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Classificação de Solos

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Estrutura da aula

1. Objetivos

2. Sistemas de Classificação

3. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS)

4. Classificação da American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)

5. Classficações Baseadas na Pedologia

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1. Objetivos

A classificação de solos em grupos com comportamento similar, em termos de índices simples, pode fornecer aos enngenheiros geotécnicos indicativos sobre as propriedades de engenharia dos solos a partir da experiência acumulada.

Índices simples

Granulometria LL, IP

Sistema de Classificação (Linguagem)

Estimativa de propriedades de engenharia

Alcançar objetivos de engenharia

Uso da experiência acumulada

Communicação entre

engenheiros

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2. Sistemas de Classificação

Dois sistemas tradicionais comumente usados:

• Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS).

• Sistema da American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)

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3. Sistema Unificado (SUCS)

Quatro divisões principais:(1) Granulares(2) Finos(3) Solos orgânicos(4) Turfas

Orígem do SUCS:

O sistema foi desenvolvido pelo Professor A. Casagrande visando a construção de pistas de pouso e decolagem de aviões durante a 2ª Guerra Mundial. Posteriormente (1948) foi modificado pelo Prof. Casagrande, o U.S. Bureau of Reclamation, e o U.S. Army Corps of Engineers para estender seu emprego a barragens, fundações e outras construções.

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3.1 Definição de Tamanho de Grão

Matacões Pé-de-mão

Pedregulhos Areias Siltes e

ArgilasGraúdo Miúdo Grossa FinaMédia

300 mm 75 mm

19 mm

No.4

4.75 mmNo.10

2.0 mm

No.40

0.425 mm

No.200

0.075 mm

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3.2 Orientação Geral

Solos granulares:

Pedreg. Areia

Solos finoss:

Silte ArgilaNO.200

0.075 mm

•Granulometria

•Cu

•Cc

•LP, LL

•Gráfico da Plasticidade

50 %

NO. 4

4.75 mm

Ensaios necessários:

Peneiramento

Limites de Atterberg

LL>50 LL <50

50%

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3.3 Símbolos

Símbolos de solos:

G: Gravel - Pedregulho

S: Sand - Areia

M: Silt - Silte

C: Clay - Argila

O: Organic - Orgânico

Pt: Peat - Turfa

Símbolos do LL:

H: High (Alto) LL (LL>50)

L: Low (Baixo) LL (LL<50)

Símbolos de graduação:

W: Well-graded (Bem-graduado)

P: Poorly-graded (Mal-graduado)

Exemplo: SW, Areia bem-graduada

SC, Argila arenosa

SM, Areia siltosa,

MH, Silte com elevado LL)(

631

)(

431

sandsfor

CeC

gravelsfor

CeC

soilgradedWell

uc

uc

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3.4 Gráfico da Plasticidade

(Holtz and Kovacs, 1981)

LL

PI

HL

• Linha A geralmente separa materiais mais argilosos de materiais siltosos, e os orgânicos dos inorgânicos.

• Linha U indica o limite superior para solos em geral.

Nota: Se os limites medidos estão à esquerda da linha U, deve-se verificar os ensaios.

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3.5 Procedimento para Classificação

Materiais granulares

Distribuição granulométrica

Solos finos

LL, IP

(Santamarina et al., 2001)

Highly

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3.6 Exemple

30% passa peneira 200

70% passa peneira 4

LL=33%

IP=12%

IP= 0.73(LL-20), linha A IP=0.73(33-20)=9.49

SC (15%

pedregulho)Areia argilosa com

pedregulho

(Santamarina et al., 2001)

% passando peneira 200 = 30 %

% passando peneira 4 = 70%

LL= 33%

IP= 12%

Highly

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3.7 Solos Orgânicos

• Solos muito orgânicos - Peat (Group symbol PT) - Turfas Se a amostra for composta primordialmente por tecido vegetal em

vários estágios de decomposição, tiver textura de fibrosa a amorfa, cor de marrom escuro a preto e cheiro orgânico, deve ser designada como solo muito orgânico e classificado como turfa , peat, Pt.

• Argila ou silte Orgânico (símbolo dos grupos OL or OH): “O limite de liquidez (LL) do solo após secagem em estufa é menor

do que 75% do LL antes da secagem.” Se isto se cumprir, o primeiro símbolo é O.

O segundo símbolo é obtido localizando-se os valores de IP e LL (sem secagem em estufa) no gráfico da plasticidade.

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3.8 Casos limítrofes (Doil símbolos)

Nas seguintes três condições, a dupla simbologia deve ser usada. Solos granulares com 5% a 12% fines.

Em torno de 7 % de finos pode mudar a ordem de magnitude da condutividade hidráulica de materiais granulraes.

O primeiro símbolo indica se a fração grossa é bem ou mal-graduada. O segundo símbolo desceve o teor de finos. Por exemple: SP-SM, areia mal-graduada com silte.

Solos finos com limites dentroda zona sombreada (IP entre 4 and 7% e LL entre 12 and 25%). Difícil distinção entre materiais mais siltosos ou argilosos. CL-ML: Argila siltosa, SC-SM: Areia siltosa.

Solos contendo frações fina e graúda similares. posíve simbologia dupla GM-ML

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Casos Limítrofes (Resumo)

(Holtz and Kovacs, 1981)

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4. Sistema da American Association of State Highway and Transportation Officials

(AASHTO)

Origem do sistema da AASHTO: (construção de estradas)

Este sistema foi originalmente desenvolvido por Hogentogler e Terzaghi em 1929 como sendo o Public Roads Classification System. Posteriormente sofreu várias revisões. O sistema atual AASHTO (1978) baseia-se na versão de 1945.

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4.1 Definição do Tamanho de Grão

Matacões Pedregulho Areia Silte-Argila

Grossa Fina

75 mm No.4

4.75 mmNo.40

0.425 mm

No.200

0.075 mm

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4.2 Orientação Geral 8 grupos principais: A1~ A7 (com vários sub-grupos) e solos orgânicos A8 Ensaios necessários: peneiramento e limites de Atterberg O índice de grupo, equação empírica, é usado para avaliar solos dentro de um

grupo (sub-grupos).

O propósito original deste sistema de classificação é seu uso na construção de estradas (qualificação do subleito).

A4 ~ A7A1 ~ A3

Materiais Granulares

35% passa na peneira 200

Matreiais silto-argiloso

36% passa na peneira 200

Usa-se LL e IP para separar materiais siltosos de argilosos

Usa-se LL e IP para separar materiais siltosos de argilosos (apenas no grupo A2)

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4.3 Índice de Grupo

))(15(01.0

)40(005.02.0)35(

200

200

IPF

LLFIG

)10)(15(01.0 200 IPFIG

Para sub-grupos A-2-6 e A-2-7

O primeiro termo é determinado pelo LL

O segundo termo é determinado pelo IP

Em geral, a qualificação deum solo como subleito de pavimento é inversamente proporcional ao índice de

grupo, IG.

Usar apenas o segundo termo

F200: porcentagem que passa na peneira No.200

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4.4 Classificação

Das, 1998

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4.4 Classificação (Cont.)

Das, 1998

Note:

The first group from the left to fit the test data is the correct AASHTO classification.

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4.4 ExemploPassa na No.200 86%

LL=70%, IP=32%

LL-30=40 > IP=32%

3347.33

)10PI)(15F(01.0

)40LL(005.02.0)35F(GI

200

200

Arredondando A-7-5(33)

Passa na No.200 86%

LL=70%,IP=32%

LL-30=40 > IP=32%