Empolamento de Solo

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Empolamento de Solo

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O empolamento de solo é um fenômeno característico dos solos onde há a expansão do material após sua escavação, o contrário da compactação de solo.

Naturalmente o solo possui parcial compactação causada pela ação da umidade das chuvas, do calor do sol e da desumidificação causada pelos ventos, que reduzem ou eliminam a presença da água e do ar entre os grãos que compõe o solo, proporcionando assim maior agregação (proximidade) de seus grãos, tornando o solo compactado, duro e firme.

No trabalho de terraplenagem (ou terraplanagem), a escavação deste solo natural, causa sua descompactação e gera a expansão volumétrica pela desagregação dos grãos que compõe o solo. Isso de dá pela entrada de ar entre os grãos que compõe o solo.

A fórmula para cálculo de empolamento é:
Após o desmonte o solo assume, portanto, volume solto(Vs) maior do que aquele em que se encontrava em seu estado natural (Vn) e, consequentemente, com a massa específica solta (γs) correspondente ao material solto, obviamente menor do que a massa específica natural (γn).

Assim temos: γs<γn, pois Vs>Vn.

Chama-se fator de empolamento φ1=(γs/γn)<1

Mas, γs=m/Vs, pela definição de massa específica e, γn=m/Vn temos: φ1=(m/Vs)/(m/Vn)=Vn/Vs e Vn=φ1.Vs

Chama-se porcentagem de empolamento (f) à relação: f(%)=[(1/φ1)-1].100

Fonte: Wikipedia / RICARDO, H.S. Manual prático de escavação, Editora PINI
Exemplo de cálculo de empolamento:
1. Vamos imaginar uma obra que necessite escavar 50 m3 de terra, medido pelo serviço de topografia. O objetivo é descobrir o Vs (volume de terra solta) para definir o transporte, o que é calculado a partir da seguinte fórmula, sendo que "Vc" é o volume medido no corte; e "E" é o empolamento.
Vs = Vc (1 + E)
2. Para exemplo, vamos considerar que a terra é comum, com taxa de empolamento de 25%. Para realizar a conta, transforme a porcentagem em 0,25. A conta fica assim:
Vs = 50 (1 + 0,25)
Vs = 50 x 1,25
Volume de terra solta = 62,5 m3
3. Portanto, depois da escavação, o volume de terra, que era de 50 m3 no corte, aumentará para 62,5 m³.

Fonte: JBS Construtora e Serviços
Sobre a Taxa de Empolamento:
Segundo o livro Como Preparar Orçamentos de Obras, de Aldo Dórea Mattos, publicado pela Editora PINI, cada tipo de solo possui uma taxa de empolamento. Veja:
Material e Empolamento %
Rocha detonada - E 50%
Solo argiloso - E 40%
Terra comum- E 25%
Solo arenoso seco - E 12%

Fonte: JBS Construtora e Serviços
Mas geralmente, em pequenos trabalhos de terraplenagem, boa parte das empresas adicionam ao volume total de escavação e transporte, cerca de 30% a 40%, dependendo do tipo de terra escavada, sua composição e umidade.
Imagem Imagem TERRAPLENAGEM.NET - Site sobre Terraplenagem e Máquinas Pesadas

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