A importância dos ensaios 100% em conformidade com as normas DNIT

26/04/2022   |   ARTIGOS AUTORAIS

As normativas definem padrões para a execução de ensaios de laboratórios por diversas questões. A grande missão de uma norma é garantir que os ensaios e resultados obtidos sejam diretamente comparáveis e compatíveis em todo o Brasil.

Além disso, as metodologias de laboratório são definidas por órgãos de extrema competência, que em resumo sempre tentam reproduzir as exigências de campo, através de equipamentos em laboratório, simulando as necessidades técnicas que algum material ou serviço terá que cumprir em campo. 

A seguir vamos transmitir um resumo das duas mais importantes normas de execução de análise de solos para composição de camadas de um pavimento. 

NORMA DNER-ME 162/94

Esta norma técnica estabelece um método para determinar a correlação entre o teor de umidade e a massa específica do solo seco, quando a fração do solo que passa pela peneira de 19mm é compactada com energias de compactação diferentes, usando amostras trabalhadas.

Como as amostras são preparadas? 

Para começar, a amostra recebida é seca ao ar, desmanchada no almofariz pela mão de graal, homogeneizada e reduzida com um repartidor de amostras ou por quarteamento, até se obter uma amostra representativa de aproximadamente 6kg, em casos de solos siltosos ou argilosos é de aproximadamente 7 kg, para solos arenosos e pedregulhosos. A secagem também pode ser realizada por aparelhagem de secagem, desde que a temperatura não seja superior a 60ºC.

Logo depois, a amostra é passada na peneira de 19mm. Caso o material fique retido nesta peneira é procedida a sua substituição pela mesma quantidade em peso do material passando na de 19mm e retido na de 4,8mm, obtida na etapa anterior. 

Como os cálculos são feitos? 

• Umidade

A partir da fase do ensaio, calcular os teores de umidade (h) referente a cada compactação, pela fórmula:

Onde: 

h - teor de umidade em porcentagem

Ph - peso da amostra úmida

PS - pelo da amostra seca em estufa na temperatura de 110ºC, até constância de peso. 

• Massa específica aparente do solo seco compactado

 A) Calcular primeiramente a massa específica aparente do solo úmido, após cada compactação, pela fórmula:

Onde: 

Yh - massa específica aparente do solo úmido, em g/cm³;

Ph - peso do solo úmido

V - volume do solo compactado, em cm³ (capacidade do molde).

B) Determinar, a seguir, a massa específica aparente do solo seco, após cada compactação, pela fórmula:

Onde: 

Ys - massa específica aparente do solo seco, em g/cm³;

Yh - massa específica aparente do solo úmido, em g/cm³;

h - teor de umidade do solo compactado.

• Resultados 

- Curva de compactação

É desenhada marcando-se, em ordenadas, as massas específicas aparentes do solo seco Ys e, em abcissas, os teores de umidades correspondentes, h.

- Massa específica aparente máxima do solo seco

Este valor é determinado pela ordem máxima da curva de compactação.

- Umidade ótima 

É o valor da abscissa correspondente, na curva de compactação, ao ponto da massa específica aparente máxima do solo seco. 

NORMA DNIT 172/2016 - ME

Esta norma fixa os procedimentos para determinação do Índice de Suporte Califórnia (ISC) de solos em laboratório utilizando-se amostras deformadas e não trabalhadas de material que passa na peneira de 19 mm. Está formatada de acordo com a Norma DNIT 001/2009- PRO e cancela e substitui a Norma DNER–ME 049/94.

O documento contém a aparelhagem necessária, o ensaio, o cálculo da expansão, as condições para obtenção dos resultados e apresenta uma curva de compactação. Essa norma visa fixar as condições para determinação do Índice de Suporte Califórnia de solos, utilizando amostras não trabalhadas, ou seja, aquelas que não foram utilizadas nos ensaios. Já a amostra não deformada (mencionada acima) é aquela que se apresenta conforme foi retirada da natureza.

Como são feitos os ensaios?

Para começar, a amostra utilizada deve ser seca ao ar, colocada em um utensílio que serve para moer pequenas quantidades de produtos (almofariz) pela mão de gral, homogeneizada e reduzida, com o auxílio do repartidor de amostras ou por quarteamento, até se obter uma amostra representativa de 6000 g, para solos siltosos ou argilosos, e 7000 g, para os arenosos ou pedregulhosos.

Logo depois, essa amostra é passada em uma peneira. Caso fique algum material retido, ele é substituído pela mesma quantidade passando na peneira de 19 mm e retido na peneira de 4,8 mm, obtido de outra amostra representativa.

O processo é repetido tantas vezes quantos corpos de prova tiverem de ser moldados, que geralmente são cinco.

Cálculos

Primeiramente é calculada a massa específica aparente do solo seco compactado. O cálculo da massa específica aparente do solo seco compactado de cada corpo de prova moldado deve ser realizado da seguinte forma:

a) Determina-se, inicialmente, a massa específica aparente úmida (h) de cada corpo de prova pela fórmula:

Onde:

P’h – massa do solo úmido compactado, obtido como

indicado em 6.1.2, em gramas;

V – volume do solo úmido compactado, em cm3.

b) Em seguida se obtém a massa específica aparente

do solo seco compactado (s) pela fórmula:

Onde:

h – teor de umidade do solo compactado, como indicado

em 6.1.3, em percentagem.

Onde:

Ph – massa do material úmido;

Ps – massa do material seco.

Cálculo do Índice de Suporte Califórnia

O cálculo do Índice de Suporte Califórnia correspondente é feito com base na seguinte tabela: 

As colunas indicam:

Coluna 1 – tempo;

Coluna 2 – penetração ocorrida no tempo especificado;

Coluna 3 – pressão padrão, que é a correspondente a um determinado tipo de pedra britada que apresenta Índice

de Suporte Califórnia de 100%;

Coluna 4 – leituras no extensômetro do anel;

Coluna 5 – pressão correspondente às leituras do anel no gráfico de aferição do mesmo;

Coluna 6 – pressão corrigida;

Coluna 7 – Índice de Suporte Califórnia (ISC).

Nota: 1 kgf/cm2 = 0,1 MPa

Deve-se traçar a curva penetração escala logarítmica x pressão aplicada do pistão.

Resultados 

Determinação da massa específica aparente seca máxima e umidade ótima

Os valores das massas específicas aparentes secas de cada corpo de prova e os valores correspondentes das umidades de moldagem permitem o traçado da curva de compactação do solo.

A ordenada máxima da curva fornece a massa específica aparente seca máxima e a abscissa que lhe corresponde é a umidade ótima do solo.

Determinação gráfica do Índice de Suporte Califórnia final

De preferência, na mesma folha em que se representa a curva de compactação, usando-se a mesma escala das umidades de moldagem, registram-se, em escala adequada, sobre o eixo das ordenadas, os valores dos Índices de Suporte Califórnia obtidos segundo este Método, correspondentes aos valores das umidades que serviram para a construção da curva de compactação anteriormente descrita.

O valor da ordenada dessa curva, correspondente à umidade ótima antes determinada, fornece o Índice de Suporte Califórnia (ISC).

Conclusão:

Quando for contratar qualquer solução para estabilização de camadas de um pavimento, sempre se certifique que os resultados encontrados em laboratório seguem 100% as normativas. Alguns fornecedores alegam que o ensaio deve sofrer alterações e justificam através de necessidades particulares dos produtos ofertado por eles. A execução do ensaio exige que os cilindros dos corpos de prova fiquem 96h submeros em água e que sejam rompidos 15 minutos após pelo motivo de que o solo estabilizado + estabilizante passarão por desafios similares em campo, logo não faz sentido alterar a metodologia para favorecer resultados sendo que o produto na pista passará por situações até piores a depender do clima local e desafios de irregularidade de drenagem e escoamento das águas pluviais. Contate-nos para mais informações e se surpreenda com o nosso profissionalismo e atendimento técnico.