Aula 6.Compactação de campo

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Compactação de Campo 
Terraplenagem e Pavimentação 
Solo que não 
apresenta as 
condições requeridas 
pela obra 
• pouco resistente 
• muito compressível 
• apresenta características 
que deixam a desejar do 
ponto de vista econômico. 
• A compactação pode ser um método de estabilização 
e melhoria deste solo - através de processo manual 
ou mecânico, que visa reduzir o volume de vazios do 
solo. 
• A compactação em campo de um solo é a sua 
densificação por meio de equipamento mecânico, um 
rolo compactador ou soquetes manuais (pequenas 
valetas). 
Um solo, quando transportado e depositado para a 
construção de um aterro, fica num estado relativamente 
fofo e heterogêneo e, portanto, além de pouco resistente 
e muito deformável, apresenta comportamento diferente 
de local para local  empolamento. 
Compactação 
Fatores médios de conversão de volumes para 
diversos tipos de terrenos 
Empolamento: 
Um material a ser terraplenado, possuidor de peso W, 
ocupa no corte de origem um volume Vcorte. Ao ser 
escavado, este mesmo material sofre um desarranjo de 
suas partículas, de forma que o mesmo peso passa a 
ocupar um volume Vsolto. Finalmente, após ser 
descarregado e submetido a um processo mecânico de 
compactação, o material ocupará um terceiro volume, 
Vcomp. Para os solos, materiais mais freqüentemente 
envolvidos nas operações de terraplenagem, prevalece 
entre estes volumes a seguinte relação: 
• Vcomp < Vcorte < Vsolto 
• comp > corte > solto 
1
corte
solto
corte
solto
V
V


Meios empregados para estabilizar um solo 
Princípios para Compactação em Campo 
• Pressão estática → aplicada por rolos estáticos (cilindro liso, de 
pneus e pé de carneiro). Ocorre inicialmente deformações plásticas, 
e a medida que o solo vai densificando, predominam deformações 
elásticas. Pressão decorrente de forças verticais aliadas a outras 
variáveis de movimento: variação da área de contato dos pneus, 
cargas e velocidade. 
• Vibração → aplicada por rolos e compactadores vibratórios. Produz-
se o deslocamento de sucessivas e rápidas ondas de pressão que 
movimentam as partículas e reduzem o atrito entre elas. Força 
vertical é aplicada de forma intermitente em freqüências 
movimentando as partículas/grãos no interior das camadas. 
• Impacto → aplicado por apiloadores e cargas de impacto. É gerada 
uma onda de pressão que atua em grande profundidade. Esforço 
definido como golpe direto no material. Na compactação é 
representado pela ação das patas do rolo contra o solo. 
Princípios para Compactação em Campo 
Fatores que influem na compactação e escolha dos 
equipamentos a utilizar 
• Energia de compactação → energia transferida pelo 
equipamento ao solo: 
P = peso próprio do equipamento (pressão estática) 
N = número de passadas do equipamento 
v = velocidade do rolo 
e = espessura da camada 







e.v
N.P
fE
Para obter maiores graus de adensamento, deve-se PELA 
ORDEM, tentar: 
• aumentar o peso (P) do rolo; 
• aumentar o número (N) de passadas ; 
• diminuir a velocidade (v) do equipamento de 
compactação ; 
• reduzir a espessura (e) da camada 







e.v
N.P
fE
• Umidade do solo 
–  < compactação → irrigação: caminhão tanque com barra 
de distribuição e bomba hidráulica; 
–  > compactação → aeração: exposição a vento e ao sol, 
com espalhamento por arados, grades, 
pulviromisturadores ou motoniveladores. 
Fatores que influem na compactação e escolha dos 
equipamentos a utilizar 
• Número de passadas 
Fatores que influem na compactação e escolha dos 
equipamentos a utilizar 
 Grau de compactação aumenta substancialmente nas primeiras 
passadas, e as seguintes não contribuem significativamente para 
essa elevação; 
 Resultados experimentais indicaram que um número excessivo de 
passadas produz super compactação superficial, principalmente em 
se tratando de rolo vibratório; 
 Insistir em aumentar o número de passadas pode produzir perda 
no grau de compactação, por destruição de uma estrutura que 
acabou de ser formada, além de perda de produção e desgaste 
excessivo do equipamento, principalmente por impacto em 
superfície já endurecida; 
 Geralmente é preferível aumentar o peso e/ou diminuir a 
velocidade do equipamento. 
Fatores que influem na compactação e escolha dos 
equipamentos a utilizar 
• Espessura da camada: 
 Por razões econômicas, prefere-se que a espessura seja a 
maior possível; 
 No entanto o que predomina na decisão são as características 
do material, o tipo de equipamento e a finalidade do aterro; 
 Equipamentos diversos exigem espessuras de camada 
diferentes; 
 Geralmente se adotam espessuras menores que as máximas, 
para garantir compactação uniforme em toda a altura da camada. 
 Em obras rodoviárias, fixa-se em 30 cm a espessura máxima 
compactada de uma camada, após compactação, aconselhando-
se como normal 20 cm, para garantir a homogeneidade. Para 
materiais granulares, recomenda-se no máximo 20 cm 
compactados. Resultados obtidos com aterros experimentais 
podem modificar tais especificações 
TIPO DE ROLO 
PESO 
MÁX (ton) 
ESPESSURA MÁX 
APÓS COMPACTAÇÃO 
UNIFORMIDADE 
DA CAMADA 
TIPO DE SOLO 
Pé de carneiro 
estático 
20 40 cm Boa Argilas e siltes 
Pé de carneiro 
vibratório 
30 40 cm Boa 
Misturas de areia 
com silte e argila 
Pneumático leve 15 15 cm Boa 
Misturas de areia 
com silte e argila 
Pneumático pesado 35 35 cm Muito boa 
Praticamente 
todos 
Vibratório com 
rodas metálicas 
lisas 
30 50 cm Muito boa 
Areias, 
cascalhos, 
material granular 
Liso metálico 
estático, 3 rodas 
20 10 cm Regular 
Materiais 
granulares, brita 
Rolo de grade ou 
malha 
20 20 cm Boa 
Materiais 
granulares ou 
em blocos 
Combinados 20 20 cm Boa 
Praticamente 
todos 
 
 
Escolha do Rolo Compactador 
Fatores que influem na compactação e escolha dos 
equipamentos a utilizar 
• Homogeneização → a camada de solo solto deve ser 
pulverizada de forma homogênea. Deve-se evitar torrões 
secos ou muito úmidos, blocos e fragmentos de rocha; 
• Amplitude e freqüência das vibrações → A freqüência 
recomendada é de 1500 a 3000 vibrações por minuto, mas 
alteração entre esses valores altera pouco o efeito da 
compactação. Já a amplitude aumentada causa sensível 
aumento no grau de compactação, para todas as 
freqüências pois acrescenta ao peso do rolo vibratório o 
efeito de impacto. 
Fatores que influem na compactação e escolha dos 
equipamentos a utilizar 
• Velocidade de rolagem 
A movimentação dos pé-de-carneiro em baixa velocidade acarreta 
maior esforço de compactação, mas a medida que a parte inferior da 
camada se adensa, a velocidade aumenta naturalmente. A 
velocidade de um rolo compactador é função da potência do trator. 
Ao início, usar 1ª marcha, mas a medida que o solo se adensa, usar 
a segunda marcha. Rolos pneumáticos admitem velocidades da 
ordem de 10 a 15 km/h, rolos pé-de-carneiro 5 a 10 km/h e 
vibratórios de 3 a 4 km/h. Aos primeiros são recomendadas essas 
velocidades maiores, porque as ações dinâmicas oriundas do seu 
grande peso acusam os pontos fracos de compactação, 
principalmente quando esta é feita em umidade superior à ótima 
(aparecem borrachudos). A baixa velocidade recomendada para o 
equipamento vibratório permite a compactação com menor número 
de passadas, pelo efeito mais intenso das vibrações 
Para ajuste destes fatores que influem na 
compactação são muitas vezes realizadas 
“pistas experimentais”.L = largura do rolo compressor (m); 
E = espessura da camada (cm); 
V = velocidade do rolo (km/h); 
N = número de passadas do rolo. 
N.V.E.L.R 10
O rendimento de um rolo pode ser avaliado por: 
Equipamentos para Compactação 
1. Rolos Compressores 
• Rolo liso 
• Rolo vibratório 
• Rolo pneumático 
• Rolo pé-de-carneiro 
• Rolo combinado 
• Rolos especiais - Rolo de grade 
 - Rolo de placa 
Os equipamentos de compactação são divididos em 2 
categorias: os soquetes mecânicos e os rolos 
compressores. 
– Rolo liso → Tambor de aço através do qual se 
aplica carga ao solo. O tambor pode estar vazio ou 
cheio com água, areia ou pó de pedra (aumento da 
energia de compactação). Utilizado na compactação 
de pedregulhos, areias e pedra britada em camadas < 
15 cm. 
Desvantagem: pequena superfície de contato. 
– Rolo vibratório → Rolo dotado de uma massa móvel com 
excentricidade em relação a um eixo, provocando vibrações 
de certa freqüência (1000 a 4800 ciclos/minuto). Ajustam-se 
as vibrações para que entrem em ressonância com as 
partículas de solo. Apresentam maior rendimento a baixas 
velocidades. 
Utilizado na compactação de solos granulares (areias, 
pedregulhos, britas) lançados em camadas < 15 cm. O efeito 
das vibrações cria um rápido entrosamento dos grãos desde o 
fundo da camada para a superfície, obtendo altas densidades 
pela redução dos vazios de ar dentro da mistura. 
– Rolo pneumático → Plataforma apoiada em eixos com 
pneus. O número de pneus por eixo é variável (3 a 6), 
mantendo-se um alinhamento desencontrado para melhor 
cobertura. A pressão de contato é função da pressão interna 
dos pneus. É aumentada a carga por roda com o emprego de 
lastro. 
Empregado para quase todos tipos de solos, especialmente 
para solos arenosos finos em camadas de até 40 cm. 
– Rolo pé-de-carneiro → Consiste de tambor de aço onde 
são solidarizadas saliências (patas) dispostas em fileiras 
desencontradas (90 a 120 por rolo). 
O pisoteamento propicia o entrosamento entre as camadas 
compactadas. A medida que vai aumentando a 
compactação, há menor penetração, resultando maior 
pressão de contato. Empregado na compactação de solos 
coesivos (argilas e siltes) em camadas de 10 a 20 cm. 
– Rolos combinados → Combinação de tipos básicos. 
Ex: rolos pneumáticos ou lisos com dispositivo vibratório. 
– Rolos especiais: 
• rolo de grade - rolo que na superfície lisa é solidarizada 
grade de malha quadrada. Compactação de material 
granular ou solos muito entorroados; 
• rolo de placas - rolo que na superfície lisa são 
solidarizados segmentos de placa descontínuos. 
• São compactadores de impacto utilizados em locais 
de difícil acesso para os rolos compressores, como em 
valas, trincheiras, etc. 
• Possuem peso mínimo de 15 kgf, podendo ser 
manuais ou mecânicos (sapos). 
• A camada compactada deve ter 10 a 15 cm para o 
caso dos solos finos e em torno de 15 cm para o caso 
dos solos grossos. 
1. Rolos Compressores 
2. Soquetes 
[1] De percussão tipo sapo 
[2] Tipo placa 
[3] Tipo placa reversível. 
Soquetes: 
Aplicação dos rolos compressores 
De acordo com o tipo de solo e a espessura da camada, o número de 
impactos por ponto tocado pelos rolos deve ser de maior ou de menor 
intensidade. Para situações mais difíceis (início da compactação) não 
deve ser utilizado esforço superficial, pois poderiam surgir “lâminas” 
que se refletiriam em densificação irregular. Quando, porém, em 
camadas de menor espessura, o esforço não deve ser o concentrado 
pois fatalmente ocorreriam rebotes do solo, “devolvendo” ao rolo seu 
próprio esforço 
Escolha do equipamento de compactação 
a)Solos coesivos: há uma parcela preponderante de partículas finas e 
muito finas (silte e argila), nas quais as forças de coesão desempenham 
papel muito importante, sendo indicado a utilização de rolos pé-de-
carneiro e os rolos conjugados. 
b) Solos granulares: há pouca ou nenhuma coesão entre os grãos, 
existindo entretanto atrito interno entre eles, sendo indicado a utilização 
rolo liso vibratório. 
c) Mistura de solos: encontra-se materiais coesivos e granulares em 
porções diversas, não apresenta característica típica nem de solo coesivo 
nem de solo granular, sendo indicado a utilização de pé-de-carneiro 
vibratório. 
d) Mistura de argila, silte e areia: rolo pneumático com rodas oscilantes. 
e) Qualquer tipo de solo: rolo pneumático pesado, com pneus de grande 
diâmetro e largura. 
Para que se possa efetuar um bom controle de 
compactação do solo em campo, temos que atentar 
para os seguintes aspectos: 
• tipo de solo; 
• espessura da camada; 
• entrosamento entre as camadas; 
• número de passadas; 
• tipo de equipamento; 
• umidade do solo; 
• grau de compactação alcançado. 
Controle de Compactação 
a) Escolha da área de empréstimo (problema técnico-
econômico) →distância de transporte, 
características geotécnicas e umidade do material 
em relação a umidade de compactação; 
b) Limpeza e regularização da área de trabalho; 
c) Lançamento e espalhamento do material →uso de 
unidades de transporte; 
Procedimentos Gerais de Compactação no Campo 
Seqüência de Operações 
d) Regularização da camada → uso de motoniveladora 
para acerto da altura da camada. Espessura das 
camadas → 30 cm de material fofo para se ter 15 a 
20 cm de solo compactado (incluindo 2 a 5 cm da 
camada anterior); 
Procedimentos Gerais de Compactação no Campo 
Seqüência de Operações 
e) Pulverização e homogeneização do material da 
camada → remoção ou desagregação de torrões 
secos, material aglomerado ou fragmentos de rocha 
alterada por uso de escarificadores ou arados de 
disco; 
Procedimentos Gerais de Compactação no Campo 
Seqüência de Operações 
f) Acerto da umidade →irrigação (caminhões pipa e 
irrigadeiras) ou aeração (arados de disco). 
Homogeneização e conferência da umidade; 
Procedimentos Gerais de Compactação no Campo 
Seqüência de Operações 
g) Compactação propriamente dita → uso de 
equipamentos escolhidos de acordo com o tipo de solo 
e de serviço. N° de passadas de acordo com as 
especificações de densidade ou até atingida a 
espessura de camada esperada. Rolagem em 
passadas longitudinais das bordas ao centro com 
superposição de, no mínimo, 20 cm entre as passadas; 
h) Controle de compactação → controle sobre os valores 
de teor de umidade (ót - tolerância de ±2 a 3%) e dmáx 
pelo grau de compactação especificado; 
i) Escarificação para a camada seguinte. 
Procedimentos Gerais de Compactação no Campo 
Seqüência de Operações 
Assim alguns cuidados devem ser tomados: 
1) A espessura da camada lançada não deve exceder a 30 
cm, sendo que a espessura da camada compactada 
deverá ser menor que 20 cm. 
2) Deve-se realizar a manutenção da umidade do solo o 
mais próximo possível da umidade ótima. 
3) Deve-se garantir a homogeneização do solo a ser 
lançado, tanto no que se refere à umidade quanto ao 
material. 
Deve-se obter sempre valores de grau de compactação 
superiores a 95%. 
Caso estas especificações não sejam atendidas, o solo 
terá de ser revolvido, e uma nova compactação deverá 
ser efetuada. 
Especificações para Compactação 
As especificações modernas de compactação diferem 
bastante das antigas, porque estas estabeleciam 
minuciosamente os parâmetros, fixando o tipo de 
equipamento a ser usado, a espessura da camada, o 
número de passadas, etc. 
Atualmente, fixa-se apenas o peso específico a ser 
atingido no campo (campo), deixando-se todos os fatores já 
citados a critério do executor e da fiscalizaçãoda obra. 
Assim, terão estes ampla liberdade de testar os 
equipamentos disponíveis no solo existente, somente 
ajustando os diversos parâmetros no sentido de se 
conseguir a compactação bem feita e de maneira 
econômica. 
- Grau de Compactação - 
100GC
máxd
campod



• d campo: peso específico aparente seco “in situ” (no aterro executado). 
• d máx: peso específico aparente seco máximo obtido no ensaio de 
Proctor, no laboratório, com a energia de compactação especificada. 
- Grau de Compactação - 
As especificações atuais costumam referir-se ao grau de 
compactação GC a ser atingido. As especificações do 
DNER estabelecem que os aterros deverão ser 
compactados, até 60 cm abaixo do greide, atingindo o 
peso específico aparente seco correspondente a 95% do 
peso específico obtido no ensaio de compactação. 
Os últimos 60 cm do aterro, que servirão de subleito para 
o pavimento, serão compactados até atingirem 100% do 
peso específico obtido no ensaio acima mencionado. A 
umidade do material deverá ser a umidade ótima 
determinada naquele ensaio, com variação de ± 3%. A 
espessura das camadas já compactadas será de 20 a 30 
cm. 
Controle de Compactação no Campo 
Comparação entre o grau de compactação obtido (GC) e 
o especificado. Determinação do teor de umidade e do 
peso específico da massa de solo compactado. 
1. Determinação do teor de umidade 
• Método Speedy (Speedy Moisture Test) 
• Método da Frigideira 
• Método Expedito do Álcool 
• Método Sppedy: 
DNER ME 052/94 
A determinação do teor de umidade de solos e agregados 
miúdos com utilização do aparelho “Speedy” tem base na 
reação química da água existente em uma amostra com o 
carbureto de cálcio, realizada em ambiente confinado. 
CaC2 + 2 H2O  C2 H2 + Ca (OH)2 
(carbureto de cálcio + água  acetileno e hidróxido de cálcio) 
O gás acetileno ao expandir-se gera pressão proporcional 
à quantidade de água existente no ambiente. A leitura 
dessa pressão em um manômetro permite a avaliação do 
teor de umidade de amostras. 
• Método Sppedy: 
Conjunto “Speedy”: 
 garrafa+tampa+manômetro, 
tabela ou curva de calibração 
do aparelho e eventualmente 
duas ou três esferas de aço. 
• Método Sppedy: 
Colocar uma amostra de solo na câmara do aparelho 
“Speedy”. Introduzir as esferas de aço e a ampola com 
carbureto de cálcio. Agitar repetidas vezes a câmara para 
a quebra da ampola (surgimento de pressão assinalada 
no manômetro). Consultar tabela de aferição com leitura 
manométrica e peso de amostra para determinação da 
porcentagem de umidade em relação ao peso total de 
amostra úmida. 
Execução 
100
100 speedy
speedy



 = teor de umidade em relação ao 
peso seco (%) 
speedy = teor de umidade do 
aparelho (%) 
O processo expedito mais comumente empregado é o 
processo da frigideira. 
Com uma frigideira e fogareiro faz-se a secagem violenta 
e rápida, no próprio campo, das amostras. 
Esse processo tem a desvantagem de queimar a matéria 
orgânica e retirar água de cristalização da argila. 
• Método da frigideira 
• Método expedito do álcool 
DNER ME 088/94 
A umidade é determinada misturando-se álcool etílico 
á amostra e posterior queima da mistura. 
Controle de Compactação no Campo 
Comparação entre o grau de compactação obtido (GC) e 
o especificado. Determinação do teor de umidade e do 
peso específico da massa de solo compactado. 
1. Determinação do teor de umidade 
2. Determinação do peso específico 
• Método do Frasco de Areia 
• Método do Cilindro de Cravação 
• Método do Óleo 
• Método do Balão de Borracha 
• Método Nuclear 
• Método Speedy (Speedy Moisture Test) 
• Método da Frigideira 
• Método Expedito do Álcool 
• Método do frasco de areia 
FRASCO DE 
AREIA 
REGISTRO 
VOLUME 
ESCAVADO 
O método utiliza-se um frasco de areia ao qual se 
adapta um funil munido de um registro. Após ter-se 
escavado um volume determinado no solo, enche-
se o buraco resultante com areia de densidade 
conhecida contida no frasco. Comparando o peso 
necessário para encher o buraco com o peso da 
amostra escavada, temos a densidade do solo 
naquele ponto, ou seja, a diferença de peso, antes e 
depois do enchimento do furo observada no frasco 
de areia, dividido pelo peso específico da areia 
(areia), fornece o volume V procurado. 
• Método do frasco de areia 
DNER ME 092/94 ou ABNT NBR 7185/86 
Exemplo – Método do frasco de areia: 
Exemplo – Método do frasco de areia: 
• Método do cilindro de cravação 
O amostrador é um cilindro oco com a parte inferior em 
bisel e cujas dimensões internas são conhecidas, 
permitindo o cálculo do volume V. O amostrador é 
cravado no solo por percussão, retirando-se a amostra 
(peso úmido – W). Conhecendo-se o teor de umidade 
da amostra, calcula-se o peso seco da amostra e 
determina-se diretamente d campo. Este processo tem a 
vantagem de trabalhar com a amostra não perturbada, 
o que daria maior precisão ao método. 
ABNT NBR 9813/87: 
Cilindro de cravação 
• Cilindro de cravação 
Cilindro e anéis biselados 
Exemplo – Método cilindro de cravação: 
Exemplo – Método cilindro de cravação: 
• Método do óleo 
Executa-se um furo de 10 cm de diâmetro por 15 a 20 cm 
de altura, retirando-se cuidadosamente o solo, e 
determina-se o peso úmido (W) do material que ocupava o 
volume (V) do furo, que não se conhece. Para o cálculo do 
peso específico natural (), resta a determinação deste 
volume. Basta colocar numa proveta certa quantidade de 
óleo de motor (SAE 30), cujo o peso específico (óleo) é 
ensaiada previamente no laboratório, pesando-se o 
conjunto tara + óleo (W’). Em seguida enche-se o furo até 
que o óleo ocupe o volume V, em sua totalidade, e 
novamente pesa-se a tara + óleo (W’’). 
óleo
''W'W
V



• Método do Balão de Borracha (Densímetro) 
Consiste na introdução de um balão de borracha 
num buraco previamente perfurado, que quando 
cheio de água, permite a leitura do volume que a 
amostra ocupava. Conhecendo-se o peso, 
determina-se a massa específica aparente. É um 
método usado para solos coesivos ou que foram 
compactados. Não se adapta a solos moles que se 
deformem sob uma pequena pressão ou em que o 
volume do buraco não possa ser mantido num valor 
constante. 
DNER ME 036/94 
• Método Nuclear 
Desde o final da década de 50 vem sido testado , 
utilizado e aperfeiçoado o método de determinação de 
umidade e densidade de solos através da energia 
nuclear. Ele apresenta 2 grandes vantagens: rapidez e 
confiabilidade. Tem sido comprovado na prática que o 
método é de seis a dez vezes mais rápido do que os 
tradicionais, possibilitando assim uma grande 
economia na obra. Os resultados são gerados através 
de um processo que elimina toda uma série de erros 
humanos ou de equipamento e material (balança 
descalibrada, areia fora das especificações, etc). 
Densidade 
A medição se faz através da emissão de raios gama, 
por uma fonte radioativa. Este raios são contados por 
um detector após terem atravessado o material. 
Dependendo da densidade, o número de raios que 
chegam ao detector será maior ou menor. Existem 2 
opções para a operação, dependendo do material e 
de sua espessura: 
• retrotransmissão 
• transmissão direta 
• Método Nuclear