Estabilização química do subleito de estradas: influência do tempo decorrido entre a mistura e a compactação na resistência mecânica de misturas solo-RBI Grade 81

Este artigo aborda o estudo da influência do tempo decorrido entre mistura e compactação na resistência mecânica de três solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, quando estabilizados com 4% de RBI Grade 81, em relação ao peso de solo seco. Um solo residual maduro (solo 1) e dois solos residuais jovens (solos 2 e 3) de gnáisse foram utilizados no presente estudo. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) tempos decorridos entre mistura e compactação: 0, 4, 8 e 24 horas; (ii) energia de compactação: Proctor Modificado; (iii) período de cura das misturas: 7 dias; e (iv) determinação da resistência mecânica: média de três determinações da resistência à compressão não-confinada. Os resultados desta pesquisa indicam que: (i) o tempo decorrido entre mistura e compactação dos corpos-de-prova influenciou significativamente o parâmetro resistência à compressão não confinada das misturas; (ii) 4 horas foi o tempo ótimo entre mistura e compactação para as misturas dos solos 1 e 2 com RBI Grade 81; e (iii) no solo 3, foi observado um melhor resultado para a compactação imediatamente após a mistura.

Avaliação do subleito de rodovias vicinais de baixo volume de tráfego por meio de ensaios geotécnicos

Este artigo aborda a viabilidade técnica do uso de solos locais, preferencialmente os de comportamento geotécnico laterítico, em camadas de reforço do subleito de rodovias vicinais de baixo volume de tráfego, através de ensaios geotécnicos e da classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical). Para este propósito, consideraram-se amostras deformadas de solos coletadas no subleito das estradas VCS 493 e VCS 296, pertencente à malha rodoviária vicinal do município de Viçosa-MG, Brasil. O programa de estudo de laboratório envolveu a realização dos seguintes ensaios: (i) granulometria conjunta; (ii) limites de Atterberg (LL e LP); (iii) massa específica dos grãos do solo; (iv) compactação e CBR realizados na energia do Proctor normal; (v) compactação Mini-MCV; e (vi) perda de massa do corpo-de-prova por imersão em água. Os resultados desta pesquisa possibilitaram verificar que os solos de comportamento laterítico foram enquadrados no grupo LG' na classificação MCT e que, mesmo apresentando valores de Limite de liquidez e Índice de plasticidade elevados, quando compactados na energia do Proctor normal e, conseqüentemente, imersos em água, não apresentaram expansão com valor significativo no ensaio de CBR. Por outro lado, as areias saprolíticas apresentam perda de massa por imersão (Pi) difícil de ser previsto na Metodologia MCT, pois podem apresentar valores muito elevados e baixos, conforme a compacidade atingida durante o processo de compactação dos corpos-de-prova, como pode ser notado no resultado da amostra 8.

Influência da sucção no módulo de resiliência de solos típicos de subleito de pavimentos do Rio Grande do Sul

O presente trabalho apresenta as variações do módulo de resiliência de solos do subleito de pavimento submetidos à trajetórias de secagem e/ ou umedecimento e secagem e umedecimento simuladas em laboratório para quatro solos típicos de subleito de pavimentos do Estado do Rio Grande do Sul. As trajetórias de secagem e ou umedecimento reproduzem as variações de teor de umidade provocadas por alterações ambientais tais como precipitações pluviométricas, evaporação e outros que afetam significativamente os módulos de resiliência. Foram realizadas medidas de sucção “in situ” e determinado o módulo de resiliência nas pistas experimentais da Área de Testes e Pesquisas da UFRGS com a finalidade de comparar os resultados obtidos em laboratório com os de campo. Os resultados demonstraram que as variações ambientais induzem a um comportamento resiliente diferenciado e que o mecanismo desta alteração pode ser compreendido através da relação entre a sucção e o teor de umidade. Este estudo permitiu salientar a influência das condições ambientais nas variações de módulo de resiliência, estabelecendo o efeito da sucção na deformabilidade elástica e no comportamento de pavimentos, em especial no subleito. Estas variações de módulo de resiliência ocasionadas por alterações ambientais podem ser minimizadas através de um sistema de drenagem eficiente para a estrutura do pavimento.

Módulo de resiliência de um solo arenoso e de suas misturas com alcatrão fracionado e cal

O conhecimento do módulo de resiliência dos solos de subleito e dos materiais que compõem as camadas de pavimentos rodoviários é obrigatório para uma análise eficiente de seu comportamento estrutural como um todo. Devido à importância dos materiais granulares como constituintes de camadas de pavimentos rodoviários flexíveis, tem-se evidenciado maior interesse em abordar a sua resposta resiliente e de misturas estabilizadas quimicamente obtidas a partir destes, procurando conhecer o seu comportamento mecânico, sob a ação de cargas repetidas, quando constituintes do pavimento de estradas florestais. Buscou-se, com a realização deste trabalho, identificar o módulo de resiliência de um solo arenoso comum na região de Viçosa-MG, em seu estado natural e quando estabilizado com cal e alcatrão, e propor correlações empíricas entre este e outros parâmetros geotécnicos de fácil obtenção em laboratório.

Sistemas de classificações geotécnicas de solos: estudo de caso aplicado à rodovia não pavimentada vcs 346, Viçosa, MG

Este artigo aborda uma contribuição às classificações geotécnicas tradicionais de solos Unified Soil Classification System (USC), Transportation Research Board System (TRB) e a Metodologia Miniatura, Compactado, Tropical (MCT) para um caso aplicado à rodovia municipal não pavimentada VCS 346, no Município de Viçosa, MG, considerando-se várias amostras deformadas de solos coletadas no subleito da referida via. Os principais objetivos deste estudo residem na contribuição de um banco de dados geotécnicos sobre classificações de solos tropicais, bem como na verificação de possíveis agrupamentos entre os sistemas geotécnicos tradicionais de classificação e a metodologia MCT. O programa de laboratório envolveu a realização dos seguintes ensaios: (i) granulometria conjunta; (ii) limites de Atterberg (LL e LP); (iii) massa específica dos grãos do solo; (iv) compactação Mini-MCV; e (v) perda de massa do corpo-de-prova por imersão em água. Os resultados possibilitaram verificar que, após a classificação das amostras, vários agrupamentos entre os sistemas de classificações geotécnicas tradicionais coincidiram com aqueles já apresentados na metodologia MCT e, considerando a pedogênese da região de Viçosa, MG, para o grupo NG', houve a contribuição dos grupos SC, SM e CL do Sistema USC e do grupo A-4 do Sistema TRB.

Correção granulométrica de solos para aplicações em estradas florestais: estudo de caso com solos da CENIBRA

Este artigo apresenta um procedimento para estudo do comportamento mecânico de três solos oriundos da empresa CENIBRA S. A., localizada na cidade de Belo Oriente, Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em revestimento primário, reforço de subleito e sub-base de estradas florestais, classificados como argila amarela, argila vermelha e areia. Empregou-se, nesta investigação, a técnica de estabilização mecânica de solos com correção granulométrica. O programa de ensaios de laboratório englobou o uso de várias composições percentuais de solos, com base na mistura entre dois deles, de modo a obter um produto final eficiente para aplicações nas estradas florestais da CENIBRA S. A. Trabalhou-se com os percentuais de 60, 70 e 80% de areia e de 20, 30 e 40% das argilas nas composições das misturas, compactando estas na energia do ensaio Proctor Modificado. A melhor resposta mecânica foi obtida pela mistura de 80% de areia e 20% de argila amarela, com capacidade de carga representada pelo ISC de 63%.

Estudo do desempenho de pavimentos flexíveis a partir de instrumentação e ensaios acelerados

Neste trabalho, são apresentados os resultados obtidos em estudos realizados com o propósito de compreender e quantificar o desempenho de estruturas de pavimentos flexíveis em concreto asfáltico submetidas a ensaios acelerados em escala real com um simulador linear de tráfego. Para tornar possível o monitoramento evolutivo da degradação oferecida por pavimentos flexíveis ao longo do tempo, em termos dos mecanismos principais que condicionam a vida de serviço deste tipo de estrutura, foram construídas e instrumentadas seis seções experimentais, das quais duas foram submetidas aos esforços das cargas do tráfego durante o desenvolvimento deste trabalho. O monitoramento das condições funcional e estrutural das pistas experimentais permitiu o estabelecimento de modelos de regressão que reproduzem o desempenho dos pavimentos em termos da evolução do trincamento do revestimento asfáltico, ocorrência de afundamentos em trilha de roda e evolução das tensões verticais no subleito Os pavimentos foram instrumentados com medidores de tensões e deformações instalados em diferentes pontos no seu interior. Analisam-se processos para cálculo de tensões e deformações em estruturas de pavimentos flexíveis com base na interpretação da instrumentação instalada nas pistas experimentais. Foram investigados aspectos relativos à previsão do desempenho estrutural das seções avaliadas, visando trazer subsídios para a estruturação de modelos de previsão de desempenho. Foi confirmada uma tendência logarítmica de crescimento dos afundamentos em trilha de roda com o tráfego acumulado. Conclui-se pela necessidade da identificação de fatores de correção para determinação de tensões através de células de tensão total em solos. Os resultados das avaliações realizadas revelam que os módulos de elasticidade retroanalisados do FWD e da viga eletrônica se mostraram adequados à interpretação do desempenho estrutural dos pavimentos experimentais. Em contrapartida, os módulos de elasticidade derivados de ensaios laboratoriais, realizados em diferentes épocas, não refletiram as condições apresentadas pelos pavimentos no campo.

Utilização de reforço geossintético em vias ferroviárias

This report analyses the use of geosynthetics in railways for subgrade reinforcement and separation of the track layers. Cases of instrumented test sections were studied. These test sections were located in Australia (with geocomposite applications), Brazil (with geotextile and geodrid applications) and China (with geotextile and geodrid applications). Railway design methods using geosynthetics applications were analyzed as well. Based on a studied case for implementation of geosynthetics in a German railway, a railway track was simulated with and without the use of geosynthetics, respectively on PLAXIS v.8 and FERROVIA 3.0 softwares. The performance benefits of the geosynthetics applications in railways were, therefore, confirmed, based on the simulation results

Análise dos resultados do ensaio CBR realizado em condições variadas de umidade pós-compactação

O objetivo deste trabalho é avaliar a influência da variação do teor de umidade no valor do índice de suporte CBR de uma brita estabilizada granulometricamente e de seis solos coletados em rodovias do interior do Estado de São Paulo. Os seis solos estudados foram divididos em três pares, com curvas granulométricas próximas, mesma classificação HRB e USCS, sendo cada par formado por um solo de comportamento laterítico e um solo de comportamento não-laterítico. Os corpos-de-prova foram moldados na umidade ótima e massa específica seca máxima obtidos com os resultados do ensaio de Proctor normal. Os materiais foram analisados sob quatro condições de umidade: sem imersão, após alcançar metade da umidade de estabilização, após quatro e oito dias de imersão. Observou-se a distribuição da umidade interna dos corpos-de-prova para cada uma das situações. Foi analisada a influência do envelhecimento dos materiais solto e compactado por quatro dias e sem imersão, nos resultados dos ensaios de CBR. Com os resultados pôde-se correlacionar a influência da granulometria e da gênese dos materiais nos resultados dos ensaios de índice de suporte CBR nas diversas condições de umidade avaliadas.

Influência da rigidez vertical no comportamento mecânico e dimensionamento da via permanente ferroviária.

A via permanente representa um elemento imprescindível na composição do transporte ferroviário e seu desempenho deve ser adequado, de forma a garantir tanto segurança quanto conforto. Assim, diversos aspectos devem ser analisados ainda na fase de projeto, através de dimensionamentos que confrontem diferentes parâmetros da resposta da via e os limites estabelecidos. Dessa forma, o conhecimento do comportamento mecânico da via, devido aos esforços impostos pela passagem do material rodante, passa a ser essencial no projeto de uma estrutura que garanta os requisitos necessários, sem ser inviável economicamente. Visto que esse comportamento mecânico é muito sensível à rigidez vertical da estrutura, o presente trabalho apresenta análises da influência desse parâmetro na resposta da via e, consequentemente, no seu dimensionamento. Nesse contexto, o trabalho abrange tanto o caso de vias em lastro solicitadas por trens de carga, quanto o caso de vias em laje solicitadas por trens de passageiros em meios urbanos. No primeiro caso são realizados estudos paramétricos, por meio de modelos clássicos e um modelo mecanicista, para a análise de momentos fletores e deflexões nos trilhos, bem como tensões verticais nas camadas de lastro, sub-lastro e subleito. Já no segundo caso, são realizados estudos paramétricos relativos à transmissibilidade e à atenuação de vibrações causadoras de ruído secundário. Também é feita uma análise da influência da rigidez vertical na amplificação dinâmica das cargas estáticas, que pode ser aplicada a ambos os casos citados e até extrapolada para casos de vias de alta velocidade. Os resultados mostraram que aumentos de rigidez vertical resultam em ganhos do ponto de vista de momentos fletores e deflexões nos trilhos, além de maior resistência e capacidade de dissipação de tensões verticais nas camadas de lastro, sub-lastro e subleito. Por outro lado, esses aumentos também levaram a maiores tensões nas camadas subjacentes à grade citadas, além de atenuações de vibrações em menores intervalos de frequência e maiores amplificações dinâmicas das cargas estáticas em vias de alta velocidade. Assim, é mostrado que a influência da rigidez vertical, tanto da via como um todo quanto de alguns elementos específicos, não deve ser analisada de forma genérica, pois, dependendo do parâmetro da resposta da via considerado no dimensionamento, seu aumento pode representar uma influência positiva ou negativa.

Utilização do resíduo grosso do beneficiamento da scheelita em aplicações rodoviárias

Mining is an activity of great economic and social value, assisting in the development of the country. However, it can be extremely harmful to the environment if no proper waste management study exists as mitigation measure its effects. Sample some of these harmful effects are pollution: water, through the seepage of waste into the groundwater; soil; of fauna and flora; sound (due to the noise of machines); visual from the residue stored in the open, changing the local landscape; and air. One way to mitigate environmental impacts caused by mining is the proper management of their waste through their use on highways. To that end, this paper proposes to give an appropriate destination to grit coming from the beneficiation of scheelite, due to mining activity from mining group Tomaz Salustino in Brejuí mine, located in the city of Currais Novos in the state of Rio Grande do Norte. This work was developed in four stages. The first comprised the chemical and mineralogical tests, DRX and FRX in which they sought to discover the composition of the material studied. The next step involved the physical characteristics of the waste by means of specific tests and grinding the solid mass, LL and LP. The third stage included the specific tests applied to the pavement, with the compaction test and test Index Support California. Finally, the fourth stage was the mechanical characterization, represented by direct shear tests, both in the flooded condition and not in flooded condition. The technical feasibility of using the modified energie compacted in layers of subbase power has been verified. In normal and intermediate energies is feasible to use less noble as layers as the subgrade. The incorporation of the waste in layers of road pavements provide an alternative to conventionally used in paving aggregates, providing a proper disposal of tailings from scheelite, as well as environmental preservation

Caracterização de resíduos oriundos do beneficiamento do minério de ferro para uso em pavimentação

Mining in Brazil has a key role in economic and social development, contributing directly to improve the lives of the population. However, the mining activity even if done responsibly and with a proper study of waste management to reduce the impact of its effects, may cause harmful damage to the environment. Other forms of pollution are also caused due to mining activity. The visual pollution caused by the waste storage at open sky, in addition to the noise pollution caused by the excessive noise of the machines both in the extraction of ore, as in processing. An alternative way to lessen the environmental impacts caused by mining is the use of waste in layers that will compose the pavements along the highways. Thus, this work sets out to give a proper disposal of the wastes from the processing of iron ore, resulting from the mining activity of the group of mining Mhag Services and Mining S/A, in the mine of Bonito, located in Jucurutu, a town in the state of Rio Grande do Norte. The residues of the iron ore were stabilized with a granular soil from the city of Macaiba, also in the state of Rio Grande do Norte, which is being used in the duplication of the BR-304 referring to the entitled passage of Reta Tabajara. The present work was developed in three stages, being the first one divided by the chemical and mineralogical tests, by the tests of physical characterization and by the tests of paving for the residues of the iron ore. The second stage corresponds to the same tests being performed for granular soil. The third stage includes the essays abovementioned for three different mixtures of iron ore waste and granular soil, being they: 15% of iron-ore waste and 85% of granular soil, 25% of iron-ore waste and 75% of granular soil, 50% of iron-ore waste and 50% of granular soil. The technical feasibility of using waste from the iron ore beneficiation was checked, compressed in the intermediate energy and modified for use in base layers, sub-base, reinforcement subgrade and subgrade. The incorporation of the residues originating from the improvement of the iron ore in highways will provide an alternative to the use of aggregate conventionally used in the paving, besides preserving the environment.