Diretrizes e equipamento para testes básicos de resistência à compressão para estabilização de solo no local
QUANTIFICADOR DE TREMORES:
O QUANTIFICADOR DE TREMORES é barato, fácil de transportar e pode ser utilizado para testes de resistência à compressão numa variedade de profundidades.
Para testes no local antes da estabilização, utilize o medidor de quedas para verificar a resistência das áreas abaixo da camada a ser estabilizada. Isto indicará quaisquer problemas estruturais que possam exigir uma investigação mais aprofundada.
Após a estabilização e a compactação, coloque a ponta do medidor de tremores no centro de um disco ou moeda de 25mm e aplique pressão. A capacidade de suporte de carga do solo estabilizado pode então ser calculada a partir do indicador de pressão Imant.
Pode também ser utilizado todo o equipamento de teste padrão, incluindo o equipamento de densidade nuclear Troxler e o Penetrômetro de Cone.
Durante o processo de estabilização, podem também ser recolhidas amostras de solo tratado e compactadas num recipiente/molde para testes laboratoriais.
A recolha de amostras no local não é recomendada para solos estabilizados.
Todas as amostras devem ser seladas com AggreBind antes de um teste de absorção de água durante 3 minutos numa profundidade de 12ml de água.
O vedante de superfície AggreBind cura normalmente em 2 horas.
Testes de resistência à compressão não confinada (UCS) em solos estabilizados
Os solos só devem ser analisados após 28 dias.
Recomenda-se que seja sempre efetuada uma análise completa do solo antes da implementação de qualquer projeto de estabilização do solo.
Teste Troxler
Resultados do teste de rendimento do medidor de densidade nuclear de camada fina
A Troxler Electronic Laboratories, Inc. é o único fabricante de um verdadeiro medidor de densidade de camada fina. Os modelos 4640 e 3450 da Troxler possuem tecnologia patenteada para medir a densidade de camadas finas de asfalto e de concreto de 2,5 a 10cm (1~4 polegadas) sem influência do material subjacente. Este método de teste determina a densidade através do método de retrodifusão. Os fótons da fonte são dispersos através do material que está a ser testado. Existem dois conjuntos de detectores de fótons na base do medidor para ler os fótons dispersos de volta para o medidor a partir de diferentes profundidades. A diferença na profundidade do material medido por cada sistema, a calibração de fábrica e os modelos matemáticos permitem que os medidores de camada fina determinem a densidade da camada superior de asfalto.
O estado da Virgínia elaborou uma especificação para determinar se um medidor de densidade nuclear é um verdadeiro medidor de camada fina. O procedimento teste para esta especificação é denominado “Virginia Test Method for Thin-Lift Nuclear Density Gauge Performance Gauge Requirements” (Método de teste dos Requisitos de desempenho do medidor de densidade nuclear de elevação delgada [do estado] da Virgínia), designação: VTM-81. O equipamento necessário para efetuar este ensaio inclui
2 blocos de base (cada um com 22″L x 14″W x 8″D no mínimo); um com densidade entre 100 – 120 PCF e o outro com densidade entre 155 – 170 PCF
4 placas de metal de fina espessura; duas de alumínio (22″L x 14″W x 1,25″D e 22″L x 14″W x 2″D) e duas de magnésio (22″L x 14″W x 1,25″D e 22″L x 14″W x 2″D)
O procedimento para este ensaio consiste em colocar cada uma das placas de fina espessura em cada um dos blocos de base, colocar o medidor sobre a placa, efetuar quatro leituras e determinar a média das quatro. As instruções para este teste são as seguintes:
Coloque a placa de alumínio de 1,25″ em cima de um dos blocos de base. Verificar se está bem apoiada e se não balança. Coloque o indicador nuclear na placa de alumínio de 1,25″. Verificar se não balança. Ajustar a espessura do medidor para corresponder à espessura da placa (para medidores de espessura fina). Efetuar quatro leituras de um minuto e registrá-las, bem como a sua média, no formulário em anexo. Repita este processo utilizando a mesma placa de alumínio de 1,25″ colocada no outro bloco de suporte. Os passos seguintes requerem que este procedimento seja repetido com cada uma das outras placas de fina espessura. Os resultados da densidade da mesma placa testada nos diferentes blocos de base não devem variar se forem testados com um verdadeiro medidor de espessura, devido ao facto de a densidade do material subjacente não influenciar a leitura. Por conseguinte, são estabelecidos limites por este teste para determinar em que medida os dois testes podem variar.
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List of Tests and Testing Equipment
- Compressive Strength (ASTM C109)
Load capacity is from 2,500lb to 250,000lbsTest specimen: 2”x 2”x 2”
Fig. 1
- Flexure Strength (ASTM C348)
Load capacity is up to 1,000 lbTest specimen: 1.57”x 1.57”x 6.30”
Fig. 2
- Adhesion (Pull-off) Test (ASTM C1583)
- Workability (ASTM C1437 for mortars or other mixtures)
Fig. 4
- Sieve Analysis
- Air Content (ASTM C185, ASTM C173)
- Water Absorption
This report will give the results obtained when following this test procedure using a Troxler Model 3440 gauge, Model 3450 gauge and Model 4640 gauge. The Model 3440 gauge does not offer a thin layer mode and therefore was used in the backscatter position in asphalt mode. The Model 3450 was used in thin layer mode, and the 4640 (a thin layer only gauge) was also used in this mode. The test results shown below prove that the standard surface moisture/density gauge, does not pass the criteria of a thin layer gauge and that the readings are greatly influenced by the underlying material density. The Model 4640 and Model 3450 in thin layer mode easily fall within the limits stated by this test. These two density gauges pass the test of a true thin layer density gauge, proving that the underlying material density does not influence the readings of the thin layer gauges.
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Notes on the Cone Penetrometer Test
GE 441: Advanced Engineering Geology & Geotechnics, Spring 2004
Introduction
The standardized cone-penetrometer test (CPT) involves pushing a 1.41-inch diameter 55o to 60o cone (Figs. 1 thru 3) through the underlying ground at a rate of 1 to 2 cm/sec. CPT soundings can be very effective in site characterization, especially sites with discrete stratigraphic horizons or discontinuous lenses. Cone penetrometer testing, or CPT (ASTM D-3441, adopted in 1974) is a valuable method of assessing subsurface stratigraphy associated with soft materials, discontinuous lenses, organic materials (peat), potentially liquefiable materials (silt, sands and granule gravel) and landslides. Cone rigs can usually penetrate normally consolidated soils and colluvium, but have also been employed to characterize d weathered Quaternary and Tertiary-age strata. Cemented or unweathered horizons, such as sandstone, conglomerate or massive volcanic rock can impede advancement of the probe, but the author has always been able to advance CPT cones in materials of Tertiary-age sedimentary rocks. The cone is able to delineate even the smallest (0.64 mm/1/4-inch thick) low strength horizons, easily missed in conventional (small-diameter) sampling programs. Some examples of CPT electronic logs are attached, along with hand-drawn lithologic interpretations.
Most of the commercially-available CPT rigs operate electronic friction cone and piezocone penetrometers, whose testing procedures are outlined in ASTM D-5778, adopted in 1995. These devices produce a computerized log of tip and sleeve resistance, the ratio between the two, induced pore pressure just behind the cone tip, pore pressure ratio (change in pore pressure divided by measured pressure) and lithologic interpretation of each 2 cm interval are continuously logged and printed out.
Tip Resistance
The tip resistance is measured by load cells located just behind the tapered cone (Figure 4). The tip resistance is theoretically related to undrained shear strength of a saturated cohesive material, while the sleeve friction is theoretically related to the friction of the horizon being penetrated (Robinson and Campanella, 1986, Guidelines for Use and Interpretation of the Electric Cone Penetration Test, 3rd Ed.: Hogentogler & Co., Gaithersburg, MD, 196 p.). The tapered cone head forces failure of the soil about 15 inches ahead of the tip and the resistance is measured with an embedded load cell in tons/ft2 (tsf).
Local Friction
The local friction is measured by tension load cells embedded in the sleeve for a distance of 4 inches behind the tip (Figure 4). They measure the average skin friction as the probe is advanced through the soil. If cohesive soils are partially saturated, they may exert appreciable skin friction, negating the interpretive program.
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