2 Caracterização dos solos Slides
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UFRN – Mecânica dos Solos
Caracterização dos Solos
• Composição granulométrica;
• Plasticidade;
• Consistência;
• Cor;
• Cheiro;
• Presença de substâncias orgânicas.
UFRN – Mecânica dos Solos
Composição granulométrica
• Pedregulhos
• Areias
• Siltes
• Argilas
UFRN – Mecânica dos Solos
Composição granulométrica
UFRN – Mecânica dos Solos
Composição granulométrica
• Diâmetro efetivo
• Coeficiente de não uniformidade
• Coeficiente de curvatura
UFRN – Mecânica dos Solos
Limites de consistência
• Limite de liquidez - LL
• Limite de plasticidade - LP
• Limite de contração - LC
• IP = LL – LP
• IP<7: Solos pouco plástico
• IP: 7 a 15 – Solos medianamente plásticos
• IP>15: Solos muito plásticos
UFRN – Mecânica dos Solos
Limites de consistência – Atividade da fração argilosa
Argilade
IPI A
%=
Classificação IA
Atividade baixa < 0,75
Atividade
média
0,75 a 1,25
Atividade alta > 1,25
UFRN – Mecânica dos Solos
Consistência dos Solos
• Alguns solos finos, dependendo do seu teor de umidade, apresentam uma característica plástica, ou seja, podem ser modelados sem se desintegrar.
• A plasticidade de um solo é devida à água adsorvida pelas partículas de argilo-minerais ou materiais orgânicos presentes no solo.
• No início do século passado, Atterberg desenvolveu um método para descrever a consistência dos solos finos em função do seu teor de umidade.
UFRN – Mecânica dos Solos
Consistência dos Solos
• Quando o teor de umidade é
muito baixo, o solo se comporta
como um sólido.
• Quando o teor de umidade é
muito alto, o solo pode fluir como
um líquido.
UFRN – Mecânica dos Solos
Consistência dos Solos: Limites de Atterberg
• Limite de liquidez (LL ou wL):
– O solo flui como um líquido quando w > LL
• Limite de plasticidade (LP ou wP):
– Menor teor de umidade para o qual o solo ainda é plástico
• Limite de contração (LC ou wS):
– Para w < LC, o solo não apresenta variação de volume durante a secagem
UFRN – Mecânica dos Solos
Limite de Liquidez
• O limite de liquidez LL é determinado com:
aparelho de Casagrande penetrômetro
UFRN – Mecânica dos Solos
Limite de Liquidez
• Aparelho de Casagrande
10 mm
10 mm
2 mm≈≈≈≈ 8 mm
10 mm quando levantado
concha de latão
vista lateral vista frontal
base de ebonite
pasta de solocinzel
UFRN – Mecânica dos Solos
O limite de liquidez (LL) é arbitrariamente definido como sendo o teor de umidade no qual uma ranhura trapezoidal padrão fecha-se após 25 golpes.
Limite de Liquidez
• Aparelho de Casagrande
1 2
3 4
ranhura fechada
13 mm
UFRN – Mecânica dos Solos
Acessórios Necessários
Calibração
Cinzel
Aparelho de Casagrande
Ranhura
UFRN – Mecânica dos Solos
Aparelho de Casagrande
35
40
45
50
55
10 20 30 40 50
número de golpes
w [%
]
Execução do Ensaio
• solo que passa #40
• 2 revoluções por segundo
• fechamento de 13mm na ranhura
• mínimo de 15 golpes, máximo de 40 golpes
• LL = w equivalente a 25 golpes
13mm
UFRN – Mecânica dos Solos
Penetrômetro
Execução do Ensaio
• ponta do cone deve tocar a superfície
• deixar o cone penetrar por 5 segundos
• leitura: mínimo de 15mm, máximo de 25mm
Cápsula com amostra
Preparação do solo
LL = w equivalente a 20mm de penetração
UFRN – Mecânica dos Solos
Penetrômetro
Critérios de aceitação das leituras
• 2 leituras
R1-R2 < 0,5 mm ⇒ R = (R1+R2)/2
0,5 ≤ R1-R2 ≤ 1,0 mm realizar R3
R1-R2 > 1,0 mm ⇒ Desprezar ponto
3 leituras
Ri-Rj < 1,0 mm ⇒ R = (R1+R2+R3)/3
Ri-Rj > 1,0 mm ⇒ Desprezar pontos
10
15
20
25
30
35
40
35 40 45 50 55 60 65 70w (%)
pe
ne
tra
çã
o (
mm
)
UFRN – Mecânica dos Solos
Limite de Plasticidade
Acessórios para o ensaio
Placa de vidro jateado
Gabarito de metal (3mm) para a comparação do diâmetro do molde de solo
Cápsulas para determinação das umidades
UFRN – Mecânica dos Solos
Limite de Plasticidade
Aparecimento das fissuras
Comparação com o gabarito
O ensaio será repetido, no
mínimo, 3 vezes e o LP ou wp
será a média das 3 umidades
obtidas
UFRN – Mecânica dos Solos
Limite de contração
• O limite de contração caracteriza o teor de umidade a partir do qual
o solo perde água sem variação de volume.
• Os limites de liquidez e de plasticidade são determinados
rotineiramente pelos laboratórios de mecânica dos solo.
• O limite de contração é raramente determinado.
UFRN – Mecânica dos Solos
Identificação dos solos no campo
• Os solos se apresentam na natureza constituídos de partículas de
vários tamanhos.
• Devem ser designados primeiramente pela fração predominante, seguido dos adjetivos correspondentes aos nomes das outras
frações presentes.
• Areia siltosa: indica um solo que é predominantemente arenoso,
mas contém uma certa quantidade de silte.
• Argila arenosa: é um solo que apresenta as propriedades da argila,
mas contém uma quantidade apreciável de areia.
• Caso um determinado tipo de solo apresente quantidade apreciável de matéria orgânica, deve ser registrada a presença desta. Ex.: argila arenosa com matéria orgânica.
UFRN – Mecânica dos Solos
Testes para a identificação tátil –visual no campo
• Sensação ao tato: esfrega-se uma porção de solos na mão buscando sentir sua aspereza. As areias são bastante áspera ao tato e as argilas dão uma sensação de farinha, quando secas, ou
de sabão quando úmidas.
• Plasticidade: tenta-se moldar pequenos cilindros de solo úmido e, em seguida, tenta-se deformá-lo. As argilas são bastante moldáveis, enquanto que as areias e normalmente também os siltes não são moldáveis.
UFRN – Mecânica dos Solos
Testes para a identificação tátil –visual no campo
• Resistência do solo seco: os torrões de argila apresentam elevada resistência quando se tenta desagregá-los entre os dedos. Os siltes apresentam alguma resistência, enquanto que as
areias, quando puras nem formam torrões.
• Dispersão em água: coloca-se uma amostra de solo seco e desagregado em uma proveta e em seguida água. As areias depositam-se rapidamente, enquanto que as argilas deixam a água turva e demoram muito tempo para sedimentar.
UFRN – Mecânica dos Solos
Tipos de solos Procedimentos e Características
Areias grossas e pedregulhos Identificados visualmente.
Areias e solos arenosos Tato – áspero, observação visual incoerente.
Areias finas, siltes, areias siltosas, ou pouco argilosas.
Tato – pequena resistência do torrão seco (esfarela facilmente), torrão seco desagrega facilmente quando submerso; dispersão em água – sedimenta rápido e a água fica turva por pouco tempo.
Argilas e solos argilosos (com pouca areia ou silte)
Tato – quando úmidos dão a sensação de sabão e quando secos, sensação de farinha; torrão seco bastante resistente e não desagrega quando submerso; apresenta plasticidade.
Solos orgânicos e turfosos Cor escura (cinza, marrom ou preto). Partículas fibrosas, cheiro característico de matéria orgânica em decomposição. Infamáveis quando secos e de pouca a média plasticidade.