Aula N° 4-Identificação dos Solo
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Transcript of Aula N° 4-Identificação dos Solo
CESUMAR
2012 M.Sc; eng.o Mauro José Souza Araujo
MECÂNICA DOS SOLOS
CLASSIFICAÇÃO
DOS
SOLOS
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL
SISTEMA H.R.B
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO SOLOS
TROPICAIS ( MCT )
SISTEMA TÁCTIL E VISUAL
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO
ENSAIO DE AZUL DE METILENO
Solos
Classificação
COR TEXTURA PLASTICIDADE
COMPOSIÇÃO
QUIMICO-MINERALÓGICA
Tamanho das partículas
Solos Classificação
COR
COR
Matéria
Orgânica
Òxidos de
Ferro
Carta de Munsell
Colorímetro
Solos Classificação
COR
Munsell Soil Color Charts
Matéria orgânica Origem vegetal ou animal
Cor pardas-pretas ou roxas
Manchas variegadas
ou cinzentas Deficiência de drenagem
Matizes
avermelhadas ou
amarelos
Óxido de ferro-boa
permeabilidade
Tom esverdeado Serpentinas e cloritas
Solos Classificação
COR
Classificação quanto à forma
Grãos de areia de praia costumam ser arredondados e lisos
Grãos de areia de rio são angulosos ou sub-anguloso
Grãos de jazidas são geralmente ásperos (sub-anguloso-anguloso)
IDENTIFICAÇÃO
DOS
SOLOS
Analise granulométrica Indices de Consistência
peneiramento
sedimentação
Limite de Liquidez
Limite de Plasticidade
Solos Classificação
CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL
fração limites definidos dela norma brasileira características
NBR 6502
BLOCO DE ROCHA acima de 1,0 m
MATACAO de 20 cm a 1,0 m arredondado
PEDREGULHO de 2 mm a 60 mm
pedregulho grosso 20 a 60 mm
pedregulo médio 6 a 20 mm
pedregulo fino 2 a 6 mm
AREIA de 0,6 mm a 2,0 mm solo não coesivo
areia grossa 0,6 a 2,0 mm
areia média 0,2 mm a 0,6 mm
areia fina de 0,6 a 0,2 mm
SILTE 0,002 mm a 0,06 mm baixa ou nenhuma plasticidade
ARGILA inferior a 0,002 mm elevada plasticidade
GRANULOMETRIA DOS SOLOS
CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO NBR 6502
Analise granulométrica
argila silte Areia
fina pedregulho Areia
média
Areia
grossa ABNT
sedimentação peneiramento
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
Diâmetro efetivo
Analise granulométrica
Coeficiente de Uniformidade
Coeficiente de Curvatura
Coeficiente de Segregação
Curva de distribuição granulométrica
Fração predominante 55 % AREIA
40% SILTE
AREIA FINA SILTOSA
CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL
Analise granulométrica
Coeficiente de uniformidade ( CU )
COEFICIENTES
Solo bem graduado
Solo Uniforme
Solo
Graduação aberta
CURVAS
GRANULOMETRIA
Analise granulométrica
SEDIMENTAÇÃO
Lei de Stokes
u = g s – g w D2
18 m
u = velociade
m-viscosidade da água
gs = peso específico do material
gw = peso específico da água
D = diâmetro das partícula do solo
k = √ 30 m
Gs -1
D = K L (cm )
t (min ) √
k = √ 30 m
Gs -1
D = K L (cm )
t (min ) √ Gs-peso do material
T = temperatura de ensaio
L – leitura do densímetro
T = tempo de queda (min)
GRANULÔMETRO LASER
Analise granulométrica
Analise granulométrica
Indices de Consistência
Limite de Liquidez
Limite de plasticidade
CLASSIFICAÇÃO H.R.B ou A.A.S.H.O
SOLOS SÃO REUNIDOS EM GRUPOS E SUB-GRUPOS
Usado em estradas
Classificação segundo AASHTO
Material siltoso IP ≤ 10 % Material argiloso IP > 10 %
PEDREGULHO - passa na peneira 75 mm e fica retido na peneira N° 10 ( 2,0 mm)
AREIA passa na peneira N°10 (2,0 mm ) fica retida na peneira N° 200 ( 0,075)
SILTE e ARGILA passa na peneira peneira N° 200
Indices de Consistência
LIMITE DE LIQUIDEZ LIMITE DE PLASTICIDADE
teor de umidade abaixo do qual o solo passa do
estado plástico para o estado semi-sólido
é o teor em água acima do qual o solo adquire o
comportamento de um líquido. NBR 7180
NBR 6459
ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
LIMITE DE LIQUIDEZ
10 20 25 30 40
30
35
40
45
50
Te
or
de
Um
ida
de
Limite de Liquidez
Nº de golpes
ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
LIMITE DE PLASTICIDADE
LIMITE DE PLASTICIDADE
LIMITE DE PLASTICIDADE
É a capacidade do solo de poder ser moldado sem
alteração de volume.
Depende da umidade da amostra, da forma , tamanho e
da sua composição quimica dos grão e da granulometria.
Classificação sistema rodoviário
CLASSIFICAÇÃO H.R.B ou A.A.S.H.O
Indice de Grupo IG = (F200 -35) [0,2 + 0,005(LL-40))] +[ 0,01(F200 -15) (IP-10) ]
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO
GRÁFICO DE PLASTICIDADE
SOLOS FINOS
CARTA DE PLASTICIDADE
CH
MH ou OH CL
MH ou CL
IND
ICE
DE
PLA
ST
ICID
AD
E
INDICE DE LIQUIDEZ
20 40 60 80 100
20
40
60
IP = 0,73 ( LL – 20 )
OBS. Quanto maior o valor do limite de liquidez mais compressível é o solo
SOLOS FINOS
H – alta compressibilidade
L – baixa compressibilidade
M – silte
C – argila
O – solo orgânico
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO
Solos GROSSOS
Solos FINOS
Altamente Orgânicos
Eng° Casa Grande
O sistema Unificado não tem representado valores
adequados para os solos tropicais
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO SOLOS
TROPICAIS ( MCT )
Nogami e Villibor
(1981)
Comportamento Laterítico Comportamento Não Laterítico
MCV- mini moisture conditio value
Laterítico
Usado em Fundações de pavimentos
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO SOLOS
TROPICAIS ( MCT )
Não Laterítico
FRIABILIDADE
É a capacidade de fragmentação de uma partícula ou de um torrão
Torrões secos de silte apresentam fácil desagregação por pressão dos
dedos.
Argila são muito menos friáveis
FRIABILIDADE
É a capacidade de fragmentação de uma partícula ou de um torrão
Torrões secos de silte apresentam fácil desagregação por pressão dos
dedos.
Argila são muito menos friáveis
CARACTERIZAÇÃO ATRAVÉS DO
ENSAIO DE ADSORÇÃO DE AZUL DE METILENO
Mede a fração argilosa ativa+ natureza do argilo-mineral
A quantidade total de azul de metileno adsorvida por uma mistura de vários
argilo-minerais = Σ das quantidades de azul de metileno consumidas
Classificação quanto a composição
e modo de ocorrência
Solos Classificação
% areia % argila
% silte 0 100
0
0 100
100
argila
argila arenosa
argila siltosa
areia
Solo siltoso
Silte
Solo arenoso
Solo areno-argiloso
Solo argiloso
Solo silto-argiloso
Classificação B.P.R
A presença do quartzo e feldspatos, (minerais félsicos)
ROCHA COM COR ESCURA.
A presença de silicatos de ferro, magnésio e óxidos (minerais máficos)
ROCHA COM COR CLARA
ROCHAS Classificação
ROCHAS Classificação
DUREZA
ESTADO FÍSICO
DOS
SOLOS
ESTADO DOS SOLOS
AR
LÍQUIDO
SÓLIDO
Umidade
Índice de vazios
Massa específica
Massa unitária
Porosidade
Grau de saturação
ÍNDICES FÍSICOS
Classificação pelo Grau de
Compacidade
FOFAS
MEDIAMENTE COMPACTAS
COMPACTAS
É o estado de maior ou menor concentração de grãos de um solo não coesivo
em um dado volume
ESTADO DAS AREIAS
Compacidade relativa da areia
Classificação CR
Areia fofa < 0,33
Areia compacidade
Média 0,33 a 0,66
Areia compacta > 0,66
CR = e max – e nat
e max - emin e max = índice de vazios máximo
e min = índice de vazios mínimo
e nat = índice de vazios natural
É o estado de maior ou menor concentração de grãos de um solo não coesivo
em um dado volume
Compacidade
ESTADO DAS ARGILAS
Consistência Resistência (kPa )
Muito mole < 25
Mole 25 a 50
Média 50 a 100
Rija 100 a 200
Muito rija 200 a 400
Dura > 400
Consistência em função da resistência à compressão
ARGILA
Sensitividade das argilas
resistência no estado indeformado
resistência no estado amolgado S =
R i
R a
s
e
A sensitividade das argilas indica que, se a argila vier a sofrer uma ruptura, sua resistência após esta ocorrência é
bem menor
ESTADO DAS ARGILAS
Sensitividade das argilas
ESTADO DAS ARGILAS
SENSITIVIDADE
1
1 a 2
2 a 4
4 a 8
> 8
CLASSIFICAÇÃO
insensitiva
baixa sensitividade
média sensitividade
sensitiva
ultra- sensitiva ( quick clay)
resistência no estado indeformado
resistência no estado amolgado S =
A sensitividade das argilas indica que, se a argila vier a sofrer uma ruptura, sua resistência após esta ocorrência é
bem menor
Sistema
Solo-Água - Ar
Controlnort
T T
T T
F F
COESÃO APARENTE
TENSÃO CAPILAR
Materiais ligantes
Ex (Argila coloidal – calcário)
Partícula sólida
Sistema
Solo-Água - Ar
Controlnort
T T
T T
F F
COESÃO APARENTE
TENSÃO CAPILAR REDUZ
COM AUMENTO DA UMIDADE
Partícula sólida
MAIOR UMIDADE
MENOR TENSÃO SUPERFICIAL
MENOR UMIDADE
MAIOR TENSÃO SUPERFICIAL
Sistema
Solo-Água - Ar
N
T
N P
T
N
T
F
N
f
f
f
f
s
t
t = c + s tan f
t= resistência ao cisalhamento
C = coesão
f = coeficiente de atrito
s = tensão normal
atrito entre as partículas
atração química
coesão
Reta de Coulumb
O objetivo é saber se o material é fino ou grosso;
Determinar o seu Limite de liquidez (LL) e de plasticidade, e seu Teor em
Água,
Índices de Liquidez(Il), de Plasticidade (IP) e de Consistência(IC).
Estes parâmetros permitem classificar, qualitativamente, as
características mecânicas, de permeabilidade e de trabalhabilidade de um
solo, onde se pretende implementar uma estrutura geotécnica.
Páginas 323
ISBN 978-85-7269-310-3
Formato 22x15
Assunto Civil, Geociências,
Solos
Ano 2007
Editora Editora UFV
Código 10171
Autor(es): Izabel Christina
Duarte Azevedo