CMSF - Aula 6 - 2018

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Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos
Mecânica dos Solos e Fundações
Aula 6
Universidade Paulista
Descrição do Curso
 Conteúdo Programático
 5. Métodos de classificação dos solos
 6. Ensaio de Compactação do solo
2
Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 2
1 – Introdução
 A compactação é um processo de estabilização de
solos utilizado em diversos tipos de obras de
engenharia - Aterros, em obras de urbanização,
estradas, obras industriais, etc; Muros de arrimo;
Valas; Pavimentos e Barragens De Terra, onde o solo é
o próprio material resistente ou de construção.
 A primeira contribuição significativa ao estudo da
compactação foi dada por Ralph Proctor, em 1933. Ele
descobriu a relação entre massa específica seca (d),
o teor de umidade (W) e a energia de compactação
(GC).
1 – Introdução
 Algumas definições de compactação:
“É a redução rápida do índice de vazios por meio de processos
mecânicos, face à compressão ou expulsão de ar dos poros.” (Faiçal
Massad, 2016).
Processo manual ou mecânico que visa reduzir o volume de seus
vazios e, assim, aumentar sua resistência, tornando-o mais estável
1 – Introdução
 Manuais – utilizam-se soquetes, em que a energia é
aplicada mediante golpes sobre a camada.
 Mecânicos – soquetes mecânicos (sapos) – rolos estáticos
(lisos ou dentados) e vibratórios
1 – Introdução
 Objetivos da compactação:
 Aumentar o contato entre os grãos;
 Diminuir o índice de vazios;
 Gerar material mais homogêneo;
 Aumentar a resistência do solo;
 Reduzir a permeabilidade, compressibilidade e absorção de água
do solo.
 Fatores que interferem na compactação
 Teor de umidade do solo;
 Energia de compactação.
1 – Introdução
 Para uma energia fixa, a massa específica seca aumenta com o
teor de umidade até atingir um valor máximo, a partir do qual
começa a decrescer.
1 – Introdução
 Ponto de ótimo da curva de compactação:
– massa específica seca máxima (d,max)
– teor de umidade ótimo ou umidade ótima (Wot).
2 – Ensaio de compactação 
 O ensaio de compactação desenvolvido por Proctor, em
1933, foi normatizado pela Associação dos
Departamentos Rodoviários Americanos (A.A.S.H.O.) e é
conhecido como Ensaio de Proctor Normal.
 Pela ABNT, este foi normatizado por meio da NBR
7182/86 e é conhecido como Ensaio Normal de
Compactação.
 O procedimento consiste em compactar uma amostra
de solo em um cilindro padrão, com um soquete,
caindo de uma altura de queda de 30 cm (305mm)]
V = 1000 cm³
P = 2,5 kg
H = 30 cm
2 – Ensaio de compactação 
 O solo é colocado dentro do cilindro em três camadas (n). Sobre
cada camada aplica-se 26 golpes (N) do soquete. As espessuras
finais das três camadas devem ser aproximadamente iguais.
 A energia aplicada pelo ensaio normal de compactação é dada pela
fórmula:
V - volume do cilíndro = 1000 cm³
P – peso do soquete = 2,5 kg
H – altura de queda do soquete = 30 cm
n – número de camadas = 3 camadas
N – número de golpes do soquete = 26 golpes
2 – Ensaio de compactação 
 O ensaio é repetido para diferentes teores de umidade,
determinando-se, para cada um deles, a massa
específica aparente seca. Com os valores obtidos traça-
se a curva d versus w.
 Para o traçado da curva é conveniente a determinação
de aproximadamente 5 pontos, procurando-se fazer
com que dois deles se encontrem no ramo seco, um
próximo à umidade ótima e outros dois no ramo úmido.
 O ensaio pode ser realizado com ou sem reuso do
material.
2 – Ensaio de compactação 
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
 O ensaio é feito para 5 CPs diferentes;
 Cada CP é ensaiado com um teor de umidade de diferente;
 Para cada CP, calcula-se:
onde: ρd = massa específica aparente seca, em g/cm³;
Mh = massa do solo úmido compactado, em g;
V = Volume útil do molde cilíndrico, em cm³;
w = Teor de umidade do solo compactado, em %
100
(100 w)
d
Mh
V
 
 
 Obtidas as massas específica
aparente seca de cada CP, plota-se
os pontos referentes as
coordenadas (w; ρd) num gráfico;
 1° passo: Associa-se uma reta aos
pontos ascendentes do ramo seco;
 2° passo: Associa-se uma reta aos
pontos descendentes do ramo
úmido;
 3° passo: Une-se as duas retas por
uma parábola.
 4° passo: A umidade ótima é o
ponto em X referente ao ponto
máximo da parábola.
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
 Tendo em vista o maior peso dos equipamentos de
compactação atuais e necessidade de esforços de
compactação maiores surgiu o ensaio modificado de
Proctor, com amostra compactada em cinco camadas
sob um peso do soquete maior. Posteriormente foi
adotada uma energia de compactação intermediária aos
ensaios de Proctor normal e modificado.
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
 Aumentando-se a energia de compactação, tem-se:
– Umidade ótima mais baixa;
– Massa específica seca máxima mais elevada.
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
 Assim como tem-se diferentes
energias tem-se diferentes curvas
para cada tipo de solo:
 Valores típicos:
Solos argilosos
Wót : 25 a 30%
dmax: 14 a 15 kN/m³
Solos Siltosos
Wót : 10 a 25%
dmax: 14 a 15 kN/m³
Areias com predregulho bem
graduadas
Wót : 9 a 10%
dmax: 20 a 21 kN/m³
Areias finas argilosas lateríticas
Wót : 12 a 14% e
dmax: 19 kN/m³
2 – Ensaio de compactação (NBR 7182)
3 – Curvas de saturação
 Traçadas na própria curva de
compactação;
 A equação de uma curva de
saturação é definida em função do
grau de saturação:
s w
d
w s
S
S w
 
 
 

  
 EXERCÍCIO 01: Ensaio Próctor Normal, onde o peso
específico dos sólidos s = 2,65 kg/dm³. Obteve-se os
seguintes dados da compactação:
a) Desenhe a curva d = f (w), determinando a umidade
ótima (wót. ) e o peso específico aparente seco máximo
dmáx. .
b) Determine o grau de saturação da ponto ótimo deste solo.
c) Desenhe as curvas de saturação referente a 80 e 100%.
s w
d
w s
S
S w
 
 
 

  
 EXERCÍCIO 02:
Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos
Mecânica dos Solos e Fundações
Universidade Paulista