compactacao de solo - manual basico

um manual bsicoCOMPACTAO DE SOLO

SOIL COMPACTION HANDBOOK 2

pginaem branco

MANUAL DE COMPACTAO DE SOLO 3

O que solo?Solo uma formao local por vrias foras da natureza(de certas partculas, tais como, geleiras, vento, lagos e rios)atravs de depsito residual ou orgnico. A seguir estoimportantes elementos na compactao de solo:

Tipo de solo Teor de umidade do solo Esforo de compactao necessrio

Por que compactar?H cinco razes principais para se compactar o solo:

Aumenta a sua capacidade de resistncia carga Evita recalque do solo e dano por congelamento Dar estabilidade Reduz infiltrao de gua, dilatao e contrao Reduz sedimentao do solo

Tipos de compactaoH quatro tipos de esforo de compactao parasolo ou asfalto: Vibrao Impacto Amassamento Presso

Compactao de Solo

Compactao de solo definida como o mtodo de aumentar mecanicamente a densidade do solo.Em construo, esta uma parte importante do processo de edificao.

Se executada indevidamente, podedar margem a uma acomodaodo solo e causar custos demanuteno desnecessriosou mesmo a perda da estrutura.

Quase todos os tipos de locaisde obra de edificao e projetosde construo utilizamtcnicas mecnicas decompactao.

Estes diferentes tipos de esforo so encontrados nos doistipos principais de fora de compactao: esttico e vibratrio.

Fora esttica simplesmente o peso prprio da mquinaaplicando fora para baixo sobre a superfcie do solo,comprimindo as partculas do solo. A nica maneira demodificar a fora efetiva de compactao pela adio ousubtrao do peso da mquina. Compactao esttica restrita a camadas superiores do solo e limitada adeterminada profundidade. Amassamento e presso sodois exemplos de compactao esttica.

Fora vibratria usa um mecanismo, normalmente motorizado,para criar uma fora descendente em acrscimo ao pesoesttico da mquina. O mecanismo vibratrio normalmenteum peso excntrico giratrio ou combinao de pisto/mola(em compactadores). Os compactadores produzem umasucesso rpida de pancadas (impactos) na superfcie,afetando assim as camadas superficiais bem como tambmas camadas mais profundas. A vibrao se transmite pelomaterial, colocando as partculas em movimento e as aproximandoao mximo para a densidade mais alta possvel. Com basenos materiais que so compactados, uma certa quantidadede fora deve ser usada para superar a fora de coeso naturalde certas partculas.

Solo no compactado (baixo suporte de carga)

Solo compactado (suporte de carga melhorado)

DENSIDADE DO SOLO

Figura 1

MANUAL DE COMPACTAO DE SOLO4

Figura 2

Estas ilustraes mostram os resultados da compactao indevida e como uma compactao correta pode asseguraruma vida estrutural mais longa, eliminando futuros problemas de fundao.

Tipos e Condies de Solo

Cada tipo de solo se comporta diferentemente comrespeito densidade mxima e umidade tima. Ento, cadatipo de solo tem suas exigncias e controles prprios eindividuais tanto no campo como para fins de testes. Os tiposde solo so comumente classificados pelo tamanho do gro,determinado pela passagem do solo atravs de uma sriede peneiras para separar os diferentes tamanhos de gro.[Ver Figura 3]

A classificao do solo dividida em 15 categorias, umsistema estabelecido pela AASHTO (Associao Americanade Funcionrios de Transporte e Estradas Estatais). Os solosencontrados na natureza quase sempre tm uma combinaode tipo de solo. Um solo bem qualificado consiste emuma larga faixa de tamanhos de partcula com as partculasmenores preenchendo vazios entre partculas maiores. Oresultado uma estrutura densa, boa para compactao.

A constituio de um solo determina o melhor mtodode compactao a ser utilizado.

H trs grupos bsicos de solo:

Coesivo Granular Orgnico (este solo no adequado para compactao e

no ser discutido aqui)

CONSEQNCIAS DE UMA COMPACTAO DEFICIENTE

SiqueiraEmbasamento & Piscina Quebras & Vazamentos

SiqueiraQuebras de Piso

SiqueiraVazamento de Tubulao & Quebras

SiqueiraEroso da Fundao

SiqueiraCanais de Eroso sob Contrafortes

SiqueiraInstalao de Valas de Servio


Solos coesivosSolos coesivos tm as partculas menores. Argila tem um tamanhode partcula da ordem de 0,00004" (0,0001cm) a 0,002" (0,005cm).Silte varia de 0,0002" (0,0005cm) a 0,003" (0,008cm). Argila usada emexecuo de barragens e leitos de reservatrios de reteno de gua.

CaractersticasSolos coesivos so compactos e firmemente agregados por atraomolecular. Eles so maleveis quando midos e podem sermoldados mas se tornam muito duros quando secos. Teor de guaprprio, uniformemente distribudo, crtico para compactaoadequada. Solos coesivos normalmente necessitam uma forade impacto ou presso. Silte tem uma coeso notadamentemais baixa que a argila. Porm, silte ainda seguramenteconfivel quanto ao teor de gua. [Ver Figura 4]

Solos granularesSolos granulares alcanam tamanho de partcula de 0,003"(0,008cm) a 0,08" (0,20cm) (areia) e de 0,08" (0,20cm) a1,0" (2,54cm) (cascalho fino a mdio). Solos granulares soconhecidos pelas suas propriedades de drenagem de gua.

CaractersticasAreia e cascalho alcanam densidade mxima em estadocompletamente seco ou saturado. Curvas de teste sorelativamente planas e assim a densidade pode ser obtidasem se considerar o teor de gua.

As tabelas nas pginas seguintes do uma indicaobsica de solos usados aplicaes de construo particular.[Ver Figuras 5, 6 & 7]

Figura 3

TESTE DE PENEIRAS

O que procurar

Solos granulares, areiasfinas e siltes.

Solos coesivos,agregados e argilas.

Movimento da gua

Quando gua e solo soagitados na palma damo, eles se misturam. Quando a agitaopara, eles se separam.

Quando gua e solo soagitados na palma da mo,eles no se misturam.

Quando mido...

Muito pouca ounenhuma plasticidade.

Plstico e pegajoso.Pode ser enrolado.

Quando seco...

Pouca ou nenhuma

seco. Amostra de solose esfarela facilmente.

Tem alta resistnciaquando seco. Esfarela-se com dificuldade.Saturao lenta em

Figura 4GUIA PARA TIPOS DE SOLO

Aparncia/tato

Podem ser vistos grosgrossos. Sente-se arenosoquando esfregado entreos dedos.

Gros no podem servistos a olho nu. Sente-se liso e gordurosoquando esfregadosentre os dedos.

fora coesiva quando

gua.

SiqueiraPedregulhos

Siqueira

SiqueiraCascalho

SiqueiraAreia

SiqueiraArgila e Silte

SiqueiraPeneiras padro E.U.A.

SiqueiraPedra arre- dondada


-- -- 1 1 -- -- 1 1 1 3

-- -- 2 2 -- -- 3 3 3 --

2 4 -- 4 4 1 4 4 9 5

1 1 -- 3 1 2 6 5 5 1

-- -- 3* 6 -- -- 2 2 2 4

-- -- 4* 7* -- -- 5 6 4 --

4 5 -- 8* 5** 3 7 6 10 6

3 2 -- 5 2 4 8 7 6 2

6 6 -- -- 6** 6 9 10 11 --

5 3 -- 9 3 5 10 9 7 7

8 8 -- -- 7** 7 11 11 12 --

9 9 -- -- -- 8 12 12 13 --

7 7 -- 10 8*** 9 13 13 8 --

10 10 -- -- -- 10 14 14 14 --

GW Cascalhos de boa qualidade, misturas de cascalho e areia, poucos finos ou nenhum GP Cascalhos de baixa qualidade, misturas de cascalho e areia, poucos finos ou nenhum

GM Cascalhos siltosos, misturas de baixa qualidade de cascalho, areia e silte

GC Cascalhos argilosos, misturas de baixa qualidade de cascalho, areia e silte

SW Areias de boa qualidade, areias com cascalho, poucos finos ou nenhum

SP Areias de baixa qualidade, areias com cascalho, poucos finos ou nenhum

SM Areias siltosas, misturas de baixa qualidade de areia e silte

SC Areias argilosas, misturas de baixa qualidade de areia e argila

ML Siltes inorgnicos e areias muito finas, p de pedra, areias finas siltosas ou argilosas com pouca elasticidade

CL Argilas inorgnicas de elasticidade baixa a mdia, argilas com cascalho, argilas arenosas, argilas siltosas, argilas pobres

OL Siltes orgnicos e argilas siltosas orgnicas de baixa elasticidade

MN Siltes orgnicos, solos siltosos ou de areia fina miccea ou diatomcea, siltes elsticos

CH Argilas inorgnicas de elasticidade alta, argilas gordurosas

OH Argilas orgnicas de elasticidade mdia-alta

Tipo do Grupo Tipo do Solo B

arra

gem

Homo

gne

a

Ncle

o

Reve

stime

nto

Resis

tncia

Ero

so

Reve

stime

nto de

Ar

gila C

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Infiltr

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Infiltr

ao

no I

mpor

tante

Cong

elame

ntoIm

poss

vel

Aterros

Cong

elame

ntoPo

ssve

l

Supe

rficial

(NAVFAC DM-7.2, MAIO 1982)

* se cheio de cascalho ** limite de eroso *** limite de alterao de volume -- no apropriado para este tipo de uso

Figura 5

AREI

ASMA

GRO

GORD

OARG

ILAS

& S

ILTES

CASC

ALHO

S

Barragens de Terra Rolada Sees de Canais Fundaes Estradas

Preferncia relacionada a vrios usos(1=melhor; 14=menos interessante)

PREFERNCIA DE SOLOS RELACIONADA A ATERRO COMPACTADO

Acab

amen

to


Efeito da umidadeA resposta do solo para a umidade muito importante, como a solo deve suportar a carga durante o ano todo.A chuva, por exemplo, pode transformar o solo em umestado plstico ou at mesmo em um lquido. Neste estado,o solo tem pouca ou nenhuma capacidade de suportar carga.

Umidade x densidade do soloO teor de umidade do solo vital para uma compactaoapropriada. A umidade age como um lubrificante dentro do solo,fazendo as partculas se ajuntarem. Muito pouca umidadesignifica compactao inadequada as partculas no podem

se mover entre si para alcanar maior densidade. Excessode umidade deixa gua preenchendo espaos vazios esubseqentemente diminui a capacidade de suportar carga. Adensidade mais alta para a maioria dos solos est em um certoteor de gua para um determinado esforo de compactao. Omais resistente secador do solo a compactao. Em um estadosaturado de gua os vazios entre partculas esto parcialmentepreenchidos com gua, criando uma coeso aparente que asliga entre si. Esta coeso aumenta com a reduo do tamanhoda partcula (como em solos argilosos). [Ver Figura 8]

Figura 6

IMPACTO PRESSOcom amassamento

VIBRAO AMASSAMENTOcom presso

rolo vibratrioCompactador

P de carneiro estticoRolo com GradeNiveladora

Compactador de placa vibratriaRolo vibratrioP de carneiro de

NiveladoraCompactador de

CarregadorRolo com Grade

CASCALHO 12+ Pobre No Bom Muito Bom

AREIA 10+/- Pobre No Excelente Bom

SILTE 6+/- Bom Bom Pobre Excelente

ARGILA 6+/- Excelente Muito Bom No Bom

Espessura de Elevao

PermeabilidadeSuporte daFundao

Base para Pavimentao Expansvel

Dificuldade deCompactao

CASCALHO Muito Alta Excelente Excelente No Muito Fcil

AREIA Mdia Boa Boa No Fcil

SILTE Mdia Baixa Pobre Pobre Um Pouco Um Pouco

ARGILA Nenhuma+ Moderada Pobre Difcil Muito Difcil

ORGNICO Baixa Muito Pobre No Aceitvel Um Pouco Muito Difcil

Figura 7

MATERIAIS DE ATERRO

MATERIAIS

P de carneiro de

rolo vibratrio

rolo emborrachado


Testes de densidade do soloPara determinar se a compactaoadequada do solo foi alcanadapara cada aplicao especfica deconstruo foram desenvolvidosvrios mtodos. O mais notvel ,sem dvida, a densidade do solo.

Por que testarTeste de solo abrange o seguinte:

Medidas da densidade do solopara comparao entre o grau decompactao e as especificaes

Medidas do efeito da umidadena densidade do solo versuso especificado

Obter uma curva de densidade daumidade que identifique o pontode umidade tima.

UMIDADE VERSUS DENSIDADE DO SOLO

Um mtodo rpido para determinar o teor de umidade conhecido como o Teste da Mo.

Apanhe um punhado de terra. Aperte em sua mo. Abraa sua mo.

Se a terra est pulverulenta e no retiver a forma feitapor sua mo, ela muito seca. Se ela se fragmenta quandoderrubada, muito seca.

Se a terra moldvel e se fragmenta em apenas doispedaos quando derrubada, tem a quantidade certa deumidade para uma compactao adequada.

Se a terra plstica em sua mo, deixa poucos vestgiosde umidade em seus dedos e permanece em um pedaoquando derrubada, tem muita umidade para compactao.

TESTE DA MO

Figura 9

Tipos de testesTestes para determinar teor de umidade timo sofeitos no laboratrio. O mais comum o Teste deProctor, ou Teste de Proctor modificado. Um determinadosolo precisa ter uma quantidade ideal (ou tima) deumidade para alcanar densidade mxima. Isto importante no s para durabilidade, mas economizardinheiro pois necessrio menos esforo decompactao para se alcanar os resultados desejados.

Teste de Proctor (ASTM D1557-91)O Teste de Proctor, ou Teste de Proctor modificado, determinaa densidade mxima de um solo necessria para uma obraespecfica. O teste determina primeiramente a densidade mximapossvel de se alcanar para os materiais e usa esta posiocomo uma referncia. A seguir, testa os efeitos da umidadena densidade do solo. O valor de referncia do solo expressoem um percentual da densidade. Estes valores so determinadosantes de se executar qualquer compactao para se definir asespecificaes da compactao. Valores do Proctor modificadosso mais altos porque eles levam em conta densidades mais altasnecessrias para certos tipos de projetos de construo. Os mtodosde teste so semelhantes para ambos os testes. [Veja Figura 10]

Testes de campo importante saber e controlar a densidade do solodurante a compactao. A seguir esto testes decampo comuns para determinar, no prprio local, se asdensidades de compactao esto sendo alcanadas.

Figura 8

Densidade Mxima 121 lb/ps3 (1939 kg/m3)

Umidade - percentual de Peso Seco

Siqueira

Siqueira

SiqueiraDensidade de secos - lb/ps cbicos

SiqueiraDensidade de secos - kg/metros cbicos

SiqueiraUmidade tima 11%


TESTE DE PROCTOR

Figura 10

Figure 11

Amostragem grande Preciso

Vazio sob a placa Aumento de areia Areia compactada Bombeamento do solo

Muitas etapas Necessidade de grande rea Lento Equipamento de parada Passvel de coincidncias

Custo

Desvantagens

Erros

Vantagens

Moderado Alto Baixo

Amostragem grande Obteno de leitura direta Material de cassificao livre

Rpido Amostragem profunda Sob o leito dos tubos

Rpido Fcil de refazer Mais testes (confiabilidade estatstica)

Sobre-excitao Rochas no caminho Solo plstico

Amostragem pequena Nenhum cascalho Amostra nem sempre retida

Suferfcie fora de nivel Bombeamento do solo Vazio sob a placa

Lento Rompimento do balo Complicado

Descalibrado Rochas no caminho Necessidade de preparao

"Backscatter"

Nenhuma amostra Radiao Umidade suspeita Encoraja os amadores

Cone de Areia Balo Densmetro Tubo "Shelby" Medidor Nuclear

MTODOS DE TESTE DE DENSIDADE DE CAMPO

Baixo

da superfcie

Siqueira 25 golpes por camada

SiqueiraFora de compactao 12400ps.lb (1716 kg.m)

Siqueira 12 pol (30 cm)

SiqueiraAmostra de solo 1/30 ps cbicos (944 centmetros cbicos) 3 camadas

SiqueiraPadro AASHO

SiqueiraProctor Test Uma pequena amostra do solo levada do local da obra. Um peso padro deixado cair vrias vezes sobre a amostra. O material pesado e secado no forno durante 12 horas a fim de se avaliar o seu teor de gua.

Siqueira5 1/2 lb (2,5 kg)

Siqueira10 lb (4,5 kg)

Siqueira25 golpes por camada

SiqueiraFora de compactao 56200 ps.lb (7777 kg.m)

Siqueira18 pol (45 cm)

SiqueiraAmostra de solo 1/30 ps cbicos (944 centmetros cbicos) 5 camadas

Siqueira

SiqueiraPadro AASHO Modificado

SiqueiraTeste de Proctor Modificado Este semelhante ao Teste de Proctor, exceto porque um compactador usado para compactar material de maior impacto. Este teste normalmente preferido para materiais sujeitos a maiores esforos de cizalhamento.


Teste do Cone de Areia (ASTM D1556-90)Um pequeno buraco de 6(15cm) por 6(15cm) de profundidade cavado no material compactado a ser testado. O material removido e pesado, ento seco e pesado novamentepara determinar o seu teor de umidade. A umidade do solo apresentada como uma porcentagem. O volume especficodo buraco determinado pelo seu enchimento com areia secaproveniente de um dispositivo de jarro e cone. O peso seco dosolo removido dividido pelo volume de areia necessria paraencher o buraco. Isto nos fornece a densidade do solo compactadoem libras por p cbico. Esta densidade comparada densidade mxima de Proctor obtida anteriormente, o que nosd a densidade relativa do solo que acabou de ser compactado. [Ver Figura 12]

Densidade Nuclear (ASTM D2922-91)Medidores de Densidade Nuclear so um modo rpido ebastante preciso de se determinar densidade e teor deumidade. O medidor usa uma fonte de istopo radioativo(Csio 137) na superfcie do solo ("backscatter") ou umasonda colocada no solo (transmisso direta). A fontedo istopo emite ftons (normalmente raios Gama) queirradiam de volta aos detetores do medidor no fundo daunidade. Solo denso absorve mais radiao que solo soltoe as leituras refletem a densidade global. O teor de gua(ASTM D3017) pode tambm seja lido, tudo dentro depoucos minutos. Uma Densidade de Proctor relativa obtida aps a comparao da densidade mxima com oresultado do teste no material compactado. [Veja Figura 13]

Mdulo do Solo (dureza do solo)Este mtodo de teste de campo um desenvolvimento muitorecente que substitui o teste de densidade do solo. Durezado solo a relao da fora para o deslocamento. O teste feito por uma mquina que envia vibraes para dentro dosolo e ento mede a deflexo das vibraes pelo solo.

Este um mtodo muito rpido e seguro como teste de durezado solo. Dureza do solo uma propriedade de engenharia noexatamente como teor de secos e teor de gua. Este mtodoest atualmente sendo pesquisado e testado pela Administraode Estradas Federais (Federal Highway Administration).

TESTE NUCLEAR

Figura 13

TESTE DO CONE DE AREIA

Figura 12

SiqueiraPesar com areia antes

SiqueiraPesar com areia depois

SiqueiraDiferena = Peso para encher cone + buraco

SiqueiraSubtrair areia para encher cone e prato

SiqueiraPeso de areia para encher buraco

SiqueiraA AREIA PRECISA ESTAR SECA!

Siqueira Transmisso direta

Siqueira Fonte

Siqueira Medidor

SiqueiraDetetores

Siqueira Fonte

Siqueira "Backscatter"

SiqueiraDetetores

Siqueira Medidor


Equipamento de Compactao

AplicaesO nvel desejado de compactao melhor alcanado pelacombinao do tipo de solo com o mtodo de compactaoadequado. Outros fatores devem ser considerados tais como,especificaes de compactao e condies do local da obra.

Solos coesivosargila coesiva; suas partculas se aderemumas s outras.* Ento, uma mquina com uma fora de altoimpacto necessria para golpear o solo e forar a sada doar, organizando as partculas. Um compactador de percusso a melhor escolha, ou compactador de rolo vibratrio p decarneiro se for necessria maior produo. [Ver Figura 14]*As partculas precisam ser comprimidas para compactar.

Solos granularesj que solos granulares noso coesivos e as partculas requerem uma agitaoou ao vibratria para mov-las, placas vibratrias(unidirecionais) so a melhor escolha.

Figura 14

SOLOS COESIVOS

Compactador de PercussoMT-65H

Placas Reversveis e Rolos Vibratrios Lisos soapropriados para trabalho de produo. Partculas desolo granular respondem a freqncias diferentes(vibraes) dependendo do tamanho da partcula.Quanto menor a partcula, maior a freqncia necessriapara mov-la. Como voc compacta solos com partculasmaiores, utilize equipamento maior para obter freqnciasmais baixas e foras de compactao maiores.[Ver Figura 15]

Placa VibratriaMVC-88

SOLOS GRANULARES

Figura 15

Rolo Vibratrio MotorizadoAR-13HRolo Vibratrio P de CarneiroP33/24 HHMR

Rolo Vibratrio P de CarneiroP33 HHMR-BD

Placa Vibratria ReversvelMVH-306


O solo tambm pode ser sobrecompactado se o compactadorfizer muitos passagens (uma passagem a mquina passaratravs de uma regio em uma direo). Sobrecompactao como bater constantemente no concreto com uma marreta.Rachaduras eventualmente aparecero, reduzindo adensidade. Este um desperdcio de homens-hora e aumentodesnecessrio do uso da mquina.

Especificaes de compactaoUma palavra sobre atendimento a especificaes na obra.Geralmente, parmetros de desempenho da compactao sofornecidos de duas maneiras em um projeto de construo: Especificao do mtodoinstrues detalhadas especificam

o tipo de mquina, camada de compactao, nmero depassadas, velocidade da mquina e teor de umidade.Uma "receita" dada como parte das especificaes detrabalho para realizar a compactao necessria. Este mtodo antiquado, pois a tecnologia da mquina h muito tempo jsuperou as exigncias comuns da especificao do mtodo.

Especificao do resultado finalengenheiros indicam asexigncias finais para a compactao, dando assim aoempreiteiro muito mais flexilibilidade na escolha do melhor emais econmico mtodo para alcanar o resultado requerido.Felizmente, esta a tendncia, permitindo ao empreiteirotirar proveito da mais recente tecnologia disponvel.

Normalmente, solos so misturas de argila e materiaisgranulares, tornando mais difcil a seleo doequipamento de compactao. uma boa idiaescolher a mquina apropriada pela porcentagem maiorna mistura do solo. Um teste do equipamento pode serexigido para identificar a melhor mquina para o trabalho.Asfalto considerado granular com base na diversidadede tamanhos do seu agregado (p de pedra, cascalho,areia e finos) misturado com betume aglutinante(cimento asfltico). Conseqentemente, o asfalto deveser compactado com presso (esttico) ou vibrao.

Caractersticas da mquina de compactaoDois fatores so importantes na determinao dotipo de fora que uma mquina de compactaoproduz: freqncia e amplitude.Freqncia a velocidade na qual uma eixo excntricogira ou a mquina vibra. Cada mquina de compactao projetada para operar a uma freqncia tima parafornecer a fora mxima. A freqncia normalmentefornecida em termos de vibraes por minuto (vpm).

Amplitude (ou amplitude nominal) o maior movimentode um corpo vibrando a partir do seu eixo em umadeterminada direo. Amplitude dupla a maior distnciaque um corpo vibrante se move em ambas as direesa partir do seu eixo. A amplitude aparente varia para cadamquina conforme as diferentes condies do local detrabalho A amplitude aparente aumenta medida que omaterial se torna mais denso e compactado.

Altura de compactao e desempenho da mquinaAltura de compactao (expessura da camada do solo) um fator importante que afeta o desempenho da mquina e o custo de compactao. Equipamentos dos tipos vibratrio ecompactador de percusso compactam o solo em uma mesmadireo: do topo para o fundo e do fundo para o topo. Como amquina golpeia o solo, o impacto se transmite pela superfciedura abaixo e ento retorna superfcie. Isto coloca todasas partculas em movimento e ocorre a compactao.Como o solo se torna compactado, o impacto passa a ter umamenor distncia para atravessar. Mais fora retorna mquina,fazendo-a erguer-se mais do solo em seu ciclo de golpes. Sea camada a ser compactada muito profunda, a mquina vailevar mais tempo para compactar o solo e uma camadaintermediria ficar sem ser compactada.[Ver Figura 16]

Camada Conveniente Camada Inconveniente

Figura 16

CAMADA DE COMPACTAO

SiqueiraSOLO COMPACTADO


SiqueiraEXECUO INCORRETA



Tipos de equipamentoCompactadoresCompactadores fornecem uma alta fora de impacto(amplitude alta) fazendo deles uma excelente escolhapara solos coesivos e semicoesivos. A faixa de freqnciados golpes de 500 a 750 por minuto. Compactadorestm sua fora a partir de um pequeno motor a gasolinaou diesel que aciona um pisto grande preso a dois jogos demolas. O compactador tem uma inclinao para a frente quelhe permite deslocar-se adiante medida que a mquinasalta. Compactadores abrangem trs tipos de compactao:impacto, vibrao e amassamento. [Ver Figura 17]

Placas VibratriasPlacas vibratrias so de baixa amplitude e alta freqncia,projetados para compactar solos granulares e asfalto.Motores a gasolina ou diesel acionam um ou dois pesosexcntricos a uma velocidade alta para desenvolver fora decompactao. As vibraes resultantes causam movimentopara a frente. A mquina e os punhos esto isolados davibrao da placa. Quanto mais pesada a placa, maiora fora de compactao gerada. A faixa de freqncia usualmente de 2500 a 6000 vpm. Placas usadas para asfaltotm um tanque de gua e um sistema de irrigao paraimpedir a aderncia do asfalto placa base. Vibrao oprincipal efeito para compactao. [Ver Figura 17]

Placas vibratrias reversveisEm acrscimo a algumas das caractersticas da placavibratria padro, placas reversveis tm dois pesosexcntricos, o que permite transio suave do deslocamentodianteiro para o reverso, e ainda o aumento da fora decompactao devido aos dois pesos. Por causa de seus pesoe fora, placas reversveis so ideais para solos semicoesivos.

A reversvel possivelmente a melhor compra de compactao.Ao contrrio das placas padro, o deslocamento das reversveispara a frente pode ser parado e a mquina manter a suafora para compactao imediata.[Ver Figura 17]

Solos Granulares Areia e Argila Argila Coesiva Asfalto

Compactadores No recomendado Teste recomendado Melhor aplicao No recomendado

Placas Vibratrias Melhor aplicao Teste recomendado No recomendado Melhor aplicao

Placas Reversveis Teste recomendado Melhor aplicao Melhor aplicao No recomendado

Rolos Vibratrios No recomendado Melhor aplicao Teste recomendado Melhor aplicao

Rolos Rammax Teste recomendado Melhor aplicao Melhor aplicao No recomendado

Figure 18APLICAES DE EQUIPAMENTO

EQUIPMENT TYPES

Compactador de Percussomovido a diesel

Compactador de placa vibratriaMVC-88

Figure 17 MVH-402DSCompactador de placa reversvel

MT-76D


SimplesLisoUm projeto popular por muitos anos, mquinas de rololiso so ideais tanto para solo como para asfalto. Rolosduplos de ao esto montados em uma estrutura rgida eacionados por motores a gasolina ou diesel. So conduzidosmanualmente girando-se a alavanca de direo da mquina.

TIPOS DE ROLO

Figura 19

A freqncia em torno de 4000 vpm e a faixa da amplitude de 0,018 a 0,020. A vibrao obtida atravs de eixosexcntricos localizados nos rolos ou montados na estrutura.

Compactadores de roloCompactadores de rolo so disponveis em diversas categorias: simples e duplos, que esto disponveis em modelosde rolo liso, p de carneiro e pneus de borracha; e alm disso so divididos em subcategorias esttica e vibratria.[Ver Figura 18]

Compactador de Rolo MotorizadoP48

Compactador de Rolo Vibratrio MotorizadoAR-13H

Compactador de Rolo VibratrioMRH-800GS

Compactador de Rolo VibratrioV30-3E

Compactador de RoloP33/24 HHMR


Segurana e diretrizes gerais

Como para todo equipamento de construo, existem muitasprticas de segurana que deveriam ser seguidas durante ouso do equipamento de compactao. Embora este manualno tenha sido projetado para cobrir todos os aspectos desegurana da obra, ns desejamos citar alguns dos mais bviostens que dizem respeito ao equipamento de compactao.O ideal seria que os operadores se familiarizassem com todosos regulamentos de segurana da sua companhia, comotambm qualquer OSHA, regulamentos da agncia estatalou local pertencentes segurana de trabalho. Proteopessoal bsica, consistindo em luvas de trabalho durveis,proteo de olho, proteo de ouvido, capacete resistenteaprovado e roupas de trabalho, devem ser assunto padroem qualquer trabalho e disponveis para uso imediato. Nocaso de equipamento simples de compactao, dispositivosde proteo adicional do p devem estar disponveis,de acordo com regulamentos aplicveis. Todo o pessoalque opera o equipamento de compactao deve ler todasas instrues de operaco e segurana para cada peado equipamento. Alm disso, deve ser providenciadotreinamento de tal modo que o operador fique ciente detodos os aspectos da operao.

A nenhum menor de idade dever ser permitido operarequipamento de construo. Nenhum operador deveroperar equipamento de construo quando sob influncia demedicamento, drogas ilegais ou lcool. Ferimento srio oumorte pode ocorrer como causa do uso indevido ou negligncias prticas e atitudes de segurana. Isto se aplica tanto aonovo trabalhador como tambm ao profissional experiente.

EscoramentoTrabalho em vala traz um novo conjunto de prticas desegurana e regulamentos para o operador de equipamentode compactao. Esta seo no pretende abordar osregulamentos pertinentes segurana na abertura de valas(OSHA Parte 1926, Subparte P). O operador deve terconhecimento do que necessrio antes de compactar umavala ou rea confinada. esteja seguro de que uma "pessoacompetente" (como definido pela OSHA na parte 1926.650revisada em 01JUL 91998) inspecionou a vala e segue asdiretrizes da OSHA para inspeo durante a durao dotrabalho. Alm do perigo bvio de uma vala desmoronar, otrabalhador deve tambm estar protegido de objetos cadentes.Valas sem escora (ou escoradas) podem ser compactadascom o uso de equipamento de compactao com controleremoto. Isto permite ao operador permanecer fora da valaenquanto opera o equipamento.Primeiro a segurana!

Compactadores de rolos p de carneiroCompactadores de rolos p de carneiro so tambm conhecidoscomo compactadores de valas devido ao seu uso efetivo em valase escavaes. Estas mquinas se caracterizam por direo eoperao hidrulica ou hidrosttica . Acionados por motoresdiesel, os compactadores de valas so construdos para resistiremaos rigores da compactao confinada. Os rolos de valas so "skid-steer" ou equipados com direo articulada. A operao pode sermanual ou por controle remoto. Unidades com grandesexcntricos produzem fora de impacto e amplitude altas (paracompactadores de rolos) o que apropriado para solos coesivos.Os ressaltos do rolo produzem uma ao de amassamentono solo. Use estas mquinas para alta produtividade.Rolo lisoConfigurado com rolos estticos de ao, o compactador de rolomotorizado mais usado em servio de impermeabilizaoe acabamento de superfcie asfltica em faixa maior (8 a15t). Pequenas unidades desse compactador so usadas paratrabalhos de remendo em camadas finas. A tendncia paracompactadores de rolos vibratrios. Rolos vibratrios Tandemso normalmente encontrados com rolos de largura de 30"

Adequados para solo, sub-base e compactao deasfalto, rolos tandem utilizam a fora dinmica deconjuntos vibradores excntricos para servio dealta produo. Mquinas de cilndro nico se caracterizampor um nico rolo vibrador com rodas motrizes pneumticas.O rolo disponvel liso para sub-base ou pedra ll, oucom blocos para compactao de solo. Adicionalmente,verso dirigvel do rolo para vala com blocos pisantesest disponvel para produtividade muito alta em reasconfinadas, com controle de operao manual ou remoto.

PneumticoEstes rolos so equipados com 7 a 11 pneus e com asrodas dianteiras e traseiras alinhadas. Com um rolode natureza esttica, a fora de compactao alteradapela adio ou remoo de peso no lastro, em formade gua ou areia. Os limites de peso variam de 10 a35 toneladas. O esforo de compactao por presso eamassamento, principalmente com rolo de acabamentoasfltico. A presso sobre os pneus pode ser diminuda emalgumas mquinas durante a operao para ajustar a pressode contato com o solo para diferentes condies de trabalho.

(0,76m) a 110 (2,80m), sendo o de 48" (1,22m) o mais comum.


Glossrio

AASHO - Associao Americana de Funcionrios deEstradas Estatais.

Coeso - Uma propriedade do solo que faz com quepartculas se aglomerem.

Agregado - Pedra ou cascalho que foram esmagadose separados em vrios tamanhos para uso em concreto,asfalto ou superfcies de estrada.

Amplitude - A distncia vertical total que o rolo vibratrio

ASTM - Sociedade Americana de Materiais de Teste.

Back.lI - Materiais usados em reaterro um corte ou outraescavao, ou o ato de tal reaterro.

Lastro - Material pesado, como gua, areia ou metal queno tm nenhuma funo em uma mquina excetoaumentar seu peso.

Barreira - Uma quantidade de solo acima de um nvelcomum. Geralmente, qualquer solo a ser cavadode sua posio original.

Pedregulho de barreira - Uma mistura natural de pedras,cascalho, areia e finos.

Jardas de barreira - Solo ou rocha medida em sua posiooriginal antes da escavao.

Base - O curso ou camada de materiais em uma seo deestrada na qual o pavimento atual colocado. Pode ser detipos diferentes de materiais variando de solos selecionadosa pedra esmagada ou cascalho.

Berma - Um cume artificial de terra, geralmente rampaslaterais de um leito de estrada.

Aglutinante - Finos que preenchem vazios ou mantmcascalho junto quando seca.

Buraco de emprstimo - Uma escavao da qual o materialde aterro foi levado.

BPR U.S. - Agncia norte-americana de Estradas Pblicas.

BUREC U.S. - Agncia norte-americana de Recuperao.

Capilaridade - Um fenmeno do solo que permite absorvera gua para cima ou lateralmente.

Fora Centrfuga - A fora gerada da condio de desequilbrioda rotao do eixo excntrico a uma determinada velocidade.

Argila - Material composto e derivado da decomposiode rocha e que consiste de partculas microscpicas.

Limpo - Livre de material estranho; em referncia paraareia ou cascalho, falta de um aglutinante.

Coeso - Uma propriedade do solo que une as partculaspor aderncia. Tambm, a habilidade do solo para resistir quebra determinada pelo seu grau de coeso.

Material coesivo - Um solo que tem propriedades de coeso.

Jardas compactadas - Medida do solo ou rocha depoisque ele colocado e compactado em um aterro.

Compressibilidade - Uma propriedade do solo que permitedeformao quando sujeito a uma carga.

Ncleo - Um pedao cilndrico de um formao subterrnea,corte e iamento por uma furadeira rotativa com uma brocaoca. O centro impenetrvel de uma barragem de terra.

Coroa - A elevao de uma superfcie da estrada em suasbordas, para facilitar drenagem.

Dado - Qualquer superfcie de nvel considerada como umplano de referncia para, a partir da, medir elevaes.

Densidade - A relao do peso de uma substncia para o seuvolume.

Barragem - Um aterro com um topo mais alto que a superfcienatural adjacente.

Elasticidade - Uma caracterstica do solo que permitedeformao quando sujeito a uma carga, mas que retorna sua configurao original depois da remoo da fora.

Finos - Partculas de argila ou silte no solo.

Grau de acabamento - A graduao final exigida pelasespecificaes.

Rolos de Apisoamento (P de carneiro) - Uma das vriasprojees de um rolo de compactao.

Freqncia - Que se refere velocidade de rotao deum eixo excntricousualmente indicada Vibraes PorMinutoque igual RPM do eixo.

Linha de congelao - A maior profundidade at onde esperadoo congelamento do solo em uma determinada localizao.

neutra do momento do excntrico.ou placa deslocado de uma posio de descanso ou


Grau - Normalmente a elevao da superfcie do solo nos pontosonde ela encontra uma estrutura. Tambm, rampa da superfcie.

Curva de Tamanho de Gro - Uma anlise grfica do solomostrando as variaes percentuais de tamanho por peso.

Material granular - Um tipo arenoso de solo com partculasque so mais grossas que o material coesivo e no aderemumas s outras.

Cascalho - Um agregado no coesivo de fragmentos de rochacom dimenses variadas de 3,0 a 0,08 polegadas(7,5 a 0,20cm).

Gumbo - Material no estado plstico identificado por umaaparncia de sabo ou cera.

Humus orgnico - Material formado pela decomposioda vegetao.

Imprvio - Resistente ao movimento de gua.

In Situ - Solo natural no perturbado em seu lugar.

Camada - Uma camada de aterro espalhada ou compactada.

Limite lquido - O teor de gua no qual o solo passa deum estado plstico para um estado lquido.

Argila de moldagem - Um solo mole, facilmente trabalhvelcontendo areia, silte, argila e vegetao decomposta.

Teor timo de Umidade - Aquele percentual de umidadeno qual a maior densidade de um solo pode ser obtidapor compactao.

Passe - Uma passagem de trabalho em uma escavao,um nivelamento ou da mquina de compactao de umponto A para um ponto B. (Em uma s direo.)

Permeabilidade - Uma caracterstica do solo permitir ao fluxo de gua atravs dele por causa da gravidade.

Plstico - A habilidade que o solo tem para ser moldadocomo uma linha fina a um certo teor de umidade.

Limite plstico - O mais baixo teor de umidade no qualum solo pode ser moldado como uma linha de dimetro de 1/8 (3mm) sem quebrar.

Proctor - Um mtodo desenvolvido por R.R. Proctor paradeterminar a relao densidade/umidade em solos.Ele quase universalmente usado para determinar adensidade mxima de qualquer solo, de modo queespecificaes possam ser corretamente preparadaspara as exigncias de construo de campo.

Proctor Modificado - Um teste de densidade de umidadede especificao mais rgida que a do Proctor. A diferenabsica o uso de peso maior derrubado de uma distnciamaior em testes de laboratrio.

Areia movedia - Areia fina ou silte que so impedidosde se assentar firmemente juntos por movimento de gua subterrnea para cima.

Areia - Um agregado de fragmentos de pedra circulares eangulares no coesivos com um tamanho de partcula entre2,0 e 0,05mm.

Resistncia ao cizalhamento - A habilidade de um solo para resistirao deslizamento contra gros de solo vizinhos quando uma fora aplicada. Atrito interno e coeso determinam resistncia decizalhamento.

Encolhimento - Reduo do volume do solo quando sujeitoa umidade; ocorre normalmente em solos de gro fino.

Silte - Material do solo composto de partculas entre 0,005 e0,05mm de dimetro.

Solo - Material de superfcie solto da crosta da Terra.

Estabilizar - Tornar o solo firme e impedi-lo de mover-se.

Sub-base - A camada de material colocada para fornecerresistncia para a base de uma estrada.

Subgrade - A superfcie produzida por colocao gradualda terra nativa, ou materiais importados baratos que servemcomo uma base para pavimentao mais cara.

Agradecimentos: Budinger & Associates, Geotechnical & Material Engineers, por sua ajuda com algum material.


Notas

SOIL COMPACTION HANDBOOK 19

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compactacao de solo - manual basico

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