Relatório de Compactação de amostras de solo através do Ensaio de Proctor

ENSAIO DE COMPACTAÇÃO DE SOLO ATRAVÉS DO PROCTOR NORMAL

Ana Kássia Lopes Gonçalves

Universidade Federal do Ceará
Programa de Pós-graduação em Engenharia de Transportes

Ensaios de Laboratório Aplicados à Pavimentação

Professora: Suelly Helena de Araújo Barroso

RESUMO

Este trabalho teve por objetivo estudar a correlação da umidade com a massa especifica de dois tipos de solo em análise. A principal norma utilizada para o ensaio de Proctor foi a DNER-ME 162/94, em que foram utilizados 12 golpes em cada uma das cinco camadas, de acordo com o ensaio de Proctor baseado na energia de compactação AASHO normal. Com os resultados dos ensaios para o solo 1 obteve-se umidade ótima de 8,31% e 9,69% com uma massa especifica seca máxima de 2,092g/cm3. A segunda amostra teve resultados inconclusivos, não sendo possível a demonstração da curva de compactação correta.

ABSTRACT

This work aimed to study the correlation between moisture with the bulk density of two soil types under analysis. The main standard used for the assay was Proctor DNER ME-162/94, wherein punches 12 were used in each of the five layers in accordance with Proctor test based on the energy compaction Normal AASHO. With the results of the tests for soil 1, an optimum moisture content of 8.31% and 9.69% was obtained with a maximum specific dry mass of 2.092g / cm3. The second sample had inconclusive results and it was not possible to demonstrate the correct compaction curve.

1.  INTRODUÇÃO

A compactação é um processo mecânico em que há uma aplicação repetida e rápida de cargas ao solo, consequentemente produz uma diminuição do seu volume, diminuição do índice de vazios e um aumento do peso seco. Segundo Caputo (1988) a compactação visa aumentar não só a resistência do solo como também a permeabilidade, compressibilidade e absorção d’água.

O grau de compacidade quando o solo é adensado está relacionado a um determinado esforço requerido pela resistência do solo à aplicação da carga. Para cada tipo de solo e para cada esforço de compactação existe uma determinada umidade, denominada umidade ótima de compactação, na qual ocorrem as condições em que se pode obter o melhor adensamento, ou seja, a maior massa específica seca. Nesta condição, o solo apresenta características importantes para os consideráveis efeitos na estabilização dos maciços terrosos, intimamente ligado à pavimentação.

O ensaio para a determinação da umidade ótima e peso específico máximo de um solo é o Ensaio de Proctor. O ensaio consiste em compactar um amostra dentro de um recipiente cilíndrico, em três camadas sucessivas, sob a ação de 25 golpes de soquete, com diferentes teores de umidade, determinando para cada um deles, o peso específico aparente. Conhecendo-se a massa especifica e a umidade do solo em estudo é possível construir uma curva de compactação, para encontrar a umidade ótima e a massa especifica seca máxima (CAPUTO, 1988).

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Figura 1: Curva de compactação

No Proctor normal existem diferentes energias de compactação que podem ser aplicadas, consequentemente existe uma curva de compactação associada. Com os valores dos teores de humidade ótimo e das massas especificas secas máximas da curva respectiva a cada energia aplicada, é possível definir a curva ótima.

No campo percebe-se a importância de conhecer a densidade seca máxima e a umidade ótima determinadas no Ensaio de Proctor Normal, quando o solo se encontra com umidade abaixo da ótima, a aplicação de maior energia de compactação provoca um aumento de densidade seca, mas quando a umidade é maior do que a ótima, maior esforço de compactação pouco ou nada provoca de aumento da densidade, pois não consegue expelir o ar dos vazios. Quando o solo se encontra muito úmido e passa-se o equipamento compactador, ocorre um fenômeno que os engenheiros chamam de borrachudo, significa que o solo sofre a compressão pelo equipamento compactador, mas logo após se dilata, como se fosse uma borracha. O que se comprime são as bolhas de ar ocluso (PINTO, 2006).

2.  OBJETIVOS

O objetivo geral é determinar a correlação entre o teor de umidade de solo e sua massa específica, quando a fração de solo que passa na peneira de 19 mm é compactada utilizando amostras trabalhadas para dois tipos de solos.

Os objetivos específicos são construir a curva de compactação do solo, determinar a umidade ótima do solo e encontrar a massa especifica aparente máxima de solo seco.

3.  MATERIAIS E MÉTODOS

Os dados contidos neste relatório foram obtidos através de dois ensaios. Os alunos foram divididos em dois grupos com dois tipos de solos diferentes.

3.1. Materiais

- Molde cilíndrico metálico de 15,24 ± 0,05 cm de diâmetro interno e 17,78 ± 0,02 cm de altura e cilindro complementar com mesmo diâmetro do molde e altura de 6,08 cm;

- Disco espaçador metálico de 15,00 ± 0,05 cm de diâmetro e de altura igual a 6,35 ± 0,02 cm;

- Soquete metálico cilíndrico, de face inferior plana, de diâmetro igual a 5,0 ± 0,01 cm, pesando 4,536 ± 0,01 kg, e com altura de queda igual a 45,72 ± 0,15 cm ;

- Extrator de amostra de molde cilíndrico;

- Balança com capacidade de 1 kg, sensível a 0,1 g;

- Balança com capacidade de 20 kg, sensível a 1 g;

- Estufa capaz de manter a temperatura a 110ºC ± 5ºC;

- Cápsulas de alumínio para colocar amostras de solo;

- Papel filtro circular com 15 cm de diâmetro;

- Peneira de 19 mm;

- Régua de aço biselada, rija, de cerca de 30 cm de comprimento;

- Acessórios, tais como bandeja, espátula, colher de pedreiro.

3.2. Método experimental

Os solos utilizados no presente trabalho foram disponibilizados pelo Laboratório de Solos, onde o processo de preparação das amostras foi realizado seguindo a norma DNER-ME 041/94. O ensaio de compactação é normatizado pela DNER-ME 162/94.