CONINFRA º TRANSPORTATION INFRASTRUCTURE CONFERENCE

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Pista Experimental DER-SP/Mackenzie - Resultados do Desempenho de Produtos para cura do solo cimento – (DER-SP/MACKENZIE - Test Track – The performance products Results for soil-cement cure) Prof. Dr. Rita Moura Fortes and João Virgilio Merighi Universidade Presbiteriana Mackenzie

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ESCOPO DA PESQUISA SUMARIO DO TRABALHO DE PESQUISA RESULTADOS CONCLUSÃO AGRADECIMENTOS

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Localização da pista experimental SP 332— Estrada São Paulo – Campinas, do quilometro ao quilometro Aproximadamente a 90 km da cidade de São Paulo In 2007 was signed an agreement between São Paulo DOT and Mackenzie Presbyterian University UPM for construction of a test facility. São Paulo State Test Track is being constructed to improve research in all areas related to highway without any cost to both. In Sao Paulo State has more than 10 thousands kilometers of soil-cement base course. Part of these roads was made in the 70´s and after 30 years, the base course is almost intact. If some rehabilitation of the road is needed, it occurs in the last layer. However this technology has been used, the DER-SP has observed that the cure of this material is essential for its performance, mainly to avoid the cracking appearance. This paper reports a performance study of the different curing materials and when and how to apply curing over soil-cement courses.

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 INTRODUÇÃ0 - PISTA EXPERIMENTAL DER-SP/MACKENZIE Finalidade de desenvolver pesquisas em todas as áreas relacionadas a rodovias, tais como pavimento, pontes, meio-ambiente, sinalização, equipamentos, etc; RESULTADOS Conhecimento de produtos atuais, serviços e equipamentos e, os custos envolvidos;  Programa de Educação e transferência de tecnologia;  Banco de dados para qualquer tecnologia, material ou equipamento e envio de informações; Divulgação dos resultados em eventos, palestras, congressos, etc. Nowadays, the São Paulo Governor is starting the construction of more than 5 thousand kilometers of rural road to low traffic volume. The Standard Practice of soil-cement course recommends that immediately after finishing, the construction shall take a protection to prevent evaporation and loss of water from the layer. This process is denominated curing and can be defined as a practice to reduce moisture loss during the early hardening period. The process allows soil-cement properties to develop and prevents damage as a result of drying during the early ages of the layer. Traditionally, the Brazilian specifications for road recommend promoting an adequate cement hydration of the portland cement, an application of bituminous material; in particular medium curing cut-back asphalt or emulsified asphalt, in way to protect against the evaporation and loss of water from the layer, during at least for 7 days. Aiming to study the real behavior of soil-cement mixtures in contact with cut-back asphalt and to verify the performance of another kind of products in terms of protection or loss water in soils-cement mix was developed a preliminary research in laboratory and after that was applied in the field test.

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 PISTA EXPERIMENTAL DER-SP/MACKENZIE MODELO DE PARCERIA ESTADO enquanto gestor e fomentador de novas tecnologias e dos saberes; INICIATIVA PRIVADA promovendo a pesquisa e inovando a tecnologia. Divulgando o seu produto e seu know-how e expertise; UNIVERSIDADE enquanto sua neutralidade e credibilidade, vocação para a pesquisa e expert na transferência de tecnologia. Nowadays, the São Paulo Governor is starting the construction of more than 5 thousand kilometers of rural road to low traffic volume. The Standard Practice of soil-cement course recommends that immediately after finishing, the construction shall take a protection to prevent evaporation and loss of water from the layer. This process is denominated curing and can be defined as a practice to reduce moisture loss during the early hardening period. The process allows soil-cement properties to develop and prevents damage as a result of drying during the early ages of the layer. Traditionally, the Brazilian specifications for road recommend promoting an adequate cement hydration of the portland cement, an application of bituminous material; in particular medium curing cut-back asphalt or emulsified asphalt, in way to protect against the evaporation and loss of water from the layer, during at least for 7 days. Aiming to study the real behavior of soil-cement mixtures in contact with cut-back asphalt and to verify the performance of another kind of products in terms of protection or loss water in soils-cement mix was developed a preliminary research in laboratory and after that was applied in the field test.

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 PISTA EXPERIMENTAL DER-SP/MACKENZIE PROPOSTAS DER SP / MACKENZIE Já existem três propostas em andamento: FASE 1: ESTUDO DE CAMADA DE BASE DE SOLO CIMENTO etapa 1 ESTUDO DA CURA EM CAMADAS DE SOLO COM ADIÇÃO DE CIMENTO E/OU SOLO CIMENTO (Estudo do efeito do intemperismo) – execução dia 04 de junho etapa 2 DOSAGEM E CONSTRUÇÃO DE EM CAMADAS DE SOLO COM ADIÇÃO DE CIMENTO E/OU SOLO CIMENTO (Efeito do tráfego) etapa 3 ESTUDO DA EXECUÇÃO DE MÚLTIPLAS CAMADAS DE SOLO COM ADIÇÃO DE CIMENTO E/OU SOLO CIMENTO COM EQUIPAMENTO TIPO RECICLADORA. Nowadays, the São Paulo Governor is starting the construction of more than 5 thousand kilometers of rural road to low traffic volume. The Standard Practice of soil-cement course recommends that immediately after finishing, the construction shall take a protection to prevent evaporation and loss of water from the layer. This process is denominated curing and can be defined as a practice to reduce moisture loss during the early hardening period. The process allows soil-cement properties to develop and prevents damage as a result of drying during the early ages of the layer. Traditionally, the Brazilian specifications for road recommend promoting an adequate cement hydration of the portland cement, an application of bituminous material; in particular medium curing cut-back asphalt or emulsified asphalt, in way to protect against the evaporation and loss of water from the layer, during at least for 7 days. Aiming to study the real behavior of soil-cement mixtures in contact with cut-back asphalt and to verify the performance of another kind of products in terms of protection or loss water in soils-cement mix was developed a preliminary research in laboratory and after that was applied in the field test.

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 PISTA EXPERIMENTAL DER-SP/MACKENZIE PROPOSTAS DER SP / MACKENZIE FASE 2: – TRECHO EXPERIMENTAL DO ACESSO AO COLÉGIO PORTO SEGURO etapa 1 EXECUÇÃO DE RECICLAGEM DO PAVIMENTO EXISTENTE PARA SER UTILIZADO EM CAMADA BASE etapa 2 EXECUÇÃO DE REVESTIMENTO TIPO TRATAMENTO SUPERFICIAL DUPLO (TSD) SEM POLÍMEROS E COM ADIÇÃO DE DIFERENTES TIPOS DE POLÍMEROS. FASE 3: – COMPLEMENTAÇÃO DA PISTA EXPERIMENTAL. Nowadays, the São Paulo Governor is starting the construction of more than 5 thousand kilometers of rural road to low traffic volume. The Standard Practice of soil-cement course recommends that immediately after finishing, the construction shall take a protection to prevent evaporation and loss of water from the layer. This process is denominated curing and can be defined as a practice to reduce moisture loss during the early hardening period. The process allows soil-cement properties to develop and prevents damage as a result of drying during the early ages of the layer. Traditionally, the Brazilian specifications for road recommend promoting an adequate cement hydration of the portland cement, an application of bituminous material; in particular medium curing cut-back asphalt or emulsified asphalt, in way to protect against the evaporation and loss of water from the layer, during at least for 7 days. Aiming to study the real behavior of soil-cement mixtures in contact with cut-back asphalt and to verify the performance of another kind of products in terms of protection or loss water in soils-cement mix was developed a preliminary research in laboratory and after that was applied in the field test.

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Construção da sub-base da pista experimental em 17 de dezembro de 2008

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Estaqueamento do trecho; Lançamento de solos e cimento; Mistura de solo cimento (manual e mecânico); Ensaios de controle tecnológico realizado no campo antes da aplicação do produto de cura; Ensaios de controle tecnológico após a aplicação do produto de cura; Ensaios de Laboratório com os materiais coletados na pista; Broqueamento de corpos-de-prova; Resultados dos ensaios de campo e laboratório; Mapeamento das trincas no campo;

11 Estaqueamento do trecho a cada 20m
CONINFRA º TRANSPORTATION INFRASTRUCTURE CONFERENCE São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Croqui esquemático da pista experimental contendo os trechos/segmentos teste Estaqueamento do trecho a cada 20m

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Produto A – Sem aplicação de produto de cura Produto B – Asfalto diluído de petróleo - CM 30 Produto C – emulsão asfáltica RR (ruptura rápida) Produto D – emulsão especial Produto E – emulsão especial Produto F – Agente de cura para concretos e argamassas - Emulsão parafínica em água Produto G – Agente de cura para concretos e argamassas – produto emulsionado em água Produto H – Redutor de evaporação superficial de concreto - produto de base sintética - Polímeros formados de película monomolecular Produto I – aditivo líquido, polifuncional e retardador de pega para concreto Produto J – Estabilizador de solos – base química: Tensos ativos, sais inorgânicos e polímeros intercambiadores de ions. Produto K – Agente de cura para concretos – parafina emulsionada em meio aquoso Produto L – Agente de cura para concreto – emulsão de parafinas – atende a norma ASTM C309-3 Produto M – Sem aplicação de produto de cura

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Pi=25 d’=98,8 c’=1,72 e’ = 0,76 classificação “LG’ (argila laterítica)”

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Detalhes de alguns ensaios no controle tecnológicos realizados na execução da base de solo-cimento

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Grau de compactação maior que 96% e o desvio do teor de umidade menor que 2.0%.

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Resultados médios de resistência à compressão aos 7 e 28 dias

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Resultados médios de resistência a tração aos 7 e 28 dias

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Resultados obtidos no Mini CBR por Penetração Dinâmica (PD)

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Ensaio para determinação da bacia de deflexão com a viga Benkelman Após 28 dias; Após 3 meses Após 6 meses

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Valores das deflexões após 28 dias de cura de solo-cimento medida com a Viga Benkelman e o LWD

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 SEM PRODUTO

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Produto B – CM 30 SEM PRODUTO

28 CONINFRA 2009 - 3º TRANSPORTATION INFRASTRUCTURE CONFERENCE
São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Produto E – Emulsao especial

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São Paulo – July 29th – 31th, 2009 Considerações Finais O agente de cura deve criar condições que permitam o desenvolvimento do potencial de resistência e durabilidade, para que sejam prevenidos possíveis danos causados pela secagem e/ou gradiente térmico durante as primeiras idades da estrutura. As orientações para o procedimento e momento de aplicação dos produtos fornecidas pelos fabricantes se mostraram eficientes. Cabe salientar que após a aplicação dos agentes de cura, a superfície deve ser protegida contra qualquer ação mecânica.

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