Variáveis influentes no processo

A eficiência da técnica de compactação dos solos depende de vários fatores; dentre esses, citam-se: (i), tipo de solo, energia de compactação, e tipo de compactação (RICO; DEL CASTILLO, 1974; SOUZA, 1980; DIAS JÚNIOR; MIRANDA, 2000; PESSOA, 2004); (ii) capacidade de adsorção de água do solo (MALTONI, 1994); (iii) conteúdo de água do solo e recompactação de amostras

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(RICO; DEL CASTILLO, 1974; SILVA et al., 1986; BUENO; LIMA et al., 1992; DIAS JÚNIOR; PIERCE, 1996); e secagem prévia das amostras (PESSOA, 2004).

A classe de solo com que se trabalha influencia de maneira decisiva no processo de compactação. A granulometria dos solos dita a forma das curvas de compactação de tal forma que solos bem graduados apresentam curvas de compactação com um máximo acentuado, encontrando-se curvas achatadas em solos de graduação uniforme (DNIT, 1996, p. 68).

A influência da textura e do teor de matéria orgânica nas curvas de compactação dos solos, pode ser evidenciada na Figura 2.5, referente aos estudos executados por Dias Júnior e Miranda (2000), em cinco amostras de solos da Região de Lavras-MG. Os referidos autores descreveram0 que o aumento da densidade máxima do solo segue a mesma tendência da fração areia, devido, provavelmente, à maior capacidade de empacotamento das partículas em função da forma irregular dos grãos de areia; já os valores de umidade ótima seguiram a mesma tendência do teor de argila, o que está relacionado com a capacidade de adsorção de água. Através do teor de matéria orgânica dos solos pôde-se chegar, também, a um modelo para se estimar a densidade máxima do solo, notando-se que esses dois parâmetros são inversamente proporcionais.

O aumento da energia de compactação produz os seguintes efeitos na curva de compactação de um solo, conforme ilustração da Figura 2.6: (a) ocorre deslocamento da curva para a esquerda e para cima proporcionando menores valores de umidade ótima e maiores valores de peso específico seco máximo; (b) para teores de umidade abaixo da ótima, a aplicação de maior energia leva ao aumento do peso específico seco; e, (c) para valores de umidade acima da ótima, a aplicação de maior esforço de compactação pouco contribui para o aumento da densidade seca, notando-se que os ramos úmidos, para diferentes energias, ficam bem próximos; isso ocorre porque não se consegue expelir mais o ar dos vazios.

22 Fonte: Dias Júnior e Miranda (2000).

Figura 2.5 – Influência da textura e do teor de matéria orgânica nos parâmetros ótimos de compactação de amostras de solos da região de Lavras-MG.

A pouca eficiência do aumento do esforço de compactação, em termos de ganhos de densidade específica, para teores de umidade situados no ramo úmido da curva de compactação, é um fenômeno que também pode ser observado em campo, conforme relato de Pinto (2000):

LEGENDA: LR – Latossolo Roxo; LE – Latossolo Vermelho-Escuro; LV – Latossolo Vermelho-Amarelo; PV – Podzólico Vermelho-Amarelo; Cd – Cambissolo Distrófico.

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Quando o solo se encontra muito úmido, a insistência de passagem do rolo compactador provoca pouca eficiência na compactação levando ao fenômeno conhecido como

borrachudo, em que o solo se comprime (bolhas de ar ocluso)

com a passagem do equipamento, se dilatando logo em seguida.

Figura 2.6 – Curvas de compactação de um solo em diferentes energias.

Em laboratório, os tipos de compactação podem ser assim descritos: compactação dinâmica ou por impacto (por ação de queda do soquete), compactação por carregamento estático e compactação por pisoteamento ou amassamento (uso de um pistão com mola que é golpeado contra o solo, sendo esse método, empregado para simular, por exemplo, a ação do rolo pé- de-carneiro e avaliar a influência sobre a estrutura de solos argilosos). Rico e Del Castillo (1974) mencionaram que o tipo de compactação produz resultados diferentes, tanto na estrutura de um solo como nas propriedades do material que se compacta.

No ramo seco da curva de compactação, o conteúdo de água do solo que se compacta é uma variável fundamental do processo, principalmente no caso de solos finos argilosos, conforme destacado por Rico e Del Castillo (1974), onde, a baixos conteúdos de água, esta se encontra em forma capilar, produzindo compressões entre as partículas constituintes do solo, as quais,

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tendem a formar grumos dificilmente desintegráveis que dificultam a compactação. Com o aumento do conteúdo de água diminui-se a tensão capilar e o aglutinamento dos grumos, ocorrendo o efeito de lubrificação entre partículas, o que aumenta a eficiência da energia de compactação. No ramo úmido, se o conteúdo de água é tal que há excesso de água livre capaz de encher os vazios do solo, isto impede uma boa compactação, visto que esta água não pode deslocar-se instantaneamente como resultado do efeito mecânico que está sendo aplicado, sendo que no ramo úmido da curva de saturação.

Quando não se dispõe de material em quantitativos suficientes para a realização do ensaio de compactação dos solos em laboratório, é prática corrente utilizar-se de uma mesma amostra para a determinação de todos os pontos da curva, ou seja, compactação com reuso ou recompactação. De acordo com dados de Bueno e Lima et al. (1992), ilustrados na Figura 2.7, referentes à compactação de um solo saprolítico da região de Viçosa-MG compactado na energia do Proctor normal, com e sem reuso da amostra, tem- se que, devido à quebra de partículas, a amostra reutilizada levou a menor valor de peso específico seco máximo e maior valor de umidade ótima.

Fonte: Modificado de Bueno e Lima et al., (1996).

Figura 2.7 – Curvas de compactação de solo saprolítico da região de Viçosa, MG, compactado na energia do ensaio Proctor normal, sendo a amostra ensaiada com e sem reuso.

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Pessoa (2004), em estudos geotécnicos com solos da região petrolífera de Urucu-AM, comparou amostras de mesmos solos compactadas com e sem secagem prévia e por dois métodos de compactação distintos, conforme ilustração da Figura 2.8, que evidencia apenas os dados referentes à jazida denominada 2. A secagem levou a menor valor de peso específico seco máximo e maior teor de umidade ótima quando comparado com a compactação sem secagem; quanto ao processo de compactação, esse pouco influenciou no teor de umidade ótimo, sendo notado um ligeiro aumento no

γ

Fonte: Modificado de Pessoa (2004).

Figura 2.8 – Aspectos da compactação de um solo da região amazônica.