Guia_Prático_-_Compactação

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS
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Engenharia Civil - CEC
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ENSAIO DE COMPACTAÇÃO DE SOLOS
1.Introdução 
 
A compactação é um método de estabilização de solos que se dá por aplicação de alguma forma de energia (impacto, vibração, compressão estática ou dinâmica). Seu efeito confere ao solo um aumento de seu peso específico e resistência ao cisalhamento, e uma diminuição do índice de vazios, permeabilidade e compressibilidade. 
Através do ensaio de compactação é possível obter a correlação entre o teor de umidade e o peso específico seco de um solo quando compactado com determinada energia. O ensaio mais comum é o de Proctor (desenvolvida pelo engenheiro Ralph Proctor em 1933), que é realizado através de sucessivos impactos de um soquete padronizado na amostra. 
Ensaio de compactação Proctor é um dos mais importantes procedimentos de estudo e controle de qualidade de aterros de solo compactado. Através dele é possível obter a densidade máxima do maciço terroso, condição que otimiza o empreendimento com relação ao custo e ao desempenho estrutural e hidráulico. 
2.Objetivo 
 
Proceder à realização do ensaio de compactação tipo Proctor, com a reutilização do solo para a obtenção de sua curva de compactação. 
 
3.Equipamentos 
- Molde cilíndrico metálico, com entalhe superior externo em meia espessura; cilindro complementar o mesmo diâmetro do molde, com entalhe inferior interno em meia espessura e na altura de 1 cm de diâmetro; base metálica com dispositivo de fixação ao molde cilíndrico e ao cilindro complementar. O molde cilíndrico e o complementar devem ser constituídos do mesmo material;
- soquete metálico cilíndrico, pesando 2,500 +- 0,01 kg, e com a altura de queda igual a 30,5 +- 0,2 cm;
- extrator de amostra do molde cilíndrico, para funcionamento por meio de macaco hidráulico, com movimento alternativo de uma alavanca;
- balança com capacidade de 20 kg, sensível a 1 g;
- balança com capacidade de 1 kg, sensível a 0, 1 g;
- estufa capaz de manter a temperatura a 110° +- 5° C;
- almofariz e mão de gral;
- régua de aço biselada;
 - repartidor de amostras de 5,0 cm de abertura;
- cápsula de alumínio com tampa;
 - peneiras de 50 mm, 19 mm e 4,8 mm;
 - proveta graduada, com capacidade de 1 000 ml;
 - papel de filtro circular;
 - acessórios, tais como bandeja, espátula, colher de pedreiro, etc.
4.Preparação da Amostra 
 
- Toma-se 3 kg de material seco ao ar e faz-se o destorroamento até que não haja torrões;
- Peneira-se a amostra na peneira n° 4 (4,8mm) e em seguida determina-se sua umidade higroscópica. 
 
5.Procedimento 
 
- Adiciona-se água à amostra até se verificar uma certa consistência. Deve-se atentar para uma perfeita homogeneização da amostra;
- Compacta-se a amostra no molde cilíndrico em 3 camadas iguais (cada uma cobrindo aproximadamente um terço do molde), aplicando-se em cada uma delas golpes distribuídos uniformemente sobre a superfície da camada; 
- Remove-se o colarinho e a base, aplaina-se a superfície do material à altura do molde e pesa-se o conjunto cilindro + solo úmido compactado; 
- Retira-se a amostra do molde com auxílio do extrator, e partindo-a ao meio, coleta-se uma pequena quantidade para a determinação da umidade; 
- Desmancha-se o material compactado, misturando-o em seguida ao restante da amostra inicial (para o caso de reuso do material); 
- Adiciona-se água à amostra homogeneizando-a (normalmente acrecenta-se água numa quantidade da ordem de 2% da massa original de solo, em peso). Repete-se o processo pelo menos por mais cinco vezes.
6.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. 
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).
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.
7.Resultados 
 
- Curva de compactação - é obtida marcando-se, em ordenadas, os valores dos pesos específicos secos (γs) e, em abicissas, os teores de umidade correspondentes (h);
 
- Peso específico seco máximo (γdmáx) - é a ordenada máxima da curva de compactação; 
- Umidade ótima* (hot) - é o teor de umidade correspondente ao peso específico máximo; 
	*é aquela em que o solo atinge a maior massa específica aparente seca máxima, ou seja, se a quantidade de água utilizada na compactação da camada de aterro for maior ou menor que a umidade ótima, o solo não atingirá o seu grau de compactação máxima. É o fator que determina a deformação do solo. Quando seco o solo suporta a pressão mecânica aplicada e quando úmido ele se compacta.
- Curvas de saturação - relaciona o peso específico seco com a umidade, em função do grau de saturação. 
 
 
8.Referências
NBR 7182/86.
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO
Ficha do ensaio
PESO DO CILINDRO: _______ g
DIÂMETRO: _______ cm 
ALTURA: _______cm 
VOLUME: _______ cm³
 
	
DETERMINAÇÕES
	1
	2
	3
	4
	5
	Peso Cilindro + Solo Úmido (g)
	
	
	
	
	
	Peso Solo Úmido (g)
	
	
	
	
	
	Massa específica úmida (g/cm3)
	
	
	
	
	
	Massa específica seca (g/cm3)
	
	
	
	
	
 
	Peso Cápsula + Solo úmido (g)
	
	
	
	
	
	Peso Cápsula + Solo Seco (g)
	
	
	
	
	
	Peso da Cápsula (g)
	
	
	
	
	
	Peso de Água (g)
	
	
	
	
	
	Peso Solo Seco (g)
	
	
	
	
	
	Teor de Umidade(%) 
	
	
	
	
	
ENSAIO – Compactação tipo Proctor