ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA

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1 ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA

2 Estabilização Alteração de qualquer propriedade do agregado para melhorar seu comportamento sob o ponto de vista de aplicações à engenharia Natural Pré-adensamento devido a ocorrências geológicas Artificial Compactação, drenagem, injeções de cimento, processos de endurecimento de solos moles, etc. Estabilização granulométrica 2

3 Finalidades Aumentar a resistência, inclusive à deformação, sob o efeito de carregamento contínuo ou repetido Reduzir a compressibilidade Reduzir a sensibilidade à ação de variações externas, principalmente a umidade Aumentar ou reduzir a permeabilidade Reduzir a sensibilidade à ação do congelamento Garantir a permanência dessas propriedades ao longo do tempo (durabilidade) Estabilização granulométrica 3

4 Estabilização granulométrica Comportamento do agregado é função de sua distribuição granulométrica e da composição das suas partículas O que é estabilização granulométrica? Agregado local não tem estabilidade satisfatória Mistura de um ou mais agregados importados cuja granulometria poderá corrigir a instabilidade do agregado local Combinação e manipulação de agregados em proporções adequadas Estabilização granulométrica 4

5 Estabilização granulométrica Métodos para dosagem de componentes Por tentativas Algébricos Gráficos Estabilização granulométrica 5

6 Método por tentativas Passo 1: calcular a curva granulométrica média da mistura com base na faixa de granulometria especificada Peneira Especificação Material 1 Material 2 Média 3/ / / # # # # # Estabilização granulométrica 6

7 Método por tentativas Passo 1: calcular a curva granulométrica média da mistura com base na faixa de granulometria especificada Peneira Especificação Material 1 Material 2 Média 3/ / / # # ,5 # ,5 # # Estabilização granulométrica 7

8 Método por tentativas Passo 2: calcular a porcentagem retida em cada peneira para os materiais a dosar Peneira Material 1 (% que passa) Material 1 Material 2 (% que passa) 3/ / / # Material 2 # # # # < # Estabilização granulométrica 8

9 Método por tentativas Passo 3: adotar um percentual arbitrário de cada material a ser usado na mistura exemplo: 70% de material 1 e 30% de material 2 Peneira Material 1 70% material 1 3/ /2 13 9,1 3/8 12 8,4 # ,9 Material 2 30% material 2 # ,1 0 0 # , # ,3 27 8,1 # ,2 13 3,9 < # , Estabilização granulométrica 9

10 Método por tentativas Passo 4: calcular a mistura e comparar com a especificação Peneira 70% material 1 30% material 2 Mistura Mistura (% acumulada) Especificação 3/ /2 9,1 9,1 90, /8 8,4 8,4 82, #4 11,9 11,9 70, #8 16,1 0 16,1 54, #30 12,6 6 18,6 35, #100 6,3 8,1 14,4 21, #200 4,2 3,9 8,1 13, < #200 1, ,4 0 Estabilização granulométrica 10

11 Método por tentativas Passo 4: calcular a mistura e comparar com a especificação Peneira 70% material 1 30% material 2 Mistura Mistura (% acumulada) Especificação 3/ /2 9,1 9,1 90, /8 8,4 8,4 82, #4 11,9 11,9 70, #8 16,1 0 16,1 54, #30 12,6 6 18,6 35, #100 6,3 8,1 14,4 21, #200 4,2 3,9 8,1 13, < #200 1, ,4 0 Estabilização granulométrica 11

12 Método por tentativas Passo 5: reduzir o percentual de material 2 aumentar o de material 1 (exemplo: 85% de material 1 e 15% de material 2) Peneira 85% material 1 15% material 2 Mistura Mistura (% acumulada) Especificação 3/ /2 11,05 11,05 88, /8 10,2 10,2 78, #4 14,45 14,45 64, #8 19, ,55 44, #30 15,3 3 18,3 26, #100 7,65 4,05 11,7 14, #200 5,1 1,95 7,05 7, < #200 1,7 6 7,7 Estabilização granulométrica 12

13 Método por tentativas Passo 5: reduzir o percentual de material 2 aumentar o de material 1 (exemplo: 85% de material 1 e 15% de material 2) Peneira 85% material 1 15% material 2 Mistura Mistura (% acumulada) Especificação 3/ /2 11,05 11,05 88, /8 10,2 10,2 78, #4 14,45 14,45 64, #8 19, ,55 44, #30 15,3 3 18,3 26, #100 7,65 4,05 11,7 14, #200 5,1 1,95 7,05 7, < #200 1,7 6 7,7 Estabilização granulométrica 13

14 Método algébrico Sistema de equações: Material retido na #4 Material que passa na #4 e retido na #200 Material que passa na #200 Material 1 (%) Material 2 (%) Material 3 (%) Mistura (%) a b c A d e f B g h i C Totais Proporções na mistura X Y Z 1 Estabilização granulométrica 14

15 Método algébrico Sistema de equações: a. X + b. Y + c. Z = A d. X + e. Y + f. Z = B g. X + h. Y + i. Z = C X + Y + Z = 1 Soluções: X = 1 Y Z Y = a A a c. Z (a b) Z = a A. d e d B. (a b) a c. d e d f. (a b) Estabilização granulométrica 15

16 Método gráfico (Rothfuchs) Passo 1: calcular a curva granulométrica média da mistura com base na faixa de granulometria especificada Peneira Especificação Material 1 Material 2 Média 3/ / / # # # # # Estabilização granulométrica 16

17 Método gráfico (Rothfuchs) Passo 1: calcular a curva granulométrica média da mistura com base na faixa de granulometria especificada Peneira Especificação Material 1 Material 2 Média 3/ / / # # ,5 # ,5 # # Estabilização granulométrica 17

18 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 2: em papel milimetrado/quadriculado, criar um eixo vertical das porcentagens que passam, em escala aritmética, variando de 0 a 100% Estabilização granulométrica 18

19 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 3: marcar um ponto 0 arbitrário sobre o eixo horizontal referente à % que passa igual a Estabilização granulométrica 19

20 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 4: traçar uma diagonal ligando 0 a 0 representa a granulometria desejada para mistura 0 Estabilização granulométrica 20

21 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 5: criar ao longo da diagonal os eixos verticais referentes à abertura das peneiras, seguindo a % média da especificação ,5 42, #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 21

22 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 6: traçar as curvas de distribuição granulométrica dos materiais a misturar Material 2 Material 1 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 22

23 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 7: traçar uma reta média referente a cada material, garantindo que as áreas sejam iguais dos dois lados de cada reta Material 2 Material 1 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 23

24 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 8: ligar os pontos extremos dessas retas médias Material 2 Material 1 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 24

25 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 9: determinar as % finais de cada material para compor a mistura Material 2 Material 1 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 % Mat. 1 X = 90% % Mat. 2 Y = 10% Estabilização granulométrica 25

26 Método gráfico (Rothfuchs) Passo 10: verificar, para cada peneira, a composição granulométrica da mistura: % que passa na peneira # p i = a i.x + b i.y + c i.z +... No exemplo: material 1 = 90% e material 2 = 10% Peneira 3/4 : , ,1 = 100 Peneira 1/2 : 87. 0, ,1 = 88,3 Peneira 3/8 : 75. 0, ,1 = 77,5 Peneira #4: 58. 0, ,1 = 62,2 Peneira #8: 35. 0, ,1 = 41,5 Peneira #30: 17. 0, ,1 = 23,3 Está dentro da especificação? Peneira #100: 8. 0, ,1 = 12,5 Peneira #200: 2. 0, ,1 = 5,8 Estabilização granulométrica 26

27 % que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 10: plotar a curva granulométrica da mistura e dos limites da especificação #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 27

28 Método gráfico (Rothfuchs) Exercício: calcular a mistura dos materiais a seguir usando o método de Rothfuchs. Denominação Material Graúdo Material Miúdo Descrição Cascalho grosso, pouco arenoso Areia pouco argilosa com pedregulho ESPECIFICAÇÃO PENEIRAS % QUE PASSA % QUE PASSA % QUE PASSA 3/ /2 57, /8 26,0 98, #4 3,1 86, #8 2,4 67, #30 2,0 39, #100 1,8 18, #200 1,5 10, Estabilização granulométrica 28