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Aula 05 Classificação do Solo Augusto Romanini Sinop - MT 2017/1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GEOTECNIA I Versão: 1.0

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Aula 05 – Classificação do Solo

Augusto Romanini

Sinop - MT

2017/1

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO

CAMPUS DE SINOP

FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

GEOTECNIA I

Versão: 1.0

INTRODUÇÃO

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação Granulométrica

Classificação AASHTO

Classificação Unificada

INTRODUÇÃO

A diversidade e a enorme diferença de comportamento apresentada pelos

diversos solos perante as solicitações de interesse da engenharia, levou ao

seu natural agrupamento em conjuntos distintos.

O objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista de engenharia, é o de

poder estimar o provável comportamento do solo ou, pelo menos, o de

orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada

análise do problema.

Assim sabendo que os solos mesmos “diferentes” porém com propriedades

semelhantes podem ser classificados em grupos ou subgrupos, buscando

simplificar o entendimento das características dos solos.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

A identificação “qualitativo "pode ser feita através de testes visuais e tácteis,

rápidos e específicos a cada tipo de solo.

Os sistemas de classificação podem partir de aspectos qualitativos e quantitativos.

Qualitativo O solo é arenoso

Quantitativo O solo é 70% areia

A identificação “quantitativa“ exige aspectos precisos, tais como conhecer o

tamanho das partículas, o formato provável, no caso de solos granulares. Quanto

se tratar de solos finos analisar o tamanho das partículas torna-se inviável, sendo

necessário outras parâmetros, como os limites de consistência

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

A identificação “qualitativo

"pode ser feita através de

testes visuais e tácteis, rápidos

e específicos a cada tipo de

solo.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Para a fração grossa, pedregulhos e areias, informações quanto a composição granulométrica, forma das

partículas, existência ou não de finos são sempre necessárias; estas partículas são ásperas ao tato,

visíveis ao olho nu e se separam quando secas.

Para os solos finos, siltes e argilas, são importantes informações sobre plasticidade, resistência à

compressão do solo quando seco e seu comportamento do quando imerso em água.

De acordo com o resultado dos testes, o solo será identificado por um nome, conforme

recomendado pela NBR 6484/2001.(Ensaio SPT)

A identificação “quantitativa“ exige aspectos precisos, ou seja, realização de

ensaios como granulometria e plasticidade

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Na geotecnia procura-se criar um sistema de classificação que permita o agrupamento de solos que

tenham características similares quanto ao ponto de vista do comportamento do material (

mecanicamente) – na mecânica dos solos, e seu respectivo comportamento real.

No aspecto “mais” prática pode-se dizer que é necessário haver várias classificações que possam atender

mais especificamente aos vários campos da geotecnia. Um sistema de classificação que atenda aos

interesses da área de estradas pode não atender com a mesma eficiência à área de fundações.

Classificação por tipo do solo

Classificação Genética

Classificação Granulométrica

Classificação Unificada

Classificação AASHTO - TRB

Classificação MCT

Qualitativa

Qualitativa ou Quantitativa

Quantitativa

Quantitativa

Quantitativa

Areia ou Argila

Origem da rocha

Solos muito intemperizados

Parâmetros diversos

Qualitativa e Quantitativa

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Muitas das características físicas, químicas e biológicas dos solos são relacionadas à sua textura, fazendo

de sua determinação uma das mais básicas análises de solos.

O Sistema de Classificação baseado apenas na textura utiliza a curva granulométrica e uma escala de

classificação.

A curva granulométrica define a distribuição das diferentes dimensões das partículas enquanto a escala

define a posição relativa aos quatros grupos: pedregulhos, areias, siltes e argilas.

Existem várias escalas, mas as diferenças entre elas alteram sutilmente o nome dado ao solo.

Classificação Granulométrica

Se percebida a predominância de grãos na faixa de 0,1 mm a 2 mm, deve ser classificado como areia. Um

exame mais acurado de areias permite a classificação em areias grossas (ordem de grandeza 1mm),

médias (0,5mm) ou finas (0,1mm).

A classificação em solos grossos ou solos finos também pode ser feito com auxílio de lavagem da amostra

em uma peneira de 0,075mm (#200) e avaliação da porcentagem retida.

Para a classificação do solo, segundo a textura, a partir da curva granulométrica obtida em laboratório,

serão determinadas as porcentagens de cada fração de acordo com a escala adotada.

A fração predominante dará nome ao solo, que será adjetivado pela fração imediatamente inferior

em termos percentuais.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO Classificação Granulométrica

Sabemos já que os solos “ásperos” ao tato são solos granulares e solo “macios” ao tato são solos

finos, estas duas nomenclaturas referem-se aos dois grupos de solos que conhecemos “qualitativamente”

solos granulares (arenosos) e solos finos (argilosos). Por trabalharmos com as texturas areia – silte –

argila, tem-se que grão maiores que 2mm classificam o solo como “pedregulho”.

Para a classificação do solo, segundo a textura, a partir da curva granulométrica obtida em laboratório, serão determinadas

as porcentagens de cada fração de acordo com a escala adotada.

A fração predominante dará nome ao solo, que será adjetivado pela fração imediatamente inferior em termos

percentuais.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO Classificação Granulométrica

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0001 0,0010 0,0100 0,1000 1,0000 10,0000 100,0000

Diâmetro da Partícula (mm)

Po

rce

nta

ge

m q

ue

Pa

ss

a (

%)

Classificação: ABNT

Argila 7 %

Silte 43 %

Areia 47 %

Pedregulho 4 %

Areia

grossa finaSilteArgila Pedregulho médiaABNT - NBR 6502 (1995)

Para a classificação granulométrica podem-

se utilizar as curvas granulométricas

indicando a finura do solo e a forma da

curva, ou então, através dos diagramas

triangulares (triângulo de FERET).

Nos diagramas triangulares, fazem-se

corresponder aos três lados do triângulo as

porcentagens respectivas de argila, silte e

areia.

Os lados do triângulo são então divididos em

segmentos representando as porcentagens

de 0 a 100 para cada uma dessas frações,

num sentido previamente estabelecido.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO Classificação Granulométrica

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO Classificação Granulométrica

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO Classificação Granulométrica

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO Classificação Granulométrica

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO Classificação AASHTO - TRB

O sistema de classificação AASHTO (

Associação Americana de Rodovias

Estaduais e Autoridades de Transporte)

começou a ser desenvolvido em 1929 e

vem passando por diversas revisões.

O sistema é utilizado exclusivamente para o uso em obras rodoviárias, com o objetivo

principal de classificar os materiais que compõem o subleito ( camada que suportará os

esforços distribuídos de um pavimento). A mesma classificação é correlacionada para a

determinação de especificações para as demais camadas.

Nesta classificação os solos são reunidos em grupos e subgrupos. Um Conjunto de

grupos corresponde aos “materiais granulares”, que são classificados em grupos de A-1,

A-2 e A3. O outro conjunto corresponde aos “materiais finos”, que são classificados como

A-4,A-5,A-6 E A-7. Dentro desses grupos há subgrupos que classificam os solos como A-

1-a ou A-2-7, por exemplo

Para conduzir está classificação são utilizados um equação que resulta no índice de

grupo e ainda analisados a granulometria e plasticidade do material.

Classificação AASHTO - TRB

O procedimento de análise parte da granulometria, limites de consistência e cálculo do Índice de grupo.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação AASHTO - TRB

Esse sistema de classificação é baseado nos seguintes critérios:

1 - Tamanho dos grãos:

• Pedregulho: é a fração que passa na peneira com abertura de 75 mm e fica retida na peneira padrão americano número

10 ( 2,0 mm).

• Areia: é a fração que passa na peneira padrão americano número 10 (2,0 mm) e fica retida na peneira padrão

americano número 200 ( 0,075 mm)

• Silte e Argila : é a fração que passa na peneira padrão americano número 200.

2 – Plasticidade:

A terminologia siltosa será aplicada quando as porções finas do solo apresentam índice de plasticidade de 10 ou menos.

A terminologia argilosa será aplicada quando as porções finas apresentam índice de plasticidade de 11 ou mais.

3 – Caso sejam encontradas pedras de mão e matacões ( materiais maiores que a fração pedregulho), elas serão

removidas da porção da amostra de solo que será usada para determinar a classificação. No entanto a

percentagem desse material é registrada ( para fins de granulometria)

Para a determinação da classificação utiliza-se uma equação semi-empírica que se base na porcentagem que

passa na peneira nº 200 , o limite de liquidez e o índice de plasticidade.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

A equação do índice de grupo é:

𝐼𝐺 = 0,2 ∙ 𝐹200 − 35 + 0,005 ∙ 𝐹200 − 35 ∙ 𝐿𝐿 − 40 + 0,01 ∙ (𝐹200 − 15) ∙ (𝐼𝑃 − 10)

𝐼𝐺 = 0,2 ∙ 𝑎 + 0,005 ∙ 𝑎 ∙ 𝑐 + 0,01 ∙ 𝑏 ∙ 𝑑𝒂 = 𝑭𝟐𝟎𝟎 − 𝟑𝟓

𝒄 = 𝑳𝑳 − 𝟒𝟎

𝒃 = (𝑭𝟐𝟎𝟎 − 𝟏𝟓)

𝒅 = (𝑰𝑷 − 𝟏𝟎)

a → parcela do solo que passa na peneira #200 superior a 35% e inferior a 75%, expressa por um número entre 0 e 40.

b → parcela do solo passando na peneira #200 for superior a 15% e inferior a 55%, expressa por um número entre 0 e 40 .

c→ parcela do limite de liquidez superior a 40% e inferior a 60%, expressa por um número entre 0 e 20.

d→ parcela do índice de plasticidade superior a 10% e inferior a 30%, expressa por um número entre 0 e 20.

Classificação AASHTO - TRBSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

O quadro a seguir, mostra como são classificados os solos segundo o TRB (HRB). Determina-se o grupo do solo, por eliminação da esquerda para a

direita. O primeiro grupo a partir da esquerda, com o qual os valores do solo ensaiado coincidir, será a classificação correta.

Classificação

Geral

Materiais granulares (p)

(35% ou menos passando na peneira nº200)

Materiais siltosos e argilosos (p)

(mais de 35% passando na

peneira de nº 200)

A-1

A-3

A-2

A-4 A-5 A-6

A-7

Grupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7A-7-5

A-7-6

Peneiração % que

passa na peneira

Nº10 50 máx

Nº40 30 máx 50 máx 51 máx

Nº200 (p) 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 mín 36 mín 36 mín 36 mín

Características da

fração que passa na

nº40:

6 máx NP

Limite de Liquidez

(%)40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín

Índice de

Plasticidade (%) 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín

Índice de Grupo (IG) 0 0 0 4 máx 8 máx 12 máx 16 máx 20 máx

Materiais que

predominam

Pedra britada

pedregulho e areiaAreia Fina Areia e areia siltosa ou argilosa Solos siltosos Solos argilosos

Comportamento

geral como subleitoExcelente a bom Fraco a pobre

Classificação AASHTO - TRBSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação AASHTO - TRB

São regras para determinar o índice de grupo:

1. Se a equação resultar em um valor negativo para IG, o valor é considerado como 0

2. O valor do índice de grupo calculado é arredondado para o valor inteiro mais próximo. Por exemplo : “ Se IG = 3,4 o

índice de grupo será 3, porém se IG = 3,5 o índice de grupo será 4.

3. Não há limite superior para o índice de grupo.

4. Para os solos A-1-a,A-1-b, A-2-4,A-2-5 a A-3 o IG é sempre zero.

5. Para solos do grupo A-2-6 e A-2-7, utiliza-se apenas a ultima parcela da equação.

Em geral, a qualidade do desempenho de um solo como material do subleito é

inversamente proporcional ao índice de grupo, portanto se IG = 20 o

comportamento como material é “ruim” para subleito, porém se IG = 0, o

comportamento do material como material é “bom”.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Algumas modificações foram introduzidas na classificação original, entre as quais a criação

do chamado índice de Grupo (IG), um número inteiro variando de 0 a 20 que define a

"capacidade de suporte" do terreno de fundação de um pavimento.

Solos mal graduados, como areias finas, são difíceis de serem compactados para alcançar

altas densidades e são menos desejáveis (ex: solo A-3).

Solos contendo grande quantidade de finos são inadequadas como material de subleito.

Estes são classificados de A-4 a A-7, na ordem decrescente de adequação como material de

sub-leito.

Argila com altos valores de LL e LP estão sujeitos a amplas variações na resistência durante

os ciclos de secagem e umedecimento, o que é muito indesejável. Quando estes solos estão

presentes em quantidades suficientes, o solo é enquadrado como A-6 e A-7.

Classificação AASHTO - TRB

Imposições práticas.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

O sistema foi proposto por Casagrande em 1929, e tornou-se amplamente utilizado na construção de

campos de pouso durante a 2ª Guerra Mundial, sendo utilizado até o dias de hoje para diversos fins

geotécnicos. A classificação em duas grandes categorias permanece:

1. Solos de granulação grossa, que são naturalmente os pedregulhos e areia, cujo o material que

passa na peneira nº200 é menor que 50%.

2. Solos de granulação fina, são os siltes e argilas, cujo o material que passa na peneira nº200 é

maior que 50%.

Para esta classificação são assumidos “símbolos” – (Letras) , que representam cada um desses

materiais, onde:

G

Gravel

Pedregulho

S

Sand

Areia

M

LiMon

Silte (AF)

C

Clay

Argila

O

Orgânic

Orgânico/Turfa

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

G

Gravel

Pedregulho

S

Sand

Areia

M

LiMon

Silte (AF)

C

Clay

Argila

O

Orgânic

Orgânico/Turfa

Cada grupo é dividido em subgrupos de acordo com suas propriedades índices mais significativas.

W (well graded) → bem graduado

P (poorly graded) → mal graduado

H (high) → alta compressibilidade, ou alta plasticidade, ou seja com limite de liquidez maior que 50%

L (low) → baixa compressibilidade, ou baixa plasticidade, ou seja com limite de liquidez menor que 50%

GW GP Pedregulho Mal graduadoPedregulho bem graduado

Os pedregulhos e areias com pouco ou nenhum material fino são subdivididos de acordo com suas propriedade de

distribuição granulométrica dentro de bem graduado (GW e SW) ou uniforme (GP e SP).

𝐶𝑢 =𝐷60𝐷10

𝐶𝑐 =𝐷302

𝐷60𝐷10

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

𝐶𝑢 > 4

1 < 𝐶𝑐< 3

Pedregulhos

bem graduados

𝐶𝑢 > 6

1 < 𝐶𝑐< 3

Areias bem

graduadas

Para a classificação correta de acordo com o sistema, é importante conhecer as informações a seguir:

1. Percentagem de pedregulho,ou seja, a fração que passa pela peneira de 76,2 mm e fica retida na

peneira nº4 (4,75 mm)

2. Percentagem de areia,ou seja, a fração que passa pela peneira nº4 (4,75 mm), e fica retida na peneira

nº200.

3. Percentagem de silte e argila, ou seja, a fração que passa na peneira nº 200.

4. Coeficiente de curvatura (Cc) e coeficiente de uniformidade (Cu).

5. Limite de liquidez e índice de plasticidade da porção do solo que passa pela peneira nº40

A expressão “bem graduado” expressa o

fato de que a existência de grãos com

diversos diâmetros confere ao solo, em

geral, melhor comportamento, sob o ponto

de vista da engenharia. Esta característica

dos solos granulares é expressa pelo

“coeficiente de uniformidade” e pelo

“coeficiente de curvatura”.

Como a fração fina nos solos pode ter substancial influência

no comportamento do solo, os pedregulhos e areias têm

outras duas subdivisões. Aquelas com fração fina servem

como materiais de boa liga, principalmente os siltes, são

enquadrados em GM ou SM.

Se os solos finos contêm argilas plásticas, os solos são do

tipo GC ou SC. A característica complementar dos solos finos

é indicada em sua compressibilidade, sendo utilizados os

termos alta compressibilidade (H=high) e baixa

compressibilidade (L=low), para os solos M, C ou O

Para estes solos fino a propriedade mais importante é o limite

de consistência. Sendo assim, Casagrande criou o Gráfico

de Plasticidade, montado a partir dos limites de consistência

dos solos finos, usados para subdividi as argilas dos siltes,

tanto na classificação dos solos finos quanto a fração fina

dos solos granulares.

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

60

50

40

30

20

10

Índ

ice

de

Pla

sti

cid

ad

e(I

P)

4

7 CL - ML

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Limite de Liquidez (LL)

Na quinta região, hachurada, com LL < 50% e 4% < IP < 7%, há superposição nas propriedades

dos solos argilosos e siltosos. Nessa região o solo deverá ter um símbolo duplo, CL-ML.

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

CH

MH

60

50

10

Índ

ice

de

Pla

sti

cid

ad

e(I

P)

4

7 CL - ML

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Limite de Liquidez (LL)

A linha vertical LL = 50% separa os solos de alta plasticidade (MH, CH) dos de

baixa plasticidade (ML, CL), baseando-se na observação empírica de que a

compressibilidade do solo cresce com o LL.

CL

ML

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

60

50

10

Índ

ice

de

Pla

sti

cid

ad

e(I

P)

4

7 CL - ML

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Limite de Liquidez (LL)

A Linha A é uma fronteira arbitrária entre as argilas inorgânicas (CL e CH), queestão acima desta linha, e os siltes inorgânicos e argilas orgânicas (ML,MH, OL eOH).

CH

OL

OH

OL

CL

ML

MH

OH

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

60

50

40

30

10

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10

0

Índ

ice

de

Pla

sti

cid

ad

e(I

P)

4 CL - ML7

Limite de Liquidez (LL)

Na última revisão do Sistema Unificado foi introduzida a Linha U que estabelece

um limite superior empírico para os solos naturais. Qualquer ponto que venha se

situar acima dessa linha deve ter os resultados dos ensaios verificados.

CH

OL

OH

OL

CL

ML

MH

OH

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

60

50

10

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Índ

ice

de

Pla

sti

cid

ad

e(I

P)

4

7CL - ML

Limite de Liquidez (LL)

A Linha U, inicia-se na vertical para LL = 16% até IP = 7% e a partir desse

ponto é representada por:

Linha U → IP = 0,9 (LL - 8)

CH

OL

OH

OL

CL

ML

MH

OH

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

CH

OL

60

50

10

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Índ

ice

de

Pla

sti

cid

ad

e(I

P)

4CL - ML

7

Limite de Liquidez (LL)

A Linha A é representada por:

Linha A → IP =0,73(LL-20)

OH

OL

CL

ML

MH

OH

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Além do gráfico de plasticidade, o Sistema Unificado de Classificação dos Solos

ainda possui um método auxiliar na identificação dos solos em laboratório, como

apresentado no esquema a seguir.

Exame Táctil Visual do Solo

Solo Grosso Solo Orgânico Solo Fino

Em casos limites, determinar % partículas Ø 0.074mm (#200)

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Solos Grossos Solos Finos

Mais de 50% de material

retido na peneira nº 200

Mais de 50% de material

retido na peneira nº 200

Pedregulhos Areias Siltes e Argilas Siltes e Argilas

Mais de 50% da fração

grosso retida na peneira nº4

50% ou mais da fração

grossa passa pela peneira

nº4

Limite de Liquidez

menor que 50Limite de liquidez de 50

ou mais

Ensaio de peneiramento

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Solos Grossos

Mais de 50% de material retido na peneira nº 200

Pedregulhos (G) Areias (S)

%Passa #200 > 12 %Passa #200 < 5 %Passa #200

entre 5 e 12%Passa #200 < 5 %Passa #200 > 5

LL – LPCurva

Granulométrica

Curva

GranulométricaLL – LPCasos limites

símbolo duplo

função da

plasticidade e

granulometria

IP<4 IP>7

4<IP<7

GM GC

GM - GC

Bem

graduada

Mal

graduada

GW GP

Bem

graduada

Mal

graduada

SW SP

IP<4 IP>7

4<IP<7

SM SC

SM - SC

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Solos Finos

Mais de 50% de material retido na peneira nº 200

Siltes e Argilas Siltes e ArgilasLimite de Liquidez

menor que 50

Limite de liquidez

de 50 ou mais

Acima

Cor, cheiro, LL,

LP: solo natural e

seco em estufa

Abaixo ou IP<4

OrgânicosCL

ML - CL

Acima

4<IP<7AcimaAbaixo

Inorgânicos

OL ML

Cor, cheiro, LL,

LP: solo natural e

seco em estufa

Orgânicos Inorgânicos

OH MH

CH

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

REFERÊNCIAS

CAPUTO, H.P. Mecânica dos solos e suas aplicações - Volumes I, II, III.

DAS, B.M. Fundamentos de engenharia geotécnica. 7ª ed. Cengage Learning, 632 p., 2011.

PINTO, C.S. Curso básico de mecânica dos solos. 3ª Ed. Oficina de Textos, 356 p., 2006.

Leitura Recomendada : SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÕES GEOTÉCNICAS DE

SOLOS: ESTUDO DE CASO APLICADO À RODOVIA NÃO PAVIMENTADA VCS

346, VIÇOSA, MG1. Silva et al,2008

25/04/2017 41

Obrigado pela atenção.

Perguntas?

Exemplo 01

Forma coletados amostras de 3 solos e submetidas ao ensaio de granulometria.

Deseja-se saber qual é classificação textural ( utilize o triângulo).

Solo Areia Silte Argila

A 20 20 60

B 55 5 40

C 45 35 20

Distribuição Granulométrica

Exemplo 02

Um solo foi submetido a dois ensaios básicos: Análise Granulométrica e índices

de consistência. Para análise granulométrica se obteve os seguintes valores:

• Porcentagem que passa pela peneira nº 10 = 100

• Porcentagem que passa pela peneira nº 40 = 80

• Porcentagem que passa pela peneira nº200 = 58

Para os índices de consistência se obteve que o limite de liquidez e 30 e o índice

de plasticidade foi igual a 10. Obtenha a classificação deste solo conforme o

sistema da AASHTO. Apresente uma consideração quanto ao uso deste material

para uma rodovia.

O quadro a seguir, mostra como são classificados os solos segundo o TRB (HRB). Determina-se o grupo do solo, por eliminação da esquerda para a

direita. O primeiro grupo a partir da esquerda, com o qual os valores do solo ensaiado coincidir, será a classificação correta.

Classificação

Geral

Materiais granulares (p)

(35% ou menos passando na peneira nº200)

Materiais siltosos e argilosos (p)

(mais de 35% passando na

peneira de nº 200)

A-1

A-3

A-2

A-4 A-5 A-6

A-7

Grupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7A-7-5

A-7-6

Peneiração % que

passa na peneira

Nº10 50 máx

Nº40 30 máx 50 máx 51 máx

Nº200 (p) 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 mín 36 mín 36 mín 36 mín

Características da

fração que passa na

nº40:

6 máx NP

Limite de Liquidez

(%)40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín

Índice de

Plasticidade (%) 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín

Índice de Grupo (IG) 0 0 0 4 máx 8 máx 12 máx 16 máx 20 máx

Materiais que

predominam

Pedra britada

pedregulho e areiaAreia Fina Areia e areia siltosa ou argilosa Solos siltosos Solos argilosos

Comportamento

geral como subleitoExcelente a bom Fraco a pobre

Classificação AASHTO - TRBSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

𝐼𝐺 = 0,2 ∙ 𝐹200 − 35 + 0,005 ∙ 𝐹200 − 35 ∙ 𝐿𝐿 − 40 + 0,01 ∙ (𝐹200 − 15) ∙ (𝐼𝑃 − 10)

Exemplo 03

Para um determinado solo tem-se que 95% do material passa na peneira nº 200 e

seu limite de liquidez é 60 e possui um índice de plasticidade de 40. Classifique o

solo conforme o sistema da AASHTO. Você utilizaria este material para a

construção de uma rodovia?

O quadro a seguir, mostra como são classificados os solos segundo o TRB (HRB). Determina-se o grupo do solo, por eliminação da esquerda para a

direita. O primeiro grupo a partir da esquerda, com o qual os valores do solo ensaiado coincidir, será a classificação correta.

Classificação

Geral

Materiais granulares (p)

(35% ou menos passando na peneira nº200)

Materiais siltosos e argilosos (p)

(mais de 35% passando na

peneira de nº 200)

A-1

A-3

A-2

A-4 A-5 A-6

A-7

Grupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7A-7-5

A-7-6

Peneiração % que

passa na peneira

Nº10 50 máx

Nº40 30 máx 50 máx 51 máx

Nº200 (p) 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 mín 36 mín 36 mín 36 mín

Características da

fração que passa na

nº40:

6 máx NP

Limite de Liquidez

(%)40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín

Índice de

Plasticidade (%) 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín

Índice de Grupo (IG) 0 0 0 4 máx 8 máx 12 máx 16 máx 20 máx

Materiais que

predominam

Pedra britada

pedregulho e areiaAreia Fina Areia e areia siltosa ou argilosa Solos siltosos Solos argilosos

Comportamento

geral como subleitoExcelente a bom Fraco a pobre

Classificação AASHTO - TRBSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

𝐼𝐺 = 0,2 ∙ 𝐹200 − 35 + 0,005 ∙ 𝐹200 − 35 ∙ 𝐿𝐿 − 40 + 0,01 ∙ (𝐹200 − 15) ∙ (𝐼𝑃 − 10)

Classificação AASHTO - TRBSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

𝐼𝐺 = 0,2 ∙ 𝐹200 − 35 + 0,005 ∙ 𝐹200 − 35 ∙ 𝐿𝐿 − 40 + 0,01 ∙ (𝐹200 − 15) ∙ (𝐼𝑃 − 10)

Exemplo 04

Solo A Solo B

Nº De golpes Teor de Umidade Nº De golpes Teor de Umidade

11 34,15 12 29,80

19 30,10 21 26,40

28 27,70 32 25,10

39 25,90 36 24,60

50 24,50 45 23,20

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Porc

enta

gem

que p

assa (

% )

Abertura das Peneiras ( mm )

SOLO A

SOLO B

Foram recebidos os seguintes dados de um

laboratório de solos. A tabela refere-se aos

dados do Ensaio de Limite de liquidez. O

limite de plasticidade foi para o solo A é de

21 e para o solo B é de 20. Foi realizado o

ensaio granulométrico por peneiramento.

Deseja-se saber qual é a Classificação

unificada dos materiais.

Exemplo 04

SOLO A Linha de fluidez

Exemplo 04

SOLO B

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

SOLO A

Os pedregulhos e areias com pouco ou nenhum material fino são subdivididos de acordo com suas propriedade de

distribuição granulométrica dentro de bem graduado (GW e SW) ou uniforme (GP e SP).

𝐶𝑢 =𝐷60𝐷10

𝐶𝑐 =𝐷302

𝐷60𝐷10

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

𝐶𝑢 > 4

1 < 𝐶𝑐< 3

Pedregulhos

bem graduados

𝐶𝑢 > 6

1 < 𝐶𝑐< 3

Areias bem

graduadas

Para a classificação correta de acordo com o sistema, é importante conhecer as informações a seguir:

1. Percentagem de pedregulho,ou seja, a fração que passa pela peneira de 76,2 mm e fica retida na

peneira nº4 (4,75 mm)

2. Percentagem de areia,ou seja, a fração que passa pela peneira nº4 (4,75 mm), e fica retida na peneira

nº200.

3. Percentagem de silte e argila, ou seja, a fração que passa na peneira nº 200.

4. Coeficiente de curvatura (Cc) e coeficiente de uniformidade (Cu).

5. Limite de liquidez e índice de plasticidade da porção do solo que passa pela peneira nº40

A expressão “bem graduado” expressa o

fato de que a existência de grãos com

diversos diâmetros confere ao solo, em

geral, melhor comportamento, sob o ponto

de vista da engenharia. Esta característica

dos solos granulares é expressa pelo

“coeficiente de uniformidade” e pelo

“coeficiente de curvatura”.

Exemplo 04

Solos Grossos

Mais de 50% de material retido na peneira nº 200

Pedregulhos (G) Areias (S)

%Passa #200 > 12 %Passa #200 < 5 %Passa #200

entre 5 e 12%Passa #200 < 5 %Passa #200 > 5

LL – LPCurva

Granulométrica

Curva

GranulométricaLL – LPCasos limites

símbolo duplo

função da

plasticidade e

granulometria

IP<4 IP>7

4<IP<7

GM GC

GM - GC

Bem

graduada

Mal

graduada

GW GP

Bem

graduada

Mal

graduada

SW SP

IP<4 IP>7

4<IP<7

SM SC

SM - SC

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

SOLO B

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

SOLO B

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Classificação UnificadaSISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO

Granulometria dos solos

Exercícios Sugeridos:

Curso Básico de Mecânica dos Solos – 3ed.

Capitulo 3 – Classificação do solo

Exercício:

3.1 – Completo ( O exercício já esta resolvido, tente fazer sem olhar a solução)

Fundamentos da Engenharia Geotécnica – 6ed/

Capitulo 4 – Classificação do solo

Exercícios :

4.1; 4.2 e 4.4

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