Aula 14 Compactação dos solos

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CURSO DE MECÂNICA DOS SOLOS
Aula 14. Compactação dos Solos
MECÂNIC A DOS SOLOS
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
MECÂNIC A DOS SOLOS
Solos soltos devem ser compactados para que seu peso específico seja aumentado na construção de barragens , taludes rodoviários, viadutos.
A Compactação aumenta a resistência dos solos aumentando a resistência das fundações construídas sobre sua superfície.
Reduz tambem o recalque não desejado das estruturas e aumenta a estabilidade dos taludes de aterros.
E a densificação do solo se faz pela remoção do ar .
O grau de compactação é medido com base no seu peso especifico seco.
Visa aumentar o contato entre os grãos e tornar o aterro mais homogêneo.
APLICAÇÕES 
MECÂNIC A DOS SOLOS
CONCEITO DE COMPACTAÇÃO
MECÂNIC A DOS SOLOS
COMPACTAÇÃO PARA DIFERENTES NIVEIS DE UMIDADE
MECÂNIC A DOS SOLOS
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COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
MECÂNIC A DOS SOLOS
Agua atua como agente amolecedor das partículas do solo que se deslizam umas sobre as outras esse posicionam numa formação compacta de alta densidade.
O peso especifico aumenta com o teor de umidade. 
agua
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COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
MECÂNIC A DOS SOLOS
Com aumento a densidade ou redução do índice de vazios diversas propriedades do solo melhoram .
Compactação é usada em diversas obras de engenharia :
Camadas constitutivas dos pavimentos
Barragens de terra
Atrás dos muros de arrimo
Reenchimento de valetas
Compactar com baixa umidade o atrito das partículas é alto e não se reduz os espaços vazios.
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
MECÂNIC A DOS SOLOS
Agua provoca efeito de lubrificação entre as partículas que se deslizam se acomodam num arranjo compacto.
O ar sai com facilidade quando a umidade não é alta na forma de canículos intercomunicados.
A partir de certa umidade a compactação não consegue mais expulsar o ar dos vazios e fica ocluso , esse limite é o teor de umidade ótima conduz a uma massa especifica máxima ou densidade seca máxima . 
O ensaio e compactação Proctor em laboratório permite determinar o peso específico seco máximo de compactação .
COMPACTAÇÃO PARA DIFERENTES NIVEIS DE UMIDADE
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
Tipo de Solo /Curvas de Compactação
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Solos argilosos curva em sino
Solos arenosos, devido a capilaridade , o peso especifico descresse com amento de umidade para depois aumentar ate um limite
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Ensaio de Compactação Proctor Normal
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Solo misturado com varias quantidades de agua (umidade) e compactado por um soquete em três camadas iguais , que golpeia 25 vezes cada camada.
Massa do soquete 2,5 kg e queda de 30,5 cm.
W peso do solo compactado no molde
Vm volume do molde
Uso dos ensaios de Proctor para saber se o uso 
dos rolos compactadores no campo é suficiente
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COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Ensaio de Compactação Proctor Normal
Curva de Compactação
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Em cada ensaio o teor de umidade do solo compactado é determinado em laboratório.
Com teor de umidade conhecido e possível determinar o peso específico seco
= 
W% teor de umidade
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Ensaio de Compactação Proctor Normal
Curva de Compactação
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Sendo 
O peso especifico seco máximo correspondente a determinado teor de umidade com vazios sem ar pode ser calculado, substituindo S=1
 
peso especifico seco com vazios sem ar ou saturado.
Em relação a curva de compactação a curva de saturação ou de vazios não deve situar-se a direita .
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Fatores que afetam 
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Umidade
Tipo de solo
Esforço de Compactação
Vários níveis de energia de compactação
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COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Efeito da Energia de Compactação
argila arenosa 
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Aumento do esforço compactação o aumenta .
Aumento do esforço de compactação o t w% apresenta certa redução
O grau de compactação não é proporcional ao esforço de compactação
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Efeito da Energia de Compactação
argila arenosa 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Proctor Modificado
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Solo compactado em cinco camadas 
Soquete com massa de 4,54 kg ( 10 libras)
Curso do soquete queda livre 457 mm
25 golpes 
Variação do método em função da granulometria 
Resulta em: aumento o peso especifico seco máximo do solo e redução do teor de umidade ótimo.
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Compactação no Campo
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Exige as seguintes operações:
Escolha área empréstimo (distancia, umidade)
Transporte e espalhamento. A camada solta a espalhar ( 22 a 23 cm ) deve ser compatível com a espessura final 15 cm a 20 cm.
Acerto da umidade conseguido por irrigação ou aeração seguida de revolvimento mecânico para homogeneizar.
Compactação propriamente dita usando-se rolo compactador.
Controle da Compactação
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Compactação no Campo
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Tipos de rolo compactador 
Rolo compactador liso ou tambor liso
Rolo Compactador de pneus de borracha
Rolo Compactador de pé-de-carneiro
Rolo Compactador vibratório
Uso varia conforme o tipo de solo
SOLOS IMPERMEABILIZADOS TALVES OPELA COMPACTAÇÃO
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Compactação em solos agrícolas. 
Pé de sola
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ATERRO COMPACTADO
À medida que se adiciona água, as tensões capilares diminuem e, consequentemente, os grumos amolecem e se desmancham, levando o solo, após compactação, a uma estrutura dispersa. (Imagem: Satel Terraplenagem)
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Compactação cabeceira de ponte
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Rolo Compactador Liso
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Adequados para :
Prova de carga no subleito das estradas.
Acabamento em aterros arenosos ou argilosos.
Oferece cobertura de 100% sob as rodas.
Pressão contato com o solo 45 a 55 lbs/in²
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Rolo Compactador pé de carneiro
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Pressão de contato 200 a 1000 lbs/in².
Tambores com varias projeções com área de 25 ate 85 cm².
Adequados para solos argilosos penetram nas camadas na primeiras passadas atingindo a parte inferior da camada evitando a formação de placa superficial e reduza a ação do equipamento em profundidade
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COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Rolo Compactador de Pneus
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São melhores que os lisos são pesados.
Vários pneus 4 ate 6 ,
Pressão 85 a 100 lbs/in².
Uso e vários tipos de solo
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Rolo Compactador Vibratório
MECÂNIC A DOS SOLOS
Para solos granulares 
Alta eficiência
Dispositivos vibratório podem ser montados em compactadores lisos , de pneus , pé- de- carneiro
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Fatores que afetam a Compactação 
MECÂNIC A DOS SOLOS
Fatores que afetam a compactação :
Tipo de solo
Umidade
Espessura das camadas
Intensidade da pressão
 aplicada pelo equipamento 
Área sobre o qual é aplicada o equipamento
A pressão aplicada decresce com a profundidade, redução do grau de compactação.
O peso especifico do solo é afetado pela numero de passagens do compactador.
Areia malgraduada
Compactada com rolo compactador vibratório
Taxa 
Cpt max
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Especificações para Compactação no Campo
MECÂNIC A DOS SOLOS
O peso especifico seco de compactação no campo deve ser de 90 a 95% do peso especifico seco máximo determinado no laboratório com ensaio Proctor Normal ou Modificado
Grau de Compactação R
 x 100
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Requisitos 95 a 100% dmax do ensaio Procotr Normal
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