Manual da compactação, pavimentação e fresagem – Capítulo 05

MÉTODOS DE COMPACTAÇÃO:

Os equipamentos de compactação para solos se baseiam em três princípios principais: carga estática, vibração e impacto. Diferentes fatores influenciam a seleção do método de compactação e o resultado da compactação:

• tipo de solo
• teor de água
• espessura da camada
• dureza da camada subjacente

Compactação estática

Os compactadores estáticos foram as primeiras máquinas de compactação mecânica de verdade. Os equipamentos de compactação estática utiliza o peso morto da máquina para aplicar pressão em uma determinada superfície e comprimir as partículas subjacentes. A única maneira de variar a pressão exercida na superfície é alterar o peso ou a área de contato do equipamento. Os equipamentos estáticos normalmente serão capazes de
realizar uma compactação adequada em camadas finas. O tempo, uma função da velocidade do compactador estático, assim como o número de passadas, também afetam o resultado final. Os tipos convencionais de compactadores estáticos incluem os rolos compactadores de três pneus, os rolos estáticos em tandem e os rolos pneumáticos.

Compactação vibratória

Os compactadores vibratórios realizam uma rápida sucessão de golpes contra a superfície subjacente, onde as vibrações, ou ondas de pressão, são transmitidas através do material, para colocar as partículas do solo em movimento. Isso reduz drásticamente a fricção interna e facilita a reorgnização das partículas em posições que aumentam a sua densidade. O aumento na área de contato entre as partículas resulta em melhores propriedades de suporte de carga.

A vibração é mais eficiente em solos granulares. Mesmo tendo um menor efeito em solos coesivos, ela ainda apresenta melhor eficiência quando esses tipos de solo são compactados comparada à compactação estática. A compactação vibratória proporciona maiores densidades e um melhor efeito de profundidade do que a compactação estática em todos os tipos de materiais, possibilitando que a densidade final possa ser alcançada com menos passadas. A compactação vibratória causa o afrouxamento da superfície mais superior de uma camada. A profundidade do afrouxamento da superfície depende do tipo do solo, sua granulometria e do teor de água. Em um solo de granulação grossa e uniforme, compactado em alta amplitude, haverá um efeito de afrouxamento mais acentuado. O solo solto na superfície é compactado conforme a próxima camada é colocada sobre ele e compactada. Tudo isso explica o porquê dos equipamentos vibratórios serem mais eficientes e econômicos do que os pesados equipamentos estáticos em praticamente todas as situações.

Compactação por impacto

A compactação por impacto depende de uma alta força de impacto. Ela gera uma força maior na superfície do que um compactador estático. A força do impacto produz uma onda de pressão no solo, que também gera uma alta pressão em profundidade. Os soquetes vibratórios e rolos pé de carneiro funcionam com o princípio de impacto. Em certos casos, os rolos com cilindros triangulares, retangulares ou pentagonais podem ser usados com um efeito de profundidade relativamente bom. Devido a este tipo de compactador deixar uma área não compactada entre cada impacto, são necessárias muitas passadas para assegurar uma compactação uniforme.

Os rolos de impacto devem ser operados a velocidades significantemente mais altas do que os compactadores estáticos ou vibratórios, para que tenham um desempenho total. Eles são mais econômicos em reas grandes.

A importância da dureza da superfície subjacente

O efeito de compactação é influenciado pela dureza do solo subjacente. Não é possível obter uma compactação total se a superfície subjacente ceder. Não raro, é impossível obter um alto grau de compactação em um aterro localizado sobre uma camada subjacente com baixa capacidade de sustentação, tal como um solo de granulação fina com alto teor de água.