Download
1 / 29
300 likes | 792 Views
6.0 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 6.1 Introdução.
E N D
6.0 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS6.1 Introdução Devido a heterogeneidade os solos e a grande variedade de suas aplicações, é praticamente impossível estabelecer um único critério para sua classificação. Conclui-se, então, que há a necessidade de existirem vários sistemas de classificação de solos, cada um procurando atender de maneira especifica os vários campos da Geotecnia. Os vários sistemas existentes para a classificação de solos procuram posicionar o solos estudando dentro de um grupo, para o qual determinadas propriedades especificas já estão definidas.
Um sistema de classificação dos solos deve obedecer aos seguintes requisitos: a) ser simples, facilmente memorizável e permitir uma rápida determinação do grupo a que o solo pertence, permitindo a classificação por meio de processos simples de análise visual - táctil; b) ser flexível, para tornar-se geral ou particular, quando o caso exigir; c)ser capaz de permitir uma expansão posterior, permitindo subdivisões.
Entre os vários sistemas de classificação existentes, temos: - Classificação por tipo de solo; - Classificação Genética Geral; - Classificação Granulométrica; - Classificação Unificada; (U.S. Corps of Engineers); e - Classificação HRB (Highway Research Board)visões.
6.2. Classificação por Tipo de Solo É um sistema de classificação descritivo em que o reconhecimento a que determinado grupo pertence é baseado em análise visual – táctil. Baseado em tipos de solos: - areias e solos arenosos; - areias finas, siltes, areias siltosos ou pouco argilosos; - argilas e solos argilosos; e - turfas e solos turfosos orgánicos.
6.3 Classificação Genética Geral É um sistema de classificação também de maneira descritiva, sendo necessário para a sua utilização, um conhecimento da gênese dos solos, ou de uma forma que seja mais simples, fazer uma análise da sua macro estrutura, da cor e da posição de coleta da amostra no perfil do subsolo.
Divide o solo em 3 categorias: a) SOLO SUPERFICIAL - Solo que constitui o horizonte superficial normalmente contendo matéria orgánica. Nesse horizonte concentra-se o campo de estudo da pedologia. Possui estrutura, cor e constituição mineralógica diferentes das camadas inferiores. A espessura varia de alguns centímetros a metros. b) SOLO DE ALTERAÇÃO - Solo proveniente de decomposição das rochas graças aos processos de intemperismo. Em condições normais, acha-se subjacente ao solo superficial. É um solo residual e pode atingir até dezenas de metros. São solos de granulometria crescente com a profundidade. c) SOLOS TRANSPORTADO - Solo originado do transporte e deposição de material. A granulometria é mais ou menos uniforme de acordo com o agente transportador. Em condições normais pode constituir as camadas aflorantes ou estar subjacente ao solo superficial.
6.4 Classificação Granulométrica Uma das maneiras de se classificar um solo é através da sua curva de distribuição granulométrica. Essa distribuição é representada por uma curva que indica, para cada "diâmetro" de grão, qual é a sua porcentagem do solo que possui grãos menores ou maiores. A curva de distribuição granulométrica é apresentada em gráfico semi - logarítmico, onde nas abscissas, contam os logaritmos dos tamanhos das partículas e, nas ordenadas, a porcentagem acumulada do solo que têm seus grãos menores do que um dado diâmetro.
Curva A – solo bem graduado (granulação contínua) • Curva B – solo de graduação aberta • Curva C – solo de granulação uniforme
Da curva granulométrica podemos obter os seguintes parâmetros:
6.4 Classificação Granulométrica Abaixo desta medida as peneiras são colocados no vibrador onde serão deixadas por 10 minutos.
Granulometria por Sedimentação Para os solos finos, siltes e argilas, com partículas menores que 0,074mm (#200), o cálculo dos diâmetros equivalentes será feito a partir dos resultados obtidos durante a sedimentação de certa quantidade de sólidos em um meio líquido. A base teórica para o cálculo do diâmetro equivalente vem da lei de Stokes, que afirma que 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. O estabelecimento da função, velocidade de queda - diâmetro de partícula, se faz a partir do equilíbrio das forças atuantes (força peso) e resistentes (resistência viscosa) sobre a esfera, resultando:
A equação anterior foi obtida para o caso de uma esfera de peso específico bem definido caindo em um meio liquido indefinido, e certamente estas não são as condições existentes no ensaio de sedimentação. As partículas não são esféricas e o número delas é grande, o peso específico dos sólidos não é único e o espaço utilizado é limitado, podendo ocorrer influência das paredes do recipiente, bem como de uma partícula sobre as outras.
Ensaio de granulometria por sedimentação 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 hexametafosfato de sódio (concentração de 45.79 do sal por litro de solução), agitando-se até que todo o material fique perfeitamente molhado, e deixa-se em repouso no mínimo 12 horas. 2- Leva-se essa solução a um dispersor por 5 minutos. 3- Terminada essa operação verte-se toda a solução em uma proveta graduada para 1.000 cm³. 4- Leva-se a proveta para um banho com temperatura constante, até atingir a constância de temperatura entre o banho e a proveta. Para acelerar podemos mexer com uma baqueta.
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 voltem a ficar em suspensão. 6- Imergimos a proveta no banho e imediatamente após liga-se o cronômetro e imergimos o densímetro efetuando leituras de 30", 1'e 2'. 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 25h Observação: As leituras feitas deverão sofrer, ainda, as correções devidas ao "menisco" e ao aumento da densidade pela adição do defloculante. Essas correções constantes para um determinado densímetro, são de sinais contrários.
Classificação Trilinear dos Solos 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 classificado em função da predominância de uma ou mais dessas frações.
6.5 Classificação Unificada Esta classificação foi proposta em 1952 pelo U.S. Bureau of Reclamation e U.S. Corps of Engineers e tem como origem uma classificação proposta por Arthur Casagrande (1942) que visava classificar solos para utilizá-los na construção de aeroportos. Utiliza-se nessa classificação além de granulometria os limites de consistência.
6.5 Classificação Unificada Na classificação unificada cada grupo de solos é representado por 2 letras: - a 1a relacionada a fração predominante do mineral presente no solo; - a 2a às características dessa fração. A faixa dos solos granulares foi dividida em dois grupos: -Pedregulhos (G - Gravel) -Areias (S- Sand) Com as seguintes subdivisões: - W (well) - bem graduado (não uniforme) - P (poor) - mal graduado (uniforme) - M (mo, mjala: silte) - fração fina (não plástica) - C (clay) -argilas- fração fina plástica
A faixa dos solos finos foi inicialmente dividida em 2 grupos, ou seja, um grupo formado pelos solos (low) finos com baixa compressibilidade (LL < 50%) e outro com elevada compressibilidade (high) representamos pelos sufixos: "L" (Iow) "H" (high) Em cada grupo existem 3 subdivisões que levam em conta a predominância da fração fina (silte ou argila) e a presença de matéria orgânica. Um solo essencialmente orgânico, turfoso e altamente compressível, com comportamento bastante diferente do comportamento dos demais foi classificado como Pt (Peat - Turfa - Solo com muito material orgânico, impróprio para construção).
Através dessa classificação podemos obter informações a respeito de : - Permeabilidade. - Resistência ao cisalhamento. - Compressibilidade. - Trabalhabilidade como material de construção. - Qualidade como fundação.
6.6 Classificação HBR Esta classificação leva em conta a granulometria, limite de liquidez e índice de plasticidade do solo. Provém de uma utilização especifica na classificação de solos na área de estradas. Nesta classificação é introduzido o chamado índice de grupo (IG), n.° inteiro que varia de O a 20 e define a "capacidade de suporte" do terreno de fundação de um pavimento, sendo dado em função de: IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d
IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d a : porcentagem de solo que passa na malha 200 menos 35. a = (% Ø < # 200) - 35 (0< a < 40) b : porcentagem de solos que passa na malha 200 menos 15 b = (%Ø < 200) - 15 (O < b < 40) c : valor do limite de liquidez menos 40 c = LL - 40 (0 < c < 20) d: valor do índice de plasticidade menos 40 d = IP-10 (0<d<20).
Exercícios 1) Calcular o IG de um solo em que 65% do material passa na peneira 200, o LL é 32% e o IP = 13%. 2) Um solo apresenta 97,0% passando em peso pela peneira 200 e 100,0% passando na peneira 40. Os limites são LL = 55,0% e IP= 15,0%. Classificá-lo de acordo com a classificação HRB, determinar o IG, e Classificação Unificada. 3) Três diferentes amostras de solo A, B e C apresentam as seguintes características: Peneira % que passa A B C 200 20 43 60 4 60 65 80 Limites: LL 20 35 55 IP 12 12 20 Determinar o índice de grupo e a classificação pela HRB.
