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1 Compactação dos solos Processo manual ou mecânico; Em laboratório ou em campo. 2 G eo te cn ia I Solo Água Ar Solo Água Ar Antes da Compactação Após a Compactação Ar r AR AR Água Água A compactação de um solo é sua densificação por meio de equipamentos. Melhorando seu comportamento mecânico e hidráulico. Compactação dos solos 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. 3 G eo te cn ia I 2 Compactação dos solos Fatores que influenciam: • Tipo do solo; Distribuição granulométrica, forma dos grãos, peso específico do grãos e quantidade e o tipo dos minerais argila. 4 G eo te cn ia I Solos argilosos: wot = 25 a 30% dmax= 14 a 15 kN/m³Solos siltosos: valores baixos para dmax e curvas bem abatidas Areias com pedregulho bem graduada: Wot= 9 a 10% edmax =20 a 21 kN/m³ 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. 5 G eo te cn ia I M = massa do soquete; H = altura de queda do soquete; Ng = número de golpes por camadas; Nc = número de camadas; V = volume. 3 Compactação dos solos Fatores que influenciam: • Teor de umidade; -Baixos teores de umidade (w < wot )a atração face-aresta não 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 - a água absorve os impactos → má compactação. 6 G eo te cn ia I - 20 12 Compactação dos solos Estrutura do solo compactado: No ramo seco: -Estrutura mais floculada (se pronuncia mais com a redução da energia); -Forças de atração entre as partículas geram flocos indestrutíveis, orientação desordenada das partículas. No ramo úmido: -Estrutura mais dispersa (esta característica é mais presente quanto maior é a energia); -Com aumento da umidade as forças de atração são desfeitas e os grãos começam a aturar como partículas dispersas em água. 7 G eo te cn ia I 4 Compactação dos solos CURVA DE COMPACTAÇÃO: NBR-7182 8 G eo te cn ia I 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 16 1718 19 2021 22 23 2425 26 2728 29 w (%) d (k N / m3 ) wót dmáx Compactação dos solos CURVA DE SATURAÇÃO: lugar geométrico dos valores de w e d onde o solo está saturado. 9 G eo te cn ia I 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 16 18 20 22 24 26 28 30 w (%) d (k N / m3 ) S=100%S=90%S=80% 5 Compactação dos solos 10 G eo te cn ia I Exemplo 1: Com os dados apresentados a seguir, trace a curva de compactação e a curva de saturação 100% para o solo. Teor de umidade 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 Compactação dos solos 11 G eo te cn ia I Exemplo 1: s: 26,2 g/cm3 Peso específico aparente seco Cilindro 1 2 3 4 5 Massa (g) 2409 2409 2409 2268 2268 Volume (cm3) 1003,82 1003,82 1003,82 994,25 994,25 Massa + Solo + Água (g) 4220 4306 4455 4292 4278 6 Compactação dos solos Compactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: -Rolo compactador liso 12 G eo te cn ia I 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. Compactação dos solos Compactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: -Rolo compactador de pneus de borracha 13 G eo te cn ia I 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. 7 Compactação dos solos Compactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: -Rolo compactador pé de carneiro 14 G eo te cn ia I Tem maior eficiência na compactação de solos argilosos, por penetrar nas camadas nas primeiras passadas. Compactação dos solos Compactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: -Rolo compactador vibratório 15 G eo te cn ia I 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. 8 Compactação dos solos Compactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: -Compactador de solo à percussão (Sapo) 16 G eo te cn ia I Utilizados em locais específicos e de difícil acesso; Manuais ou mecânicos. Compactação dos solos Controle 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 borracha 17 G eo te cn ia I 9 Compactação dos solos Controle 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 cone 18 G eo te cn ia I Compactação dos solos 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. 19 G eo te cn ia I
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