OBJECTIVO. Trabalho de Doutoramento sobre materiais britados não tratados, DEC da Universidade de Coimbra, cujo objectivo principal

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1 ESTRADA 2006 IV CONGRESSO RODOVIÁRIO PORTUGUÊS MODELOS DE COMPORTAMENTO E VALORES REAIS DE Mr DE AGREGADOS BRITADOS NÃO TRATADOS UTILIZADOS EM BASE E/OU SUB-BASE DE PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS EST-IPCB Rosa Luzia (EST-IPCB) Luís Picado-Santos (DEC-UC) DEC-UC

2 OBJECTIVO Trabalho de Doutoramento sobre materiais britados não tratados, DEC da Universidade de Coimbra, cujo objectivo principal Caracterização mecânica Elaboração de modelos típicos de comportamento

3 MATERIAIS UTILIZADOS Calcário 5 amostras Pombal Granito 3 amostras Braga e Celorico da Beira

4 CARACTERIZAÇÃO GEOTECNICA Resultados Ensaios Caracterização Resultados Análise Granulométrica Parâmetro Teor em água óptimo Unid. Valor médio Calcário Granito 3,6 3, Baridade seca máxima CBR g/cm 3 2, , C G Expansibilidade Los Angeles Micro-Deval húmido Micro-Deval seco ,0 0,1 1,0 10,0,0 Equivalente de areia Azul de metileno (0/0,075 mm) Azul de metileno (0/38,1 mm) g/g g/g 70 0,88 0, ,55 0,07 Abertura (mm)

5 COMPORTAMENTO MECÂNICO EM LABORATÓRIO Ensaios triaxiais cíclicos segundo a norma AASHTO TP Provetes com 150 mm diâmetro e 300 mm altura Compactação por - Vibração -6 camadas - Molde bipartido Condições de compactação - Condições de aplicação in situ - Teor em água óptimo e 95 da baridade seca máxima

6 ENSAIO TRIAXIAL CÍCLICO (AASHTO TP 46-94) MÓDULO RESILIENTE σ ε r cíclica Mr = MPa σ cíclica = tensão axial cíclica ε r = deformação axial resiliente CONDIÇÕES DE COMPACTAÇÃO Material Condições Laboratório w () γ d (g/cm 3 ) Condições in situ w () γ d (g/cm 3 ) Calcário 3,6 2,17 3,5 2,27 Granito 4,3 2,17 4,2 2,21

7 RESULTADOS Materiais Base e sub-base Módulo resiliente (MPa) Seq, σ 3 σ máx σ ciclico σ contacto nº ciclos Cond. Lab. Cond. in situ Cond. Lab. Cond. in situ (kpa) (kpa) (kpa) (kpa) Calcário Granito 1 20,7 20,7 18,6 2, ,7 41,4 37,3 4, ,7 62,1 55,9 6, ,5 34,5 34,5 68,9 68,9 68,9 103,4 103,4 103,4 137,9 34,5 68,9 103,4 68,9 137,9 206,8 68,9 103,4 206,8 103,4 31,0 62,0 93,1 62,0 124,1 186,1 62,0 93,1 186,1 93,1 3,5 6,9 10,3 6,9 13,8 20,7 6,9 10,3 20,7 10, Extensão Vertical Calcário 0,4-1,4 Granito 1,2 2, ,9 137,9 124,1 13, ,9 275,8 248,2 27,

8 MODELACÃO DOS RESULTADOS DE Mr Calcário Cond. de laboratório r 2 Cond. in situ r 2 Mr = 880,91σ 3 0,3916 0,8914 Mr =1488,00σ 3 0,5195 0,8898 Mr = 522,13θ 0,4388 Mr = 771,22σ 0,3854 d Mr = 583,98θ 0,3672 q 0,0821 Mr = 973,52q 0,1930 σ 0, ,8914 Mr = 744,47θ 0,5832 0,8347 Mr = 1256,10σ 0,5140 d 0,9963 Mr = 883,67θ 0,4647 q 0,1301 0,9973 Mr = 1681,55q 0,2696 σ 0, Granito 0,9857 0,8423 0,9981 0,9988 Modelo correspondente à melhor simulação e mais conservador Cond. de laboratório Mr = 863,241σ 0, r 2 0,9401 Cond. in situ Mr = 770,65σ 0, r 2 0,9213 Mr = 877,37q 0,2384 σ 3 0,3828 Mr = 406,38θ 0,6067 0,9981 Mr = 366,57θ 0,6088 0,9945 Mr = 654,05σ d 0,5078 0,7691 Mr = 607,53σ d 0,5204 0,7995 Mr = 417,43θ 0,5902 q 0,0193 0,9982 Mr = 408,43θ 0,5482 q 0,0753 0,9982 Mr = 945,90q 0,1954 σ 3 0,4093 0,9986 Mr = 872,65q 0,2388 σ 3 0,3798 0,9990

9 CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA IN SITU Resultados controlo da compactação w med γ din situ GC Material () (g/cm 3 ) () Calcário 3,5 2,27 99,7 Granito 4,2 2,21 97,0 Modulo de Deformabilidade (FWD) Modulo de Def. (MPa) E1 E2 E3 Percentil 85 Calcário Granito FWD da Universidade de Coimbra e da Universidade do Minho E4 40

10 ANÁLISE DOS RESULTADOS DA MODELAÇÃO Tentativa de confirmar os valores de módulo resiliente utilizando um pavimento tipo - estudo paramétrico utilizando o Elsym5 e o Bisar - determinação das tensões a meio da camada granular considerando comportamento elástico-linear e valores típicos de módulo resiliente e coeficiente de Poisson geralmente utilizados em Portugal - cálculo do módulo através do modelo encontrado e das tensões, a meio da camada, determinadas Valores encontrados 40 MPa a 60 MPa os quais são muito mais baixos (2,5 to 3 X) daqueles de que se partiu

11 ANÁLISE DOS RESULTADOS DA MODELAÇÃO Porque são os valores de módulo encontrados no estudo paramétrico tão mais baixos que os obtidos nos ensaios triaxiais cíclicos e no FWD? Ensaio Triaxial Cíclico - Tensão de confinamento? A tensão de confinamento no ensaio triaxial cíclico é mais elevada do que a instalada numa camada granular não tratada In situ - Sucção? devida a variações no teor em água da camada após compactação

12 CONCLUSÕES (a) Os finos de qualquer dos materiais são insensíveis à água, tendo em conta os valores de adsorsão de azul de metileno Apresentam boa capacidade resistente, com valores médios de CBR a variar entre 85 e 90 Apresentam boa resistência ao desgaste por abrasão e impacto, de acordo com os resultados do Los Angeles e do micro-deval Módulo resiliente a variar entre 160 MPa e 600 MPa, para o calcário, e entre 80 MPa e 300 MPa para o granito

13 CONCLUSÕES (b) Extensão vertical variável entre 0,4 e 1,4 para o calcário e entre 1,2 e 2,4 para o granito Valores de módulo resiliente obtidos a partir do estudo paramétrico utilizando o Elsym5 e o Bisar, 40 a 60 MPa, são 2,5 a 3 vezes menores do que os geralmente usados no dimensionamento de pavimentos rodoviários e também obtidos nos ensaios Aqueles são, provavelmente, os valores reais de módulo resiliente dos materiais britados não tratados, a não ser que se encontrem sujeitos a fenómenos de sucção