aula n° 4-identificação dos solo
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CESUMAR
2012 M.Sc; eng.o Mauro José Souza Araujo
MECÂNICA DOS SOLOS
CLASSIFICAÇÃO
DOS
SOLOS
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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
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Solos
Classificação
COR TEXTURA PLASTICIDADE
COMPOSIÇÃO
QUIMICO-MINERALÓGICA
Tamanho das partículas
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Solos Classificação
COR
COR
Matéria
Orgânica
Òxidos de
Ferro
Carta de Munsell
Colorímetro
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Solos Classificação
COR
Munsell Soil Color Charts
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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
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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)
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IDENTIFICAÇÃO
DOS
SOLOS
Analise granulométrica Indices de Consistência
peneiramento
sedimentação
Limite de Liquidez
Limite de Plasticidade
Solos Classificação
CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL
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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
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Analise granulométrica
argila silte Areia
fina pedregulho Areia
média
Areia
grossa ABNT
sedimentação peneiramento
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
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Diâmetro efetivo
Analise granulométrica
Coeficiente de Uniformidade
Coeficiente de Curvatura
Coeficiente de Segregação
Curva de distribuição granulométrica
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Fração predominante 55 % AREIA
40% SILTE
AREIA FINA SILTOSA
CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL
Analise granulométrica
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Coeficiente de uniformidade ( CU )
COEFICIENTES
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Solo bem graduado
Solo Uniforme
Solo
Graduação aberta
CURVAS
GRANULOMETRIA
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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 ) √
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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)
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GRANULÔMETRO LASER
Analise granulométrica
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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
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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
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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
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ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
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ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
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ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
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ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
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LIMITE DE LIQUIDEZ
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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
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LIMITE DE PLASTICIDADE
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LIMITE DE PLASTICIDADE
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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.
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Classificação sistema rodoviário
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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) ]
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SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO
GRÁFICO DE PLASTICIDADE
SOLOS FINOS
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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
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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
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SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO SOLOS
TROPICAIS ( MCT )
Nogami e Villibor
(1981)
Comportamento Laterítico Comportamento Não Laterítico
MCV- mini moisture conditio value
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Laterítico
Usado em Fundações de pavimentos
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO SOLOS
TROPICAIS ( MCT )
Não Laterítico
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![Page 55: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/55.jpg)
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
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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
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![Page 58: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/58.jpg)
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
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Classificação quanto a composição
e modo de ocorrência
Solos Classificação
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% 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
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![Page 63: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/63.jpg)
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
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ROCHAS Classificação
DUREZA
![Page 65: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/65.jpg)
ESTADO FÍSICO
DOS
SOLOS
![Page 66: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/66.jpg)
ESTADO DOS SOLOS
AR
LÍQUIDO
SÓLIDO
Umidade
Índice de vazios
Massa específica
Massa unitária
Porosidade
Grau de saturação
ÍNDICES FÍSICOS
![Page 67: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/67.jpg)
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
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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
![Page 69: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/69.jpg)
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
![Page 70: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/70.jpg)
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
![Page 71: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/71.jpg)
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
![Page 72: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/72.jpg)
Sistema
Solo-Água - Ar
Controlnort
T T
T T
F F
COESÃO APARENTE
TENSÃO CAPILAR
Materiais ligantes
Ex (Argila coloidal – calcário)
Partícula sólida
![Page 73: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/73.jpg)
Sistema
Solo-Água - Ar
Controlnort
T T
T T
F F
COESÃO APARENTE
TENSÃO CAPILAR REDUZ
COM AUMENTO DA UMIDADE
Partícula sólida
![Page 74: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/74.jpg)
MAIOR UMIDADE
MENOR TENSÃO SUPERFICIAL
MENOR UMIDADE
MAIOR TENSÃO SUPERFICIAL
Sistema
Solo-Água - Ar
![Page 75: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/75.jpg)
N
T
N P
T
N
T
F
N
f
f
f
f
![Page 76: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/76.jpg)
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
![Page 77: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/77.jpg)
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.
![Page 78: Aula N° 4-Identificação dos Solo](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062502/55cf8a9155034654898bd985/html5/thumbnails/78.jpg)
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