mecania dos solos (compactacao)

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Compactação de solo

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  • Aspectos gerais e objetivos da compactao.

    Mtodos de compactao.

    Equipamentos utilizados.

    Controle de Qualidade.

  • Entender o conceito da compactao e aplicaes.

    Verificar como feito o ensaio de compactao e obteno de sua curva.

    Conhecer os equipamentos usados na compactao e ensaios de campo.

  • Geralmente ao se realizar uma obra necessrio estabilizar o solo localatravs de recursos que melhore a suaresistncia. Um desses recurso acompactao, porm muitas vezes usado injeo de algumas misturas,como por exemplo solo-cimento.

  • A compactao um processo manualou mecnico que tem como objetivoreduzir o volume de vazios do solo,melhorando as suas caractersticas deresistncia, deformabilidade epermeabilidade.

  • Segundo Ralph Proctor, a compactao funo das seguintes variveis:

    Peso especfico secoUmidade Energia de compactao Tipo de solo (ganulometria)

  • Quando o solo compactado com a umidade baixa o atrito entre as partculas impede que os vazios sejam reduzidos adequadamente.

    Com o solo mais mido as partculas ficam lubrificadas permitindo deslizamento entre elas e consequentemente, melhor reduo dos ndices de vazios.

  • Na compactao a quantidade de gua permanece constante e com a reduo do nmero de vazios sua massa especfica aumenta.

    Assim, existe uma umidade tima para obteno de uma massa especfica seca mxima ou densidade seca mxima.

  • Na compactao a diminuio dosvazios do solo se d por expulso do arcontido em seus interstcios, enquantoque no adensamento a expulso degua dos interstcios do solo podendolevar muito tempo a depender do tipode solo.

  • O ensaio de Proctor foi padronizado pela ABNT (NBR 7.182/86).

    A amostra do solo deve ser seca ao ar,destorroada e logo aps passada napeneira #4. Acrescenta-se gua at queo solo fique com 5% abaixo da umidadetima, e deixa-a em repouso por 24 hpara homogeneizar a mistura.

  • Deve-se colocar parteda amostra numcilindro padro (10 cmde dimetro, altura de12,73 cm, volume 1000cm3) e submet-la a 26golpes com umsoquete de 2,5 kg ecaindo de 30.5 cm.Dessa forma so feitosos corpos de prova.

  • Repete-se o processo 5vezes para diferentesumidades, e determina-sea massa especfica solo eumidade de cada corpo deprova obtido. Com essesdois valores calcula-se adensidade seca.

    1n

    dw

    =+

  • Traa-se a curva de compactao, dadensidade seca (kg/dm3 ) pela umidade (%).

    d mx

    d

  • No prprio grfico traa-se a curva de saturaoque determina os valores da densidade seca eumidade estando o solo saturado.

    d mx

    d

  • Para determinao das curvas de saturao utiliza-se a seguinte frmula:

    s wd

    w s

    SS w

    =

    +

    s wd

    w sw

    =

    +

    1S =

  • Para determinao a energia de compactao, utiliza-se a frmula:

    g cM H N NECV

    =

    d

    g

    c

    M - Massa do soqueteH - altura de queda do soqueteN - nmerode golpes por camadasN - nmero de camadasV - volume de solo compactado

    logd a b EC = +

  • A densidade secamxima e aumidade timadependem daEnergia decompactao, quedependem do tipode equipamentoutilizado (mais oumenos pesados).

  • No Ensaio Modificado de Compactao usa-se um cilindro grande e aplica-se 55 golpes do soquete em cada uma das 5 camadas.

  • O ensaio Intermedirio difere do Modificado apenas no nmero de golpes que menor (26 golpes).

  • Quando o solo se encontra com umidade abaixo da tima, a aplicao de maior energia de compactao provoca aumento de densidade seca.

    Quando a umidade maior do que a tima maior esforo de compactao pouco ou nada aumenta a densidade seca. Assim, em campo quando o solo estiver muito mido ao compactar se d o efeito de solo borrachudo.

  • Essa relao prever qual a energia se deveaplicar para obter um dado corpo de provaem laboratrio. No temos como relacionarenergia usada em laboratrio com a energiade equipamentos de compactao decampo. O parmetro b maior em solosargilosos, assim necessrio aplicar maiorenergia em solos argilosos do que em solosarenosos para obter 95% de densidade secamxima.

    logd a b EC = +

  • d

    Depende da energia aplicada e umidade durante a compactao.

    Floculada

  • Depende da energia aplicada e umidade durante a compactao.

    d

  • Soquetes:

    So compactadores de impacto utilizadosem locais de difcil acesso para os roloscompressores, como em valas, trincheiras,etc. Possuem peso mnimo de 15kgf,podendo ser manuais ou mecnicos (sapos).A camada compactada deve ter 10 a 15cmpara o caso dos solos finos e em torno de15cm para o caso dos solos grossos.

  • Rolos Estticos: (p de carneiro) indicado na compactaode outros tipos de solo queno a areia e promove umgrande entrosamento entreas camadas compactadas.A camada compactadapossui geralmente 15cm,com nmero de passadasvariando entre 4 e 6 parasolos finos e de 6 a 8 paraos solos grossos.

  • Rolos Estticos: (p de carneiro)Tratase de um cilindro oco de ao, podendo ser preenchido por areia mida ou gua, a fim de que seja aumentada a presso aplicada. So usados em bases de estradas, em capeamentos e so indicados para solos arenosos, pedregulhos e pedra britada, lanados em espessuras inferiores a 15cm.

  • Rolos PneumticosOs rolos pneumticos so eficientes na compactao decapas asflticas, bases e subbases de estradas e indicadospara solos de granulao fina a arenosa. Os rolospneumticos podem ser utilizados em camadas de at 3cme possuem rea de contato varivel, funo da presso nospneus e do peso do equipamento.

  • Rolos VibratriosNos rolos vibratrios, a frequncia da vibrao influi de maneiraextraordinria no processo de compactao do solo. Soutilizados eficientemente na compactao de solos granulares(areias), onde os rolos pneumticos ou PdeCarneiro noatuam com eficincia. A espessura mxima da camada de15cm.

  • Tipo de SoloEspessura da camada Entrosamento entre as camadas Nmero de passadas Tipo de equipamento Umidade do solo Grau de compactao alcanado

  • 1. A espessura da camada lanada no deve

    exceder a 30cm, sendo que a espessura da

    camada compactada dever ser menor que

    20cm.

    2. Devese realizar a manuteno da umidade

    do solo o mais prximo possvel da umidade

    tima.

    3. Devese garan#r a homogeneizao do solo

    a ser lanado, tanto no que se refere

    umidade quanto ao material.

  • 1. A espessura da camada lanada no deve

    exceder a 30cm, sendo que a espessura da

    camada compactada dever ser menor que

    20cm.

    2. Devese realizar a manuteno da umidade

    do solo o mais prximo possvel da umidade

    tima.

    3. Devese garan#r a homogeneizao do solo

    a ser lanado, tanto no que se refere

    umidade quanto ao material.

  • 1. Coletamse amostras de solo da rea de

    emprstimo e efetuase em laboratrio o

    ensaio de compactao. Obtmse a curva

    de compactao e da os valores de peso

    especfico seco mximo e o teor de umidade

    timo do solo.

  • 2. No campo, proporo em que o aterro for

    sendo executado, devese verificar, para cada

    camada compactada, qual o teor de umidade

    empregado e comparlo com a umidade tima

    determinada em laboratrio. Este valor deve

    atender a seguinte especificao: wcampo 2%