02 compactação dos solos

NOTAS DE AULA UNIDADE 02
UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA
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CURSO:
ENGENHARIA CIVIL / ENGENHARIA AMBIENTAL
DISCIPLINA:
OBRAS DE TERRA – CIV 8305
PROFESSOR:
ANDRÉ P. LIMA
NOTAS DE AULA:
UNIDADE 02. COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
ESTA APOSTILA É APENAS UM ROTEIRO DE ESTUDO, DEVENDO A MESMA SER COMPLEMENTADA POR ANOTAÇÕES DOS
COMENTÁRIOS DE AULA E CONSULTAS AOS LIVROS TEXTOS INDICADOS.
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DATA AGO/2013
RESPONSÁVEL ANDRÉ LIMA

NOTAS DE AULA UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA
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OBRAS DE TERRA – PROF. ANDRÉ PEREIRA LIMA
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ÍNDICE
1 – COMPACTAÇÃO DOS SOLOS .................................................................................................................................................................................3
1.1 INTRODUÇÃO............................................................................................................................................................................................................3
1.2 DIFERENÇAS ENTRE COMPACTAÇÃO E ADENSAMENTO ..................................................................................................................................4
1.3 A COMPACTAÇÃO DOS SOLOS..............................................................................................................................................................................4
1.4 ENSAIO NORMAL DE PROCTOR (ABNT NBR 7182) ..............................................................................................................................................5
1.5 CONSIDERAÇÕES SOBRE A CURVA DE COMPACTAÇÃO...................................................................................................................................8
1.6 VALORES TÍPICOS ...................................................................................................................................................................................................9
1.7 MÉTODOS ALTERNATIVOS DE COMPACTAÇÃO ..................................................................................................................................................9
1.8 ENERGIA DE COMPACTAÇÃO ................................................................................................................................................................................9
1.9 ENSAIO DE PROCTOR MODIFICADO E PROCTOR INTERMEDIÁRIO.................................................................................................................10
1.10 INFLUÊNCIA DA ENERGIA DE COMPACTAÇÃO................................................................................................................................................12
1.11 INFLUÊNCIA DO TIPO DE SOLO NA CURVA DE COMPACTAÇÃO ...................................................................................................................13
1.12 INFLUÊNCIA DA COMPACTAÇÃO NA ESTRUTURA DO SOLO ARGILOSO.....................................................................................................14
1.13 CURVA DE RESISTÊNCIA ....................................................................................................................................................................................15
1.14 EQUIPAMENTOS DE CAMPO...............................................................................................................................................................................16
1.15 ESCOLHA DOS EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO.....................................................................................................................................20
1.16 FATORES QUE INFLUEM NA COMPACTAÇÃO NO CAMPO..............................................................................................................................22
1.17 CONTROLE DA COMPACTAÇÃO DO SOLO EM CAMPO...................................................................................................................................26
1.18 ESPECIFICAÇÕES PARA COMPACTAÇÃO ........................................................................................................................................................27
1.19 MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPACTAÇÃO................................................................................................................................................29
1.20 ENSAIO CALIFÓRNIA OU C.B.R. (CALIFÓRNIA BEARING RATIO) ...................................................................................................................32
1.21 REFERÊNCIAS CONSULTADAS ..........................................................................................................................................................................37
1.22 LISTA DE EXERCÍCIOS ............................................................................................................................................................................37

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1 – COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
1.1 INTRODUÇÃO
Muitas vezes na prática da engenharia geotécnica, o solo de um determinado local não
apresenta as condições requeridas pela obra. Ele pode ser pouco resistente, muito compressível ou
apresentar características que deixam a desejar do ponto de vista econômico. Uma das possibilidades é
tentar melhorar as propriedades de engenharia do solo local.
A compactação é um método de estabilização e melhoria do solo através de processo manual
ou mecânico, visando reduzir o volume de vazios do solo. A compactação tem em vista estes dois
aspectos: aumentar a intimidade de contato entre os grãos e tornar o aterro mais homogêneo
melhorando as suas características de resistência, deformabilidade e permeabilidade.
A compactação de um solo é a sua densificação por meio de equipamento mecânico,
geralmente um rolo compactador, embora, em alguns casos, como em pequenas valetas até soquetes
manuais podem ser empregados. Um solo, quando transportado e depositado para a construção de um
aterro, fica num estado relativamente fofo e heterogêneo e, portanto, além de pouco resistente e muito
deformável, apresenta comportamento diferente de local para local.
A compactação é empregada em diversas obras de engenharia, como: aterros para diversas
utilidades, camadas constitutivas dos pavimentos, construção de barragens de terra, preenchimento com
terra do espaço atrás de muros de arrimo e reenchimento das inúmeras valetas que se abrem
diariamente nas ruas das cidades. Os tipos de obra e de solo disponíveis vão ditar o processo de
compactação a ser empregado, a umidade em que o solo deve se encontrar na ocasião e a densidade a
ser atingida.
O início da técnica de compactação é creditada ao engenheiro Ralph Proctor, que, em 1933,
publicou suas observações sobre a compactação de aterros, mostrando ser a compactação função de
quatro variáveis: a) Peso específico seco; b) Umidade; c) Energia de compactação e d) Tipo de solo. A
compactação dos solos tem uma grande importância para as obras geotécnicas, já que através do
processo de compactação consegue-se promover no solo um aumento de sua resistência e uma
diminuição de sua compressibilidade e permeabilidade.

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A tabela abaixo apresenta os vários meios empregados para estabilizar um solo:
MÉTODOS TIPOS
FÍSICOS
Confinamento (solos com atrito)
Pré-consolidação (solos finos argilosos)
Mistura (solo + solo)
Vibroflotação
QUÍMICOS
Sal
Cal
Cimento
Asfalto
MECÂNICOS Compactação
1.2 DIFERENÇAS ENTRE COMPACTAÇÃO E ADENSAMENTO
Pelo processo de compactação, a diminuição dos vazios do solo se dá por expulsão do ar
contido nos seus vazios, de forma diferente do processo de adensamento, onde ocorre a expulsão de
água dos interstícios do solo. As cargas aplicadas quando compactamos o solo são geralmente de
natureza dinâmica e o efeito conseguido é imediato, enquanto que o processo de adensamento é
dependente do tempo (pode levar muitos anos para que ocorra por completo, a depender do tipo de
solo) e as cargas são normalmente estáticas.
COMPACTAÇÃO ADENSAMENTO
- Diminuição dos vazios pela expulsão
de ar.
- Cargas dinâmicas.
- Efeito imediato.
- Diminuição dos vazios pela expulsão
de água dos interstícios do solo.
- Cargas estáticas.
- Efeito: f(solo).
1.3 A COMPACTAÇÃO DOS SOLOS
Aplicando-se uma certa energia de compactação (um certo número de passadas de um
determinado equipamento no campo ou um certo número de golpes de um soquete sobre o solo contido
num molde), a massa específica resultante é função da umidade em que o solo estiver. Quando se
compacta com umidade baixa, o atrito entre partículas é muito alto e não se consegue uma significativa
redução de vazios. Para umidades mais elevadas, a água provoca um certo efeito de lubrificação entre
as partículas, que deslizam entre si, acomodando-se num arranjo mais compacto.
Na compactação, as quantidades de partículas e de água permanecem constantes; o aumento
da massa específica corresponde à eliminação de ar dos vazios. Há, portanto, para a energia aplicada,

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um certo teor de umidade, denominado umidade ótima, que conduz a uma massa específica máxima, ou
uma densidade máxima.
1.4 ENSAIO NORMAL DE PROCTOR (ABNT NBR 7182)
Em 1933, o engenheiro norte-americano Proctor divulgou as primeiras observações sobre
aterros compactados: para uma certa energia de compactação, o peso específico seco do solo é função
de sua umidade. Quando se compacta com umidade baixa, o atrito entre as partículas é muito alto e não
se consegue uma redução significativa dos vazios. Para umidades mais elevadas, a água provoca um
certo efeito de lubrificação entre as partículas, que deslizam entre si, acomodando-se num arranjo mais
compacto. Porém, a partir de certo ponto, o grau de saturação torna-se muito elevado e a compactação
não consegue expulsar o ar existente nos vazios, que se encontra em forma de bolhas oclusas. Dessa
forma não é possível atingir a saturação plena do corpo de prova apenas pelo processo de
compactação. Para cada energia de compactação aplicada, um certo teor de umidade conduz a uma
massa específica máxima. Esse teor de umidade é chamado de teor de umidade ótima.
O ensaio de compactação, universalmente padronizado, provém dos trabalhos de Proctor (por
isso frequentemente chamado de Ensaio de Proctor). No Brasil foi normalizado como Ensaio Normal de
Compactação (NBR 7182/86, ABNT). Os resultados do ensaio de compactação dependem de diversos
fatores. Por exemplo, para um mesmo solo, aumentando-se a energia de compactação, obtém-se
valores menores para a umidade ótima e valores maiores para a densidade máxima. No entanto, quando
o solo se encontra com umidade acima da ótima, a aplicação de uma energia maior tem pouco efeito,
pois não consegue expelir o ar dos vazios. Devido à influência de energia no estado compactado do
solo, a Norma Brasileira contempla, além da energia Normal, outras duas, denominadas Intermediária e
Modificada, para a execução de amostras compactadas. O ensaio também pode ser realizado com
amostras virgens para cada ponto da curva de compactação, sendo esse procedimento imprescindível
quando as partículas são quebradiças, de tal maneira que a amostra para o segundo ponto é diferente
da original pela quebra de grãos.
A estrutura de solos imediatamente após a compactação depende de inúmeros fatores, incluindo
tensões da estrutura pré-existente, umidade, método e energia de compactação. Portanto, suas
características de resistência e permeabilidade, também dependerão destas variáveis.
Procedimentos (Ensaio de Compactação) (Figura 01):
i) Recebimento da amostra deformada / secagem ao ar / solo destorroado e passado na
peneira #4 (4.8mm);
ii) Adiciona-se água e homogeneiza-se a umidade (recomendação: 24hs. de repouso)  1o
ponto da curva;
iii) Prepara-se a amostra para a colocação em cilindro de V=1000cm³ e compacta a amostra
com um soquete de 2500g, caindo de uma altura de  30cm com 3 camadas com 25
golpes;

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iv) Calcula-se h, w% e d  1 ponto da curva
v) Procede-se a 5 ensaios, em geral, e traça-se a Curva de Compactação (os 5 pontos
devem definir realmente a curva de compactação, abrangendo os ramos úmido e seco)
– ver Figura 02.
Figura 01. Ensaio de Compactação (Proctor Normal) (Vargas, 1977; UFBA, 2001)
1000 ml compaction mould

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Figura 02. Curva de Compactação
OBS: Se o ensaio começou, de fato, com umidade 5% abaixo da ótima, e os acréscimos forem
de 2% a cada tentativa, com 5 determinações o ensaio estará concluído (geralmente não são
necessárias mais do que 6 determinações).

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1.5 CONSIDERAÇÕES SOBRE A CURVA DE COMPACTAÇÃO
Com os dados obtidos, desenha-se a curva de compactação, que consiste na representação da
densidade seca em função da umidade, como se mostra na Figura 02, geralmente, associa-se uma reta
aos pontos ascendentes do ramo seco, outra aos pontos descendentes do ramo úmido e unem-se as
duas por uma curva parabólica. Como se justificou anteriormente, a curva define uma densidade seca
máxima, à qual corresponde uma umidade ótima.
No próprio gráfico do ensaio pode-se traçar a curva de saturação que corresponde ao lugar
geométrico dos valores de umidade e densidade seca, estando o solo saturado. Da mesma forma, pode-
se traçar curvas correspondentes a igual grau de saturação. A curva de compactação é definida pela
equação:
wS
S
sw
ws
d



Para solo saturado, S = 1;
wsw
ws
d



Onde:
d – massa específica (ou peso específico) aparente seca do solo;
Gs – densidades dos grãos do solo;
w – massa específica da água (ou peso específico);
e – índice de vazios;
w – teor de umidade.

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O ramo da curva de compactação anterior ao valor de umidade ótima é denominado de “ramo
seco” e o trecho posterior de “ramo úmido” da curva de compactação. No ramo seco, a umidade é baixa,
a água contida nos vazios do solo está sob o efeito capilar e exerce uma função aglutinadora entre as
partículas. À medida que se adiciona água ao solo ocorre a destruição dos benefícios da capilaridade,
tornando-se mais fácil o rearranjo estrutural das partículas. No ramo úmido, a umidade é elevada e a
água se encontra livre na estrutura do solo, absorvendo grande parte da energia de compactação.
1.6 VALORES TÍPICOS
De maneira geral, os solos argilosos apresentam densidades secas baixas e umidade ótimas
elevadas. Solos siltosos apresentam também valores baixos de densidade, frequentemente com curvas
de laboratório bem abatidas. As areias com pedregulhos, bem graduados e pouco argilosos, apresentam
densidades secas máximas elevadas e umidades ótimas baixas.
1.7 MÉTODOS ALTERNATIVOS DE COMPACTAÇÃO
A norma Brasileira de ensaio de compactação prevê as seguintes alternativas de ensaio:
 Ensaio sem reuso do material: é utilizada uma amostra virgem para cada ponto da curva;
 Ensaio sem secagem previa do material: dificulta a homogeneização da umidade. Para
alguns solos a influência da pré-secagem é considerável;
 Ensaio em solo com pedregulho: quando o solo tiver pedregulho a norma NBR 7.182/86
indica que a compactação seja feita num cilindro maior, com 15,24cm de diâmetro e
11,43cm de altura, volume de 2.085 cm3
. Neste caso o solo é compactado em cinco
camadas, aplicando-se 12 golpes por camada, com um soquete mais pesado e com
maior altura de queda do que o anterior (massa de 4,536kg e altura de queda de
47,5cm).
1.8 ENERGIA DE COMPACTAÇÃO
A densidade seca máxima e a umidade ótima determinada no ensaio descrito como Ensaio
Normal de Compactação ou Ensaio Proctor Normal não são índices físicos do solo. Estes valores
dependem da energia aplicada na compactação. Chama-se energia de compactação ou esforço de

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compactação ao trabalho executado, referido a unidade de volume de solo após compactação. A energia
de compactação é dada pela seguinte fórmula:
V
Nc.Ng.H.M
EC 
Sendo:
M – massa do soquete;
H – altura de queda do soquete;
Ng – o número de golpes por camada;
Nc – número de camadas;
V – volume de solo compactado.
1.9 ENSAIO DE PROCTOR MODIFICADO E PROCTOR INTERMEDIÁRIO
O ensaio Modificado utiliza o cilindro de 15,24 cm de diâmetro, 11,43 cm de altura, 2.085 cm3
de
volume, peso do soquete de 4,536 kg e altura de queda de 45,7 cm aplicando-se 55 golpes por camada.
É utilizado nas camadas mais importantes do pavimento, para os quais a melhoria das propriedades do
solo, justifica o emprego de uma maior energia de compactação.
O ensaio denominado Intermediário difere do modificado só pelo número de golpes por camada
que corresponde a 26 golpes por camada, sendo aplicado nas camadas intermediárias do pavimento.
EC = 6 kgf.cm / cm3
(Proctor Normal)
EC = 12,6 kgf.cm / cm3
(Proctor Intermediário)
EC = 25 kgf.cm / cm3
(Proctor Modificado)
 Ensaio de Proctor Intermediário (PI) e Proctor Modificado (PM)  surgimento devido a novos
equipamentos de campo de grande porte, com possibilidade de se elevar a energia de compactação e
capazes de implementar uma maior velocidade na construção de aterro.
Características ABNT (PN) AASHO (PM) DNER M.48 (PM) AASHTO
Peso do soquete (kgf) 2,5 4,54 4,54 4,54
Altura de queda (cm) 30,5 45,72 45,72 45,72
Número de camadas – n 3 5 5 5
No
de golpes por camada – N 25 25 26 55
Vol. Cilindro (cm3
) 1000 911 2160 2160
Energia de Compactação - EC
(kgf.cm/cm3
)
5,72 27,18 12,19 26,13

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Comparação dos equipamentos utilizados no ensaio Proctor.
Corpos de prova do ensaio Proctor.
Equipamento de
Proctor Modificado
Equipamento de
Proctor Normal
Ensaio de Proctor
Normal
Ensaio de Proctor
Modificado

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1.10 INFLUÊNCIA DA ENERGIA DE COMPACTAÇÃO
A medida que se aumenta a energia de compactação, há uma redução do teor de umidade
ótimo e uma elevação do valor do peso específico seco máximo. O gráfico abaixo mostra a influência da
energia de compactação no teor de umidade ótimo wótimo e no peso específico seco máximo dmáx.
Tendo em vista o surgimento de novos equipamentos de campo, de grande porte, com
possibilidade de elevar a energia de compactação e capazes de implementar uma maior velocidade na
construção de aterros, houve a necessidade de se criar em laboratório ensaios com maiores energias
que a do Proctor Normal. As energias de compactação usuais são de 6kgf/cm3
para o Proctor Normal,
12,6 kgf/cm3
para o Proctor Intermediário e 25 kgf/cm3
para o Proctor Modificado.
Influência da energia de compactação - curva dmáx e wót

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1.11 INFLUÊNCIA DO TIPO DE SOLO NA CURVA DE COMPACTAÇÃO
Figura: UFBA (2001)

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1.12 INFLUÊNCIA DA COMPACTAÇÃO NA ESTRUTURA DO SOLO ARGILOSO

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1.13 CURVA DE RESISTÊNCIA
A compactação do solo deve proporcionar a este, para a energia de compactação adotada, a
maior resistência estável possível. O gráfico da figura 04 apresenta a variação da resistência do solo,
obtida por meio de um ensaio de penetração realizado com uma agulha Proctor, em função de sua
umidade de compactação. Conforme se pode observar, quanto maior a umidade menor a resistência do
solo.
Os solos não devem ser compactados abaixo da umidade ótima, por que ela corresponde a
umidade que fornece estabilidade ao solo. Não basta que o solo adquira boas propriedades de
resistência e deformação, elas devem permanecer durante todo o tempo de vida útil da obra.
Conforme se pode notar do gráfico, caso o solo fosse compactado com umidade inferior a ótima
ele iria apresentar resistência superior àquela obtida quando da compactação no teor de umidade ótimo,
contudo este solo poderia vir a saturar em campo (em virtude do período de fortes chuvas) vindo
alcançar uma umidade correspondente a curva de saturação do solo, para o qual o solo apresenta valor
de resistência praticamente nulo. No caso do solo ser compactado na umidade ótima, o valor de sua
resistência cairia um pouco, estando o mesmo ainda a apresentar características de resistência
razoáveis.
Curva de Resistência, compactação e índice de vazios

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1.14 EQUIPAMENTOS DE CAMPO
Os princípios que estabelecem a compactação dos solos no campo são essencialmente os
mesmos discutidos anteriormente para os ensaios em laboratórios. Assim, os valores de peso específico
seco máximo obtidos são fundamentalmente função do tipo do solo, da quantidade de água utilizada e
da energia específica aplicada pelo equipamento que será utilizado, a qual depende do tipo e peso do
equipamento e do número de passadas sucessivas aplicadas.
A energia de compactação no campo pode ser aplicada, como em laboratório, de três maneiras
diferentes: por meios de esforços de pressão, impacto, vibração ou por uma combinação destes. Os
processos de compactação de campo geralmente combinam a vibração com a pressão, já que a
vibração utilizada isoladamente se mostra pouco eficiente, sendo a pressão necessária para diminuir,
com maior eficácia, o volume de vazios interpartículas do solo.
Os equipamentos de compactação são divididos em três categorias: os soquetes mecânicos; os
rolos estáticos e os rolos vibratórios.
SOQUETES
São compactadores de impacto utilizados em locais de difícil acesso para os rolos
compressores, como em valas, trincheiras, etc. Possuem peso mínimo de 15Kgf, podendo ser manuais
ou mecânicos (sapos). A camada compactada deve ter 10 a 15cm para o caso dos solos finos e em
torno de 15cm para o caso dos solos grossos.

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ROLOS ESTÁTICOS
Os rolos estáticos compreendem os rolos pé-de-carneiro, os rolos lisos de roda de aço e os rolos
pneumáticos.
PÉ-DE-CARNEIRO
Os rolos pé-de-carneiro são constituídos por cilindros metálicos com protuberâncias (patas)
solidarizadas, em forma tronco-cônica e com altura de aproximadamente de 20cm. Podem ser alto
propulsivos ou arrastados por trator. É indicado na compactação de outros tipos de solo que não a areia
e promove um grande entrosamento entre as camadas compactadas.
A camada compactada possui geralmente 15cm, com número de passadas variando entre 4 e 6
para solos finos e de 6 e 8 para solos grossos. A Figura abaixo ilustra um rolo compactador do tipo pé-
de-carneiro.
As características que afetam a desempenho dos rolos pé-de-carneiro são a pressão de contato,
a área de contato de cada pé, o número de passadas por cobertura e estes elementos dependem do
peso total do rolo, o número de pés em contato com o solo e do número de pés por tambor.
Rolo Pé-de-Carneiro
ROLO LISO
Trata-se de um cilindro oco de aço, podendo ser preenchido por areia úmida ou água, a fim de
que seja aumentada a pressão aplicada. São usados em bases de estradas, em capeamentos e são
indicados para solos arenosos, pedregulhos e pedra britada, lançados em espessuras inferiores a 15cm.

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Este tipo de rolo compacta bem camadas finas de 5 a 15cm com 4 a 5 passadas. Os rolos lisos
possuem pesos de 1 a 20t e frequentemente são utilizados para o acabamento superficial das camadas
compactadas. Para a compactação de solos finos utilizam-se rolos com três rodas com pesos em torno
de 7t para materiais de baixa plasticidade e 10t, para materiais de alta plasticidade. A Figura abaixo
ilustra um rolo compactador do tipo liso.
Os rolos lisos possuem certas desvantagens como, pequena área de contato e em solos mole
afunda demasiadamente dificultando a tração.
Rolo Liso
ROLO PNEUMÁTICO
Os rolos pneumáticos são eficientes na compactação de capas asfálticas, bases e subbases de
estradas e indicados para solos de granulação fina e arenosa. Os rolos pneumáticos podem ser
utilizados em camadas de até 40 cm e possuem área de contato variável, função da pressão nos pneus
e do peso do equipamento.
Pode-se usar rolos com cargas elevadas obtendo-se bons resultados. Neste caso, muito cuidado
deve ser tomado no sentido de se evitar a ruptura do solo. A Figura a seguir ilustra um rolo pneumático

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Rolo Pneumático
ROLOS VIBRATÓRIOS
Nos rolos vibratórios, a frequência da vibração influi de maneira extraordinária no processo de
compactação do solo. São utilizados eficientemente na compactação de solos granulares (areias), onde
os rolos pneumáticos ou pé-de-carneiro não atuam com eficiência. Este tipo de rolo quando não são
usados corretamente produzem super compactação. A espessura máxima da camada é de 15cm. O rolo
vibratório pode ser visto na figura abaixo.
Rolo Vibratório

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1.15 ESCOLHA DOS EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO
a) Solos Coesivos
Nos solos coesivos há uma parcela preponderante de partículas finas e muito finas (silte e
argila), nas quais as forças de coesão desempenham papel muito importante, sendo indicado a utilização
de rolos pé-de-carneiro e os rolos conjugados.
b) Solos Granulares
Nos solos granulares há pouca ou nenhuma coesão entre os grãos existindo, entretanto atrito
interno entre os grãos existindo, entretanto atrito interno entre eles, sendo indicado a utilização rolo liso
vibratório.
c) Mistura de Solos
Nos solos misturados encontra-se materiais coesivos e granulares em porções diversas, não
apresenta característica típica nem de solo coesivo nem de solo granular, sendo indicado a utilização de
pé-de-carneiro vibratório
d) Mistura de argila, silte e areia
Rolo pneumático com rodas oscilantes.
e) Qualquer tipo de solo
Rolo pneumático pesado, com pneus de grande diâmetro e largura.
Em resumo:
Para o adensamento de areias e materiais granulares, é preferível o efeito dinâmico da vibração.
Até pressões de 0,5 a 1 kg/cm2
(na profundidade mais desfavorável), aplicadas com placas vibratórias,
são suficientes, trabalhando em camadas de até 50 cm.
Nos solos argilosos, a compactação é obtida principalmente pelo efeito da compressão e
cisalhamento, com a vibração exercendo pouco efeito sobre o aumento de densidade, tanto menor
quanto maior for a coesão do material. Vale dizer que quanto maior a coesão do solo, maior deverá ser
a pressão aplicada pelo rolo. Estas variam, geralmente, de 3 a 5 kg/cm2
na profundidade mais
desfavorável da camada. O equipamento ideal de compactação é o rolo pé-de-carneiro, de elevado
peso próprio, que produz efeito de amassamento aliado à grande pressão estática. Nestes solos, uma
compactação feita fora da umidade ótima é desastrosa.
Nos solos misturados, ou misturas de solos, é mais difícil prever com segurança qual o
equipamento de compactação que dará os melhores resultados. Os rolos combinados, como pés-de-
carneiro vibratórios, autopropelidos e de grande peso atingem ampla faixa de solos, como os argilo-
siltosos, siltosos, silto-arenosos, etc., o mesmo acontecendo com os rolos de pneus pesados, e com

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grande pressão nos pneus, ou os rolos mais leves com pneus oscilantes (estes últimos são melhores
quando predomina a areia nas misturas).
Por essa razão se executam PISTAS EXPERIMENTAIS para testar o equipamento ideal para
cada solo, e obter os outros parâmetros que influem no processo, como ESPESSURA DA CAMADA
SOLTA, NÚMERO DE PASSADAS, VELOCIDADE DO EQUIPAMENTO, UMIDADE, PESO DO
LASTRO, etc. O gráfico e a tabela que se seguem são apenas indicações, uma orientação geral para os
tipos de compactadores mais frequentemente usados conforme os tipos de solo.
SOLOS COESIVOS SOLOS GRANULARES
100 %
ARGILA
SILTE
MISTURAS
(Argila+silte+areia)
100 %
AREIA
PEDRAS
CARACTERÍSTICAS
Peso estático e
amassamento
Peso estático e vibração
Vibração
Peso estático e
amassamento
Amassamento
Peso estático
Peso estático,
amassamento , vibração,
impacto
pé de carneiro
pé de carneiro vibratório (padfoot)
rolo liso vibratório
rolo pneus leve
rolo pneus, pesado, rodas de grande diâmetro
rolo liso metálico estático (3 rodas)
rolo de grade ou malha
rolo de placas
rolos combinados: padfoot vibratório pesado, autopropelido

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ESCOLHA DO ROLO COMPACTADOR
TIPO DE ROLO
PESO MÁXIMO
(toneladas)
ESPESSURA
MÁXIMA APÓS
COMPACTAÇÃO
UNIFORMIDADE
DA CAMADA
TIPO DE SOLO
Pé de carneiro
estático
20 40 cm Boa Argilas e siltes
Pé de carneiro
vibratório
30 40 cm Boa
Misturas de areia
com silte e argila
Pneumático leve 15 15 cm Boa
Misturas de areia
com silte e argila
Pneumático
pesado
35 35 cm Muito boa Praticamente todos
Vibratório com
rodas metálicas
lisas
30 50 cm Muito boa
Areias, cascalhos,
material granular
Liso metálico
estático, 3 rodas
20 10 cm Regular
Materiais
granulares, brita
Rolo de
grade(malha)
20 20 cm Boa
Materiais
granulares ou em
blocos
Combinados 20 20 cm Boa Praticamente todos
1.16 FATORES QUE INFLUEM NA COMPACTAÇÃO NO CAMPO
ENERGIA DE COMPACTAÇÃO:
Para obter maiores graus de adensamento, deve-se PELA ORDEM, tentar:
 Aumentar o peso (P) do rolo;
 Aumentar o número (N) de passadas ;
 Diminuir a velocidade (v) do equipamento de compactação ;
 Reduzir a espessura (e) da camada .
NUMERO DE PASSADAS:
O grau de compactação aumenta substancialmente nas primeiras passadas, e as seguintes não
contribuem significativamente para essa elevação. Além disso, resultados experimentais indicam que um
número excessivo de passadas produz super compactação superficial, principalmente em se tratando de
rolo vibratório. Isto é: insistir em aumentar o número de passadas pode produzir perda no grau de
compactação, por destruição de uma estrutura que acabou de ser formada, além de perda de produção
e desgaste excessivo do equipamento, principalmente por impacto em superfície já endurecida.
Geralmente é preferível aumentar o peso e/ou diminuir a velocidade, e adotar número de
passadas entre 6 e 12 .
)
.
.
(
ev
NP
fE 

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ESPESSURA DA CAMADA:
Razões econômicas fazem preferir que a espessura seja a maior possível. Mas características
do material, tipo de equipamento e finalidade do aterro são fatores que devem predominar.
Equipamentos diversos exigem espessuras de camada diferentes. A tabela “Escolha do rolo
compactador”, vista anteriormente, é uma orientação inicial, devendo a escolha levar em consideração
os demais fatores. Geralmente se adotam espessuras menores que as máximos, para garantir
compactação uniforme em toda a altura da camada. Em obras rodoviárias, fixa-se em 30 cm a
espessura máxima compactada de uma camada, após compactação, aconselhando-se como normal 20
cm, para garantir a homogeneidade. Para materiais granulares, recomenda-se no máximo 20 cm
compactados. Resultados obtidos com aterros experimentais podem modificar tais especificações.
HOMOGENEIZAÇÃO DA CAMADA:
Feita com motoniveladoras, grades e arados especiais, a camada solta deve estar bem
pulverizada, sem torrões muito secos, blocos ou fragmentos de rocha, antes da compactação,
principalmente se for necessário aumentar o teor de umidade.
VELOCIDADE DE ROLAGEM:
A movimentação dos pé-de-carneiro em baixa velocidade acarreta maior esforço de
compactação, mas a medida que a parte inferior da camada se adensa, a velocidade aumenta
naturalmente. A velocidade de um rolo compactador é função da potência do trator, já que são
necessários cerca de 250 kg de força tratora por tonelada de peso para vencer a resistência à rolagem,
no caso de material solto. Ao início, usar 1ª marcha, mas a medida que o solo se adensa, passamos à
segunda marcha. Rolos pneumáticos admitem velocidades da ordem de 10 a 15 km/h, rolos pé-de-
carneiro 5 a 10 km/h e vibratórios de 3 a 4 km/h. Aos primeiros são recomendadas essas velocidades
maiores, porque as ações dinâmicas oriundas do seu grande peso acusam os pontos fracos de
compactação, principalmente quando esta é feita em umidade superior à ótima (aparecem borrachudos).
A baixa velocidade recomendada para o equipamento vibratório permite a compactação com menor
número de passadas, pelo efeito mais intenso das vibrações.
INFLUÊNCIA DA AMPLITUDE E FREQÜÊNCIA DAS VIBRAÇÕES:
A freqüência recomendada é de 1500 a 3000 vibrações por minuto, mas alteração entre esses
valores altera pouco o efeito da compactação. Já a amplitude aumentada causa sensível aumento no
grau de compactação, para todas as frequências pois acrescenta ao peso do rolo vibratório o efeito de
impacto.
INFLUÊNCIA DA FORMA DAS PATAS (VARIAÇÕES DO PÉ-DE-CARNEIRO):
A observação sobre o efeito da amplitude, no caso anterior, levou ao desenvolvimento de novos
desenhos de patas para produzir impacto (tamping), em compactadores autopropelidos com velocidades

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maiores. A experimentação permite definir a velocidade que produza melhor compactação para o
conjunto formado pelo solo e pelo rolo propulsor.
Para alguns solos e usos, podem ser obtidas características indesejáveis, principalmente com
respeito à homogeneização da camada. Outros desenhos de patas também alteram a produção do rolo
compactador.

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1.17 CONTROLE DA COMPACTAÇÃO DO SOLO EM CAMPO
Atenção para os seguintes aspectos:
 Tipo de solo
 Espessura da camada (não exceder 30cm, camada compactada < 20cm)
 Entrosamento entre as camadas
 Número de passadas – f (solo, equipamento disponível).
Em geral de 8 a 12. Com 15 passadas  revisar especificações
 Tipo de equipamento
 Umidade do solo (mais próximo da wot)
 Grau de compactação alcançado
Assim alguns cuidados devem ser tomados:
 A espessura da camada lançada não deve exceder a 30cm, sendo que a espessura da
camada compactada deverá ser menor que 20cm.
 Deve-se realizar a manutenção da umidade do solo o mais próximo possível da umidade
ótima.
 Deve-se garantir a homogeneização do solo a ser lançado, tanto no que se refere à
umidade quanto ao material.
Na prática, o procedimento usual de controle de compactação é o seguinte:
 Coletam-se amostras de solo da área de empréstimo e efetua-se em laboratório o
ensaio de compactação. Obtêm-se a curva de compactação e daí os valores de peso
específico seco máximo e o teor de umidade ótimo do solo.
 No campo, à proporção em que o aterro for sendo executado, deve-se verificar, para
cada camada compactada, qual o teor de umidade empregado e compará-lo com a
umidade ótima determinada em laboratório. Este valor deve atender a seguinte
especificação: wcampo – 2% Wótima  wcampo + 2%.
 Determina-se também o peso específico seco do solo no campo, comparando-o com o
obtido no laboratório. Define-se então o grau de compactação do solo, dado pela razão
entre os pesos específicos secos de campo e de laboratório (GC = d campo/ dmáx) x100.
Deve-se obter sempre valores de grau de compactação superiores a 95%.
 Caso estas especificações não sejam atendidas, o solo terá de ser revolvido, e uma
nova compactação deverá ser efetuada.

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1.18 ESPECIFICAÇÕES PARA COMPACTAÇÃO
O projeto, normalmente, fixa apenas o peso específico a ser atingido com o solo utilizado, sendo
definido à partir dele o Grau de Compactação (GC) e a tolerância em torno de GC. Cabe à fiscalização e
ao executor a determinação dos parâmetros que permitam atingí-lo com uma compactação bem feita, e
de forma econômica.
O Grau de compactação é definido por GC = (d campo/ dmáx) x100
Onde d campo é a massa específica seca obtida in situ, e dmáx é a massa específica seca máxima
obtida em laboratório, no ensaio de Proctor, para a energia especificada.
As especificações gerais do DNER exigem que GC% atinja 95% até 60 cm abaixo do greide, e
100 % nos últimos 60 cm de aterro, com compactação feita na umidade ótima, com uma variação
admissível de  3 % , e espessura das camadas após o adensamento entre 20 e 30 cm. Quanto à
qualidade dos materiais, que deverão ser evitados solos com CBR < 2, e com expansão maior que 4%,
porem estudos recentes, voltados para as características especiais dos solos tropicais, podem vir a
modificar a exigência sobre o valor do CBR. Algumas especificações relacionam o grau de compactação
ao Proctor normal (AASHO T-99-57), e ao Proctor modificado (AASHO T-180-57). Quando nas estradas
se prevê tráfego pesado com altas cargas por eixo, e freqüência elevada de solicitações, procura-se
aumentar o grau de compactação. Nos solos argilosos, quando desejadas densidades elevadas, deve-
se prescrever o Proctor modificado, e execução com equipamentos pesados que aliem pressão estática
com amassamento (por exemplo, pneumáticos oscilantes pesados).
Graus de compactação recomendados:
FINALIDADE RECOMENDAÇÃO
Aterro rodoviário 90-95% do Proctor modificado (topo do aterro,60 cm)
95-100 % do Proctor normal
Barragens de terra 95-100 % do Proctor modificado
Aterros sob fundação de prédios 90-95% do Proctor modificado(topo do aterro)
95-100 % do Proctor normal
Camadas de base de pavimentos 95-100 % do Proctor modificado
A rolagem deve ser feita longitudinalmente, dos bordos para o eixo, e com superposição de – no
mínimo 20 cm entre duas rolagens consecutivas.

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OBS: REGRAS BÁSICAS NO SERVIÇO DE COMPACTAÇÃO NO CAMPO:
i) Iniciar o aterro nas cotas mais baixas, em camadas horizontais;
ii) Prever caimento lateral, para rápido escoamento de água de chuva;
iii) Escalonar ou zonear praças de trabalho, onde as três etapas do trabalho de aterro não
se atrapalhem : enquanto em uma praça é feito o descarregamento de material, em
outra está sendo espalhado na espessura prevista para compactação, outra está sendo
compactada.
Descarga ou lançamento Espalhamento Compactação
Não significa que haja apenas três praças: outras podem estar já com seu grau de compactação
aprovado pela fiscalização, sendo gradeadas para execução da próxima camada, ou terem repetições,
como alternativa para algum acúmulo momentâneo de equipamentos ou de serviços. O aleatório, em
uma obra, é completamente previsível: uma máquina que quebra, chuva imprevista, devem conduzir à
ações alternativas para as quais os encarregados estejam previamente treinados;
iv) A situação mais sensível à um chuva é quando o material está espalhado e pulverizado,
antes da compactação, pois uma pancada de chuva poderia transformá-lo num mar de
lama. Na possibilidade desta ocorrência, a camada deverá ser “SELADA”, isto é, ser
rapidamente compactada com rolos lisos ou equipamento de pneus para que seu topo
seja adensado e tornado impermeável. Uma vez que a camada já possui um caimento,
a água de chuva escorre sem penetrar na camada, e a secagem posterior é rápida, por
escarificação e gradeamento. Se não, , a camada encharcada deverá ser totalmente
removido para bota-fora antes do prosseguimento dos serviços.
v) Durante a execução do aterro, as beiradas devem ser mantidas
mais altas, o que aumenta a segurança. Isto parece
contradizer o exposto nos itens (b) e (d), mas tais

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beiradas podem ser rapidamente removidas com tratores e motoniveladoras. Essas
beiradas sempre devem ser removidas ao final da jornada de trabalho;
vi) Os trajetos dos equipamentos de transporte sobre o aterro devem permitir uma descarga
segura e boa compactação, com o mínimo de resistência ao rolamento, que poderia
provocar a paralisação de uma unidade transportadora. Assim, esses trajetos devem
ser continuamente reajustados de modo a nunca passarem por uma praça de
compactação ou espalhamento, por exemplo.
vii) Os taludes dos aterros, principalmente os de grande altura, geralmente ficam mal
compactados, pois os rolos compactadores não atuam bem nas
beiradas, ou estas recebem menos passadas. Fica então uma
faixa lateral mal compactada de 30 a 50 cm, que poderia
produzir uma superfície de escorregamento, com
conseqüente ruptura. Embora seja um serviço
difícil, é preciso compactar a superfície da saia
de aterro, após o acerto final. Isto pode ser
conseguido com pequenos rolos compactadores tracionados por guincho acoplado à
tratores.
viii)Nunca executar uma compactação em umidade diferente da ótima.
O empreiteiro que o faz, perde por consumir combustível em excesso, além de arriscar-se a ter a
camada recusada, e ser obrigado a: arrancar, corrigir a umidade, homogeneizar, espalhar e compactar
novamente, sem ser pago por isso. As raras exceções a esta regra serão mencionadas adiante apenas
com o objetivo de chamar a atenção do futuro engenheiro para a necessidade de manter sua mente
aberta, e estar sempre pronto à ousar experimentar, atualizar-se sempre em sua profissão e criar novas
técnicas. Principalmente, a função do engenheiro é engenhar soluções para problemas, criar técnicas e
rotinas, executar e construir e melhorar o mundo e as condições de vida.
1.19 MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPACTAÇÃO
DETERMINAÇÃO DA UMIDADE
O processo mais usado na construção de estradas é o do “Speedy Moisture Test”, já estudado
em Mecânica dos Solos. Principalmente no trabalho com solos finos, necessita calibração por
comparação com o método da estufa. Há que tomar cuidado com os erros de zeragem, temperaturas
muito diferentes de 20ºC, etc.

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DETERMINAÇÃO DO GRAU DE COMPACTAÇÃO (GC)
Depende da determinação da massa específica aparente “in situ”. O método eleito é função do
tipo de solo compactado, como já estudado em Mecânica dos Solos. Os mais utilizados são o do óleo
grosso, do frasco de areia, do cilindro de cravação. O primeiro, no caso de solos coesivos com
pedregulho, o segundo em qualquer caso, o terceiro quando os solos apresentam coesão e não tem
pedregulhos.
 Procedimento usual de controle da compactação
i) Amostra coletada da área de empréstimo
 Ensaio de Compactação no Laboratório: d máx. e wot
ii) No campo, em cada camada compactada, atender:
wcampo – 2% < wot < wcampo + 2%
wcampo  aparelho Speedy
iii) Determina-se d campo (por Frasco de Areia) e define-se GC

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Ferramentas para obtenção de d campo (Frasco de Areia)
Ensaio de Frasco de Areia
Grau de Compactação: 100
.)(
)(
x
lab
campo
GC
d
d


 , sempre > 95%

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iv) Se as especificações não forem atendidas  solo revolvido e uma nova compactação deverá
ser efetuada.
 Outra forma de controle da compactação:
 Cravação da Agulha de Proctor
1.20 ENSAIO CALIFÓRNIA OU C.B.R. (CALIFÓRNIA BEARING RATIO)
Este ensaio, de grande valor na técnica rodoviária, é a base do conhecido método de
dimensionamento de pavimentos flexíveis, introduzido por Porter, em 1929 e, ainda hoje, muito utilizado.
O ensaio C.B.R tem como objetivo estimar a resistência de um solo compactado para sua
utilização em bases, sub-bases e sub-leitos de pavimentos.
A sequência do ensaio, no laboratório, é a seguinte:
− determinação da umidade ótima e do peso específico aparente seco máximo (ensaio de
compactação);
− determinação das propriedades expansivas do material;
− determinação do índice de suporte Califórnia (I.S.C) ou C.B.R.
O procedimento do ensaio consiste na determinação de uma relação carga-penetração (mede-
se a resistência à penetração mediante ao puncionamento, na face superior da amostra) de uma haste
de seção transversal circular de área igual a 19,35 cm2
, que atua em uma amostra de solo, compactada
à umidade ótima e densidade máxima (o solo é compactado em cinco camadas, 55 golpes por camada,
peso de 4,5 kg e altura de queda de 45 cm), com uma velocidade de carga de 0,05” (1,27 mm/min).
Este procedimento é executado após a amostra ficar por 4 dias inundada, sob uma pressão de
4,5 kg, a fim de procurar-se atingir o grau de saturação, e por meio de um defletômetro verificar a
expansão da amostra devido à absorção de água. A cada 24 horas, durante 4 dias, fazem-se leituras no
defletômetro, observando-se, assim, a expansão do material. As expansões progressivas, assim como a
expansão total ao fim de 4 dias, são referidas em porcentagem da altura inicial do corpo de prova.
Durante o ensaio de penetração a deformação é medida por meio de um defletômetro fixo no
pistão e apoiado no cilindro recipiente da amostra. A Figura a seguir mostra a prensa para determinação
do Índice de Suporte Califórnia e o cilindro de moldagem do solo. Tendo em vista a velocidade de
penetração mencionada, a correspondência entre as deformações e os tempos. As cargas
correspondentes são determinadas através das leituras em um anel dinamométrico, que compõe o
aparelho. Por meio destas leituras e da curva de aferição do anel, conhecem-se as cargas atuantes no
pistão, as quais, divididas pela sua área, fornecerão as pressões aplicadas à amostra. Traça-se, a
seguir, a curva pressão-penetração.
As pressões, assim obtidas, expressam em porcentagens das pressões padrões (resistência de
uma brita graduada) denominam-se índices de suporte Califórnia (I.S.C.) ou índices californianos de

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capacidade de carga (C.B.R.). Portanto o I.S.C. empregado é o correspondente à penetração de 2,54mm
(0,1”), a menos que o índice para 5,08mm (0,2”) seja maior, caso em que este será adotado.
De acordo com as Especificações do D.N.E.R., considera-se que os sub-leitos bons tenham
expansões menores que 3% e que os materiais para sub-bases tenham-nas menores que 2% e, para
bases, menores que 0,5%. A Tabela abaixo apresenta as especificações referentes ao índice de grupo
(IG), limite de liquidez (LL), índice de plasticidade (LP) e índice de suporte Califórnia (I.S.C.) para a
utilização dos materiais pelo D.N.E.R.
Especificações do D.N.E.R.
IG
LL
(ligante)
IP (ligante) I.S.C.
Sub-greide (sub-leito) estabilizado ou
compactado
≥ 0 - -
> 20
Sub-base 0 - - > 20
Base 0 < 25 < 6 > 40 - 60

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Índice de Suporte Califórnia (ISC) – RESUMO:
 Base para dimensionamento de pavimentos flexíveis
 Visa determinar as propriedades expansivas do material e o Índice de Suporte Califórnia
(ISC) ou CBR (California Bearing Ratio). Caracterizar a resistência do solo compactado à penetração.
Procedimentos – em laboratório:
 Ensaio de compactação  wot e d máx (Energia do PM)
 Determinação das propriedades expansivas do material (Ensaio de Expansão)
 Extensômetro: determinação das medidas de expansão sofridas pelo solo por absorção de água
 P = 4,5kgf (simula a carga do pavimento)
 C.P. submerso por 4 dias. Leituras de 24 em 24 horas
Molda-se um corpo de prova (CP) com a wot e d máx colocando-se sobre a amostra um papel
filtro e um disco perfurado, com uma sobre carga que simula o peso do pavimento. Imerge-se o cilindro
com a amostra compactada em água durante 4 dias, fazendo leituras num extensômetro a cada 24 horas
observando-se a expansão do material por absorção de água. As expansões progressivas bem como a
final são referidas em percentual da altura inicial do CP.
100. 


Hi
H
Exp
Especificações:
Subleitos: Expansão < 3%
Subbases: Expansão < 2%
 Determinação do ISC ou CBR (Ensaio de Penetração)
Após imersão do CP esse é retirado da câmara úmida retirando-se o disco perfurado, mas
mantendo as sobrecargas.
O CP é levado à prensa de CBR fazendo-se leituras num anel dinamométrico para deformações
pré-fixadas.
Trata-se gráfico Penetração x Pressão, corrigindo a curva caso haja inflexão no início desta.
Esta curva é comparada com uma curva padrão estabelecida para pressões correspondentes a
deformações pré-estabelecidas obtidos quando se realiza o ensaio na brita padrão, que tem CBR =
100%.

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O ISC ou CBR da amostra é obtido comparando-se as pressões corrigidas e padrão para as
penetrações de 0,1" (2,54mm) e 0,2” (5,08mm), tornando-se o maior dos valores obtidos.
)''2,0''1,0(
)''2,0''1,0(
)(
ouP
ouP
ISCCBR
padrão
corrigida

CORRELAÇÃO DO CBR COM OUTROS CLASSIFICADORES
O CBR será calculado, para o mesmo padrão de carga e penetração (1.000 psi e 1.500 psi, para
0,1” e 0,2”, respectivamente), adotando-se o maior dos valores encontrados.
Determinação do I.S.C. (UFBA, 2001)
Equipamento utilizado na determinação do I.S.C.
ou CBR (Vargas, 1977)

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Correlação do CBR com outros classificadores. As Tabelas abaixo mostram, respectivamente,
correlações entre o CBR e a Classificação de solos da H.R.B. e do CBR e a classificação Unificada de
Solos. Em ambas, nota-se claramente a influência dos solos granulares na obtenção de valores elevados
do CBR; inversamente, os solos finos, siltes e argilas oferecem os valores mais baixos da escala, valores
esses que, pela influência de matéria orgânica, chegam aos mínimos.
Correlação provável entre C.B.R. e Classificação H. R. B.
Solo
(Classificação H. R. B.)
CBR provável
(%)
A-1-a 40 a 80 (ou mais)
A-1-b 20 a 80 (ou mais)
A-2-4 e A-2-5 25 a 80 (ou mais)
A-2-6 e A-2-7 12 a 30
A-3 15 a 40
A-4 4 a 25
A-5 2 (ou menos) a 10
A-6 e A-7 2 (ou menos) a 5
Correlação provável entre C.B.R. e Classificação Unificada
Solo
(Classificação H. R. B.)
CBR provável
(%)
GW 40 a 80 (ou mais)
GP 30 a 60 (ou mais)
GM 20 a 60 (ou mais)
GC e SW 20 a 40
SP e SM 10 a 40
SC 5 a 20
ML, CL e CH 2 (ou menos) a 15
MH 2 (ou menos) a 5
OL e OH 2 (ou menos) a 5

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1.21 REFERÊNCIAS CONSULTADAS
AGDA. Mecânica dos Solos I. Notas de aula, 2000.
ALMEIDA, G. C. P. Construção de Estradas II. Notas de aula, 2000.
DAS, BRAJA M.. Fundamentos de engenharia geotécnica. São Paulo: Thompson Learning,
2007.
De LIMA, M. J. C. P. A. Mecânica dos Solos – Volume 1. IME. Curso de Fortificação e
Construção. 2005.
PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos. 2a
Edição. Ed. Oficina de Textos, São
Paulo, 2002. 355p.
RIBEIRO, S. G. S. Mecânica dos Solos Essencial. Curso GeoFast. 2007.
SAYÃO, A.S.F.J. Mecânica dos Solos II. Notas de aula, 2000.
1.22 LISTA DE EXERCÍCIOS
1) Fale o que você sabe sobre o ensaio de compactação: Suas finalidades, procedimentos de
execução em laboratório e em campo, energia de compactação, forma da curva de compactação
em campo.
2) Desenhar uma curva de compactação típica, em conjunto com a curva de saturação de 100%.
Mostrar esquematicamente a influência do tipo de solo e da energia de compactação nas curvas
de compactação dos solos.
3) Falar dos principais equipamentos de compactação em campo, citando suas principais
características e para que solos são mais indicados. Relate algumas variáveis que influenciam
na energia de compactação.
4) Descreva dos procedimentos adotados na realização de um ensaio de CBR. Fale sobre as suas
finalidades básicas. Mostre como é obtido o ISC (Índice de Suporte Califórnia).
5) Desenhe esquematicamente, em um mesmo gráfico, curvas de compactação obtidas para dois
solos classificados com SW e CH, falando o porquê das diferenças obtidas.
6) Num ensaio de compactação de Proctor (laboratório) foram obtidos os seguintes valores:
w% 9,8 12,6 15,6 18,1 22,4
d (kN/m3
) 15,9 18,8 18,5 17,5 15,6

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0
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Desenhar a curva d = f (w), determinando a umidade ótima (wot) e o peso específico máximo (d
máx) – Sugestão: Fazer em escala.
Sabendo-se que a camada de solo compactado apresentou os seguintes valores de controle no
campo:
Densidade úmida = 18,9kN/m3
Teor de Umidade = 14,5%
E que as especificações técnicas exigem um Grau de Compactação mínimo de 95% e desvio de
umidade ± 2%, pergunta-se:
Pode a camada compactada ser liberada para a continuação dos serviços de campo? Por que?
7) Disserte sobre os fatores que influenciam a Compatação no Campo.
8) Considere um solo com baixo conteúdo orgânico, Gs = 2,54. Calcule e trace o gráfico da
variação de d máx (kg/m3
) em relação à w (%), com w variando de 5% a 20%. (COM
RESOLUCÃO)
Solução
Gs = 2,54
γw = 1,0g/cm3
= 9,8kN/ m3

REV.
0
FOLHA:
39 de 48
15,00
16,00
17,00
18,00
19,00
20,00
21,00
22,00
23,00
0% 5% 10% 15% 20% 25%
Teor de Umidade w (%)
PesoEspecíficoSecoyd(kg/m3)
9) O teor de umidade in situ de um solo é de 16% e o peso específico úmido é de 17,3kN/m3
. O
peso específico relativo dos sólidos do solo é 2,7. O solo deverá ser escavado e transportado
para um canteiro de obras para utilização em um aterro compactado. Caso as especificações
requeiram que o solo seja compactado com um peso específico seco mínimo de 18,1kN/ m3
com o mesmo teor de umidade de 16%, quantos metros cúbicos de solo deverão ser retirados
da área de empréstimo para um aterro compactado de 2.000m3
? (COM RESOLUÇÃO)
Solução:
Como o solo in situ na situação 1 será transportado para um aterro e será compactado conforme
a situação 2.
w
d


1
2
2


)1(22 wd  
)16,01(1,182 
3
2 /996,20 mkN
O peso do solo será o mesmo nas duas situações, portanto:

REV.
0
FOLHA:
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21 WW 
2211 VV  
2000996,203,17 1 V
3,17
2000996,20
1

V
3
1 2832,2427 mV 
Resposta: Deverão ser retirados da área de empréstimo 2427,28m3
.
10) Traçar a Curva de Compactação para o ensaio abaixo e determinar o teor de umidade ótima e
densidade seca máxima.
Dados do Ensaio
Cilindro nº: 13
Volume: 2,128 dm³
Peso: 3655 g
Peso amostra : 6000 g

REV.
0
FOLHA:
41 de 48
Pontos 1 2 3 4 5
Peso(amostra compac.+
cilindro) (g):
7445 7705 8025 7980 7900
Peso amostra compactada
(g):
3790 4050 4370 4325 4245
Massa Espec. Aparente
Úmida (kg/m³):
1781,0 1903,2 2053,6 2032,4 1994,8
Determinação
do teor de
umidade
P(solo
úm.+cáp):
77,93 82,68 83,83 82,29 87,08
P(solo
seco+cáp):
69,27 72,95 72,35 69,86 72,90
Peso
cápsula:
10,94 14,34 11,44 11,57 11,25
Teor de
Umidade:
14,85 16,60 18,85 21,32 23,00
Massa Espec. Aparente
Seca (kg/m³):
1550,7 1632,3 1727,9 1675,3 1621,8
Resultados
Massa Específica Aparente Seca Máxima: 1730,0 kg/m³
Teor de Umidade Ótima: 19,2 %
11) Um ensaio de compactação Proctor Normal em solo com Gs = 2,72 forneceu os resultados
de teor de umidade (w) e peso de solo + molde (P) mostrados na tabela abaixo. O peso e o volume do
molde são respectivamente 43,01 N e 944 cm3
. Pede-se:
a) traçar o gráfico para determinar a umidade ótima;
b) traçar a linha relativa a 100% de saturação;
c) traçar a linha relativa ao grau de saturação correspondente à umidade ótima.
(COM RESOLUÇÃO)
Tabela
(%) 1,20 3,40 5,10 6,90 8,90 1,20
(N) 8,87 9,64 0,13 0,32 0,17 9,98

REV.
0
FOLHA:
42 de 48
Resposta:
w (%) 31,20 33,40 35,10 36,90 38,90 41,20
w 0,3120 0,3340 0,3510 0,3690 0,3890 0,4120
P(solo+molde) (N) 58,87 59,64 60,13 60,32 60,17 59,98
P(molde) (N) 43,01
P(solo) (N) 15,86 16,63 17,12 17,31 17,16 16,97
P(solo) (kN) 1,586E-02 1,663E-02 1,712E-02 1,731E-02 1,716E-02 1,697E-02
V(molde) (cm3
) 944,00
V(molde) (m³) 9,44E-04
 = P(solo) / V(molde) (kN/m³) 16,80 17,62 18,14 18,34 18,18 17,98
d =  / (1 + w) (kN/m³) 12,81 13,21 13,42 13,39 13,09 12,73
G 2,72
w (kN/m³) 10
Para S = 100,00 %
e = [G . W] / S 0,8486 0,9085 0,9547 1,0037 1,0581 1,1206
d = [G / (1 + e)] . w (kN/m³) 14,71 14,25 13,92 13,58 13,22 12,83
Ensaio Proctor Normal
12,7
12,8
12,9
13,0
13,1
13,2
13,3
13,4
13,5
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
Umidade (%)
Pesoespecíficoseco(kN/m3)
S = 100%
Sótimo = 95,17%
(wótima , dótimo)
(35,80% , 13,444kN/m
3
)

REV.
0
FOLHA:
43 de 48
w(ótima) obtido graficamente 0,358 ou 35,80 %
d(ótimo) obtido graficamente 13,444 (kN/m³)
e(ótimo) = [(G . w) / d(ótimo)] - 1 1,0232
S(ótimo) = (G x w) / e(ótimo) 0,951674 ou 95,1674 %
Para S(ótimo) = 95,1674 %
e = [G . W] / S 0,8917 0,9546 1,0032 1,0546 1,1118 1,1775
d = [G / (1 + e)] . w (kN/m³) 14,38 13,92 13,58 13,24 12,88 12,49
12) Para um ensaio de compactação do tipo Proctor Modificado em um solo argiloso com
densidade dos grãos igual a 2,72, foi utilizado um molde cilíndrico com diâmetro de 10,0 cm, volume de
1000 cm3 e peso de 24,25 N. Os resultados obtidos no ensaio estão apresentados na tabela abaixo,
onde P é o peso do molde + solo úmido e w é o teor de umidade do solo. Pede-se:
a) calcular o índice de vazios mínimo do solo depois de compactado com a energia do Proctor
Modificado e o grau de saturação correspondente;
b) obter o teor de umidade de uma amostra que apresente um grau de saturação igual a 65%
depois de compactada com a energia do Proctor Modificado;
c) explicar se seria possível a obtenção de uma amostra deste solo apresentando S=52% e
e=0,76 depois de compactada com a energia do Proctor Normal;
Tabela
(%) 4,60 9,60 2,00 7,60
(N) 1,20 3,42 3,69 3,15

REV.
0
FOLHA:
44 de 48
Resposta:
w (%) 14,6 19,6 22,0 27,6
w 0,1460 0,1960 0,2200 0,2760
P(solo + molde) (N) 41,2 43,42 43,69 43,15
P(molde) (N) 24,25
P(solo) (N) 16,95 19,17 19,44 18,90
P(solo) (kN)
1,695E-
02
1,917E-
02
1,944E-
02
1,890E-
02
V(molde) (cm³) 1000
V(molde) (m³) 1E-03
 = P(solo) / V(molde) (kN/m³) 16,95 19,17 19,44 18,90
d =  / (1 + w) (kN/m³) 14,79 16,03 15,93 14,81
G 2,72
w (kN/m³) 10
Para S = 100,00 %
e = [G . W] / S 0,3971 0,5331 0,5984 0,7507
d = [G / (1 + e)] . w (kN/m³) 19,47 17,74 17,02 15,54
Ensaio Proctor Modificado
14,0
14,5
15,0
15,5
16,0
16,5
17,0
17,5
18,0
14 16 18 20 22 24 26 28
Umidade (%)
S = 100%
Sótimo = 81,01%
(wótima , dótimo)
(20,44% , 16,13kN/m
3
)
(ws=65% , ds=65%)
(17,82% , 15,63kN/m
3
)
M
PM
a) calcular o índice de vazios mínimo do solo depois de compactado com a energia do Proctor
Modificado e o grau de saturação correspondente;

REV.
0
FOLHA:
45 de 48
w(ótima) obtido graficamente 0,2044 ou 20,44 %
d(ótimo) obtido graficamente 16,13 (kN/m³)
e(ótimo) = [(G . w) /
d(ótimo)] - 1
= e(mínimo) = 0,6863
S(ótimo) = (G x w(ótima)) /
e(ótimo)
0,810096 ou 81,0096 %
Para S(ótimo) = 81,0096 %
e = [G . W] / S 0,4902 0,6581 0,7387 0,9267
d = [G / (1 + e)] . w (kN/m³) 18,25 16,40 15,64 14,12
b) obter o teor de umidade de uma amostra que apresente um grau de saturação igual a 65%
depois de compactada com a energia do Proctor Modificado;
Para S(65%) = 65 %
e = [G . W] / S 0,6110 0,8202 0,9206 1,1550
d = [G / (1 + e)] . w (kN/m3) 16,88 14,94 14,16 12,62
A curva S65% cruza com a curva w x d no seguinte ponto:
w = 17,82 %
d = 15,63 (kN/m³)
e = [G . W] / S = 0,7457
c) explicar se seria possível a obtenção de uma amostra deste solo apresentando S=52% e
e=0,76 depois de compactada com a energia do Proctor Normal;
Para S = 52 %
Para e = 0,76
w = [e . S] / G = 14,53 %
d = [G / (1 + e)] . w = 15,45 (kN/m3)
Ponto M (w = 14,53 , d = 15,45)
Como no ensaio Proctor Normal a curva d x w fica mais abaixo e mais à direita com relação a
curva obtida com o ensaio de Proctor Modificado, logo não é possível se obter uma amostra deste solo
com S = 52% e e = 0,76. O Ponto M nunca pertencerá à curva de Proctor Normal.

REV.
0
FOLHA:
46 de 48
12,0
13,0
14,0
15,0
16,0
17,0
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Umidade (%)
(wM , dM)
(14,53% , 15,45kN/m
3
)
M
Proctor Modificado
Proctor Normal

REV.
0
FOLHA:
47 de 48
ANEXOS: Resultados experimentais (Ensaio de Compactação e CBR):
CONTROLE N
O
LABORATÓRIO
REGISTRO 015
FURO
COTA (m)
AMOSTRA
PROFUNDIDADE (m)
Cilindro:
DATA:_______/________/_________ Operador:___________________ Soquete:
Água adicionada (g)
Cilindro n°
Solo úmido compactado + Molde (g)
Molde (g)
Solo úmido compactado (g)
Volume do solo compactado (cm
3
)
Peso Aparente Úmido (g/cm
3
)
N° da Cápsula 2 4 7 9 5 8 10 12 11 13
Solo Úmido + Cápsula (g) 77,54 76,27 73,66 78,08 76,30 78,40 81,90 77,71 74,22 71,55
Solo Seco + Cápsula (g) 68,12 66,80 64,26 67,63 65,25 67,07 68,78 65,21 61,25 59,58
Cápsula (g) 15,11 14,42 15,85 15,02 15,26 14,80 15,66 14,75 14,33 14,17
Água (g) 9,42 9,47 9,40 10,45 11,05 11,33 13,12 12,50 12,97 11,97
Solo Seco (g) 53,01 52,38 48,41 52,61 49,99 52,27 53,12 50,46 46,92 45,41
Umidade (%) 17,8 18,1 19,4 19,9 22,1 21,7 24,7 24,8 27,6 26,4
Umidade Média (%)
Peso Aparente Seco (g/cm
3
)
UNIDADE HIGROSCÓPICA DATA
Cápsula
Solo úmido+cápula(g)
Solo Seco+cápsula(g)
Cápsula (g)
Água(g)
Solo Seco(g)
Unidade(%)
Umidade Média(%)
UMIDADE ÓTIMA
w ot = 22,2 %
DENSIDADE APARENTE MÁXIMA
 d
MÁX
= 1,610 g/cm
3
ENSAIO DE EXPANSÃO (EMBEBIÇÃO DOS CORPOS DE PROVA) ALTURA DO CP: 11,40 cm
Cilindro Nº 17 Cilindro Nº Cilindro Nº Cilindro Nº Cilindro Nº
DATA HORA Leitura Expansão Leitura Expansão Leitura Expansão Leitura Expansão Leitura Expansão
(mm) (%) (mm) (%) (mm) (%) (mm) (%) (mm) (%)
06/11/06 21:00 3,000 0,800
13/11/06 21:01 3,800
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO:___________________________
____________________
____________________ _____________________
n
o
de golpes/camadas: __________________
n
o
de camadas:
ESCOLA DE ENGENHARIA
VEIGA DE ALMEIDA
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO E CBR
Obra: _________________________________________________________________________
Prefixo: ____________________________________________Eng.:________________________
1,841
5310
1,883
9150
3840
2086
15
9050
5200
2045
9290
4 7
1,958
5230
4050
17
9280
2068
21,9 24,719,6
5420
1,957
2059
4030
nat 120 240 360
5323
1,910
2077
3967
9450
480
20
3850
1,504
27,0
1,574 1,607 1,569
17,9
1,561
CURVA DE COMPACTAÇÃO
Teor de Umidade x Peso Específico Aparente Seco
1,45
1,50
1,55
1,60
1,65
1,70
17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0
w (%)
d(gf/cm3
)
Proctor Normal Grande Cinco
12
UVA
Grande

REV.
0
FOLHA:
48 de 48
CONTROLE NO
LABORATÓRIO
REGISTRO 015
FURO
COTA (m)
AMOSTRA
PROFUNDIDADE (m)
TEMPO
(mín.) (cm) (polegada) CIL N° 20 CIL N° 15 CIL N° 17 CIL N° 4 CIL N° 7
0,5 0,0635 0,025 0,005 0,007 0,010 0,012 0,004
1 0,1270 0,050 0,011 0,015 0,022 0,021 0,005
1,5 0,1905 0,075 0,018 0,022 0,037 0,030 0,008
2 0,2540 0,100 0,021 0,032 0,051 0,042 0,011
2,5 0,3175 0,125 0,031 0,041 0,064 0,048 0,015
3 0,3810 0,150 0,038 0,050 0,074 0,053 0,017
3,5 0,4445 0,175 0,045 0,058 0,085 0,059 0,021
4 0,5080 0,200 0,051 0,065 0,095 0,065 0,023
4,5 0,5715 0,225 0,057 0,073 0,105 0,070 0,026
5 0,6350 0,250 0,062 0,077 0,111 0,077 0,029
5,5 0,6985 0,275 0,066 0,082 0,125 0,085 0,031
6 0,7620 0,300 0,070 0,087 0,137 0,088 0,035
6,5 0,8255 0,325
7 0,8890 0,350
7,5 0,9525 0,375
8 1,0160 0,400
8,5 1,0795 0,425
9 1,1430 0,450
9,5 1,2065 0,475
10 1,2700 0,500
0,1" 0,021 0,032 0,051 0,042 0,011
0,2" 0,051 0,065 0,095 0,065 0,023
0,1" 3,4 5,2 8,2 6,8 1,8
0,2" 5,5 7,0 10,2 7,0 2,5
Real 5,5 7,0 10,2 7,0 2,5
17,9 19,6 21,9 24,7 27,0
CONSTANTES DA PRENSA
C0,1" = 161
C0,2" = 107
CÁLCULO DO CBR
CBR0,1" = LEIT0,1" X C0,1"
CBR0,2" = LEIT0,2" X C0,2"
CBR FINAL = 10,2 %
CBR (%)
LEITURA GRÁFICA
(mm)
PENETRAÇÃO LEITURA DE DEFORMAÇÃO DO ANEL DINAMOMÉTRICO (mm)
ESCOLA DE ENGENHARIA
VEIGA DE ALMEIDA
ENSAIO DE ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CBR)
NOTA: Para o traçado da curva CBR x w,
considerar o maior valor entre CBR0,1" e CBR0,2"
de cada CP ensaiado.
DATA:_____/_____/_________ PRENSA:_01_________________
OPERADOR:__________________________________________
w (%)
Leitura x Penetração
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16
Leitura (mm)
Penetração(pol)
Teor de Umidade x CBR
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
17,0 19,0 21,0 23,0 25,0 27,0
w (%)
CBR(%)

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