COMPACTAÇÃO DOS SOLOS HIZORRANA ESTEVES

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FARO – FACULDADE DE RONDÔNIA 
788 (DECRETO FEDERAL Nº 96.577 DE 24/08/1988) 453 (PORTARIA MEC DE 29/04/2010) 
INSTITUTO JOÃO NEÓRICO 
3443 (PORTARIA MEC / SESU Nº 369 DE 19/05/2008) 
 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
HIZORRANA NATHIELI FEITOZA ESTEVES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MECANICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTO VELHO – RO 
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FARO – FACULDADE DE RONDÔNIA 
788 (DECRETO FEDERAL Nº 96.577 DE 24/08/1988) 453 (PORTARIA MEC DE 29/04/2010) 
INSTITUTO JOÃO NEÓRICO 
3443 (PORTARIA MEC / SESU Nº 369 DE 19/05/2008) 
 
 
 
 
 
HIZORRANA NATHIELI 
FEITOZA ESTEVES 
 
 
 
 
 
 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de pesquisa sobre 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
para nota parcial da N2. Sob 
orientação do professor Franchel 
Pereira Fantinatti Neto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ÍNDICE 
 
1.INTRODUÇÃO 
2 DIFERENÇAS ENTRE COMPACTAÇÃO E CONSOLIDAÇÃO 
3 ENERGIA DE COMPACTAÇÃO 
4 COMPACTAÇÃO EM LABORATÓRIO 
4.1 Ensaio Proctor Normal 
4.2 Ensaio Modificado 
4.3 Ensaio Intermediário 
5 COMPACTAÇÃO NO CAMPO 
6 MÉTODOS ALTERNATIVOS DE COMPACTAÇÃO 
6.1 Ensaio em solo com pedregulho 
6.2 Outros processos de compactação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
A compactação de solos consiste no procedimento de melhorar as 
propriedades do terreno através de processos manuais ou mecânicos. 
Geralmente, um solo quando é transportado e aterrado está num 
estado relativamente fofo e heterogêneo e, portanto, pouco resistente e 
muito deformável. Os procedimentos de compactação visam fornecer ao 
solo melhorias destes aspectos. 
 
A compactação é um processo que visa melhorar as propriedades do 
solo através da redução dos seus vazios pela aplicação de pressão, 
impacto ou vibração. Além disso, esse processo torna o maciço mais 
homogêneo. Esta operação resulta no aumento do peso específico aparente 
do solo. 
Com a diminuição dos vazios do solo, espera-se uma redução da 
variação dos teores de umidade, da compressibilidade e da permeabilidade 
e um aumento da resistência ao cisalhamento e à erosão. 
Ensaio de compactação Proctor é um dos mais importantes 
procedimentos de estudo e controle 
de qualidade de aterros de solo compactado. Através dele é possível obter 
a densidade máxima do maciço terroso, condição que optimiza o 
empreendimento com relação ao custo e ao 
desempenho estrutural e hidráulico. 
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A metodologia foi desenvolvida pelo engenheiro Ralph Proctor em 1933, 
sendo normatizada nos Estados Unidos pela A.A.S.H.O - American 
Association of State Highway Officials e no Brasil sua execução segue a 
norma ABNT NBR 7182/1986 - Ensaios de Compactação. 
O ensaio consiste em compactar uma porção de solo em 
um cilindro com volume conhecido, fazendo-se variar a umidade de forma a 
obter o ponto de compactação máxima no qual obtém-se a umidade ótima 
de compactação. O ensaio pode ser realizado em três níveis de energia de 
compactação, conforme as especificações da obra: normal, intermediária e 
modificada. 
 
A energia de compactação é dada pela equação: 
 
Onde: 
 
• E - energia a ser aplicada na amostra de solo; 
• n - número de camadas a serem compactadas no cilindro de 
moldagem; 
• N - número de golpes aplicados por camada; 
• P - peso do pilão; 
• H - altura de queda do pilão; 
• V - volume do molde. 
 
A compactação dos solos é geralmente representada em um gráfico 
da variação do peso específico aparente seco (γd) versus o teor de 
umidade (w) correspondente durante o processo de compactação. 
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O ramo ascendente da curva de compactação é denominado ramo seco e 
o ramo descendente de ramo úmido. No ramo ascendente, a água lubrifica 
as partículas e facilita o arranjo destas, ocorrendo, por esta razão, o 
acréscimo da massa específica aparente seca. Já no ramo descendente, a 
água amortiza a compactação e a amostra passa a ter mais água que 
sólidos, levando a um decréscimo da massa específica aparente seca. 
Durante o processo de compactação dos solos, o teor em água no 
solo mantém-se praticamente constante, sendo esta 
característica frequentemente referida como a principal diferença entre a 
compactação e a consolidação de solos. 
 
2. DIFERENÇAS ENTRE COMPACTAÇÃO E CONSOLIDAÇÃO 
A compactação é um processo adquirido através da redução do volume de 
vazios, ou ar, entre as partículas do solo. Já na consolidação, que também 
é um processo que se deseja a redução do índice de vazios e 
da compressibilidade dos solos, ocorre a expulsão da fase líquida, havendo 
alteração do teor de água dos solos. 
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A consolidação está associada a processos relativamente lentos, 
provocados pela atuação de uma solicitação estática e contínua, que dá 
origem à aproximação progressiva das partículas, ao mesmo tempo em que 
se verifica o escoamento (expulsão) da fase líquida. Já a compactação é 
geralmente entendida como um processo rápido, com a aplicação de cargas 
variáveis no tempo por uma ação mecânica, através do qual se procura 
alterar a estrutura do solo de forma a criar uma nova disposição das 
partículas. Na compactação o teor de umidade mantem-se constante. 
3. ENERGIA DE COMPACTAÇÃO 
Chama-se energia ou esforço de compactação (Ec) o trabalho 
realizado durante o processo de compactação de uma amostra de solo de 
volume final V. Considere um soquete de massa (M) caindo (n) vezes de 
uma altura (H) sobre a amostra de solo, logo, a energia de 
compactação por camadas é: 
Ec = M.H.N.Nc/ V 
Onde: 
• Ec = energia de compactação 
• M = massa do soquete 
• H = altura de queda do soquete 
• N = número de golpes por camada 
• Nc = número de camadas 
• V = volume da amostra 
4. COMPACTAÇÃO EM LABORATÓRIO 
4.1 Ensaio Proctor Normal 
O ensaio Proctor Normal utiliza o cilindro de 10 cm de diâmetro, altura de 
12,73cm e volume de 1.000cm3 é submetida a 26 golpes de um soquete 
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com massa de 2,5Kg e caindo de 30,5cm. Corresponde ao efeito de 
compactação com os equipamentos convencionais de campo. 
4.2 Ensaio Modificado 
O ensaio Modificado utiliza o cilindro de 15,24 cm de diâmetro, 11,43 cm de 
altura, 2.085 cm3 de volume, peso do soquete de 4,536 kg e altura de 
queda de 45,7 cm aplicando-se 55 golpes por camada. É utilizado nas 
camadas mais importantes do pavimento, para os quais a melhoria das 
propriedades do solo, justifica o emprego de uma maior energia de 
compactação. 
4.3 Ensaio Intermediário 
O ensaio denominado Intermediário difere do modificado só pelo número de 
golpes por camada que corresponde a 26 golpes por camada, sendo 
aplicado nas camadas intermediárias do pavimento. 
Com os resultados obtidos no ensaio de compactação são efetuados 
cálculos para a determinação do peso específico aparente seco (γd) e a 
determinação da curva de saturação. 
O peso específico aparente seco é dado pela fórmula: 
 
Onde: 
• γd = peso específico aparente seco, em g/cm³; 
• Ph = peso úmido do solo compactado, em g; 
• V = volume útil do molde cilíndrico (interno), em cm³; 
• W = teor de umidade do solo compactado em %. 
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Para determinação da curva de saturação de um solo, utiliza-se a 
fórmula: 
 
Onde: 
• γd = peso específico aparente seco, em g/cm³; 
• Sr = grau de saturação, considerado igual a 100%; 
• w = teor de umidade em %; 
• γw = peso específico da água, considerado igual a 1,0 g/cm³; 
• γg = peso específico dos grãos do solo, em g/cm³). 
5. COMPACTAÇÃO NO CAMPO 
Os princípios que regem a compactação no campo são semelhantes aos 
de laboratório. Assim, os valores de peso específico seco máximo são 
fundamentalmente obtidos em função do tipo do solo, da quantidade de 
água utilizada e da energia específica aplicada pelo equipamento que será 
utilizado, a qual depende do tipo e peso do equipamento e do número de 
passadas sucessivas aplicadas. As curvas de compactação para os 
equipamentos e o número de passadas, desempenham o mesmo papelque 
o número de golpes de soquete em laboratório. 
Para um dado equipamento, a energia de compactação é diretamente 
proporcional ao número de passadas e inversamente proporcional à 
espessura da camada compactada. 
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Na compactação de campo, diz-se que houve uma passada 
do equipamento quando este executou uma viagem de ida e volta, 
em qualquer extensão, na área correspondente a sua largura de 
compactação. 
6. MÉTODOS ALTERNATIVOS DE COMPACTAÇÃO 
A norma Brasileira de ensaio de compactação prevê as seguintes 
alternativas de ensaio: 
a) Com pré-secagem até a umidade higroscópica e reutilização do material; 
b) Com pré-secagem até a umidade higroscópica e sem reutilização do 
material; 
c) Sem reuso de material com umidade colocada a 5% abaixo da ótima; 
d) Sem reuso de material com umidade colocada a 3% acima da ótima. 
A reutilização de material pode alterar o s máx e a hót em solos que 
possuam grãos quebradiços. A pré-secagem pode provocar influenciar no s 
máx e na hót de forma aleatória. 
6.1 Ensaio em solo com pedregulho 
Quando o solo apresenta quantidade considerável de pedregulhos, a sua 
compactação no cilindro com 10 em de diâmetro apresenta dificuldades. Por 
um lado, a quantidade de pedregulhos presente em cada ponto pode ser 
diferente e isto influi. É fácil perceber que um pedregulho com 2 cm3 de 
volume, por exemplo, requer muito menos água do que 2 cm3 de solo 
compactado e pesa bem mais; a comparação entre os resultados dos 
diversos pontos fica comprometida. Por outro lado, na interface do solo com 
o cilindro podem se formar ninhos. Por isto, o ensaio de compactação no 
cilindro de 1.000 em- só é feito com solos com diâmetro máximo de 4,8 mm. 
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Quando o solo contiver pedregulhos, a norma NBR 7.182/2016 indica que a 
compactação seja feita num cilindro maior, com 15,24 em de diâmetro e 
11,43 em de altura, volume de 2.085 cm3. 
Neste caso, o solo é compactado em cinco camadas, aplicando-se 12 
golpes por camada, com um soquete mais pesado e com maior altura de 
queda do que o anterior (massa de 4,536 kg e altura de queda de 45,7 cm). 
Note-se que a energia aplicada por volume de solo compactado é a mesma, 
sendo considerada igual ao produto da massa pela aceleração da 
gravidade, pela altura de queda e pelo número total de golpes. Verifica-se 
facilmente que a mesma energia seria obtida aplicando-se 54 golpes do 
soquete pequeno em 3 camadas. 
Se o solo tiver partículas maiores do que 19 mm, estas são substituídas por 
igual massa de pedregulhos com diâmetro entre 4,8 e 19 mm, mantendo-se 
a mesma quantidade em massa de pedregulhos da amostra original, 
embora de tamanhos menores. 
6.2 Outros processos de compactação 
a) Vibração – não existe nenhuma normalização. 
b) Compactação estática – reduzida aplicação. 
c) Compactação por pisoteamento – utiliza um pistão com uma mola. 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
O ensaio de compactação é de primordial importância para que se 
classifique o solo. A compactação é um método que se dá por meio de 
transferência de energia mecânica à estabilização dos solos. Constata-se 
que a adição de água a um solo seco facilita a sua compactação, ou seja, 
cada vez que se adiciona água a esse solo pouco úmido, a densidade do 
material compactado aumenta. Na verdade, o acréscimo de água não tem 
um efeito benéfico enquanto não se alcança certo teor de umidade, 
denominada umidade ótima. Através dos cálculos realizados conclui-se que 
a umidade ótima é de 9,31%, e o seu peso específico máximo 2,780g/cm3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Disponível 
em:<HTTP://PROFESSOR.UCG.BR/SITEDOCENTE/ADMIN/ARQUIVOSUP
LOAD/17403/MATERIAL/NBR%207182%20%20ENSAIO%20DE%20COMP
ACTA %C3%A7%C3%A3O.PDF>. NBR 7182/86. Acesso em: 17 de agosto 
de 2014. 
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. Fundamentos. Vol. 
1. 6ª ed. Editora JC. Rio de Janeiro, 2000. 
CEZAR BASTOS. Apostila compactação dos solos. Disponível 
em:<ftp://ftp.ifes.edu.br/cursos/Transportes/CelioDavilla/Solos/Literatura%20
complementar/Apostila%20FURG%20Solos/07%20COMPACTACAO.pdf>. 
Acesso em: 17 de agosto de 2014.