RELATORIO CBR

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CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO DE SANTARÉM – CEULS
MECÂNICA DOS SOLOS
ANDREW CARLOS FERREIRA LEMOS
EUGENIO FERNANDES CARLOTO
ISABELA PEREIRA ATAIDE LIRA
LUCAS RAYNER DA CRUZ SILVA
MARLON LIMA BORGARO
OCEANIRA MUNIZ
SILVANA CLYCIA NEVES
SILVESTRE ASSUNCAO
THIAGO HISSAYUKI
WIVIS FABRÍCIO DOS SANTOS BRANCHES
RELATÓRIO DO ENSAIO DE CBR
Santarém- Pará
2017
ANDREW CARLOS FERREIRA LEMOS
EUGENIO FERNANDES CARLOTO
ISABELA PEREIRA ATAIDE LIRA
LUCAS RAYNER DA CRUZ SILVA
MARLON LIMA BORGARO
OCEANIRA MUNIZ
SILVANA CLYCIA NEVES
SILVESTRE ASSUNCAO
THIAGO HISSAYUKI
WIVIS FABRÍCIO DOS SANTOS BRANCHES
RELATÓRIO DO ENSAIO DE CBR
Trabalho elaborado com o objetivo da obtenção de nota parcial do G2 da disciplina de Mecânica dos Solos ministrada pelo professor: José Renato. 
Santarém- Pará
2017
1 Introdução
Para a execução de uma obra, temos que verificar se os serviços estão sendo realizados atendendo as especificações vigentes e apontadas no projeto, que deve ser feita de maneira adequada, para que seja possível corrigir enquanto há tempo, as distorções ou erros que tenham ocorrido, garantindo o seu desempenho através do controle tecnológico e de qualidade, que se constitui na amostragem dos serviços que estão sendo realizados além da realização de ensaios para verificar nas diversas fases de execução, desde a seleção dos materiais, misturas ou aplicação desses materiais, e fases posteriores.
Os ensaios laboratoriais de caracterização de solos constituem um dos componentes de grande importância na engenharia, pois os mesmos determinam com melhor precisão o comportamento que o solo pode apresentar. São realizados seguindo orientação das normas da ABNT, DNER e DNER sendo eles dos mais variados e para diversas finalidades. 
Segue abaixo o ensaio realizado e a normas que o compreende: 
Ensaio de determinação do Índice de Suporte Califórnia (DNER-ME 049/94)
2 Ensaio
O ensaio foi realizado no LABORATÓRIO DE MATERIAS DE CONSTRUÇÃO DA UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL (ULBRA) 
O ensaio em que o material de análise foi submetido foi: 
DNER-ME 049/94 - Solo – Determinação do Índice de Suporte Califórnia
O material foi recolhido do depósito de amostras da Universidade Luterana do Brasil, e apresentava umidade natural, pois o mesmo estava seco ao ar livre e logo após ser retirado foi transferido para o laboratório.
2.1 - Ensaios de Determinação do Índice de Suporte Califórnia DNER 049/94
O Índice de Suporte Califórnia (ISC ou CBR - California Bearing Ratio) é a relação, em percentagem, entre a pressão exercida por um pistão de diâmetro padronizado necessária à penetração no solo até determinado ponto e a pressão necessária para que o mesmo pistão penetre a mesma quantidade em solo-padrão de brita graduada. Através do ensaio de CBR é possível conhecer qual será a expansão de um solo sob um pavimento quando este estiver saturado, e fornece indicações da perda de resistência do solo com a saturação. Apesar de ter um caráter empírico, o ensaio de CBR é mundialmente difundido e serve de base para o dimensionamento de pavimentos flexíveis. 
É possível determinar a expansão de um solo através do aparelho de CBR.
Figura 1- Aparelho de CBR
Equipamentos:
Os principais equipamentos e utensílios utilizados no ensaio são: 
Molde cilíndrico metálico com extensor;
Base metálica perfurada para o molde cilíndrico; 
Soquete metálico; 
Disco anelar para sobrecarga;
Extensômetro com tripé;
Prensa para determinação do Índice de Suporte Califórnia;
Balança;
Filtro de papel circular;
Régua de aço biselada;
Soquete cilíndrico;
Moldagem do corpo de prova:
- Pesa-se 6000 g de amostra;
- Adiciona-se água à amostra até se verificar certa consistência. Deve-se atentar para uma perfeita homogeneização da amostra; 
- Compacta-se a amostra no molde cilíndrico em 5 camadas iguais, aplicando-se em cada uma delas o número de golpes de acordo com o Proctor escolhido e distribuídos uniformemente sobre a superfície da camada, com o soquete caindo da altura de regulagem; 
- Remove-se o colarinho e a base, aplaina-se a superfície do material à altura do molde e pesa-se o conjunto cilindro + solo úmido compactado; 
- Retira-se a amostra do molde com auxílio do extrator, e partindo-a ao meio, coleta-se uma pequena quantidade para a determinação da umidade; 
- Desmancha-se o material compactado até que possa ser passado pela peneira no.4 (4,8mm), misturando-o em seguida ao restante da amostra inicial (para o caso de reuso do material); 
- Adiciona-se água à amostra homogeneizando-a. Repete-se o processo pelo menos por mais quatro vezes;
Estes corpos-de-prova moldados serão utilizados nos ensaios de expansão e penetração.
Resultados:
O ensaio foi realizado com o Proctor Modificado. Tal procedimento de ensaio foi levado em consideração que o material poderia ser aplicado em uma base, sendo que o que determina o tipo de ensaio a ser executado é a situação que será usado o mesmo. 
Após o ensaio de compactação o material apresentou os seguintes os resultados abaixo: 
Tabela 1: Densidade e umidade do solo
Tabela 2: Água pra Moldagem
Gráfico 1: Curva do Índice de Suporte Califórnia
O material analisado apresentou uma umidade ótima de 8,6% com densidade de 2,146g/cm³.
Expansão:
Coloca-se o disco espaçador no cilindro, cobrindo-o com papel filtro;
Compacta-se o corpo de prova à umidade ótima (05 camadas e 55 golpes do soquete caindo de 45cm) e, invertendo-se o cilindro, substitui-se o disco espaçador pelo prato perfurado com haste de expansão e pesos. Esse peso ou sobrecarga corresponderá ao do pavimento e não deverá ser inferior a 4,5kg;
Imerge-se o cilindro com o corpo de prova e sobrecarga no tanque durante 96 horas, de tal forma que a água banhe o material tanto pelo topo quanto pela base;
Realizam-se leituras de deformação (expansão ou recalque) a cada 24h;
Terminada a “saturação”, deixa-se escorrer a água do corpo de prova durante 15 minutos e pesa-se o cilindro + solo úmido.
Resultados:
Tabela 3 - Cálculo da expansão 
	
	EXPANSÃO
	
	0,114
	DATA
	HORA
	LEITURA
	DIFERENÇA
	04/05/2015
	11:30
	2,00
	0,00
	05/05/2015
	11:30
	2,22
	0,22
	06/05/2015
	11:30
	2,23
	0,22
	07/05/2015
	11:30
	2,23
	0,23
	08/05/2015
	11:30
	2,24
	0,24
Penetração:
O ensaio de penetração é realizado em uma prensa e segue abaixo o passo-a-passo:
Instala-se o conjunto, molde cilíndrico com corpo de prova e sobrecarga, na prensa;
Assenta-se o pistão da prensa na superfície do topo do corpo de prova, zerando-se em seguida os extensômetros; 
Aplica-se o carregamento com velocidade de 1,27mm/min, anotando-se a carga e a penetração a cada 30 segundos até decorridos o tempo de 6 minutos.
Resultados:
Com os valores registrados durante a embebição do corpo de prova, obtemos os resultados da seguinte tabela:
Tabela 4- Cálculo da penetração
Cálculos:
Determina-se primeiramente a massa aparente úmida (µh), do corpo de prova pela fórmula:
Onde:
P’h- peso do solo úmido compactado, em g;
V- volume úmido compactado, em cm3.
Determina-se a massa específica aparente (µs), pela fórmula:
Onde:
h- teor de umidade do solo, indicado em percentagem;
Onde:
Ph – peso do material úmido;
Ps- peso do material seco.
Determina-se a expansão do solo pela fórmula:
Onde:
∆Dif - é a diferença de altura do corpo de prova (mm);
Altura- é a altura do corpo de prova padrão (Altura MOLDE – Altura DISCO).
Determina-se a pressão pela fórmula:
Onde:
P- pressão exercida pelo pistão de penetração no solo (N/ cm2);
A - é a área do pistão;
F – é a força padrão exercida pelo pistão sobre o solo (N).
O valor do CBR é obtido pela fórmula:
3. Conclusão e Aplicação 
Diante dos resultados obtidos com os experimentos realizados no laboratório, pudemos observar que osolo aparentemente pode ser muito parecido, tanto na forma dos grãos, textura ou até mesmo na umidade presente no material, contudo, através dos ensaios realizados estamos começando a evidenciar que existem diferenças muito significativas que devem ser consideradas na execução de um projeto de engenharia. Dessa forma, entendemos que o conhecimento sobre o solo aonde vamos construir uma pavimentação é de grande importância, tanto pelo aspecto econômico quanto a questão de segurança envolvida, pois para o dimensionamento de uma estrutura de pavimento até a escolha dos materiais constituintes de suas camadas, prevalece no meio rodoviário o uso de critérios tradicionais. Esses critérios baseiam-se na classificação de índices classificatórios de solos. Os ensaios de compactação e CBR são utilizados pelos órgãos rodoviários para o bom desempenho, uso de solos adequados e o bom comportamento do mesmo, resultando em ganho de produtividade, qualidade de produtos e serviços, redução de custos e eliminação de desperdícios.
 Tal procedimento pode ser utilizado em correlações de propriedades mecânicas do solo compactado e parâmetro para o dimensionamento de pavimentos flexíveis.
REFERÊNCIAS
ABNT - NBR 9895. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo – Índice de Suporte Califórnia. 1987. 
DNIT 172/2016 – ME. Solos – Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas – Método de ensaio. Março, 2016.
OLIVEIRA DA SILVA, Taciano et al. Avaliação do subleito de rodovias vicinais de baixo volume de tráfego por meio de ensaios geotécnicos. Revista Árvore, v. 35, n. 4, 2011.
LUZ, M. P.; PARREIRA, Alexandre Benetti. Estudo da influência da umidade pós-compactação no índice de suporte CBR de solos do subleito de rodovias do interior de São Paulo. 2003.
ANEXOS FOTOGRÁFICOS