4 aula granulometria

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DISCIPLINA 6CIV009 DISCIPLINA 6CIV009 
MECÂNICA DOS SOLOS MECÂNICA DOS SOLOS 
Profa. Raquel Souza TeixeiraProfa. Raquel Souza Teixeira
Departamento de ConstruDepartamento de Construçção Civil ão Civil 
CTU/UELCTU/UEL
330 Ano do curso de Engenharia CivilAno do curso de Engenharia Civil
GRANULOMETRIAGRANULOMETRIA
ÉÉ a medida do tamanho das parta medida do tamanho das partíículas culas 
constituintes do soloconstituintes do solo
ÉÉ representada pela curva de distribuirepresentada pela curva de distribuiçção ão 
granulomgranuloméétricatrica
Os solos são divididos em dois grandes Os solos são divididos em dois grandes 
grupos: finos e grossosgrupos: finos e grossos
AnAnáálise da lise da granulometriagranulometria de uma de uma 
massa de solo massa de solo 
Amostra deformada Amostra deformada 
 #200 #10 
 sedimentação peneiramento fino peneiramento grosso 
 0,075mm 2mm 
Escala granulomEscala granuloméétrica: solo grossotrica: solo grosso>0,075mm>0,075mm
Solos normalmente apresentam Solos normalmente apresentam 
partpartíículas grossas e finas culas grossas e finas 
solo finosolo fino<< 0,075mm0,075mm
Escala GranulomEscala Granuloméétrica NBR 6502trica NBR 6502
ABNT 1995ABNT 1995
Tipos de Curva GranulomTipos de Curva Granuloméétricatrica
Parâmetros da curva granulomParâmetros da curva granuloméétricatrica
1.% de ocorrência das fra1.% de ocorrência das fraçções: argilas, ões: argilas, siltessiltes, areias (finas, , areias (finas, 
mméédias, grossas) e pedregulhosdias, grossas) e pedregulhos
2.Diâmetro efetivo: D2.Diâmetro efetivo: D1010 ou Dou Dee
3.Coeficiente de uniformidade: C3.Coeficiente de uniformidade: CNUNU = D= D6060/D/D1010
CCNUNU < 5 muito uniforme 
5 < CCNUNU < 15 uniformidade média
CCNUNU > 15 não uniforme
4. Coeficiente de curvatura: Cc = D302/(D60xD10)
1<Cc<3 – solo bem graduado
Cc<1 ou Cc>3 – solo mal graduado
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0,001 0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro dos grãos (mm)
P
o
r
c
e
n
t
a
g
e
m
 
q
u
e
 
p
a
s
s
a
 
(
%
)
DD1010 ou Dou Dee DD6060
DD3030
Solos Grossos: PeneiramentoSolos Grossos: Peneiramento
Areias (finas, mAreias (finas, méédias e grossas) e dias e grossas) e 
PedregulhosPedregulhos
Bateria de peneiras com aberturas Bateria de peneiras com aberturas 
sucessivamente menoressucessivamente menores
VibraVibraççãoão
Massa de solo retida em cada Massa de solo retida em cada 
peneirapeneira
Conjunto de Peneiras finas e grossasConjunto de Peneiras finas e grossas
ExercExercíício de cio de granulometriagranulometria por peneiramentopor peneiramento
EXERCÍCIO 4.2.2 – O ensaio de peneiramento de uma amostra de solo de 1000g 
forneceu os seguintes resultados: 
 
Peneira 9,5 4 8 16 30 50 100 Fundo 
Abertura (mm) 9,5 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 - 
Peso retido (g) 8 97 220 280 249 114 17 15 
 
Determinar: 
 
a) a curva granulométrica do solo; 
b) diâmetro efetivo do solo; 
c) coeficiente de não uniformidade; 
d) % de pedregulho, areia grossa, areia média, areia fina, silte e argila pertecente a 
esse solo. 
Resp. b) D10 = 0,5mm, c) Cu = 4, d) % argila = 0%, silte = 0%, areia fina = 8%, areia
média = 52%, areia grossa = 30%, pedregulho = 10%, solo: areia média grossa 
 
Determinar: 
 
a) a curva granulométrica do solo; 
b) diâmetro efetivo do solo; 
c) coeficiente de não uniformidade; 
d) % de pedregulho, areia grossa, areia média, areia fina, silte e argila pertecente a 
esse solo. 
GranulometriaGranulometria conjuntaconjunta
 #200 #10 
 sedimentação peneiramento fino peneiramento grosso 
 0,075mm 2mm 
Ensaio de peneiramento e sedimentaEnsaio de peneiramento e sedimentaççãoão
Solos com partSolos com partíículas grossas e finas culas grossas e finas 
Solos FinosSolos Finos
Não existe peneiras para solos finosNão existe peneiras para solos finos
Procedimento de SedimentaProcedimento de Sedimentaçção ão 
Baseado na Lei de StokesBaseado na Lei de Stokes
v D
z
t
s w= − ⋅ =γ γμ18
2
Esquema do ensaio de sedimentaEsquema do ensaio de sedimentaççãoão
SedimentaSedimentaçção ão –– solos finossolos finos
SedimentaSedimentaçção ão –– solos finossolos finos
SedimentaSedimentaççãoão
„„ γγss -- massa especmassa especíífica dos sfica dos sóólidos (g/cmlidos (g/cm33))
„„ γγww -- massa especmassa especíífica da fica da áágua (g/cmgua (g/cm33))
„„ μμ -- viscosidade da viscosidade da áágua ( Pa*s )gua ( Pa*s )
„„ D D -- diâmetro das partdiâmetro das partíículas (mm)culas (mm)
„„ t t –– tempo (min)tempo (min)
„„ z z -- queda da partqueda da partíícula (distância em cm)cula (distância em cm)
D
z
ts w
= ⋅ − ⋅
⎡
⎣⎢
⎤
⎦⎥0 005530
1 2
,
( )
/μ
γ γ
Porcentagem de partPorcentagem de partíículas de diâmetro culas de diâmetro 
menor que Dmenor que D
„„ V V -- volume da suspensão (1000 volume da suspensão (1000 mlml))
„„ Ms Ms -- massa total de smassa total de sóólidos (g)lidos (g)
„„ γγii -- leitura do leitura do densdensíímetrometro
„„ γγww -- massa especmassa especíífica da fica da ááguagua
( )N V
M
s
s w s
i w= − ⋅ ⋅ −
γ
γ γ γ γ
Se fizermos V = 1000 Se fizermos V = 1000 mlml e e γγww = 1 g/cm= 1 g/cm3
temtem--sese
„„ onde:onde:
„„ LcLc = 1000 (= 1000 (γγii -- 1)1)
N
L
M
s
s w
c
s
= − ⋅ ⋅
γ
γ γ 100%
GranulometriaGranulometria conjuntaconjunta
Curva GranulomCurva Granuloméétricatrica
Resultados de ensaio de Resultados de ensaio de granulometriagranulometria
conjunta para três solos distintosconjunta para três solos distintos
Diferentes solosDiferentes solos
Diferentes solosDiferentes solos
Diversas escalas granulomDiversas escalas granuloméétricastricas
ExercExercíício de cio de granulometriagranulometria conjunta (peneiramento e conjunta (peneiramento e 
sedimentasedimentaçção)ão)
EXERCÍCIO 4.2.3 - Traçar a curva de distribuição granulométrica do solo, cujos
resultados do ensaio de análise granulométrica conjunta são apresentados a seguir e,
determinar os valores do diâmetro efetivo (De) e do coeficiente de não uniformidade 
(CNU) para esse solo. 
 
CARACTERÍSTICAS DO ENSAIO 
 
INÍCIO FINAL 
 
 amostra: 90,0 g massa de solo em suspensão: 26,48 g 
 w: 1,07 % massa retida # 100: 41,46 g 
 solo seco: 89,05 g massa retida # 200: 21,01g 
 γs: 2,68 g/cm3 
 
 Densímetro: 69-2411 
 Proveta: 6 
 Água a 17,5°C: μ = 10,96 x 10-6 g.s/cm3 ; γw = 0,99871 g/cm3 
 Defloculante: Hexametafosfato de sódio 
ExercExercíício de cio de granulometriagranulometria conjunta (peneiramento e sedimentaconjunta (peneiramento e sedimentaçção)ão)
PENEIRAMENTO 
 
Peneira massa retida (g) % retida % retida acumulada 
# 10 1,67 
# 16 1,15 
# 30 1,45 
# 50 10,36 
# 100 26,83 
# 200 21,01 
 
 
SEDIMENTAÇÃO 
 
tempo 
(min) 
γi Temper. 
(°C) 
R L´c z 
(cm) 
φ 
(mm) 
% 
passa
2 15,0 17,5 -4,52 13,51 
4 12,9 17,5 -4,52 14,09 
15 10,0 17,5 -4,52 14,88 
60 8,8 17,5 -4,25 15,20 
240 7,5 17,5 -4,25 15,48 
 
Resp.: D10 = 0,5 mm; CNU = 4; 0% argila; 0% silte; 8% areia fina; 52% areiamédia; 30% areia grossa; 10% pedregulho 
EXERCÍCIO 4.2.4 – Foi realizado o ensaio de granulometria conjunta em uma 
amostra de solo seco de massa 112,67g e obteve-se os dados abaixo: 
 
Peneiramento: 
 
Peneira n° 4 8 16 30 50 100 200 Fundo 
Peso retido (g) - - 0,19 2,84 18,6 42,84 11,7 36,52 
%passa acumul 100 100 99,8 97,3 80,8 42,8 32,4 0 
 
Sedimentação: 
 
d (mm) 0,086 0,061 0,044 0,031 0,022 0,011 0,006 0,003 0,001 
%pas ac. 31 30,7 29,8 27,6 27,1 24 22,2 20,7 18,9 
 
Pede-se: 
a) a curva granulométrica do solo; 
b) classificação textural desse solo; 
c) % de ocorrência das várias frações; 
d) diâmetro efetivo; 
e) coeficiente de não uniformidade. 
 
Resp. b) areia fina argilosa., c) 22%argila, 8%silte, 58%areia fina, 12%areia média, 
0%areia grossa,0%pedregulho, d) D10 = 0,001mm, e) Cu = 210. 
EXERCÍCIO 4.2.5 – Os seguintes solos estão disponíveis na área de empréstimo 
para a execução de obras da terra: 
 
SOLO 1: d60 = 0,6mm; Cu = 6 e % < 0,002mm = SOLO 2 
SOLO 2: d60 = 0,1mm; Cu = 50 
SOLO 3: d60 = 0,01mm e % < 0,002mm = 45% 
 
Pede-se: 
 
a) classificar granulométricamente estes solos; 
b) além do peneiramento, quais ensaios adicionais são necessários para caracterizar 
cada um destes solos? Justificar 
EXERCÍCIO 4.2.6 – Assinalar as alternativas corretas referentes ao ensaio de 
sedimentação. 
 
a) deve-se utilizar um defloculante para que as partículas se aglutinem e 
sedimentem mais rápido; 
b) realizam-se medidas de densidade, temperatura e tempo; 
c) calcula-se o diâmetro das partículas através da lei de Stroke; 
d) utilizado para determinar a curva granulométrica de areias grossas