Rosa Luzia (EST-IPCB)Luís Picado-Santos (DEC-UC)
MODELOS DE COMPORTAMENTO E VALORES REAIS DE Mr DE AGREGADOS
BRITADOS NÃO TRATADOS UTILIZADOS EM BASE E/OU SUB-BASE DE PAVIMENTOS
RODOVIÁRIOS
DEC-UC
EST-IPCB
ESTRADA 2006IV CONGRESSO RODOVIÁRIO PORTUGUÊS
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
Grupo de Investigação em Vias de Comunicação
Modelos de Comportamento e Valores Reais de Mr de A. B. não Tratados Utilizados em Base e/ou Sub-base de P. R.
MATERIAIS UTILIZADOS
Calcário• 5 amostras
• Pombal
Granito• 3 amostras
• Braga e Celorico da Beira
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CARACTERIZAÇÃO GEOTECNICA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0 0,1 1,0 10,0 100,0
Abertura (mm)
C
G
76%Micro-Deval seco
1,550,88g/100gAzul de metileno (0/0,075 mm)
0,070,05g/100gAzul de metileno (0/38,1 mm)
6170%Equivalente de areia
2114%Micro-Deval húmido
3733%Los Angeles
00%Expansibilidade
8499%CBR
2,172,29g/cm3Baridade seca máxima
3,53,6%Teor em água óptimo
GranitoCalcário
Valor médio Unid.ParâmetroResultados Análise
Granulométrica
Resultados Ensaios Caracterização
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COMPORTAMENTO MECÂNICO EM LABORATÓRIO
Ensaios triaxiais cíclicos segundo a norma AASHTO TP 46 - 94
• Provetes com 150 mm diâmetro e 300 mm altura
• Condições de compactação
- Condições de aplicação in situ
- Teor em água óptimo e 95 % da baridade seca máxima
• Compactação por
- Vibração
- 6 camadas
- Molde bipartido
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ENSAIO TRIAXIAL CÍCLICO (AASHTO TP 46 - 94)
MÓDULO RESILIENTE
εσ
r
cíclicaMr = MPaε
σr
cíclicaMr = MPa
σcíclica = tensão axial cíclica
εr = deformação axial resiliente
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2,214,22,174,3Granito
2,273,52,173,6Calcário
γd (g/cm3) w (%)γd (g/cm3) w (%)
Condições in situCondições LaboratórioMaterial
CONDIÇÕES DE COMPACTAÇÃO
RESULTADOS
612
498
479
514
425
381
450
414
339
301
273
221
222
196
164
Cond. in situ
453
394
376
392
341
318
352
331
293
259
240
207
214
201
163
Calcário
Cond. Lab.
Módulo resiliente (MPa)
29431710027,6248,2275,8137,915
25028410013,8124,1137,9137,914
23626510010,393,1103,4137,913
24526910020,7186,1206,8103,412
21023110010,393,1103,4103,411
1862171006,962,068,9103,410
21222810020,7186,1206,868,99
19421210013,8124,1137,968,98
1641871006,962,068,968,97
13815310010,393,1103,434,56
1221361006,962,068,934,55
1031161003,531,034,534,54
1021121006,255,962,120,73
911021004,137,341,420,72
80881002,118,620,720,71
Granito(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)
Cond. in situCond. Lab.σcontactoσ ciclicoσmáxσ3 nº ciclos
Materiais Base e sub-base
Seq,
Extensão Vertical
Calcário
0,4 - 1,4 %
Granito 1,2 – 2,4 %
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MODELACÃO DOS RESULTADOS DE Mr
0,9990Mr = 872,65q0,2388σ30,37980,9986Mr = 945,90q0,1954σ3
0,4093
0,9982Mr = 408,43θ0,5482q0,07530,9982Mr = 417,43θ0,5902q0,0193
0,7995Mr = 607,53σd0,52040,7691Mr = 654,05σd
0,5078
0,9945Mr = 366,57θ0,60880,9981Mr = 406,38θ0,6067
0,9213Mr = 770,65σ30,54950,9401Mr = 863,241σ3
0,5521
r2Cond. in situr2Cond. de laboratório
0,9988Mr = 1681,55q0,2696σ30,32150,9973Mr = 973,52q0,1930σ3
0,2543
Granito
0,9981Mr = 883,67θ0,4647q0,13010,9963Mr = 583,98θ0,3672q0,0821
0,8423Mr = 1256,10σd0,51400,8347Mr = 771,22σd
0,3854
0,9857Mr = 744,47θ0,58320,8914Mr = 522,13θ0,4388
0,8898Mr =1488,00σ30,51950,8914Mr = 880,91σ3
0,3916
r2Cond. in situr2Cond. de laboratório
Calcário
Modelo correspondente à melhor simulação e
mais conservador
Mr = 877,37q0,2384σ30,3828
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40100E4
90220E3
245572E2
13501500E1
GranitoCalcário
Percentil 85%Modulo de Def. (MPa)
97,02,214,2Granito
99,72,273,5Calcário
(%)(g/cm3)(%)
GCγdin situwmed
Material
Modulo de Deformabilidade
(FWD)
FWD da Universidade de
Coimbra e da Universidade do
Minho
CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA IN SITU
Resultados controlo da compactação
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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
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Porque são os valores de módulo encontrados no estudo paramétrico tão mais baixos que os obtidos nos ensaios triaxiais
cíclicos e no FWD?
In situ
- Sucção?devida a variações no teor em água da camada após compactação
Ensaio Triaxial Cíclico
- Tensão de confinamento?A tensão de confinamentono ensaio triaxial cíclico é mais elevada do que a instalada numa camada granular não tratada
ANÁLISE DOS RESULTADOS DA MODELAÇÃO
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CONCLUSÕES (a)
■ Os finos de qualquer dos materiais são insensíveis à água, tendoem 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, deacordo 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
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■ 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
CONCLUSÕES (b)
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