O ensaio de CBR é uns dos maiores aliados no que se diz respeito a qualidade e economia no piso industrial. Mesmo com um custo baixo em relação aos custos totais de uma obra, e com um tempo razoável para a apresentação e análise dos resultados, esse ensaio ainda é uma pulga atrás da orelha de alguns aventureiros, que preferem correr o risco de entregar um piso de baixa qualidade e que certamente irá apresentar fissuras, recalques e até uma vida útil abaixo do esperado. Falta de informação? Talvez!

Antes de falarmos da parte técnica do ensaio, vamos conhecer um pouco sobre a sua história. Em 1939 o ensaio do Índice de Suporte Califórnia, mais conhecido como ensaio de CBR (California Bearing Ratio), foi desenvolvido pelo engenheiro O. J. Porter, e posteriormente aprimorado pelo United States Corps of Engineers (USACE), com o objetivo de integrar no dimensionamento de pavimentos rodoviários, determinando a capacidade de suporte de um solo compactado.

Em 1966, introduzido no Brasil pelo engenheiro Murillo Lopes de Souza, por ser um ensaio que melhor se adaptava à realidade brasileira na época, o ensaio de CBR rapidamente disseminou-se pelo país. Atualmente, é regido pela ABNT: NBR 9895/87.

Adotado por uma grande parcela, se não todos, projetistas de pisos e pavimentos, órgãos rodoviários, o ensaio de CBR é determinado através da relação entre a pressão necessária para penetrar um pistão cilíndrico padronizado em um corpo de prova de um determinado solo, e a pressão necessária para penetrar o mesmo pistão em uma brita graduada padrão. Ou seja, ao se deparar com um resultado de CBR=10%, entende-se que aquele solo representa 10% da resistência a penetração da brita padronizada.

O ensaio também permite a obtenção de outro parâmetro importante relacionado com a durabilidade, que é o índice de expansibilidade do solo, pois em uma etapa do ensaio, o solo é imerso em água por no mínimo 4 dias, possibilitando a análise da expansão da amostra ensaiada.

O ensaio é dividido em três fases:

• Compactação do corpo de prova: é realizada a compactação com energia padrão (Proctor), atentando-se ao número correto de golpes e camadas, correspondentes à energia desejada, normal ou modificada. É comum moldar no mínimo 5 corpos de prova, variando o teor de umidade para que seja possível caracterizar a curva do CBR (Figura 1).
• Expansão: após a moldagem dos corpos de prova, é hora de obter os valores de expansão. Para isso, o conjunto já preparado para o ensaio, é imergido em água por no mínimo 4 dias, devendo ser realizado leituras no extensômetro a cada  24 horas.

• Resistência à penetração: é retirado o corpo de prova, após o período de imersão, e deixado a ser drenado naturalmente por 15 minutos. Logo em seguida, leva-se o corpo de prova para a prensa (Figura 2), onde será rompido através da penetração de um pistão cilíndrico, com uma velocidade de 1,27 mm/min. Utilizando um anel dinamômetro na prensa, registra-se os valores necessários para o cálculo das pressões de cada penetração.

Para o cálculo é adotado as pressões lidas entre as penetrações de 2,54 e 5,08 mm. O resultado é determinando pela seguinte expressão:

A pressão padrão dada na expressão acima, é 6,90 e 10,35 MPa para as penetrações de 2,54 e 5,08 mm respectivamente. Considera-se o resultado final, aquele que obtiver o maior valor de CBR.

Quando recebemos um relatório do laboratório de controle tecnológico, geralmente tem a sua apresentação concisa, contendo sempre os valores da massa específica aparente máxima seca, CBR e expansão.  Em relatórios mais completos, estes valores vêm acompanhados de gráficos, onde encontramos estes mesmos índices em relação a umidade do solo ensaiado.

Os resultados dos ensaios, são variáveis de acordo com a textura (granulometria) do solo e da constituição mineral de suas partículas, tornando-se difícil a previsão do CBR. Podemos entretanto afirmar que os siltes e outros solos expansíveis, apresentam baixos valores de CBR, inferiores a 6%, enquanto que solos finos em geral, incluindo solos arenosos, apresentam valores de CBR entre 8% e 20%. Já os solos grossos, como pedregulhos e as britas graduadas, situam-se em patamares de 50% a 100%, podendo atingir valores mais elevados.

Como parâmetros de projeto, pisos e pavimentos rígidos requerem CBR > 8%, enquanto que os pavimentos flexíveis exigem valores de CBR > 12%.

Diferente dos índices de CBR, os índices de expansão não afetam diretamente no dimensionamento de pisos e pavimentos, porém a sua avaliação é imprescindível, pois um solo potencialmente expansivo, poderá provocar manifestações patológicas irreparáveis. Segundo o manual de pavimentação do DNIT, os valores usuais de expansão são categorizados de acordo com o tipo de função estrutural exercida, conforme a seguinte classificação:

• Sub-base: Expansão < 1 %,
• Subleito: Expansão < 2 %, e
• Reforço do subleito: Expansão < 2 %.

Mas as questões são: Por que realizar este ensaio? E se os resultados forem inferiores as especificações do projeto, como proceder? De forma concisa, evitar recalques é o principal motivo, por estar relacionado diretamente com o dimensionamento da estrutura. Caso tenhamos resultados insatisfatórios, o projetista responsável irá avaliar a situação e dimensionará um reforço do subleito para suprir as necessidades da obra.

De modo geral, o ensaio demanda funções de elevada importância no dimensionamento de pisos e pavimentos em fundação direta, pois com a análise correta dos dados obtidos a partir deste ensaio, obtêm-se uma estrutura economicamente viável, preservada de possíveis manifestações patológicas relacionadas à capacidade de suporte ou possíveis expansões do solo.

Eng. Igor Donisete