Aula 9 mec solos I

Aula 09: Compactao de solos

Docente: Mariana Ramos Chrusciak, M.Sc.

Universidade Federal de Roraima

Departamento de Engenharia Civil

CIV-10 Mecnica dos Solos I

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Compactao de Solos 1. Definio de Compactao

A compactao um mtodo de estabilizao de solos que se d por aplicao de alguma forma de energia (impacto, vibrao, compresso esttica ou dinmica).

Na compactao ocorre a expulso de ar do solo e tambm uma modificao na umidade e na graduao do solo.

Na prtica so lanadas camadas horizontais que so sujeitas a passagem de rolos compressores pesados evitando a formao de vazios entre provveis torres.



CIV-10 Mecnica dos Solos I Aula 9

Compactao de Solos 2. Objetivo da Compactao

I. Aumentar o contato entre os gros;

II. Reduzir o volume de vazios;

III. Aumentar a resistncia;

IV. Gerar um material mais homogneo;

V. Reduzir a permeabilidade e a compressibilidade.




Compactao de Solos Qual a diferena entre COMPACTAO E ADENSAMENTO?

No processo de compactao, a compresso do solo se d por expulso do ar contido em seus vazios, de forma diferente do processo de adensamento, onde ocorre a expulso de gua dos interstcios do solo.




Compactao de Solos 3. Ensaio de compactao

1929 O.J. Porter (Departamento Rodovirio do Estado da Califrnia)

1933 - Ralph R. Proctor padronizou o ensaio




Compactao de Solos 3. Ensaio de compactao

Ralph R. Proctor (1933) - Engenheiro americano do Bureau of Waterworks and Supply de Los Angeles - Califrnia, especialista em construo de barragens.




16,40

16,60

16,80

17,00

17,20

17,40

17,60

17,80

18,00

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

gd(K

N/m

3)

w(%)

CURVA DE COMPACTAO

gd x w

Compactao de Solos 3.1. Equipamentos

Os principais equipamentos so: Almofariz e mo com borracha; Peneira no.4 (4,8mm); Balana; Molde cilndrico de 1000cm3, com base e colarinho; Soquete cilndrico; Extrator de amostras; Cpsulas para determinao de umidade; Estufa.




Compactao de Solos 3.2. Preparao da Amostra (NBR6457)

- Toma-se uma certa quantidade de material seco ao ar e faz-se o destorroamento at que no haja torres maiores que 4,8mm;

- Peneira-se a amostra na peneira no.4 (4,8mm) e em seguida determina-se sua umidade higroscpica.




Compactao de Solos 3.3. Procedimento do ensaios

O ensaio consiste em compactar uma poro de solo em um cilindro padro, com um soquete, caindo em queda livre de uma altura de 30 cm. As energias especificadas na norma so: normal, intermediria e modificada, variando dimenses do molde e do soquete, nmero de camadas e golpes, conforme pode ser observado na tabela abaixo.




Soquete pequeno = 2,5 kg; Soquete grande = 4,5kg

Compactao de Solos 3.3. Procedimento do ensaios Para determinar a curva de compactao deve-se moldar 5 corpos de prova na energia especificada, variando-se a quantidade de gua incorporada ao solo, conforme procedimento descrito:




- Adiciona-se gua amostra at se verificar uma certa consistncia. Deve-se atentar para uma

perfeita homogeneizao da amostra;

- Compacta-se a amostra no molde cilndrico em 3 camadas iguais (cada uma cobrindo

aproximadamente um tero do molde), aplicando-se em cada uma delas 25 golpes distribudos

uniformemente sobre a superfcie da camada, com o soquete caindo de 0,305m;

- Remove-se o colarinho e a base, aplaina-se a superfcie do material altura do molde e pesa-se o

conjunto cilindro + solo mido compactado;

- Retira-se a amostra do molde com auxlio do extrator, e partindo-a ao meio, coleta-se uma

pequena quantidade para a determinao da umidade;

- Desmancha-se o material compactado at que possa ser passado pela peneira no.4 (4,8mm),

misturando-o em seguida ao restante da amostra inicial (para o caso de reuso do material);

- Adiciona-se gua amostra homogeneizando-a (normalmente acrescenta-se gua numa

quantidade da ordem de 2% da massa original de solo, em peso). Repete-se o processo pelo menos por

mais quatro vezes.

Compactao de Solos 3.3. Procedimento do ensaios




Compactao de Solos 4. Clculos

Os corpos de prova so pesados e deve-se determinar ainda o teor de umidade de cada um deles.




Compactao de Solos 5. Resultados




Compactao de Solos 6. Teoria sobre o processo de Compactao dos solos

Curva de Compactao:

No ramo seco, a gua lubrifica as partculas e facilita o arranjo desta, ocorrendo por essa razo, o acrscimo do peso especifico aparente seco;

No ramo mido, a gua amortiza a compactao e comea a ter mais gua do que slidos, sendo por essa razo que o peso especifico aparente seco





Estrutura dos Solos Compactados:




Estrutura

floculada

Estrutura

dispersa


Influncia do tipo de solo na curva de compactao





Influncia da Energia de Compactao




V

PhNnE

onde: E = energia de compactao por unidade de volume P = peso do soquete h = altura de queda do soquete N = nmero de golpes por camada n = nmero de camadas V = volume do solo compactado


Influncia da Saturao




Ri

w

gd

wwi wot wf

Ri

Rf

Rf

R

S = 100%

i. Quando o solo compactado numa umidade baixa (wi < wot), tem-se uma resistncia Ri maior. Ao mesmo tempo, como gd baixo tem-se um ndice de vazios elevado;

ii. Com a saturao, obtm-se uma umidade wf que corresponde a uma resistncia Rf muito baixa;

iii. Quando o solo compactado prximo wot, tem-se uma variao de resistncia entre Ri e Rf bem menor, o que o ideal, pois assim tem-se a resistncia mais estvel. Por isso que o solo deve ser compactado prximo wot.

Compactao de Solos 7. Compactao no campo




Compactao de Solos 8. Controle da compactao




Compactao de Solos 7. Compactao no campo





Estrutura dos Solos Compactados:




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