6.0 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS6.0 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS

6.1 Introdução 6.1 Introdução Devido a heterogeneidade os solos e a grande Devido a heterogeneidade os solos e a grande

variedade de suas aplicações, é praticamente impossível variedade de suas aplicações, é praticamente impossível estabelecer um único critério para sua classificação. estabelecer um único critério para sua classificação. Conclui-se, então, que há a necessidade de existirem Conclui-se, então, que há a necessidade de existirem vários sistemas de classificação de solos, cada um vários sistemas de classificação de solos, cada um procurando atender de maneira especifica os vários procurando atender de maneira especifica os vários campos da Geotecnia. campos da Geotecnia.

Os vários sistemas existentes para a classificação Os vários sistemas existentes para a classificação de solos procuram posicionar o solos estudando dentro de de solos procuram posicionar o solos estudando dentro de um grupo, para o qual determinadas propriedades um grupo, para o qual determinadas propriedades especificas já estão definidas. especificas já estão definidas.

Um sistema de classificação dos solos deve Um sistema de classificação dos solos deve obedecer aos seguintes requisitos: obedecer aos seguintes requisitos:

a)a) ser simples ser simples, facilmente memorizável e permitir , facilmente memorizável e permitir uma rápida determinação do grupo a que o solo uma rápida determinação do grupo a que o solo pertence, permitindo a classificação por meio de pertence, permitindo a classificação por meio de processos simples de análise visual - táctil; processos simples de análise visual - táctil;

b) b) ser flexível,ser flexível, para tornar-se geral ou particular, para tornar-se geral ou particular, quando o caso exigir;quando o caso exigir;

c)c)ser capaz de permitir uma expansão posteriorser capaz de permitir uma expansão posterior, , permitindo subdivisões.permitindo subdivisões.

Entre os vários sistemas de classificação existentes, Entre os vários sistemas de classificação existentes, temos: temos:

- Classificação por tipo de solo; - Classificação por tipo de solo;

- Classificação Genética Geral; - Classificação Genética Geral;

- Classificação Granulométrica; - Classificação Granulométrica;

- Classificação Unificada; (U.S. Corps of Engineers); e - Classificação Unificada; (U.S. Corps of Engineers); e

- Classificação HRB (Highway Research Board)- Classificação HRB (Highway Research Board)visões.visões.

6.2. Classificação por Tipo 6.2. Classificação por Tipo de Solode Solo

É um sistema de classificação descritivo em que o É um sistema de classificação descritivo em que o reconhecimento a que determinado grupo pertence é reconhecimento a que determinado grupo pertence é baseado em análise visual – táctil. Baseado em tipos de baseado em análise visual – táctil. Baseado em tipos de solos: solos:

- areias e solos arenosos;- areias e solos arenosos;

- areias finas, siltes, areias siltosos ou pouco argilosos;- areias finas, siltes, areias siltosos ou pouco argilosos;

- argilas e solos argilosos; e- argilas e solos argilosos; e

- turfas e solos turfosos orgánicos. - turfas e solos turfosos orgánicos.

6.3 Classificação Genética 6.3 Classificação Genética Geral Geral

É um sistema de classificação também de maneira É um sistema de classificação também de maneira descritiva, sendo necessário para a sua utilização, um descritiva, sendo necessário para a sua utilização, um conhecimento da gênese dos solos, ou de uma forma que conhecimento da gênese dos solos, ou de uma forma que seja mais simples, fazer uma análise da sua macro seja mais simples, fazer uma análise da sua macro estrutura, da cor e da posição de coleta da amostra no estrutura, da cor e da posição de coleta da amostra no perfil do subsolo. perfil do subsolo.

Divide o solo em 3 categorias: Divide o solo em 3 categorias:

a) a) SOLO SUPERFICIALSOLO SUPERFICIAL - Solo que constitui o horizonte - Solo que constitui o horizonte superficial normalmente contendo matéria orgánica. Nesse superficial normalmente contendo matéria orgánica. Nesse horizonte concentra-se o campo de estudo da pedologia. horizonte concentra-se o campo de estudo da pedologia. Possui estrutura, cor e constituição mineralógica diferentes Possui estrutura, cor e constituição mineralógica diferentes das camadas inferiores. A espessura varia de alguns das camadas inferiores. A espessura varia de alguns centímetros a metros. centímetros a metros.

b) b) SOLO DE ALTERAÇÃOSOLO DE ALTERAÇÃO - Solo proveniente de - Solo proveniente de decomposição das rochas graças aos processos de decomposição das rochas graças aos processos de intemperismo. Em condições normais, acha-se subjacente ao intemperismo. Em condições normais, acha-se subjacente ao solo superficial. É um solo residual e pode atingir até dezenas solo superficial. É um solo residual e pode atingir até dezenas de metros. São solos de granulometria crescente com a de metros. São solos de granulometria crescente com a profundidade. profundidade.

c) c) SOLOS TRANSPORTADO SOLOS TRANSPORTADO - Solo originado do - Solo originado do transporte e deposição de material. A granulometria é mais ou transporte e deposição de material. A granulometria é mais ou menos uniforme de acordo com o agente transportador. Em menos uniforme de acordo com o agente transportador. Em condições normais pode constituir as camadas aflorantes ou condições normais pode constituir as camadas aflorantes ou estar subja cente ao solo superficial. estar subja cente ao solo superficial.

6.4 Classificação 6.4 Classificação Granulométrica Granulométrica

Uma das maneiras de se classificar um solo é Uma das maneiras de se classificar um solo é através da sua curva de distribuição granulométrica.através da sua curva de distribuição granulométrica.

Essa distribuição é representada por uma curva Essa distribuição é representada por uma curva que indica, para cada "diâmetro" de grão, qual é a sua que indica, para cada "diâmetro" de grão, qual é a sua porcentagem do solo que possui grãos menores ou porcentagem do solo que possui grãos menores ou maiores. maiores.

A curva de distribuição granulométrica é A curva de distribuição granulométrica é apresentada em gráfico semi - logarítmico, onde nas apresentada em gráfico semi - logarítmico, onde nas abscissas, contam os logaritmos dos tamanhos das abscissas, contam os logaritmos dos tamanhos das partículas e, nas ordenadas, a porcentagem acumulada do partículas e, nas ordenadas, a porcentagem acumulada do solo que têm seus grãos menores do que um dado solo que têm seus grãos menores do que um dado diâmetro. diâmetro.

6.4 Classificação 6.4 Classificação Granulométrica Granulométrica

Curva A – solo bem graduado (granulação Curva A – solo bem graduado (granulação contínua)contínua)

Curva B – solo de graduação abertaCurva B – solo de graduação aberta Curva C – solo de granulação uniformeCurva C – solo de granulação uniforme

Da curva granulométrica podemos obter os seguintes parâmetros:Da curva granulométrica podemos obter os seguintes parâmetros:

PeneirasPeneiras

6.4 Classificação 6.4 Classificação Granulométrica Granulométrica

Jogos de PeneirasJogos de PeneirasPoI.PoI. mmmm N° N° mmmm

3"3" 76.276.2 0404 4.84.8

2"2" 50.850.8 0808

2.42.4

1 1/2"1 1/2" 38.138.1 1010 2.02.0

1”1” 25.425.4 1616

1.21.2

3/4"3/4" 19.119.1 3030 0.60.6

3/8"3/8" 9.59.5 4040 042042

1/41/4 6.46.4 50 50 0.300.30

8080 0.180.18

100100 0.150.15

200200 0.0740.074

Abaixo desta medida as peneiras são colocados no vibradoronde serão deixadas por 10 minutos.

Granulometria por Granulometria por SedimentaçãoSedimentação

Para os solos finos, siltes e argilas, com Para os solos finos, siltes e argilas, com partículas menores que 0,074mm (#200), o cálculo partículas menores que 0,074mm (#200), o cálculo dos diâmetros equivalentes será feito a partir dos dos diâmetros equivalentes será feito a partir dos resultados obtidos durante a sedimentação de resultados obtidos durante a sedimentação de certa quantidade de sólidos em um meio líquido.certa quantidade de sólidos em um meio líquido.

A base teórica para o cálculo do diâmetro A base teórica para o cálculo do diâmetro equivalente vem da lei de Stokes, que afirma que a equivalente vem da lei de Stokes, que afirma que a velocidade de queda de uma partícula esférica, de velocidade de queda de uma partícula esférica, de peso específico conhecido, em um meio líquido peso específico conhecido, em um meio líquido rapidamente atinge um valor constante que é rapidamente atinge um valor constante que é proporcional ao quadrado do diâmetro da proporcional ao quadrado do diâmetro da partícula. O estabelecimento da função, velocidade partícula. O estabelecimento da função, velocidade de queda - diâmetro de partícula, se faz a partir do de queda - diâmetro de partícula, se faz a partir do equilíbrio das forças atuantes (força peso) e equilíbrio das forças atuantes (força peso) e resistentes (resistência viscosa) sobre a esfera, resistentes (resistência viscosa) sobre a esfera, resultando:resultando:

A equação anterior foi obtida para o caso de uma esfera de A equação anterior foi obtida para o caso de uma esfera de peso específico bem definido caindo em um meio liquido peso específico bem definido caindo em um meio liquido indefinido, e certamente estas não são as condições indefinido, e certamente estas não são as condições existentes no ensaio de sedimentação. As partículas não existentes no ensaio de sedimentação. As partículas não são esféricas e o número delas é grande, o peso específico são esféricas e o número delas é grande, o peso específico dos sólidos não é único e o espaço utilizado é limitado, dos sólidos não é único e o espaço utilizado é limitado, podendo ocorrer influência das paredes do recipiente, bem podendo ocorrer influência das paredes do recipiente, bem como de uma partícula sobre as outras. como de uma partícula sobre as outras.

Ensaio de granulometria por sedimentaçãoEnsaio de granulometria por sedimentação

1- Adiciona-se a amostra de solo, cerca de 50g de solo (para arenoso 1- Adiciona-se a amostra de solo, cerca de 50g de solo (para arenoso 100g), que passa na peneira 0.074 mm, um defloculante, 125 ml de 100g), que passa na peneira 0.074 mm, um defloculante, 125 ml de hexametafosfato de sódio (concentração de 45.79 do sal por litro de hexametafosfato de sódio (concentração de 45.79 do sal por litro de solução), agitando-se até que todo o ma terial fique perfeitamente solução), agitando-se até que todo o ma terial fique perfeitamente molhado, e deixa-se em repouso no mínimo 12 horas. molhado, e deixa-se em repouso no mínimo 12 horas.

2- Leva-se essa solução a um dispersor por 5 minutos.2- Leva-se essa solução a um dispersor por 5 minutos.

3- Terminada essa operação verte-se toda a solução em uma proveta 3- Terminada essa operação verte-se toda a solução em uma proveta graduada para 1.000 cm³.graduada para 1.000 cm³.

4- Leva-se a proveta para um banho com temperatura constante, até 4- Leva-se a proveta para um banho com temperatura constante, até atingir a constância de temperatura entre o banho e a proveta. Para atingir a constância de temperatura entre o banho e a proveta. Para acelerar podemos mexer com uma baqueta.acelerar podemos mexer com uma baqueta.

5- Após o equilíbrio retiramos a proveta e tampando-se a sua com a 5- Após o equilíbrio retiramos a proveta e tampando-se a sua com a mão, viramos-a de boca para baixo até os grãos já sedimentados mão, viramos-a de boca para baixo até os grãos já sedimentados voltem a ficar em suspensão. voltem a ficar em suspensão.

6- Imergimos a proveta no banho e imediatamente após liga-se o 6- Imergimos a proveta no banho e imediatamente após liga-se o cronômetro e imergimos o densímetro efetuando leituras de 30", cronômetro e imergimos o densímetro efetuando leituras de 30", 1'e 1'e 2'. 2'. Retira-se o densímetro, anota-se a tempera-tura. Deverão ser feitas as Retira-se o densímetro, anota-se a tempera-tura. Deverão ser feitas as leituras nos seguintes tempos ainda: 4‘, 8‘, 15‘, 30‘, 1h, 2h, 4h, 8h, e leituras nos seguintes tempos ainda: 4‘, 8‘, 15‘, 30‘, 1h, 2h, 4h, 8h, e 25h 25h

Observação:Observação:

As leituras feitas deverão sofrer, ainda, as correções devidas ao As leituras feitas deverão sofrer, ainda, as correções devidas ao "menisco" e ao aumento da densidade pela adição do defloculante. "menisco" e ao aumento da densidade pela adição do defloculante. Essas correções constantes para um determinado densímetro, são de Essas correções constantes para um determinado densímetro, são de sinais contrários.sinais contrários.

Classificação Trilinear dos SolosClassificação Trilinear dos SolosComo complementação a classificação granulométrica, temos ainda o triângulo Como complementação a classificação granulométrica, temos ainda o triângulo

de Feret, no qual o solo é dividido em três frações: areia, silte e argila. É de Feret, no qual o solo é dividido em três frações: areia, silte e argila. É classificado em função da predominância de uma ou mais dessas frações. classificado em função da predominância de uma ou mais dessas frações.

6.5 Classificação Unificada 6.5 Classificação Unificada

Esta classificação foi proposta em 1952 Esta classificação foi proposta em 1952 pelo U.S. Bureau of Reclamation e U.S. Corps of pelo U.S. Bureau of Reclamation e U.S. Corps of Engineers e tem como origem uma classificação Engineers e tem como origem uma classificação proposta por Arthur Casagrande (1942) que proposta por Arthur Casagrande (1942) que visava classificar solos para utilizá-los na visava classificar solos para utilizá-los na construção de aeroportos. construção de aeroportos.

Utiliza-se nessa classificação além de Utiliza-se nessa classificação além de granulometria os limites de consistência. granulometria os limites de consistência.

6.5 Classificação Unificada 6.5 Classificação Unificada

Na classificação unificada cada grupo de solos é representado por 2 Na classificação unificada cada grupo de solos é representado por 2 letras: letras:

- a 1- a 1aa relacionada a fração predominante do mineral presente no relacionada a fração predominante do mineral presente no solo; solo;

- a 2- a 2aa às características dessa fração. às características dessa fração.

A faixa dos solos granulares foi dividida em dois grupos: A faixa dos solos granulares foi dividida em dois grupos:

-Pedregulhos (G - Gravel) -Pedregulhos (G - Gravel) 

-Areias (S- Sand)  -Areias (S- Sand)  

Com as seguintes subdivisões: Com as seguintes subdivisões:

- W (well) - bem graduado (não uniforme)- W (well) - bem graduado (não uniforme)

- P (poor) - mal graduado (uniforme) - P (poor) - mal graduado (uniforme)

- M (mo, mjala: silte) - fração fina (não plástica) - M (mo, mjala: silte) - fração fina (não plástica)

- C (clay) -argilas- fração fina plástica  - C (clay) -argilas- fração fina plástica  

A faixa dos solos finos foi inicialmente dividida em 2 A faixa dos solos finos foi inicialmente dividida em 2 grupos, ou seja, um grupo formado pelos solos (low) grupos, ou seja, um grupo formado pelos solos (low) finos com baixa compressibilidade (LL < 50%) e finos com baixa compressibilidade (LL < 50%) e outro com eleva da compressibilidade (high) outro com eleva da compressibilidade (high) representamos pelos sufixos:representamos pelos sufixos:

"L" (Iow)"L" (Iow) "H" (high)"H" (high)

Em cada grupo existem 3 subdivisões que levam em Em cada grupo existem 3 subdivisões que levam em conta a predominância da fração fina (silte ou argila) conta a predominância da fração fina (silte ou argila) e a presença de matéria orgânica. e a presença de matéria orgânica.

Um solo essencialmente orgânico, turfoso e Um solo essencialmente orgânico, turfoso e altamente compressível, com comportamento altamente compressível, com comportamento bastante diferente do comportamento dos demais foi bastante diferente do comportamento dos demais foi classificado como Pt classificado como Pt (Peat - Turfa (Peat - Turfa - Solo com muito - Solo com muito material orgânico, impróprio para construção).material orgânico, impróprio para construção).

Através dessa classificação podemos obter Através dessa classificação podemos obter informações a respeito de : informações a respeito de :

- Permeabilidade. - Permeabilidade.

- Resistência ao cisalhamento. - Resistência ao cisalhamento.

- Compressibilidade. - Compressibilidade.

- Trabalhabilidade como material de construção.- Trabalhabilidade como material de construção.

- Qualidade como fundação. - Qualidade como fundação.

6.5 Classificação Unificada 6.5 Classificação Unificada

6.6 Classificação HBR 6.6 Classificação HBR Esta classificação leva em conta a Esta classificação leva em conta a granulometria, limite de liquidez e índice granulometria, limite de liquidez e índice de plasticidade do solo. de plasticidade do solo.

Provém de uma utilização especifica Provém de uma utilização especifica na classificação de solos na área de na classificação de solos na área de estradas. estradas.

Nesta classificação é introduzido o Nesta classificação é introduzido o chamado índice de grupo (IG), n.° inteiro chamado índice de grupo (IG), n.° inteiro que varia de O a 20 e define a "capacidade que varia de O a 20 e define a "capacidade de suporte" do terreno de fundação de um de suporte" do terreno de fundação de um pavimento, sendo dado em função de: pavimento, sendo dado em função de:

IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d b.d

IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d

aa : porcentagem de solo que passa na malha 200 menos 35. : porcentagem de solo que passa na malha 200 menos 35.

aa = (% Ø < # 200) - 35 = (% Ø < # 200) - 35 (0< a < 40) (0< a < 40)

bb : porcentagem de solos que passa na malha 200 menos 15 : porcentagem de solos que passa na malha 200 menos 15

bb = (%Ø < 200) - 15 = (%Ø < 200) - 15 (O < b < 40) (O < b < 40)

cc : valor do limite de liquidez menos 40 : valor do limite de liquidez menos 40

c c = = LL LL - 40 - 40 (0 < c < 20) (0 < c < 20)

dd: valor do índice de plasticidade menos 40 : valor do índice de plasticidade menos 40

d d = IP-10= IP-10 (0<d<20). (0<d<20).

Classificação HBRClassificação HBR

ExercíciosExercícios1) Calcular o IG de um solo em que 65% do material passa na 1) Calcular o IG de um solo em que 65% do material passa na

peneira 200, o LL é 32% e o IP = 13%.peneira 200, o LL é 32% e o IP = 13%.

2) Um solo apresenta 97,0% passando em peso pela peneira 2) Um solo apresenta 97,0% passando em peso pela peneira 200 e 100,0% passando na peneira 40. Os limites são LL = 200 e 100,0% passando na peneira 40. Os limites são LL = 55,0% e IP= 15,0%. Classificá-lo de acordo com a 55,0% e IP= 15,0%. Classificá-lo de acordo com a classificação HRB, determinar o IG, e Classificação classificação HRB, determinar o IG, e Classificação Unificada.Unificada.

3) Três diferentes amostras de solo A, B e C apresentam as 3) Três diferentes amostras de solo A, B e C apresentam as seguintes características:seguintes características:PeneiraPeneira % que passa% que passa

AA BB CC200200 2020 4343 6060 44 6060 6565 8080

Limites:Limites:LLLL 2020 3535 5555IPIP 1212 1212 2020

Determinar o índice de grupo e a classificação pela HRB.Determinar o índice de grupo e a classificação pela HRB.