinadas é admitida quando o volume a executar não justifica o investimento em uma usina. É difícil estabelecer com precisão qual seria esse volume, porém a pratica tem indicado cerca de 15.000m³, que corresponde a aproximadamente , 15km de uma via com base de 7,20m. Bases Rígidas Concreto de Cimento • E uma mistura convenientemente dosada e uniformizada de agregados, areia, cimento e água nas dimensões previstas em projeto. É a base que mais se caracteriza como rígida, e seu dimensionamento obedece a estudos baseados na teoria de Westergaard, podendo ou não ser armada com barras metálicas. Uma placa de concreto de cimento exerce conjuntamente as funções de base e revestimento. Bases Rígidas Macadame de Cimento • É uma base construída com agregado graúdo - diâmetro máximo entre 50 mm e 90 mm - cujos vazios são preenchidos por um material de granulometria mais fina, o material de enchimento é misturado com cimento, para garantir, além do travamento das pedras, uma razoável ligação entre elas. REFERÊNCIAS SENÇO, WLASTERMILER DE, 1929 – MANUAL DE TÉCNICAS DE PAVIMENTAÇÃO VOLUME 1 – WLASTERMILER DE SENÇO. – SÃO PAULO : PINI, 1997. SENÇO, WLASTERMILER DE, 1929 – MANUAL DE TÉCNICAS DE PAVIMENTAÇÃO VOLUME 2 – WLASTERMILER DE SENÇO. – SÃO PAULO : PINI, 2001. � base Classificação Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis � Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis – Solo estabilizado Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis – Solo estabilizado Granulometricamente Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis Bases Fléxiveis - SAFL Bases Fléxiveis - SAFL Bases Fléxiveis - SAFL Bases Fléxiveis - SAFL Bases Rígidas Bases Rígidas Bases Rígidas – Solo-Cimento Bases Rígidas – Solo-Cimento Bases Rígidas – Solo-Cimento Bases Rígidas – Solo-Cimento Bases Rígidas – Solo-Cimento Bases Rígidas Bases Rígidas REFERÊNCIAS
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