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MECÂNICA DOS SOLOS ITópicos Complementares
Profª Aline Cristina Souza dos Santos([email protected])
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOPDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
TÓPICO 3 – Compactação
COMPACTAÇÃO DE SOLODensificação por meio de equipamento mecânico.
PROCESSO DE COMPACTAÇÃORedução do Índice de Vazios (e) do solo por meio da
reacomodação da sua fase sólida e variação na sua fase gasosa, mas sem perda da fase líquida.
Gasosa
Líquida
Sólida
Gasosa
Líquida
Sólida
Esforço de compactaçãoANTES DA COMPACTAÇÃO APÓS A COMPACTAÇÃO
Variação de volume
EFEITOS DA COMPACTAÇÃOAproximação das partículas
• Aumento da coesão• Aumento do atrito• Aumento da resistência
Estabilização do comportamento
• Diminuição da variação de volume• Diminuição da permeabilidade• Diminuição da absorção de água
ESFORÇO DE COMPACTAÇÃO
PARA ATERRO DE SOLO
VARIA O COMPORTAMENTO DEPENDENDO DO LOCAL
• Estado fofo e heterogêneo• Pouco resistente• Muito deformável
APÓS MOVIMENTAÇÃO
EMPREGO DA COMPACTAÇÃOATERROS
PAVIMENTAÇÃO
BARRAGENS
PADRONIZAÇÃO DA COMPACTAÇÃO1929 - O. J. Porter no Departamento Rodoviário da Califórnia
1933 - Ralph R. Proctor em publicações
PUBLICAÇÕES DE PROCTORAo aplicar-se uma certa energia de compactação, a
massa específica do solo resultante é função da umidade em que o solo estiver.
INFLUÊNCIA DA UMIDADE
w (%)
γd
Ramo seco Ramo úmido
A compactação tem pouco ou nenhum efeito wot
gd max
Estado Ótimo
ENSAIO NORMAL DE COMPACTAÇÃODetermina a relação entre o Teor de Umidade (w) do solo
com sua Massa Específica Aparente Seca (ρd) quando o mesmo encontra-se compactado..
VIDEO: Ensaio de Normal de Compactação
Disponibilizado digitalmente por cinthia wu(http://www.youtube.com/watch?v=FG78aswlq6U)
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F124 F19593,2587,96
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Massa do soquete
% Teor de Umidade Ótimo 18,60
Energia Normal - Cilindro Pequeno
ObraAmostraInteressado
22/08/2008Data do ensaio 04
Massa Específica dos Sólidos
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO
(NBR 7182/ 1996______/ 2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
kN/m³
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kN/m³
2110,00
g/cm³ Peso Específico dos Sólidos
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Operador
Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500g
Energia de compactação Golpes por camada
15,62 Peso Específico Seco Máximo
Massa Amostra+Tara CilindroTara do Cilindro
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gg 2110,00
Determinação/ Cilindro nº
%Teor de Umidade Médio
Grau de Saturação
g
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Peso Específico SecoÍndice de Vazios
kN/m³
Tara da Cápsula
Volume do Cilindro cm³
kN/m³
Massa Bruta Seca
Massa Amostra g
Teor de Umidadeg
nº
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Peso Específico Úmido 17,24
73,95F38
gCápsula
Massa Bruta Úmida 94,25FA22
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Aula Prática – Mecânica dos Solos I
Define-se a energia de
compactação.
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Massa do soquete
% Teor de Umidade Ótimo 18,60
Energia Normal - Cilindro Pequeno
ObraAmostraInteressadoData do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
kN/m³
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kN/m³
2110,00
g/cm³ Peso Específico dos Sólidos
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Operador
Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500g
Energia de compactação Golpes por camada
15,62 Peso Específico Seco Máximo
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Determinação/ Cilindro nº
%Teor de Umidade Médio
Grau de Saturação
g
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Peso Específico SecoÍndice de Vazios
kN/m³
Tara da Cápsula
Volume do Cilindro cm³
kN/m³
Massa Bruta Seca
Massa Amostra g
Teor de Umidadeg
nº
%28,63
82,71
Peso Específico Úmido 17,24
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gCápsula
Massa Bruta Úmida 94,25FA22
77,61
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85,35 84,31
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Energia Normal - Cilindro Pequeno326
Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500g
Define-se a energia de
compactação.
Faz-se a primeira
determinação.
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO
(NBR 7182/ 1996______/ 2012
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Massa do soquete
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Energia Normal - Cilindro Pequeno
ObraAmostraInteressadoData do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO
(NBR 14545/ 2000______/ 2008
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
kN/m³
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kN/m³
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g/cm³ Peso Específico dos Sólidos
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Operador
Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500g
Energia de compactação Golpes por camada
15,62 Peso Específico Seco Máximo
Massa Amostra+Tara CilindroTara do Cilindro
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gg 2110,00
Determinação/ Cilindro nº
%Teor de Umidade Médio
Grau de Saturação
g
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Peso Específico SecoÍndice de Vazios
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% Teor de Umidade Ótimo 18,60
Energia Normal - Cilindro Pequeno
ObraAmostraInteressadoData do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
kN/m³
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kN/m³
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g/cm³ Peso Específico dos Sólidos
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Operador
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Energia de compactação Golpes por camada
15,62 Peso Específico Seco Máximo
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gg 2110,00
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Energia Normal - Cilindro Pequeno
Obra
AmostraInteressado
Data do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO(NBR 14545/ 2000
______/ 2008
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
kN/m³
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g/cm³ Peso Específico dos Sólidos
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Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500 g
Energia de compactação Golpes por camada
15,62Peso Específico Seco Máximo
Massa Amostra+Tara CilindroTara do Cilindro
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gg 2110,00
Determinação/ Cilindro nº
%Teor de Umidade Médio
Grau de Saturação
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Volume do Cilindro cm³
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Massa Bruta Seca
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Teor de Umidadeg
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%28,63
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Peso Específico Úmido 17,24
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gCápsulaMassa Bruta Úmida 94,25
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Volume do Cilindro =Área.H =0,25.p.D².H
D
H
Massa da Amostra = (M Amostra + T Cilindro) – T Cilindro =
Peso específico úmido (g) = Massa da Amostra Volume do Cilindro
3750 – 2110 = 1640 g1640
933,15 .9,81 = 17,24 kN/m³=
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ObraAmostraInteressadoData do ensaio
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
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Energia Normal - Cilindro Pequeno
Obra
AmostraInteressado
Data do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO(NBR 14545/ 2000
______/ 2008
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
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2110,00
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Operador
Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500 g
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Energia Normal - Cilindro Pequeno
ObraAmostraInteressadoData do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
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Operador
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Energia Normal - Cilindro Pequeno
Obra
AmostraInteressado
Data do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO(NBR 14545/ 2000
______/ 2008
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
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Operador
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15,62 Peso Específico Seco Máximo
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Peso Específico Úmido 17,24
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2110,00
20
18,43
81,42
F25F57
92,34 103,34 87,39
31,61 27,30 30,2688,64 76,36
1740,00
18,29
F124 F195
93,2587,96
27,0029,67 30,50
95,08
26F166
29,91 30,58
04
3796,003750,00 3840,00
2110,00 2110,00
04
Massa Amostra+Tara CilindroTara do Cilindro
04
gg 2110,00
Determinação/ Cilindro nº
%Teor de Umidade Médio
Grau de Saturação
g
%
Peso Específico SecoÍndice de Vazios
kN/m³
Tara da Cápsula
Volume do Cilindro cm³
kN/m³
Massa Bruta Seca
Massa Amostra g
Teor de Umidadeg
nº
%28,63
82,71
Peso Específico Úmido 17,24
73,95
F38
gCápsulaMassa Bruta Úmida 94,25
FA22
77,61
15,69
85,35 84,31
22,2219,76
83,1980,4429,39
86,81 95,16
F43
90,97
F154
17,72
933,15
1686,00
27,94
80,9489,24
80,21 72,7128,36 24,46
15,7013,7415,3115,15
80,60
933,15
1730,00
27,66
1772,00
18,62
24 FL14
90,15
18,18
F100
86,7393,30
250 F6 34
94,21
67,7175,89 78,0930,70
85,8631,06
79,1322,4626,69
85,47
13,86
15,50
17,3917,4213,79 15,6917,29
15,7313,58 17,06 21,7421,97
15,57
19,4719,61
19,59
933,15
1640,00
15,1121,97
1754,00
933,15
04 04
3882,00
933,15
2110,00
3864,00
2110,00
933,15
18,60
15,62
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO
(NBR 7182/ 1996______/ 2012
109
87
65
43
2
Com
pactaç
ão1
21
1 2 3 4 5 6
23,8814,76
F42
23,76 23,96 23,93
80,68
04
3850,002110,00
20
18,43
81,42
F25F5792,34 103,34 87,39
31,61 27,30 30,2688,64 76,36
1740,0018,29
F124 F19593,2587,96
27,0029,67 30,50
95,0826F166
29,91 30,58
04
3796,003750,00 3840,00
Massa do soquete
% Teor de Umidade Ótimo 18,60
Energia Normal - Cilindro Pequeno
ObraAmostraInteressadoData do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
kN/m³
26
2110,00
kN/m³
2110,00
g/cm³ Peso Específico dos Sólidos
04
Operador
Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500g
Energia de compactação Golpes por camada
15,62 Peso Específico Seco Máximo
Massa Amostra+Tara CilindroTara do Cilindro
04
gg 2110,00
Determinação/ Cilindro nº
%Teor de Umidade Médio
Grau de Saturação
g
%
Peso Específico SecoÍndice de Vazios
kN/m³
Tara da Cápsula
Volume do Cilindro cm³
kN/m³
Massa Bruta Seca
Massa Amostra g
Teor de Umidadeg
nº
%28,63
82,71
Peso Específico Úmido 17,24
73,95F38
gCápsula
Massa Bruta Úmida 94,25FA22
77,61
15,69
85,35 84,31
22,2219,76
83,1980,4429,39
86,81 95,16F43
90,97F154
17,72
933,151686,00
27,94
80,9489,2480,21 72,7128,36 24,46
15,7013,7415,3115,15
80,60
933,151730,00
27,66
1772,0018,62
24 FL1490,15
18,18
F10086,7393,30
250 F6 3494,21
67,7175,89 78,0930,70
85,8631,06
79,1322,4626,69
85,47
13,86
15,50
17,3917,4213,79 15,6917,29
15,7313,58 17,06 21,7421,97
15,57
19,4719,61
19,59
933,151640,00
15,1121,97
1754,00933,15
04 04
3882,00
933,152110,00
3864,002110,00
933,15
14,0
14,2
14,4
14,6
14,8
15,0
15,2
15,4
15,6
15,8
12 14 16 18 20 22 24 26
Teor de Umidade (%)
Peso
Esp
ecífi
co S
eco
(kN
/m3 )
Para:
Traçado da curva de saturação:
=VM
=γ sd =
)e+1(γs
=VV
=es
v
rw
w
S1.
γM
=)
Sγwγ
+1(
γ
rw
s
s
)1.81,9w.42,24
+1(
42,24
w = 22,00%w = 24,00%w = 26,00%
gd = 15,78 kN/m³gd = 15,28 kN/m³gd = 14,82 kN/m³
=S1.
γM.w
=erw
s
v
wr VV
=S
1=Vs
w
ww V
M=γ
s
w
MM
=w
=SV
r
w
rw
s
rw
s
S.γw.γ
=S1.
γγ.w
2,49 24,42
gs = 24,42 kN/m³
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO
(NBR 7182/ 1996______/ 2012
109
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65
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Com
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ão1
22
1 2 3 4 5 6
23,8814,76
F42
23,76 23,96 23,93
80,68
04
3850,002110,00
20
18,43
81,42
F25F5792,34 103,34 87,39
31,61 27,30 30,2688,64 76,36
1740,0018,29
F124 F19593,2587,96
27,0029,67 30,50
95,0826F166
29,91 30,58
04
3796,003750,00 3840,00
Massa do soquete
% Teor de Umidade Ótimo 18,60
Energia Normal - Cilindro Pequeno
ObraAmostraInteressadoData do ensaio
Massa Específica dos Sólidos
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA
Número de camadas 3
kN/m³
26
2110,00
kN/m³
2110,00
g/cm³ Peso Específico dos Sólidos
04
Operador
Aula Prática – Mecânica dos Solos I 2500g
Energia de compactação Golpes por camada
15,62 Peso Específico Seco Máximo
Massa Amostra+Tara CilindroTara do Cilindro
04
gg 2110,00
Determinação/ Cilindro nº
%Teor de Umidade Médio
Grau de Saturação
g
%
Peso Específico SecoÍndice de Vazios
kN/m³
Tara da Cápsula
Volume do Cilindro cm³
kN/m³
Massa Bruta Seca
Massa Amostra g
Teor de Umidadeg
nº
%28,63
82,71
Peso Específico Úmido 17,24
73,95F38
gCápsula
Massa Bruta Úmida 94,25FA22
77,61
15,69
85,35 84,31
22,2219,76
83,1980,4429,39
86,81 95,16F43
90,97F154
17,72
933,151686,00
27,94
80,9489,2480,21 72,7128,36 24,46
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80,60
933,151730,00
27,66
1772,0018,62
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18,18
F10086,7393,30
250 F6 3494,21
67,7175,89 78,0930,70
85,8631,06
79,1322,4626,69
85,47
13,86
15,50
17,3917,4213,79 15,6917,29
15,7313,58 17,06 21,7421,97
15,57
19,4719,61
19,59
933,151640,00
15,1121,97
1754,00933,15
04 04
3882,00
933,152110,00
3864,002110,00
933,15
14,0
14,2
14,4
14,6
14,8
15,0
15,2
15,4
15,6
15,8
12 14 16 18 20 22 24 26
Teor de Umidade (%)
Peso
Esp
ecífi
co S
eco
(kN
/m3 )
Para:w = 22,00%w = 24,00%w = 26,00%
gd = 15,78 kN/m³gd = 15,28 kN/m³gd = 14,82 kN/m³
2,49 24,42
ENSAIO DECOMPACTAÇÃO
(NBR 7182/ 1996______/ 2012
REFERÊNCIASCAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações 1 – fundamentos. 6. Ed. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos. 1988.
PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3ª ed. São Paulo: Oficina de Textos. 2006.
SOARES, José Mario Doleys; PINHEIRO, Rinaldo J. B.; TAVARES, Ildomar S.. Notas de aula – mecânica dos solos. 2006. 15. Apostila – Centro de Tecnologia, Departamento de Transportes, Universidade Federal de Santa Maria. 2006. Disponível em < http://www.4shared.com/file/y-YDPPYy/mecanica_dos_solos.htm> Acessado em 14 de Nov. de 2010.