Prévia do material em texto
Mecânica dos Solos Experimental Relatório – III: DETERMINAÇÃO DA GRANULOMETRIA E LIMITES DE CONSISTÊNCIA DO SOLO 3 Sumário 1.0 – Introdução ..................................................................................................................... 04 2.0 – Revisão Teórica ............................................................................................................. 06 2.1 – Granulometria do Solo .............................................................................................. 06 2.2 – Limite de Liquidez .................................................................................................... 07 2.3 – Limite de Plasticidade ............................................................................................... 08 3.0 – Objetivos ........................................................................................................................ 09 3.1 – Objetivo Geral ........................................................................................................... 09 3.2 – Objetivos Específicos ................................................................................................ 09 4.0 – Procedimentos Metodológicos Adotados Para Realização do Ensaio ...................... 10 4.1 – Materiais Utilizados no Ensaio ................................................................................. 10 4.1.1 – Limite de Liquidez ........................................................................................... 10 4.1.2 – Limite de Plasticidade ...................................................................................... 11 4.1.3 – Granulometria .................................................................................................. 12 4.2 – Execução do Ensaio .................................................................................................. 12 4.2.1 – Limite de Liquidez ........................................................................................... 12 4.2.2 – Limite de Plasticidade ...................................................................................... 14 4.2.3 – Granulometria .................................................................................................. 14 5.0 Resultados Obtidos .......................................................................................................... 17 5.1 – Resultados do Ensaio de Limite de Liquidez (LL) ................................................... 17 5.2 – Resultados do Ensaio de Limite de Plasticidade (LP) .............................................. 18 5.3 – Resultados do Ensaio de Granolometria ................................................................... 19 5.4 – Classificação do Solo ................................................................................................ 22 5.4.1 – Classificação Triangular do Solo ..................................................................... 22 5.4.2 – Classificação AASHTO ................................................................................... 23 5.4.3 – Classificação SUCS ......................................................................................... 25 6.0 Conclusão .......................................................................................................................... 26 7.0 – Referências Bibliográficas Consultadas ...................................................................... 27 4 1.0 – Introdução Em um solo, geralmente existem partículas de tamanhos variados. Entretanto, nem sempre é fácil identificar as partículas por método tátil-visual, porque grãos de areia, por exemplo, podem estar envolvidos por uma grande quantidade de partículas argilosas com o mesmo aspecto de um torrão formado apenas por partículas de argila. Quando secas, é difícil diferenciar as duas formações, porém quando úmidas a identificação por meio do tato é mais perceptível. Portanto, é fundamental que o solo se encontre bastante úmido (SOUSA PINTO, 2006). A granulometria do tamanho das partículas de uma amostra de solo envolve a determinação da quantidade de massa das partículas dentro das variadas faixas de tamanhos. Pelo método de peneiramento pode ser feita a análise granulométrica das partículas de um solo grosso. A amostra de solo é passada através de uma série de peneiras padrão de testes com tamanhos de malhas sucessivamente menores. Já, para se determinar distribuição do tamanho de partículas de um solo fino ou a fração fina de um solo grosso utiliza-se o método da sedimentação. Método este, que é baseado na lei de Stokes, onde se determina a velocidade na qual as partículas se depositam em uma suspensão e quanto maior a partícula, maior será a velocidade de deposição e vice-versa (CRAIG, 2007). De acordo com a experiência, os solos que apresentam certa porcentagem de finos, não podem ser caracterizados apenas pela análise granulométrica, pois sua plasticidade depende do teor de umidade, além da forma das partículas e da sua composição química e mineralógica (CAPUTO, 2016). A propriedade plástica é uma característica importante no caso de solos finos. O termo plasticidade refere-se a capacidade do solo de sofrer deformação irreversível sem se romper ou se esfarelar. Em geral, o solo pode se apresentar no estado líquido, plástico, semi-sólido ou sólido, dependendo da quantidade de água que existe em seu conteúdo (CRAIG, 2007). Os parâmetros que indicam as mudanças de estado dos solos são definidos como Limites de Atterberg. Dentro desses parâmetros temos o Limite de Contração (teor de umidade do solo na qual ocorre a transição do estado sólido para o semissólido), o Limite de Plasticidade (teor de umidade na passagem do estado semissólido para plástico) e o Limite de Liquidez (teor de umidade na passagem do estado plástico para o líquido). A diferença entre esses dois limites, que indica a faixa de valores em que o solo se apresenta plástico, é definida como Índice de Plasticidade do solo. (SOUSA PINTO, 2006). 5 O Limite de Liquidez (LL) é determinado com o auxílio do aparelho de Casagrande, que consiste em um aparelho de latão, em forma de concha, sobre um suporte de ebonite. A determinação do Limite de Plasticidade (LP) é feita manualmente, tentando-se moldar um cilindro (CAPUTO, 2016). Todos esses estudos, a Granulometria e os Limites de Atterberg, são importantes na classificação do solo. Existem várias formas de determinar essas características, tantos por ensaios padronizados em laboratório como por procedimentos manuais e visuais. Para a realização do presente relatório e caracterização de uma amostra de solo, todos os ensaios foram realizados no Laboratório de Solos da Universidade Federal de Campina Grande, Campus Pombal. 6 2.0 – Revisão Teórica 2.1 – Granulometria do Solo A análise de granulométrica representa as dimensões das partículas granulares a partir da produção de um ensaio. Basicamente, consiste em determinar as extensões dos grãos e avaliar sua distribuição (ALVEIRINHO DIAS, 2004). O estudo dessa distribuição, se faz necessário devido a composição diferenciada das partículas de solo em uma amostra. Com a finalidade de reconhecer as dimensões dos grãos de um solo é desenvolvido o ensaio de peneiramento granulométrico, conforme Das (2014) consiste em movimentar uma porção de solo em um conjunto de peneiras que possuem aberturas sucessivamente menores. De acordo com Massad (2016), é o método mais simples e usual utilizado para avaliar a distribuição de uma amostra de solo, que consiste em um método rápido, desenvolvido através do emprego de um conjunto de peneiras. Bastante aplicado em solos granularesde dimensões finas, como exemplo a areia, que possui seus grãos relativamente menores classificando como finos e grossos. Todavia a NBR 7217/87 prescreve que o método consiste na determinação da composição granulométrica de solos grossos e finos para partículas maiores que 0,075 mm. Nesse caso, para diâmetros de grãos menores é necessário que seja feito o ensaio de sedimentação do solo na água, baseado na Lei de Stokes, que verifica a velocidade das partículas para se depositarem, a partir disso é possível determinar as suas dimensões. Além disso, acordo com Sousa Pinto (2006) essas dimensões das peneiras correspondem a um “diâmetro equivalente” devido aos grãos de solo não apresentarem formatos esféricos. Primeiramente, pesa-se uma quantidade de solo e lava-o, até que seja desfeito todos os torrões. O ensaio consiste em passar uma porção de solo seca em estufa (necessário que não tenha nenhum vestígio de umidade) em um conjunto de peneiras acopladas em série, amostra de solo é passada através do complexo das malhas, no qual a massa que fica retida é somada em uma porcentagem cumulativa. A partir dessa massa que fica retida é possível determinar a faixa granulométrica dos grãos e no conjunto avaliar a distribuição do material utilizado (MASSAD, 2016). A partir da distribuição é possível elaborar o gráfico semilogarítmico que compreende a curva granulométrica, no qual indica a porcentagem de massa das partículas e suas respectivas 7 dimensões. Com a definição da curva é possível classificar se o solo está bem ou mal graduado, desuniforme ou uniforme, ou ainda se tem graduação aberta (CRAIG, 2007). A necessidade dessa definição está interligada com o uso dos granulares para Engenharia Civil, Massad (2016) relata que os primeiros homens se preocuparam para determinar os tamanhos dos grãos, pois acreditavam que essa análise estabeleceria o real comportamento do solo para fins de uso na construção. 2.2 – Limite de Liquidez De acordo com Massad (2016), Atterberg foi um dos primeiros pesquisadores a obter conclusão mais precisa sobre os solos e estabeleceu os seus limites. O Limite de Liquidez desenvolvido por ele, consistia em um método simples e rápido, no qual era necessário colocar a pasta de solo na palma de uma das mãos, realizava-se a abertura de uma ranhura com o dedo médio da outra mão e contava-se os golpes que seria preciso para fechá-la. Os estudos de Atterberg possibilitou que outros pesquisadores da área de mecânica dos solos desenvolvem-se métodos alternativos. Arthur Casagrande, aperfeiçoou o ensaio de limite liquidez tornando-o padronizado, afim que de diminuísse as falhas e contestação do método, o aparelho desenvolvido por ele ficou conhecido como Aparelho de Casagrande (SOUSA PINTO, 2006). O aparelho é constituído por uma concha de latão e uma base de borracha rígida, utiliza-se um cinzel para realizar a ranhura e o golpeia-se contra a base a uma altura de 1 cm. Existem dois tipos de cinzéis que podem ser utilizado o plano para solos mais grossos e de cunha possibilita ser usado em todos os tipos de solo (DAS, 2014). Massad (2016) defini de maneira técnica limite de liquidez como a determinação do teor de umidade de uma pasta de solo, no qual é submetida a uma energia padronizada (os golpes) no aparelho de Casagrande. Quando a ranhura é fechada com 25 golpes indica o limite de liquidez. Conforme a NBR 6459/84 é necessário repetir o ensaio pelo menos mais três vezes, com valores dos golpes superior e inferior a 25 golpes. Com os resultados obtidos, são plotados em um gráfico de escala semilogaritmico como o teor de umidade em percentuais e o número de golpes. Na impossibilidade de obter o fechamento da ranhura com 25 golpes, considera que o solo não possui limite de liquidez. Além disso, a umidade obtida corresponde também a resistência ao cisalhamento que o solo oferece ao fechamento do sulco medida pelo número de golpes. Experimentalmente, para solos plásticos obtêm-se um valor constante de resistência equivalente a 25 g/cm2 (CAPUTO, 1989). 8 2.3 – Limite de Plasticidade Segundo Craig (2007), plasticidade é uma característica recorrente em solos finos, no qual descreve a capacidade que o solo sofre deformação irreversível sem se romper ou se esfarelar. Em um terreno, a maioria dos solos finos se apresentam em estado plástico, devido as porções de argilas ou material orgânico. Isso acontece em razão ao fato de os espaços vazios das partículas de argila geralmente serem bastante pequenos, fazendo com que o solo seja mantido a pressões negativas pelas tensões capilares. O Limite de Plasticidade é definido como a porção de água livre que existi em excesso no solo, ou seja, a presença de água é maior do que adsorção pode suportar. Quando o solo atinge seu limite, a água começa a formar uma camada dupla, a partir disso começa a se deformar, com a mudança de volume e com trincamento (MASSAD, 2016). Conforme Das (2014), o ensaio consiste em um método simples e rápido, realizado apenas moldando uma massa de solo de formato elipsoidal com as mãos sobre uma placa de vidro, no qual o cilindro deve apresentar um diâmetro de 3 mm e um comprimento de 10 cm. O limite é obtido quando no cilindro formado começa a aparecer fissuras. Coleta-se uma amostra da massa de solo e determina a umidade presente. Entretanto a NBR 7180/84, indica que seja feito pelo três vezes o ensaio, de modo a obter uma média satisfatória do resultado do teor de umidade presente no solo. Na impossibilidade de se obter o cilindro com 3 mm de diâmetro, considerasse que o solo não exibe limite de plasticidade. 9 3.0 – Objetivos 3.1 – Objetivo Geral Determinação da curva granulométrica da fração de solo através do peneiramento, a qual corresponderá a amostra de solo coletado, como também a determinação dos limites de liquidez e plasticidade. 3.2 – Objetivos Específicos a) Descrever o procedimento do ensaio de análise granulométrica; b) Determinar a porcetagem de material retido em cada peneira utilizada no ensaio em relação ao peso da amostra seca total; c) Descrever o processo de execução do ensaio de limite de liquidez, previsto na norma NBR 6459. d) Descrever o processo de execução do ensaio de limite de platicidade, previsto na norma NBR 7180. e) Análise dos resultados obtidos pelo ensaio descrevendo o teor de umidade presente no solo para que atinja os limites de Atterberg. f) Realizar a classificação do solo tendo com referência os resultados obtidos; g) Obter conhecimento prático dos experimentos de Mecânica dos Solos. 10 4.0 – Procedimentos Metodológicos Adotados Para Realização do Ensaio O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Solos do Campus CCTA, da Universidade Federal de Campina Grande. As amostras de solo usadas nos três experimentos foram previamente destorroadas, de modo que, os torrões de solo fossem eliminados. No dia 10 de outubro de 2019, a partir das 13h, foram feitas as análises de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade, e no dia 11 de outubro, a partir das 15h, foi feita análise de Granulometria, sob orientação do professor Pós-D.Sc Saul Barbosa. 4.1 – Materiais Utilizados no Ensaio 4.1.1 – Limite de Liquidez Para este ensaio, foram utilizados os seguintes materiais: Tabela 01 – Materiais usados no ensaio de Limite de Liquidez. Materiais utilizados Quantidade Cápsula de porcelana 1 Espátula 1 Cápsulas de alumínio 3* Balança de precisão 1 Estufa 1* Aparelho de Casagrande 1 Cinzel 1 *São materiais necessários para a realização do ensaio, mas como o solo em estudo não apresentou limite de liquidez não foi necessário levar as cápsulas para estufa, então não utilizamos. Figura 01 – Cápsula de porcelana, espátula, aparelho de Casagrande, cinzel. 11 4.1.2 – Limite de Plasticidade Neste ensaio, os materiaisutilizados foram: Tabela 02 – Materiais usados no ensaio de Limite de Plasticidade. Materiais utilizados Quantidade Cápsula de porcelana 1 Espátula com lâmina flexível 1 Cápsulas de alumínio 3* Balança de precisão 1 Estufa 1* Placa de vidro 1 Cilindro de comparação 1 *São materiais necessários para a realização do ensaio, mas como o solo em estudo não apresentou limite de plasticidade não foi necessário levar as cápsulas para estufa, então não utilizamos. Figura 02 – Cápsula de porcelana, placa de vidro, cilindro de comparação. 12 4.1.3 – Granulometria Para este ensaio, foram utilizados os seguintes materiais: Tabela 03 – Materiais usados no ensaio de Granulometria. Materiais utilizados Quantidade Conjunto de peneiras 1 Agitador para peneiras 1 Balança de precisão 1 Estufa 1 Cápsula de porcelana 1 Cápsula de alumínio 1 Escova de aço 1 Figura 03 – Conjunto de peneiras do peneiramento fino. 4.2 – Execução do Ensaio 4.2.1 – Limite de Liquidez Foram utilizados 150g de solo, passante na peneira nº 40. A amostra foi colocada na cápsula de porcelana e umedecida com 10% (15ml) de água, em seguida, foi homogeneizada com a espátula, porém permaneceu seca. Mais 5% (7,5ml) de água foram adicionados, então, a amostra foi colocada no aparelho de Casagrande para primeiro teste. 13 Figura 04 – Homogeneização da amostra. Figura 05 – Amostra de solo sendo colocada na concha. Previamente, o aparelho foi calibrado para que a altura de queda fosse 1cm. A amostra não aderiu à concha do aparelho, logo, foi retirada para mais adição de água. O aparelho foi limpo para ser utilizado novamente. Foram adicionados mais 10% (15ml) de água, feita a devida homogeneização e depositada novamente no aparelho de Casagrande. Figura 06 – Amostra no aparelho de Casagrande. Figura 07 – Homogeneização da amostra. 14 A amostra novamente não aderiu à concha e então, foi adicionado mais 5% (7,5ml) de água, depositada na concha de forma que, na parte central a espessura ficasse com espessura em torno de 1cm, e realizado o corte com ajuda do cinzel, iniciou-se o golpeamento. 4.2.2 – Limite de Plasticidade Foram utilizados 50g de solo passante na peneira nº 40. A amostra foi colocada na cápsula de porcelana e então, foram feitas quatro adições de água: uma de 10% (5ml) e três adições de 5% (2,5ml). No intervalo de cada adição, a amostra foi bem homogeneizada com ajuda de espátula. Após feitas as quatro adições, foi realizada a primeira tentativa de moldagem do cilindro. Uma pequena bola de solo foi moldada e depositada sobre a placa de vidro, começou-se a rolar a bola com certa pressão sobre a placa, mas a amostra deslizava sem aderir à superfície. Foi feita mais uma adição de água de 5% (2,5ml), e realizada nova tentativa. Figura 08 – Moldagem do cilindro. 4.2.3 – Granulometria Uma amostra de 2kg foi passada na peneira n° 10, com auxílio do agitador de peneiras, durante 5 minutos. Todo o material retido nessa peneira foi lavado com jato d’água, para remover qualquer grão de dimensão menor que 2mm, e depois colocado na estufa. 15 Figura 09 – Peneira n° 10 no agitador. Figura 10 – Lavagem do material retido na peneira n° 10. Do material passante da peneira n° 10, foram retiradas duas amostras para cálculo da umidade higroscópica. Também deste material, foi utilizado 10% e passado na peneira n° 200. Todo material retido nessa peneira foi lavado com jato d’água, para remover qualquer grão com dimensão menor que 0,075mm, e depois foi colocado na estufa. Figura 11 – Lavagem do material retido na peneira n° 200. 16 No outro dia, com o material que foi colocado na estufa, foi realizado o peneiramento. O material retido na peneira n° 10, foi passado nas peneiras de n° 4, 8 e 10. E do material retido na peneira n° 200, foi passado nas peneiras de n° 16, 30, 40, 50, 80, 100 e 200. O material retido em cada peneira foi pesado e anotado. 17 5.0 – Resultados Obtidos 5.1 – Resultados do Ensaio de Limite de Liquidez (LL) Ao realizar o ensaio de limite de liquidez foi constatado que o solo em estudo é NL, ou seja, não líquido, pois não apresentou limite de liquidez. Para determinar o limite de liquidez de um solo usando o método de Casagrande padrão é necessário que o número de golpes esteja distribuído entre valores superiores e inferiores a 25 golpes, para que assim seja possível traçar a curva de fluidez. Porém, ao realizar o ensaio não foi possível obter tais valores para o número de golpes. Inicialmente adicionou-se ao solo 15 mL de água (10%), porém ele permaneceu seco, então, para fazer o primeiro teste no aparelho de Casagrande, foi adicionado mais 7,5 mL, entretanto o solo não aderiu na concha. Mais 15 mL de água foi colocada na amostra de solo, contabilizando 37,5 mL, e continuou sem aderência, não sendo possível fazer a ranhura e começar o golpeamento. Com a adição de mais 7,5 mL de água, a amostra de solo já não apresentava mais consistência suficiente, e ao realizar o golpeamento a ranhura foi fechada com apenas 2 (dois) golpes. Figura 12 – Solo com adição de 37,5 mL de água sem aderência na concha. 18 Figura 13 – solo com adição de 45 mL de água fechando a ranhura com 2 golpes. Esse resultado demonstra que a amostra em análise trata-se de um solo de granulometria grossa, uma vez que não apresentou limite de liquidez. Para confirmar isso foram feitos ainda ensaios de limite de plasticidade e de granulometria. 5.2 – Resultados do Ensaio de Limite de Plasticidade (LP) No ensaio de limite de plasticidade, após várias tentaivas, não foi possível moldar o cilindro nas dimensões determinadas pela norma, de 10 cm de comprimento e 3 mm de diâmetro. O solo não apresentava consistência sufuciente. Na Figura 14 abaixo vemos que o menor diâmetro atingido para o cilindo era muito maior do que o exigido. Figura 14 – Tentativa de moldagem do cilindro. 19 A amostra de solo foi descartada e não realizou-se análise de umidade, uma vez que não conseguiu-se concluir o ensaio. Foi definido, portanto, que o solo não possui limite de plasticidade, ou seja, é um solo não plástico (NP). 5.3 – Resultados do Ensaio de Granulometria Para realizar o ensaio de granulometria foram utilizadas 2000 g de solo, pois tratava-se de um solo aparentemente arenoso. A primeira etapa do ensaio foi a retirada de amostras para determinação da umidade higroscópica do solo, para isso utilizou-se o solo passante na peneira nº 10. Na Tabela 04 abaixo estão presentes todos os dados e a umidade. Tabela 04 – Dados do ensaio de umidade higroscópica do solo. Amostra 1 Amostra 2 Cápsula A5 A7 Tara da Cápsula (g) 32,17 31,07 Peso Bruto Úmido (g) 105,75 97,54 Peso Bruto Seco (g) 104,74 96,57 Peso da Água (g) 1,01 0,97 Peso do Solo Seco (g) 72,57 65,50 Umidade (%) 1,39 1,48 Umidade Média (%) 1,44 O ensaio de granulometria foi realizado aprenas pelo método de peneiramento, ou seja, não realizou-se ensaio de sedimentação. Foi dividido em peneiramento grosso (foram utilizadas as peneiras Nº 4, Nº 8 e Nº 10) e peneiramento fino (foram utilizadas as peneiras Nº 16, Nº 30, Nº40, Nº 50, Nº 80, Nº 100 e Nº 200), para o qual foi utilizado apenas 10% da amostra de solo (200 g). Com a umidade higroscópica obtida foi possível determinar a massa de solo seco usado no ensaio. Para isso foi utilizada a seguinte equação: Eq. (1) Na qual: Ms é a massa do solo seco; MA é a massa do solo seco ao ar; W é a umidade. Aplicando os dados na Equação 1 obtivemos os valores presentes na Tabela 05 abaixo para a massa de solo seco. 20 Tabela 05 – Massa seca das amostras de solo usadas no ensaio. Amostra totalAmostra usada no peneiramento fino Peso do solo úmido (g) 2000 200 Peso da amostra seca (g) 1971,61 197,16 Com esses dados e as massas retidas, obtidas através da pesagem do solo retido em cada peneira, foi possível determinar a porcentagem de solo passante, presente na Tabela 06 abaixo. Tabela 06 – Resultados do peneiramento grosso e fino. Peneiras Peso Retido (g) Peso Passante (g) Porcentagem Passante (%) Polegada mm Peneiramento Grosso 2” 50,800 0 1971,61 100,00 11/2” 38,100 0 1971,61 100,00 1” 25,400 0 1971,61 100,00 3/4” 19,100 0 1971,61 100,00 3/8” 9,520 0 1971,61 100,00 4 4,760 26,98 1944,63 98,63 8 2,380 55,04 1889,59 95,84 10 2,000 12,64 1876,95 95,20 Peneiramento Fino 16 1,190 4,23 192,93 93,16 30 0,590 13,44 179,49 86,67 40 0,420 19,47 160,02 77,27 50 0,297 24,84 135,18 65,27 80 0,177 55,64 79,54 38,41 100 0,149 13,85 65,69 31,72 200 0,075 20,51 45,18 21,82 Uma vez calculada a porcentagem mais fina para cada peneira (porcentagem passante), os dados foram colocados em um gráfico semilogarítmico, com a porcentagem passante como ordenada (escala aritmética) e o tamanho da abertura da peneira como abscissa (escala logarítmica). Esse gráfico é a curva de distribuição granulomética do solo e pode ser visualizado na Figura 15. 21 Figura 15 – Curva granulométrica do solo. Com a curva granulométrica acima é possível obter alguns dados sobre o solo, como as frações correspondentes de pedregulho, areia, silte e argila (as duas últimas juntas, já que não foi feito ensaio de sedimentação). Por não ter realizado o ensaio de sedimentação não é possível determinar o diâmetro efetivo (D10) do solo, sendo assim, fica inexequível o cálculo do coeficiente de uniformidade (Cu) e do coeficiente de curvatura (Cc), conseguindo apenas o coeficiente de segregação (S0), que necessita apenas do D75 e D25. Na Tabela 07 encontra-se as porcentagens das frações componentes do solo de acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 22 Tabela 07 – Frações do solo pela ABNT. Fração Tamanho dos Grãos Porcentagem Matacão 25 cm < ø < 1m 0% Pedra 7,6 cm < ø < 25 cm 0% Pedregulho 4,8 mm < ø < 7,6 cm 2% Areia Grossa 2 mm < ø < 4,8 mm 3% Areia Média 0,42 mm < ø < 2 mm 18% Areia Fina 0,05 mm < ø < 0,42 mm 55,18% Silte 0,005 mm < ø < 0,05 mm 21,82% Argila ø < 0,005 mm Como já foi dito, não realizou-se ensaio de sedimentação, logo não é possível definir a quantidade separada de silte e argila presente no solo em estudo. No geral, vemos que o solo possui um maior percentual de areia, 76,18%. A partir da curva é possível determinar ainda o coeficiente de segregação do solo. Determina-se através da seguinte equação: Eq. (2) Na qual S0 é o coeficiente de segregação, D75 e D25 são o diâmetro do tamanho das partículas correspondente, respectivamente, a 75% e 25% mais finas. Pela curva granulométrica temos que D75 = 0,4 e D25 = 0,093, logo o valor do coeficiente de segregação é 2,07. De acordo com Lusch et al. (2009), solos com S0 inferiores a 2,5 são solos bem segregados/classificados. 5.4 – Classificação do Solo Usando os dados dos Limites de Aterberg e de granulometria é possível fazer a classificação dos solos, segundo a AASHTO, SUCS e Triangular. 5.4.1 – Classificação Triangular do Solo Não temos as porcentagens exatas de silte e argila do solo, mas através do diagrama triangular presente na Figura 16 e sabendo que o solo em estudo possui 76,18% de areia e 21,82% de finos, podemos considerar que se trata de solo franco arenoso ou areia franca. Ao determinar os valores exatos de argila e silte é possível definir a classificação mais exata. 23 Figura 16 - Diagrama triangular para a classificação da textura do solo. 5.4.2 – Classificação AASHTO Para classificar o solo pela AASHTO foi utilizada a tabela disposta na Figura xx abaixo. Primeiramente foi analisado que na peneira nº 200 passou menos de 35% (apenas 21,82%), logo trata-se de um solo granular. Em seguida foi observado que na peneira nº 10 passou 95,20%, na nº 40 passou 77,27% e na nº 200 passou 21,82%. O LL=0 e o LP=0, logo o IP=0. Para finalizar foi calculado o índice de grupo (IG) através da seguinte equação: IG = 0,2*a + 0,005*a*c + 0,01*b*d Eq. (3) 24 Na qual foram adotados os seguintes critérios: P: Teor de silte + argila do solo, ou seja, a porcentagem passante na peneira nº 200. a = p – 35 (se p > 75% adota-se 75 e se p < 35%, adota-se 35) b = p – 15 (se p > 55% adota-se 55 e se p < 15%, adota-se 15) c = LL – 40 (se LL > 60% adota-se 60 e se LL < 40%, adota-se 40) d = IP – 10 (se IP > 30% adota-se 30 e se IP < 10%, adota-se 10) IG – O resultado obtido deve ser um número inteiro – aproximação para o número inteiro acima. Ao analisar os dados obtemos que a=0, b=6,82, c=0 e d=0, sendo assim, aos substituirmos na Eq. (3), determinamos que o índice de grupo é 0 (zero). Com todos os dados necessários podemos fazer a análise da tabela da AASHTO e concluímos que o solo em estudo é um A-2-4. Figura 17 – Classificação dos solos AASHTO. Fonte: DNIT, 2006. 25 Como podemos ver na tabela, o solo A-2-4 trata-se de um pedregulho ou areias siltosos ou argilosos, que tem comportamento geral como subleito de excelente a bom. 5.4.3 – Classificação SUCS Para classificar pela SUCS, diferentemente da ASSHTO, considera que o solo é de graduação grossa quando mais de 50% das partículas ficam retidas na peneira nº 200 e de graduação fina quando 50% ou mais passa na peneira nº 200. Para realizar a classificação foi usada a tabela abaixo disponibilizada pelo DNIT (2006). Figura 18 – Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS). Fonte: DNIT, 2006. O solo em estudo possui menos de 50% passante na peneira nº 200, logo se enquadra como um solo de graduação grossa. É uma areia, pois mais de 50% da fração graúda passa na peneira nº 4. Mais de 12% passa na peneira nº 200 e o IP é menor que 4, logo é classificado como um SM, areias siltosas – mistura de areia com silte. Vemos que para todas as classificações obtivemos resultados bem semelhantes, em que temos um solo arenoso com finos. Diante desses resultados, podemos definir que trata-se realmente de um solo arenoso com presença de silte e/ou argila. 26 6.0 – Conclusão Em suma, o presente relatório discorreu sobre os ensaios praticados em laboratório para determinar a análise granulométrica e os limites de Atterberg, para o qual foi realizado os ensaios de peneiramento, permitindo a construção da curva granulométrica, e os ensaios de limite de liquidez e plasticidade para determinar a consistência do solo. No ensaio de peneiramento, foi notado a distribuição granulométrica do solo, dado que teoricamente o solo é heterogêneo, por meio do ensaio foi possível verificar os diversos tamanhos que os grãos da mesma porção de um solo possuem. O solo ensaiado não apresentou limite de liquidez e limite de plasticidade, à medida que se variou a umidade, o solo pouco se retraiu ou se expandiu, logo, o solo possui pouca quantidade de argila, sendo um solo de predominância arenosa. Tem-se que solos arenosos são permeáveis, pois a pequena quantidade de finos não é o bastante para reter a água que entra em contato com ela, nos experimentos vimos que quando se aumentava muito o teor de umidade, o solo ficava fluido porque não havia influência das forças intermoleculares. Portanto, a realização dos ensaios é um importante ponto da caracterização do solo, o conhecimento da análise granulométrica do material, do limite de liquidez e de plasticidade são indispensáveis para o classificar e possibilitar a resolução dos problemas da engenharia civil. 27 7.0 – ReferênciasBibliográficas Consultadas ALVEIRINHO DIAS, J. A análise sedimentar e o conhecimento dos sistemas marinhos. Universidade do Algarve Faro. Santa Catarina, 2004. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNCAS. NBR 6459: Solo – Determinação do Limite de Liquidez. Rio de Janeiro, p. 05. 1984. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNCAS. NBR 7180: Solo – Determinação do Limite de Plasticidade. Rio de Janeiro, p. 03. 1984. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNCAS. NBR 7217: Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, p. 02. 1987. CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 6ª edição, v. 1, 1989. CRAIG, Robert F. Mecânica dos solos. 7ª edição. Tradução Amir Kurban; Rio de Janeiro: LTC, 2007. DAS, B. M; SOBHAN, K. Fundamentos da Engenharia Geotécnica. 8ª edição. Tradução norte- americana. São Paulo: Cengage Learning, 2014. DNIT (Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes). Diretoria de Planejamento e Pesquisa. Coordenação Geral de Estudos e Pesquisa. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de Pavimentação. 3 ed. – Rio de Janeiro, 2006. LUSCH, D. P.; STANLEY, K. E.; SCHAETZL, R. J.; KENDALL, A. D.; VAN DAM, R. L.; NIELSON, A.; BLUMER, B. E.; HOBBS, T. C.; ARCHER, J. K.; HOLMSTADT, J. L. F.; MAY, C. L. Characterization and Mapping of Patterned Ground in the Sagianaw Lowlands, Michigan: Possible Evidence for Late-Wisconsin Permafrost. Annals of the Association of American Geographers, pp. 1 – 22, 2009. MASSAD, F. Mecânica dos solos experimental. São Paulo: Oficina de Textos, 2016. SOUSA PINTO, Carlos de. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 3ª edição. São Paulo: Editora Oficina de Textos, 2006.