Aula-15_compactação do solo_atualizada (1).ppt

5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt

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Aula 15: Compactao dos solos

Lucas do NascimentoDisciplina: Mecnica dos Solos I

Curso: Engenharia Civil


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O que vamos ver?

Conceito de compactao do solo

Objetivos da compactao do solo

Campo de aplicao

Curva de compactao

Influncia do tipo de solo na compactao Influncia do valor da energia da compactao

Mtodos de compactao

Controle que compactao


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Histrico

Antigamente os aterros eram executados simplesmente lanando-

se o material pelas pontas e ento aguardava-se o chamadotempo de consolidao que poderia durar anos, at dcadas.

Enquanto isto, sofriam deformaes que eram corrigidas medidada necessidade.


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Histrico

O desenvolvimento dos meiosde transporte, em especial orodovirio

Pavimentao asfltica,

Surgiu de uma tcnica maisapurada do servio decompactao e do seu controle

de qualidade.


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Histrico

Anlise da relao

Energia x Umidade xPeso Especfico do

Solo

Conciliar a natureza dossolos com o tipo de equip.

de compactao e ascaractersticas estruturais

pretendidas com a obra

Correo oumistura

granulomtrica

Melhoria dascaractersticas do solo

(ESTABILIZAO

MECNICA)

RalphPROCTOR

(1933)


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Histrico

Ralph Proctor postulou ser a compactao uma funo de quatrovariveis:

a) Peso especfico seco,

b) Umidade, c) Energia de compactao e,

d)Tipo de solo (solos grossos, solos finos, etc.).


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ConceitoProcesso manual ou mecnico que visa

reduzir o volume de vazios do solo,melhorando as suas caractersticas de

resistncia, deformabilidade epermeabilidade.

Um solo estvelquando conservasuascaractersticasmecnicas sobcondiesprevistas, taiscomo solicitaes aesforos,

intempries etc.

um processo dedensificao do solo,na qual a gua agecomo lubrificante.


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Objetivos

Visa melhorar as seguintes propriedades geotcnicas :

resistncia(melhora a estabilidade dos taludes; aumenta acapacidade de suporte);

permeabilidade(reduz a tendncia do solo em absorver gua);

compressibilidade(reduz o recalque);

variao volumtrica (expanso e contrao).


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Objetivos

O objetivo principal da compactao obter um solo, de talmaneira estruturado, que possua e mantenha um

comportamento mecnico adequado ao longo de toda avida til da obra.

No exemplo so mostradast r incas numa edificao

decorrentes de recalques defundao assente em terreno decorte e aterro mal compactado.


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Campo de aplicao

Obras de:

barragens de terra;

de rejeito de minerao;

diques, canais, rodovias;

ferrovias, aeroportos; encontro de pontes;

fechamento de valas;

aterros sanitrios;

aterros em geral.


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Mtodos de Compactao

Dinmicovibrao/impacto (ou

percusso)Esttico(Compresso)Amassamento(Pisoteamento)

Dinmico o mais empregadoem laboratrio.

Caracteriza-se pela ao daenergia cintica;o solo compactado porintermdio de um

peso (soquete 2,5 kg) que cai deuma certa altura (30 cm).

Exemplos:Ensaio de Proctor (NormalPN,IntermedirioPI, Modificado

PM);


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Compactao no laboratrio

Ralph Proctor postulou osprocedimentos bsicos para aexecuo do ensaio decompactao;

A energia de compactaoutilizada na realizao destesensaios hoje conhecida comoenergia de compactao" Proctor Normal" .


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Mtodos de Compactao

Tendo em vista o surgimento de novos equipamentos de campo, degrande porte, com possibilidade de elevar a energia decompactao e capazes de implementar uma maior velocidade naconstruo de aterros, houve a necessidade de se criar emlaboratrio ensaios com maiores energias que a do Proctor

Normal. Surgiram ento as energias do Proctor Modificadoe

Intermedirio, superiores a energia do Proctor Normal.


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Compactao no laboratrio

O objetivo do ensaio de compactao determinar uma curvaumidade peso especficocomparvel que corresponde aomesmo material quando compactado por equipamentos na obra.


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Principais Fases de Execuo de umEnsaio de Compactao

1 Ao se receber uma amostra de solo para arealizao de um ensaio de compactao, o primeiropasso e coloc-la em bandejas de modo que amesma seque ao ar.

2 O solo ento destorroado e passado na peneira,aps o que adiciona-se gua na amostra para aobteno do primeiro ponto da curva decompactao do solo.

3 Repouso 24 hs. 4 colocada em um recipiente cilndrico com

volume igual a 1000ml e compactada com umsoquete de 2500g, caindo de uma altura deaproximadamente 30cm, em trs camadas com 26

golpes do soquete por camada.


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Principais Fases de Execuo de umEnsaio de Compactao

De cada corpo de prova assimobtido, determinam-se o pesoespecfico do solo secoe oteor de umidade decompactao.

Este processo repetidoparaamostras de solo com

diferentes valores de umidade,utilizando-se em media 5pontospara a obteno dacurva de compactao.


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Curva de Compactao

Compactando-se um determinado solo () com uma energia decompactao (E) constante, medida que o teor de umid ade (h)aumenta o peso esp ecfic o aparente seco (s) tambm aumenta,at atingir um valor mximo (s,mx.)e da, passa a cair, dandoorigem chamada Curva de Compactao;

A abscissacorrespondente ao pontos,mx. chamada de

(teor de) um idade tima

hot., que a melhorumidade para secompactar aquele solo,com aquela energia.


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Curva de Compactao

A compactao se processa principalmente pela reduo do arexistente no solo.

Com o aumento da quantidade de gua, a sada do ar vai ficandocada vez mais difcil, provocando a gerao de ar ocluso.

A partir desta umidade, aadio de guaaosistema s tende aaumentar o volume de

vazios saturados e emconsequncia diminuir opeso especfico seco.(GEOFAST)


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Influncia do tipo de solo nacompactao

Energia constante:

Quanto mais arenoso foro solo, menor a

hot(umidade tima) emaior o s,mx(Pesoespecfico seco). (Comose a curva fossedeslocando para a

esquerda e para cima)


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Influncia do valor da energia dacompactao

Em um determinado solo:

Quanto maior for aenergia de compactao,

menor a hot. e maior os,mx.


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Compactao no campo (obra)

O nvel desejado de compactao melhor alcanado pelacombinao do tipo de solo com o mtodo de compactaoadequado.

Outros fatores devem ser considerados tais como, especificaesde compactaoe condies do local da obra.


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Tipos de compactadores

Soquetes So compactadores de impacto utilizados em locais de difcil acesso

para os rolos compressores, como em valas, trincheiras, etc.


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Rolos Estticos P-de-Carneiro

um tambor metlico comprotubernciassolidarizadas, em formatronco-cnica e com alturade aproximadamente de20cm.

indicado na compactaode outros tipos de solo queno a areia e promove umgrande entrosamento entreas camadas compactadas.


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Rolos Estticos Lisos

Trata-se de um cilindro oco deao, podendo ser preenchidopor areia mida ou gua, a fimde que seja aumentada apresso aplicada;

So usados em bases deestradas, em capeamentos e

so indicados para solosarenosos, pedregulhos e pedrabritada, lanados emespessuras inferiores a 15cm.


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Rolos Estticos Pneumticos

So eficientes na compactaode capas asflticas, bases esubbases de estradas eindicados para solos degranulao fina a arenosa.

Os rolos pneumticos podemser utilizados em camadas

mais espessas e possuem reade contato varivel, em funoda presso nos pneus e dopeso do equipamento.


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Rolos Vibratrios

Nos rolos vibratrios, a frequncia da vibrao influi de maneiraextraordinria no processo de compactao do solo.

So utilizados eficientemente na compactao de solos granulares(areias), onde os rolos pneumticos ou P-de-Carneiro no atuam comeficincia. A espessura mxima da camada e de 15cm.


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Controle de compactao

Para que se possa efetuar um bom controle de compactao do soloem campo, temos que atentar para os seguintes aspectos:

tipo de solo;

espessura da camada; entrosamento entre as camadas;

nmero de passadas;

tipo de equipamento;

umidade do solo;

grau de compactao alcanado.


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Assim alguns cuidados devem ser tomados:

A espessura da camada lanada no deve exceder a 30cm, sendoque a espessura da camada compactada dever ser menor que

20cm; Deve-se realizar a manuteno da umidade do solo o mais prximo

possvel da umidade tima;

Deve-se garantir a homogeneizao do solo a ser lanado, tanto noque se refere umidade quanto ao material.


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Na prtica, o procedimento usual de controle de compactao o

seguinte: Coletam-se amostras de solo da rea de emprstimo e efetua-se

em laboratrio o ensaio de compactao. Obtm-se a curva decompactao e da os valores de peso especfico seco mximo e oteor de umidade timo do solo.

No campo, proporo em que o aterro for sendo executado, deve-se verificar, para cada camada compactada, qual o teor de umidadeempregado e compar-lo com a umidade tima determinada emlaboratrio.

Este valor deve atender a seguinte especificao:

htima - hcampo = +/- 2%.


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CONTROLE DE COMPACTAO

Determina-se tambm o peso especfico seco do solo no campo,comparando-o com o obtido no laboratrio. Define-se ento o graude compactao do solo, dado pela razo entre os pesosespecficos secos de campo e de laboratrio

(GC = ydcampo

/ ydmx

) x100.

Deve-se obter sempre valores de grau de compactao superioresa 95%.

Caso estas especificaes no sejam atendidas, o solo ter de ser

revolvido, e uma nova compactao dever ser efetuada.

PORQUE SENO......


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Minha casa minha vida Rio de Janeiro


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Em resumo

Com o processo de compactao:

Reduo do ndice de vazios,

Capacidade de absoro de gua e a

Possibilidade de haver percolao diminuem substancialmente,

tornando-o mais estvel. Com estas consideraes, fica claro que dois fatores so

fundamentais na compactao:

o teor de umidade do solo;

a energia de compactao.


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Referncias

VIOLANTE, Vitor Manuel. Apostila: Mecnica dos solos I. Marlia: Unimar, 2009.

CAPUTO, Homero Pinto. Mecnica dos solos e suas aplicaes. 6. Rio deJaneiro: LCT, 1988.

VARGAS, Milton. Introduo Mecnica dos solos. So Paulo: McGraw-Hill,1977.

GUERRA, A. J. T. & CUNHA, S. B. da (org.). Geomorfologia: exerccios, tcnicas eaplicaes. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1996, 334p.

GUERRA, A. J. T.; CUNHA, S. B. Geomorfologia: uma atualizao de bases econceitos. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2. ed., 1995. 472 p.

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