Solo-Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostra não trabalhada.
Solo-Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostra não trabalhada.
Resumo
Este documento determina o valor do suporte de solos, utilizando amostras deformada não trabalhada, de maneira que passa na peneira de 19mm, correspondente a Umidade ótima e a massa especifica aparente máxima seca.
Sumario
Objetivo
Referencia
Aparelhagem
Amostra
Ensaio
Cálculo
Resultado
Objetivo
Este documento fixa as condições para determinação do Índice de Suporte Califórnia.
Referencia
Aparelhagem
Conjunto de Bronze ou latão, constituído de molde cilindro de 15,2 cm de diâmetro interno e 17,8 cm de altura, com entalhe externo em meio espessura, entalhe inferior interno em meio espessura, e prato de base perfurado com 24 cm de diâmetro com dispositivo para fixação do molde cilíndrico.
Disco espaçador maciço de aço, com 15 cm de diâmetro e 6,40 cm de altura.
Soquete cilindro de bronze ou latão, face inferior plana de altura de queda, de altura de queda de 45,70 cm, com 4,50 Kg de peso e 5,00 cm de diâmetro de face inferir.
Prato perfurado de bronze ou latão, com 14,9 cm de diâmetro e 0,50 cm de espessura, com haste central de bronze ou latão ajustável, constituída de uma parte fixa rosqueada internamente, com a parte superior plana para o contato com o extensômetro.
Tripé porta extensômetro com dispositivo para fixação.
Disco anelar de aço para sobrecarga, dividido diametralmente em duas partes, com 2,27 Kg de peso total com diâmetro externo de 14,90 cm e diâmetro interno de 5,40 cm.
Extensômetro com curso mínimo de 10 mm, graduado em 0,01 mm.
Prensa para Índice de Suporte Califórnia.
Extrator de amostras do molde cilindro, para funcionamento por meio de macaco hidráulico.
Tanque para emerge CBR.
Papel de filtro circular de cerca de 15 cm de diâmetro
Balança de capacidade 20 kg sensível a 5g.
Amostra
A amostra recebida será seca ao ar, destorroada no almofariz pela mão de gral, homogeneizada e reduzida com o repartidor de amostra ou quarteamento, até se obter uma amostra representativa de cerca de 6000 g, para solos siltosos ou argilosos e de 7000 g para solos arenosos ou pedregulhos.
Passa-se esta amostra representativa na peneira de 19 mm, havendo material retiro nesta peneira faz se a substituição por material que passa na 19 e fica retido na de 4,8 mm, obtida de outra amostra representativa. Repete a operação citada quantas vezes corpo de provas serem moldados, geralmente cinco.
Ensaio
Fixa-se a sua base metálica, ajusta se o cilindro sobre o disco espaçador. Em cinco camadas iguais compacta o material referido na amostra de forma que se tenha uma altura de solo compactado de cerca de 12,5 cm, após a compactação.
Cada camada recebe 12 golpes no caso de material de subleito, 26 ou 55 para sub-bases ou base, do soquete caído de uma altura de 47,5 cm, distribuída uniformemente.
Com uma régua biselada rasa se o material na altura exata do moldem, retira o disco espaçador determina a massa do material úmido (Ph) com aproximação de 5 g, inverte, e fixa no prato base perfurados.
Retira se do material excedente da moldagem uma amostra representativa de cerca de 100 g, para determinação da umidade, pesa-se esta amostra e coloca para secar em estufa com temperatura entre 105 a 110 °C até constância de peso, e faz se as pesagens com aproximação de 0,1 g.
Retira se material para determinação da umidade crescente, quantos corpos de provas serem moldados para caracterização da curva de compactação (geralmente cinco).
Procede o cálculo da massa de solo conforme na compactação.
Em cada corpo-de-prova, no espaço deixado pelo disco espaçador será colocado a haste de expansão, com os pesos anelares pesando 4,536 Kg.
Adapta-se, ainda, na haste de expansão, um extensômetro fixo ao tripé porta-extensômetro, colocado na borda superior do cilindro, destinado a medir as expansões ocorridas, que deve ser notado em 24 em 24 horas em porcentagem da altura do corpo-de-prova. Os corpos de provas deverão permanecer imerso em água durante quatro dias.
Terminado o período de embebição, cada molde com o corpo-de-prova será retirado da imersão e deixada escoar a água durante 15 minutos, pesando-se a seguir o conjunto. Findo esse tempo, o corpo-de-prova estará preparado para penetração.
Calculo da expansibilidade é dada em percentagem pela seguinte expressão:
Variação de altura dividido altura do cilindro vezes 100
OBS. A altura do cilindro referida corresponde a parte onde ocupa o solo.
Para esse ensaio é colocado no topo do corpo de prova dentro do moldem cilindro as mesmas sobrecargas utilizada para a expansão.
Leva-se esse conjunto da prensa e faz-se assentamento do pistão de penetração do solo através da aplicação de uma carga de aproximadamente 4,5Kg controlada pelo deslocamento do ponteiro do extensômmetro do anel dinamometrico; zera-se a segui o extensômetro do anel dinamometro e o que mede a penetração do pistão no solo. Aciona-se a manivela da prença com a velocidade de 1,27 mm por min(0,05 pol/min). Cada leitura considerada no extensômetro do anel é função de uma penetração do pistão no solo, e de um tempo especifico para o ensaio.
No gráfico de aferição do anel tem-se a correspondência entre as leituras lidas no extensômetro do anel e as cargas atuais.
Calculo
Massa especifica seca do corpo de prova
Massa úmida = peso úmido / volume
Massa seca = ((massa úmida) / (100 + umidade)) *100
Índice de suporte Califórnia
A pressão corrigida pode ser obtida pela correção da curva pressão-penetração. Consistem em ajustar o ponto zero da curva afim de corrigir os efeitos provenientes da irregularidade da superfície do corpo-de-prova.
O ISC em percentagem para cada corpo de prova é calculado pela formula
ISC= (Pressão Calculada ou Preção Corrigida / Preção padrão) *100
Preção calculada = Leitura no extensômetro * constante do anel dinamômetro.
Exemplo: tempo 2,0min. Leitura 220, constante do anel = 0,0982
Pressão calculada = 220*0,0982 = 21,6
ISC = (21,6/70) *100
OBS. O Índice de Suporte Califórnia (ISC) é o mais alto entre os resultados de 2,54 e 5,08 mm.
Resultados
Determinação da massa específica aparente máxima seca e umidade ótima.
Os valores das massas especificas aparentes secas de cada corpo-de-prova e os valores correspondentes das umidades de moldagem permitem o traço da curva de compactação do solo.
A ordenada máxima da curva fornece a massa especifica aparente máxima seca, e a abscissa que lhe corresponde é a umidade ótima do solo.
Determinação do Índice de Suporte Califórnia Final
Normalmente na mesma folha que se representa a curva de compactação, usando-se a mesma escala das umidades de moldagem, registra-se em escala adequada, sobre eixo das ordenadas, ou valores dos Índice de Suporte Califórnia obtido, correspondente aos valores das umidades que serviram para a construção da curva de compactação.
O valor da ordenada desta curva, corresponde a umidade ótima ates determinada, fornece o Índice de Suporte Califórnia.
