Ensaio de Compactação

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS

1. Introdução        3
2. Metodologia        3
3. Preparo da Amostra        4
4. Molde do cilindro        6
5. Amostra para secagem        8
6. Cálculos        10

1. Teor de umidade        11
2. Massa específica aparente do solo seco compactado        12

1. Massa específica aparente do solo úmido        12
2. Massa específica aparente do solo seco        12

1. Conclusão        13
2. Referências bibliográficas        13

1. Introdução

O presente trabalho tem como objetivo a realização do ensaio de compactação de um solo de acordo com a norma DNIT 164/2013-ME, com a principal finalidade de observação e execução de procedimentos inerentes a obtenção de características dos solos para o melhor compreendimento da disciplina e experiência para posterior atuação dos futuros engenheiros no mercado de trabalho.

1. Metodologia

O ensaio de compactação do solo foi realizado de acordo com os procedimentos descritos pela norma DNIT 164/2013-ME - Solos - Compactação utilizando amostras não trabalhadas - Método de ensaio, do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Algumas etapas foram dispensadas com a finalidade de simplificar a execução do mesmo, como a determinação de apenas um teor de umidade ao invés das cinco sugeridas para a formação da curva.

O solo utilizado para a realização do ensaio foi retirado de um talude de estrada da região rural do município de São Lourenço do Sul -RS. Os materiais necessários descritos pela norma e que portanto foram utilizados são:

1. - Molde cilíndrico metálico de 15,24 cm ± 0,05 cm de diâmetro interno e 17,78 cm

± 0,02 cm de altura, com entalhe superior externo em meia espessura; cilindro complementar com 6,08 cm de altura e com o mesmo diâmetro do molde, com entalhe inferior interno em meia espessura e na altura de 1 cm; e base metálica com dispositivo de fixação ao molde cilíndrico e ao cilindro complementar.

1. - Disco espaçador metálico.
2. - Soquete para realização de ensaio de proctor normal. 4 - Balança.

5 - Martelo de borracha e mão de gral recoberta de borracha. 6 - Régua de aço biselada.

7 - Papel filtro com diâmetro compatível com o do cilindro. 8 - Espátula.

1. - Conchas.
2. - Bandejas.

1. Preparo da Amostra

Do solo disponível foi separada uma amostra de material a ser ensaiado com aproximadamente 5 kg conforme a Figura 1, em seguida o material foi destorroado com o auxílio da mão de gral e marreta de borracha até que se atingisse uma certa uniformidade no tamanho das partículas chegando a consistência desejada.

Já com a amostra em um nível de destorroamento considerado ideal iniciou-se a adição de água com a finalidade de aumentarmos o teor de umidade. Inicialmente foram adicionados 500g de água e realizada a homogeneização do solo de modo a não haver nenhum ponto da amostra com um teor muito alto ou muito baixo de umidade, chegando a um material com aparência semelhante ao de uma farofa úmida, porém com baixa a capacidade de manter a forma quando moldada.

Verificadas as mudanças nas propriedades após a primeira adição de água, foram adicionados mais 200g de água e repetido o processo de homogeneização. Neste momento podemos perceber que a amostra começa a adquirir uma aparência mais úmida e formam-se grumos na medida em que o movimentamos com a concha, ao formar um molde com a mão verificamos que este começa a tentar escapar por entre os dedos e o produto final mantém melhor seu formato, reduzindo consideravelmente a tendência ao esfarelamento.

1. Molde do cilindro

O ensaio em específico foi realizado com a energia de compactação do item 6.2 Método B - Intermediária. Portanto, para dar prosseguimento seguimos uma sequência semelhante à definida no item 5 - Execução do ensaio. Começamos inserindo o disco espaçador dentro do cilindro, após realizamos a pesagem do conjunto, resultando em 15,220 kg. Em seguida, posicionamos o papel filtro e o colarinho, completando o molde que por sua vez lubrificamos suas paredes internas para facilitação da remoção do corpo de prova.

O molde é preenchido com uma camada de aproximadamente 950g do solo e então executados com o soquete metálico 26 golpes distribuídos sobre a amostra, conforme especificado pelo método escolhido. Após a execução dos golpes é realizada a remoção do material aderido nas laterais e a escarificação do mesmo. O processo é repetido por mais 4 vezes até que o material atinja a altura do colarinho.

Após o preenchimento do molde removemos o colarinho (Figura 7) e realizamos o corte do solo excedente com o auxílio da régua biselada, buscando-se atingir uma superfície plana nivelada com as bordas do cilindro. Então realizamos uma nova pesagem, desta vez da massa do cilindro + disco espaçador + solo, resultando em 19,760 kg.

1. Amostra para secagem

O corpo de prova é removido do cilindro com o auxílio de uma plataforma específica dotada de um macaco hidráulico (Figura 9) e posteriormente partido em três discos no sentido paralelo ao diâmetro (Figura 10). Do disco central são removidas três amostras a serem secas em estufa a uma temperatura de 110 ºC.

1. Cálculos

Após a realização de todos procedimentos necessários à coleta dos dados são realizados os cálculos dos parâmetros de teor de umidade massa específica aparente do solo seco compactado, referentes aos itens 7.1 e 7.2 da norma. Como já citado, foi feita uma simplificação no ensaio, portanto não temos dados o suficiente para a formulação dos resultados sugeridos pelo item 8.