Aula-15_compactação do solo_atualizada (1).ppt
Transcript of Aula-15_compactação do solo_atualizada (1).ppt
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
1/33
Aula 15: Compactao dos solos
Lucas do NascimentoDisciplina: Mecnica dos Solos I
Curso: Engenharia Civil
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
2/33
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
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
3/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
4/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
5/33
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)
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
6/33
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.).
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
7/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
8/33
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).
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
9/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
10/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
11/33
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);
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
12/33
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" .
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
13/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
14/33
Compactao no laboratrio
O objetivo do ensaio de compactao determinar uma curvaumidade peso especficocomparvel que corresponde aomesmo material quando compactado por equipamentos na obra.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
15/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
16/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
17/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
18/33
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)
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
19/33
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)
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
20/33
Influncia do valor da energia dacompactao
Em um determinado solo:
Quanto maior for aenergia de compactao,
menor a hot. e maior os,mx.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
21/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
22/33
Tipos de compactadores
Soquetes So compactadores de impacto utilizados em locais de difcil acesso
para os rolos compressores, como em valas, trincheiras, etc.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
23/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
24/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
25/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
26/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
27/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
28/33
Controle de compactao
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
29/33
Controle de compactao
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%.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
30/33
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......
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
31/33
Minha casa minha vida Rio de Janeiro
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
32/33
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.
-
5/24/2018 Aula-15_compacta o do solo_atualizada (1).ppt
33/33
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.