4 Compactacao

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Uni-ANHANGUERA 
Centro Universitário de Goiás 
Compactação, Expansão e CBR 
2016 
 
 
Docente: Rafaella O. Guimarães Santos 
E-mail: profrafaella2@gmail.com 
Disciplina: Mecânica dos Solos 
Compactação 
 Processo manual ou mecânico; 
 Laboratório ou campo; 
 Objetivos: 
 Aumentar contato entre grãos; 
 Reduzir volume de vazios; 
 Gerar material mais homogêneo; 
 Aumentar a resistência; 
 Reduzir a permeabilidade, a compressibilidade e a absorção 
de água 
 
 
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R. O. GUIMARÃES SANTOS – Índices físicos 
Compactação (cont.) 
 Utilização: 
 Estabilização de maciços terrosos; 
 Pavimentação; 
 Barragens de terra; 
 Aterros. 
 
 Fatores que interferem: 
 Energia; 
 Umidade. 
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Compactação (cont.) 
 Proctor (1933) – observou que aplicando uma certa 
energia de compactação, a massa específica resultante é 
função da umidade em que o solo estiver. 
 
 Energias padrões: 
 Normal: 5 camadas, 12 golpes/camada; 
 Intermediária: 5 camadas, 26 golpes/camada; 
 Modificada: 5 camadas, 55 golpes/camada. 
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Compactação (cont.) 
 Ensaio – NBR 7182 
 
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Compactação (cont.) 

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Compactação (cont.) 

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Compactação (cont.) 
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Compactação (cont.) 

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Compactação (cont.) 
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R. O. GUIMARÃES SANTOS – Índices físicos 
 Pontos ótimos estão entre 80 e 90% de saturação; 
 Valores típicos: 
 Solos argilosos: entre 1,5 e 1,4 g/cm³ e 25 a 30% 
 Solos siltosos também baixos, curvas mais abatidas 
 Areias com pedregulhos, bem graduadas e pouco 
argilosas: 2 a 2,1 g/cm³ e 9 a 10% 
 Areias finas argilosas lateríticas, em torno de 1,9 
g/cm³ e de 12 a 14% 
 Obs.: Solos lateríticos → ramo ascendente da curva 
mais íngreme. 
 
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 Estrutura 
 Ramo seco 
 Estrutura mais floculada; 
 Forças de atração entre as partículas geram flocos. 
 Ramo úmido: 
 Estrutura mais dispersa; 
 Com o aumento da umidade, as forças de atração são 
desfeitas e os grãos começam a atuar como partículas 
dispersas em água. 
 
 
 
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 Estrutura: 
 
 
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
• Sendo M a massa do soquete, H a 
altura de queda do soquete, Ng o 
número de golpes por camada, 
Nc o número de camadas e V o 
volume de solo compactado. 
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 Reuso: 
 Sem reuso exige-se maior quantidade de material, mas 
geralmente obtém-se melhores resultados; 
 Dependendo do tipo de solo, o reuso pode gerar 
quebra de partículas; 
 
 Solos pedregulhosos - grande quantidade de pedregulhos 
gera heterogeneidade e formação de ninhos na interface 
solo-cilindro; 
 
 
 
 
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 Secagem prévia: 
É mais comum ensaios com secagem prévia; 
Entretanto, a pré-secagem pode influenciar nas 
propriedades dos solos e dificultar a 
homogeneização; 
Em alguns casos, recomenda-se executar o 
ensaio com a umidade natural. 
 
 
 
 
 
 
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 Controle de compactação em campo 
Determinação da massa específica em campo: 
 Método do frasco de areia (NBR 7185/86 ou DNER-
ME 092/94); 
 Método do amostrador (cilindro de cravação) (NBR 
9813/87) 
Determinação da umidade: 
 Método do álcool (DNER-ME 088/94); 
 Frigideira; 
 Método “Speedy” (DNER-ME 052/94); 
 
 
 
 
 
 
 
 
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
Expansão e CBR 
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 CBR – California Bearing Ratio; 
 ISC – Índice de Suporte Califórnia; 
 Concebido nos EUA para avaliar a resistência de 
solos compactados; 
 Parâmetro utilizado para o projeto de pavimentos 
(rodovias e vias urbanas); 
 
 
 
 
 
 
 
Expansão e CBR (cont.) 
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 Consiste na medida da resistência à penetração de 
uma amostra saturada compactada segundo o 
método Proctor; 
 Para essa finalidade, um pistão com seção 
transversal de 19,36 cm² penetra na amostra a 
uma velocidade de 0,127cm/min (0,05 
pol/min); 
 
 
 
 
 
 
 
Expansão e CBR (cont.) 
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 O valor da resistência à penetração é computado 
em porcentagem; 
 100% é o valor correspondente à penetração de 
uma amostra de brita graduada de elevada 
qualidade que foi adotada como padrão de 
referência. 
 
 
 
 
 
 
 
Expansão e CBR (cont.) 
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 Norma: NBR – 9895; 
 
 
 
 
 
 
 
(a) 
(b) (c) 
Figura 1 – (a) cilindro metálico; (b) colocação do papel filtro; (c) esquema da compactação 
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Figura 2 – (a) disco anelar de carga; (b) e (c) montagem; (d) esquema para determinação da expansão 
(a) (b) (c) (d) 
Expansão e CBR (cont.) 
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 Depois de compactar os corpos-de-prova, deixa-
se os moldes 4 dias imersos em água para medir a 
Expansão; 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 – Determinação da expansão 
(a) (c) (b) 
Expansão e CBR (cont.) 
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 Retira-se o corpo-de-prova da imersão e deixa 
escorrer por 15 minutos; 
 Recoloca a sobrecarga e leva à prensa; 
 Anel dinamométrico ou célula de carga; 
 
 
 
 
 
 
 
Expansão e CBR (cont.) 
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 
 
 
Figura 4 – Prensa do ensaio CBR 
(a) (b) 
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Expansão e CBR (cont.) 
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 Calcula-se a pressão; 
 Curva pressão x penetração; 
 Pressão padrão – 2,54mm e 5,08mm Ponto de inflexão – correção! 
 
 
 
 
 
 
 
Expansão e CBR (cont.) 
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Figura 5 – Curva pressão x penetração – gráfico com correção 
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Tabela 1 – valores correspondentes à pressão padrão para penetrações de 2,54 e 5,08 mm 
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Expansão e CBR (cont.) 
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 Como no ensaio de norma os moldes estão saturados (4 
dias em imersão), a resistência obtida não corresponde à 
resistência máxima e sim à máxima resistência estável; 
 Aplicação 
 Subleito: CBR min = 2%, Expansão máx = 2%; 
 Sub-base: CBR min = 20%, Expansão máx = 1%; 
 Base: 
 Tráfego elevado: CBR min = 80%, Expansão máx = 0,5%; 
 Tráfego médio à baixo: CBR min = 60%, Expansão máx = 
0,5%. 
 
 
 
 
 
Expansão e CBR (cont.) 
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 Largamente utilizado como elemento de 
dimensionamento de pavimento; 
 
 Dificuldades “in situ” e coleta de material para ensaio em 
laboratório;