Mecania Dos Solos (Compactacao)
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Aspectos gerais e objetivos da compactao.
Mtodos de compactao.
Equipamentos utilizados.
Controle de Qualidade.
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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.
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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.
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A compactao um processo manualou mecnico que tem como objetivoreduzir o volume de vazios do solo,melhorando as suas caractersticas deresistncia, deformabilidade epermeabilidade.
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Segundo Ralph Proctor, a compactao funo das seguintes variveis:
Peso especfico secoUmidade Energia de compactao Tipo de solo (ganulometria)
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
=+
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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 = +
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A densidade secamxima e aumidade timadependem daEnergia decompactao, quedependem do tipode equipamentoutilizado (mais oumenos pesados).
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No Ensaio Modificado de Compactao usa-se um cilindro grande e aplica-se 55 golpes do soquete em cada uma das 5 camadas.
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O ensaio Intermedirio difere do Modificado apenas no nmero de golpes que menor (26 golpes).
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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.
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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
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Depende da energia aplicada e umidade durante a compactao.
d
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Tipo de SoloEspessura da camada Entrosamento entre as camadas Nmero de passadas Tipo de equipamento Umidade do solo Grau de compactao alcanado
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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.
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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.
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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.
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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%