COMPACTAÇÃO DE SOLOS: Obras de Terra

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8.2 Os elementos de reforço do solo

8.3 A construção

9 - Objeto de Estudo

9.1 Sistema de Funcionamento da Obra

9.2 Técnicas de Administração da obra

9.3 Equipamentos e Veículos Utilizados

9.4 Visita a Obra

9.5 Teste de Lama

10 - Conclusão

11- Referências

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– Generalidades da Compactação

A compactação consiste no processo mecânico que, através de uma aplicação repetida e rápida de cargas ao solo, conduz a uma diminuição do seu volume, e portanto, a uma diminuição do índice de vazios e a um aumento do peso volume seco. Esta redução de volume é resultado, sobretudo, da expulsão de ar dos vazios do solo, não ocorrendo significativa alteração do teor em água nem alteração do volume das partículas sólidas durante a compactação.

Recorde-se algumas definições:

volume total: V Vs Vv Vs Vw Va

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(1)

(Vs , Vv , Vw e Va são, respectivamente, o volume das partículas sólidas, o volume dos vazios, o volume da água e o volume do ar)

índice de vazios: e Vv[pic 1]

Vs

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(2)

grau de saturação: S

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% Vw 100

v[pic 2][pic 3][pic 4]

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(Vw

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é o volume da água) (3)

teor em água: w% Ww 100 (W[pic 5][pic 6]

Ws

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é o peso da água e Ws

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é o peso das partículas sólidas) (4)

peso volume aparente seco: d[pic 7]

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Ws V

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(V é o volume total) (5)

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Por outro lado, a compactação provoca um aumento do grau de saturação visto que o volume de vazios sofre uma diminuição por expulsão do ar. Contudo a expulsão de todo o ar, não é possível, verificando-se que fica sempre algum ar aprisionado entre os grãos de solo.

Com este processo a área de contacto das partículas sólidas aumenta, aumentando assim a resistência do solo e diminuindo a sua deformabilidade. Além disso, o solo ficando num estado mais denso dificultará a passagem da água, ou seja, torna-se menos permeável.

A experiência mostra que o resultado da compactação depende de dois factores determinantes: a energia aplicada e o teor em água de compactação.

Imagine-se então um procedimento de compactação com uma determinada energia em que o solo é compactado misturando-lhe diferentes quantidades de água (obtendo-se, portanto, diferentes teores em água) e medindo-se o resultado da compactação através da determinação do peso volume seco. O resultado pode assim ser descrito por pares de valores (w,d), que quando representados num gráfico, dão origem à curva de compactação, como se ilustra na Figura 1 seguinte:

Peso volume seco (γd)

[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22]

máx[pic 23]

d

Wópt Teor em água (w)

Figura 1 Curva de compactação

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Pode assim constatar-se a existência de uma relação w-d que apresenta um máximo dmáx (peso volume seco máximo), o que ocorre para um teor em água que se designa por teor em água ótimo. O ponto máximo (ótimo) divide a curva de compactação em dois ramos: à esquerda do ótimo, o ramo seco; à direita, o ramo húmido.

De uma forma bastante simplificada, para explicar este comportamento, dir-se-á que uma massa de solo que possua pouca água apresenta-se aglomerada em torrões de solo. A ação de compactação irá desfazer esses torrões, permitindo a expulsão do ar. No entanto, os torrões apresentar-se-ão duros, pelo que, se o solo possuísse um pouco mais de água, a ação de compactação seria facilitada e, por conseguinte, mais eficaz. Por esta razão, do lado seco, o aumento do teor em água conduz ao aumento do peso volume seco.

Porém, se a quantidade de água ultrapassar determinado valor, verifica-se que deixa de haver contato de determinadas zonas do ar do solo com a atmosfera, ficando aprisionado entre o solo e a água intersticial, não podendo ser expulso. A partir deste ponto, o aumento do teor em água não irá permitir que a compactação se realize de forma tão eficaz. Por este motivo, do lado húmido, o aumento do teor água conduz à diminuição do peso volume seco.

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