Aula 7 - Ensaio de compactação

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LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS
UNILESTEMG
2014
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO 
ABNT NBR 7182/86
DNER-ME 162/94
DNER-ME 164/2013
OBJETIVO
	Prescreve o método para determinar a correlação entre o teor de umidade e a massa específica aparente seca de solos, quando compactados de acordo com os processos especificados.
APARELHAGEM
 Cilíndrico metálico pequeno (cilindro de proctor);
Compreende o molde cilídrico, sua base e cilindro complementar de mesmo diâmetro (colarinho);
APARELHAGEM
 Cilíndrico metálico pequeno (cilindro de proctor);
Compreende o molde cilídrico, sua base e cilindro complementar de mesmo diâmetro (colarinho);
Cilíndrico metálico grande (cilindro de CBR);
Compreende o molde cilídrico, sua base e cilindro complementar de mesmo diâmetro (colarinho) e disco espaçador metálico;
APARELHAGEM
APARELHAGEM
 Soquete metálico pequeno: consiste de um soquete metálico com massa de (2.500 +- 10)g e dotado de dispositivo de controle de queda (guia), que é de (305 +- 2)mm; 
APARELHAGEM
 Soquete metálico grande: consiste de um soquete metálico com massa de (4.536 +- 10)g e dotado de dispositivo de controle de queda (guia), que é de (457 +- 2)mm; 
APARELHAGEM
 Extrator de amostra do molde cilíndrico, para funcionamento por meio de macaco hidráulico, com movimento alternativo de uma alavanca;
APARELHAGEM
 balanças que permitam pesar nominalmente 10 kg e 200g, com resoluções de 1 g e 0,01 g;
Peneiras de 19 e 4,8 mm;
 estufa capaz de manter a temperatura a 110° +- 5° C;
 bandejas metálicas;
 espátula de lâmina flexível;
régua de aço biselada com comprimento de 30 cm;
 repartidor de amostras de 5,0 cm de abertura;
APARELHAGEM
 cápsulas metálicas com tampa;
 proveta de vidro com capacidade de 1 000 cm3, 200 cm3 e 100 cm3 ;
 papel de filtro circular com 15 cm de diâmetro;
 conchas metálicas.
Energias de compactação
Normal, intermediária e modificada. A seguir as características de cada uma:
O cilindro pequeno pode ser utilizado somente quando a amostra passar integralmente na peneira de 4,8mm.
 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA
 A amostra é seca ao ar, destorroada no almofariz pela mão de gral, homogeneizada e reduzida com o auxílio do repartidor de amostras ou por quarteamento, até se obter uma amostra representativa de aproximadamente 3 kg;
 A amostra representativa é passada, a seguir, na peneira de 19 mm; havendo material retido nesta peneira, é procedida a substituição do mesmo por igual quantidade em peso do material passando na de 19 mm e retido na de 4,8 mm.
Nota: A operação descrita é realizada após a eliminação prévia de agregado retido na peneira de 50 mm, caso exista.
EXECUÇÃO DO ENSAIO
Fixar o molde à base metálica, ajustar o cilindro complementar e apoiar o conjunto em base plana,resistente e firme, tal como a de um cilindro ou cubo de concreto pesando não menos que 90 kg. Compactar o material no molde com o disco espaçador, como fundo falso, em três camadas iguais;
EXECUÇÃO DO ENSAIO
* Aplicar em cada camada golpes com o soquete caindo em queda livre, distribuídos uniformemente sobre a superfície da camada, escarificando cada camada. 
EXECUÇÃO DO ENSAIO
Remover o cilindro complementar, tomando-se o cuidado de destacar com a espátula o material a ele aderente. Com a régua de aço biselada rasar o excesso de material na altura exata do molde e determinar, com aproximação de 1 g, o peso do material úmido compactado mais o molde; por dedução do peso do molde, determinar o peso do material úmido compactado P’h.
EXECUÇÃO DO ENSAIO
-	Remover, com o extrator de amostra, o corpo-de-prova do molde cilíndrico e retirar de sua parte central uma amostra representativa para determinação da umidade. Pesar estas amostras e secar em estufa, até constância de peso. 
EXECUÇÃO DO ENSAIO
Desmanchar inteiramente o material do corpo-de-prova, adicionar água na percentagem de 2% e homogeneizar;
Repetir as operações anteriores para teores crescentes de umidade, tantas vezes quantas necessárias para caracterizar a curva de compactação, no mínimo, cinco vezes.
ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO
Método A – Normal
	Realizar todas operações indicadas, aplicando 12 golpes por camada.
Método B – Intermediária
	Realizar todas operações indicadas, aplicando 26 golpes por camada.
Método C – Modificada
	Realizar todas operações indicadas, aplicando 55 golpes por camada.
CÁLCULOS
Umidade
Da amostra representativa retirada do corpo-de-prova , calcular os teores de umidade(h) referentes a cada compactação:
h = Ph – Ps x 100
 					 Ps
Onde:
h- massa específica aparente do solo úmido, em g/cm³;
Ph – peso do solo úmido compactado, obtido como indicado;
Ps – peso da amostra seca em estufa na temperatura de 110° +-5°, até constância de peso.
CÁLCULOS
Massa específica aparente do solo seco compactado
calcular primeiramente a massa específica aparente do solo úmido, após cada compactação, pela fórmula:
ᵞh = P’ h 
 V
Onde:
ᵞh - massa específica aparente do solo úmido, em g/cm³;
P’ h – peso do solo úmido compactado, obtido como indicado;
V – volume do solo compactado, em cm³ (capacidade do molde).
b) determinar, a seguir a massa específica aparente do solo seco, após cada compactação, pela fórmula:
ᵞS = ᵞh x 100
 100+h
Onde:
ᵞS - massa específica aparente do solo seco, em g/cm³;
ᵞh - massa específica aparente do solo úmido, em g/cm³;
h – teor de umidade do solo compactado, anteriormente obtido.
RESULTADOS
CURVA DE COMPACTAÇÃO
	É desenhada a curva de compactação marcando-se em ordenadas, as massas específicas aparentes do solo seco ᵞS e, em abscissas, os teores de umidade correspondentes, h.
RESULTADOS
MASSA ESPECÍFICA APARENTE MÁXIMA DO SOLO SECO
	Este valor é determinado pela ordenada máxima da curva de compactação.
UMIDADE ÓTIMA
	É o valor da abscissa correspondente, na curva de compactação, ao ponto da massa específica aparente máxima do solo seco.