Aula 3 - Granulometria Do Solo
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Aula 03 – Granulometria do Solo
Prof. Paula Sant'Anna Moreira [email protected]
1. Introdução
Todos os solos, em sua fase sólida, contêm partículas de
diferentes tamanhos em proporções as mais variadas.
06/03/2016Mecânica dos Solos - Aula 3
Pode afetar o comportamento do solo!!
Por isso é importante classificar um solo quanto à sua
granulometria, ou seja, quanto ao tamanho e porcentagens de
ocorrência.
1. Introdução
Tamanho das partículas constituintes
Solos grossos ou granularesSolos finos
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Solos grossos ou granulares
Pedregulhos Areias
Solos finos
SiltesArgilas
1. Introdução
PEDREGULHOS
Acumulações de fragmentos derocha.
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rocha. Sem coesão. Sem plasticidade. Mais comumente encontradosem margens de rios e depressõespreenchidas por materiaistransportados pelos rios.
1. Introdução
AREIAS
Ásperas ao tato; Não se contraem quando secas;
Sem plasticidade e pegajosidade;
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Sem plasticidade e pegajosidade; Não coesa; Formadas por cristais de quartzo eminerais primários.
1. Introdução
SILTES
Granulação fina;Pouca ou nenhuma plasticidade;
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Pouca ou nenhuma plasticidade; Ligeira coesão (forma torrões de fácil desagregação) ; Min. primários + secundários
1. Introdução
ARGILAS:
Granulação muito fina; Plasticidade e pegajosidade ,quando úmidas;
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Dura e muito coesa, quandoseca; Superfície específica alta; Expansão e contração; Minerais secundários (1:1 e2:1) e óxidos.
1. Introdução
Escalas granulométricas.
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1. Introdução
Escalas granulométricas ABNT NBR 6502/1995.
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1. Introdução
Silte 0,06 - 0,002 mm
Representação esquemática do tamanho das partículas.
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Argila < 0,002 mm
Areia 2 - 0,06 mm
A análise granulométrica dos solos é um estudo da
distribuição das dimensões dos grãos de um solo. Ou seja, É a
determinação das dimensões das partículas do agregado e de
2. Análise Granulométrica do Solo
06/03/2016
determinação das dimensões das partículas do agregado e de
suas respectivas porcentagens de ocorrência.
Mecânica dos Solos - Aula 3
O ensaio de análise granulométrica do solo está
normatizado pela ABNT/NBR 7181.
2. Análise Granulométrica do Solo
A análise granulométrica pode ser realizada:
Por peneiramento, quando temos solos granulares
(solos grossos) como as areias e os pedregulhos;
Por sedimentação, no caso de solos finos (siltes e
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Por sedimentação, no caso de solos finos (siltes e
argilas);
Pela combinação de ambos os processos;
Por difração de laser.
3. Coleta e preparo do solo
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Amostras deformadas;
Coleta-se a amostra e armazena em um saco
plástico devidamente identificado.
3. Coleta e preparo do solo
Deixe as amostras secarem ao
ar (evitando o contato direto com
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ar (evitando o contato direto com
o sol), até que cheguem à
umidade higroscópica.
3. Coleta e preparo do solo
Destorroe a amostra a fim de
evitar agregados do solo.
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evitar agregados do solo.
Após estes processos, a amostra do solo
estará pronta para ser analisada!!!
4. Peneiramento
Procedimento utilizado para solos grossos (solos
granulares).
Objetivo: separação dos sólidos de um solo em
diversas frações.
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diversas frações.
Uso: para partículas (sólidos) com ø > 0,075 mm (P#200).
Material: uma série de peneiras de abertura de malhas
conhecidas.
4. Peneiramento
Agitador de peneirasPeneiras para a análise granulométrica dos solos
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4. Peneiramento
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4. Peneiramento
Tipos de Peneiramento:
Peneiramento Grosso: separa partículas > 2 mm
Peneiramento Fino: separa partículas < 2 mm
Procedimento:
P#10
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Procedimento:
Uso de equipamento que permite a vibração;
Obtem-se a massa de solo retida ou passante;
Com isso calcula-se a porcentagem em peso retida ou
passante em cada peneira.
4. Peneiramento
Exemplo de resultado da granulometria por peneiramento.
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5. Sedimentação
Como não existem peneiras para os solos finos (partículas
menores que 0,075 mm – P#200), para avaliar a sua
distribuição granulométrica utiliza-se o processo da
sedimentação.
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sedimentação.
Este processo é baseado na Lei de Stokes:
“A velocidade de queda de uma partícula esférica, de peso
específico conhecido, em um meio líquido rapidamente atinge
um valor constante que é proporcional ao quadrado do
diâmetro da partícula.”
5. Sedimentação
t
zDxv ws
2
18
)(
A Lei de Stokes relaciona o
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diâmetro equivalente das
partículas (D) com a
velocidade de sedimentação
(v) em um meio líquido de
viscosidade (μ) e peso
específico (γ) conhecidos
5. Sedimentação
Esquema do ensaio de sedimentação:
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5. Sedimentação
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5. Sedimentação
t
zDxv ws
2
18
)(
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t
zxD
ws
1800
6. Granulometria Conjunta
Para solos, que tem partículas
tanto na fração grossa (areia e
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tanto na fração grossa (areia e
pedregulho) quanto na fração
fina (silte e argila).
8. Representação do Ensaio de Granulometria
Após obtidos os resultados no ensaio granulométrico do
solo, traça-se a curva granulométrica.
A curva granulométrica apresenta:
Nas abscissas:
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Nas abscissas:
Diâmetros equivalentes (em escala semi-logarítmica).
Nas ordenadas:
porcentagens acumuladas retidas, à esquerda;
as porcentagens que passam, à direita.
9. Curva Granulométrica do Solo
Curva granulométrica em uma amostra de solo residual.
97%
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42%
2%
9. Curva Granulométrica do Solo
Curva granulométrica em uma amostra de solo residual.
97%Pedregulho: 100 – 97= 3%Areia: 97 – 42 = 55%Silte: 42 – 2 = 40%
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42%
2%
Silte: 42 – 2 = 40%Argila: 2%
Com base na granulometria e observado na curva
granulométrica, os solos podem ser:
mal graduados: solos que tem seus grãos variando
9. Curva Granulométrica do Solo
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mal graduados: solos que tem seus grãos variando
dentro de pequenos intervalos.
bem graduados: solos que tem várias frações de
diâmetro diferentes misturadas.
9. Curva Granulométrica do Solo
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Solos mal graduados
9. Curva Granulométrica do Solo
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10. Coeficientes Granulométricos do Solo
Diâmetro efetivo (D10): É o ponto característico da curvagranulométrica para medir a finura do solo, que corresponde aoponto de 10%, tal que 10% das partículas do solo possuemdiâmetro inferiores a ele.
10DDef
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Coeficiente de uniformidade (Cu): Dá uma idéia da distribuiçãodo tamanho das partículas do solo. Indica, na verdade, a falta deuniformidade, pois quanto maior o seu valor, mais desuniforme osolo.
10
60
D
DCu
Cu<5 – solo uniforme;
5<Cu<15 – solo de uniformidade média;
Cu>15 – solo desuniforme.
10. Coeficientes Granulométricos do Solo
Coeficiente Curvatura (Cc): Dá a idéia do formato da
curva permitindo detectar descontinuidades no conjunto.
1<Cc<3 – solo bem graduado
Cc<1 ou Cc>3 – solo mal graduado.
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)()(
)(
6010
230
DxD
DCc
Cc<1 ou Cc>3 – solo mal graduado.
Exemplo
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9 0,60,02
Solução :
Coeficiente de não uniformidade
Exemplo
45002,0
9
10
60 D
DCu
Cu<5 – solo uniforme; 5<Cu<15 – solo de uniformidademédia;
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Coeficiente de curvatura
02,010D
2)9)(02,0(
)6,0(
)()(
)( 2
6010
230 DxD
DCc
média; Cu>15 – solo desuniforme.
1<Cc<3 – solo bem graduado Cc<1 ou Cc>3 – solo malgraduado.
Classificação: Solo bem graduado