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