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Análise Granulométrica e Estados de Consistência Professor: Guilherme Mussi Mecânica dos Solos - Universidade Estácio de Sá Análise Granulométrica e Estados de Consistência 2 Guilherme Mussi Identificação Tátil-Visual • Tentativa de estimar o tipo de solo sem a realização de ensaios; • Identificação varia de acordo com a experiência de cada indivíduo; • Primeiramente, busca-se identificar a quantidade de grossos (pedregulho e areia); • Esfregar o solo entre as mãos para sentir a aspereza das partículas de areia; • Pedregulhos são fáceis de serem identificados, mas grãos de areia podem estar envoltos por um aglomerado de partículas finas (siltes e argilas). Desta forma, podendo ser confundidos com torrões de partículas argilossiltosas; • Portanto, quando secas distingui-las é complicado. Porém, quando umedecidas, as partículas finas se transformam em uma pasta, fazendo com que a partícula arenosa possa ser identificada; • No caso das amostras secas, se as esfregarmos em uma folha de papel, as partículas de argila e de silte irão impregnar e sujar a folha, enquanto que as partículas de areia ficarão soltas e isoladas Areia Análise Granulométrica e Estados de Consistência 3 Guilherme Mussi Identificação Tátil-Visual • A diferenciação entre argila e silte (solos finos) é de difícil identificação. Para auxiliar na diferenciação existem ensaios relativamente rápidos: 1. Resistência a seco; 2. Shaking test. 1. Resistência a seco (resistência ao esmagamento) • Tomar uma porção de solo e umedecê-lo, e remodela-lo, formando uma bola; • Secá-la ao sol ou estufa; • Esmagá-la e reduzindo-a a pó entre os dedos para determinar sua resistência (resistência a seco); • A resistência a seco é considerada pequena se a amostra for facilmente reduzida a pó, média se for necessária uma considerada pressão dos dedos, e elevada se essa operação for impossível; • Siltes tem menor resistência e são facilmente pulverizados, enquanto argilas apresentam maiores resistências, dificultando o processo de esmagamento e dividem-se em pedaços. https://www.youtube.com/wat ch?v=hc8iocdd6bI (2:40) https://www.youtube.com/watch?v=hc8iocdd6bI Análise Granulométrica e Estados de Consistência 4 Guilherme Mussi Identificação Tátil-Visual 2. Shaking Test (reação a vibração) • Adicionar água a uma porção de solo com intuito de saturá-lo, tornando amostra macia mas não pegajosa; • Colocar a pasta de solo na palma da mão, sacudi-la horizontalmente, batendo-a com a outra mão diversas vezes; • Caso surja água na superfície da pasta durante a vibração, e essa água desaparecer ao apertar a pasta com o movimento da palma da mão, tem-se uma reação positiva; • Quando essa condição não ocorre, tem-se uma reação negativa (argilas); • Reação rápida - a água aparece e desaparece rapidamente (siltes); • Reação lenta – a água aparece e desaparece devagar. Silte apresentando surgimento de água Argila não aparece água quando vibrada https://www.youtube.com/wat ch?v=c-sRFieXLMg (2:45) https://www.youtube.com/watch?v=c-sRFieXLMg Análise Granulométrica e Estados de Consistência 5 Guilherme Mussi Forma e Tamanho dos Grãos Quanto a forma os grãos podem ser: • Grãos arredondados a subarredondados (areias); • Grãos angulares a subangulares (britas); • Grãos lamelares (argilas); • Grãos fibrilares (argilas). Quanto ao tamanho os grãos podem ser: • Solos granulares – prevalecem as partículas visíveis a olho nu (pedregulhos e areias); • Solos finos - prevalecem as partículas que não são visíveis a olho nu (siltes e argilas). Lamelares Fibrilares Análise Granulométrica e Estados de Consistência 6 Guilherme Mussi Tamanho dos Grãos (partículas) • O solo é composto por partículas de diversos tamanhos; • A primeira característica de diferenciação dos solos é o tamanho das partículas que os compõe; • Identificar o tamanho dos grãos pelo tato não é uma tarefa simples; • A NBR 6502 (Rochas e Solos) classifica as partículas que compõe o solo conforme seus “diâmetros equivalentes” em determinadas faixas. Diâmetros equivalentes • Matacão (200 < ø < 1000 mm); • Pedra de mão (60 < ø < 200 mm); • Pedregulho (2,0 < ø < 60 mm); • Areia (0,06 < ø < 2,0 mm); • Silte (0,002 < ø < 0,06 mm); • Argila (ø < 0,002 mm). • Apesar da classificação da ABNT, a separação entre as frações silte e areia é normalmente adotada como 0,075 mm; • Corresponde a peneira nº 200. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 7 Guilherme Mussi Tamanho dos Grãos (partículas) American Society for Testing and Materials; American Association of State Highway and Transportation Officials; Massachusetts Institute of Technology; Associação Brasileira de Normas Técnicas. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 8 Guilherme Mussi Tamanho dos Grãos (partículas) Comparativo • Podemos ter grãos de areia com dimensões de 1 a 2 mm, enquanto que partículas de argila com dimensões de 0,000001 mm, ou 10 Angstrons (1 Angstrom = 10-7mm); • O que isso quer dizer? Ampliando as partículas teríamos: Partícula de Argila Partícula de Areia Epic Tower - 192 m de altura (Balneário Camboriú/SC) Análise Granulométrica e Estados de Consistência 9 Guilherme Mussi Tamanho dos Grãos (partículas) Diâmetros equivalentes • Matacão (200 < ø < 1000 mm); • Pedra de mão (60 < ø < 200 mm); • Pedregulho (2,0 < ø < 60 mm); • Areia (0,06 < ø < 2,0 mm); • Silte (0,002 < ø < 0,06 mm); • Argila (ø < 0,002 mm). Fração Grosseira Fração Fina Fração Fina Fração Grosseira Análise Granulométrica e Estados de Consistência 10 Guilherme Mussi Porque a classificação considera diâmetros equivalentes??? Partículas não são necessariamente esféricas Análise Granulométrica e Estados de Consistência 11 Guilherme Mussi Tamanho dos Grãos (partículas) Matacão Pedra de Mão Pedregulho Areia Silte Argila Análise Granulométrica e Estados de Consistência 12 Guilherme Mussi Análise Granulométrica • Análise realizada para conhecimento do tamanho dos grãos; • Consiste em duas etapas: peneiramento e sedimentação; • O peneiramento se aplica aos solos grosseiros (pedregulhos e areias); • A sedimentação é empregada quando se deseja conhecer a distribuição granulométrica da fração fina (siltes e argilas); • Apesar da classificação da ABNT, a separação entre as frações silte e areia é normalmente adotada como 0,075 mm (peneira #200). Sedimentação Peneiramento 0,075 mm (abertura da peneira #200) Análise Granulométrica e Estados de Consistência 13 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Curva Granulométrica • Os resultados da análise granulométrica são apresentados em um gráfico chamado de curva granulométrica. Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso Análise Granulométrica e Estados de Consistência 14 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Curva Granulométrica • Indica a porcentagem de cada tipo de solo na amostra; • No eixo X plota-se o diâmetro dos grãos, correspondentes a abertura das peneiras em escala logarítmica, junto com as escalas granulométricas; • No eixo Y (esquerda) plota-se a “porcentagem que passa” através de cada peneira; • No eixo Y (direita) plota-se a “porcentagem retida” em cada peneira; • É um gráfico espelhado (por exemplo: se 10 % ficou retido, 90 % é passante); • Mede-se a porção retida em cada peneira; • Calcula-se a quantidade retida acumulada; • Dividindo-se pelo peso total, tem-se a porcentagem da porção retida acumulada; • Calcula-se a porcentagem que passa. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 15 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Curva Granulométrica Exemplo de Granulometria – 1000 g de Solo Arenoso Tamanho das Partículas Quantidade Retida (g) Quantidade Retida Acumulada (g) Porcentagem acumulada Retida (%) Quantidade que Passa (%) 9,5 mm 0 0 0 % 100 % 4,8 mm 50 50 5 % 95 % 2,0 mm 100 150 15 % 85 % 0,60 mm 250 400 40 % 60 % 0,15 mm 500 900 90 % 10 % 0,075 mm 100 1000 100 % 0 % Análise Granulométricae Estados de Consistência 16 Guilherme Mussi Análise Granulométrica 1. Preparação das amostras (NBR 6457/2016) a) Secar a amostra ao ar, até próximo à umidade higroscópica; b) Desmanchar os torrões existentes homogeneizando a amostra; c) Passar o material na peneira de 2 mm (#10) Peneira 2 mm (#10) a) b) c) Análise Granulométrica e Estados de Consistência 17 Guilherme Mussi Análise Granulométrica c) Passar o material na peneira de 2 mm (#10) Solo passante na peneira 2,0 mm: tomar 120 g (solos arenosos) ou 70 g (solos argilosos ou siltosos). Estas quantidades serão utilizadas para o peneiramento fino e para sedimentação. (*) Solo retido na peneira 2,0 mm: Lavar o material na peneira de 2,0 mm, com intuito de eliminar o material fino aderente e secar em estufa. O material obtido será utilizado no peneiramento grosso. Material Retido na Peneira 2,0 mm Lavagem do Material Retido na Peneira 2,0 mm Material Passante na Peneira 2,0 mm Análise Granulométrica e Estados de Consistência 18 Guilherme Mussi Análise Granulométrica Nº Peneira Abertura (mm) 2” 50,8 1. ½” 38,1 1” 25,4 3/4” 19,05 3/8” 9,52 4 4,75 10 2,0 16 1,18 30 0,6 40 0,42 50 0,30 100 0,15 200 0,075 Peneiramento Grosso Peneiramento Fino Análise Granulométrica e Estados de Consistência 19 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Procedimento 2. Peneiramento Grosso (NBR 7181/2018) • Pesar o material retido na peneira de 2,0 mm; • Passar a porção do material pelas peneiras com aberturas de 50 mm; 38 mm; 25 mm; 19 mm; 9,5 mm e 4,8 mm, com auxilio do agitador de peneiras; • Montar este conjunto de peneiras de forma decrescente, com a de maior abertura no topo; • Anotar as massas retidas acumuladas em cada peneira; • Calcular as porcentagens de solo passantes em cada peneira. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 20 Guilherme Mussi Resultado do Peneiramento Grosso Obtido na peneira de abertura 50 mm Obtido na peneira de abertura 38 mm Obtido na peneira de abertura 25 mm Obtido na peneira de abertura 19 mm Obtido na peneira de abertura 9,5 mm Obtido na peneira de abertura 4,8 mm Análise Granulométrica e Estados de Consistência 21 Guilherme Mussi Análise Granulométrica 3. Sedimentação (NBR 7181/2018) • Conhecer da distribuição granulométrica da porção fina do solo; • Lei de Stokes: a velocidade de queda de partículas esféricas num fluido é proporcional ao quadrado do diâmetro equivalente das partículas (D): onde: γs = peso específico dos sólidos; γw = peso específico da água; μ = viscosidade do fluido. 𝑉 = (𝛾𝑠 − 𝛾𝑤) 18 . 𝜇 . 𝐷² t0 = início do ensaio Densidade da suspensão é uniforme ao longo da profundidade t1 = ensaio em andamento Densidade na parte superior do frasco é menor Análise Granulométrica e Estados de Consistência 22 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Procedimento 3. Sedimentação (NBR 7181/2018) • (*) Preparar a solução homogênea do solo passante na peneira de abertura 2,0 mm (#10): 120 g (solos arenosos) ou 70 g (solos argilosos ou siltosos) + água destilada + solução de defloculante (hexametafosfato de sódio), e deixar repousando por 12 horas; • Transferir a solução para o copo de dispersão e agitar por 15 minutos. • Em seguida passar o material para a proveta de 1 litro, completando com água destilada e rotacioná-la por 1 minuto; • Realizar as leituras de densidade e temperatura da solução nos seguintes intervalos: 30 s, 1 min, 2 min, 4 min, 8 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h e 24 h. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 23 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Procedimento 3. Sedimentação (NBR 7181/2018) Detalhe – Leituras do termômetro e densímetro Proveta com material para leituras de densidade Peneira com abertura de 0,075 mm (#200) Densímetro Análise Granulométrica e Estados de Consistência 24 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Procedimento 3. Sedimentação (NBR 7181/2018) Material obtido na lavagem na peneira #200. Secar em estufa. Lavagem do material da sedimentação na peneira de 0,075 mm (#200) Será utilizado para o Peneiramento Fino Análise Granulométrica e Estados de Consistência 25 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Procedimento 4. Peneiramento Fino (NBR 7181/2018) • Após a sedimentação, lavar o material contido na proveta na peneira de abertura de 0,075 mm (#200); • Secar, em estufa, o material retido na peneira que será utilizado para o peneiramento fino; • Seguir os mesmo procedimentos do peneiramento grosso, porém utilizando outras peneiras; • Passar a porção do material pelas peneiras com aberturas de 1,2 mm; 0,6 mm; 0,42 mm; 0,25 mm; 0,15 mm e 0,075 mm, com auxilio do agitador de peneiras; • Montar este conjunto de peneiras de forma decrescente, com a de maior abertura no topo; • Anotar as massas retidas acumuladas em cada peneira; • Calcular as porcentagens de solo passantes em cada peneira. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 26 Guilherme Mussi Resultado do Peneiramento Fino Obtido na peneira de abertura 1,2 mm Obtido na peneira de abertura 0,6 mm Obtido na peneira de abertura 0,42 mm Obtido na peneira de abertura 0,25 mm Obtido na peneira de abertura 0,15 mm Obtido na peneira de abertura 0,075 mm Peneiramento Fino Peneiramento Fino Análise Granulométrica e Estados de Consistência 27 Guilherme Mussi Análise Granulométrica – Procedimento Vídeo Ensaio https://www.youtube.com/watch?v=RPDCk3VnF_s Todo material passou na peneira #10 (2,0 mm), logo não ocorreu a etapa de peneiramento grosso. https://www.youtube.com/watch?v=RPDCk3VnF_s Análise Granulométrica e Estados de Consistência 28 Guilherme Mussi Estimativa das Frações de Solo na Curva Granulométrica Análise Granulométrica e Estados de Consistência 29 Guilherme Mussi Estimativa das Frações de Solo na Curva Granulométrica Análise Granulométrica e Estados de Consistência 30 Guilherme Mussi Análise Granulométrica De acordo com a curva granulométrica obtida, o solo pode ser classificado como: a) Bem Graduado/Contínuo: caso apresente uma distribuição contínua de diâmetros equivalentes em uma ampla faixa de tamanho de partículas; b) Mal Graduado: caso apresente uma curva granulométrica uniforme. Marcada pela verticalização da curva granulométrica, contendo uma pequena faixa de diâmetro dos grãos; c) Mal Graduado/Aberta/Descontínua: curva granulométrica que apresente ausência de uma faixa de tamanhos de grãos (graduação aberta). Marcada pela presença de patamares na curva granulométrica. Fonte: Caputo, 1996 a) b) c) Análise Granulométrica e Estados de Consistência 31 Guilherme Mussi Análise Granulométrica • Solo A – Solo uniforme (mal graduado). Verticalização da curva; • Solo B – Solo bem graduado. A curva desenvolve-se suavemente; • Solo C - Solo com graduação aberta (mal graduado). Descontinuidades na curva (patamares). Análise Granulométrica e Estados de Consistência 32 Guilherme Mussi Parâmetros das Curvas de Distribuição Granulométrica Definições • Diâmetro efetivo (D10): Diâmetro que corresponde à porcentagem que passa igual a 10%; • D30: Diâmetro equivalente da partícula para o qual temos 30 % das partículas passando; • D60: Diâmetro equivalente da partícula para o qual temos 60 % das partículas passando. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 33 Guilherme Mussi Parâmetros das Curvas de Distribuição Granulométrica Coeficiente de Não Uniformidade (CNU) • Razão entre os diâmetro de 60 % e 10% obtidos na curva granulométrica; • Esta razão indica a falta de uniformidade. Quanto menor o valor de CNU, maior a uniformidade do material; • CNU < 5 Muito Uniforme (mal graduada); • 5 < CNU < 15 Uniformidade Média; • CNU > 15 Não Uniforme (Bem graduada). 𝐶𝑁𝑈 = 𝐷60 𝐷10 Fonte: Caputo, 1996 Análise Granulométrica e Estados de Consistência 34 Guilherme Mussi Parâmetros das Curvas de Distribuição Granulométrica Coeficiente de Curvatura (CC) • Detecta o melhor formato dacurva granulométrica; • Permite identificar eventuais descontinuidades ou concentração de uma certa faixa de tamanho; Os solos vão se classificar como: • 1 < CC < 3 Solo Bem Graduado; • CC < 1 ou CC > 3 Solo Mal Graduado. 𝐶𝐶 = (𝐷30)² 𝐷60 × 𝐷10 Graduação Uniforme. Curva tende a ser muito uniforme na sua parte central Graduação aberta ou descontínua. Curva tende a ser descontínua Análise Granulométrica e Estados de Consistência 35 Guilherme Mussi Parâmetros das Curvas de Distribuição Granulométrica Mesmos valores de CNU porém, com formatos de curvas granulométricas distintas. Fonte: Pinto, 2006 CC < 1. Curva descontínua. Falta de grãos de certo diâmetro CC > 3. Curva tende a ser muito uniforme na sua parte central 1 < CC < 3. Curva desenvolve-se suavemente Análise Granulométrica e Estados de Consistência 36 Guilherme Mussi Plasticidade • O comportamento dos solos não pode ser caracterizado apenas por sua distribuição granulométrica; • A fração fina dos solos (siltes e argilas) tem grande influência em seu comportamento, devido as suas propriedades plásticas; • Plasticidade: é uma propriedade dos solos que consiste na sua capacidade de ser moldado, sob certas condições de umidade, sem ruptura e sem variação de volume. Umas das principais propriedades das argilas; • As propriedades plásticas dependem do teor de umidade, características dos argilominerais. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 37 Guilherme Mussi Plasticidade • Estudaremos a influência das partículas argilosas baseada no comportamento do solo na presença de água; • Solo argiloso muito úmido se comporta como líquido. Quando perde parte de sua umidade apresenta comportamento plástico (moldável). Quando mais seco fica quebradiço; • Atterberg propôs ensaios e índices que posteriormente foram padronizados por Casagrande; • Atterberg era um engenheiro químico, investigador do comportamento de solos sob o aspecto agronômico. • Casagrande foi professor de mecânica dos solos além de ser considerado um dos fundadores da engenharia geotécnica; • Os limites de consistência baseiam-se nos diferentes comportamentos de um solo argiloso conforme seu teor de umidade. Ficaram conhecidos como limites de Atterberg. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 38 Guilherme Mussi Estados de Consistência • O solo pode apresentar 4 estados de consistência de acordo com o seu teor de umidade: Fluido ou Líquido: o solo se comporta como um fluido viscoso (lama); Plástico: o solo pode ser moldado sob diferentes formas sem trincar e nem variar de volume; Semi-sólido: o solo trinca e rompe ao ser trabalhado (quebradiço); Sólido: o volume total do material não se altera quando o teor de umidade varia. • O Limite de Liquidez (LL) separa o comportamento do solo de líquido para moldável; • O Limite de Plasticidade (LP) separa o comportamento do moldável para o semi-sólido (não é possível mais moldá-lo); • O Limite de Contração separa o comportamento semi-sólido e sólido. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 39 Guilherme Mussi Estados de Consistência Limite de Plasticidade Limite de Liquidez Estado Plástico (Moldável) Estado Semi-Sólido Estado Liquido Análise Granulométrica e Estados de Consistência 40 Guilherme Mussi Ensaios de Limites de Atterberg • Tanto para o ensaios do Limite de Liquidez, quanto para o ensaio de Limite de Plasticidade, utiliza-se, aproximadamente, 200 g do material passante na peneira # 40 (0,42 mm). Análise Granulométrica e Estados de Consistência 41 Guilherme Mussi Limite de Liquidez (LL) • Teor de umidade correspondente ao fechamento de uma ranhura padrão sob 25 golpes no Aparelho de Casagrande; • NBR 6459 – Determinação do Limite de Liquidez; • Girar a manivela na relação de duas voltas por segundo; • Anotar golpes para que as bordas da ranhura se unam 13 mm; • Transferir uma quantidade do material que se uniu para um recipiente e determinar a umidade; • Repetir o processo mais quatro vezes, aumentando-se o teor de umidade. Análise Granulométrica e Estados de Consistência 42 Guilherme Mussi Limite de Liquidez (LL) a) b) c) d) e) f) g) Análise Granulométrica e Estados de Consistência 43 Guilherme Mussi Determinação do Limite de Liquidez (LL) LL ≈ 37,4 % Os solos costumam ser mais compressíveis (sujeitos a maiores recalques) quanto maior seu Limite de Liquidez https://www.youtube.com/wat ch?v=7Q_Bo76eRRA&t=310s https://www.youtube.com/watch?v=7Q_Bo76eRRA&t=310s Análise Granulométrica e Estados de Consistência 44 Guilherme Mussi Limite de Plasticidade (LP) • Teor de umidade em que o solo começa a trincar ao ser moldado um cilindro com 3 mm de diâmetro rolando-se o solo com a palma da mão sobre uma placa de vidro esmerilhado; • NBR 7180 – Determinação do Limite de Plasticidade; • Rolar o solo sobre a placa de vidro fosca para formar um cilindro com 3 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento; • Se a amostra se fragmentar antes de atingir os 3 mm, retornar a capsula e adicionar mais água; • Se a amostra atingir o gabarito sem se fragmentar, amassar e repetir os procedimentos; • Ao se fragmentar o cilindro as dimensões recomendadas, transferir as partes para um recipiente e determinar o teor de umidade; • Repetir os procedimentos para se obter pelo menos 3 valores de umidade. Fonte: Caputo, 1996 Análise Granulométrica e Estados de Consistência 45 Guilherme Mussi Limite de Plasticidade (LP) Análise Granulométrica e Estados de Consistência 46 Guilherme Mussi Limite de Plasticidade (LP) – Mais Fotos https://www.youtube.com/watch?v=RTImnnv4Cgo https://www.youtube.com/watch?v=RTImnnv4Cgo Análise Granulométrica e Estados de Consistência 47 Guilherme Mussi Índice de Plasticidade (IP) • Fornece uma indicação da plasticidade do solo; IP = 0 solo não plástico (NP) (areia) 1 < IP < 7 solo de baixa plasticidade 7 < IP < 15 solo de plasticidade média IP > 15 solo de alta plasticidade 𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 Fonte: Pinto, 2006 • Zona do teor de umidade em que o solo se encontra plástico; • Quanto maior o IP maior a plasticidade do solo; • Quanto maior o IP maior a compressibilidade da argila (sujeita a maiores recalques). Análise Granulométrica e Estados de Consistência 48 Guilherme Mussi Índice de Consistência (IC) • Fornece uma indicação do estado de consistência que o solo se encontra em campo. IC < 0 solo no estado fluido 0 < IC < 1 solo no estado plástico IC > 1 solo no estado sólido ou semi-sólido • Quanto maior o Índice de Consistência de uma argila, maior sua resistência a compressão. 𝐼𝐶 = 𝐿𝐿 − 𝑤 𝐼𝑃 onde: w = teor de umidade natural; Ou seja, indica a consistência do solo em seu teor de umidade natural Consistência Índice de Consistência Resist. à Compressão Simples (kPa) Muito Mole < 0 < 25 Mole 0 - 0,5 25 – 50 Média 0,5 – 0,75 50 – 100 Rija 0,75 – 1 100 – 400 Dura > 1 > 400 Análise Granulométrica e Estados de Consistência 49 Guilherme Mussi Atividade das Argilas • É um índice utilizado para identificar o potencial de expansão de um solo argiloso. • É um indicativo do tipo de argilomineral presente. IA ≤ 0,75 Inativa 0,75 < IA < 1,25 Normal IA > 1,25 Ativa • Certos solos com baixos teores de argila podem apresentar índices de plasticidade maiores do que solos com altos teores de argila. 𝐼𝐴 = 𝐼𝑃 % 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑎𝑟𝑔𝑖𝑙𝑎 Fração de argila é menor que 0,002 mm Caulinita: IA = 0,3 a 0,5 (inativa) Ilita: IA = 0,5 a 1,5 Montmorilonita: IA = 4 a 8 (ativa) Análise Granulométrica e Estados de Consistência 50 Guilherme Mussi Exercício 1) Foram realizados os ensaios de análise granulométrica, limite de liquidez e limite de plasticidade em uma amostra de argila do Rio de Janeiro que apresentou umidade (w) = 150%. Os resultados obtidos foram: LL = 120 %, LP = 40 %. A porcentagem de argila, ou seja, material menor que 2μm, foi de 55 %. Determine e classifique: a) o índice de plasticidade, b) a índicede consistência, c) a atividade. 𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 a) 𝐼𝑃 = 120 −40 𝐼𝑃 > 15 – solo altamente plástico b) 𝐼𝐶 = 𝐿𝐿 − 𝑤 𝐼𝑃 𝐼𝐶 = 120 − 150 80 𝐼𝐶 = −0,38 𝐼𝐶 < 0 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒 c) 𝐼𝐴 = 𝐼𝑃 % 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑎𝑟𝑔𝑖𝑙𝑎 𝐼𝐴 = 80 55 𝐼𝐴 = 1,45 𝐼𝑃 = 80% 𝐼𝐴 > 1,25 𝐴𝑡𝑖𝑣𝑎 Análise Granulométrica e Estados de Consistência 51 Guilherme Mussi Exercício LL = 53,7 % ≈ 54 % Média LP = (22,3+24,2+21,8+22,5)/4 = 22,7 Nenhum dos valores pode estar fora da faixa de 5 % da média. (24,2 – 22,7)/22,7 = 6,6 % (> 5 %) Desconsiderar o valor 24,2 e refazer a média. Média LP = (22,3+21,8+22,5)/3 = 22,2 Todas os valores não diferem de 5 % da média LP = 22,2 % ≈ 22 % IP = 54 – 22 = 32 % 25 Análise Granulométrica e Estados de Consistência 52 Guilherme Mussi Fluxograma Ensaios de Caracterização
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