Manual da compactação, pavimentação e fresagem – Capítulo 04
Resistência à compactação
Há quatro tipos de resistência à compactação em solos e enrocamentos: fricção, coesão, coesão aparente e massa de partículas.
Fricção é causada pela interação entre as partículas, sendo a principal causa de resistência encontrada em um solo de granulação grossa.
Fricção interna em um solo, resultante das forças que agem nos pontos de contato entre as partículas individuais.
Coesão é causada pelas forças moleculares entre as menores partículas, sendo a principal causa de resistência encontrada em um solo de granulação fina.
A coesão aparece na argila como resultado das forças moleculares que agem entre as minúsculas partículas. Quanto maior a coesão, maior o esforço de compactação necessário.
Coesão aparente é causada pelas forças capilares da água no solo, ocorrendo mais ou menos em todos os tipos de solos. Na quantidade certa, a água agirá também como lubrificante entre as partículas do solo.
A coesão aparente é causada pelas forças capilares criadas na água que parcialmente preenche os espaços vazios no solo. A coesão aparente mantém unida as partículas através de ligações “elásticas”. Quanto menor as partículas, maior a coesão aparente.
Massa das partículas. Partículas mais pesadas requerem a compactação por equipamentos pesados, a fim de possibilitar a realocação das partículas.
A maioria dos solos alcançam a sua mais alta densidade a seco em um determinado teor de água ideal para um dado esforço de compactação. Em outras palavras, um solo cujo teor de água está abaixo do ideal requer mais esforço de compactação para alcançar a mesma densidade de um solo que possui o teor de água ideal, enquanto um solo com a umidade ideal é mais maleável e fácil de ser compactado. A mais alta densidade a seco é obtida em um teor de água ideal, entre os estados úmido e seco. O método mais comum de determinar esse estado é o teste de Proctor.
A areia e cascalho limpos, assim como outros materiais grossos de drenagem livre, são menos sensíveis às variações no teor de água, podendo alcançar a densidade máxima em um estado completamente seco ou saturado de água, contanto que a resistência interna à compactação seja superada durante o processo de compactação.
Testes de compactação em laboratório
O teor de água ideal pode ser determinado por um teste de compactação em laboratório. Há dois tipos básicos de teste de compactação em laboratório. Um deles emprega um peso padrão, que cai sobre uma amostra de solo em um molde; o outro é um teste de compactação vibratória padronizada.
O método mais comum é o teste de Proctor, que se baseia em desferir uma série de golpes utilizando um soquete, solto de uma altura padronizada. O teste de Proctor é reconhecido como o método laboratorial mais comum para determinar a relação entre densidade e teor de água. Ele estabelece o teor de água ideal para um solo, assim como a densidade de referência. A densidade é expressa como densidade a seco, que é a relação entre o peso das partículas de solo seco e o volume da amostra.
Teste de Proctor (NBR 7186/86)
Uma amostra do solo a ser testado é colocada em um molde cilíndrico e compactada por um soquete, que cai sobre ela. O tamanho máximo da partícula é limitado a um décimo do diâmetro do molde. Se houver uma baixa porcentagem de partículas grandes, o tamanho máximo da partícula será limitado a um quinto do diâmetro da fôrma. O diâmetro do molde é de 100 mm e, no caso de partículas maiores, de 152,4 mm.
O teste de Proctor pode ser realizado em uma das variantes conhecidas como Proctor Tradicional ou Proctor Modificado. O esforço de compactação é 4,5 vezes maior no caso do Proctor Modificado comparado ao Proctor Tradicional.
Se você perdeu os outros posts desta série, clique aqui.
