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    1. Compactao Prof. Waldyr Lopes de Oliveira Filho

    3. 1. Introduo Diferena com Adensamento quanto ao meio adensamento --> expulso de gua compactao --> expulso de ar quanto ao tempo adensamento --> lento compactao --> rpido

    4. 1. Introduo Efeito da compactao melhoria das propriedades mecnicas e hidrulicas do solo ef = f(tipo de solo, energia aplicada, estado do solo)

    5. 1. Introduo Tipos de compactao esttica compresso (rolo liso) amassamento (rolo p de carneiro) dinmica impacto vibratria

    6. 1. Introduo Principais usos (evoluo histrica) Aterros de barragens (estanqueidade e estabilidade) Pavimento rodovirios (estabilidade, ausncia de recalques) Melhoria da capacidade de suporte de solos superficiais

    7. 2. Teoria da Compactao Proctor, 1933 Compactao, uma funo de 4 variveis: densidade seca, rd teor de umidade, w energia (includo mtodo de compactao, no. de passadas) tipo de solo (gradao, presena de argilo-minerais)

    8. 2. Teoria da Compactao Relao rd x w explicao gua livre absoro de energia substituio de partcula por gua (deslocamento) poro presso positivas --> diminuindo resistncia

    9. 2. Teoria da Compactao Influncia da energia de compactao

    10. 2. Teoria da Compactao Influncia do tipo de solo

    11. 2. Teoria da Compactao Propriedades do solo compactado permeabilidade k? --> w? kmn ? wt compressibilidade funo do nvel de tenses baixas tenses solos compactados no ramo mido so mais compressveis que os compactados no ramo seco tenses mais elevadas vale o oposto

    12. Propriedades do solo compactado Inchamento e contrao Solos compactados no ramo seco so mais sensveis s mudanas ambientais (absoro de gua --> expanso) Resistncia mais complexo de se avaliar

    13. Propriedades do solo compactado Resistncia regra geral: as amostras compactadas no ramo seco tm resistncias superiores quelas compactadas no ramo mido a resistncia no ramo mido sofre influncia do mtodo de compactao devido s diferenas de estrutura induzidas por esses mtodos.

    14. 2. Teoria da Compactao Estrutura dos solos compactados ramo seco pouca gua, predominncia de foras de atrao --> estrutura floculada ramo mido muita gua, predominncia de foras de repulso --> estrutura dispersa (orientada) aumento de energia --> aumenta a tendncia disperso influncia do mtodo de compactao

    15. Estrutura dos solo compactados Influncia do mtodo de compactao no ramo seco no observada qualquer influncia do mtodo de compactao na resistncia (estrutura floculada) no ramo mido a pequena deformao

    16. Estrutura dos solos compactados Influncia do mtodo de compactao no ramo mido a pequena deformao a grandes deformaes no se observa influncia marcante.

    17. 3. Ensaio de Compactao Proctor Normalizao: ensaio de Proctor normal AASHO Standard (EUA) T99 DNER M47, ABNT 7182 (6457 <-- prep. de amostra)

    18. 3. Ensaio de Compactao Princpio O ensaio consiste em se compactar uma poro de solo em um cilindro de 1000 cm3 de volume, com um soquete de 2,5 kg, caindo em queda livre de uma altura de 30 cm.

    19. 3. Ensaio de Compactao Solo para ensaio com reuso mesma poro de solo destorroada e homogeneizada aps cada operao de compactao sem reuso amostras iguais com mesmo teor de umidade inicial comentrio diferena principal nos resultados ocorre para solos argilosos.

    20. 3. Ensaio de Compactao Procedimento de ensaio 3 camadas (espessuras finais iguais) 25 golpes por camada (distribudas) escarificao aps compactao de cada camada arrasamento da 3a. camada tendo as bordas do cilindro com guia (sem colar)

    21. 3. Ensaio de Compactao Procedimento de ensaio (cont) aps a compactao anotao da massa de solo compactado que preenche o cilindro retirada de 3 cpsulas de solo para determinao de umidade novos pontos adicionar gua ao solo suficiente para elevar de 2% em relao ao ponto anterior repetir o procedimento de compactao executar 4 a 5 pontos: 2 abaixo, 2 acima da tima.

    22. 3. Ensaio de Compactao Clculos onde: w1 = umidade do ponto 1 w2 = umidade do ponto 2 (sendo w2 > w1) M = massa total do ponto 1 ?Mw = acrscimo de gua

    23. 3. Ensaio de Compactao Representao com os pares (rd, w), traa-se a curva rd x w e determina-se rdmx e wt costume traar-se curvas de saturao

    24. 3. Ensaio de Compactao Energia onde: E = energia aplicada ao solo por unidade de volume P = peso do soquete L = altura de queda do soquete n = no. de camadas N = no. de golpes a cada camada V = volume do cilindro Proctor normal --> E = 5,72 kgfcm/cm3

    25. 3. Ensaio de Compactao Proctor Modificado AASHO T180, DNER M48 E = 27,46 kgfcm/cm3 5 camadas altura de queda 45 cm (18) peso do soquete 4,5 kgf (10 lb)

    26. 4. ndice de Suporte Califrnia (ISC ou CBR) Generalidades ensaio base de mtodo de dimensionamento de pavimentos rodovirios origem: EUA, 1939, Engo. Porter Brasil, dcada de 60, Engo. Murilo Lopes

    27. 4. ndice de Suporte Califrnia (ISC ou CBR) Ensaio princpio Procura-se obter um nmero (CBR) que expressa uma relao entre o solo em estudo e um solo padro. A resistncia expressa pela presso necessria para se fazer penetrar um pisto cilndrico de certo dimetro dentro do solo (em estudo) previamente compactado.

    28. Ensaio Procedimento O ensaio executado sobre um solo compactado nas condies de umidade tima e peso especfico seco mximo do Proctor Modificado, moldado num cilindro especial (CBR)

    29. Ensaio 1a. Etapa: compactao 2a. Etapa: saturao e medida da expanso, 4 dias com sobrecarga limites 1% --> base 2% --> subbase 3% --> subleito 3a. Etapa: determinao do CBR prensa; disco vazado; velocidade 1,25 mm/min

    30. Ensaio Medidas penetrao presso presses padro 0,1 -- 70 kgf/cm2 0,2 -- 105 kgf/cm2 Clculo do CBR

    31. Ensaio Curva de penetrao x resistncia Critrio para CBR 1o. Se CBR1 > CBR2 ==> adota-se CBR1 2o. Se CBR1 < CBR2 ==> repete-se o ensaio. Confirmado adota-se CBR2

    32. 5. Execuo de Aterros Compactados e Controle de Compactao Objetivos condies do aterro ?d w propriedades do solo compactado resistncia compressibilidade permeabilidade inchamento / contrao

    33. 5. Execuo ... e Controle ... Especificaes intervalo de umidade wt - Dw1 < w < wt + Dw2 grau de compactao GC ? GCmn GCmn < GC < GCmx espessura da camada compactada ou lanada tratamento da superfcie acabada para recebimento de nova camada equipamento --> o projetista sugere, mas quem tem a palavra final o construtor

    34. 5. Execuo ... e controle ... Equipamentos Rolo p de carneiro patas longas compactao de baixo para cima desnecessrio preparar superfcie para nova camada ocos com lastros de areia ou gua (regular presso) baixa velocidade --> baixa produtividade sempre que possvel so substitudos por outros equipamentos de maior produo adequados para solos coesivos

    35. Equipamentos Rolos tipo tampinge de pneus so os mais utilizados atualmente patas curtas tronco cnicas (tamping) compactao de cima para baixo presses mais elevadas camadas de pequena espessura (20 a 30 cm) tratamento de superfcie (umidecimento e gradeamento)

    36. Equipamentos Rolos lisos vibratrios principal uso em solos muito arenosos

    37. 5. Execuo... e controle ... Problemas na compactao solos muito argilosos dificuldades de secagem dificuldades de homogeneizao compactao de solos muito midos borrachudos equipamento afunda empolamento lateral volta parcialmente situao inicial (elstico)

    38. Problemas na compactao Solos muito midos, argilos ... (cont.) solues aerao nas reas de emprstimo (escarificao e gradeamento) drenagem (NA alto) com valetas e trincheiras proteo de superfcie (lonas, camada asfltica, compactao) secamento artificial (secagem em usina)

    39. Problemas na compactao Solos muito secos esborroam-se com facilidade correo de umidade irrigao (asperso) na praa (gradeamento) irrigao (asperso) na rea de emprstimo irrigao por submerso selamento da superfcie rolo liso ou de pneus inclinao da praa laminaes

    40. 5. Execuo ... e Controle ... Controle de Compactao qualidade do produto comparada com um padro verificao dos parmetros GC e Dw avaliao num curto espao de tempo (liberao da camada)

    41. Controle de Compactao Determinaes densidade natural (camada compactada do aterro) mtodo da cravao do cilindro biselado mtodo do frasco de areia mtodo da balana hidrosttica (laboratrio) teor de umidade (camada compactada do aterro) speed test frigideira infravermelho (40 a 50) mtodo Hilf

    42. 5. Execuo ... e Controle ... Liberao da Camada vrias amostras e tratamento estatstico freqncia do controle depende: volume total do macio dimenses da camada (rea da praa, equipamentos, ritmo construtivo) homogeneidade dos solos

    43. 5. Execuo ... e Controle ... Controle de Compactao de Materiais Granulares controle menos intenso devido a: boa compactao fcil de ser obtida sem controle rigoroso de umidade resistncia pouco afetada com a variao de g dificuldade (exceto p/ areais) de realizao de controle

    44. Controle de Compactao de Materiais Granulares Controle de compactao de areias determinao da densidade (compacidade) relativa onde emx, emn obtidos em ensaios de densidades limites (ASTM D2049/69) especificaes comuns para areias DR = 65 ou 70 %

    45. Controle de Compactao de Materiais Granulares Controle de outros materiais granulares peso especfico (mtodo do plstico) comparao com valores previamente obtidos (aterro experimental) controle de granulometria

    46. 5. Execuo ... e Controle ... Mtodo de Hilf (1957) objetivo desvio de umidade grau de compactao procedimento determina-se a densidade natural (cravao do cilindro) obtm-se ? 15 kg de amostra executam-se 4 cps com energia do Proctor normal, um com umidade natural do aterro e outros acrescentando ou tirando quantidades conhecidas de gua clculos e determinaes: bacos ou frmulas