MATERIAIS DE BASE, SUB- BASE E REFORÇO DO SUBLEITO

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1 MATERIAIS DE BASE, SUB- BASE E REFORÇO DO SUBLEITO

2 Introdução Tipos de revestimentos asfálticos 2

3 Introdução Classificação dos materiais segundo seu comportamento frente aos esforços: Materiais granulares Solos Materiais estabilizados quimicamente ou cimentados Materiais asfálticos Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 3

4 Introdução Materiais granulares Não possuem coesão não resistem à tração Trabalham aos esforços de compressão Solos Solos coesivos resistem à compressão e tração (baixas magnitudes) Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 4

5 Introdução Materiais cimentados São materiais granulares ou solos que recebem adição de cimento, cal ou outro aditivo Proporcionar um acréscimo significativo de rigidez do material natural Proporcionar um aumento da resistência à compressão e à tração Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 5

6 Introdução Misturas asfálticas e solo-asfalto Se destinam à camada de base e podem ser consideradas coesivas Ligação entre agregados é dada pelo ligante Resistência à tração bastante superior aos solos argilosos Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 6

7 Exemplos Materiais granulares e solos Brita graduada simples (BGS) Bica ou brita corrida Macadame hidráulico Macadame a seco Misturas estabilizadas granulometricamente Solo-agregado Solo natural Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 7

8 Exemplos Materiais granulares e solos Solo melhorado com cimento ou cal Escória de alto-forno Agregado reciclado de resíduo sólido contrução civil e demolições Rejeitos de extração de rochas ornamentais Mistura asfáltica fresada Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 8

9 Exemplos Materiais cimentados Brita graduada tratada com cimento (BGTC) Solo-cimento Solo-cal Solo-cal-cimento Concreto rolado (CCR concreto compactado a rolo) Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 9

10 Exemplos Misturas asfálticas Solo-asfalto Solo-emulsão Macadame betuminoso Base asfáltica de módulo elevado Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 10

11 Materiais granulares Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 11

12 Materiais granulares Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 12

13 Materiais granulares Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 13

14 Solos e solo-agregados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 14

15 Solos e solo-agregados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 15

16 Solos e solo-agregados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 16

17 Lateritas, saibros e materiais reciclados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 17

18 Lateritas, saibros e materiais reciclados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 18

19 Lateritas, saibros e materiais reciclados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 19

20 Materiais cimentados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 20

21 Materiais cimentados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 21

22 Materiais cimentados Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 22

23 Brita graduada simples Largamente utilizada no Brasil como base e sub-base Introduzida na década de 1960 crescimento expressivo da malha rodoviária pavimentada Características: Material bem-graduado Diâmetro máximo agregados 38mm Entre 3 e 9% de materiais finos (passante na #200) bom intertravamento do esqueleto sólido Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 23

24 Brita graduada simples Características: CBR elevado (> 60%) Agregados provenientes de rochas britadas Sanidade dos graúdos 15% e miúdos 18% Abrasão LA 50% Equivalente de areia > 40% Lamelaridade 20% Agregados devem atender a uma das faixas granulométricas especificadas por norma Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 24

25 Brita graduada simples Materiais dosados e homogeneizados em usina Permeáveis a medianamente permeáveis Uso em base e sub-base de pavimentos flexíveis e como subbase de pavimentos rígidos Transporte caminhões basculantes Distribuição em pista vibroacabadora ou motoniveladora Compactação rolos de pneus com ou sem vibração Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 25

26 Brita graduada tratada com cimento BGTC é semelhante à BGS, mas com adição de cimento Princiapl uso da BGTC: vias de alto volume de tráfego Empregada como: Base de pavimentos com revestimentos betuminosos Pavimentos intertravados Sub-base de pavimentos de concreto Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 26

27 Brita graduada tratada com cimento Recomendações: 3 a 4% de cimento (em peso) Compactada a pelo menos 95% da energia modificada (para aumento de resistência e durabilidade) Cura do cimento retração fissuras e trincas no revestimento (Rod. Bandeirantes e Ayrton Senna) Aplicações como material de sub-base Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 27

28 Macadame hidráulico e seco Um dos materiais mais empregados nas primeiras rodovias brasileiras Experiência inglesa de McAdam no início do século XIX Camada granular, composta por agregados graúdos (naturais ou britados) Vazios preenchidos em pista por agregados miúdos: Macadame hidráulico: uso de água (que aglutina os miúdos) Macadame seco: não se usa água Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 28

29 Macadame hidráulico e seco Estabilidade é obtida pela ação mecânica enérgica de compactação Agregados graúdos devem ser duros, limpos, duráveis, livres de excesso de partículas lamelares, macias ou de fácil desintegração DNER-ES 316/97 recomenda 3 faixas granulométricas: A: máximos passante na peneira de 4 e retido na de ¾ B: máximos passante na peneira de 3 e retido na de ¾ C: máximos passante na peneira de 2 ½ e retido na de ½ Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 29

30 Macadame hidráulico e seco Camada é compactada após espalhamento dos graúdos com rolo liso de 3 rodas e rolo liso vibratório O material de enchimento é espalhado através de motoniveladora até preencher os vazios entre os graúdos Camada é irrigada e compactada novamente Controle do processo construtivo: Visualmente com a ação da compactação Deformabilidade: viga Benkelman Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 30

31 Macadame hidráulico e seco Uso em obras urbanas, onde não se dispõe de usinas para a brita graduada simples (BGS) Granulometria permeabilidade maior que BGS Macadame quando bem executado alta resistência e baixa deformabilidade Espessuras variam entre 12 e 20cm RACHÃO: para subleitos de baixo suporte semelhante ao macadame mas com uso de agregados de grandes dimensões ( pedras-de-mão ) Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 31

32 Solo-agregado e materiais estabilizados granulometricamente Misturas naturais ou preparadas contendo: Britas Pedregulhos ou areia (predominantemente) contendo silte e argila Material natural (solo) que passa na peneira #200 Distribuição granulométrica bem-graduada Há 3 tipos dependendo da proporção relativa entre a parte graúda e a parte fina Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 32

33 Solo-agregado e materiais estabilizados granulometricamente A. Contato grão-grão: Baixa densidade Permeável Compactação difícil Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 33

34 Solo-agregado e materiais estabilizados granulometricamente B. Finos preenchem os vazios: Alta densidade Menos permeável Há o contato grão-grão Mais resistente Menos deformável Compactação moderadamente difícil Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 34

35 Solo-agregado e materiais estabilizados granulometricamente C. Matriz de finos: Não se garante o contato grãogrão (excesso de finos) Permeável inferior ao B (ou mesmo impermeável) Fácil compactação Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 35

36 Solo-agregado e materiais estabilizados granulometricamente Para bases de pavimento tipos A e B (contato grão-grão) Sucesso com o tipo C solos lateríticos Drenagem favorecida Misturas coesivas, pouco expansivas e com boa capacidade de suporte Exemplos: Solo-brita Solo-brita-cimento Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 36

37 Solo-agregado e materiais estabilizados granulometricamente Solo-brita Início da década de 1950 em SP virado paulista CBR da ordem de 80% (com 50% em peso de brita) CBR acima de 100% para misturas com 70% em peso de brita Solo-brita-cimento % de cimento entre 3 e 6% em peso Empregado como material de base (70 a 80% de brita) Sucesso em vias de tráfego médio a pesado Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 37

38 Solo-cimento Mistura de solo-cimento : Objetivo é enrijecer significativamente o solo Teores acima de 5% de cimento DNER-ES 305/97 Mistura de solo melhorado com cimento : Melhoria parcial das propriedades de trabalhabilidade e certo aumento de capacidade de suporte Teores da ordem de 3% de cimento DNER-ES 304/97 Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 38

39 Solo-cimento Recomendável uma certa proporção de areia caso a % de argila seja alta, a mistura pode exigir um teor de cimento muito alto o que pode ficar muito oneroso e apresentar retração Compactação imediata após a mistura e a distribuição na pista devido à rapidez da reação de hidratação do cimento Sucesso como material de base de pavimentos flexíveis (resistência e durabilidade) e como sub-base de pavimentos rígidos Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 39

40 Solo-cal Segue os mesmos objetivos do solo-cimento: Melhorar o enrijecimento Melhorar a trabalhabilidade Reduzir a expansão Aplicado principalmente como reforço de subleito ou como sub-base Experimentos como material de base de pavimentos de baixo volume de tráfego ora com sucesso, ora não Teores de cal entre 4 e 10% em massa Materiais de base, sub-base e reforço do subleito 40