COMPACTAÇÃO DOS SOLOS

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Compactação dos solos 
Disciplina: Geotecnia I 
Profª. Daira Sibele de Oliveira 
23.10.2018 
Razões e Histórico da Compactação 
Mecânico Manual 
 Compactação é a densificação de um solo, 
tendo como conseqüência: 
• A redução do índice de vazios; 
• O aumento do entrosamento entre os grãos; 
• O aumento da resistência e da estabilidade 
volumétrica do solo; 
• A redução da 
permeabilidade; 
• A homogeneização 
do solo. 
Razões e Histórico da Compactação 
 A compactação é empregada em diversas 
obras de Engenharia: 
• Obras de Terraplenagem; 
• Construção de barragens de terra; 
• Construção de rodovias e ferrovias; 
• Construção de aeroportos; 
• Construção de aterros; 
• Estruturas de arrimo. 
Razões e Histórico da Compactação 
O estudo sistemático da compactação iniciou-se com os 
trabalhos de Ralph Proctor, publicados em 1933. 
 
Enunciados de Proctor: 
 
 “Para uma dada energia de compactação, a densidade 
obtida depende do teor de umidade do solo”. 
 
 “Para uma dada energia de compactação, a densidade 
máxima é obtida para um certo teor de umidade 
denominado umidade ótima”. 
O Ensaio Normal de Compactação 
Proctor 
 
Objetivo 
 
NBR-7182. 
Determinar a relação, para 
um dado solo, entre 
energia de compactação, 
teor de umidade e 
densidade aparente. 
Neste ensaio, a energia de compactação é 
fixa e denominada energia Proctor Normal. 
O Ensaio Normal de Compactação 
https://www.youtube.com/watch?v=7KA3kEkCvow 
Ensaio de Proctor - NBR-7182 
 Consiste em compactar uma porção de 
solo, em camadas, mediante a aplicação de 
golpes de um soquete, dentro de um cilindro de 
dimensões padronizadas. Este procedimento 
deve ser repetido para diferentes teores de 
umidade a fim de que se possa avaliar a 
relação destes com a densidade obtida na 
compactação. 
Ensaio de Proctor - NBR-7182 
 Parâmetros: 
• Dimensões do cilindro: 10cm de diâmetro e 
12,73cm de altura. 
• Volume do cilindro: 1000 cm³ 
• Massa do soquete: 2,5 Kg 
• Altura de queda do soquete: 30,5 cm 
• Número de camadas: 3 
• Número de golpes por camada: 26 
Ensaio de Proctor - NBR-7182 
Equipamentos 
Ensaio de Proctor - NBR-7182 
 Para cada repetição do ensaio, determina-se 
o teor de umidade (w) e o peso específico natural 
da amostra ( γn), e calcula-se o peso específico 
aparente seco ( γd). 
Curva de Compactação
 Como resultado, obtém-se a curva de 
compactação do solo para a energia Proctor 
Normal, de onde são obtidos a umidade ótima 
(wot) e o peso específico aparente seco máxima 
(γdmax). 
 
 A curva de compactação apresenta dois ramos: 
• Um ramo de densidades ascendentes chamado 
ramo seco; 
• Um ramo de densidades descendentes chamado 
ramo úmido. 
Curva de Compactação
Curva de Compactação
 Para facilitar a obtenção da curva de 
compactação, o teor de umidade inicial deve 
estar em torno de 5% abaixo da umidade 
ótima e os incrementos devem ser de 
aproximadamente 2%. Cinco ou seis pontos 
são normalmente suficientes. 
 
Normalmente a umidade ótima é próxima ou 
um pouco inferior ao limite de plasticidade 
do solo (LP). 
Curva de Saturação
A relação entre o teor de umidade e o peso 
específico aparente seco para um dado grau de 
saturação é dada pela expressão: 
Para S=1, isto é, para o solo saturado: 
Curva de Saturação
A umidade ótima 
corresponde 
normalmente 
a graus de 
Saturação entre 
80 e 90%. 
Valores Típicos 
 
 Solos argilosos e siltosos: 
 Umidade Ótima: 25 a 30% 
 Peso Específico Seco Máximo: 15 a 14 kN/m³ 
 
 Areias com pedregulhos pouco argilosas: 
 Umidade Ótima: 9 a 10% 
 Peso Específico Seco Máximo: 20 a 21 kN/m³ 
 
 Areias finas argilosas lateríticas: 
 Umidade Ótima: 12 a 14% 
 Peso Específico Seco Máximo: 19 kN/m³ 
Curvas de Compactação Típicas 
Métodos Alternativos de Compactação 
Ensaio sem reuso do material 
 
• Usualmente o ensaio é feito com o reuso do 
material. 
• O ensaio sem reuso é mais rigoroso porém 
requer uma maior quantidade de amostra. 
• Deve ser feito quando as partículas do solo 
são frágeis. 
Métodos Alternativos de Compactação 
Ensaio sem secagem prévia da amostra 
 
• A pré-secagem pode alterar algumas proprie- 
dades do solo e dificulta a homogeneização do 
teor de umidade. 
• O ensaio realizado com o solo a partir da sua 
umidade natural é mais representativo da 
compactação no campo. 
• A prática corrente, no entanto, é realizar o 
ensaio com secagem prévia. 
Métodos Alternativos de Compactação 
Ensaio em solo com pedregulho 
 
• A presença de pedregulhos afeta os resultados 
do ensaio (teor de umidade). 
• Formação de ninhos junto às paredes do 
cilindro. 
• O cilindro de 1000 cm³ só deve ser utilizado 
para solos com partículas de até 4,8mm. 
• No caso de solos com pedregulhos, deve ser 
utilizado um cilindro maior mantendo-se a mesma 
energia de compactação. 
Métodos Alternativos de Compactação 
Ensaio em solo com pedregulho 
 
• Dimensões do cilindro: 15,24cm de 
diâmetro e 11,43cm de altura. 
• Volume do cilindro: 12.085 cm³ 
• Massa do soquete: 4,536 Kg 
• Altura de queda do soquete: 45,7 cm 
• Número de camadas: 5 
• Número de golpes por camada: 12 
Influência da Energia de Compactação 
• A umidade ótima e o peso específico seco 
máximo dependem da energia aplicada. 
• A energia Proctor Normal corresponde à 
compactação com equipamentos de campo 
convencionais. 
• Para simular a compactação com equipamentos 
mais pesados, outros ensaios com energias 
maiores podem ser realizados em laboratório. 
Influência da Energia de Compactação 
Ensaio Modificado de Compactação: 
• Cilindro grande, soquete grande, 55 golpes, 5 
camadas. 
• Camadas principais de pavimentos. 
 
 Ensaio Intermediário de Compactação: 
• Cilindro grande, soquete grande, 26 golpes, 5 
camadas. 
• Camadas intermediárias de pavimentos. 
Influência da Energia de Compactação 
Influência da Energia de Compactação 
• Efeito da energia de compactação nos 
parâmetros de compactação. 
• Aumento da energia de compactação no ramo 
seco. 
• Aumento de compactação no ramo úmido: 
“borrachudos”. 
 
 Linha de densidades máximas: 
Influência da Energia de Compactação 
• Observa-se experimentalmente que o valor 
do coeficiente “b” é tanto maior quanto mais 
argiloso for o solo. 
 
 QUAL É O SIGNIFICADO PRÁTICO DESTA 
OBSERVAÇÃO? 
 - Influência do tipo de compactação: 
• Compactação dinâmica 
• Compactação estática 
• Compactação por pisoteamento 
Aterros Experimentais 
• Pequeno aterro executado com o solo a ser 
compactado, com cerca de 200m de extensão, 
subdividido em 4-6 trechos com umidades 
diferentes. 
• Após um certo número de passadas, 
determina-se a umidade e a densidade atingida. 
• Diferentes tipos de equipamentos podem ter 
as suas eficácias testadas. 
Aterros Experimentais 
• Orientam na seleção dos equipamentos, 
indicam as umidades mais adequadas para 
cada equipamento, as espessuras das camadas, 
o número de passadas, etc. 
• Permitem a observação visual do aterro 
compactado e a retirada de amostras 
representativas para a realização de ensaios 
mecânicos. 
Aterros Experimentais 
Estrutura dos Solos Compactados 
A Compactação no Campo 
• Escolha da área de empréstimo as partir de um 
estudo técnico-econômico; 
• Transporte e espalhamento do solo em 
camadas soltas de aproximadamente 22 a 
23cm de espessura (15 a 20cm depois de 
compactado); 
• Acerto da umidade por irrigação ou aeração; 
• Compactação propriamente dita. 
A Compactação no Campo 
 Escolha dos equipamentos de compactação: 
• Rolos pé-de-carneiro:solos argilosos 
• Rolos pneumáticos: varios tipos de solos 
• Rolos vibratórios: solos granulares 
• Caminhões caçamba: aterros pequenos 
(heterogeneidade) 
 Controle da compactação 
• Desvio de umidade (±1 a ±2%) 
• Grau de compactação (superior a 95%) 
Compactação de Solos Granulares 
• Os ensaios de compactação não se aplicam a 
areias e pedregulhos limpos. 
• Compactação por vibração, tanto no laboratório 
como no campo. 
• Maiores densidades são obtidas com o solo 
saturado ou seco. 
• O controle da compactação é feito com base na 
compacidade relativa (CR) que deve ser igual ou 
superior a 65-70%.