Laboratório de solos · Método MeDiNa
Módulo de resiliência de solos e britas — DNIT 134/2018-ME
O ensaio triaxial de carga repetida que mede a rigidez elástica do subleito, do reforço, da sub-base e da base granular — o principal parâmetro de entrada do MeDiNa para camadas não ligadas.
- Categoria
- Laboratório de Solos | Método MeDiNa
- Normas de referência
- DNIT 134/2018-ME
- Onde entra
- Resistência, deformabilidade e comportamento sob cargas repetidas, com responsabilidade técnica própria.
O ensaio
O módulo de resiliência é a razão entre a tensão-desvio aplicada repetidamente e a deformação vertical recuperável que ela provoca: MR = σd / εr. É a rigidez que o material apresenta sob a passagem do tráfego, não sob carga estática.
O corpo de prova cilíndrico é ensaiado em câmara triaxial, com pressão confinante aplicada por ar comprimido e carregamento axial repetido em pulsos. Dois LVDTs medem o deslocamento vertical recuperável a cada ciclo, com resolução de 1×10-3 mm.
Como solo não é elástico linear, o MR varia com o estado de tensões. Por isso o ensaio percorre 18 pares de tensão confinante (0,020 a 0,140 MPa) e tensão-desvio (0,020 a 0,420 MPa): o resultado não é um número, é um modelo de comportamento.
Para que serve no MeDiNa
No dimensionamento mecanístico-empírico, cada camada não ligada entra com seu modelo de MR. É ele que distribui as tensões na estrutura e determina a deformação de tração na fibra inferior do revestimento — a que governa a fadiga — e a tensão no topo do subleito.
Sem ensaio, o projeto usa valores de biblioteca, com nível de confiança menor. Com ensaio, o material da jazida que será realmente usado passa a ser o dado do projeto.
Corpo de prova e condições
Dimensões
100 mm × 200 mm ou 150 mm × 300 mm. O diâmetro máximo do grão não pode passar de ¼ do diâmetro do corpo de prova — brita graduada normalmente exige o molde grande.
Moldagem
Na umidade ótima e na energia de compactação do projeto (normal, intermediária ou modificada), reproduzindo a condição da camada.
Condicionamento
500 ciclos antes da medição, em três pares de tensão em sequência — (0,070; 0,070), (0,070; 0,210) e (0,105; 0,315) MPa —, para acomodar o corpo de prova.
Leitura
Mínimo de 10 ciclos por par de tensões, com aquisição nas 5 últimas repetições.
Procedimento
- 01
Preparo da amostra
Secagem, destorroamento e homogeneização na umidade de moldagem, com determinação da umidade real de compactação.
- 02
Moldagem do corpo de prova
Compactação em camadas na energia definida, com controle de massa específica aparente seca.
- 03
Montagem na célula triaxial
Membrana de borracha, pedras porosas, posicionamento dos LVDTs e fechamento da câmara.
- 04
Condicionamento
Aplicação dos 500 ciclos iniciais, que estabilizam a resposta do corpo de prova.
- 05
Varredura dos 18 pares
Aplicação sequencial dos pares de tensão confinante e tensão-desvio, com registro de carga e deslocamento ciclo a ciclo.
- 06
Modelagem
Ajuste do modelo composto (MR em função de σ3 e σd) e verificação da qualidade do ajuste antes da entrega.
O que você recebe
MR por estado de tensão
Tabela completa dos 18 pares com o módulo medido em cada um.
Modelo ajustado
Parâmetros k₁, k₂ e k₃ do modelo composto, prontos para o MeDiNa, com o coeficiente de determinação do ajuste.
Condição de moldagem
Umidade, massa específica aparente seca e grau de compactação do corpo de prova ensaiado — sem isso o MR não é interpretável.
Relatório
Gráficos MR × σd e MR × σ3, dados brutos sob demanda e revisão por engenheiro antes da entrega.
Cuidados e limites
O ensaio caracteriza o material como ele foi moldado: energia, umidade e cura definem o resultado. Corpo de prova compactado fora da condição de projeto entrega um parâmetro que não corresponde à camada executada.
Parâmetro de laboratório não substitui controle de execução. O desempenho previsto no MeDiNa só se confirma se a camada em campo reproduzir a densidade e a umidade ensaiadas — daí o controle tecnológico caminhar junto.
Materiais com grãos acima de ¼ do diâmetro do molde ficam fora do escopo da norma — nesses casos é preciso escalpelar a fração graúda, e a amostra ensaiada deixa de representar integralmente a jazida.
Perguntas frequentes
MR substitui o CBR?
Não são a mesma coisa. O CBR é um índice empírico de suporte; o MR é um parâmetro elástico usado no cálculo de tensões e deformações. O MeDiNa trabalha com MR — o CBR continua útil no controle e em métodos empíricos.
Quantos corpos de prova são necessários?
Para o MR, um corpo de prova por condição de moldagem já produz o modelo, mas é prática recomendável ensaiar mais de um por material para verificar a repetibilidade — principalmente em jazidas heterogêneas.
O que enviar junto com a amostra?
A energia de compactação e a umidade de projeto, a curva de compactação se já existir, e a identificação da camada (subleito, reforço, sub-base ou base). Sem isso, moldamos em condição arbitrada — e o parâmetro perde o vínculo com a obra.
Normas e referências
- DNIT 134/2018-ME
- Pavimentação — Solos — Determinação do módulo de resiliência — Método de ensaio (versão corrigida em 20/04/2023)
- Programa MeDiNa
- DNIT/IPR
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