Índice de Suporte Califórnia (CBR):

A capacidade de suporte de um solo compactado pode ser medida através do método do índice de suporte, que fornece o “Índice de Suporte Califórnia - ISC” (California Bearing Ratio - CBR), idealizada pelo engenheiro O. J. Porter, no estado da Califórnia - USA.

Trata-se de um método de ensaio empírico, adotado por grande parcela de órgãos rodoviários, no Brasil e no mundo. O objetivo do ensaio é determinar: O índice de suporte Califórnia (CBR) e a expansão (E).

O ensaio CBR consiste na determinação da relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpo de prova de solo, e a pressão necessária para produzir a mesma penetração numa mistura padrão de brita estabilizada granulometricamente. Essa relação é expressa em porcentagem. O ensaio pode ser realizado de duas formas: Moldando-se um corpo de prova com teor de umidade próximo ao ótimo (determinado previamente em ensaio de compactação); Moldando-se corpos de prova para o ensaio de compactação (em teores de umidade crescentes), com posterior ensaio de penetração desses mesmos corpos de prova, obtendo-se simultaneamente os parâmetros de compactação e os valores de CBR.

O ensaio do Índice de Suporte Califórnia foi padronizado no Brasil pela ABNT: NBR 9895/87.

Na Tabela 1 são apresentadas as cargas unitárias padrões relacionadas com as respectivas profundidades de penetração. O CBR (carga unitária de ensaio / carga unitária padrão) é em geral baseado na relação de cargas obtidas para a penetração de 2,5 mm do pistão na amostra. Entretanto, se a relação referente à penetração de 5 mm for maior, este será o número adotado para o CBR. Na Tabela 2 é correlacionada a classificação do solo, segundo os sistemas unificado e AASHTO, com o número de CBR.

A capacidade de suporte de um solo compactado pode ser medida através do método do índice de suporte, que fornece o “Índice de Suporte Califórnia - ISC” (California Bearing Ratio - CBR), idealizada pelo engenheiro O. J. Porter, no estado da Califórnia - USA.

Trata-se de um método de ensaio empírico, adotado por grande parcela de órgãos rodoviários, no Brasil e no mundo. O objetivo do ensaio é determinar: O índice de suporte Califórnia (CBR) e a expansão (E).

O ensaio CBR consiste na determinação da relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpo de prova de solo, e a pressão necessária para produzir a mesma penetração numa mistura padrão de brita estabilizada granulometricamente. Essa relação é expressa em porcentagem. O ensaio pode ser realizado de duas formas: Moldando-se um corpo de prova com teor de umidade próximo ao ótimo (determinado previamente em ensaio de compactação); Moldando-se corpos de prova para o ensaio de compactação (em teores de umidade crescentes), com posterior ensaio de penetração desses mesmos corpos de prova, obtendo-se simultaneamente os parâmetros de compactação e os valores de CBR.

O ensaio do Índice de Suporte Califórnia foi padronizado no Brasil pela ABNT: NBR 9895/87.

Na Tabela 1 são apresentadas as cargas unitárias padrões relacionadas com as respectivas profundidades de penetração. O CBR (carga unitária de ensaio / carga unitária padrão) é em geral baseado na relação de cargas obtidas para a penetração de 2,5 mm do pistão na amostra. Entretanto, se a relação referente à penetração de 5 mm for maior, este será o número adotado para o CBR. Na Tabela 2 é correlacionada a classificação do solo, segundo os sistemas unificado e AASHTO, com o número de CBR.

Ensaio de compactação

Ensaio de Compactação – Proctor Normal (Intermediário) e Modificado.

Segundo Barros (1997), vários tipos de obras em solos, tais como construções de estradas de rodagem, barragens, muros de arrimo e aeroporto exigem movimentos de terra (terraplenagem) constituídos por cortes e aterros executado pelo homem. Os solos destinados aos aterros deverão ser, invariavelmente, compactados.

A COMPACTAÇÃO do solo é desejável por 3 razões primordiais:

1 – Diminuir a compressibilidade do solo, a fim de evitar recalques excessivos.

2 – Aumentar a resistência ao cisalhamento.

3 – Diminuir a permeabilidade

A compactação de um solo é a sua densificação por meio de equipamento mecânico, geralmente um rolo compactador, embora, em alguns casos, como em pequenas valetas, até soquetes manuais possam ser empregados.

Um solo, quando transportado e depositado para a construção de um aterro, fica num estado relativamente fofo e heterogêneo e, portanto, além de pouco resistente e muito deformável, apresenta comportamento diferente de local para local. A compactação tem em vista estes dois aspectos: aumentar a intimidade de contato entre os grãos e tornar o aterro mais homogêneo. O aumento da densidade ou redução do índice de vazios é desejável não por si, mas porque diversas propriedades de solo melhoram com isto (PINTO, 2002).

A compactação é empregada em diversas obras de engenharia, como os aterros para diversas utilidades, as camadas constitutivas dos pavimentos, a construção de barragens de terra, preenchimento com terra do espaço atrás de muros de arrimo e preenchimento das inúmeras valetas que se abrem diariamente nas ruas das cidades. O tipo de obra / solo disponível vão ditar o processo de compactação a ser empregado, a umidade em que o solo deve se encontrar na ocasião e a densidade a ser atingida, tendo como objetivos reduzir futuros recalques, aumentar a rigidez e a resistência do solo, reduzir a permeabilidade, etc.

O inicio da técnica de compactação é creditada ao engenheiro norte americano Proctor que, em 1933, publicou suas observações sobre compactação de aterros, mostrando que, aplicando-se certa energia de compactação, a massa específica resultante é função da umidade em que o solo estiver. Quando se compacta com umidade baixa, o atrito entre as partículas é muito alto e não se consegue uma significativa redução de vazios. Para umidades mais elevadas, a água provoca certo efeito de lubrificação entre as partículas, que deslizam entre si, acomodando-se num arranjo mais compacto.

Na compactação, as quantidades de partículas e de água permanecem constantes; o aumento da massa especifica corresponde à eliminação de ar dos vazios. A saída do ar é facilitada porque, quando a umidade não é muito elevada, o ar se encontra em forma de canalículos intercomunicados. A redução do atrito pela água e os canalículos permitem uma massa específica maior quando o teor de umidade é maior. A partir de certo teor de umidade, entretanto, a compactação não consegue mais expulsar o ar dos vazios, pois o grau de saturação já é elevado e o ar está ocluso. Há, portanto para a energia aplicada, certo de teor de umidade denominado umidade ótima, que conduz a massa especifica seca máxima.

Dos trabalhos de Proctor surgiu o Ensaio de Compactação, universalmente padronizado, que é mais conhecido como ensaio de Proctor. O ensaio de Proctor foi padronizado no Brasil pela ABNT: NBR 7.182/86.

Os ensaios de Proctor Normal e Proctor Modificado se enquadram na categoria da compactação dinâmica, e são comercialmente, os de uso mais comum em laboratórios de solos.

No controle da compactação em campo é comum o emprego das seguintes técnicas: Fiscalização do número de passadas do equipamento de compactação, da espessura da camada e da umidade. Também é realizada a observação cuidadosa do produto final, isto é, o grau de compactação, o desvio de umidade e o índice de vazios da camada compactada. Tudo isso baseado nos resultados dos ensaios de laboratório.