A COMPACTAÇÃO DOS SOLOS

   

Um estudo sobre Mecânica dos Solos na Engenharia Civil: uma análise do processo de compactação no solo.

                

FACULDADE ASPER

                                Equipe:

Alexandre Lopes Abrantes

João Lucas da Silva

Renan Enedino da Cruz

Edmo Justino de Araújo Filho

                                7° período

                                Professor: Marcos

Sumário

1.0 Introdução

2.0 Compactação do solo

3.0 CBR

4.0 Técnicas de Melhoramento do Solo

1.0 Introdução

        A compactação do solo é um processo realizado objetivando a estabilidade e visando aumentar a sua eficiência. É um procedimento simples que otimiza o solo, este é gradativamente alterado, sofrendo mudanças de peso relativas ao alto teor de umidade e energia. Como é sabido, o solo apresenta características próprias, suas camadas estão vulneráveis ao peso diário do tráfego de veículos, esforços distribuídos e tensões, assim, é pela repetição desse viés que existem as deformações que podem ser recuperadas ou não.

        Existem fatores como o clima, temperatura e ação das águas que influenciam diretamente nas características das pavimentações, existem também métodos para o melhoramento das propriedades mecânicas do solo. A compactação é definida baseada no retraimento de ar dos poros reduzindo o índice de vazios. Com isso, obtém-se uma maior rigidez, influenciando no âmbito da Engenharia Civil no quesito da execução de obras, por exemplo, para obras que precisam da construção de aterros e maiores densidades. É visível que para a realização do processo construtivo existem benefícios com a realização da compactação. No desenvolvimento do trabalho, estarão evidentes o processo de realização da compactação, tais como os equipamentos utilizados, análise da natureza do solo, teor da umidade e energia de compactação.

2.0 Compactação do Solo

A compactação dos solos é também realizada nos campos e executada através do espalhamento do solo em camadas. Escolhe-se um equipamento para cada camada compactada, relaciona-se os processos de irrigação e aeração, de modo que alcance uma boa umidade. O tipo de solo estabelece o equipamento a ser usado no processo, por exemplo, para solos arenosos são recomendados um tipo de rolo específico, nesse caso rolos vibratórios. Para solos argilosos são utilizados rolos pé de carneiro. Existem outros tipos de rolos que podem ser utilizados para vários solos. Vargas (1997) citou a importância do estudo da compactação do solo:

“A construção de aterros é, das obras de terra, a que mais exige estudo da compactação. Isto é, o processo pelo qual se comunica ao solo não só a densidade e resistência como também, e principalmente, estabilidade. Entenda-se como estabilidade a existência de uma resistência que, embora possa não ser a mais alta que o solo possa oferecer, mantenha-se permanente, independente das estações do ano e das condições climáticas. Por outro lado, a compactação comunica, ao aterro, condições de resistência e compressibilidade capazes de tornar possível o seu uso imediato.”

Vargas, apresentou ainda um relacionamento entre a compactação e os Limites de Atterberg para solos diferentes. Estes, permitem fazer um estudo mais aprofundado sobre a natureza dos solos realizando testes. Segundo Vargas, é perceptível que o teor de umidade ótimo é próximo ao teor de umidade do limite de plasticidade e que a diferença entre os limites de rigidez e plasticidade, maior será a massa e menor será o teor de umidade ótimo. Abaixo, alguns tópicos explicativos que abordam um pouco mais sobre o método:

Ensaios Geotécnicos e a Energia de compactação

A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) publicou a norma ABNT NBR 7182:2016 – Solo – Ensaio de Compactação. A norma especificada, possui um método para a determinação da relação entre o teor e a umidade e a massa seca de solos. Atualmente é uma das maneiras mais importantes de estudo e controle de terrenos de solo compactado. Através do estudo é possível obter a densidade máxima, o que ajuda a otimizar o custo e desempenho estrutural.

Objetivos do processo

Dentre os objetivos do processo de compactação estão:

I – aumento da resistência.

II – diminuição da deformação.

III – diminuição da permeabilidade.

Compactação laboratorial

O início dos estudos realizadas com o tema em questão, deu-se por volta de 1993 quando um Engenheiro americano chamado Proctor, publicou um trabalho sobre a compactação em aterros. A realização do ensaio de compactação utiliza-se um cilindro metálico onde aplica-se golpes de um soquete com massa e altura definidos.

        [pic 1]

                Figura I: Exemplificação de um ensaio de Proctor normal

      Fonte: http://www.imsp.ufc.br

A Figura I acima, exemplifica um ensaio sobre o tema. Como mostram os utensílios ilustrados nela, o ensaio consiste em compactar uma amostra em um recipiente de formato cilíndrico com camadas sucessivas que passa pela ação de golpes de soquete com determinado peso e caindo a uma determinada altura. O ensaio é repetido inúmeras vezes com diferentes coeficientes. De acordo com os resultados obtidos, traça-se a curva Densidade x Teor de umidade e obtém-se o teor de umidade. Ainda, são extraídos pontos máximos dos coeficientes.

A energia de compactação pode ser calculada pela seguinte fórmula:

[pic 2]

    Figura II: Fórmula para cálculo

Fonte: http://www.suportesolos.com.br

Na figura acima, temos variáveis que são atribuídas para obter o resultado da energia, na tabela abaixo elas estão descritas:

E	Energia específica de compactação, por densidade de volume.
P	Peso do soquete em Kg.
h	Altura da queda do soquete em cm.
N	Números de golpes por camada.
n	Número de camadas.
V	Volume do solo compactado.

     

Tabela I: Variáveis para cálculo da Energia de compactação