Compactação
Geote
cnia
I
Profa. : Melina Freitas Rocha
Disciplina: Geotecnia 1
Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Compactação dos solos
Processo manual ou mecânico; Em laboratório ou em campo.
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Solo
Água
Ar
Solo
Água
Ar
Antes da Compactaçã
o
Após a Compactaçã
o
Arr
ARAR
Água Água
A compactação de um solo é sua densificação por meio de equipamentos.Melhorando seu comportamento mecânico e hidráulico.
Compactação dos solos
Objetivo:
• Reduzir o volume de vazios;• Aumentar o contato entre os grãos;• Gerar material mais homogêneo;• Aumentar a resistência;• Reduzir a permeabilidade;• Reduzir a compressibilidade.
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Compactação dos solos Fatores que influenciam:
• Tipos de solos;Distribuição granulométrica, forma dos grãos, peso específico do grãos e quantidade e o tipo dos minerais argila.
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Solos argilosos: wot = 25 a 30% gdmax= 14 a 15 kN/m³
Solos siltosos: valores baixos para gdmax
Areias com pedregulho bem graduada: Wot= 9 a 10% e gdmax =20 a 21 kN/m³
Solos Lateríticos ramo ascendente íngreme
Compactação dos solos Fatores que influenciam:• Energia aplicada;À medida que o esforço de compactação aumenta, o peso específico seco máximo aumenta e o teor de umidade apresenta certa redução.
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V
NNHMEC cg ...
M = massa do soquete;H = altura de queda do soquete;Ng = número de golpes por camadas;Nc = número de camadas;V = volume.
ótd wE ,;
Compactação dos solos
Fatores que influenciam:
• Teor de umidade;-Baixos teores de umidade(w < wot )a atração face-arestanão é vencida pela energia aplicada Estrutura floculada.
-Elevados teores de Umidade (w > wot )Aumenta a repulsão, e a compactação as orienta, ficando paralelas,Resultando na Estrutura dispersa.
-Excesso de água - ar ocluso e água absorve os impactos → má compactação.
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I -
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Compactação dos solos
Estrutura do solo compactado:
No ramo seco:
- Maior atrito entre as partículas;
- Estrutura mais floculada (melhor compactação com o aumento da energia);
No ramo úmido:
-Estrutura mais dispersa (aumento da energia pouco interfere na compactação)
-Com aumento da umidade as forças de atração são desfeitas e os grãos
começam a aturar como partículas dispersas em água
- Fenômeno Borrachudo o solo se comprime, mas logo dilata (o que se
comprime são as bolhas de ar.
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Compactação dos solos
CURVA DE COMPACTAÇÃO: NBR-7182
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12,0
12,513,0
13,5
14,014,5
15,0
15,516,0
16,5
16 1718 19 2021 22 23 2425 26 2728 29w (%)
gd (
kN
/m3 ) wót
gdmá
x
w
V
P
d
1
Compactação dos solos
CURVA DE SATURAÇÃO:lugar geométrico dos valores de w e gd onde o solo está saturado.
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wS
S
sw
wsd ..
..
12,0
13,0
14,0
15,0
16,0
17,0
16 18 20 22 24 26 28 30
w (%)
d (k
N/m
3)
S=100%S=90%S=80%
g
Compactação dos solos
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Exemplo 1: Com os dados apresentados a seguir,
trace a curva de compactação e a curva de saturação
100% para o solo. Dados: gs = 2,45 g/cm3
Cilindro 1 2 3 4 5
Solo+cáps. +água(g) 49,7 52,6 53,4 70,0 67,1
Cáps. + solo(g) 47,0 49,4 49,4 63,0 59,9
Cápsula (g) 13,9 16,7 15,0 12,7 15,4
Cilindro 1 2 3 4 5
Massa (g) 2409 2409 2409 2268 2268Volume (cm3) 1003,82 1003,82 1003,82 994,25 994,25
Massa+Solo+Água(g) 4220 4306 4455 4292 4278
Compactação dos solos
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Exemplo 1:
Yd
Yd
Yd
Yd
Compactação dos solos
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Exemplo 1: Resposta
Teor de Umidade (%)
Yd
(g/
cm³)
Compactação dos solosCompactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
-Rolo compactador liso
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Adequados para provas de carga de subleitos de estradas e para operação de acabamento de aterros com solos arenosos ou argilosos em camadas menos espessas.
Compactação dos solosCompactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
-Rolo compactador de pneus de borracha
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São melhores que os rolos lisos porque são pesados, com vários pneus separados por um espaçamento pequeno – quatro a seis pneus em um eixo. Utilizado em solos arenosos ou argilosos.
Compactação dos solosCompactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
-Rolo compactador pé de carneiro
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Tem maior eficiência na compactação de solos argilosos, por penetrar nas camadas nas primeiras passadas.
Compactação dos solosCompactação no campo
Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são:
-Rolo compactador vibratório
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São de alta eficiência na compactação de solos granulares. Dispositivos vibratórios podem ser montados em rolos lisos, de pneu de borracha ou pé de carneiro para aplicação de efeito vibratório no solo.
Compactação dos solosCompactação no campo
-Compactador de solo à percussão (Sapo)
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Utilizados em locais específicos e de difícil acesso;Manuais ou mecânicos.
Compactação dos solosControle da compactação
As especificações não fixam intervalos de umidade e de
densidade seca, mas deve-se obter:
- wcampo = wot ± 1 % ou 2% wot
- G.C mínimo de 95%
Determinação do γdcampo
Para verificação do γdcampo tem-se:
-O método nuclear
-O método do frasco de areia
-O método do balão de borracha18
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100...olaboratóri
dcampoCG
Compactação dos solosControle da compactação
-O método do frasco de areia
P1 = P(areia + frasco + cone)
P2 = Psolo furo úmido
w = umidade do solo no furo
P3 = Psolo furo seco
P4 = Prestante (areia + frasco + cone)
P5 = Pareia (furo + cone)
V = volume do furo escavado
P6 = P areia no cone19
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w
PP
12
3
415 PPP
dareia
PPV
65
V
Pdcampo
3
Compactação dos solos
Determinação do wcampo
Na obra, é fixada uma faixa de variação da umidade permitida
em torno da ótima (geralmente, wot + x%);
Métodos para determinação da umidade:
-Amostra hermeticamente fechadas (laboratório);-Método da frigideira;-Speedy.
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