Determinao do mdulo de deformao (E), mdulo de rigidez(K), atravs do ensaio de carga com placa. O mdulo de deformao uma das propriedades mais importantes do solo, em termos de engenheiria, para o controlo da compactao na construo de uma estrada. Isto um parametro requirido para projectar os pavimentos. tradicionalmente determinado por ensaios de carga com placa, realizados no local, incluindo ensaiosestticos e dinmicos. O objectivo do ensaio de carga com placa determinar a curva carga/deformao e com base nesta curva de deformao e capacidade de carga avaliar o solo. Ensaio de carga com placa esttico No ensaio de carga com placa esttico, o subsolo comprimido pela placa circular com ajuda de um controlo de presso. A carga ser aplicada e retirada em cada nvel de carga. O valor mdio das presses verticais acima da placa circular e os valores vo sendo registados num diagrama chamado curva carga-deformao. A partir desta curva retira-se o mdulo de deformao E e o mdulo de rigidez K determinado.O mdulo de deformao uma caracterstica quantitativa pra a ductilidade de uma camada. O seu valor calculado com a ajuda da curva carga-deformao, utilizando o primeiro e segundo carregamento atravs da inclinao da secante entre os pontos0.3 lmax e 0.7 lmax: lmaxTenso mxima normal de primeiro carregamento em MN/m2 EvMdulo de deformaodo subsolo em MN/m2 dDimetro do pratocircular de carga em mm Diferena entre 0.3 lmax e 0.7 lmax sDiferena da deformao determinada para 0.3 lmax e 0.7 lmax O mdulo de rigidez umapropriedade necessria para a determinao dascaracterstica do solo sob a superfcie de carga. Isto determinado atravs da curva carga-deformao. Ks obtem-se: (Mdulo varivel com o dimetro da placa) - Testes standard: DIN 18174,AFNOR NF P94-117-1 e ASTM D1195-93. Este testes so mtodos diferentes de executar o mesmo ensaio. O DIN 18174 foi concebido pelo German Institute for Standardization, oAFNOR NF P94-117-1 uma norma francesa elaborada pela Association franaise de Normalisation e o ASTM D1195-93 uma norma Norte Americana elaborada pela American Society for Testing and Materials. Procedimento de ensaio - Preparao do local de teste Para o ensaio de carga com placa, necessrio haver uma rea adequada para a placa de carga. A superfcie de solo em que ser realizado o ensaio deve ser regular, pode ser feito com a ajuda de uma rgua metlica ou de uma colher de pedreiro. Caso seja necessrio para equilibrar a irregularidade, pode-se utilizar uma camada de areia ou pasta de gesso seca, de forma a colocar a placa de carga na horizontal. Tambm nas zonas inclinadas, o solo na zona de ensaio deve ser colocado na posio horizontal, para evitar o movimento do dispositivo de carga. - Condies de realizao do teste O ensaio de carga com placa pode ser aplicado em solos granulares, duros a firmemente duros de gro fino, bem como em solos de gro misto. A componente de gros maior que cerca de do dimetro daplaca deve ser reduzido. O ensaio de carga com placa deve ser executado fora das zonas instveis do solo, ou seja, na zonas mais estveis do solo. Para os solos de gro fino (siltes e argilas), o ensaio de carga com placa pode ser satisfatoriamente utilizado e avaliado apenas quando estes solos tm uma boa consistncia e firmeza. Em caso de dvida, sobre a quantidade de gua presente no solo, que tem influncia nos resultados do teste, o teste dever ser executado a diferentes profundidades, variveis at 1,5d (seja d o dimetro da placa de carga) -Determinao da curva carga-deformao, atravs de um ensaio realizado com um prato de 300mm de dimetro (DIN 18174): Para determinao da curva-carga deformo, o teste ser executado da seguinte forma: Primeiro, como preparao do teste, a placa de carga ser pr-carregada 30 segundos sob presso de 0,01MN/m2, e ser novamente recarregada depois disso e o calibrador ajustado a zero. Em seguida, o carregamento ser efectuado pelo menos 6 vezes, com carga a mesma carga, at atingir uma deformao de 5mm ou que a presso sob a placa seja 0.5MN/m2. Se o ensaio for realizado com uma placa de 600mm de dimetro, estes limites devem ser 7mm de deformao e 0.25MN/m2. A placa dever ter uma espessura mnima de 25mm.Para solos grosseiros o nmero de vezes, que se faz os ensaiode carga, pode ser reduzido. Para o primeiro ciclo ser pelo menos 4 vezes e para o segundo ciclo 3 vezes. Para solos coesivos, antes de fazer o ciclo seguinte, ser necessrio um tempo de espera para consolidao do solo. Para os ciclos de carga e recarga, a fase seguinte de carga s pode comear quando a recuperao do solo ou o abatimento for inferior a 0.02mm/min. Aps o ciclo de carga mxima, a carga da placa ser retiradaem trs ciclos (50%, 25% e 0% do carregamento mximo). Aps recarregar completamente, o segundo ciclo de carga ser implementado. -Resultados do teste A presso inicial P0 e o abatimento mdio S obtido atravs de 3manmetros ser registado e representado na referida curva de carga-deformao. Para solos que tm um mdulo de deformao muito elevado, pode ser necessrio considerar o efeito curvatura do prato de 762mm de dimetro, para os resultados do teste. A determinao do mdulo de deformao atravs da curva carga-deformao, tem em conta o primeiro e o segundo ciclo de carga.O mdulo de deformao resulta normalmente da inclinao da secante da respectiva curva de carga-deformao no intervalo de presso entre 0,3 max p1 e 0,7 max p1, onde p1 o valor mais elevado de carga do primeiro ciclo de carga. O clculo do mdulo de deformao baseadono facto de assumirmos que estamos num meio semi elstico-isotrpico, que carregado por uma placa circular rgida. Assume-se uma soluo regular sob a placa de carga, bem como um aumento de presso do centro para a borda da placa comsingularidade na borda do prato.O mdulo de deformao calculado pela seguinte equao: Onde: Ev Mdulo de deformao em [MN/m2] p diferena de presso sob a placa de carga entre 0.3 e 0.7 max p1 [MN/m2] s diferena de espaamento entre dois pontos secantes para cada ciclo de carga [mm].S0,7max p1 s0,3max p1 a raio da placa de carga [mm] - Coeficiente de Poisson O mdulo de deformao determinado atravs do primeiro e segundo ciclo de carga ser respectivamente denominado Ev1 e Ev2 (Fonte: Tese Universidada Barhaus, Alemanha) Ensaios de carga com placa segundo a norma AFNOR NF P94-117-1 O ensaio consiste em aplicar, uma pr carga inicial, seguida de dois ciclos de carregamento sucessivos atravs de uma placa de dimetro e de rigidez normalizados. Ao primeiro carregamento dever corresponder uma tenso mdia sob a placa de 0,25 MPa, devendo esta tenso ser mantida duranteo tempo necessrio estabilizao do deslocamento da placa. No segundo ciclo de carregamento dever ser atingida uma fora tal que traduza uma tenso mdia sob a placa de 0,20 MPa. A descarga s dever ser efectuada aps a estabilizao da deflexo. A placa a utilizar dever ter um dimetro de 600 mm. A medio das deflexes poder ser efectuado num ponto, situado a menos de 2 cm do centro da placa, ou em trs pontos concntricos, igualmente afastados entre si. Nos ensaios realizados segundo a norma AFNOR utilizaram-se os dois sistemas de medio em simultneo.A interpretao do ensaio efectuada recorrendo soluo de Boussinesq para o carregamento esttico sobre uma placa circular rgida em meio elstico linear, sendo utilizado o mtodo secante para determinao do deslocamento da placa. em que o coeficiente de Poisson, p a presso sob a placa, r o raio da placa e z2 o deslocamento da placa. (Fonte: documento Universidade do Minho)