classificação e identificação dos solos - aula

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Classificao e Identificao dos Solos 1 - Objetivo da classificao dos solos 2 - A classificao dos solos 3 - Sistemas utilizados 4 - Identificao tctil-visual dos solos 1 - Objetivo da classificao dos solos: a) Representa uma linguagem de comunicao entre engenheiros e permite o acesso dos engenheiros experincia acumulada de outros engenheiros. b) um mtodo sistemtico de agrupar os solos de acordo com seu comportamento, facilitando a formulao e soluo iniciais dos problemas de engenharia. c) Para medir as propriedades do solo, tais como permeabilidade, compressibilidade e resistncia, pode ser difcil, caro e demorado enquanto que a diviso dos solos em grupos que tm comportamentos semelhantes pode ser muito til dando uma idia geral do comportamento do solo durante a construo, mediante carregamentos, etc. Obs.: Problemas de percolao, compresso e estabilidade no podem ser resolvidos simplesmente com a classificao do solo. 2 - A classificao dos solos: Caractersticas dos solos utilizados na diviso: - Granulometria - Limites de Atterberg (LL e LP)

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3 - Sistemas utilizados: a) Sistema Trilinear b) Sistema Unificado de Classificao dos Solos (USCS) c) Sistema HRB - AASHTO - (American Association of State Highway and Transportation Officials) d) Sistema MCT (Miniatura Compactado Tropical) a) Sistema Trilinear: A identificao do solo funo da percentagem dos seus constituintes.

Lemo = barro (loam) = mistura de areia, silte e argila.

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b) Sistema Unificado: - Desenvolvido por A. Casagrande (1942) USCS - Unified Soil Classification System (American Society for Testing and Materials - ASTM) - Utilizado pelo: - U.S. Bureau of Reclamation (barragens) e - U.S. Army Corps of Engineers (aeroportos) Diviso dos Solos: - Granulares: granulometria (peneiramento) pelo menos 50% dos gros com dimetro (d) > 0,074 mm (# 200% < 50%) - pedregulhos (G): (100% - # 200%)/2 (100% - # 4%) (# 200% < 5%) (# 200% > 12%) GW:CU = D60 >4 D10CU = CC =

GW, GP GM, GC1 < CC = ( D30 ) 2 12%) SW, SP SM, SC3

SW :

CU =

D60 >6 D10

e

1 < CC =

( D30 ) 2 50) MH, CH, OH ML - Mo High CL Clay High OH Organic High - Orgnicos (O): exame visual - turfas (Pt)

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CARTA DE PLASTICIDADE60

50

NDICE DE PLASTICIDADE

40

LINHA A

30

CH

OH

20

CL OL

ou MH

10CL-ML

CL ML ML

ou

0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

LIMITE DE LIQUIDEZ

Equao da Linha A IP = 0,73(LL - 20) Diviso em oito grupos: Argilas inorgnicas de alta, mdia e baixa plasticidade Solos siltosos inorgnicos de alta, mdia e baixa compressibilidade Argilas orgnicas Siltes orgnicos

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c) - Sistema HRB - AASHTO: - Desenvolvido pelo U.S. Bureau of Public Roads (1920) (atual Federal Highway Administration)

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- HRB Highway Research Board - Mais utilizada para pavimentos Classificao Rodoviria - Os solos so classificados em oito grupos: A1-A8 - A classificao baseada na granulometria, no limite de liquidez e no ndice de plasticidade. - Diviso dos solos: A1; A2; A3 = solos granulares (menos de 35 % do material, em peso, passa na peneira n 200) A4; A5; A6; A7 = solos finos (mais de 35% do material, em peso, passa na peneira n 200) A8 = solos orgnicos (identificao visual) A sua identificao em grupo se faz atravs do "ndice de grupo" = IG, atravs de frmula emprica, derivada da observao do comportamento no sub-leito das rodovias (capacidade de aterro como fundao de um pavimento): IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd a = percentagem de material que passa na peneira n 200 menos 35 b = percentagem de material que passa na peneira n 200 menos 15 c = LL - 40 d = IP - 10 Para: IG = 0 IG = 20 obra. Tipo de solo A1 - A3 A4 - A8 Comportamento Excelente a bom Regular a mau7

solo timo como fundao de pavimento solo pssimo como fundao e deve ser evitado o seu uso na

d) Sistema MCT (Miniatura Compactado Tropical) - Desenvolvido por Nogami e Villibor (1970) - Divulgao meios geotcnicos virios (dosagem de materiais para o emprego em bases na pavimentao) - Diviso: 2 classes e 7 grupos - Solos tropicais (2 classes): (I) (II) 7 Grupos:8

Solos laterticos (L) Solos saprolticos (N)

NA - no latertico areia NA- no latertico arenoso NS- no latertico siltoso NG- no latertico argiloso LA - latertico areia LA - latertico arenoso LG- latertico argiloso (I) SOLOS LATERTICOS Constituem a camada mais superficial das reas bem drenadas, caracterizada pela cor, em que predominam as matizes vermelho e amarelo com espessura: 2 a 10 m. Presena de gros muito resistentes mecnica e quimicamente, na frao areia e pedregulho e elevada percentagem de partculas constitudas de hidrxidos e xidos de Fe e Al, na frao argila. Alto volume de vazios, presena de torres, baixa massa especifica aparente, elevada permeabilidade e aspecto esponjoso. (II) SOLOS SAPROLTICOS Camadas subjacentes s laterticas ou outros solos pedogenticos (solos sedimentares ou transportados). Espessuras variadas at dezenas de metros Cores variadas Aparncia caracterizada pela presena de camadas, manchas, xistosidades, vazios, etc. (herdada da rocha matriz). Solos residuais (diferente dos laterticos) Presena de grande nmero de minerais.9

Obs.: As camadas de solos laterticos no se relacionam diretamente (do ponto de vista gentico) com as camadas subjacentes. Comprovada pela presena de linhas de seixos. Design-las de camadas residuais maduras, portanto, pode no ser verdadeiro em muitas circunstncias. As camadas de solos laterticos podem cobrir tanto camadas de solos saprolticos como transportados. Caractersticas dos solos tropicias que influem na efetividade das classificaes geotcnicas tradicionais: (a) Agregao dos finos nos solos laterticos O grau de destruio dos agregados influi na granulometria como no LL. Funo do uso ou no de defloclante, do tempo de manipulao e disperso. Agregao muito forte. (b) Natureza fsico-qumica da frao argila Podem apresentar cargas positivas em determinados PH, contrrio dos argilos-minerais. Superfcie especifica dos hidrxidos de ferro bastante elevada. (c) Influncia dos macrocristais das micas e da caulinita dos solos saprolticos ao

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Os siltes, sem frao de argila, podem apresentar plasticidade (a presena de areia de mica diferente da areia de quartzo no segue a linha A) Efeito: diminuio do IP ou aumento do LL. (d) Natureza porosa e fragmentvel dos gros de silte e areia dos solos saprolticos. A presena de cristais com vazios contribuem nas alteraes da granulometria e no grau de saturao que ocorrem durante as operaes de terraplenagem. Alguns exemplos notveis de limitaes das classificaes geotcnicas tradicionais: (a) ndice de grupo Avalia a capacidade de suporte dos pavimentos (CBR) em funo do LL e IP e granulometria. Para solos laterticos subestima Para solos saprolticos o contrrio (b) Limitao do mtodo tctil-visual Tradicional para solos tropicais. Os ensaios de laboratrio levam a grupos diferentes dos obtidos no exame tctil-visual. Argilas laterticas Grupo CH (T-V) Grupo MH (LL/LP) 4 - Identificao tctil-visual dos solos: Estgios:

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a) exame da granulometria b) exame da resistncia a seco c) exame da dilatncia d) exame da rigidez a) Exame da granulometria: - Utilizado para solos grossos; - Separa-se os gros, com mais de 5mm de dimetro. Se esses constiturem mais da metade da frao visvel, trata-se de um pedregulho; caso contrrio, de uma areia; - Instrumento de ajuda: lupa. b) Exame da resistncia a seco: - Para as fraes ligantes do solo; - Observa-se a resistncia que um torro de solo fino seco oferece ao ser quebrado com os dedos; - Os solos siltosos (ML e MH), no oferecem resistncia alguma; - As argilas oferecem resistncia mdia e quanto maior a plasticidade, maior a resistncia a seco. c) Exame da dilatncia: - Sacode-se a poro de solo fina e mida na palma da mo e observa-se a sua reao; - A reao positiva consiste no aparecimento de gua na superfcie da amostra, tornando-a brilhante;

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- Ao apertar a amostra com os dedos a gua e o brilho desaparecem da superfcie, a amostra enrijece e se fragmenta; - As areias finas e puras possuem uma reao mais rpida e distinta enquanto que as argilas plsticas no apresentam reao; - A rapidez e a nitidez com que a gua aparece na superfcie sacudida da amostra ao ser apertada pelos dedos, permite a classificao do solo fino. d) Exame de rigidez: - A amostra preparada de 3mm de dimetro rolada sobre as palmas das mos at que comece a romper; - Faz-se o julgamento da rigidez do solo quando prximo do seu limite de plasticidade; - Depois do rompimento, agrupam-se novamente os fragmentos e continua-se a ao de amassamento; - Quanto mais spero for o rolinho e mais rija a massa, mais ativa ser a frao coloidal do solo.

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