MEC. SOLOS

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Mecânica dos solos I 
Compactação do Solo – Controle de Compactação. 
Nomes: Jean Carvalho id: 203389 
 Luis Fernando id: 209149 
 Noemi Macedo id: 209288 
 Rodrigo Rubert id: 208618 
 
Objetivo 
 
Obter solo que apresente um comportamento mecânico adequado e estável. 
Mecânica dos solos I 
Compactação do Solo – Controle de Compactação. 
Nomes: Jean Carvalho id: 203389 
 Luis Fernando id: 209149 
 Noemi Macedo id: 209288 
 Rodrigo Rubert id: 208618 
 
Materiais Utilizados 
 
 Balança com capacidade de 10 kg; 
 Bandejas metálicas; 
 Extrator de amostras; 
 Cápsulas de alumínio; 
 Peneiras de aberturas 4,76 mm; 
 Balança com capacidade de 1 kg e estufa. 
 Soquete de 2,5 Kg; 
 Altura de queda de 30 cm; 
 Aplicação de 26 golpes por camada; 
 Compactação em três camadas. 
 
 
Cilindro, volume 987,5 . 
 
Mecânica dos solos I 
Compactação do Solo – Controle de Compactação. 
Nomes: Jean Carvalho id: 203389 
 Luis Fernando id: 209149 
 Noemi Macedo id: 209288 
 Rodrigo Rubert id: 208618 
 
 
Soquete 2,5 . 
 
Desenvolvimento 
 
A densidade do solo máxima e a umidade ótima de compactação são 
determinadas pelo ensaio de Proctor normal (Nogueira, 1995). 
Preparação da amostra: 
 Secagem ao ar; 
 Destorroamento; 
 Separação da quantidade necessária ao ensaio. 
Obs.: ensaio com reuso da amostra. 
 Colocar 5 kg da amostra de solo numa bandeja metálica a qual foi 
previamente passada na peneira de 4,76mm. 
 Pulverizar uma pequena quantidade de água e homogeneiza-la. 
 Colocar o solo solto no cilindro até uma altura tal que, o solo depois de 
compactado, tenha uma altura igual a 1/3 da altura do cilindro. 
O ensaio consiste em compactar uma amostra de solo dentro de um cilindro, 
com um volume de , em três camadas sucessivas, com a aplicação de 26 
golpes com um soquete com peso de 2,5 kg a uma altura de queda de 30 cm. Desta 
forma tem-se uma energia de compactação de . 
Esses são distribuídos igualmente dentro do cilindro. Procedimento realiza na 
compactação das três camadas. 
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 Noemi Macedo id: 209288 
 Rodrigo Rubert id: 208618 
 
Terminada a operação de compactação, retirar cuidadosamente o colar. Cuidar 
para que o solo não exceda de 1 cm de borda superior do cilindro e nem que o cilindro 
não fique totalmente preenchido. 
Retirar o excesso de solo de tal maneira que o volume do solo seja igual ao 
volume do cilindro. 
 
 Determinar a massa do solo + cilindro. 
 Colocar o cilindro no extrator de amostra e retirar o solo. 
 Determinar a umidade do solo compactado, retirando do interior do corpo 
de prova, uma amostra que será composta por parte do solo do terço superior, médio e 
inferior. 
 Após retirada da amostra para determinação da umidade, colocar o 
restante do corpo de prova junto com o restante do solo da bandeja e destorroá-lo. 
 Determinar a densidade do solo para esta condição de umidade. 
 Pulverizar uma certa quantidade de água e homogeneizar o solo. 
Foram realizados quatros ensaios com acrescentando a amostra 240 ml, 60 ml, 
80 ml e 90 ml de água, respectivamente. 
Obtidos os pares de valores de umidade (eixo X) e densidade do solo (eixo Y), 
plotar o gráfico e traçar a curva que melhor se ajuste aos pontos. 
 
 
 
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Cálculos 
 
 Peso específico úmido: 
[( ) ( )]
 
; 
 Peso específico seco: 
 
 
; 
 Peso específico seco em função do grau de saturação: 
 
 
. 
 
 Sr - Grau de saturação 
 w - Umidade 
 γs - Peso específico das partículas sólidas 
 γw - Peso específico da água. 
 
Local: ___ Volume: 987,5 Camadas: 03 Golpes: 26 Soquete: 2,5 
Recipiente – nº 07 77 34 83 
Amostra úmida + tara ( ) 58,15 57,47 62,39 70,57 
Amostra seca + tara ( ) 55,11 53,97 57,39 64,03 
Água ( ) 3,04 3,50 5,00 6,54 
Tara ( ) 18,19 19,20 15,79 18,95 
Amostra seca ( ) 36,92 34,77 41,60 45,08 
Umidade 8,23 10,07 12,02 14,51 
Massa do solo úmido + cilindro 4398 4577 4668 4616 
Massa do cilindro 2525 2525 2525 2525 
Massa do solo úmido 1873 2052 2143 2091 
Densidade do solo úmido 1,90 2,08 2,17 2,12 
Densidade do solo seco 1,75 1,89 1,94 1,85 
 
 
 
 
 
 
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Resultados 
 
 Curva de compactação - é obtida marcando-se, em ordenadas, os valores 
dos pesos específicos secos (γd) e, em abcissas, os teores de umidade correspondentes 
(w); 
 Peso específico seco máximo ( ) - é a ordenada máxima da curva 
de compactação; 
 Umidade ótima ( ) - é o teor de umidade correspondente ao peso 
específico máximo; 
 Curvas de saturação - relaciona o peso específico seco com a umidade, 
em função do grau de saturação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 2 3 4
Densidade do Solo Seco 1,75 1,89 1,94 1,85
Umidade 8,23 10,07 12,02 14,51
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
D
en
si
d
ad
e 
d
o
 S
o
lo
 S
ec
o
 (
g
/c
m
/³
) 
Umidade (%) 
Densidade do Solo Seco
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 Rodrigo Rubert id: 208618 
 
 
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Métodos de Controle de Compactação 
Determinação do Grau de Compactação (G): 
Depende da determinação da massa específica aparente "in situ". O grau de 
compactação de campo é definido por ( ) 
 
 
. GC ≥ 95%. 
Onde: 
 
 
 
 
 
 
 . 
Determinação da densidade de campo 
A determinação da densidade de campo compreende as seguintes operações 
 - Execução de um furo na camada controlada, com determinação do peso e da 
umidade do solo extraído; 
 - Determinação do volume do furo feito 
- Cálculo do peso seco do solo; 
 - Cálculo da densidade aparente seca. 
 
 
 
. 
Para determinação do volume da cavidade foi utilizado o método do frasco de 
areia. 
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Determinação do teor de umidade 
A determinação do teor de umidade é o ponto que mais atrasa o cálculo da 
densidade, e, no entanto é fundamentalo conhecimento rápido do grau de compactação 
para que se possa prosseguir com os serviços de terraplanagem. A umidade do solo 
pode ser determinada: 
 
- Estufa: consiste em deixar o solo, durante um tempo superior a 12 horas, numa 
estufa com temperatura entre 105 e 110ºC, com a finalidade de secar completamente o 
solo. Esse processo é o mais adequado para se obter resultados precisos, porém tem o 
inconveniente de só fornecer o resultado no dia seguinte. 
 
 - “Speedy”: é um aparelho simples que permite em poucos minutos conhecer o 
teor de umidade do solo. Consiste num frasco de aço, à prova de pressão, provido de um 
manômetro comunicado com o seu interior. Para seu funcionamento é necessário o uso 
de determinada quantidade de “carbureto de cálcio” ( ), que vem em ampolas de 
vidro para um único uso. 
 A quantidade de solo a ser introduzida no frasco varia entre 3 e 20 gramas 
(tabela), de preferência a parte fina. Juntamente ao solo é introduzida cuidadosamente 
uma ampola de carbureto, que depois será quebrada por duas esferas de aço que também 
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serão introduzidas no frasco. Colocados o solo, as esferas e o carbureto dentro do 
frasco, fecha-se este para depois agitar até quebrar a ampola, o que se percebe pela 
movimentação da agulha do manômetro; mesmo assim deve-se agitar ainda mais o 
frasco para que todo o carbureto possa entrar em contato com o solo. O carbureto de 
cálcio, em presença da água, reage quimicamente, produzindo gás. A quantidade de gás 
produzido é diretamente proporcional à quantidade de água existente no solo, ou seja, 
quanto maior a umidade, maior a quantidade de gás e consequentemente a pressão no 
manômetro. 
 Cada aparelho possui uma tabela de aferição, onde é obtido diretamente o teor 
de umidade, conhecidos o peso da amostra e a pressão registrada. A duração deste 
processo é de menos de três minutos, possibilitando conhecer rapidamente a umidade de 
uma camada controlada em mais de um ponto. Pela rapidez do ensaio é recomendável o 
uso constante do “Speedy” na execução de terraplanagem. 
 
 
 
 
 
 
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Cálculos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tara da 
capsula 
Solo úmido 
+ tara 
Solo úmido 
6635g 5875g 50,45g 360,2g 309,75g 480g 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Conclusão 
 
O solo ensaio apresenta teor de umidade inferior ao desejado para compactação, 
 , umidade desejada.