Pontifcia Universidade Catlica de Gois Geotecnia I Compactao

Pontifícia Universidade Católica de Goiás Geotecnia I Compactação Disciplina: Geotecnia 1 Prof. : João Guilherme Rassi Almeida

Compactação dos solos A compactação de um solo é sua densificação por meio de equipamentos. Melhorando seu comportamento mecânico e hidráulico. Ø Processo manual ou mecânico; Ø Em laboratório ou em campo. Geotecnia I Ar AR Antes da Compactação Ar r AR Ar Água Solo Após a Compactação 2

Compactação dos solos Ø Objetivo: Geotecnia I • Reduzir o volume de vazios; • Aumentar o contato entre os grãos; • Gerar material mais homogêneo; • Aumentar a resistência; • Reduzir a permeabilidade; • Reduzir a compressibilidade. 3

Compactação dos solos Ø Fatores que influenciam: • Tipos de solos; Distribuição granulométrica, forma dos grãos, peso específico do grãos e quantidade e o tipo dos minerais argila. Solos argilosos: wot = 25 a 30% gdmax= 14 a 15 k. N/m³ Geotecnia I Solos siltosos: valores baixos para gdmax Areias com pedregulho bem graduada: Wot= 9 a 10% e gdmax =20 a 21 k. N/m³ Solos Lateríticos ascendente íngreme ramo 4

Compactação dos solos Ø Fatores que influenciam: • Energia aplicada; Geotecnia I À medida que o esforço de compactação aumenta, o peso específico seco máximo aumenta e o teor de umidade apresenta certa redução. M = massa do soquete; H = altura de queda do soquete; Ng = número de golpes por camadas; Nc = número de camadas; V = volume. 5

Compactação dos solos Ø Fatores que influenciam: • Teor de umidade; Geotecnia I - 2012 -Baixos teores de umidade (w < wot ) a atração face-aresta não 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. 6

Compactação dos solos ØEstrutura 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) Geotecnia I -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. 7

Compactação dos solos Geotecnia I 3 g d (k. N/m ) Ø CURVA DE COMPACTAÇÃO: NBR-7182 16, 5 16, 0 15, 5 15, 0 14, 5 14, 0 13, 5 13, 0 12, 5 12, 0 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 w (%) wót gdmáx 8

Compactação dos solos Ø CURVA DE SATURAÇÃO: lugar geométrico dos valores de w e gd onde o solo está saturado. 17, 0 S=80% S=90% S=100% Geotecnia I 3 g d (k. N/m ) 16, 0 15, 0 14, 0 13, 0 12, 0 16 18 20 22 24 26 28 30 w (%) 9

Compactação dos solos Exemplo 1: Com os dados apresentados a seguir, trace a curva de compactação e a curva de saturação Geotecnia I 100% para o solo. Dados: gs = 2, 45 g/cm 3 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 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 2268 1003, 82 4455 994, 25 4292 994, 25 4278 Volume (cm 3) 1003, 82 Massa+Solo+Água(g) 4220 4306 10

Compactação dos solos Exemplo 1: Yd Yd Geotecnia I Yd Yd 11

Geotecnia I Yd (g/cm³) Compactação dos solos Exemplo 1: Resposta Teor de Umidade (%) 12

Compactação dos solos ØCompactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: Geotecnia I -Rolo compactador liso 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. 13

Compactação dos solos ØCompactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: Geotecnia I -Rolo compactador de pneus de borracha 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. 14

Compactação dos solos ØCompactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: Geotecnia I -Rolo compactador pé de carneiro Tem maior eficiência na compactação de solos argilosos, por penetrar nas camadas nas primeiras passadas. 15

Compactação dos solos ØCompactação no campo Os quatros tipos mais comuns de rolo compactador são: Geotecnia I -Rolo compactador vibratório 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. 16

Compactação dos solos ØCompactação no campo Geotecnia I -Compactador de solo à percussão (Sapo) Utilizados em locais específicos e de difícil acesso; Manuais ou mecânicos. 17

Compactação dos solos ØControle 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% Ø Determinação do γdcampo Geotecnia I Para verificação do γdcampo tem-se: -O método nuclear -O método do frasco de areia -O método do balão de borracha 18

Compactação dos solos ØControle da compactação -O método do frasco de areia P 1 = P(areia + frasco + cone) P 2 = Psolo furo úmido w = umidade do solo no furo Geotecnia I P 3 = Psolo furo seco P 4 = Prestante (areia + frasco + cone) P 5 = Pareia (furo + cone) V = volume do furo escavado P 6 = P areia no cone 19

Compactação dos solos ØDeterminação 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: Geotecnia I -Amostra hermeticamente fechadas (laboratório); -Método da frigideira; -Speedy. 20