Aula 6 - Compactação_JG

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Compactação
Geotecnia I
Prof. : João Guilherme Rassi Almeida
Disciplina: Geotecnia 1
Pontifícia Universidade Católica de Goiás
1
Compactação dos solos
 Processo manual ou mecânico;
 Em laboratório ou em campo.
2
Geotecnia 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.
 
2
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
Geotecnia I
3
Compactação dos solos
 Fatores que influenciam:
 Tipos de solos;
Distribuição granulométrica, forma dos grãos, peso específico do grãos e quantidade e o tipo dos minerais argila.
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Geotecnia I
Solos argilosos: wot = 25 a 30% 
gdmax= 14 a 15 kN/m³
Solos siltosos: valores baixos 
para gdmax 
Areias com pedregulho bem 
graduada: Wot= 9 a 10% e
 gdmax =20 a 21 kN/m³
Solos Lateríticos  ramo ascendente íngreme 
4
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.
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Geotecnia I
M = massa do soquete;
H = altura de queda do soquete;
Ng = número de golpes por 
camadas;
Nc = número de camadas;
V = volume.
Normal 12 golpes
Intermediária  26 golpes
Modificada  55 golpes
5
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 - ar ocluso e água absorve os impactos → má compactação.
6
Geotecnia I - 2012
6
Compactação dos solos
Estrutura do solo compactado:
No ramo seco:
- Maior atrito entre as partículas;
- Estrutura mais floculada (melhor compactação com o aumento da energia);
No ramo úmido:
-Estrutura mais dispersa (aumento da energia pouco interfere na compactação)
-Com aumento da umidade as forças de atração são desfeitas e os grãos começam a aturar como partículas dispersas em água
- Fenômeno Borrachudo  o solo se comprime, mas logo dilata (o que se comprime são as bolhas de ar.
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Geotecnia I 
7
Compactação dos solos
 CURVA DE COMPACTAÇÃO: NBR-7182
8
Geotecnia I
12,0
12,5
13,0
13,5
14,0
14,5
15,0
15,5
16,0
16,5
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
w (%)
g
d
 (kN/m
3
)
wót
gdmáx
8
Compactação dos solos
 CURVA DE SATURAÇÃO:
lugar geométrico dos valores de w e gd onde o solo está saturado.
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Geotecnia I
12,0
13,0
14,0
15,0
16,0
17,0
16
18
20
22
24
26
28
30
w (%)
d
 (kN/m
3
)
S=100%
S=90%
S=80%
g
- w(ótima)  abaixo da saturação (S=100%); 
9
Compactação dos solos
10
Geotecnia I
Exemplo 1: Com os dados apresentados a seguir,
trace a curva de compactação e a curva de saturação 
100% para o solo. Dados: gs = 2,45 g/cm3
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
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
10
Compactação dos solos
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Geotecnia I
Exemplo 1:
Yd
Yd
Yd
Yd
11
Compactação dos solos
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Geotecnia I
Exemplo 1: Resposta 
Teor de Umidade (%)
Yd (g/cm³) 
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Compactação dos solos
Compactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
Rolo compactador liso
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Geotecnia 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.
13
Compactação dos solos
Compactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
Rolo compactador de pneus de borracha
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Geotecnia 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.
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Compactação dos solos
Compactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
Rolo compactador pé de carneiro
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Geotecnia I
Tem maior eficiência na compactação de solos argilosos, por penetrar nas camadas nas primeiras passadas.
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Compactação dos solos
Compactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
Rolo compactador vibratório
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Geotecnia 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. 
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Compactação dos solos
Compactação no campo
Compactador de solo à percussão (Sapo)
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Geotecnia I
Utilizados em locais específicos e de difícil acesso;
Manuais ou mecânicos.
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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
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Geotecnia I
- GC  grau de compactação
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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
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Geotecnia I
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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. 
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Geotecnia I
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