COMPACÇÃO DE SOLOS

COMPACTAÇÃO DOS SOLOS

A técnica de compactação é relativamente recente e o seu controle ainda mais recente. Antes dela os aterros eram feitos simplesmente lan-çando-se o material pela sua ponta. Resultava disso: uma compressibilidade exagerada do aterro devido aos grandes vazios que podiam formar-se entre as camadas lançadas , a grande porosidade do próprio material que permanecia em estado fofo, e a instabilidade do aterro, o qual poderia perder totalmente sua resistência se, porventura sofresse saturação por chuvas pesadas. Tudo isso levava a que os aterros necessitassem de um certo período de consolidação, para que pudessem ser utilizados com segurança.

ENSAIO DE COMPACTAÇÃO

Para determinação experimental da correlação entre a massa específica aparente seca, de um aterro e sua umidade , e a energia utilizada para a compactação do mesmo, utiliza - se o chamado ensaio de compactação, ideado, por Proctor. Por esse ensaio chega-se `a conclusão de que há uma umidade ótima, para compactar o solo, para cada energia de compactação (peso do rolo compressor e n.º de passadas por camadas). A essa umidade corresponderá uma densidade máxima do solo atingida pela sua compactação.

O ensaio consiste no seguinte: em um cilindro metálico de volume igual a 1 litro, compacta-se a amostra de solo. em três camadas cada uma delas por meio de 25 golpes de um peso de 2.5 Kg, caindo de uma altura de 30 cm. O cilindro é provido de um anel sobressalente para prender o excesso de material, o qual é retirado depois de completada a compactação. Raspa-se, então, a superfície do solo no cilindro para que se obtenha o volume exato de 1 L.

Esse ensaio foi padronizado pela associação dos departamentos rodoviários americanos AASHO (American Association of State Highway Officials) e tomou o nome de “Proctor Standart”. Entre nós ele foi normalizado pela ABNT, na sua MB-33, sob o nome de “Ensaio Normal de Compactação”.

Os equipamentos modernos utilizam pesos cada vez maiores permitindo obter no campo densidades mais altas. Isto exigiu a modificação do ensaio normal de compactação. Utilizando-se soquetes de 5 Kg caindo de 45 cm de altura, e compactando-se o solo em 5 camadas com 50 golpes do soquete. É o ensaio “Proctor Modificado”.

Uma vez compactado o solo, com uma determinada umidade, no cilindro de proctor determina-se:

1) A massa específica aparente obtida:

 = P/V

2) A umidade de uma pequena porção do solo retirada do material compactado:

h = Pa/Ps x 100

3) A massa específica aparente seca do solo compactado da umidade h:

s =  / 1+h/100

Repetindo-se o ensaio para várias umidades teremos pares de valores (s, h) com os quais se pode traçar a curva de proctor normal.

A umidade ótima é a massa específica aparente seca máxima, obtidas num ensaio de compactação, dependem também da natureza do solo. Ao tentar-se compactar-se um solo, o esforço de compactação será mais ou menos efetivo conforme a sua granulometria e plasticidade.

Para as areias puras a compactação será totalmente ineficiente de tal forma que, na compactação de areias puras dever-se-á lançar mão de outras técnicas. Entretanto, para um solo arenoso, com uma pequena que seja porcentagem de argila, a eficiência da compactação, a eficiência da compactação é grande. No caso de uma argila muito plástica, o esforço do rolo compressor fará com que a argila reflua, devido às suas propriedades plásticas, não havendo compactação eficiente. De uma forma geral pode-se dizer que para o mesmo esforça de compactação, atinge - se nos solos arenosos maiores valores de s máx. sobre menores h ot, do que nos solos argilosos.

TÉCNICAS E EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO DE ATERROS

Os solos são compactados pelo efeito de um dos seguintes esforços: pressão, impacto e vibração; ou pela combinação de dois ou todos eles. Segundo esses efeitos os rolos compressores seriam classificados nas seguintes categorias:

A) Compressores, tais como o rolo liso, o rolo de rodas pneumático e o pé de carneiro.

B) Aparelhos de impacto, tais como os soquetes pneumáticos ou de combustão interna ou grandes pesos caindo de grandes alturas.

C) Vibradores, dispositivos que comunicam vibração ao solo através de uma placa ou rolo compressor.

Os principais compressores usados em nosso país, para compactar solos argilosos, são os seguintes:

ROLO LISO - ë um rolo de aço sobre o qual aplica-se carga que comente é a própria máquina tratara.

ROLO PNEUMÁTICO - É caracterizado pela pressão de área de contato com o solo, as quais dependem da pressão de enchimento dos pneus e do peso do compressor.

ROLO PE DE CARNEIRO - O compressor desse tipo é constituído pôr um tambor onde estão solidarizadas peças de aço em forma de patas - os pés de carneiro.

VIBRADORES - Para compactar areias, os compressores pé-de-carneiro ou de pneus não tem eficiência, da mesma forma que o ensaio de proctor não atua. É então necessário usar uma máquina vibratória - o mais das vezes constituída por dois discos excêntricos movidos por motor a gasolina. O vibrador é montado sobre uma placa de aço lisa ou um rolo compressor liso. A areia deve ser lançada em camadas de não mais que 15 cm, e o n.º de passada deverá ser tal até que não haja mais abatimento visível da camada que está sendo compactada.

COMPACTADORES DE IMPACTO - São os soquetes manuais de ar comprimido utilizados para compactar junto às paredes no espaço não atingido pelos compressores. E também os “sapos” a explosão diesel, os quais podem atingir pesos relativamente grandes e que são utilizados para compactar em recinto fechado ou em áreas onde não podem chegar os compressores.

MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPACTAÇÃO DE ATERROS E BASES

O método mais imediato de controle da compactação quer de aterros quer de bases rodoviárias, e que entretanto, deve ser obrigatório,