1-COMPACTAÇÃO DOS SOLOS

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CAPÍTULO 1 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
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COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
• Definição 
 - Redução rápida dos vazios do solo (densificação) via processos 
 mecânicos  expulsão de água e ar 
• Efeitos Diretos (“melhoramento” do solo) 
 - aumento da resistência e capacidade de suporte 
 - redução da condutividade hidráulica 
 - redução da expansão e contração das argilas 
 - redução da compressibilidade (adensamento) 
CURVA DE COMPACTAÇÃO 
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CURVAS DE COMPACTAÇÃO (TIPOS VARIADOS DE SOLOS) 
Fonte: Sousa Pinto (2000) 
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FATORES INTERVENIENTES NA COMPACTAÇÃO 
Fatores do Solo 
• Distribuição granulométrica 
• Forma dos grãos minerais 
• Massa específica dos sólidos 
• Tipologia das argilas 
Fatores da Compactação 
• Energia de compactação 
• Teor de umidade de campo 
• Tipo de equipamento de compactação 
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ESTRUTURA DOS SOLOS ARGILOSOS COMPACTADOS 
Fonte: Lambe (1958) 
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ESTRUTURA DOS SOLOS ARGILOSOS COMPACTADOS 
Fonte: Lambe (1958) 
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COMPRESSIBILIDADE DE SOLOS ARGILOSOS 
COMPACTADOS 
Fonte: Lambe (1958) 
Orientação das partículas 
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RESISTÊNCIA DE SOLOS 
ARGILOSOS COMPACTADOS 
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COMPACTAÇÃO E CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA 
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CURVA DE COMPACTAÇÃO X COMPORTAMENTO MECÂNICO 
12 12 
CURVA DE COMPACTAÇÃO X LIMITES DE ATTERBERG 
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ENSAIO DE COMPACTAÇÃO PROCTOR NORMAL (ABNT- NBR 7182/86) 
1000 cm3 
• Equipamentos 
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• Resumo dos procedimentos 
- amostra seca à sombra, passada na peneira 4,8 (com reuso e sem reuso) 
- umedecimento e homogeneização da amostra 
- compactação no cilindro em 3 camadas, com 26 golpes em cada 
- escarificação intercamadas e controle volumétrico final 
- extração da amostra via pistão 
- pesagem e obtenção da massa específica (seca) e teor de umidade 
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO PROCTOR NORMAL (ABNT- NBR 7182/86) 
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Raspagem Final 
Extração da amostra (pistão) 
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• Construção da Curva de Compactação 
𝛾𝑑 =
𝛾
1 + 𝑤
 
𝛾𝑑 =
𝑆𝑟𝛾𝑠𝛾𝑤
𝑆𝑟𝛾𝑤 + 𝛾𝑠𝑤
 Curvas de saturação teóricas 
(80, 90 e 100%) 
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO PROCTOR NORMAL (ABNT- NBR 7182/86) 
𝜸 =
𝑴
𝑽
 
𝛾𝑑𝑚𝑎𝑥 =
𝛾
1 + 𝑤𝑜𝑡
 
• Curvas Teóricas de Saturação 
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ENERGIA DE COMPACTAÇÃO (EC) - LABORATÓRIO 
𝑬𝑪 =
𝑴𝒉𝑵𝒈𝑵𝒄
𝑽
 
M = Massa do soquete 
h = altura de queda do soquete 
Ng = n
o de golpes 
Nc= n
o de camadas 
V = volume do solo compactado 
EC = Energia/volume 
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ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO (LABORATÓRIO) 
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ENERGIA DE COMPACTAÇÃO EM CAMPO 
E = f ( P. N / v . e ) 
Onde: P = peso do equipamento 
» N = número de passadas 
» v = velocidade do rolo compactador 
» e = espessura da camada 
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COMPACTAÇÃO EM CAMPO 
Fonte: Das (2006) 
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COMPACTAÇÃO EM CAMPO 
• Escolha da jazida de empréstimo e transporte do solo 
 - Critérios técnicos, legais e econômicos 
• Acerto prévio da umidade 
 - executado na praça de compactação ou direto na jazida 
 - irrigação p/ umedecimento ou aeração p/ secagem 
• Lançamento e espalhamento do solo em camadas 
 - normalmente o dobro da altura final da camada 
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• Compactação em camadas de 15 a 40 cm de espessura 
 - Rolo pé-de-carneiro: solos argilosos e siltosos 
 - Rolo pneumático: todos os tipos de solos (calibração dos pneus) 
 - Rolos vibratórios: solos grossos 
 - Rolos lisos: solos grossos e acabamentos de aterros em geral 
COMPACTAÇÃO EM CAMPO 
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Lançamento 
Acerto da umidade e lançamento 
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(Pé de Carneiro) 
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Rolo Pata 
Solo siltoso 
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Rolo vibratório rebocado para material granular 
Rolo de malha para solo com pedras 
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EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO 
Fonte: Massad (2003) 
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COMPACTADORES MANUAIS 
Indicações: 
- locais de difícil acesso 
- pequenas áreas 
- tensões de 10 a 15 kPa 
Todos os tipos de solos 
Solos arenosos 
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CONTROLE E ESPECIFICAÇÕES DE COMPACTAÇÃO 
1) Grau de Compactação (GC) – Solos argilosos 
𝑮𝑪 % =
𝜸𝒅𝒄𝒂𝒎𝒑𝒐
𝜸𝒅𝒎á𝒙𝒊𝒎𝒐 (𝒍𝒂𝒃)
× 𝟏𝟎𝟎 
2) Grau de Compactação (GC%) – Solos arenosos 
𝑮𝑪 =
𝑮𝑪𝟎
𝟏 − 𝑪𝒓 𝟏 − 𝑮𝑪𝟎
 
𝑮𝑪𝟎 =
𝜸𝒅 𝒎𝒊𝒏
𝜸𝒅 𝒎𝒂𝒙
 
𝑮𝑪 = 𝟖𝟎 + 𝟎, 𝟐𝑪𝒓 
• Lee & Singh (1971) • Relação GC e Cr 
𝜸𝒅𝒄𝒂𝒎𝒑𝒐 = 𝑮𝑪 × 𝜸𝒅𝒎𝒂𝒙 
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3) Desvio de Umidade (w) 
∆𝑤 = 𝑤𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 − 𝑤𝑜𝑡𝑚(𝑙𝑎𝑏) 
Critérios de Especificação: 
 - Produto Final 
 - Método Construtivo 
 - Produto Final + Método Construtivo 
CONTROLE E ESPECIFICAÇÕES DE COMPACTAÇÃO 
35 35 
ESPECIFICAÇÕES DE COMPACTAÇÃO (GC) 
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CONTROLE E ESPECIFICAÇÕES DE COMPACTAÇÃO 
A = Proctor Modificado 
B = Proctor Intermediário 
C = Proctor Normal 
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1) Controles operacionais e geométricos 
2) Controle do Grau de Compactação em Campo (GC) →  e d de campo 
 - Método do Frasco de Areia (NBR 7185/86) – todos os solos 
 - Cilindro de Cravação (solos coesivos) 
3) Controle do Desvio de Umidade em Campo (w) 
 - Speedy (aproximado) 
 - Estufa de raios infravermelhos (solos arenosos) 
CONTROLE DE COMPACTAÇÃO 
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MÉTODO DO FRASCO DE AREIA (d campo) – NBR 7185/86 
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1) Obtenção de M1 = massa frasco + cone + areia seca 
2) Escavação e obtenção de M2 = massa solo escavado 
3) Obtenção de M3 = massa seca solo escavado (M3 = M2/1+w) 
4) Abertura do cone e preenchimento do furo com areia 
5) Fechamento e obtenção de M4 = massa frasco + cone + areia 
restante no frasco depois do preenchimento do furo 
6) Massa de areia contida no furo e no cone M5 = M1 - M4 
7) Massa de Areia contida no furo M6 = M5 – Mc 
8) Volume do Furo Vf = M6/dareia 
9) Mc e dareia são obtidos da calibração prévia do frasco de areia 
10) d campo = M3/Vf 
MÉTODO DO FRASCO DE AREIA (d campo) – NBR 7185/86 
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MÉTODO DO SPEEDY → w CAMPO 
1) Massa de 5, 10 e 20 g de solo úmido 
2) Agitação com as capsulas de carbureto 
e esferas de aço 
3) Registro da pressão %H2O : Tabela 
4) 𝒘(%) =
%𝑯𝟐𝑶
𝟏𝟎𝟎−%𝑯𝟐𝑶
× 𝟏𝟎𝟎 
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MÉTODOS ALTERNATIVOS DE COMPACTAÇÃO 
• Compactação Dinâmica 
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MÉTODOS ALTERNATIVOS DE COMPACTAÇÃO 
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• Compactação por Detonação 
MÉTODOS ALTERNATIVOS DE COMPACTAÇÃO 
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ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC-CBR) 
𝑰𝑺𝑪(%) = 
𝑷𝒓𝒆𝒔𝒔ã𝒐 𝒅𝒆 𝒑𝒆𝒏𝒆𝒕𝒓𝒂çã𝒐 𝒏𝒐 𝒔𝒐𝒍𝒐 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒂𝒄𝒕𝒂𝒅𝒐/𝒔𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂𝒅𝒐
𝑷𝒓𝒆𝒔𝒔ã𝒐 𝒅𝒆 𝒑𝒆𝒏𝒆𝒕𝒓𝒂çã𝒐 𝒆𝒎 𝒂𝒎𝒐𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒑𝒂𝒅𝒓ã𝒐 𝒅𝒆 𝒃𝒓𝒊𝒕𝒂
× 𝟏𝟎𝟎 
• NBR 9895/87 ; DNIT 172/2016 
Objetivos: avaliar a resistência do solo em função da penetração de um 
padrão e também sua expansibilidade quando saturado por imersão 
Expansão (%) = 
𝒍𝒆𝒊𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 −𝒍𝒆𝒊𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍 (𝒆𝒙𝒕𝒆𝒏𝒔ô𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐)
𝒂𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝑪𝑷
× 𝟏𝟎𝟎 
Penetração padrão relatadas  2,5 e 5,0 mm 
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ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC-CBR) 
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(ISC-CBR) • CILINDRO DE COMPACTAÇÃO NBR 9895/87 
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(ISC-CBR) NBR 9895/87 
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• SOQUETE (CBR) 
NBR 9895/87 
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• PRENSA DE CBR 
• PISTÃO DE PENETRAÇÃO 
NBR 9895/87 
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• EQUIPAMENTO CBR 
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• PRENSA DE CBR 
• IMERSÃO 
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• COMPACTAÇÃO 
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ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC-CBR) 
RESUMO DOS PROCEDIMENTOS 
• Solo preparado passante na peneira# 19 mm 
• Preparação de CP em cilindro grande com solo compactado (Proctor) 
 (wotm; d max) com uso de anel espaçador 
• Energia de Compactação: PN = 12 golpes ; PI = 26 golpes ; PM = 55 golpes 
• Retirada do anel espaçador, inversão do cilindro e uso do anel perfurado 
• Montagem do extensômetro e imersão por quatro dias 
• Mensuração da Expansão 
• Penetração na prensa CBR 
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ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC-CBR) 
• CORREÇÃO DOS VALORES DE P1 E P2 PELA ORIGEM (curvas côncavo-convexas) 
C 
57 
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC-CBR) 
58 58 
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC-CBR) 
Projeto: Local:
Amostra: Data:
Umidade
Cáp N° 234 P59 211 P59 234 P55 Data Ext. Dif. %Exp
Solo umido+tara (g) 30,66 24,55 27,19 19,46 22,53 24,34 10/7 259,0
Solo seco + tara (g) 27,21 21,72 24,43 17,42 20,41 21,51 11/7 339,0 0,8 0,70
Tara (g) 9,70 7,04 10,35 7,07 9,70 7,51 12/7 340,0 0,8 0,71
Umidade % 19,70 19,28 19,60 19,71 19,79 20,21 13/7 340,0 0,8 0,71
Umidade méd (%) 14/7 340,0 0,8 0,71
Obs. : 
Penetr. 
mm Ext. Carga kgf
Pres. 
kgf/cm2 Correção
Padrão 
kgf/cm2 CBR
0,63 9,0 26,11 1,36
1,27 22,0 63,82 3,32
1,90 38,0 110,24 5,73
2,54 52,0 150,85 7,84 9,50 70,36 13,50%
5,08 95,0 275,60 14,32 15,50 105,54 14,69%
7,62 120,0 348,12 18,09
10,16 140,0 406,14 21,11
12,70 160,0 464,16 24,12
Cilindro n° I 2067,7 2901 19,24
M. Esp. Solo Úmido (g/cm3)
M Esp. Solo Seco (g/cm3)
Altura Corpo Prova (mm)
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA - Escola de Minas
DECIV - DEGEO - DEMIN
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA - NBR 9895/87
A1 Saramenha
Conservasolo
14/07/2009
Cooperouro
Área Pistão (cm2)Vol.(cm3): Cte Anel (kgf/div):
2,13
1,78
113,8
Massa Cilindro (g)
Massa Solo Úmido
8296,5
2067,7
3901,1
19,53
4395,4
M. cilind + solo umido (g)
Volume Cilindro (cm3)
Antes da Saturação Depois da Saturação Expansão
Compactação
Penetração
19,91
59 59 
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
P
re
s
s
ã
o
 (
K
g
f/
c
m
2
) 
 
 
 
 
 .
 
Penetração ( mm ) 
Pressão x Penetração sem correção 
ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC-CBR)