COMPACTAÇÃO MINI-PROCTOR
Entre nós o procedimento de compactação em escala reduzida em relação ao Proctor tradicional
foi divulgado pelo Engº Carlos de Souza Pinto (1965), para obtenção de CP’s na aplicação do
estudo de solos com aditivo. Nogami (1972) utilizou este procedimento de compactação, por ele
designado Mini-Proctor, na obtenção de CP’s para determinação do suporte de solos típicos do
Estado de São Paulo. Posteriormente a compactação Mini-Proctor foi utilizado, por Nogami e
Villibor, para definição de novos ensaios da Metodologia MCT.
Será apresentado o procedimento do Ensaio de Compactação Mini-Proctor, com exemplo
aplicativo e também para um maior conhecimento sobre a compactação de solos tropicais,
apresentam-se algumas peculiaridades dos mesmos.
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO MINI-PROCTOR E EXEMPLO APLICATIVO
OBJETIVO DO ENSAIO
Determinar a massa específica aparente seca (MEAS) de amostras compactadas (CP’s) com
diferentes teores de umidade, para energia de compactação normal, intermediária ou outra
escolhida.
Este ensaio também tem a finalidade de fornecer CP’s para a determinação das propriedades
mecânicas e hídricas através de ensaios da Metodologia MCT.
DEFINIÇÕES E CONVENÇÕES
A compactação consiste no processo mais econômico destinado a reduzir o volume de vazios de
um solo, com o objetivo de aumentar sua massa específica com consequente aumento de sua
resistência, tornando-o mais estável.
No Ensaio de Compactação Mini-Proctor este processo é realizado em amostras de solos e/ou
misturas de granulação fina (Ømáx < 2,00 mm), colocadas em um molde cilíndrico padronizado, na
qual é aplicada uma energia de compactação através de um número de golpes, altura de queda
do soquete e sua massa, obtendo sempre CP’s com altura aproximada de 50 mm. Definindo-se
energia de compactação pela expressão (1).
(1)
Ec: Energia de compactação (kgf.cm/cm³);
M: Massa do soquete (kg);
H: Altura de queda do soquete (cm);
N: Número de golpes total;
n: Número de camadas;
V: Volume do CP (cm³).
Na Tabela 1 estão apresentadas as características das energias normal, intermediária e de 30
golpes comumente utilizadas para o ensaio de compactação Mini-Proctor.
Tabela 1 – Características do Ensaio de Mini-Proctor
Energias
Características
Normal (EN)
Intermediária (EI)
30 golpes (E30 )
Massa do Soquete (M)
2270 g
4540 g
2270 g
Altura de Queda (N)
305 mm
305 mm
305 mm
10
12
30
Número de Golpes Total (Nt)
Diâmetro do Molde Cilíndrico (D CP )
Volume do CP (VCP )
Energia de Compactação (Ec)
50 mm
50 mm
50 mm
97,82 cm³
97,82 cm³
97,82 cm³
7,79 kgf.cm/cm³
16,84 kgf.cm/cm³
23,38 kgf.cm/cm³
O Mini-Proctor corresponde à miniaturização do Proctor Tradicional, cujos resultados dos
parâmetros obtidos (MEASmáx e ho) para ambos os métodos são praticamente iguais. Diferem do
Proctor Tradicional pela massa de solo compactada, pelo peso do soquete, altura de queda,
número de golpes e o diâmetro do molde cilíndrico (vide Figura 1). Possui como característica
principal, ser um processo de compactação à seção plena, ou seja, o pé do soquete possui a
mesma área do corpo de prova. Em relação ao Proctor Tradicional apresenta as seguintes
vantagens:
 Diminuição considerável da quantidade de
amostra para ensaio;
 Diminuição do esforço na aplicação dos
golpes do soquete;
 Maior uniformidade dos corpos de prova
compactados (CP’s);
Figura 1 – Moldes dos ensaios Mini -Proctor
e Proctor
Apesar da menor representatividade da amostra devido ao seu menor volume em relação ao
Proctor, isto não causa maiores problemas tendo em vista as uniformidades das ocorrências de
solos finos, em especial os lateríticos de maior interesse.
Curva de compactação Mini-Proctor: representada em gráfico cartesiano através dos valores dos
teores de umidade de compactação (hc) no eixo das abcissas e suas correspondentes massa
específica aparente seca (MEAS) em ordenadas, ambas em geral na escala linear, calculadas pelas
expressões (2) e (3). A curva apresenta formato aproximadamente parabólico, na qual o ramo da
curva anterior ao vértice da parábola é designado “ramo seco” e o posterior “ramo úmido”, exigese que para cada ramo tenha no mínimo dois pontos.
A curva de compactação permite definir os parâmetros da massa específica aparente seca
máxima (MEASmáx) e a umidade ótima (ho) do solo, que permitem estabelecer e controlar a
energia de compactação para execução de camadas de pavimento e/ou aterros.
(2)
(3)
hc: Teor de umidade ou umidade de compactação (%);
Ma: Massa de água contida no solo (g);
Ms: Massa de solo seco (g);
Msc: Massa de solo seco compactado (g);
MEAS: Massa específica aparente seca do solo (g/cm³);
VCP: Volume do CP (cm³);
Massa específica aparente seca máxima (MEASmáx): é o valor da MEAS obtida na intersecção das
retas do ramo seco e úmido da curva de compactação, ponto máximo do eixo das ordenadas. Este
valor corresponde, praticamente, ao estado físico do solo em que ocorre a máxima eliminação de
vazios do CP, quando compactado em uma determinada energia;
Umidade ótima (ho): é o teor de umidade obtido pela intersecção dos ramos da curva de
compactação, que corresponde ao teor de umidade do MEASmáx;
Coeficiente d’: é a razão do aumento da MEAS com o aumento da hc, para o ramo seco da curva
de compactação, obtida pela expressão (4).
(4)
ΔMEAS: Variação da massa específica aparente
seca (kg/m³);
Δhc: Variação da umidade de compactação (%).
Curva de saturação (S =100%): Esta situação corresponde a massa específica seca máxima
saturada (MEASmáxs) na condição de saturação para aquela hc. O estado físico desse CP
corresponde à máxima densidade para hc, ou seja, todos os vazios preenchidos somente com
água (volume de vazios de ar praticamente igual a zero).
Em laboratório obtém-se o par de valores compactando um CP em um teor de umidade de
compactação (hc) com número de golpes sucessivos (energia variável) até que a compactação até
sua constância de altura. A expressão (5) permite a determinação da curva de saturação.
(5)
MEASms: massa específica seca máxima na
saturação (g/cm³);
dr: massa específica dos grãos (g/cm³);
h: teor de umidade, h= hc no campo (%).
O traçado desta curva permite:
 Verificar a qualidade do ensaio de compactação de um solo, através da comparação do
traçado de seu ramo úmido, que deve ser praticamente paralela ao da curva de saturação;
 O valor de MEASms para um hc de uma camada no campo é praticamente o máximo possível
de se conseguir. A partir deste MEAS, o acréscimo de energia não trará benefício em suas
propriedades.
Na Figura 2 está apresentado um exemplo do traçado da curva de compactação, saturação e os
parâmetros obtidos a partir destas.
Figura 2 – Curva de compactação e parâmetros obtidos
APARELHAGEM
Aparelhagem específica: equipamento miniatura de compactação, dispositivo de extração de CP e
materiais apresentados no croqui da Figura 3.
Figura 3 – Croqui do Ensaio de Compactação Mini-Proctor
EXECUÇÃO DO ENSAIO
O ensaio utiliza-se de amostras de solos virgens submetidas à secagem prévia. Para verificar a
influência destas condições nos parâmetros de compactação, sugere-se a leitura de Souza (2001).
As etapas da execução do ensaio estão ilustradas na Figura 4 e descritas a seguir. Para sua
execução
Figura 4 – Fluxograma da execução do Ensaio de Compactação Mini-Proctor
Preparação da amostra com pré-secagem
Colocar toda a amostra para secar em bandeja até
que sua umidade fique próxima da umidade
higroscópica (hi). A secagem pode ser feita ao ar
(por no mínimo 6 horas), ou em estufa com
temperatura máxima de 60ºC, até a constância de
peso.
Após secagem, quartear o material para se obter
uma amostra representativa, em quantidade
suficiente para realização do ensaio.
Destorroar a amostra com auxílio do almofariz e
mão de gral recoberta de borracha. Submeter a
mesma ao peneiramento na # de 2,00 mm (nº 10),
a fim de se obter no mínimo 2,5 kg de solo
passante, conforme ilustrado na Figura 5.
Figura 5 – Preparação da amostra
Determinação da umidade higroscópica (hi)
Pesar separadamente duas cápsulas, limpas e
secas, com suas respectivas tampas (Mt).
Preencher a cápsula com solo peneirado,
fechando-a imediatamente para que não seja
afetada pela umidade do ambiente. Pesar o
conjunto (massa do solo úmido + tara da cápsula:
Mh + Mt) conforme ilustrado na Figura 6.
Figura 6 – Determinação da umidade das amostras:
retirada de parte do solo e sua pesagem após secagem
Remover a tampa da cápsula e colocar o restante do conjunto dentro de uma estufa com
temperatura em torno de 105 ± 10°C, até a constância de peso.
Após, pesar separadamente o mesmo conjunto (solo + cápsula + tampa: Ms + Mt). A partir destes
resultados, calcular a hi da amostra segundo as expressões (6), (7) e (8).
(6)
Ma: Massa de água (g);
Mh: Massa de solo úmido (g);
Mt: Tara da cápsula (g);
Ms: Massa de solo seco (g);
hi: Umidade higroscópica (%)
(7)
(8)
Separação e umedecimento das amostras
Dividir a amostra inicial em cinco amostras
individuais de solo de aproximadamente 500 g
cada (Figura 7).
Em uma das amostras, adicionar uma quantidade
de água Vi cm³, de forma que não fique
excessivamente seca (primeiro ponto da curva de
compactação). Homogeneizar a mistura “água +
solo” a fim de uniformizar seu de teor de umidade
e acondiciona-la em saco plástico vedado, de
maneira que a umidade dosada não seja perdida,
conforme processo apresentado na Figura 8.
Figura 7 – Divisão da amostra em cinco porções
Para as demais amostras adicionar volumes de
água crescentes iguais a Vi + V, Vi + 2V, Vi + 3V, Vi +
4V cm³, de forma pelo menos duas delas tenha
abaixo da ho e duas acima.
Quando não se conhece a quantidade Vi e V,
sugere-se adotar inicialmente como primeira
tentativa, os valores apresentados na Tabela 2.
Figura 8 – Umedecimento e armazenamento da porção
Tabela 2 – Valores de Vi e V de acordo com a energia e tipo do solo
Valores de Vi (cm³)
% que passa na
peneira 0,0074 mm
Energia I
Energia II
Valores de V (cm³)
Energias I e II
Menor que 40
50
40
7
Entre 40 e 60
60
50
10
Maior que 60
80
70
13
Após 12 horas, retirar uma pequena quantidade de cada amostra de solo para determinação do
teor de umidade de cada uma, prosseguindo analogamente conforme procedimentos descritos
para determinação de hi, sendo o teor de umidade compactação calculado pelas expressões (6),
(7), e (2).
Aferição do aparelho de compactação
Posicionar o espaçador, de forma meia cana, em
torno do pistão inferior do conjunto compactador.
Sobre o espaçador, colocar o molde cilíndrico e
dentro dele o cilindro padrão, os dois discos de
polietileno e por último o soquete. Posicionar o
extensômetro sobre o topo da haste do soquete
de forma centrada e realizar a leitura do
extensômetro, conforme Figura 9.
Calcular a constante de aferição (Ka) do conjunto
compactador-soquete e anotar seu valor na folha
de ensaio. O cálculo de (Ka) é realizado pela
expressão (9).
Figura 9 – Aferição do aparelho de compactação.
(9)
Ac: Altura do cilindro padrão com precisão de 0,01
mm;
La: Leitura do extensômetro para aferição com
precisão de 0,01 mm;
O sinal positivo da fórmula é utilizado quando o extensômetro for colocado de cabeça para baixo.
Retirar o cilindro padrão, o molde cilíndrico e os discos de polietileno do equipamento
compactador para iniciar a compactação dos CP’s.
Compactação
Antes de iniciar o processo de compactação, as
paredes internas dos moldes devem estar isentas
de qualquer tipo de sujeira para serem então
lubrificadas com vaselina.
Posicionar o molde cilíndrico sobre o espaçador e
colocar dentro dele um dos discos de polietileno e
um dos anéis de vedação, de forma centrada.
Pesar com precisão de 0,01 g, 190 g de solos da
amostra mais seca.
Com auxílio de um funil, transferir o solo para o
molde cilíndrico, colocar sobre ele um disco de
polietileno e um anel de vedação. Com o
assentador, pressionar levemente a amostra de
modo que a superfície do solo fique plana (Figura
10).
Utilizar o soquete compactador adequado à
energia com que se deseja ensaiar (Tabela 1),
centraliza-lo sobre a face da amostra e efetuar um
golpe. Em seguida, retirar os suportes em forma
de meia cana e efetuar os golpes restantes até
completar o total necessário para uma face do CP,
em função da energia escolhida.
Figura 10 – Parte do processo de compactação
do molde cilíndrico.
Inverter o cilindro de compactação e aplicar outro conjunto de golpes. Desta forma, o CP receberá
o mesmo número de golpes em cada uma de suas faces.
Determinação da altura do CP
A altura do CP é obtida mediante a leitura do extensômetro (Le) que é colocado novamente sobre
a haste do soquete. A altura do CP (ACP) deve ser de 50,00 ± 1 mm, ou seja, 49,00mm < ACP < 51,00
mm, calculada a partir da expressão (10).
(10)
ACP: Altura final do CP (mm);
Ka: Constante de aferição;
Le: Leitura do extensômetro (mm).
Quando o valor de ACP resultar fora do intervalo 50,00 ± 1 mm, o CP deve ser descartado e
repetido o processo de compactação, utilizando uma nova porção de solo (Mc) de mesmo teor de
umidade, até que se obtenha a ACP desejada. A Mc é calculada por simples proporção (regra de
três), resultando na expressão (11).
Mc: Massa corrigida (g);
(11)
Mi: Massa inicialmente compactada (g);
ACP: Altura final do CP (mm).
Retirar os discos de polietileno e os anéis de
vedação, pesar com precisão de 0,01 g o conjunto
massa de solo compactado juntamente com seu
molde (Figura 11).
Repetir o processo de compactação para cada
uma das quatro porções de solo restantes.
Para cada um dos CP’s calcular sua massa de solo
seco e MEAS segundo as expressões (12) e (3).
Figura 11 – Retirada do anel
e disco de polietileno
(12)
Msc: Massa de solo seco compactado;
Mhc: Massa de solo úmido compactado;
hc: Teor de umidade de compactação.
O ensaio fornece os seguintes resultados: curva de compactação, MEASmáx e ho.
O Ensaio de Compactação Mini-Proctor foi padronizado pelo DER-SP M-191/88 “Ensaio de
compactação em solos com equipamento miniatura”.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
Com uma amostra de solo a ser utilizada como camada de reforço de pavimento, foi realizado o
ensaio de compactação Mini-Proctor na energia intermediária. Na Tabela 5 estão apresentados
os dados coletados durante o ensaio e os resultados dos cálculos realizados para obtenção da
curva de compactação para determinação da MEASmáx e ho.
Determinação da Umidade de Moldagem (hc)
Para realização do ensaio, tomaram-se cinco amostras de 500g de um solo arenoso. Estas
amostras foram previamente umedecidas com adição de aproximadamente 37 ml, 54 ml, 73 ml,
80 ml e 90 ml respectivamente, de forma a obter teores de umidade próximos à umidade ótima.
Para determinação do teor de umidade, foram recolhidas quantidades de solo umedecido
suficiente para preencher duas cápsulas de cada uma das amostras. Na Tabela 3 estão
apresentados os dados obtidos das frações retiradas nas cápsulas nº 49 e nº 69 da amostra
inicialmente umedecida com 37 ml de água e após a secagem das mesmas em estufa.
Tabela 3 – Dados para porção umedecida com 37 ml de água
Cápsula nº
49
69
Massa solo úmido + cápsula (g): Mh + Mt
97,42
89,78
Massa solo seco + cápsula (g): Ms + Mt
90,58
84,36
Tara da cápsula (g): Mt
17,59
25,86
A partir das expressões (6), (7) e (2) determinaram-se as umidades das alíquotas de solo
recolhidas na referidas cápsulas, obtendo-se para a nº 49:
Tabela 4 – hc da amostra com 37 ml de água
Da mesma forma foi calculado o teor de umidade
para o solo recolhido na cápsula nº 69, obtendo-se
a hc da amostra a ser compactada (Tabela 4).
hc49
hc69
hc
9,37%
9,26%
9,3%
Os teores de umidade das demais amostras foram determinados de maneira análoga, sendo eles
apresentadas na Tabela 5.
Determinação da altura do CP (ACP)
Durante o ensaio foi necessário verificar a altura final do CP de forma a garantir que esta estivesse
entre 49 mm a 51 mm.
1ª Tentativa:
Compactou-se inicialmente 180,00 g da amostra com hc = 9,3 %, após a compactação a leitura
efetuada no extensômetro (Le) foi de 20,45 mm. Sendo a constante de aferição do equipamento
(Ka) igual a 68,58 mm, a altura final do CP foi obtida pela expressão 10:
Sendo ACP fora do intervalo desejado, este CP foi descartado.
2ª Tentativa
Com o solo proveniente da mesma amostra (hc = 9,3 %) foi compactado um novo CP, no entanto a
massa foi corrigida por simples proporção (expressão 11), a fim de obter a ACP dentro do intervalo
desejado.
Após compactação verificou-se novamente a altura do CP, sendo Le = 18,75 mm:
(ok)
Sendo o diâmetro do CP (DCP) igual a 50 mm = 5 cm, portanto o volume do CP é obtido por:
Determinação da massa específica aparente seca (MEAS)
O CP compactado foi pesado juntamente com seu molde cilíndrico obtendo a massa de 1193 6 g
(Mhc + Mt). Sendo a tara do molde (Mtm) igual a 1003,5 g, portanto a massa do solo úmido
compactado é calculado por:
Sendo a umidade do solo compactado igual a 9,4 % (hc), calculou-se a massa de solo compactado
seco (Msc) através da expressão (12):
A partir dos valores de Msc = 173,9 g e VCP = 97,82 cm³ determinou-se a MEAS segundo a
expressão (3):
Para as demais amostras a MEAS foi obtida similarmente ao cálculo apresentado acima, sendo os
resultados apresentados na Tabela 5.
Tabela 5 – Dados do ensaio de Compactação Mini-Proctor
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO EM EQUIPAMENTO MINIATURA - MINI-PROCTOR
ESTRADA: BR-040
ENERGIA:
TRECHO:
Rio- Juiz de Fora
Normal
Intermediária
Compactação Tentativas
1º
2º
3º
OPERADOR: João
AMOSTRA: 88/12
DATA:
24 /01 /89
AFERIÇÃO: Ka = Ac ± La = 50 + 18,58 = 65,58 mm
MOLDES: Diâmetro: 50 mm
ALTURA DO CP: ACP = Ka - Le
Seção: 19,63 cm²
CP nº
CP1
CP2
CP3
CP4
Ci l i ndro nº
51
38
39
45
CP5
47
Ma s s a do s ol o úmi do (g): Mh
180
208
187
209
210
Lei tura do extens ômetro (mm): L e
20,45
17,23
22,00
17,68
16,55
50,90
52,03
Al tura do CP (mm): A CP
46,96
51,35
46,58
Ma s s a do s ol o úmi do (g): Mh
191,00
203
201
202
Lei tura do extens ômetro (mm): L e
18,75
19,92
20,10
18,03
Al tura do CP (mm): A CP
49,83
49,66
48,48
50,55
Ma s s a do s ol o úmi do (g): Mh
207,00
Lei tura do extens ômetro (mm): L e
18,91
49,67
Al tura do CP (mm): A CP
Vol ume do CP (cm 3): VCP
97,82
97,48
97,50
99,92
99,23
Ma s s a s ol o compa ctado + mol de (g): Mhc + Mtm
1193,60
1201,70
1203,30
1197,60
1222,70
Ta ra do mol de (g): Mtm
1003,50
999,40
996,80
988,90
1022,70
Umidade
Ma s s a s ol o úmi do compa ctado (g): Mhc
190,1
202,3
206,5
208,7
200,0
Cá ps ul a nº
49
69
22
67
11
105
52
56
25
21
Ma s s a s ol o úmi do + Cá ps ul a (g): Mh + Mt
97,42
89,78
97,88
94,88
85,67
81,83
89,34
92,92
80,82
80,38
Ma s s a s ol o s eco + cá ps ul a (g): Ms + Mt
90,58
84,36
89,77
86,89
76,98
73,87
79,58
82,7
70,44
69,7
Ta ra da cá ps ul a (g): Mt
17,59
25,86
25,9
25,86
25,62
25,94
26,06
25,8
18,25
16,78
Ma s s a de á gua (g): Ma
6,84
5,42
8,11
7,99
8,69
7,96
9,76
10,22
10,38
10,68
Ma s s a s ol o s eco (g): Ms
72,99
58,50
63,87
61,03
51,36
47,93
53,52
52,19
52,19
52,92
Umi da de (%): hc
9,37
9,26
12,70
13,09
16,92
16,61
18,24
19,58
19,89
Umi da de médi a (%): hc
Ma s s a s ol o s eco compa ctado (g)
3
Ma s s a es pecífi ca a pte. s eca (g /cm ): MEAS
20,18
9,3
12,9
16,8
18,9
20,0
173,9
179,2
176,8
176,7
166,6
1,778
1,838
1,813
1,768
1,679
Traçado da curva de compactação
Com os pares hc e MEAS obtidas para cada um dos CP’s ensaiados com diferentes umidades,
plotou-se os pontos em um gráfico, e a seguir traçou-se a curva que melhor se ajustava, conforme
apresentado na Figura 12.
Figura 12 – Gráfico de MEAS em função de hc
A MEASmáx e ho são obtidas através da intersecção dos ramos seco e úmido, resultando em
MEASmáx = 1,88 g/cm³ e ho = 15,5%.
PECULIARIDADES DE SOLOS TROPICAIS COMPACTADOS
As peculiaridades dos solos compactados serão apresentadas através da analise dos valores de
compactação MEAS e hc, além do coeficiente d’.
Os parâmetros MEASmáx e ho servem para o controle e recebimento de camadas compactadas.
Quando um solo for indicado para camadas de pavimento suas propriedades mecânicas e hídricas
de projeto são obtidas nos parâmetros referidos e em uma energia recomendada. Portanto na
execução da camada quando se obtém hc e MEAS próximos a esses parâmetros tem-se como
premissa que essas propriedades estão associadas, empiricamente, ao comportamento
adequado da camada em serviço.
Estes parâmetros obtidos em laboratório servem como diretrizes iniciais para execução de um
segmento experimental para ajustar e definir seus valores, que serão utilizados para o controle da
compactação de campo do restante do trecho com este solo.
COMPACTAÇÃO EM LABORATÓRIO
Para analise das peculiaridades serão apresentados os resultados de ensaios de compactação
Mini-Proctor obtidos em amostras compostas em laboratório e os de solos naturais, a saber:
Variação de MEAS, ho e d’ em função do silte e argila das amostras de Misturas L e N
Villibor e Nogami (1981 e 2009) realizaram uma pesquisa a fim de investigar a variação da
MEASmáx e ho de solos de um mesmo grupo HRB, porém de diferentes classes segundo a MCT.
Para a sua realização, foram obtidas amostras de solos compostas em laboratório, provenientes
de um solo laterítico (Misturas L) e outro não (Misturas N). Para a composição de cada amostra
usou-se frações obtidas por peneiramento a seco (areia) e com água (silte e argila), de forma que
a mesma tenha as características próximas de um solo natural.
As amostras foram submetidas aos ensaios de granulometria, Classificação HRB e compactação
Mini-Proctor. Na Figura 13 estão apresentados os resultados em função da porcentagem que
passa na # 0,075 mm. Para detalhes da pesquisa, consultar a bibliografia acima referida.
Figura 13 – Gráfico Resumo dos Solos Compostos, misturas L e N em função da % que passa na # 0,0075
mm. Propriedades obtidas na ho da EN do Mini-Proctor.
Fonte: Vilibor e Nogami (2009)
Analisando as curvas obtidas na pesquisa apresentada, observa-se:
 Para os dois tipos de mistura, com acréscimo na fração de finos, há um aumento na ho. Na
Mistura L o crescimento da ho é mais acentuado, devido à alta capacidade de adsorção de
água da argila laterítica;
 Independentemente dos tipos de misturas (L ou N), à medida que ho aumenta, para valores
da fração areia <70% nas misturas, há um decréscimo no MEASmáx. Este fenômeno é
explicado pela maior dificuldade dos grãos de argila de se rearranjar em relação aos de
areia, devido à forma de seus grãos;
 As Misturas L, com elevada fração silte e argila (> 30%), apresentam elevados valores de d’,
atribuídos à ocorrência peculiar de aglomerados em sua microestrutura resultantes do
processo de laterização. Já nos solos saprolíticos siltosos, o pequeno valor de d’ pode estar
relacionado à microestrutura da fração silte desses solos;
 Para as mistura L dos grupos A-4 ou A-6 verifica-se valores de d’> 80 enquanto, para os
mesmos grupos, as Misturas N apresentam d’ <10. Uma das peculiaridades dos solos
lateríticos é a grande sensibilidade do aumento da MEAS com pequenas variações da
umidade em seu ramo seco, o que não ocorre com os não lateríticos. Pelos dados
apresentados verifica-se que misturas de um mesmo grupo da HRB podem apresentar d’
totalmente diferentes, não permitindo estimar esta importante peculiaridade dos solos
tropicais.
Variação de MEAS, ho e d’ em função da energia de compactação em solos LA’ e LG’
Villibor e Nogami (1981 e 2009) também analisaram a influencia da energia de compactação na
MEASmáx, ho e d’ do solos. Na Figura 14 estão apresentados os resultados das curvas obtidas para
um solo de comportamento laterítico (L) compactadas nas energias normal e intermediária em
diferentes teores de umidade.
Figura 14 – Curvas de compactação Mini-Proctor nas energias EN e EI
Fonte: Villibor e Nogami (2009)
Analisando as curvas de compactação da Figura 14, conclui-se:
 O aumento de energia de EN para EI causa, para ambos os solos, um aumento da MEASmáx e
diminuição da ho. Os valores de MEASmáx no LA’ > LG’, enquanto que os valores da ho do LA’
< LG’. Nota-se também que no ramo seco (hc < ho), há um maior ganho do MEAS do solo
LG’, em comparação ao do LA’;
 Para EN e EI o coeficiente d’ apresenta valores elevados (d’> 50), mostrando grande
sensibilidade no aumento do MEAS com pequena variação do teor de umidade no ramo
seco, característicos dos solos lateríticos, fenômeno este utilizado para sua identificação;
 No ramo seco (hc < ho), o aumento da energia na compactação eleva substancialmente os
valores de MEAS (≈10%), com consequente aumento de sua estabilidade. O mesmo
fenômeno não ocorre no ramo úmido (hc > ho), onde a variação é bastante baixa (≈1%),
devido a dificuldade em expelir o ar dos vazios do solo. Inclusive este maior esforço poderá
causar defeitos na camada compactada, como o fenômeno de “borrachudo”.
Variação de MEAS e ho em solos naturais utilizados em bases de pavimento
Foram determinados em laboratório os valores médios de MEASmáx e ho de amostras obtidas do
solos arenosos finos lateríticos (SAFL). As mesmas foram obtidas de jazidas utilizadas em bases de
pavimentos de 36 trechos (9 amostras de cada) no estado de São Paulo. Os resultados acham-se
na Figura 15.
Figura 15 – Valores médios da ho e MEASmáx obtidos com solos das jazidas dos trechos
Fonte: Villibor e Nogami (2009)
Pela Figura 15 pode-se inferir:
 Para os solos estudados representativos dos trechos existe uma correlação entre MEASmáx e
a ho, com um coeficiente de correlação entre a MEASmáx e a ho, com um coeficiente de
correlação (R²) aceitável, conforme a expressão proposta pelos autores referidos:
MEASmáx = (2,448 – 0,03 ho) com R²=0,842
 Praticamente 90% dos solos apresentam ho entre 9,2 e 13,2% e MEASmáx de 1,95 a 2,10
g/cm³.
COMPACTAÇÃO NO CAMPO
Considerações de MEAS e hc
No controle tecnológico de camadas compactadas para base de solos arenosos finos lateríticos
executados na malha de rodovias vicinais no Estado de São Paulo, foram obtidas determinações
na parte superior (± 10 cm) da camada executada do teor de umidade de compactação (na
energia intermediária) e a MEAS. Os resultados geraram os histogramas indicados nas Figuras 16 e
17.
Curva de frequência de MEAS no campo
Analisando a curva indicada na Figura 16, tem-se:
 A maioria das bases dos pavimentos de
SAFL, especialmente para as ocorrências de
solo do grupo LA’, geralmente apresenta no
campo valores de MEAS > 1,90 g/cm³. Pelo
histograma A verifica-se que 70% das
amostras obtidos no campo atendem o
valor referido;
 Este valor também é o mínimo constatado
nas jazidas estudadas em laboratório,
indicadas na Figura 15, o que mostra a
compatibilidade dos resultados obtidos em
laboratório e em campo para o parâmetro
MEAS;

Figura 16 – Curva de frequência de MEAS em bases
A ocorrência de bases com MEAS < 1,90 g/cm³ abrangem 30% das mesmas, com um
mínimo de 1,65 g/cm³. Estas bases geralmente são as constituídas de ocorrências argilosas,
do grupo LG’ ou das entre LA’ e LG’;
 Todos os trechos, independente dos valores de MEAS, apresentaram um comportamento
adequado, sendo os de maior MEAS com melhores características mecânicas e hídricas.
Curva de frequência de hc no campo
Da curva indicada na Figura 17, verifica-se:
 As bases dos pavimentos de SAFL
apresentam no campo valores de hc entre 4
e 16 %;
 Cerca de 45% das vicinais de São Paulo
foram compactadas entre 9 e 16%, mesmo
intervalo da hc dos trechos dos 36 solos da
Figura 15. Portanto 55% das vicinais foram
compactados com hc inferiores a 14%,
sendo portanto mais arenosos.
Figura 17 – Curva de frequência de hc em bases
Considerações sobre a compactação da camada
Para o controle da compactação no campo, é considerado
um desvio da hc em relação à ho (por exemplo, ho ± 1% ou ho ± 2%) e um grau mínimo de
compactação , relação entre a MEAS à atingir no campo e a MEASmáx (por exemplo, grau de
compactação de no mínimo 95%). Esta prática decorre do fato de que o solo da camada durante
sua compactação esta sujeito a uma diminuição de seu teor de umidade inicial devido a
ocorrência de sol e/ou vento. Do mesmo modo o grau mínimo de compactação exigido tem por
objetivo garantir que as propriedades da camada estejam próximas aos especificados no projeto.
Caso a compactação no campo da camada for inadequada, por excesso ou deficiência, tem-se:
 Lamelas e/ou trincamento construtivo:
podem ocorrer quando no campo a energia
aplicada pelos equipamentos gera na
camada um grau de compactação superior
ao preconizado e que danifique a estrutura
da camada (Figura 18);
 Deformação excessiva: No caso o grau de
compactação seja deficiente (inferior ao
recomendado), pode ocorrer na mesma
deformações, tais como consolidações e/ou
ruptura quando submetida ao tráfego;
Figura 18 – Fissuramento da parte
superior da base. Compactação excessiva
com rolo vibratório.
 Ocorrência de “borrachudo”: causado quando a energia aplicada pelos equipamentos na
compactação da camada for excessiva para um determinado hc do solo (hc>>ho), tornando-a
instável. Sua correção durante a execução é simples e realizada, gradeando e deixando a
camada perder umidade para após compacta-la adequadamente.
Referências para consulta:
DER/SP M-191/88: Ensaio de Compactação de Solos com Equipamento Miniatura.
Nogami, J. e Villibor, D.F. (1995). Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. São Paulo:
Villibor.
Villibor, D.F; Nogami, J. (2009). Pavimentos econômicos – tecnologia do uso dos solos finos
lateríticos. São Paulo: Editora Arte & Ciência.
PINTO, C. S. . Curso Básico de Mecânica dos Solos - Exercícios Resolvidos. São Paulo: Oficina de
Textos, 2001. v. 1. 112 p.