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NBR 6457 de 03/2016: os ensaios de compactação e de caracterização de amostras de solo

Qual a aparelhagem necessária para a realização dos ensaios em amostras de solo? Como deve ser a preparação de amostras para ensaios de compactação? Como deve ser a amostra para análise granulométrica? Como deve ser a preparação sem secagem prévia? Essas questões estão sendo respondidas no texto sobre os ensaios de compactação e de caracterização de amostras de solo.

23/03/2016 - Equipe Target

 Os ensaios em amostras de solo

A NBR 6457 (MB27) de 03/2016 - Amostras de solo — Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização especifica o método para a preparação de amostras de solos para os ensaios de compactação e de caracterização (análise granulométrica e determinação dos limites de liquidez e plasticidade, da massa específica das partículas que passam na peneira de 4,8 mm, da massa específica aparente e da absorção de água pelos grãos retidos na peneira de 4,8 mm). Também se aplica ao método para determinação do teor de umidade de solos, em laboratório.

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Qual a aparelhagem necessária para a realização dos ensaios em amostras de solo?

Como deve ser a preparação de amostras para ensaios de compactação?

Como deve ser a amostra para análise granulométrica?

Como deve ser a preparação sem secagem prévia?

Para a preparação de amostras para ensaios de compactação, podem ser utilizados 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; e preparação a 3 % acima da umidade ótima presumível. Para a preparação de amostras para ensaios de caracterização, podem ser utilizados dois processos para a preparação de amostras para ensaios de caracterização, sendo um com secagem prévia e outro sem secagem prévia da amostra. O segundo processo pode ser empregado apenas no caso da amostra apresentar no máximo 10 % de material retido na peneira de 0,42 mm.

Quanto ao teor de umidade de solos, em laboratório, a aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte: balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1,5 kg e 5 kg, com resoluções de 0,01 g, 0,1 g e 0,5 g, respectivamente, e sensibilidade compatíveis; estufa capaz de manter a temperatura entre 60 °C e 65 °C e entre 105 °C e 110 °C; dessecador contendo sílica-gel; recipientes adequados, confeccionados com material não corrosível, como cápsulas metálicas com tampa e pares de vidro de relógio com grampo, de dimensões adequadas; e pinças metálicas com aproximadamente 30 cm de comprimento e 15 cm de abertura.

Deve ser ressaltado que a resistência do solo está diretamente relacionada com seu grau de compacidade quando é adensado por um determinado esforço. Para cada tipo de solo e para cada esforço de compactação existe uma determinada umidade, denominada umidade ótima de compactação, na qual ocorrem as condições em que se pode obter o melhor adensamento, ou seja, a maior massa específica seca.

Nesta condição, o solo também apresenta menor porosidade, caracterizando assim um material mais durável e mais resistente mecanicamente. Por meio do ensaio de compactação é possível obter a correlação entre o teor de umidade e o peso específico seco de um solo quando compactado com determinada energia.

O ensaio mais comum é o de proctor (normal, intermediário ou modificado), que é realizado através de sucessivos impactos de um soquete padronizado na amostra. A caracterização física é feita habitualmente recorrendo a ensaios de rotina simples nomeadamente: análises granulométricas, determinação dos limites de consistência e do teor em água natural (nos solos finos), ensaios de compactação, determinação da massa volumétrica através de amostras representativas e determinação da densidade das partículas sólidas.

Este conjunto de ensaios proporciona a obtenção de parâmetros, índices que identificam não só a natureza do solo, bem como podem ser correlacionados com as suas propriedades mecânicas. O procedimento para a compactação dos solos é um processo manual ou mecânico que visa reduzir os vazios do solo, aumentar a intimidade de contato entre os grãos e tomar o aterro mais homogêneo, melhorando as suas características de resistência, deformidade e permeabilidade.

A compactação do solo também é uma das etapas de construções, por exemplo, de rodovias, através de um equipamento chamado de compactador. A compactação de solo é definida como o método de aumentar mecanicamente a densidade do solo.

Em construções, esta é uma parte importante do processo de edificação. O ensaio de compactação tem basicamente dois objetivos: determinar a umidade ótima do solo (hot), para uma dada energia de compactação; e determinar o peso específico aparente seco máximo (γs max) associada à umidade ótima.

Enfim, o ensaio de compactação dos solos é de primordial importância para que se classifique o solo, ou seja, uma necessidade que seja realizado para a construção de estradas, aeroportos e outras estruturas. A compactação é um método que se dá por meio de transferência de energia mecânica à estabilização dos solos.

Portanto, se constata que a adição de água a um solo seco facilita a sua compactação, ou seja, cada vez que se adiciona água a esse solo pouco úmido, a densidade do material compactado aumenta. Na verdade, o acréscimo de água tem um efeito benéfico enquanto não se alcança certo teor de umidade, que é a umidade ótima (hot). Quando a adição de água conduz a umidades superiores a hot, passa-se a verificar o processo inverso.

FONTE: Equipe Target

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