Unidade 6 Granulometria

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Unidade 6: Granulometria 
Granulometria 
1 Textura dos grãos 
A Textura de um solo é sua aparência ou “sensação ao toque” e 
depende dos tamanhos relativos e formas das partículas, bem 
como da faixa ou distribuição desses tamanhos. 
 Solos granulares: 
Pedregulhos Areias 
 Solos finos: 
 Siltes Argilas 
Peneiramento Sedimentação 
Quanto ao tamanho dos grãos pode ser classificados como: 
1 Textura dos grãos 
 
 
 
 
 
 
1 Textura dos grãos 
Quanto a forma dos grãos pode ser classificados como: 
Tem influência significativa sobre as propriedades físicas de determinado solo. 
 Segundo as dimensões das suas partículas e dentro de 
determinados limites convencionais, as "frações constituintes" dos 
solos recebem designações próprias que se identifica com as 
acepções usais dos termos. Essas frações, estão de acordo com as 
escalas a seguir 
1 Textura dos grãos 
A.S.T.M - (American Society for Testing Materisls) 
A.S.S.H.T.O. - (American Association for State Highway and Transportation Officials) 
M.I.T - (Massachusetts Institute of Technology) 
ABNT - (Associação Brasileira de Normas Técnicas) 
 
ABNT /NBR – 6502/95 
1 Textura dos grãos 
Principais frações granulométricas de um solo 
2 Análise granulométrica 
O análise granulométrica é o processo utilizado para a 
determinação das dimensões das partículas do solo e das 
proporções relativas em que elas se encontram numa massa total, 
representadas graficamente pela curva granulométrica. 
 
Através dos resultados obtidos desse ensaio é possível a construção 
da curva de distribuição granulométrica, tão importante para a 
classificação dos solos bem como a estimativa de parâmetros para 
filtros, bases estabilizadas, permeabilidade, capilaridade etc. 
 
A determinação da granulometria de um solo pode ser feita apenas 
por peneiramento ou por peneiramento e sedimentação, se 
necessário. 
2 Análise granulométrica 
2 Análise granulométrica 
Equipamentos 
Os principais equipamentos e utensílios utilizados no ensaio, são: 
Balança; Almofariz e mão de grau; 
Cápsulas para determinação de umidade; Estufa; Jogo de peneiras 
(50; 38; 25; 19; 9,5; 4,8; 2,4; 1,2; 0,6; 0,42; 0,30; 0,15; 0,075mm); 
Agitador de peneiras; Dispersor elétrico; Proveta graduada de 
1000ml; Densímetro graduado de bulbo simétrico; Termômetro; 
Cronômetro. 
2 Análise granulométrica 
Para ROBERTS et al (1996), expressar a graduação como uma 
porcentagem do volume total é mais importante, porém a 
graduação como uma porcentagem do peso é mais fácil e já é 
um padrão tradicional. As graduações pelo volume e peso são 
aproximadamente iguais. Se existem grandes diferenças nas 
densidades específicas dos agregados usados para uma mistura 
em particular, então a graduação deve ser determinada como 
uma porcentagem do volume total. 
2 Análise granulométrica 
A graduação de um agregado pode ser graficamente 
representada por uma curva granulométrica na qual a ordenada é 
a porcentagem total de peso passante em um dado tamanho 
sobre uma escala aritmética, enquanto que a abscissa é o 
tamanho da partícula plotada sob uma escala logarítmica. As 
peneiras que têm designação em polegadas (3/4, 3/8, etc.) 
significam que a abertura das malhas é aquela referida. Quando a 
designação é por nº da peneira (nº 10, 4, 40, 80, 200, etc.) 
significa que existe aquele nº de aberturas por polegada 
quadrada, levando-se em consideração a espessura do fio usado 
na malha da peneira. A peneira nº 10, por exemplo, significa que 
em 25,4mm2 de malha existem 10 orifícios. O tamanho do 
orifício é menor que 1/10 de polegada, uma vez que a espessura 
do fio deve ser descontada. 
2 Análise granulométrica 
A graduação de um agregado pode ser expressa como a % 
passante total, % retida total (ou acumulada) ou % retida (% do 
total que passa numa peneira e é retida na imediatamente 
inferior). 
Usualmente as graduações são expressas como % passante total, 
que indica o percentual total de agregado em peso que passa em 
cada uma das peneiras. 
A % retida total é o somatório do peso retido em cada uma das 
peneiras. A % retida, de dois tamanhos sucessivos de peneiras ou 
% individual de cada tamanho é o % retido em peso em cada 
peneira. 
2 Análise granulométrica 
2 Análise granulométrica 
A graduação é talvez a propriedade mais importante de um 
agregado. Ela afeta quase todas as propriedades importantes de 
uma mistura incluindo rigidez, estabilidade, durabilidade, 
permeabilidade, trabalhabilidade, resistência à fadiga, 
resistência por atrito e resistência ao dano por umidade. Por 
isso, a graduação é a primeira consideração num projeto de 
mistura asfáltica e as especificações usadas pela maioria dos 
estados americanos colocam limites na graduação do agregado 
que pode ser usado numa mistura asfáltica. 
2 Análise granulométrica 
Para ROBERTS et al (1996) a melhor graduação para uma mistura 
betuminosa é aquela que proporcione um arranjo das partículas 
mais denso. Com a máxima densidade ter-se-ia aumento na 
estabilidade, através do aumento dos contatos 
interpartículas e se reduziria os vazios no agregado mineral. 
Porém, deverão existir suficientes espaços vazios para permitir 
que o cimento asfáltico seja incorporado para assegurar 
durabilidade e para evitar exsudação e/ou afundamento. 
Misturas densas também são mais sensíveis a pequenas 
variações do teor de asfalto. 
2 Análise granulométrica 
Preparação da Amostra 
A. Seleciona-se uma quantidade representativa P1 de material 
seco ao ar ou úmido; determina-se sua umidade: 
-10,0 kg para material com pedregulho grosso; 
- 2,0 kg para material com pedregulho fino; 
-1,0 kg para material arenoso; 
- 0,5 kg para material siltoso/argiloso. 
B. Passa-se a massa P1 na peneira #10 (2,0mm); 
C. Do material que passar, separam-se 03 quantidades: 
P2 = 20 g para a determinação do peso específico real das 
partículas; 
P3 = 50 a 100 g para a sedimentação; 
P4 = 200 a 600 g para o peneiramento fino. 
2 Análise granulométrica 
Procedimento Experimental 
4.1A. Peneiramento Grosso (material retido na peneira #10) 
 - Lava-se o material na peneira #10 (2,0mm), em seguida coloca-o 
na estufa; 
 - Peneira-se o material seco, mecânica ou manualmente, até a 
peneira #10; 
 - Pesa-se a fração retida em cada peneira; 
4.2. Peneiramento Fino (material que passa na peneira #10) 
 - Lava-se o material na peneira #200 (0,075mm), em seguida 
coloca-o na estufa; 
 - Passa-se o material seco nas peneiras de aberturas menores que 
a #10; 
-Pesa-se a fração retida em cada peneira; 
2 Análise granulométrica 
 Segundo a forma os diferentes. 
 
2 Análise granulométrica 
Cálculos 
A. Peneiramento Grosso: PR = (MR/MTS).100 PP = 100 - PR 
B. Peneiramento Fino: Pr = (Mr/MSPF).100 Pp = (100 - Pr).N 
 
Peneiramento - distribuição granulométrica do solo da porção 
mais grossa (diâmetro até 0,075mm) 
 
Sedimentação - distribuição granulométrica da porção mais fina 
dos solos (diâmetros menores que 0,075mm) baseado na lei de 
Stokes. 
2 Análise granulométrica 
2 Análise granulométrica 
PENEIRA 
n° mm 
1' 25 
3/4" 19 
1/2" 12,5 
3/8" 9,5 
4 4,8 
10 2,00 
16 1,2 
30 0,6 
40 0,42 
60 0,25 
100 0,15 
200 0,075 
2 Análise granulométrica 
2 Análise granulométrica 
Peneiramento da fração grossa 
Peneiras Massa 
retida (g) 
Massa 
que 
passa (g) 
% que 
passa da 
amostra 
total 
Nº Abertura 
(mm) 
2” 50,00 0 7923,93 100 
1 ½” 38,00 253,07 7670,86 96,8 
1” 25,00 656,70 7014,16 88,5 
¾” 19,00 482,10 6537,06 82,4 
3/8” 9,50 1981,60 4550,46 57,4 
4 4,80 1707,5 2842,96 35,9 
10 2,00 584,82258,16 28,5 
 Segundo a forma os diferentes. 
 
3 Graduação do solo 
 
Solo bem graduado: Existe uma ampla variação de 
tamanhos de partículas e todos os tamanhos intermediários estão 
presentes aproximadamente na mesma proporção. 
 
Solo de graduação aberta: Existe uma ampla variação 
de tamanhos de partículas mas existem tamanhos intermediários 
faltando ou sobrando. 
 
Solos Uniformes: Existe uma pequena variação entre os 
tamanhos das partículas maiores e das menores que ocorrem em 
proporção significativa. 
3 Graduação do solo 
4 Curva granulométrica 
CURVA GRANULOMÉTRICA: pode-se identificar 
várias características do solo através dos diâmetros que tem um 
determinado percentual em peso de tamanho inferior a ele. 
dn - Representa o diâmetro que tem n% em peso de material de 
tamanho inferior a ele. 
d₁₀ = Diâmetro efetivo – correlação com a permeabilidade do solo. 
Será menos permeável o solo que tiver menor d₁₀. 
Obs.: Análise restringe-se a faixa entre d₆₀ e d₁₀ . 
 
D₆₀ = corresponde ao diâmetro que possui 60% da massa total 
menores que ele. 
D₁₀= corresponde ao diâmetro que possui 10% da massa total 
menores que ele. 
 
4 Curva granulométrica 
 
COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE: Mede a 
variação proporcional entre os maiores e menores tamanhos das 
particulas de um solo. 
 
COEFICIENTE DE CURVATURA: Mede a 
proporção de ocorrência de partículas intermediárias entre d10 e 
d60 de um solo. 
4 Curva granulométrica 
4 Curva granulométrica 
 
Solo bem graduado: Cu ˃ 4 para pedregulhos 
 Cu ˃ 6 para areias 
 1 ˂ Cc ˂ 3 
 
Solo de graduação aberta: Cu ˃ 4 para pedregulhos 
 Cu ˃ 6 para areias 
 Cc ˃ 6 ou Cc ˂ 1 
 
Solo uniforme: Cu ˂ 4 para pedregulhos 
 Cu ˂ 6 para areias 
 
 
 
5 Granulometria por sedimentação 
O ensaio de Sedimentação tem como base o princípio da 
sedimentação dos grãos de solo na água. Quando uma amostra de 
solo é dispersa na água, as partículas sedimentam em velocidades 
diferentes, dependendo de sua forma, tamanho peso e da 
viscosidade da água. 
 
Consiste portanto, em medir a velocidade de deposição das 
partículas num meio liquido, associando-se os valores ao diâmetro 
dessas partículas (Lei de Stokes). 
 
Dessa forma, quanto maior a partícula, mais rapidamente ela irá 
se depositar no fundo da proveta de ensaio. 
5 Granulometria por sedimentação 
Para os solos finos, siltes e argilas, com partículas menores que 
0,075mm (#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: 
5 Granulometria por sedimentação 
5 Granulometria por sedimentação 
5 Granulometria por sedimentação 
6 Agregados 
6 Agregados 
6 Agregados 
6 Agregados 
7 Influência do agregado na pavimentação 
Em todas as especificações de pavimentos asfálticos de 
mistura a quente é estabelecido que as partículas de 
agregado devam estar dentro de uma gama de tamanhos e 
que cada tamanho de partícula esteja presente em certa 
proporção. Esta distribuição dos vários tamanhos de 
partículas do agregado é conhecida como graduação do 
agregado ou graduação da mistura. Para se determinar se 
uma graduação satisfaz ou não às especificações, é 
necessário compreender como é feita a medição do 
tamanho das partículas. 
7 Influência do agregado na pavimentação 
7 Influência do agregado na pavimentação 
Quanto ao tamanho: 
 . 
7 Influência do agregado na pavimentação 
Quanto a granulometria: 
 A granulometria ainda influencia na composição do tipo do 
revestimento: 
 
 
• Concreto asfáltico (CBUQ ou CAUQ). 
 
• Tratamentos superficiais. 
7 Influência do agregado na pavimentação 
7 Influência do agregado na pavimentação 
• Concreto asfáltico (CBUQ ou CAUQ): 
7 Influência do agregado na pavimentação 
• Tratamentos superficiais: 
7 Influência do agregado na pavimentação 
• Resistência a abrasão: 
 
 . 
7 Influência do agregado na pavimentação 
• Textura superficial: 
7 Influência do agregado na pavimentação 
• Forma das partículas: 
4 Influência do agregado na pavimentação 
• Tendência de partículas esféricas e 
outras de formato sub-angular, 
características estas, consideras 
bastantes prejudicais às misturas 
asfálticas, pois as frações mais esféricas 
constituem pontos de menor 
resistência aos esforços de 
cisalhamento ao serem solicitadas pelas 
cargas transientes dos veículos, devido 
resultar um menor ângulo de atrito 
interno. 
• Forma não esférica dos grãos, sendo 
bastante caracterizados por possuírem 
arestas vivas e faces ásperas, e 
principalmente, por apresentarem uma 
microtextura rugosa, em que os grãos 
podem ser encontrados em forma cúbica, 
auxiliando no intertravamento dos 
grãos nas misturas asfálticas 
8 Bibliografia 
 
 
• Braja M. Das. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. 
 
• Caputo, P. H. Mecânica dos Solos e suas aplicações. Editora LTC 
Volume 1