Reviso Ensaios- Edital 2009Prof.: Eduardo NeryConcurso TCU- ACE 2009

EDITAL 2009

1 Anlise de relatrio de sondagens.

2 Fundamentos de projetos de obras rodovirias: terraplanagem, pavimentao, drenagem, meio-ambiente, sinalizao, obras de arte especiais, correntes e obras complementares.

3 Materiais: caractersticas fsicas e aplicaes.

4 Ensaios tcnicos. Tipos e finalidades.

4.1 Material betuminoso: determinao da penetrao, determinao da viscosidade Saybolt-Furol, determinao do teor de betume para cimentos asflticos de petrleo.

4.2 Solos: determinao do teor de umidade, determinao da densidade real, determinao do limite de liquidez, compactao, determinao do mdulo de resilincia, determinao de expansibilidade, determinao da massa especfica aparente in situ, determinao da massa especfica in situ, anlise granulomtrica por peneiramento, determinao do limite de plasticidade, determinao do ndice de Suporte Califrnia, determinao dos fatores de contrao, determinao da umidade. 4.3 Agregado: adesividade a ligante betuminoso, determinao da abraso Los Angeles, anlise granulomtrica e determinao do inchamento de agregado mido.

4.4 Solos e agregados: equivalente de areia.

4.5 Misturas betuminosas: percentagem de betume, determinao da densidade aparente, determinao do mdulo de resilincia, determinao da resistncia trao por compresso diametral, ensaio Marshall e determinao da ductilidade.

4.6 Pavimento: determinao das deflexes pela Viga Benkelman e pelo Falling Weight Deflectometer FWD.

5 Anlise oramentria: Sistema de Custos Rodovirios do DNIT (SICRO) - metodologia e conceitos, produtividade e equipamentos.

6 Principais impactos ambientais e medidas mitigadoras.

7 Fiscalizao: acompanhamento da aplicao de recursos (medies, clculos de reajustamento, mudana de data-base), anlise e interpretao de documentao tcnica (editais, contratos, aditivos contratuais, cadernos de encargos, projetos, dirio de obras).

8 Conservao e manuteno de rodovias, conforme normas do DNIT.

Ensaios Tcnicos- 4.1 Material Betuminoso

Determinao da penetraomede a consistncia do CAP pela penetrao, em dcimos de milmetros, de uma agulha de 100 g durante 5 segundos a uma temperatura de 25 C.

No se admite CAP com penetrao menor que 15 (asfalto quebradio) Quanto maior a penetrao, menor a viscosidade

Ensaios Tcnicos- 4.1 Material Betuminoso

determinao da viscosidade Saybolt-Furol o tempo em segundos em que 60 ml de uma amostra de material betuminoso flui atravs do orifcio (viscosmetro Saybolt-Furol) numa determinada temperatura

A viscosidade Saybolt Furol (Fuel and Roads Oils) expressa pela unidade tempo em segundo (SSF).

As temperaturas de usinagem e aplicao do CBUQ na pista devem estar de acordo com o grfico viscosidade x temperatura, determinado no ensaio Saybolt-Furol. (ver apresentao aula pavimentao)

4.1 Material Betuminoso- Viscosidade Saybolt-Furol

Curva Temperatura x Viscosidade

- Temperatura acima da temperatura tima=> exsudao (fluimento do asfalto)- Temperatura abaixo da tima=> envelhecimento prematuroViscosidade para compactao na pistaViscosidade para usinagem

Determinao do teor de betume para cimentos asflticos de petrleo (solubilidade). Indicativo da quantidade de betume puro e da qualidade do asfalto. chamado de ensaio da Solubilidade e utiliza-se o frasco de Erlenmeyer.

No cimento asfltico do petrleo a frao solvel no CCl4 (tetra cloreto de carbono) ou o C2HCl3 (tricloroetileno) representa os ligantes ativos do asfalto. Pode tambm ser usado o CS2 (bissulfeto de carbono), porm de odor desagradvel

Determinao do teor de betume para cimentos asflticos de petrleo. As etapas principais do ensaio so as seguintes:a) Pesar a amostra de asfalto antes do ensaiob) Dissolver a amostra em um solvente (C2HCl3 ou CCl4 ou CS2 )c) Filtrar o material para remoo da parcela insolveld) Secar e pesar a parte insolvel

A diferena entre o peso inicial e o peso insolvel, expressa em %, representa a solubilidade do CAP.- Nos CAPs: 99,5 % solvel no CS2 ou CCl4.- Nos CANs: 60 a 80 % solvel no CS2 ou CCl4.- Nos Alcatres: 75 a 88 % solvel no CS2 ou CCL4.

Pavimentao- UFJF

Ensaios Tcnicos- 4.2 Solos

determinao da umidadeMtodo speedy (ME-052/94) amostra do solo colocada no aparelho Speedy em contato com carbureto de clcio. A reao entre a substncia e a gua presente no solo gera uma variao interna de presso que medida pelo aparelho e indica a umidade do solo.Mede a umidade de solos e agregados mido determinao do teor de umidade - Norma: DNIT- ME-213/94Relao entre a massa de gua e a massa das partculas slidas (Pa/Ps) Pesar a amostra do solo e aps sec-la em estufa na temperatura de 100 C + ou 5C, at que a sua massa permanea constante.Em geral leva de 15 a 16 h para a completa secagem.

- Mtodo do lcool (ME- 088/94)Coloca-se uma amostra mida de solo em uma cpsula (pesa-se a cpsula sem e com a amostra mida). Em seguida derrama-se lcool na amostra, para aps inflam-lo. Repete-se a operao com lcool por trs vezes at que o solo fique seco. Observaes sobre a determinao da umidade:Existe tambm o mtodo da frigideira, em que o solo secado em uma frigideira sob fogo constante. No entanto, este procedimento no est previsto nas normas de ensaios do DNIT.

O mtodo speedy a determinao rpida, porm os resultados no so muito precisos.Determinao da umidade (cont.)

Relao entre a massa especfica do corpo e a da gua nas condies do ensaio. expressa em nmero adimensional

Utiliza-se o Picmetro DT= (P2-P1) / ( (P4-P1)-(P3-P2))onde:DT = densidade real do solo temperatura T;P1 = peso do picnmetro vazio e seco, em g;P2 = peso do picnmetro mais amostra, em g;P3 = peso do picnmetro mais amostra, mais gua, em g;P4 = peso do picnmetro mais gua, em g.- O valor da densidade real dever ser referido gua, temperatura de 20C, calculado por:

D20 = k20 x DT

Onde:D20 = densidade real do solo a 20C;DT = densidade real do solo temperatura T.K20 = razo entre a densidade relativa da gua a temperatura T e a densidade relativa da gua a 20C.Determinao da densidade real (DNIT ME-093/94)

Determinao do limite de liquidez (DNIT- ME-122/94) o teor de umidade acima do qual o solo adquire o comportamento de um lquido.

Determinado com o auxlio do aparelho de Casagrande, o limite de liquidez (LL) do solo o teor de umidade para o qual se une o sulco aberto na amostra de solo com 25 golpes do aparelho.

Amostra: 70 g de material que passa na peneira n 40 (0,42mm)

Determinao do limite de Plasticidade (DNIT- ME-082/94)

o teor de umidade acima do qual o solo adquire o comportamento plstico. O solo perde a capacidade de ser moldado e passa a ficar quebradio

O ensaio consiste, basicamente, em se determinar a umidade do solo quando uma amostra comea a fraturar ao ser moldada com a mo sobre uma placa de vidro, na forma de um cilindro com cerca de 10 cm de comprimento e 3 mm de dimetro.Amostra: 50 g de material que passa na peneira n 40 (0,42mm)

Determinao do Mdulo de Resilincia Solos (DNIT- ME-131/94)Resilincia- capacidade do solo recuperar o estado aps cessada a atuao de uma fora.

- O mdulo resiliente, determinado em ensaio triaxial de cargas repetidas, a relao entre a tenso desvio d = (1 - 3 ) e a deformao especfica vertical recupervel (resiliente) r. onde h o deslocamento vertical mximo, medido no ocislgrafo, e ho o comprimento inicial de referncia do corpo de prova cilndrico - Dois transdutores mecnico eletromagnticos tipo LVDT (linear variable differential transformer), medem as deformaes resilientes que so registradas em um ocislgrafo.

Determinao do Mdulo de Resilincia Solos (DNIT- ME-131/94)Caractersticas do ensaio:- Repetio do carregamento: 200 ciclos; - Freqncia: 20 solicitaes por minuto- Durao: 0,10 segundos.

Determinao do Mdulo de Resilincia Solos (DNIT- ME-131/94)

Mdulo de Resilincia dos SolosConsideraes Gerais:- mdulo de resilincia de solos depende de sua natureza (constituio mineralgica, textura, plasticidade da frao fina) umidade, densidade e estado de tenses.

- A percentagem das fraes de silte aumentam o grau de resilincia dos solos (baixo MR).

- Os solos saprolticos siltosos micceos e/ou caolnicos caracterizam-se por baixos valores de MR, independentemente da tenso de confinamento e da tenso de desvio.

Ensaios Tcnicos- 4.2 Solos

-Determinao da massa especfica aparente in situ

Norma: DNIT ME-036/94- Emprego do balo de borracha

Consiste na introduo de um balo de borracha num buraco previamente perfurado, que quando cheio de gua, permite a leitura do volume que a amostra ocupava.

um mtodo que no se adapta a solos moles que se deformem sob uma pequena presso ou em que o volume do buraco no possa ser mantido num valor constante.

Determinao da Norma: DNIT ME 092/94Mtodo: Frasco de AreiaMassa Especfica Aparente mida = mv / Vt = (mS + ma) / VtMassa Especfica Aparente Seca = Massa Esp. Apar. mida/ 1+hGrau de Compactao (GC) = S (campo) x 100 S max (laboratrio)

Massa especfica aparente in situ

Massa especfica in situ

Norma: DNIT ME 037/94Mtodo: Emprego do leo

Aps executado o furo no solo e recolhida a amostra com auxlio da bandeja, verte-se leo SAE 40 no furo e determina-se o volume necessrio para preenchimento da cavidade por meio da leitura. (O leo previamente colocado em uma proveta de 1000ml)- Massa Especfica Aparente mida = mv / Vt = (mS + ma) / Vt- Massa Especfica Aparente Seca (S) = Massa Esp. Apar. mida/ 1+hGrau de Compactao (GC) = S (campo) x 100 S max (laboratrio)

- Determinao da ExpansibilidadeNorma: DNIT ME-029/94

Finalidade: determinar a variao volumtrica de uma amostra de solo que passa na peneira n40, por meio de aparelho prprio e deflectmetro que exerce carga de 100gf sobre a amostraEtapas:Compactao, com soquete prprio, da amostra dentro do corpo cilndrico com 15 mm de altura e 60 mm de dimetro

Montar o aparelho (figura da pgina seguinte)

3) colocao do aparelho dentro do recipiente de vidro (apoiar deflectmtero no eixo do corpo cilndrico)

4) Encher o recipiente de gua destilada

5) Registrar a variao volumtrica (leituras deflectmetro)

- Determinao da Expansibilidade

- Determinao da Expansibilidade

- Determinao da ExpansoNorma: DNER-ME 049/94

Ensaio realizado junto com o de CBR

Etapas:1) Compactar corpo de prova na umidade tima

2) Sobrecarga de discos (>4,5 kg)

3) Imerso por quatro dias (leitura a cada 24 horas)

4) Expanso volumtrica (ao final de quatro dias)

Material com expanso maior que 4%=> ruim para rodovias

Obs: Os valores dos ensaios de expansibilidade no so os mesmos do de expanso

Fatores de ContraoO ensaio consiste em moldar em uma cpsula uma amostra com alto teor de umidade, sec-la em estufa e determinar-se a umidade da amostra contrada . - Limite de contrao representa a umidade abaixo da qual o solo no mais se contrai ao secarRazo de contrao - a razo entre uma dada mudana de volume e a correspondente mudana do teor de umidade acima do limite de contrao. RC= Ps/Vs

Mudana volumtrica - o decrscimo de volume ocorrrido ao longo do ensaio at se chegar ao LC. MV = (H1- LC)RC

Outros itens do Edital

- Anlise Granulomtrica solos - Apresentao e apostila aula 1- Compactao- Apresentao e apostila aula 1- CBR- Apresentao e apostila aula 1

Ensaios Tcnicos- 4.3 Agregados

Adesividade a ligante betuminoso DNER ME 078/94 fixa o modo pelo qual se verifica a adesividade de agregado grado ao ligante betuminoso. Define-se adesividade de agregado ao materialbetuminoso como a propriedade que tem o agregado de ser aderido por material betuminoso. verificada pelo no deslocamento da pelcula betuminosa que recobre o agregado, quando a mistura agregado-ligante submetida, a 40 C, ao de gua destilada, durante 72 horas.

DNER ME 079/94 Descreve mtodo para determinar adesividade de agregado a ligante betuminoso. aplicado para agregado passante na peneira com 0,59 mm de abertura. Neste ensaio a adesividade avaliada pelo no deslocamento da pelcula betuminosa que recobre o agregado, quando a mistura agregado-ligante submetida ao da gua destilada fervente e s solues molares de carbonato de sdio ferventes.

Agregados- Abraso Los Angeles

Resistncia da rocha quando submetida abraso de abrasivos especificados- Simula a ao do trfego e do atrito entre os gros pela ao abrasiva e impacto de esferas metlicas. Pi = 5 kg retido na # n 8 Pf = mat. retido na # n 12 aps 500 rotaes (v = 33 rpm)

Agregados- Anlise GranulomtricaNorma:DNIT 083/98

Curva de Fuller P = 100 x (d/D)n

onde d o dimetro da peneira em questo, P a porcentagem total passante ou mais fina que a peneira, D o tamanho mximo do agregado e n um coeficiente varivel.

Para se obter a densidade mxima de um agregado o coeficiente n deve serigual a 0,5.Curvas de graduao aberta: so aquelas onde existe uma deficincia de finos, sobretudo de material que passa na # 200. Satisfazem a equao de F.T. para n > 0,6.

4.3 Determinao do inchamento dos Agregados

Norma: DNIT ME 192/97 (ou NBR 6467 )

O inchamento do agregado mido o fenmeno da variaodo volume aparente, provocado pela absoro de gua livre pelos gros e que incide sobre a sua massa unitria.

Coeficiente de inchamento- Quociente entre o volume mido e o volume seco de uma massa de agregado mido

- Umidade crtica- umidade a partir da qual o coeficiente de inchamento pode ser considerado constante e igual ao coeficiente mdio de inchamento

- Coeficiente de inchamento mdio- Mdia entre o coeficiente de inchamento mximo e aquele correspondente umidade crtica

4.3 Determinao do inchamento dos Agregados

4.3 Determinao do inchamento dos Agregados

C = Coeficiente de inchamento mdioB = Define a Umidade Crtica

4.3 Agregados- Equivalente de Areia

EA (%) = (h / H) x 100- Consiste em agitar energicamente uma amostra de solo arenoso numa proveta contendo soluo floculante e, aps o repouso, determinar a relao entre o volume de areia e volume de areia mais o de finos que se separam da areia e floculam.

- Em uma areia pura o EA 100%

4.5 Misturas Betuminosas

Percentagem de betume (Norma DNIT 053/94)Etapas:Pesa-se uma amostra de material betuminoso

Coloca-se a amostra de material betuminoso no aparelho extrator (centrifugador) Rotarex;

Despeja-se 150 ml de solvente (Tetra cloreto de carbono para CAP e Benzol para alcatro) no interior da amostra e espera-se 15minutos at o acionamento do aparelho.

Repete-se a operao at que o betume seja totalmente retirado, permanecendo apenas os agregados na mistura (o solvente sair claro)

Pesa-se o agregado livre de betume. A diferena entre o peso inicial e o final indicar o teor de betume

4.5 Misturas Betuminosas

Determinao da densidade aparente (Norma DNIT 117/94)

Etapas:1) Pesa-se o corpo-de-prova ao ar- P

2) Pesa-se o corpo-de-prova imerso em gua (pesagem hidrosttica)- P

Obs:

- Se a mistura tiver acima de 7% de vazios, parafinar o corpo-de-prova e pes-lo. Se os vazios forem maior que 10%, impermeabiliz-lo com fita isolante e pes-lo

- Utilizar frasco de Le Chatelier

4.5 Misturas BetuminosasDeterminao do Mdulo de Resilincia Norma DNIT 133/94)Equipamento: Compresso diametral de carga repetida

O mdulo de resilincia (MR) de misturas betuminosas a relao entre a tenso de trao (), aplicada repetidamente no plano diametral vertical de uma amostra cilndrica de mistura betuminosa e a deformao especfica recupervel () correspondente tenso aplicada, numa dada temperatura.

Munido de transdutores LVDT (''Iinear variable differential transformer"), cujo funcionamento consiste em transformar as deformaes durante o carregamento repetido em potencial eltrico, cujo valor registrado no oscilgrafo.

4.5 Misturas Betuminosas- Determinao do Mdulo de Resilincia- A freqncia de aplicao da carga (F) de 60 ciclos por minuto, durao de 0,10 segundo. MR- Mdulo de Resilincia em Kgf/mF- Carga vertical aplicada diametralmente no corpo-de-prova (kgf)

4.5 Misturas Betuminosas- Mdulo de Resilincia

4.5 Misturas Betuminosas- Mdulo de Resilincia

4.5 Misturas Betuminosas- Mdulo de ResilinciaTodo o processo de aplicao das cargas repetidas pelo pisto de cargas controlado por um software especialmente desenvolvido para a realizao dos ensaios de cargas repetidas.

4.5 Misturas Betuminosas- Mdulo de Resilincia

4.5 Misturas Betuminosas

Determinao da determinao da resistncia trao por compresso diametralNorma: DNIT ME-138/94Calculado a resistncia a trao de corpo-de-prova rompido

4.5 Misturas Betuminosas

- Ensaio MarshallNorma: DNER ME- 043/95Ver aulas 4 e 5 (fotos dos aparelhos na sequencia)

Determinao dos Valores de Estabilidade e Fluncia (em CAP e Alcatro)

Os corpos de prova dos cinco traos moldados, aps 30 minutos de imerso em banho Maria, a 60C (CAP) ou 38(Alcatro), devero ser rompidos em prensa Marshall, obtendo-se os valores de estabilidade em kg e fluncia em mm no flumetro.

-O molde com o corpo de prova (semiconfinamento) levado prensa Marshall e adaptado o medidor de fluncia. A velocidade de aplicao de carga promovida pela prensa de 5 cm/min.

4.5 Misturas Betuminosas- Ensaio Marshall

- A aplicao do carregamento se d pela elevao do mbolo.Durante o processo de carregamento e ruptura do corpo de prova so feitas as seguintes leituras:

Carga de ruptura no anel dinamomtrico (em Kgf) Estabilidade Marshall

Diferena de leitura de deformao no medidor de fluncia Fluncia

4.5 Misturas Betuminosas

4.5 Misturas Betuminosas

4.5 Misturas Betuminosas- Ensaio Marshall

Determinao do teor timo de ligante: Deve satisfizer, ao mesmo tempo, os limites especificados para os vrios parmetros de interesse.

- Parmetros: Densidade Real e Aparente (D,d), Porcentagem de Vazios (%vv), Porcentagem dos Vazios do agregado Mineral (%VAM) e Relao Betume-Vazios (RBV). Estabilidade e fluncia.

O teor timo de ligante adotado como sendo o valor mdio dos seguintes teores de asfalto:a) Porcentagem de asfalto correspondente mxima Estabilidadeb) Porcentagem de asfalto correspondente mxima Densidade Aparentec) Porcentagem de asfalto correspondente mdia dos limites estabelecidos nas especificaes para a Porcentagem de Vaziosd) Porcentagem de asfalto correspondente mdia dos limites estabelecidos nas especificaes para a Relao Betume-VaziosTeor timo de Asfalto = (t1 + t3 + t4 + t5)/4

4.5 Misturas Betuminosas- Determinao da Ductilidade (DNIT ME- 163/98)

Distncia em mm que uma amostra de material betuminoso se rompe quando submetida a trao, em condies padronizadas. Temperatura de execuo do ensaio:25CVelocidade de trao: 50 + ou 2,5 mm/min- A medida da ductilidade tomada como a distncia mxima que o corpo de prova conseguir se estender at o momento da ruptura. Deve-se tomar a mdia de trs determinaes para o valor da ductilidade final.

4.5 Misturas Betuminosas- Determinao da Ductilidade Aparelho para determinao da ductilidade

4.5 Misturas Betuminosas- Determinao da Ductilidade -Observao:Segundo a norma do DNIT (ME- 163/98), a ductilidade determinada em mm, no entanto, a ABNT expressa a medida em cm)