Universidade do Estado de Mato Grosso...

Estradas 2 – Classificação de Solos

Prof. Me. Arnaldo Taveira Chioveto

Universidade do Estado de Mato Grosso –UNEMAT

Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas – FACET

Curso: Bacharelado em Engenharia Civil

CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS

A maneira mais simples de classificar um solo é pela granulometria. Todavia, este parâmetro

não leva em conta a plasticidade, que é fundamental no estudo de uso dos solos para

pavimentação.

Sistema Classificação Triangular – Triângulo de FERRET, pode ser pelo modelo:

• Bureau of Public Roads – B.P.R.;

• Mississippi River Commission.

Sistema Unificado de Classificação de Solos – SUCS (Unified Soil Classification-USC);

O DNIT (2006) adota a seguinte escala granulométrica, considerando as seguintes frações de solo:

a) Pedregulho: é a fração do solo que passa na peneira de (3") e é retida na peneira de 2,00 mm (nº 10);

b) Areia: é a fração do solo que passa na peneira de 2,00 mm (nº 10) e é retida na peneira de 0,075 mm (nº

200);

c) Areia grossa: é a fração compreendida entre as peneiras de 2,0 mm (nº 10) e 0,42 mm (nº 40);

ENSAIOS DE GRANULOMETRIA

d) Areia fina: é a fração compreendida entre as peneiras

de 0,42 mm (nº 40) e 0,075 mm (nº 200);

e) Silte: é a fração com tamanho de grãos entre a

peneira de 0,075 mm (nº 200) e 0,005 mm;

f) Argila: é a fração com tamanho de grãos abaixo de

0,005 mm (argila coloidal é a fração com tamanho de

grãos abaixo de 0,001 mm).

É apresentado em triangulo equilátero, graduado em escala de 0% a 100%, correspondendo a

frações de: pedregulho + areia, silte e argila.

A localização do ponto no triangulo referente as frações do solo estudado, correspondem a

zona classificatória do material ensaiado.

Sistema Classificação Triangular - FERRET

Sistema Classificação Triangular - FERRET

No sistema da Bureau of Public Roads (B.P.R ), se observa que a soma das distâncias a partir do

ponto até cada um dos lados é igual ao lado do triângulo.

� = �� + �� + ��

No sistema do Mississippi River Commission, se observa que a soma das distâncias a partir do

ponto até cada um dos lados é igual a altura do triângulo.

ℎ = �� + �� + ��

Bu

reau

of

Pu

blic

Ro

ads

–B

.P.R

.

Lemo tem significado literal “barro”ou “terra”. Designa uma mistura emproporção variável de areia, silte eargila, com propriedades maldefinidas

Fonte: Senço (2007)

Mis

siss

ipi R

ive

r C

om

issi

on

As classificações triangulares usam

termos diretos à identificação, que de

certa forma facilita sua utilização nos

trabalhos de sondagem.


ENSAIOS DE LIMITES DE CONSISTÊNCIA - Casagrande

Gráfico de Plasticidade - CASAGRANDE

Classificação destinada a auxiliar na identificação de solos plásticos. Criada por Artur

Casagrande, nos anos 40, originalmente para aeroportos.

O gráfico de plasticidade parte da

expressão da reta limite A, que

separa as zonas de siltes e argilas.

Material S LL=43% IP=25%

Classificação:

Argila de média plasticidade

Exemplo


SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - SUCS(Unified Soil Classification – USC)

Sistema de classificação de solo baseado na classificação de Casagrande pelo U.S.Corps of Engineers, em 1952.

O SUCS baseia-se na identificação dos solos de acordo com as suas qualidades de textura e plasticidade, e grupa-os de

acordo com seu comportamento quando usados em estradas, aeroportos, aterros e fundações.

Neste sistema, consideram-se as seguintes características dos solos:

a) Percentagens de pedregulhos, areia e finos (fração que passa na peneira nº 200: silte e argila);

b) Forma da curva granulométrica;

c) Plasticidade e Compressibilidade.

d) As vantagens do emprego do SUCS estão no exercício da identificação de campo, na

adoção de uma simbologia que diz da natureza do solo, e no valor prático das indicações

que a classificação proporciona a vários ramos da engenharia de solos.Fonte: DNIT (2006)

Inicialmente, a identificação dos solos é feita pelas iniciais

das palavras correspondentes em inglês. Por exemplo, um

pedregulho é identificado pela letra G de gravel; um

pedregulho bem graduado é identificado pelas letras GW

de gravel well graded. Vale lembrar que a dificuldade de

separação entre areia e silte, ambas palavras começando

com a letra s em inglês — sand e silt —, respectivamente é

contornada utilizando para o silte a palavra mo, silte em

sueco.

Fonte: DNIT (2006)


Fonte: DNIT (2006)


De forma geral, os solos são classificados em três grupos principais:

• Solos de granulação grossa, que são os que apresentam 50% ou mais dos grãos retidos na peneira n°

200, e subdividem-se em: pedregulho ou solos pedregulhosos; areia ou solos arenosos.;

• Solos de granulação fina, que apresentam 50% ou mais dos grãos passando na peneira n° 200 e

correspondendo à fração silte mais argila, e subdividem-se em: siltosos ou argilosos.;

• Solos altamente orgânicos, que são as turfas ou similares, ou seja, solos que apresentam matéria

orgânica decomposta de fácil identificação.


Sistema de Classificação Unificada (Unified Soil Classification – USC)

Os nomes pedras, cascalho ou pedregulho (gravel), areia (sand) e finos compreendendo silte (silt) e

argila (clay) - são usados para definir a escala de granulometria no tamanho das partículas do solo,

tendo sido adotados, arbitrariamente, os limites de tamanho.

Terminologia básica para os vários componentes dos solos

Fonte: DNIT (2006)

O USC se baseia na granulometria, textura

e na plasticidade dos solos. No que tange à

plasticidade e compressibilidade, tanto

siltes como argilas são identificados em

função de apresentarem maior ou menor

valor dessas características. O limite de

separação entre baixa compressibilidade e

alta compressibilidade é LL = 50%.



Fonte: DNIT (2006)

SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS - SUCS

Fonte: DNIT (2006)

Gráfico Plasticidade x SUCS

LL

IP

Classificação baseada na granulometria e nos limites de consistência. Sofreu alterações eevoluiu para a classificação Highway Reerch Board – HRB.

O Boreau of Public Roads – B.P.R classifica os solos em 8 grupos, que varia de A-1 até A-8,

sendo correspondente o comportamento para suporte do pavimento:

A-1 Ótimo

A-8 Imprestável

CLASSIFICAÇÃO B.P.R. - Boreau of Public Roads

B.P

.R. -

Bo

reau

of

Pu

blic

Ro

ads

Sendo:

a = % de material que passa na peneira nº 200, menos 35 a= p-35.Se a % obtida nesta diferença for maior que 75, adota-se 75; se for menor que 35, adota-se 35. (a varia de 0 a 40).

b = % de material que passa na peneira nº 200, menos 15 b= p-15.Se a % obtida nesta diferença for maior que 55, adota-se 55; se for menor que 15, adota-se 15. (b varia de 0 a 40).

c = Valor do Limite de Liquidez menos 40 c=LL-40.Se o Limite de Liquidez for maior que 60, adota-se 60; se for menor que 40, adota-se 40 (c varia de 0 a 20).

d = Valor de Índice de Plasticidade menos 10 d=IP-10.Se o índice de Plasticidade for maior que 30, adota-se 30; se for menor que 10, adota-se 10 (d varia de 0 a 20).

Segundo DNIT (2006) chama-se Índice de Grupo a um valor numérico, variando de 0 a 20, que retrata o duplo aspecto

de plasticidade e graduação das partículas do solo. O IG é calculado pela fórmula:

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

ÍNDICE DE GRUPO

Um sistema de classificação de solos bastante utilizado em pavimentação é o do

Highway Research Board (HRB), aprovado em 1945 e que constitui um aperfeiçoamento

do antigo sistema da Public Roads Administration, proposto em 1929. Neste sistema,

denominado HRB, considera-se a granulometria, o limite de liquidez, o índice de liquidez

e o índice de grupo. Este sistema de classificação liga-se intimamente ao método de

dimensionamento de pavimentos pelo índice de grupo (DNIT, 2006,p.55).

CLASSIFICAÇÃO H.R.B. - Highway Research Board (HRB)

Hig

hw

ay R

ese

arch

Bo

ard

(H

RB

)

CLASSIFICAÇÃO T.R.B.Transportation Research Board – (T.R.B.)

Transportation Research Board – T.R.B. Antigo Highway Research Board - H.R.B. Resulta das

alterações da classificação do Boreau of Public Roads – B.P.R.

Tran

spo

rtat

ion

Re

sear

ch B

oar

d –

(T.R

.B.)

O que difere HRB de TRB ?

Interrelações entre a classificação TRB e a unificada

Fonte: DNIT (2006)

Interrelações entre a classificação unificada e TRB

REFERENCIAS

SENÇO, W. Manual de técnicas de pavimentação. Vol. 1. 2ª ed. ampl. São Paulo: PINI, 2007,

761p.

SENÇO, W. Manual de técnicas de pavimentação. Vol. 2. 1ª ed. São Paulo: PINI, 2001, 671p.

DNIT–DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de

pavimentação. 3ª ed. Rio de Janeiro: Instituto de Pesquisas Rodoviárias, 2006. 274p. (Publicação

IPR-719).

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