ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA
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
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
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
Estabilização granulométrica Métodos para dosagem de componentes Por tentativas Algébricos Gráficos Estabilização granulométrica 5
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 3/4 100 100-1/2 80-100 87-3/8 70-90 75 - #4 50-70 58 - #8 35-50 35 100 #30 18-29 17 80 #100 8-16 8 53 #200 4-10 2 40 Estabilização granulométrica 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 3/4 100 100-100 1/2 80-100 87-90 3/8 70-90 75-80 #4 50-70 58-60 #8 35-50 35 100 42,5 #30 18-29 17 80 23,5 #100 8-16 8 53 12 #200 4-10 2 40 7 Estabilização granulométrica 7
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) 3/4 100 0-1/2 87 13-3/8 75 12 - #4 58 17 - Material 2 #8 35 23 100 0 #30 17 18 80 20 #100 8 9 53 27 #200 2 6 40 13 < #200 2 40 Estabilização granulométrica 8
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 3/4 0 0 1/2 13 9,1 3/8 12 8,4 #4 17 11,9 Material 2 30% material 2 #8 23 16,1 0 0 #30 18 12,6 20 6 #100 9 6,3 27 8,1 #200 6 4,2 13 3,9 < #200 2 1,4 40 12 Estabilização granulométrica 9
Método por tentativas Passo 4: calcular a mistura e comparar com a especificação Peneira 70% material 1 30% material 2 Mistura Mistura (% acumulada) Especificação 3/4 0 0 100 100 1/2 9,1 9,1 90,9 80-100 3/8 8,4 8,4 82,5 70-90 #4 11,9 11,9 70,6 50-70 #8 16,1 0 16,1 54,5 35-50 #30 12,6 6 18,6 35,9 18-29 #100 6,3 8,1 14,4 21,5 8-16 #200 4,2 3,9 8,1 13,4 4-10 < #200 1,4 12 13,4 0 Estabilização granulométrica 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 3/4 0 0 100 100 1/2 9,1 9,1 90,9 80-100 3/8 8,4 8,4 82,5 70-90 #4 11,9 11,9 70,6 50-70 #8 16,1 0 16,1 54,5 35-50 #30 12,6 6 18,6 35,9 18-29 #100 6,3 8,1 14,4 21,5 8-16 #200 4,2 3,9 8,1 13,4 4-10 < #200 1,4 12 13,4 0 Estabilização granulométrica 11
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 3/4 0 0 100 100 1/2 11,05 11,05 88,95 80-100 3/8 10,2 10,2 78,75 70-90 #4 14,45 14,45 64,3 50-70 #8 19,55 0 19,55 44,75 35-50 #30 15,3 3 18,3 26,45 18-29 #100 7,65 4,05 11,7 14,75 8-16 #200 5,1 1,95 7,05 7,7 4-10 < #200 1,7 6 7,7 Estabilização granulométrica 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 3/4 0 0 100 100 1/2 11,05 11,05 88,95 80-100 3/8 10,2 10,2 78,75 70-90 #4 14,45 14,45 64,3 50-70 #8 19,55 0 19,55 44,75 35-50 #30 15,3 3 18,3 26,45 18-29 #100 7,65 4,05 11,7 14,75 8-16 #200 5,1 1,95 7,05 7,7 4-10 < #200 1,7 6 7,7 Estabilização granulométrica 13
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 100 100 100 100 Proporções na mistura X Y Z 1 Estabilização granulométrica 14
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
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 3/4 100 100-1/2 80-100 87-3/8 70-90 75 - #4 50-70 58 - #8 35-50 35 100 #30 18-29 17 80 #100 8-16 8 53 #200 4-10 2 40 Estabilização granulométrica 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 3/4 100 100-100 1/2 80-100 87-90 3/8 70-90 75-80 #4 50-70 58-60 #8 35-50 35 100 42,5 #30 18-29 17 80 23,5 #100 8-16 8 53 12 #200 4-10 2 40 7 Estabilização granulométrica 17
% 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% 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Estabilização granulométrica 18
% que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 3: marcar um ponto 0 arbitrário sobre o eixo horizontal 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 referente à % que passa igual a 100 0 Estabilização granulométrica 19
% que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 4: traçar uma diagonal ligando 0 a 0 representa a 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 granulometria desejada para mistura 0 Estabilização granulométrica 20
% 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 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 60 23,5 42,5 12 7 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 21
% que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 6: traçar as curvas de distribuição granulométrica dos materiais a misturar 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Material 2 Material 1 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 22
% 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 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Material 2 Material 1 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 23
% que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 8: ligar os pontos extremos dessas retas médias 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Material 2 Material 1 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 24
% que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 9: determinar as % finais de cada material para compor a mistura 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 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
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 : 100. 0,9 + 100. 0,1 = 100 Peneira 1/2 : 87. 0,9 + 100. 0,1 = 88,3 Peneira 3/8 : 75. 0,9 + 100. 0,1 = 77,5 Peneira #4: 58. 0,9 + 100. 0,1 = 62,2 Peneira #8: 35. 0,9 + 100. 0,1 = 41,5 Peneira #30: 17. 0,9 + 80. 0,1 = 23,3 Está dentro da especificação? Peneira #100: 8. 0,9 + 53. 0,1 = 12,5 Peneira #200: 2. 0,9 + 40. 0,1 = 5,8 Estabilização granulométrica 26
% que passa Método gráfico (Rothfuchs) Passo 10: plotar a curva granulométrica da mistura e dos limites da especificação 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 #200 #100 #30 #8 #4 3/8 1/2 3/4 0 Estabilização granulométrica 27
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 3/4 100 100 100 1/2 57,0 100 80-100 3/8 26,0 98,0 72-90 #4 3,1 86,0 56-74 #8 2,4 67,0 44-58 #30 2,0 39,0 24-34 #100 1,8 18,9 10-18 #200 1,5 10,4 5-10 Estabilização granulométrica 28