mecânica dos solos - granulometria

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Mecânica dos Solos Granulometria IF Sertão PE Prof. Luiz Santiago Souza do Nascimento de Lacerda

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  • Mecnica dos Solos

    Granulometria IF Serto PE

    Prof. Luiz Santiago Souza do Nascimento de Lacerda

  • Introduo

    Segundo as dimenses das suas partculas e dentro de determinados limites convencionais, as fraes constituintes dos solos recebem designaes prprias que se identificam com as acepes usuais dos termos. Essas fraes, de acordo com a escala granulomtrica brasileira (ABNT), so: pedregulho conjunto de partculas cujas dimenses (dimetros equivalentes) esto compreendidas entre 76 e 4,8 mm; areia, entre 4,8 e 0,05 mm; silte, entre 0,05 e 0,005 mm; argila, inferiores a 0,005 mm.

  • Escalas granulomtricas

    Na figura abaixo so indicadas as duas escalas granulomtricas: a

    da ABNT e a da AASHO (muito usada para fins rodovirios).

  • Escalas granulomtricas

    O diagrama adotado, alm de representar melhor a parte do solo de granulao fina, tal que a forma da curva a mesma para os solos que tm composio granulomtrica semelhante, ainda que as dimenses das partculas difiram.

    Segundo a forma da cura podemos distinguir os diferentes tipos de granulometria. Assim, teremos uma granulometria contnua (curva A) ou descontnua (curva B); uniforme (curva C); bem graduada (curva A) ou mal graduada, conforme apresente, ou no, um predomnio das fraes grossas e suficiente porcentagem das fraes finas.

  • Escalas granulomtricas

    A figura abaixo visualiza, esquematicamente, essas

    diferenas granulomtricas.

  • Parmetros Definem-se na curva

    granulomtrica, segundo Allen-Hazen, os dois seguintes parmetros: dimetro efetivo e grau de uniformidade.

    Dimetro efetico (def) o dimetro correspondente a 10% em peso total, de todas as partculas menores que le. Como veremos mais adiante, esse parmetro fornece uma indicao sobre a permeabilidade das areias usadas para filtros.

  • Parmetros

    Coeficiente de uniformidade (Cu) a razo entre os dimetros correspondentes a 60% e 10%, tomados na curva granulomtrica.

    Esta relao indica na realidade, falta de uniformidade, pois seu valor diminui ao ser mais uniforme o material. Consideram-se de granulometria muito uniforme aos solos com Cu < 5, de uiformidade mdia se 5 < Cu < 15 e desuniforme, quando Cu > 15.

  • Parmetros

    Define-se ainda, complementarmente, o

    coeficiente de curvatura do solo:

    onde d30 dimetro correspondente a

    30%. Para solos bem graduados seu valor

    est compreendido entre 1 e 3.

  • Parmetros

    Alm da curva granulomtrica, poderamos,

    tambm, traar um histograma do solo, ou

    seja, a curva representativa da frequncia

    com que se apresentam partculas entre

    determinadas dimenses.

    A anlise granulomtrica de um solo cujas

    partculas tm dimenses maiores que 0,074

    mm (peneira n 200 da A.S.T.M.) feita pelo

    processo comum do peneiramento.

  • Parmetros

    Toma-se um peso P de uma amostra de solo seco e submete-se a um peneiramento; em seguida tomam-se os pesos das pores retidas nas diversas peneiras: P1, P2, P3... ou, expressos em porcentagem do peso total:

    Somando essas porcentagens tm-se as porcentagens acumuladas retidas e tomando o complemento para 100 tm-se as porcentagens acumuladas que passam.

  • Parmetros

    100(P1/P)x100 a porcentagem que passa na

    primeira peneira; 100-[(P1/P)+100(P2/P)]x100 a

    porcentagem acumulada que passa na segunda peneira;

    etc.

    As aberturas das malhas das peneiras normais da

    A.S.T.M. so, em milmetros, indicadas no quadro abaixo:

  • Parmetros

    A indicao da peneira refere-se abertura da malha ou

    ao nmero de malhas quadradas, por polegada linear. Na

    figura abaixo est representada a peneira 3/16 e a

    peneira n 7.

  • Parmetros

    Para os solos finos, isto , com dimenses menores que 0,074 mm, j no podemos usar o processo do peneiramento, utilizando-se, ento, o mtodo de sedimentao contnua em meio lquido.

    Dentre os diversos mtodos de anlise por sedimentao, o mais simples o desenvolvido por Casagrande. Ele baseado na lei de Stokes (1850), a qual estabelece uma relao entre o dimetro da partcula e sua velocidade de sedimentao em um meio lquido de viscosidade e peso especfico conhecidos.

  • Classificao trilinear dos solos

    Pela classificao trilinear do solo, sua

    identificao feita em funo das

    porcentagens dos seus constituintes

    principais, utilizando-se um diagrama

    trilinear, tal como o adotado pelo Federal

    Highway Administration, no qual, sobre cada

    um dos trs eixos coordenados se

    representa uma dessas trs fraes

    granulomtricas: areia, silte e argila.

  • Classificao trilinear dos solos

  • Classificao trilinear dos solos

    O diagrama est dividido em zonas, a cada

    uma correspondendo um tipo de solo.

    Lemo foi o termo proposto para

    substituir barro, que corresponde a

    loam, em ingls, com o qual se designa

    uma mistura, em propores variadas, de

    partculas de areia, silte e argila.

  • Exerccio

    Dadas as curvas granulomtricas dos solos A, B e C,

    determinar os seus coeficientes de uniformidade.