Obras civis: Modelo


Solos de Comportamento Não Laterítico



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2.2. Solos de Comportamento Não Laterítico

Os solos de Comportamento Não Laterítico para emprego em SBG devem apresentar:



  • Diâmetro Máximo de 50,8mm (2”)

  • CBR (DNER-49 com a energia do DNER-ME 129  B  26 golpes – Proctor Intermediário, ou outro indicado no Projeto)  20%

  • Expansão no CBR  1,0%

  • Índice de Grupo (IG) = zero

  1. EQUIPAMENTO

3.1. Todo o equipamento deve ser cuidadosamente examinado pela Fiscalização, devendo dela receber a aprovação, sem o que não será dada ordem de serviço. O equipamento mínimo é o fixado no Contrato.

3.2. A Usina de Solos (ou “Central de Mistura”) deverá ser constituída essencialmente do seguinte:

Silos – para os diversos componentes, providos de bocas de descarga e equipados com dispositivo que permita graduar o escoamento;

Transportadores de Esteiras – que transportam os componentes da mistura, já nas devidas proporções, até a unidade misturadora;

Unidade Misturadora – tipo “pug-mill”, constituído usualmente de uma caixa metálica tendo no seu interior, como elementos misturadores, dois eixos que rodam em sentido contrário, providos de uma chapa em espiral ou de pequenas chapas fixadas em hastes, e que, devido ao seu movimento, forçam a mistura íntima dos materiais, ao mesmo tempo que a fazem avançar até a saída da unidade;

Reservatório de Água e Canalização – que permitam armazenar e espargir a água sobre o solo durante o processo de mistura;

Unidade de Carregamento – constituída de um silo abastecido por “transportadores de correia” ou “elevadores de canecas”, e colocado de modo que o caminhão transportador possa receber a mistura por gravidade;

Em suma, a Usina de Solos deve ser capaz de produzir uma mistura homogênea de solos e britas, no teor de umidade requerido, e de depositá-la sem segregação no caminhão transportador. Deve-se exigir uma capacidade de produção horária entre 150 e 500 t.



3.3. O Distribuidor de Solos deve ser capaz de receber a mistura dos caminhões basculantes e espalhá-la na pista, sem segregação, numa espessura constante tal, que após a compactação, se situe entre 10,0 e 22,0cm.

3.4. A motoniveladora deve ser suficientemente potente para destorroar, misturar e homogeneizar massas, cujas espessura após a compactação possam atingir até 22,0cm, e de conformar a superfície acabada dentro das exigências da Especificação.

3.5. A Grade de Discos, rebocada por um conveniente Trator de Pneus deve ser capaz de complementar os trabalhos de “destorroamento”, “mistura” e “homogeneização do teor de água” iniciados pela Motoniveladora. Poderão ser usados dispositivos tipo “Pulvimixer”.

3.6. Os Caminhões Distribuidores d’água deverão ter capacidade suficiente para evitar o transtorno ocasionado por um número excessivo de unidades. Em qualquer hipótese não será aceito uma unidade com capacidade menor que 4.000 litros.

3.7. Poderão ser usados isoladamente ou em combinação os dois seguintes tipos de Rolos Compactadores:

  • Rolo Pé-de-Carneiro Vibratório (pata curta) – autopropulsor, com controle de frequência de vibração compatível com os tipos de materiais a compactar;

  • Rolo Liso Vibratório – autopropulsor, com controle de frequência de vibração compatível com os tipos de materiais a compactar; e

Outros tipos aprovados pela Fiscalização podem ser usados.

O Rolo Pneumático é geralmente usado na operação de acabamento

4. EXECUÇÃO

Quando houver mistura de mais de 3 componentes, essa mistura terá de ser necessariamente feita em Usina de Solos.

A mistura de até 3 componentes pode ser opcionalmente feita na pista, exceto quando um deles for brita quando a usinagem é obrigatória.

4.1. Execução Sem Mistura ou Com Mistura na Pista

A execução de SBG sem mistura ou com mistura na pista envolve basicamente as seguintes operações:



  • Espalhamento

  • Homogeneização dos Materiais Secos

  • Umedecimento ou Aeração e Homogeneização de Umidade

  • Compactação

  • Acabamento

  • Liberação ao Tráfego

4.1.1. Espalhamento

O espalhamento dos materiais depositados na plataforma se fará com motoniveladora. O material será espalhado de modo que a camada fique com espessura constante. Não poderão ser confeccionadas camadas com espessuras compactadas superiores a 22,0cm nem inferiores a 10,0cm. No caso de 2 materiais será feito primeiramente o espalhamento do material de maior quantidade e sobre essa camada espalhar-se-á o outro material. Idem para 3 componentes.

4.1.2. Homogeneização dos Materiais Secos

O material espalhado será homogeneizado com o uso combinado de grade de disco e motoniveladora. A homogeneização prosseguirá até que visualmente não se distinga um material do outro. A pulverização dos materiais é fundamental.

4.1.3. Umedecimento (ou Aeração) e Homogeneização da Umidade

Para atingir-se a faixa do teor de umidade na qual o material será compactado, serão utilizados carros tanques para umedecimento, motoniveladora e grade de discos para homogeneização da umidade e uma possível aeração. A faixa de umidade para compactação terá como limites (hot – x)% e (hot + y)% onde hot, x e y são aquelas indicadas pelo Projeto com a “curva CBR x h”. Isso não ocorrendo, a hot será obtida, juntamente com a Ds,máx – massa específica aparente seca máxima como indicado no item 6.2.2., sendo a faixa: (hot – 2,5)% e (hot + 0,5)%, ou com x e y encontrados. É muito importante uma perfeita homogeneização da umidade para uma boa compactação.

4.1.4. Compactação

A compactação deve ser executada com rolo pé-de-carneiro vibratório (pata curta) autopropulsor e/ou rolo liso vibratório autopropulsor podendo-se usar no acabamento rolo pneumático.

Deverá ser elaborada para um mesmo tipo de material uma relação na pista entre o “número de coberturas do rolo versus Grau de Compactação” para se determinar o número necessário de “coberturas” (passadas num mesmo ponto) para atingir o GC especificado.

Cuidados especiais deve-se Ter com alguns tipos de misturas solo-brita quanto a energia de compactação. Esses materiais podem geralmente ser compactados com uma energia de compactaçãoEn superior a do Proctor Intermediário (PI – 26 golpes) com grande vantagem, pois se consegue um CBR bem mais elevado com um pequeno acréscimo de En no campo. É usual o emprego de En = 1,5(PI) = 1,5 x 26 = 39 golpes, podendo-se mesmo atingir a En do Proctor Modificado (PM – 55 golpes) – (ver item 6.2.2.).

4.1.5. Acabamento

A operação de acabamento será executada com motoniveladora, conjuntamente com rolos compactadores usuais, que darão a conformação geométrica longitudinal e transversal da plataforma, de acordo com o Projeto.

Só será permitida a conformação geométrica por corte.

4.1.6. Liberação ao Tráfego

Após a verificação e aceitação do intervalo trabalhado, o mesmo poderá ser entregue ao tráfego usuário.

O intervalo de tempo que uma sub-base granular pode ficar exposta ao tráfego usuário é função de várias variáveis, tais como:



  • Umidade do material, que pode ser mantida através de molhagem com carros tanques.

  • Coesão do material

  • Condições metereológicas, onde o excesso de umidade e condições de escoamento podem danificar rapidamente a camada.

  • A intensidade do tráfego

Em princípio, é vantajoso expor a Sub-base Granular ao tráfego usuário durante o maior tempo possível, quando se tem a oportunidade de aumentar seu “grau de compactação” e de se observar seus defeitos.

4.2. Execução com Mistura em Usina

A mistura deve sair da Usina de Solos perfeitamente homogeneizada, num teor de umidade tal que, após o espalhamento na pista, esteja dentro da faixa de “teor de umidade de compactação”.

O transporte da mistura da Usina para a pista deve ser feita em caminhões basculantes, ou outros veículos apropriados, tomando-se precauções para que não perca ou adquira umidade (água de chuva). No espalhamento com motoniveladora husina(%)  (hot + 2)%.

A mistura em usina deve preferencialmente ser espalhada com um Distribuidor de Solos. No caso de espalhamento com motoniveladora pode se tornar difícil o enquadramento na faixa de “teor de umidade para compactação”. Deve-se, então, dispor de carro tanque distribuidor de água, grade de discos, e motoniveladora para, caso seja necessário, umedecimento (ou aeração) e homogeneização.

O espalhamento deve ser feito de modo a conduzir a uma camada de espessura constante, com espessura compactada no máximo de 22,0cm e no mínimo de 10,0cm.

A compactação, o acabamento e a liberação ao tráfego serão realizadas como na execução da pista.

5. PROTEÇÃO AMBIENTAL

Os cuidados a serem observados visando a proteção do meio ambiente, no decorrer das operações destinadas a execução da camada de sub-base estabilizada granulometricamente são:



5.1. Na exploração de jazidas:

5.1.1. O desmatamento, destocamento e limpeza serão feitos dentro dos limites da área a ser escavada e o expurgo retirado, rico em matéria orgânica deverá ser estocado de forma que, após a exploração da jazida, este solo orgânico possa ser espalhado na área escavada para reintegrá-la à paisagem;

5.1.2. Não é permitida a queima da vegetação removida;

5.1.3. Deve ser evitada a localização de jazidas em áreas de mananciais, de aptidão agrícola, bem como é proibido em reservas florestais, ecológicas ou de preservação cultural, ou mesmo nas proximidades quando houver perigo de danos a estas áreas;

5.1.4. As áreas das jazidas, após a escavação, deverão ser recuperadas com suavização dos taludes, após a escavação, de modo a reincorporá-las ao relevo natural. Esta operação deve ser executada antes do espalhamento do solo orgânico conforme já descrito. Deverão seguir as recomendações preconizadas na DERT-ES-T-05/00 e DER-ISA-05/96 – orientações ambientais para instalação e operação de jazidas e caixas de empréstimos.

5.1.5. As estradas de acesso deverão seguir as recomendações da DERT-ES-T-02/00.

5.2. Na exploração de pedreiras:

5.2.1. O produto de britagem somente será aceito após a contratada apresentar a licença ambiental de operação da pedreira à supervisão ambiental, que arquivará cópia da licença junto ao livro de ocorrências da obra;

5.2.2. Evitar a localização da pedreira e das instalações de equipamentos de britagem em área de preservação ambiental;

5.2.3. Planejar adequadamente a exploração da pedreira de modo a minimizar os danos inevitáveis durante a exploração e a possibilitar a recuperação ambiental, após a retirada de todos os materiais e instalações de equipamentos;

5.2.4. Não provocar queimadas como forma de desmatamento;

5.2.5. As estradas de acesso deverão seguir as recomendações do DERT-ES-T 02/00 – caminhos de serviço e DERT-ISA- 02/96 – orientações ambientais para abertura de trilhos, caminhos de serviço e estradas de acesso;

5.2.6. Deverão ser construídas, junto as instalações de britagem, bacias de sedimentação para retenção de pó de pedra eventualmente produzidos em excesso ou por lavagem da brita, evitando seu carreamento para os cursos d’agua;

5.2.7. Caso a brita seja adquirida de terceiros, exigir documentação atestando a regularidade das instalações, assim como, sua operação, junto ao órgão ambiental competente.

5.3. Na execução

5.3.1. Os cuidados para proteção ambiental se referem à disciplina do tráfego e do estacionamento dos equipamentos;

5.3.2. Deve ser proibido o tráfego desordenado dos equipamentos fora do corpo estradal, para evitar danos desnecessários à vegetação.

5.3.3. As áreas destinadas ao estacionamento e aos serviços de manutenção dos equipamentos, devem ser localizadas de forma que resíduos de lubrificantes e/ou de combustíveis, não sejam levados até os cursos d’água.

6. CONTROLE TECNOLÓGICO E CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO

6.1. Materiais

A Condição essencial é que os materiais empregados na Sub-Base Granular tenham características satisfazendo a esta Especificação e às Especificações Complementares e Particulares adotadas no Projeto.

6.1.1. Controle do Comportamento Laterítico do Solo

Esse controle será feito por Jazida de Solo no início de sua exploração através de inspeção visual. E em caso de dúvida sobre a natureza do comportamento do solo serão colhidas N = 9 amostras em pontos estratégicos e, com cada uma delas, moldado um cp CBR (PM – 55 golpes) para a determinação da expansão. Sendo Xi o resultado de uma amostra, X a média aritmética e s o desvio padrão, se:



onde:

fica confirmado o comportamento laterítico. Em caso contrário, os ensaios deverão ser repetidos ou ampliados e, persistindo a desobediência à inequação acima, o solo da Jazida será considerado de comportamento não laterítico.

6.1.2. Controle do Diâmetro Máximo da Partícula

Será verificado, antes da compactação, visualmente e em caso de dúvida com uma peneira de malha 50,8mm (2”) o diâmetro das partículas, devendo ser retiradas as de diâmetro superior.

6.1.3. Controle do Índice de Grupo (IG) – Granulometria (GR) – LL – IP

O IG de um solo é calculado em função de sua GRLL IP , só sendo especificado para solos de comportamento não laterítico. Contudo, como se faz necessário o conhecimento de GRLL IP para o Registro Tecnológico, devem ser feitas essas 3 determinações para os dois tipos de solos.

No Projeto a extensão de Sub-Base Granular é dividida em Intervalos Homogêneos (IH), a cada um deles correspondendo uma determinada: Jazidas de Solos – Mistura de Solos – Mistura de Solo com Brita (Solo-Brita). A extensão de um IH pode variar entre grandes limites, geralmente entre 2km e 25km.

Colhe-se para cada IH amostras espaçadas no máximo de 300m, sendo N = 9 o número de amostras por IH, do material homogeneizado a seco na pista, ou no caso de usina, na correia transportadora entre o último silo e o misturador, com intervalos correspondentes ao máximo de 300m (dependendo da homogeneidade do material).

Serão, então, realizados em cada amostra os ensaios de: GRLL IP e calculado o respectivo IG.

Se em todos os resultados individuais IG = 0 o segmento examinado será “aprovado” (AP) para IG.

Se em algum resultado individual se verificar (após, inclusive, a repetição dos ensaios) para um solo não laterítico IG  0 então –

a Fiscalização interromperá a exploração da Jazida de Solos correspondente (supondo a SBG sem mistura), das jazidas de Solos (SBG com mistura) e da usina de Solos se for o caso, reestudando as proporções da mistura e cada jazida de Solo envolvida.

Se for verificado que o ponto defeituoso corresponde apenas a uma pequena zona restrita ou ao fundo da jazida considerada, substitui-se o material correspondente (já compactado ou não) continuando-se com a Jazida. Se tal não se der faz-se um reestudo da Jazida com pelo menos 9 coletas de amostras para os ensaios de IG. Se houver pelo menos um IG  0 a Jazida de Solos “pura” será considerada “não aprovada” (NAP), podendo-se tentar usá-la com mistura.

6.1.4. Controle do Índice de Suporte Califórnia (CBR) e da Expansão (no CBR)

Aproximadamente nos mesmos pontos onde foram colhidas as amostras para ensaios de GR, LL, e IP serão colhidas na pista (inclusive Mistura em Usina), imediatamente antes da compactação e após a verificação e aprovação do teor de umidade na pista, amostras para o ensaio CBR com expansão (na energia do Projeto ou do item 6.2.2) a cada no máximo 300m, enviadas para o laboratório de Campo em sacos plásticos (teor de umidade constante).

Para N = 9 amostras correspondentes a um segmento pertencente a um determinado IH (um certo material) de no máximo 300m x 9 = 2.700m encontrando-se:



(Laterítico e não Laterítico)

(Laterítico)

(não Laterítico)

O segmento examinado é considerado “aprovado” (AP) para CBR e Expansão.

Em contrário, o segmento examinado é considerado “não aprovado” (NAP), devendo seu material ser substituído (inclusive com adição de materiais). Neste caso, deve-se novamente e do mesmo modo executar os ensaios para: IGCBR/Expansão. Note-se que sobre um segmento NAP não se pode construir a camada sobrejacente.

6.2. Execução

A condição essencial para garantir uma boa execução é que o Grau de CompactaçãoGC atinja o mínimo especificado.

Pode-se evitar aborrecimentos e prejuízos evitando-se levar para a pista materiais fora do especificado, ou seja, fiscalizando-se a Exploração de Jazidas, conforme detalhado a seguir.

6.2.1. Exploração de Jazidas de Solos

A Fiscalização manterá permanentemente na obra um “Fiscal de Jazida” que visitará, em todos os dias trabalháveis, as Jazidas de Solos e as pedreiras em exploração, observando o modo de exploração e a natureza dos materiais obtidos. Cuidados especiais serão dedicados a evitar que sejam cavados “fundos de Jazidas” com solos diferentes dos indicados no Projeto.

O “Fiscal de Jazida” deverá impedir que materiais suspeitos sejam transportados para a Pista. Quaisquer fatos considerados graves deverão ser comunicados ao “Engenheiro Fiscal”, que ajuizará sobre a necessidade ou não de suspender os serviços de exploração, e que tomará as providências julgadas cabíveis.

6.2.2. Determinação no Campo da Faixa de Umidade de Compactação e da Ds,máx consideradas Padrão

Para a Sub-Base Granular o Projeto deve definir, entre outras, as seguintes características:



  1. A Energia de Compactação (número de golpes) – En;

  2. A Faixa de Umidade de Compactação (hot – x)% a (hot + y)%;

  1. A Massa Específica Aparente Seca Máxima (Ds,máx).

Nota: A Massa Específica Aparente Seca MáximaDs,máx embora também definida no Projeto deve, para uma melhor precisão da determinação do Grau de Compactação (GC), ser determinada no Campo.

Se não houver definição de Projeto no que se refere a a) e b), deve-se:

A.1) Mistura em Usina (Solo-Brita ou Mistura de 2 ou mais Solos)

No início dos serviços, quando já houver sido estocada uma quantidade razoável dos materiais constituintes e já ter sido testada a Usina de Solos, executa-se com uma amostra colhida na correia transportadora, entre o último silo e o misturador, o ensaio de compactação/CBR (DNER-ME 49) com entretanto as umidades (h) determinadas com o Speedy (DNER-ME 52) ou com o álcool (DNER-ME 88), de modo a se obter 3 curvas de compactaçãoEn (golpes: 26, 39 e 55 golpes), uma para cada energia, com 5 pontos cada. Levando-se em conta o CBR necessário, a Fiscalização escolhe uma das 3 energias de compactação. Com a energia En escolhida, ou com a definida no Projeto, determina-se uma curva de compactação/CBR (com 5 pontos) pelo DNER-ME 49), as umidades com Speedy (DNER-ME 52) ou álcool 9DNER-ME 88). Determina-se, então, o hot e adota-se para a faixa de umidade de compactação o intervalo (hot – 2,5)% a (hot + 0,5)%, ou de preferência, obtendo-se os valores de x e y das curvas Ds x h e CBR x h (note-se que na Fig. 10 do DNER-ME 49 os máximos de Ds e de CBR ocorrem para um mesmo hot, enquanto usualmente o CBRmáx ocorre para um h hot).

A Fiscalização pode, então, fixar os valores de x e y contanto que sempre se tenha: x 0,5%, y 0,5% e 3,0% (x + y) 4,0%.

A Ds,máx obtida na citada curva de compactação/CBR com energia En será a considerada como padrão para o controle do Grau de Compactação GC.

A curva de compactação/CBR será repetida aproximadamente cada 500m (0,5km) de extensão de SBG, ou a cada 100m (0,1km) se for notada heterogeneidade no material, definindo-se assim o domínio da Ds,máx padrão para um segmento uniforme de determinada dimensão.

A.2) Mistura na Pista – Igual ao procedimento A.1 com a seguinte diferença: a amostra para o traçado da curva compactação/CBR é colhida após a homogeneização a seco na pista a cada 300m (0,3km), ou a cada 100m (0,1km) se for notada heterogeneidade no material, devendo-se “amarrar” cada local da coleta a uma estaca inteira.

6.2.3. Controle do Teor de Umidade de Compactação (hc)

Serão feitas n determinações aleatórias de hc imediatamente antes da compactação de um segmento uniforme a compactar ao qual

corresponde uma faixa de umidade de compactação (hot – x) a (hot + y) definida no Projeto ou como no item 6.2.2, sendo n

Determina-se hc com o mesmo método usado em 6.2.2 (Speedy ou álcool) e se hot for definido em Projeto (em estufa) deve-se fazer a correlação com o Speedy ou com o álcool.

Só será permitida a compactação do segmento se todos os hc estiverem no intervalo definido no Projeto ou no item 6.2.2..

6.2.4. Controle do Grau de Compactação – GC



GC é definido como a relação percentual entre a massa específica aparente seca (Ds), geralmente chamada de “densidade aparente seca”, e a massa específica aparente seca máxima Ds,máx (ou “densidade aparente seca máxima”) de referência.


Ds – obtida ïn situ” (DNER-ME 92, frasco de areia – speedy ou alcool, o adotado em 6.2.2).
Ds,máx – obtida como em 6.2.2 (para o segmento uniforme a compactar)


A cada no máximo 100m de pista, na ordem: bordo direito – eixo – bordo esquerdo – bordo direito, etc., a 40cm do bordo da plataforma de SBG determina-se a Ds “in situ” e considerando-se a Ds,máx correspondente (a pertencente ao segmento uniforme a executar no qual se faz a determinação de Ds “in situ”) determina-se o GC. No caso de misturas na Pista o ensaio de Ds “in situ” deve ser realizado exatamente no local de onde se retirou a amostra para Ds,máx.

Para que uma certa extensão de Sub-Base Granular seja considerada “aprovada” (AP) é necessário que em todos os seus n pontos ensaiados tenha-se GC  100%.

Em caso contrário a extensão de Sub-Base Granular é considerada não aprovada (NAP), não sendo liberada a execução da camada sobrejacente. Nesse caso, o Engenheiro Fiscal mandará repetir os ensaios e, continuando a desaprovação dever-se-á escarificar e recompactar a extensão de influência de cada ponto considerado deficiente, todos os ônus por conta da Construtora.

Após a obtenção de cada N = 9 resultados, calcular-se-á o desvio padrão

, considerando-se a compactação homogênea se s  1,6.

Se após 4 conjuntos de N = 9 resultados, consecutivos ou acumulados, a inequação acima não for satisfeita, o ‘Engenheiro Fiscal” paralisará o serviço de compactação e procederá a um minucioso exame dos equipamentos e da técnica de execução empregadas, tomando então as medidas julgadas cabíveis.

6.2.5. Registro do Controle Tecnológico

Todos os resultados obtidos no Controle Tecnológico serão anotados, acompanhados das observações pertinentes à performance dos serviços, de modo que na conclusão da Pavimentação sejam preenchidas as fichas e gráficos de acordo com modelos fornecidos pelo DERT-CE, assinados pelo Engenheiro Fiscal e pelo Engenheiro Encarregado da Construção.



Para cada Jazida ou Tipo de Material deverão ser calculados estatisticamente todas as características obtidas nos ensaios, de modo se poder compará-las com as do Projeto.

O Registro do Controle Tecnológico é muito importante para o Gerenciamento do Pavimento.

7. CONTROLE GEOMÉTRICO E CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO




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