HUKUK BÜRO YÖNETİMİ VE SEKRETERLİĞİ PROGRAMI DERS İÇERİKLERİ
1. SINIF GÜZ DÖNEMİ DERS İÇERİKLERİ
O ensaio de Resistência à Tração (RT) surgiu durante a abertura da Avenida Presidente Vargas, na cidade do Rio de Janeiro, em 1943. A igreja de São Pedro, uma igreja muito antiga, construída em 1732, situava-se bem no centro da futura avenida. A solução imaginada, na época, foi deslocá-la para o lado, usando rolos de concreto com 60 cm de diâmetro (THOMAZ, 2008).
Figura 3.25 - Simulação do deslocamento da igreja sobre rolos (THOMAZ, 2008).
Na época, o engenheiro e professor Fernando Luiz Lobo Carneiro foi designado pela prefeitura para realizar o deslocamento da igreja para o outro lado da avenida. Por isso o ensaio brasileiro de compressão diametral para determinação indireta da RT foi desenvolvido pelo mesmo professor para concreto de cimento (CARNEIRO, 1943 apud THOMAZ, 2008).
A norma utilizada nesta pesquisa para a realização do ensaios de RT foi a DNER-ME 138/94, cujo conteúdo descreve a realização do ensaio de RT para misturas betuminosas. Esperam-se resultados baixos de resistência, já que o RCD e a brita não possuem uma boa coesão. Mesmo assim, os resultados servem de comparação entre a brita e o RCD. Observe-se que também foram feitos ensaios de RT com o RCD misturado à cal e ao cimento, assim como foi feito com os outros ensaios mecânicos.
O ensaio de RT, fácil e rápido de ser executado, consiste na aplicação de duas forças concentradas e diametralmente opostas de compressão em um cilindro que geram tensões de tração uniformes perpendiculares a esse diâmetro. O objetivo é determinar a máxima tensão até o rompimento do corpo de prova. Isso simula o ocorrido na estrutura de um pavimento. Quando um veículo passa por um determinado ponto, a parte inferior da camada abaixo desse ponto passa a ser tracionada.
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O corpo de prova cilíndrico tem aproximadamente 10 cm de diâmetro e 8 cm de altura. A Figura 3.26 mostra o tipo de corpo de prova usado nesse ensaio.
Figura 3.26 - Corpo de prova usado no ensaio de RT (Fonte: Autor).
Antes do rompimento, mede-se a altura (h) do corpo de prova com um paquímetro, em quatro posições diametralmente opostas; adota-se como altura a média aritmética das quatro leituras. Também se deve medir o diâmetro (d) utilizando o mesmo instrumento, em três posições paralelas, e adotar como diâmetro a média entre as três leituras. Após as medições, posiciona-se o corpo de prova na prensa na posição horizontal, como mostra a Figura 3.27.
Em seguida aplica-se uma carga progressivamente, com uma velocidade de aproximadamente 0,8 mm/s, até que se dê a ruptura, por separação das duas metades do corpo de prova, segundo o plano diametral vertical. Anota-se o valor da carga de ruptura (F).
Para o cálculo da resistência à tração ( ) utilizou-se a Equação 3.3.
(3.3)
Onde:
– resistência à tração, MPa; F – carga de ruptura, N;
d – diâmetro do corpo de prova, cm; h – altura do corpo de prova, cm.
3.4.4. Ensaios de Imprimação Betuminosa
A imprimação é uma importante fase na construção de um pavimento. Sendo assim, objetivou-se verificar como o RCD se comporta em relação a essa etapa construtiva, a partir de verificações em laboratório.
Para a realização dos ensaios de imprimação foram moldados corpos de prova utilizando-se um molde adaptado do convencional para o molde Marshall, assim como realizado por RABÊLO (2006). Foram moldados corpos de prova com RCD puro, com 2% de cal e com 2% de cimento. As umidades utilizadas foram HOT-2 (umidade ótima – 2%), HOT (umidade ótima) e HOT+2 (umidade ótima + 2%). Tentou-se moldar também nas umidades HOT-4 (umidade ótima – 4%) e HOT+4 (umidade ótima + 4%), mas os corpos de prova (CP’s) não mostraram consistência satisfatória para receber o ligante. (exemplo ver Figura 3.28).
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Figura 3.28 - Base após compactação na umidade HOT+4 (Fonte: Autor).
A energia utilizada na compactação dos corpos de prova foi a intermediária. Não se realizaram compactações em outra energia, como nos ensaios anteriores, pois no caso específico da imprimação, não havia o objetivo de verificar a influência da energia.
O material betuminoso escolhido para a imprimação dos corpos de prova foi o asfalto diluído CM-30, uma vez que este produto é empregado fortemente na construção dos pavimentos do estado do Ceará. Os asfaltos diluídos são produzidos a partir do CAP e diluentes adequados, no caso do CM-30 utilizado, o CAP apresentou um percentual de 52% e o querosene (diluído do CAP) de 48%.
Os asfaltos diluídos são classificados de acordo com dois parâmetros pelo Departamento Nacional de Combustível (DNC). O primeiro é a velocidade de cura, que pode ser rápida, média e lenta (não são produzidos no Brasil). O segundo é quanto à viscosidade.
O uso do asfalto diluído CM-30 é recomendado para serviços de imprimação em superfícies com textura fechada. A taxa de aplicação para os pavimentos do estado do Ceará, varia de 0,8 a 1,6 1/m2. Nesta pesquisa, as taxas utilizadas foram 0,8; 1,0 e 1,2 l/m², determinadas experimentalmente mediante absorção pela base em 24 horas.
A Figura 3.29 ilustra o fluxograma dos ensaios de imprimação, que foram empregados na presente pesquisa.
Figura 3.29 - Fluxograma dos ensaios de Imprimação Betuminosa.
As amostras foram homogeneizadas e umedecidas até as umidades desejadas e acondicionadas em sacos plásticos, para então serem submetidas ao ensaio de compactação. Para evitar distorções nos valores das umidades das amostras, tomaram-se alguns cuidados durante a preparação, tais como pesagem da água e umedecimento do RCD em quantidades não superiores a 4 kg, para não dificultar a sua homogeneização, que foi feita manualmente.
Foram adotadas as seguintes etapas: (a) a moldagem dos corpos de prova mantidos à temperatura ambiente até perderem cerca de 50% do teor de umidade; (b) os CPs foram varridos para eliminação do pó e irrigados à uma taxa de 0,5 l/m²; (c) após aproximadamente 15 minutos da irrigação, aplicou-se o ligante asfáltico CM-30 e deixou-se novamente à temperatura ambiente por aproximadamente 72 horas; (d) em seguida partiu-se os CPs longitudinalmente e mediu-se com uma régua a penetração em cinco pontos diferentes, (e) calculou-se, por fim, a média entre as cinco medidas.
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As Figura 3.30, 3.31 e 3.32 mostram algumas das etapas mencionadas no parágrafo anterior.
Figura 3.30 - Compactação dos corpos de prova (Fonte: Autor).
Figura 3.31 - Secagem dos corpos de prova (Fonte: Autor).
Por se tratar de um material bastante granular, foi feita uma adaptação do ensaio de compactação em cilindro Proctor para o cilindro Marshall. Esta adaptação fundamentou-se no método DNER-ME 228/94, criado por VILLIBOR (1981). RABÊLO (2006) fez os cálculos para a devida adaptação de cilindros e chegou ao resultado de 28 golpes. Esta quantidade de golpes fornece ao corpo de prova a energia necessária para reproduzir a energia de compactação intermediária utilizada no cilindro Proctor. A Figura 3.33 ilustra o cilindro de compactação Marshall e a saliência que forma a depressão que receberá a imprimação. Já a Tabela 3.6 mostra os dados da adaptação do cilindro.
Figura 3.33 - Cilindro Marshall e base para formação da saliência que recebe o CM-30 (Fonte: Autor).
Tabela 3.5: Dados da adaptação do cilindro (RABÊLO, 2006) CILINDRO ÍTEM PROCTOR MARSHALL Peso do soquete (kg) 4,54 4,54 Altura de queda (cm) 45,72 45,72 Número de camadas 5 1
Número de golpes por camada 26 28
Diâmetro médio (cm) 15 10,1
70
O procedimento adotado para os ensaios de imprimação consistiu na aplicação do ligante CM-30. Enfatiza-se que para cada tipo de mistura (RCD puro, RCD cal e RCD cim) e umidade foram moldados três corpos de prova, a fim de calcular a média aritmética das penetrações. No total, moldaram-se 81 CPs.
3.5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste capítulo foi apresentada toda a metodologia adotada durante a realização dos experimentos, constando dos critérios de escolha dos materiais utilizados, da sua caracterização e dos ensaios mecânicos e imprimação, necessários à obtenção dos resultados do experimento.
No capítulo seguinte são apresentados e discutidos os resultados dos ensaios realizados, com o objetivo de se conhecer os principais fatores que interferem na penetração da imprimação betuminosa.