Ensaio de compactação de solo

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE
MATO GROSSO
CAMPUS CUIABÁ – OCTAYDE JORGE DA SILVA
DACC – DEPARTAMENTO DA ÁREA DE CONSTRUÇÃO CIVIL
TECNÓLOGO EM CONTROLE DE OBRAS








RELATÓRIO
DO ENSAIO DE
COMPACTAÇÃO










Cuiabá – MT
Agosto/2014
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE
MATO GROSSO
CAMPUS CUIABÁ – OCTAYDE JORGE DA SILVA
DACC – DEPARTAMENTO DA ÁREA DE CONSTRUÇÃO CIVIL
TECNÓLOGO EM CONTROLE DE OBRAS













Alunos: Lucas Martins da Costa
João Medeiros Escola.
Hedilamar roza.
Turma: 2841-3M
Docente: Luis Ancelmo Silva.




Cuiabá – MT
Agosto/2014
INTRODUÇÃO
Muitas vezes na prática da engenharia geotécnica, o solo de um determinado local não apresenta as condições requeridas pela obra. Ele pode ser pouco resistente, muito compressível ou apresentar características que deixam a desejar do ponto de vista econômico. Uma das possibilidades é tentar melhorar as propriedades de engenharia do solo local. A compactação de um solo é a sua densificação por meio de equipamento mecânico, geralmente um rolo compactador, embora em alguns casos, como em pequenas valetas e soquetes manuais podem ser empregados. Um solo, quando transportado e depositado para a construção de um aterro, fica num estado relativamente fofo e heterogêneo e, portanto, além de pouco resistente e muito deformável, apresenta comportamento diferente de local para local. A compactação é empregada em diversas obras de engenharia, como aterros para diversas utilidades, camadas construtivas dos pavimentos, construção de barragens de terra, preenchimento com terra do espaço atrás de muros de arrimo e reenchimento das inúmeras valetas que se abrem diariamente nas ruas das cidades. Os tipos de obra e de solos disponíveis vão ditar o processo de compactação a ser empregado, a umidade em que o solo deve se encontrar na ocasião e a densidade a ser atingida.
O presente relatório tem como objetivo prescrever o procedimento para a compactação dos solos, em um processo manual que visa reduzir os vazios do solo, aumentar a intimidade de contato entre os grãos e tomar o aterro mais homogêneo, melhorando as suas características de resistência, deformidade e permeabilidade. A amostra de solo para realizar o ensaio foi retirada da sala de estufa do laboratório de solos do Instituto Federal de educação, ciência e tecnologia de Mato Grosso, compus Cuiabá.









fundamentação teórica
Os resultados do ensaio de compactação dependem de diversos fatores. Por exemplo, para um mesmo solo, aumentando-se a energia de compactação, obtém-se valores menores para a umidade ótima e valores maiores para a densidade máxima. No entanto, quando o solo se encontra com umidade acima da ótima, a aplicação de uma energia maior tem pouco efeito, pois não consegue expelir o ar dos vazios. Devido a influência de energia no estado compactado do solo. O ensaio também pode ser realizado com amostras virgens para cada ponto da curva de compactação, sendo esse procedimento imprescindível quando as partículas são quebradiças, de tal maneira que a amostra para o segundo ponto é diferente do original pela queda dos grãos.
Dos trabalhos de Proctor surgiu o Ensaio de Compactação, universalmente padronizado, que é mais conhecido como ensaio de Proctor. O ensaio de Proctor foi padronizado no Brasil pela ABNT: NBR 7182/86.
Os ensaios de Proctor Normal e Proctor Modificado se enquadram na categoria da compactação dinâmica, e são comercialmente, os de uso mais comum em laboratórios de solos.
No controle da compactação em campo é comum o emprego das seguintes técnicas: Fiscalização do número de passadas do equipamento de compactação, da espessura da camada e da umidade. Também é realizada a observação cuidadosa do produto final, isto é, o grau de compactação, o desvio de umidade e o índice de vazios da camada compactada. Tudo isso baseado nos resultados dos ensaios de laboratório.


 




2. MATERIAIS E MÉTODOS
O presente ensaio de compactação foi realizado no laboratório de solos do IFMT, campus Cuiabá, com a orientação do professor Luiz Ancelmo. Foram utilizados os seguintes equipamentos:
Balança com resolução de 1 e 0,01 g.
Peneiras 19 e 4,8.
Estufa com temperatura de 105 °c a 110 °c.
Capsulas de metal.
Bandeja metálica de 75 cm x 50 cm x 5 cm.
Régua de aço bisselada com comprimento de 30 cm.
Espátulas com laminas flexível
Cilindro metálico pequeno (cilindro de Proctor).
Soquete pequeno.
Base rígida de concreto.
Papel filtro com diâmetro igual ao molde.

2.1 Preparação da amostra:
Ensaio realizado com repouso do material em saco plástico, com secagem prévia até a umidade adquirir a umidade higroscópica.
Misturamos o material com água destilada gradativamente na bandeja, de forma a obter 5% abaixo da umidade ótima presumível.
Fixamos o molde cilíndrico a uma base rígida, colocamos um filtro de papel com diâmetro igual do molde, para evitar que o material fique grudado na superfície metálica do molde.
Após mistura da amostrada foi dividida em três porções no cilindro, obtendo três camadas e, então, procedemos a compactação, utilizando um soquete, com números de 26 golpes distribuídos uniformemente.
Retiramos o colarinho do cilindro, com auxilio de uma régua de metal razamos, e desmoldamos o corpo de prova com auxílio do extrator.
Pesamos, e obtivemos o peso úmido do solo compactado.
Retiramos três amostras do interior do corpo de prova, para calcular o teor de umidade.
Destorroamos o material, e adicionamos água destilada, revolvendo o material, de forma a incrementar o teor de umidade de aproximadamente a 2%.
Repetimos as operações, até ter 5 pontos, dois no ramo seco um próximo a umidade ótima e dois pontos no ramo úmido.
Determina-se a massa específica do corpo de prova obtido. Com uma amostra de seu interior, determina-se a umidade, com estes dois valores, calcula-se a densidade seca. A amostra é destorroada, a umidade aumentada (cerca de 2%), nova compactação é feita, e novo par de valores umidade-densidade seca é obtido. A operação é repetida até que se perceba que a densidade, depois de ter subido, já tenha caído em duas ou três operações sucessivas. Nota-se que, quando a densidade úmida se mantém constante em duas tentativas sucessivas, a densidade seca já caiu. Se o ensaio começou, de fato, com umidade 5% abaixo da ótima, e os acréscimos forem de 2% a cada tentativa, com 5 determinações.










RESULTADO
Para a determinação do teor de umidade das amostras coletadas do corpo de prova do ensaio de compactação, utilizou-se a fórmula abaixo (1).



Figura 1 – Determinação do teor de umidade




Após os cálculos chega-se aos seguintes teores de umidade dos 5 corpos-de-prova demonstrados na tabela abaixo (1).


Tabela 1 – Teores médios de umidade de cada corpo-de-prova


Volume em metros cúbicos e, peso em kilograma do cilindro utizado:


Fórmula para a determinação do peso específico seco e úmido do solo em gramas por centímetro cúbico (ᵞ), figura abaixo (2).


Figura 2 – Fórmula para a determinação do peso específico seco e úmido
Valores obtidos através dos cálculos da fórmula de peso especifico e teor de umidade, tabela (2).


Tabela 2 – Resultados do peso específico e teor de umidade médio







Com os valores da tabela (2), obtém-se o gráfico abaixo. Na linha horizontal tem-se o valor de teor de umidade média e na linha vertical o peso específico.



Valores encontrados a partir do gráfico, figura (3):


Figura 3 – Peso específico máximo e umidade ótima





CONCLUSÃO
O ensaio de compactação dos solos é de primordial importância para que se classifique o solo. A compactação é um método que se dá por meio de transferência de energia mecânica à estabilização dos solos. Constata-se que a adição de água a um solo seco facilita a sua compactação, ou seja, cada vez que se adiciona água a esse solo pouco úmido, a densidade do material compactado aumenta. Na verdade, o acréscimo de água não tem um efeito benéfico enquanto não se alcança certo teor de umidade, denominada umidade ótima. Através dos cálculos realizados conclui-se que a umidade ótima é de 9,31%, e o seu peso específico máximo 2,780g/cm³.




















Referências bibliográficaS
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). disponível em: . NBR 7182/86. acesso em: 17 de agosto de 2014.

CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. Fundamentos. Vol. 1. 6ª ed. Editora JC. Rio de Janeiro, 2000.

CEZAR BASTOS. Apostila compactação dos solos. Disponível em: . Acesso em: 17 de agosto de 2014.































ANEXO










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