COMPRESSAO NAO CONFINADA E COMPACTACAO DOS SOLOS - nota 100

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COMPRESSÃO NÃO CONFINADA
Deonicio Milton Hermes
RU: 4469829
Centro Universitário Internacional Uninter
Pap – Endereço do Pap. – CEP: 80610 - 140 – Cidade – Estado - Brasil
e-mail: 
Resumo: A compactação do solo é um processo feito com a ajuda de equipamentos que pressionam o material, diminuindo os espaços vazios entre os grãos. Com isso, o solo fica mais resistente, menos deformável e menos permeável (BUENO e VILAR, 1998). Esse tipo de ensaio pode ser feito reaproveitando ou não o solo, e o molde usado varia conforme a necessidade. Neste experimento, usamos o molde Proctor pequeno, já que o solo passou pela peneira de 4,8 mm, como manda a norma. O trabalho envolveu preparar o molde com papel filtro, colocar e compactar o solo em camadas, nivelar a superfície, pesar, retirar o corpo de prova, tirar uma amostra e colocar na estufa para secagem. Depois disso, o solo foi quebrado, passado na peneira e molhado novamente para novos testes.
Palavras-chaves: Solo; compactação; resistência; laboratório; densidade.
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1. NORMAS UTILIZADAS
· NBR 7182 – Ensaio de compactação do solo;
· NBR NM-ISO 3310-2 – Uso de peneiras;
· NBR 6458 – Grãos retidos na peneira de 4,8 mm;
· NBR 6457 – Preparação de amostras de solo.
2. MATERIAIS NECESSÁRIOS
· Papel filtro
· Cilindro com colarinho (molde Proctor)
· Medidor de amostra
· Solo em uma bacia
· Soquete para compactar
· Espátula
· Régua biselada
· Balança
· Extrator
· Cápsulas de alumínio
· Peneira
· Proveta com água destilada
· Estufa
· Bacia vazia
3. PROCEDIMENTOS
Primeiro, colocamos o papel filtro no fundo do molde. Depois, o solo foi adicionado em três partes, compactando cada uma com 26 batidas do soquete. Quando o molde ficou cheio, raspamos o excesso com a régua. Em seguida, pesamos o molde com o solo úmido. Para tirar o corpo de prova, usamos o extrator. Pegamos um pedaço desse solo, colocamos na cápsula e pesamos. A cápsula foi levada para a estufa para secar. Fizemos isso cinco vezes. Quando tudo estava seco, medimos o peso do solo seco. O restante do solo foi desmanchado, peneirado e molhado de novo para reutilizar no ensaio.
4. ANÁLISE E RESULTADOS
Durante o teste, foram anotados os valores da carga, quanto o solo se deformou e o tempo de cada etapa. Isso serviu para fazer a curva de tensão e deformação. A leitura da carga foi feita no anel dinamométrico, sendo que cada risquinho dele representa 1 kN. Com esses dados, conseguimos calcular a tensão de compressão com base na área da amostra.
Tabela 1 – Dados do corpo de prova
	laboratório Virtual - ENSAIO DE COMPRESSÃO
	Mecânica dos Solos
	
	
	
	
	
	Massa (g)
	 2.222,70
	
	
	Altura 1 (mm)
	199,5
	
	
	Altura 2 (mm)
	199,5
	
	
	Altura 3 (mm)
	199,5
	
	
	Altura média (mm)
	199,5
	
	
	Diâmetro 1 (mm)
	99
	
	
	Diâmetro 2 (mm)
	99
	
	
	Diâmetro 3 (mm)
	99
	
	
	Diâmetro médio (mm)
	99
	Área em m²
	
	Área (cm²)
	76,97
	0,007697
	
	Volume (cm³)
	1.536,66
	
Tabela 2 – Dados experimentais de compressibilidade
	Tempo (s)
	Leitura da Deformação Vertical (mm)
	Leitura da carga (kN)
	Deformação axial específica ε (%)
	Área da seção transversal média A (m²)
	Tensão de compressão (kN/m²)
	30
	0,57
	7
	0,29
	0,007735
	904,94
	60
	1,05
	11
	0,53
	0,007754
	1.428,61
	90
	1,55
	15
	0,78
	0,007774
	1.929,60
	120
	2,05
	19
	1,03
	0,007793
	2.437,99
	150
	2,55
	22
	1,28
	0,007813
	2.815,79
	180
	3,03
	25
	1,53
	0,007833
	3.191,64
	210
	3,55
	27
	1,78
	0,007853
	3.438,20
	240
	4,07
	28,5
	2,04
	0,007874
	3.619,58
	270
	4,60
	30
	2,31
	0,007895
	3.799,75
A partir dos resultados, pode-se calcular a deformação axial específica, seguindo a equação a seguir: 
Sendo: 
ε = deformação axial específica, em %; 
ΔH = variação da altura do corpo de prova, em mm; 
H = altura inicial do corpo de prova, em mm.
Como há deformação do corpo de prova durante o ensaio, deve-se calcular a nova área da seção transversal média para cada carga aplicada, pela equação:
Sendo: 
Ai = área da seção transversal média inicial, em m².
Por fim, calcula-se então a tensão de compressão q do solo pela equação: 
Sendo: 
P = carga aplicada, em kN. 
 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Deonicio Milton Hermes
RU: 4469829
Centro Universitário Internacional Uninter
Pap – Endereço do Pap. – CEP: 80610 - 140 – Cidade – Estado - Brasil
e-mail: 
Resumo: O ensaio de compactação dos solos tem como objetivo melhorar as propriedades físicas do solo por meio da aplicação de energia mecânica, reduzindo os vazios e aumentando a densidade seca. O experimento foi realizado com o uso do cilindro Proctor, indicado para solos que passam pela peneira de 4,8 mm. O procedimento incluiu a montagem do molde com papel filtro, adição e compactação do solo em camadas com golpes de soquete, nivelamento da superfície com régua biselada e pesagem do conjunto com solo úmido. Em seguida, o corpo de prova foi retirado do molde com o extrator, e amostras foram coletadas em cápsulas metálicas para secagem em estufa. Os dados coletados permitiram a construção da curva de compactação, onde se observa a umidade ótima — ponto em que a massa específica seca é máxima.
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Palavras-chaves: Compactação dos solos; densidade seca; umidade ótima; ensaio de laboratório; solo.
5. NORMAS UTILIZADAS
As normas técnicas que orientaram este ensaio foram:
· NBR 7182 – Ensaio de compactação de solo
· NBR NM-ISO 3310-2 – Peneiras de ensaio
· NBR 6458 – Grãos retidos na peneira de 4,8 mm
· NBR 6457 – Preparação de amostras de solo
6. MATERIAIS NECESSÁRIOS
· Papel filtro
· Molde cilíndrico com colarinho (Proctor)
· Medidor de amostra
· Bacia com solo
· Soquete de compactação
· Espátula
· Régua biselada
· Balança digital
· Extrator manual
· Cápsulas metálicas
· Peneiras
· Proveta com água destilada
· Estufa de secagem
· Bacia vazia
7. PROCEDIMENTOS
Inicialmente, insere-se o papel filtro no fundo do molde. O solo é adicionado em três camadas, sendo cada uma compactada com 26 golpes do soquete. Após o preenchimento completo, o excesso é removido com espátula e régua. O conjunto (molde + solo) é pesado na balança para obter a massa úmida. O corpo de prova é extraído com o uso do extrator e fragmentado. Amostras do solo são colocadas em cápsulas, que são pesadas e levadas à estufa para secagem. O processo é repetido cinco vezes. Após a secagem, as cápsulas são novamente pesadas para determinar a massa do solo seco. O solo restante é peneirado, umedecido com água destilada e reutilizado.
8. ANÁLISE E RESULTADOS
Durante o ensaio, registram-se os valores de umidade e massa específica aparente seca. Com esses dados, é possível construir um gráfico da curva de compactação, onde o eixo x representa o teor de umidade (%) e o eixo y representa a massa específica seca (g/cm³). O ponto mais alto da curva representa a umidade ótima — o teor de umidade no qual o solo atinge sua maior densidade. A massa específica seca é calculada pela fórmula:
Tabela 1 – Dados experimentais de compactação dos solos
	Água adicionada (g)
	0,00
	120,00
	240,00
	360,00
	480,00
	Solo Úmido Compactado + Molde (g)
	9142,5
	9248,4
	9384
	9408,2
	9275,2
	Molde (g)
	5310
	5310
	5310
	5310
	5310
	Solo Úmido Compactado (g)
	3832,5
	3938,4
	4074
	4098,2
	3965,2
	Volume do Cilíndro (cm³)
	2086
	2086
	2086
	2086
	2086
	Peso Aparente Úmido (g/cm³)
	1,84
	1,89
	1,95
	4,48
	1,9
	Solo Úmido + Cápsula (g)
	73,3
	74,5
	77,2
	80,7
	77,2
	Solo Seco + Cápsula (g)
	64,5
	64,8
	65,9
	67,7
	63,7
	Cápsula (g)
	15,10
	15,10
	15,10
	15,10
	15,10
	Água (g)
	8,8
	9,7
	11,3
	13
	13,5
	Solo seco (g)
	49,4
	49,7
	50,8
	52,6
	48,6
	Umidade (%)
	17,8
	19,5
	22,2
	22,5
	27,7
	Massa Específica Aparente Seca (g/cm³)
	1,561
	1,583
	1,603
	1,564
	1,496
Utilizei os dados da Tabela 1 para montar um gráfico da curva de compactação em um sistema de coordenadas cartesianas. No eixo horizontal (x), marquei os valores de umidade do solo, e no eixo vertical (y), inseri os valores correspondentes da massa específica aparente seca. A curva resultante apresentou um formato semelhante ao de uma parábola, conformeo esperado nesse tipo de ensaio. Esse gráfico permitiu visualizar claramente o ponto em que a densidade seca atinge seu valor máximo, indicando a umidade ótima do solo.
Para calcular a massa específica aparente seca, deve-se utilizar a equação:
Sendo: 
ρd = massa específica aparente seca, em g/cm³; 
Mu = massa úmida do solo compactado, em g;
V = volume do molde cilíndrico, em cm³;
w = teor de umidade do solo compactado, em %. 
A umidade ótima do solo corresponde ao ponto de massa específica aparente seca máxima da curva de compactação e tem aproximação de 0,5%.
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