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9.3 Ensaio Intermediário O ensaio denominado Intermediário difere do modificado só pelo número de golpes por camada que corresponde a 26 golpes por camada, sendo aplicado nas camadas intermediárias do pavimento.
10. CURVA DE RESISTÊNCIA A compactação do solo deve proporcionar a este, para a energia de compactação adotada, a maior resistência estável possível. O gráfico da figura 04 apresenta a variação da resistência do solo, obtida por meio de um ensaio de penetração realizado com uma agulha Proctor, em função de sua umidade de compactação. Conforme se pode observar, quanto maior a umidade menor a resistência do solo. Os solos não devem ser compactados abaixo da umidade ótima, por que ela corresponde a umidade que fornece estabilidade ao solo. Não basta que o solo adquira boas propriedades de resistência e deformação, elas devem permanecer durante todo o tempo de vida útil da obra. Conforme se pode notar do gráfico, caso o solo fosse compactado com umidade inferior a ótima ele iria apresentar resistência superior àquela obtida quando da compactação no teor de umidade ótimo, contudo este solo poderia vir a saturar em campo (em virtude do período de fortes chuvas) vindo alcançar uma umidade correspondente a curva de saturação do solo, para o qual o solo apresenta valor de resistência praticamente nulo. No caso do solo ser compactado na umidade ótima, o valor de sua resistência cairia um pouco, estando o mesmo ainda a apresentar características de resistência razoáveis.
Figura 04: Curva de Resistência, compactação e índice de vazios
11. EQUIPAMENTOS DE CAMPO
Os princípios que estabelecem a compactação dos solos no campo são essencialmente os mesmos discutidos anteriormente para os ensaios em laboratórios. Assim, os valores de peso específico seco máximo obtidos são fundamentalmente função do tipo do solo, da quantidade de água utilizada e da energia específica aplicada pelo equipamento que será utilizado, a qual depende do tipo e peso do equipamento e do número de passadas sucessivas aplicadas. A energia de compactação no campo pode ser aplicada, como em laboratório, de três maneiras diferentes: por meios de esforços de pressão, impacto, vibração ou por uma combinação destes. Os processos de compactação de campo geralmente
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combinam a vibração com a pressão, já que a vibração utilizada isoladamente se mostra pouco eficiente, sendo a pressão necessária para diminuir, com maior eficácia, o volume de vazios interpartículas do solo. Os equipamentos de compactação são divididos em três categorias: os soquetes mecânicos; os rolos estáticos e os rolos vibratórios.
11.1 Soquetes São compactadores de impacto utilizados em locais de difícil acesso para os rolos compressores, como em valas, trincheiras, etc. Possuem peso mínimo de 15Kgf, podendo ser manuais ou mecânicos (sapos). A camada compactada deve ter 10 a 15cm para o caso dos solos finos e em torno de 15cm para o caso dos solos grossos.
11.2 Rolos Estáticos Os rolos estáticos compreendem os rolos pé-de-carneiro, os rolos lisos de roda de aço e os rolos pneumáticos.
- Pé-de-Carneiro Os rolos pé-de-carneiro são constituídos por cilindros metálicos com protuberâncias(patas) solidarizadas, em forma tronco- cônica e com altura de aproximadamente de 20cm. Podem ser alto propulsivos ou arrastados por trator. É indicado na compactação de outros tipos de solo que não a areia e promove um grande entrosamento entre as camadas compactadas. A camada compactada possui geralmente 15cm, com número de passadas variando entre 4 e 6 para solos finos e de 6 e 8 para solos grossos. A Figura 05 ilustra um rolo compactador do tipo pé-de-carneiro. As características que afetam a performance dos rolos pé-de-carneiro são a pressão de contato, a área de contato de cada pé, o número de passadas por cobertura e estes elementos dependem do peso total do rolo, o número de pés em contato com o solo e do número de pés por tambor.
Figura 05: Rolo Pé-de-Carneiro
- Rolo Liso Trata-se de um cilindro oco de aço, podendo ser preenchido por areia úmida ou água, a fim de que seja aumentada a pressão aplicada. São usados em bases de estradas, em capeamentos e são indicados para solos arenosos, pedregulhos e pedra britada, lançados em espessuras inferiores a 15cm. Este tipo de rolo compacta bem camadas finas de 5 a 15cm com 4 a 5 passadas. Os rolos lisos possuem pesos de 1 a 20t e freqüentemente são utilizados para o acabamento superficial das camadas compactadas. Para a compactação de solos finos utilizam-se rolos com três rodas com pesos em torno de 7t para materiais de baixa plasticidade e 10t, para materiais de alta plasticidade. A Figura 06 ilustra um rolo compactador do tipo liso. Os rolos lisos possuem certas desvantagens como, pequena área de contato e em solos mole afunda demasiadamente dificultando a tração.
prof. Agda Figura 8: Rolo Vibratório
12. ESCOLHA DOS EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO
a) Solos Coesivos Nos solos coesivos há uma parcela preponderante de partículas finas e muito finas (silte e argila), nas quais as forças de coesão desempenham papel muito importante, sendo indicado a utilização de rolos pé-de-carneiro e os rolos conjugados.
b) Solos Granulares Nos solos granulares há pouca ou nenhuma coesão entre os grãos existindo, entretanto atrito interno entre os grãos existindo, entretanto atrito interno entre eles, sendo indicado a utilização rolo liso vibratório.
c) Mistura de Solos Nos solos misturados encontra-se materiais coesivos e granulares em porções diversas, não apresenta característica típica nem de solo coesivo nem de solo granular, sendo indicado a utilização de pé-de-carneiro vibratório
d) Mistura de argila, silte e areia Rolo pneumático com rodas oscilantes.
e) Qualquer tipo de solo Rolo pneumático pesado, com pneus de grande diâmetro e largura.
13. CONTROLE DE COMPACTAÇÃO Para que se possa efetuar um bom controle de compactação do solo em campo, temos que atentar para os seguintes aspectos:
- tipo de solo;
- espessura da camada;
- entrosamento entre as camadas;
- número de passadas;
- tipo de equipamento;
- umidade do solo;
- grau de compactação alcançado.
Assim alguns cuidados devem ser tomados:
- A espessura da camada lançada não deve exceder a 30cm, sendo que a espessura da camada compactada deverá ser menor que 20cm.
- Deve-se realizar a manutenção da umidade do solo o mais próximo possível da umidade ótima.
- Deve-se garantir a homogeneização do solo a ser lançado, tanto no que se refere à umidade quanto ao material.
Na prática, o procedimento usual de controle de compactação é o seguinte:
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- Coletam-se amostras de solo da área de empréstimo e efetua-se em laboratório o ensaio de compactação. Obtêm-se a curva de compactação e daí os valores de peso específico seco máximo e o teor de umidade ótimo do solo.
- No campo, à proporção em que o aterro for sendo executado, deve-se verificar, para cada camada compactada, qual o teor de umidade empregado e compará-lo com a umidade ótima determinada em laboratório. Este valor deve atender a seguinte especificação: wcampo – 2%< Wótima < wcampo + 2%.
- Determina-se também o peso específico seco do solo no campo, comparando-o com o obtido no laboratório. Define-se então o grau de compactação do solo, dado pela razão entre os pesos específicos secos de campo e de laboratório (GC = γd campo/ γdmáx) x100. Deve-se obter sempre valores de grau de compactação superiores a 95%.
- Caso estas especificações não sejam atendidas, o solo terá de ser revolvido, e uma nova compactação deverá ser
efetuada.
