06 Compactação dos Solos

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Compactação dos solos
Curso de Engenharia Civil
Mecânica dos Solos I
Professor: Matheus Barbosa Moreira Cedrim
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Objetivos e aplicação da Compactação
Processo de densificação do solo
Manual 
Mecânico 
Processo que busca melhorar as propriedades de estabilidade mecânicas dos solos.
Redução da compressibilidade
Redução da variação volumétrica
Aumento de resistência
Redução na permeabilidade
Estabilidades dos solos
Física (granulométrica)
Misturar diferentes tipos de solos (ex.: solo-brita)
Química (adicionar aglomerantes, por ex.: cal, cimento)
Misturar solos com aglomerantes, em proporções adequadas (ex.: solo-cimento, teores acima de 5%) -> ganhos de rigidez
Mecânica
Compactação
São aplicados esforços mecânicos na massa de solo para a melhoria de suas propriedades.
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Objetivos e aplicação da Compactação
Processo que busca reduzir o volume de vazios do solo, melhorando as suas características de resistência, de deformabilidade e permeabilidade.
Ralph Proctor, na década de 20, descreveu os fundamentos da compactação. Segundo ele este processo é função das seguintes variáveis:
Peso específico do solo
Umidade
Energia de compactação
Tipo de solo
Postulou os procedimentos básicos para o processo de ensaios de obra.
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Ensaio de compactação – Proctor Normal – NBR 7182/86
(MACHADO & C. MACHADO, 1997)
O solo é destorroado e passado na peneira #4, após o que adiciona−se água na amostra para a obtenção do primeiro ponto da curva de compactação do solo.
A amostra de solo é colocada em um recipiente cilíndrico com volume igual a 1000ml e compactada com um soquete de 2500g, caindo de uma altura de aproximadamente 30cm, em três camadas com 26 golpes do soquete por camada.
Este processo é repetido para amostras de solo com diferentes valores de umidade, utilizando−se em média 5 pontos para a obtenção da curva de compactação.
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Ensaio de compactação – Proctor Normal – NBR 7182/86
De cada corpo de prova assim obtido, determina−se o peso específico do solo seco e o teor de umidade de compactação.
Após efetuados os cálculos dos pesos específicos secos e das umidades, plotam−se esses valores (;w) em um par de eixos cartesianos, tendo nas ordenadas os pesos específicos do solo seco e nas abcissas os teores de umidade
(MACHADO & C. MACHADO, 1997)
Umidade ótima
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Ensaio de compactação – Proctor Normal – NBR 7182/86
Embora mantendo−se o procedimento de ensaio descrito, um ensaio de compactação poderá ser realizado utilizando−se diferentes energias. A energia de compactação empregada em um ensaio de laboratório pode ser facilmente calculada mediante o uso da equação a seguir.
(MACHADO & C. MACHADO, 1997)
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Solos Compactados
Ex1: Com uma amostra de solo argiloso com areia fina, a ser usada em um aterro, foi feito um ensaio normal de compactação (Ensaio de Proctor). Na Tabela a seguir estão as massas do corpo de prova, no cilindro que tinha 992 cm³. Também, estão indicadas as massas correspondentes a cada moldagem, obtidas por meio de amostras pesadas antes e após a secagem em estufa. O peso específico dos grãos é de 26,5 kN/m³.
Desenhe a curva de compactação e determine a umidade ótima e o peso específico seco máxima.
b) Determinar o grau de saturação do ponto máximo na curva.
c) No mesmo desenho, representar a curva de saturação e a curva de igual valor de saturação, que passa pelo ponto máximo da curva de compactação.
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Exemplo 1
Densidade seca máxima = 1,558 kg/dm³
Umidade ótima = 22,55 %
Solos Compactados
	Ensaio nº	1	2	3	4	5
	Massa do corpo de prova (g)	1748	1817	1874	1896	1874
	Umidade do solo compactado (%)	17,73	19,79	21,59	23,63	25,75
	Peso específico natural (kN/m3)					
	Peso específico aparente seco (kN/m3)					
	Curva de saturação					
	Peso específico aparente seco (kN/m3) S=1					
	Peso específico aparente seco (kN/m3) S=0,85					
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Exemplo 1
Solos Compactados
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Exemplo 1
Solos Compactados
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Curva de compactação	17.73	19.79	21.59	23.63	25.75	14.9672706548335	15.290535318527848	15.536745647058197	15.459761567424128	15.022766626050148	Curva de saturação	17.73	19.79	21.59	23.63	25.75	18.029111913160911	17.383489620744733	16.85605879902171	16.295708694221791	15.751541719295638	Curva de saturação ótima	17.73	19.79	21.59	23.63	25.75	17.071353436185134	16.393653089489089	15.844059689640071	15.264104085906169	14.704744040269732	Umidade (%)
Peso específico seco (KN/m³) 
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Ensaios Proctor Intermediário e Modificado
Solos Compactados
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Equipamentos de compactação
Solos Compactados
Compactação no campo
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Equipamentos de compactação
Solos Compactados
Procedimento gerais de compactação
Escolher a área de empréstimo
Limpeza e regularização da área de trabalho
Lançamento e espalhamento do material
Regularização da camada (camadas menores que 30cm)
Pulverização e homogeneização do material
Acerto da umidade (Speedy ou o método da frigideira)
Compactação propriamente dita
Controle de compactação (Método do frasco de areia)
Escarificação
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Equipamentos de compactação
Solos Compactados
Procedimento gerais de compactação
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Equipamentos de compactação
Solos Compactados
Compactação no campo
Especificações
Grau de compactação
Com variação máxima de 2%.
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Referências
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