Compactao dos SolosCompactao dos Solos

Profa:AnnaKarinaC.Delgado

COMPACTAO DOS SOLOS

1. DefinioProcesso mecnico que visa reduzir o volume de vazios de ar e assim, aumentar a resistncia(geralmente acompanhado de acrscimo de densidade aparente) tornando-o mais estvel(geralmente acompanhado de acrscimo de densidade aparente), tornando o mais estvel.

Aumentar a capacidade de resistncia carga Evitar recalque e dano por congelamento2 Porque Compactar ? q p g Dar estabilidade Reduz infiltrao de gua, dilatao e contrao Reduz sedimentao do solo

2. Porque Compactar ?

3. O que Compactar ?

COMPACTAO DOS SOLOS

4. Compactao x Adensamento

Finalidade : Ambos os processos reduo de volume. Na compactao a reduo e expulso de ar dos vazios devido a ao mecnica. No adensamento a reduo e expulso da gua dos vazios devido sobrecarga.

Ad C Adensamento Compactao

Meio Expulso gua Expulso arTempo Lento Rpido

COMPACTAO DOS SOLOS

Criado por Raphy Proctor Ensaio dinmico parad i i l d C d C

5. Ensaio de Compactao

determinao experimental da Curva de Compactao. Parmetros definidos na Curva : d x w Curva definida considerando variao de energia adepender da situao a ser aplicada em campo.

P d i d l ABNT (NBR 7182/86) Padronizado pela ABNT (NBR 7182/86) Ensaio Proctor Normal P.N. Ensaio Proctor Intermedirio P.I. Ensaio Proctor Modificado P M Ensaio Proctor Modificado P.M.

Obs.: E gera tendncia disperso.

COMPACTAO DOS SOLOS

Curvas de Compactao de diferentes tipos de Solo compactados com a mesma Energia

6. Influncia da Energia de Compactao

compactados com a mesma EnergiaS argila < s silte < s areiaW argila > w silte > w areia

d

Curvas de Compactao para um dado Solo

1max,d

2maxd

d

p pcompactado com diferentes Energias

2max,d

3max,d

E gera d e wt

COMPACTAO DOS SOLOS

7. Realizao do Ensaio de Compactao

1 - Coleta do Material a ser Ensaiado

COMPACTAO DOS SOLOS

7. Realizao do Ensaio de Compactao

2 - Preparao da Amostra Secagem, quarteamento, destorroamento, Separao do materialp g , q , , p

3 - Determinao da umidade higroscpica

4 - Incorporao de umidade na amostra

COMPACTAO DOS SOLOS

5 - Realizando o Ensaio:

7. Realizao do Ensaio de Compactao

Compactao por Camadas Arrasamento da superfcieCompactao por Camadas Arrasamento da superfcie

R d tRemovendo a amostra

Pesando o conjunto Determinao da umidade

COMPACTAO DOS SOLOS

Clculo dos pesos especficos naturais de compactao:

8. Resultado do Ensaio de Compactao

onde:W peso do solo compactado no molde;V volume do molde; V

W

Clculo dos pesos especficos secos de compactao (eixo y do grfico):

onde:

100(%)1

d peso especfico natural de compactao;w teor de umidade (%)

Determinao do teor de umidade (w) Eixo x:

Determinao da Curva de Saturao

Determinao do teor de umidade (w) Eixo x:w = Pa

Psonde:Pa peso da gua;Ps peso do solo seco

Determinao da Curva de Saturao- Lugar geomtrico dos valores de w e d (solo saturado).- A curva de compactao total (S= 100%) nunca alcana acurva de saturao.

Os pontos da curva de saturao so obtidos pela equao:

onde: w peso especfico da gua;- Os pontos da curva de saturao so obtidos pela equao:

Gs

d 1

w peso especfico da gua;w teor de umidade (%)Gs densidade dos gros

COMPACTAO DOS SOLOS

Exemplo 1Os resultados dos ensaios de laboratrio do Proctor Modificado so fornecidos na tabela a seguir:

a) Determinar o peso especfico de compactao e o teor de umidade timo.

volume Pesodosolomidono Teordedomolde molde(Ps+Pm) umidade,w

cm3 (kg) (%)944 16,81 10944 17,84 12944 17,84 12944 18,41 14944 18,33 16944 17,84 18944 17,305 20

17,00

17,50

eco

16,00

16,50

soesp

ecficose

volumePesodosolomido

no Teorde Peso Peso

=W/Vd =

1+w%

15,00

15,50

0 5 10 15 20 25

Pes

%domolde molde(Ps+Pm) umidade,w

especficomido

especficoseco

cm3 (kg) (%) (kN/m3) d(kN/m3)944 16,81 10 17,81 16,19944 17,84 12 18,90 16,87

0 5 10 15 20 25w%

dmx= 17,15 kN/m3

wt= 14,4 %

944 18,41 14 19,50 17,11944 18,33 16 19,42 16,74944 17,84 18 18,90 16,02944 17,305 20 18,33 15,28

COMPACTAO DOS SOLOS

Exemplo 1

b) Calcular e traar o grfico de d versus o teor de umidade para os graus de saturao S=80%, 90% e 100%. Dado: Gs = 2,72

d = Gs * w 1 + Gs * w

S

volume Pesodosolomido Teorde Pesoespecfico d d ddomolde nomolde(Ps+Pm) umidade,w mido p/S=100% p/S=90% p/S=80%

cm3 (kg) (%) (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)944 16,81 10 17,81 21,38 20,88 20,3944 17,84 12 18,90 20,51 19,96 19,32944 18,41 14 19,50 19,7 19,11 18,43944 18,33 16 19,42 18,95 18,33 17,61, , , , ,944 17,84 18 18,90 18,26 17,61 16,87944 17,305 20 18,33 17,61 16,95 16,19

22,0

19,0

20,0

21,0

icose

co

16,0

17,0

18,0

Pes

oes

pecfi

14,0

15,0

8 10 12 14 16 18 20 22w%

COMPACTAO DOS SOLOS

ExerccioConsiderar os dados de laboratrio a seguir. A partir destes, determinar a curva de compactao do material.

dimetro altura Peso do Peso do solo mido ld P ( ) P + P ( ) P + P ( )dimetro altura Pesodo Pesodosolomidodomolde domolde moldevazio nomolde(Ps+Pm)

cm cm (g) (g)molde01 15,24 17,78 6150 10660molde02 15,25 17,77 6180 11690molde 03 15,23 17,79 6200 12400

molde n cps Pc(g) Pc+Psw(g) Pc+Pss(g)1 a 21,3 51,3 501 b 22,5 32,5 32,031 c 16,8 26,8 26,42 d 14,52 29,52 28,1molde03 15,23 17,79 6200 12400

molde04 15,26 17,8 6300 13500molde05 15,22 17,77 6250 14500molde06 15,22 17,77 6150 14000

2 e 12,3 27,3 25,962 f 10,85 25,85 24,553 g 18,75 38,75 36,553 h 17,45 37,45 35,23 i 14 88 34 88 32 673 i 14,88 34,88 32,674 g 18,96 43,96 404 k 21,03 46,03 42,114 l 20,95 45,95 425 m 23,52 53,52 48

5 n 24,87 54,87 49,45 o 21,05 51,05 45,656 m 23,52 53,52 47,556 n 24,87 54,87 496 o 21,05 51,05 45,1

COMPACTAO DOS SOLOS

ExerccioConsiderar os dados de laboratrio a seguir. A partir destes, determinar a curva de compactao do material.

Determinao dos pesos especficosDeterminao dos pesos especficosdimetrodomolde alturadomolde Pesodomolde Pesodosolomidonomolde readomolde volumedomolde Pesoespecficonatural Pesoespecficoseco

cm cm (g) (Pm+Ps)(g) cm2 cm3 g/cm3 g/cm3

molde01 15,24 17,78 6150 10660molde02 15,25 17,77 6180 11690molde03 15,23 17,79 6200 12400molde04 15,26 17,8 6300 13500molde05 15,22 17,77 6250 14500molde06 15,22 17,77 6150 14000

Determinao dos teores de umidade +molde ncps Pc(g) Pc+Psw(g) Pc+Pss(g) Pa(g) Ps(g) w(%) w(%)mdia

1 a 21,3 51,3 501 b 22,5 32,5 32,031 c 16,8 26,8 26,42 d 14,52 29,52 28,12 e 12,3 27,3 25,962 f 10,85 25,85 24,553 g 18,75 38,75 36,553 h 17,45 37,45 35,23 i 14,88 34,88 32,67, , ,4 g 18,96 43,96 404 k 21,03 46,03 42,114 l 20,95 45,95 425 m 23,52 53,52 485 n 24 87 54 87 49 45 n 24,87 54,87 49,45 o 21,05 51,05 45,656 m 23,52 53,52 47,556 n 24,87 54,87 496 o 21,05 51,05 45,1

COMPACTAO DOS SOLOS

Lanamento de material;

9. Compactao em Campo Processo e Fatores intervenientes

Passagem de equipamentos carga mvel (amassamento, impacto ou vibrao) ou esttica.

Fatores influentes na compactao de campo:1 - Espessura das camadas2 - rea sobre a qual aplicada a presso3 I id d d li d l3 - Intensidade da presso aplicada ao solo4 - Tipo do rolo (densidade inicial, graduao do solo, umidade inicial);5 - Nmeros de passadas do rolo.6 Granulometria do solo6 Granulometria do solo7 Umidade do Solo; assim, consequentemente a temperatura8 Reutilizao do solo.

COMPACTAO DOS SOLOS

10. Tipos e Objetivos da Compactao em Campo

Esttica;

- Amassamento (Rolo p de carneiro) - Compresso (Rolo liso e pneumtico)

Obter as condies especificadas para o campo (d,) Obter um material cujo comportamento o desejado

i i

OBJETIVOS

Compresso (Rolo liso e pneumtico) Vibratria; Dinmica;

Resistncia Compressibilidade / deformabilidade Permeabilidade Inchamento / contrao

-Impacto-Vibratria

Vibro-esttica

Inchamento / contrao

Compactao Esttica Amassamento / Pisoteamento

COMPACTAO DOS SOLOS

Compactao Esttica Amassamento / Pisoteamento- baixa velocidade (4 km/h) baixa produtividade- compactao de baixo para cima- desnecessrio preparar superfcie para nova camada- sempre que possvel so substitudos por outros equipamentos de maior produo- adequado para solos argilosos

ROLO PDECARNEIRO

Compactao Esttica Rolo Liso

COMPACTAO DOS SOLOS

- baixa velocidade (4 km/h) baixa produtividade- Materiais granulares areia, pedregulho, brita- Base e subleito pequena superfcie contato

Compactao Esttica Rolo Liso

Base e subleito pequena superfcie contato- Mais apropriados para acabamento de camadas- Camadas pouco espessas (< 12/15 cm)

- Velocidade at 6 km/h

Compactao Esttica Rolo Pneumtico

- Materiais granulares e finos areia fina e silte- Capa asfltica, Base e Subbase- Camadas estreitas i.e. dimenses mais variveis

Compactador a PercussoCompactao Dinmica Impacto

COMPACTAO DOS SOLOS

Compactador a Percusso- Soquete Manual- Sapo

Placa vibratria

Compactao Dinmica Impacto

- Compactao em pequenasreas de solos granulares

Compactao Dinmica Vibratria- Rolos vibratrios so os mais utilizados atualmente;- Velocidade > 8 km/h- Camadas de pequena espessura (20 a 30 cm)- Presses mais elevadas

M i i l- Materiais granulares

Impact Roller Rolo de alto Impacto

COMPACTAO DOS SOLOS

Impact Roller - Rolo de alto Impacto

CompactadoresdeAltaPerformance

Grandes profundidades de ao; Nmero reduzido de passadas; Alta produtividade.

Rolos Vibratrios

p

Escolha do Rolo Compactador

COMPACTAO DOS SOLOS

Para cada tipo de Obra de Engenharia existe um mnimo a ser adotado t d G d C t E i por norma em termos de Grau de Compactao e Energia

CONTROLE DE COMPACTAO

Objetiva comprovar se as propriedades do solo compactado esto obedecendo aos padres dasespecificaes tcnicas.

11. Controle de Compactao

p

Procedimentos de fiscalizao:

1 Lanamento das camadas de acordo com a espessura especificada (no maiores que 30 cm)1. Lanamento das camadas de acordo com a espessura especificada (no maiores que 30 cm),2. Manuteno da umidade do solo prximo da tima - correo atravs de secagem ou irrigao;3. Homogeneizao das camadas a serem compactadas - uso de escarificadores e arados de disco;4. Passagem do equipamento de compactao Rolos p de carneiro e Compressor de pneus (Rolo Liso,

) t f i fi lipor ex) - at que a superfcie fique lisa.5. Quando no atingida a compactao desejada a camada ser revolvida, corrigida e recompactada.

O QUE CONTROLAR?Massa especfica,

id dUmidade ,Grau de compactao.

Controle da Massa Especfica:

CONTROLE DE COMPACTAO

- Escava-se o solo e se pesa o material retirado (P solo)- Com a amostra, determina-se a umidade do material / aterro (ha)- Mede-se o volume do furo com areia, cujo peso especfico (deenchimento da cava) previamente conhecido (Vcava)- Peso especfico mido do solo (ua) = Psolo / Vcava- Peso especfico seco (sa) = ua / (1+ ha)

Cilindro e Anis Biselado(ABNT/NBR 9813/87)

CONTROLE DE COMPACTAO

Controle de umidade

Speedy (DNER ME-088/94); Mtodo da Frigideira

Mt d d l l (DNER ME 088/94) Mtodo do lcool (DNER ME-088/94); Estufa; Forno microondas;

SpeedyMetdo do lcool

Estufa

Metdo do lcool

Mais indicado: Speedy (Campo)Estufa (Laboratrio)

Metdo da Frigideira

CONTROLE DE COMPACTAO

Ensaios Especiais

Densmetro Nuclear Deflectmetro Leve (LWD) Densmetro Nuclear Deflectmetro Leve (LWD)

Mede o peso especfico, o teor deumidade e o Grau de Compactao. Ensaio rpido e prtico (3 min por ponto) para se determinar

parmetros de deformao do solo, especialmente, o mdulode resilincia e a deflexo recupervel da camada de solo.

CONTROLE DE COMPACTAO

Grau de Compactao (GC)

OBS : Conceitualmente seria mais correto empregar o ndice de Compacidade (IC)