Influência da energia de compactação nas relações entre o módulo resiliente, CBR e resistência à compressão não confinada de solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais

Abstract

O módulo resiliente é um parâmetro importante para o projeto e análise do comportamento de pavimentos rodoviários flexíveis submetidos às solicitações do tráfego. A determinação do módulo resiliente é realizada através de ensaios triaxiais dinâmicos em equipamentos capazes de aplicar carregamentos cíclicos e de curta duração, que demandam sistemas automáticos de controle e monitoramento e aquisição de dados dos ensaios. Em conseqüência, alguns trabalhos têm procurado estabelecer relações que permitam estimar o módulo resiliente a partir de ensaios mais simples, tais como o CBR e a compressão não confinada. Assim, é importante conhecer a influência da variação da energia de compactação e do teor de umidade em correlações deste tipo. Neste trabalho foram realizados ensaios para a determinação do CBR, resistência à compressão não confinada e módulo resiliente em três solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, compactados nas energias de compactação do Proctor Normal, Proctor Intermediário e Proctor Modificado, nos teores de umidade Wot – 2 %, Wot e Wot + 2 %. Foram utilizados os modelos bilinear e potencial para correlacionar o módulo resiliente com a tensão desvio. Da análise dos resultados foram estabelecidas relações entre o CBR, a resistência à compressão não confinada, o módulo de elasticidade secante a 50 % da tensão de ruptura e o módulo resiliente para vários níveis de carregamento. Na maioria dos casos, essas relações estão associadas a um dado estado de tensão. Os resultados experimentais evidenciam que não é possível estabelecer uma relação única entre tais parâmetros de resistência e deformabilidade para explicar o efeito da variação da energia de compactação. Tais relações devem ser analisadas para cada solo em particular. As evidências experimentais indicam que a energia de compactação exerce grande influência, mas este efeito varia com o nível de tensão, teor de umidade e tipo de solo. Este estudo deve ser estendido para outros solos regionais, de modo a validar as correlações obtidas e ampliar o seu campo de aplicação.

The resilient modulus is an important parameter to design and analysis of flexible road pavement subject to traffic loading. The assessment of resilient modulus is done through dynamic triaxial tests carried out using testing apparatus able to apply cyclic loading in a short period of time, which requires full automated control and data acquisition systems. As a result, many authors have been proposing the development of correlations to estimate the resilient modulus from simple strength tests such as the unconfined compression and CBR. Therefore, it is important to determine the influence of changes in compaction effort and optimum content in such correlations. In this work, determination of CBR, unconfined compression strength and resilient modulus were carried out for three regional soils of Viçosa - Minas Gerais, compacted with water contents of Wot – 2 %, Wot , and Wot + 2 %, and using Normal, Intermediary and Modified Proctor compaction efforts. The variation of resilient modulus with deviatoric stress was studied using bilinear and potential models. Test results were used to develop equations in order to correlate CBR, unconfined compression strength, E50 and resilient modulus, considering different states of stress. Most of these relationships are related to a specific state of stress. Analysis of test results shows that it is not possible to develop a unique relationship for these parameters with the variation of compaction effort. Therefore, such correlations should be studied for each soil. In addition, test data show that compaction effort exerts a significant influence, but such effect is stress level, water content and soil type dependent. This study should be extended to other regional soils in order to validate the developed correlations as well as to broad their practical applications.