Ao natural, o solo geralmente possui um grau de compactação ocasionado pela própria ação dos intempéries como chuva (umidade), sol (calor), ventos, etc., que elimina a presença de água ou ar entre os grãos que o compõe. Com o passar dos anos, o solo automaticamente reduz de tamanho compactando-se até um determinado grau, devido a maior agregação (proximidade) de seus grãos. Quanto mais compactado, mais duro e firme é o solo.
Quando é efetuado algum trabalho de terraplenagem (terraplanagem) com a escavação deste solo natural, há a descompactação do solo gerando uma certa expansão volumétrica devido à desagregação dos grãos que compõe o solo, tornando o solo "fofo" e macio. Isso de dá pela entrada de ar entre os grãos que compõe o solo.
A fórmula para cálculo de empolamento é esta abaixo:
Exemplo de cálculo de empolamento: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
Sobre a Taxa 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
Mas geralmente, em trabalhos de terraplenagem de pequeno porte, boa parte das empresas somam ao volume total calculado para escavação de 30% a 40%, mas é claro, sempre variará do tipo de terra escavado e sua composição.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
