Compactação Geotecnia I Prof a. : Melina Freitas Rocha Disciplina: Geotecnia 1 Pontifícia...

Compactação

Geote

cnia

I

Profa. : Melina Freitas Rocha

Disciplina: Geotecnia 1

Pontifícia Universidade Católica de Goiás

Compactação dos solos

Processo manual ou mecânico; Em laboratório ou em campo.

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Geote

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I

Solo

Água

Ar

Solo

Água

Ar

Antes da Compactaçã

o

Após a Compactaçã

o

Arr

ARAR

Água Água

A compactação de um solo é sua densificação por meio de equipamentos.Melhorando seu comportamento mecânico e hidráulico.


Objetivo:

• Reduzir o volume de vazios;• Aumentar o contato entre os grãos;• Gerar material mais homogêneo;• Aumentar a resistência;• Reduzir a permeabilidade;• Reduzir a compressibilidade.

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Compactação dos solos Fatores que influenciam:

• Tipos de solos;Distribuição granulométrica, forma dos grãos, peso específico do grãos e quantidade e o tipo dos minerais argila.

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Solos argilosos: wot = 25 a 30% gdmax= 14 a 15 kN/m³

Solos siltosos: valores baixos para gdmax

Areias com pedregulho bem graduada: Wot= 9 a 10% e gdmax =20 a 21 kN/m³

Solos Lateríticos ramo ascendente íngreme

Compactação dos solos Fatores que influenciam:• Energia aplicada;À medida que o esforço de compactação aumenta, o peso específico seco máximo aumenta e o teor de umidade apresenta certa redução.

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I

V

NNHMEC cg ...

M = massa do soquete;H = altura de queda do soquete;Ng = número de golpes por camadas;Nc = número de camadas;V = volume.

ótd wE ,;


Fatores que influenciam:

• Teor de umidade;-Baixos teores de umidade(w < wot )a atração face-arestanão é vencida pela energia aplicada Estrutura floculada.

-Elevados teores de Umidade (w > wot )Aumenta a repulsão, e a compactação as orienta, ficando paralelas,Resultando na Estrutura dispersa.

-Excesso de água - ar ocluso e água absorve os impactos → má compactação.

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I -

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Estrutura do solo compactado:

No ramo seco:

- Maior atrito entre as partículas;

- Estrutura mais floculada (melhor compactação com o aumento da energia);

No ramo úmido:

-Estrutura mais dispersa (aumento da energia pouco interfere na compactação)

-Com aumento da umidade as forças de atração são desfeitas e os grãos

começam a aturar como partículas dispersas em água

- Fenômeno Borrachudo o solo se comprime, mas logo dilata (o que se

comprime são as bolhas de ar.

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CURVA DE COMPACTAÇÃO: NBR-7182

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12,0

12,513,0

13,5

14,014,5

15,0

15,516,0

16,5

16 1718 19 2021 22 23 2425 26 2728 29w (%)

gd (

kN

/m3 ) wót

gdmá

x

w

V

P

d

1


CURVA DE SATURAÇÃO:lugar geométrico dos valores de w e gd onde o solo está saturado.

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wS

S

sw

wsd ..

..

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

16 18 20 22 24 26 28 30

w (%)

d (k

N/m

3)

S=100%S=90%S=80%

g


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Exemplo 1: Com os dados apresentados a seguir,

trace a curva de compactação e a curva de saturação

100% para o solo. Dados: gs = 2,45 g/cm3

Cilindro 1 2 3 4 5

Solo+cáps. +água(g) 49,7 52,6 53,4 70,0 67,1

Cáps. + solo(g) 47,0 49,4 49,4 63,0 59,9

Cápsula (g) 13,9 16,7 15,0 12,7 15,4

Cilindro 1 2 3 4 5

Massa (g) 2409 2409 2409 2268 2268Volume (cm3) 1003,82 1003,82 1003,82 994,25 994,25

Massa+Solo+Água(g) 4220 4306 4455 4292 4278


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Exemplo 1:

Yd

Yd

Yd

Yd


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Exemplo 1: Resposta

Teor de Umidade (%)

Yd

(g/

cm³)

Compactação dos solosCompactação no campo

Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:

-Rolo compactador liso

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Adequados para provas de carga de subleitos de estradas e para operação de acabamento de aterros com solos arenosos ou argilosos em camadas menos espessas.



-Rolo compactador de pneus de borracha

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São melhores que os rolos lisos porque são pesados, com vários pneus separados por um espaçamento pequeno – quatro a seis pneus em um eixo. Utilizado em solos arenosos ou argilosos.



-Rolo compactador pé de carneiro

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Tem maior eficiência na compactação de solos argilosos, por penetrar nas camadas nas primeiras passadas.



-Rolo compactador vibratório

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São de alta eficiência na compactação de solos granulares. Dispositivos vibratórios podem ser montados em rolos lisos, de pneu de borracha ou pé de carneiro para aplicação de efeito vibratório no solo.


-Compactador de solo à percussão (Sapo)

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Utilizados em locais específicos e de difícil acesso;Manuais ou mecânicos.

Compactação dos solosControle da compactação

As especificações não fixam intervalos de umidade e de

densidade seca, mas deve-se obter:

- wcampo = wot ± 1 % ou 2% wot

- G.C mínimo de 95%

Determinação do γdcampo

Para verificação do γdcampo tem-se:

-O método nuclear

-O método do frasco de areia

-O método do balão de borracha18

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100...olaboratóri

dcampoCG

Compactação dos solosControle da compactação

-O método do frasco de areia

P1 = P(areia + frasco + cone)

P2 = Psolo furo úmido

w = umidade do solo no furo

P3 = Psolo furo seco

P4 = Prestante (areia + frasco + cone)

P5 = Pareia (furo + cone)

V = volume do furo escavado

P6 = P areia no cone19

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w

PP

12

3

415 PPP

dareia

PPV

65

V

Pdcampo

3


Determinação do wcampo

Na obra, é fixada uma faixa de variação da umidade permitida

em torno da ótima (geralmente, wot + x%);

Métodos para determinação da umidade:

-Amostra hermeticamente fechadas (laboratório);-Método da frigideira;-Speedy.

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