Pontifícia Universidade Católica de Goiás

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1 Laboratório de Solos Pontifícia Universidade Católica de Goiás ENSAIOS DE COMPACTAÇÃO, EXPANSÃO E CBR/ISC Disciplina: Geotecnia I - Laboratório de Solos Slides: Prof. João Guilherme Rassi Almeida Desenvolvimento: Prof. Douglas M. A. Bittencourt

2 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Para cada Corpo de prova obtém-se: P V d 1 w 2

3 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Preparação das amostras (NBR 6457) podem ser utilizado três processos para a preparação de amostras para ensaios de compactação. -Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica; -Preparação a 5% abaixo da umidade ótima presumível; -Preparação a 3% acima da umidade ótima presumível. Compactação (NBR 7182) podem ser realizados ensaio com reuso de material e sem reuso de material, nas energias Normal, Intermediária e Modificada. 3

4 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Execução do ensaio: Ensaio realizado sem ou com reuso de material, sobre amostras preparadas com secagem prévia até a umidade higroscópica. Preparação: NBR com secagem prévia até a umidade higroscópica. 1) Secar a amostra ao ar; 2) Quartear; 3) Destorroar e homogeneizar; 4) Verificar se a amostra passa integralmente na #4,8mm; 5) Se apresentar quantidade retida na #4,8mm, passar a mesma na #19,1mm, tentando desmanchar os torrões. 4

5 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Após o peneiramento, proceder conforme a Tabela 1. Nota: passar o material retido na #19,1mm através da de 76,2mm e desprezar o material retido nesta última. Substituir o material retido na #19,1 e que passe na 76,2 por igual quantidade de material retido na #4,8mm e que passe na de 19,1mm. 5

6 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Preparação: NBR ) As quantidades de amostras a serem tomadas são conforme a Tabela 2. 6

7 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Execução do ensaio: 1) As energias de compactação podem ser: normal, intermediária e modificada, conforme a tabela abaixo. Cilindro Pequeno (4 ) Grande (6 ) Caract. p/ cada energia ENERGIA Normal Intermediária Modificada Soquete 2500g 4536g 4536g N de camadas Golpes por camada Soquete 4536g 4536g 4536g N de camadas Golpes por camada Altura do disco espaçador (mm) 63,5 63,5 63,5 7

8 Execução do ensaio: COMPACTAÇÃO NBR ) Fixar o molde cilíndrico à sua base, acoplar o colarinho. No caso de cilindro grande colocar o disco espaçador. Caso seja necessário colocar o papel filtro na base evitando a aderência do material à base metálica; 8

9 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Execução do ensaio: 3) Na bandeja metálica, adicionar água destilada à amostra preparada, gradativamente, homogeneizando bem, de forma a se obter um teor de umidade em torno de 5% abaixo da ótima presumível; 4) No caso de solos onde há dificuldade na uniformização da umidade, recomenda-se deixar a amostra em repouso 24h no saco plástico, vedado em processo de cura. 9

10 COMPACTAÇÃO NBR sem reuso de material Execução do ensaio: 5) Proceder a compactação da amostra, utilizando o soquete, número de camadas e golpes estabelecidos anteriormente; 5.1) Os golpes do soquete devem ser aplicados perpendicularmente; 5.2) Procurar obter camadas compactadas com alturas aproximadamente iguais, escarificando-as. 10

11 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Execução do ensaio: 6) Após compactação da última camada, retirar o colarinho e remover o excesso de solo compactado com a régua biselada; 7) Pesar o conjunto cilindro solo. Determinando a massa úmida do solo subtraindo o peso do molde cilíndrico; 8) Pegar a próxima amostra e adicionar água destilada, de forma a aumentar o teor de umidade em cerca de 2%; 11

12 COMPACTAÇÃO NBR 7182 Execução do ensaio: 9) Repetir as operações descritas de 1 a 8 até se obter no mínimo 05 pontos, sendo, preferencialmente, 03 no ramo seco um deles próximo à umidade ótima e 02 no ramos úmido da curva de compactação. 12

13 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR Objetivos: Determinar a expansibilidade dos solos quando os mesmos estão confinados lateralmente e colocados em presença de água. A expansibilidade dos solos pode causar danos às estruturas devido a possibilidade de ocorrências de expansibilidades diferentes ao longo da fundação. Utilização: Rodovias; Ferrovias; Barragens de terra; Aterros. 13

14 EXPANSÃO E CBR Preparação das amostras (NBR 6457) Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica; Compactação (NBR 7182) Utiliza as amostras que foram preparadas para obtenção dos pontos da curva de compactação. Montagem do ensaio -Após a compactação dos CP, no espaço deixado pelo disco espaçador colocar o prato perfurado com a haste de expansão e sobre ele os dois pesos anelares cuja massa total deve ser de (4,540g); -Adaptar na haste de expansão a haste do extensômetro e ajustar a leitura inicial; 14

15 Montagem do ensaio EXPANSÃO E CBR -Inundar o CP e registra as deformações; -Efetuar a leituras com aproximação de 0,01mm a cada 24h. Se as leituras estabilizarem o tempo de saturação pode ser reduzido para 72h. (representando as piores condições do pavimento). Data Hora Dt (horas) Ensaio de Expansão Leitura (mm) Expansão (mm) Expansão (%) 05/jul 10: /jul 10: /jul 10: /jul 10: /jul 10:

16 Montagem do ensaio EXPANSÃO E CBR -Terminado o período de saturação, retirar o CP do tanque de imersão deixando a água escorrer por 15 min para posterior ensaio de penetração. 16

17 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR Objetivos: Mede a relação, expressa em porcentagem, entre a pressão exercida por um pistão de diâmetro padronizado, necessária para penetrar o solo até um determinado valor ( 2,54 mm e 5,08 mm ) e a pressão necessária para o mesmo valor em uma brita graduada padronizada compacta. Preparação das amostras (NBR 6457) Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica; Compactação (NBR 7182) Utiliza as amostras que foram preparadas para obtenção dos pontos da curva de compactação. 17

18 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR Ensaio de expansão utiliza-se as amostras que foram submetidas a saturação durante o ensaio de expansão. CBR (NBR 9895) ENSAIO -Colocar o molde cilíndrico no prato da prensa, com sobrecarga; -Assentar o pistão na superfície do solo, pela aplicação de uma carga mínima que provoque deslocamento do extensômetro do anel dinamométrico. A seguir zerar o extensômetro ; 18

19 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR CBR (NBR 9895) ENSAIO -Aplicar o carregamento com velocidade de penetração constante e igual a 1,27mm/min. Cada leitura no extensômetro do anel dinanométrico é função de uma penetração do pistão no solo e de um tempo específico para o ensaio. 19

20 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR CBR (NBR 9895) CÁLCULO 20

21 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR 21

22 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR 22

23 Laboratório de Solos EXPANSÃO E CBR 23