Aula 4 solos , resistencia dos solos

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Solos
Prof.ª Ana Carolina Marques
Aula baseada no capítulo 17 do livro Materiais de Construção Civil e princípio de ciência e engenharia de materiais
Introdução
O solo é um dos materiais essenciais na construção civil: se não se constrói com ele, constrói-se sobre ele.
 Daí a necessidade de conhecê-lo no estado natural e como material de construção. 
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Classificação
Tem como objetivo a utilização:
Quanto à origem:
Residuais  permanecem no local de formação
Sedimentares ou transportados
Quanto à composição química: 
Categorias  Solos lateríticos, que consideram o teor de sílica em relação aos teores de óxido de alumínio (SiO3/Al2O3)  inferior a 1,33 (lateritas)
pH: ácidos (pH<7) ou básicos (pH>7)
Quanto à composição mineralógica:
Comportamento  minerais de argilas expansivos e não expansivos
Estabilização de solos
Intemperismo
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Classificação
Tem como objetivo a utilização:
Quanto à estrutura:
Associada ao comportamento  solos argilosos:
	- estrutura floculada  comportamento mais isotrópico;
	- estrutura dispersa ou orientada  comportamento anisotrópico.
Densos e porosos
Fonte: Bastos, 2014.
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Classificação
Quanto às propriedades físicas
Classificação textural ou granulométrica:
Feita por análise granulométrica:
Argila (d < 2mm)
Silte (2mm < d < 60mm)
Areia fina (60mm < d < 0,42mm)
Areia média (0,42mm < d < 2mm)
Areia grossa (2mm < d < 4,8mm)
Pedregulho (d > 4,8mm)
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Classificação
Quanto às propriedades físicas
Quanto à plasticidade:
Classificações mistas:
Mais utilizada  levam em conta a textura e os limites de Atterberg
LC - Limite de contração; LP - Limite de plasticidade; LL - Limite de liquidez; h - umidade
Índice de Plasticidade (IP) = LL - LP
Estado Sólido
Estado Semi-sólido
Estado Plástico
Estado Líquido
LC
LP
LL
h
Carta de Casagrande  LP e LL
Limites de Atterberg  LC
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Classificação
Quanto às propriedades físicas
Classificações
 mistas:
Classificação inicial
Solos grossos (G – gravel)
Solos finos (S – sand)
Bem graduados (W – well)
Mal graduados (P – poorly)
Siltosos (M – mjäla)
Argilosos (C – clay)
GW, GP, GM, GC
SW, SP, SM, SC
Alta plasticidade (H – high)
MC, MH, CL, CH
Baixa plasticidade (L – low)
+50% retido na # 200
S
N
LL > 50%
S
N
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Classificação
Quanto às propriedades físicas
Classificação MCT:
M – Miniatura, C – Compactação, T – Tropical
Determinação das propriedades mecânicas e hidráulicas de solos compactados a partir de corpos de prova de 50mm de diâmetro.
Comportamento  Lateríticos (L) e não lateríticos (N) 
LG’ – solo argiloso laterítico
LA – areia laterítica
LA’ – solo arenoso laterítico
NA – areia não laterítica
NA’ – solo arenoso não laterítico
NG’ – solo argiloso não laterítico
NS’ – solo siltoso não laterítico
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Classificação
Fonte: http://www.portaldetecnologia.com.br/tags/solo-lateritico/
Solos tropicais
Solos lateríticos  bem intemperizados, que ocupam as camadas mais superficiais.
 macroestrutura aparentemente homogênea e isotrópica.
Solos saprolíticos  são originados pela decomposição e/ou desagregação de uma rocha consolidada e, em condições naturais, constituem camadas subjacentes às lateríticas.
 macroestrutura se caracteriza pela heterogeneidade e anisotropia
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Índices físicos
Teor de umidade
Massa específica dos grãos
Massa específica aparente seca e índice de vazios
Curva característica de retenção de água
Compactação dos solos
Expansão, colapso e adensamento dos solos
Resistência dos solos
Permeabilidade dos solos
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Índices físicos
Curva característica de retenção de água
Sucção matricial
Grau de saturação
ua: pressão na fase ar
uw: pressão na fase água
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Índices físicos
Compactação dos solos
Fonte: Isaía, 2007.
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Índices físicos
Expansão, colapso e adensamento dos solos
Expansão pode ser tanto estrutural quanto mineralógica
Colapso pode ser ocasionado por aumento de tensão, aumento de umidade ou ainda pela variação das propriedades do fluido de saturação.
Expansão e colapso  refletem na resistência e capacidade de suporte do solo.
Adensamento  associado à origem e à história de tensões do maciço.
Índice de compressão e re-compressão.
Utilizados na determinação do recalque em função de uma sobrecarga no maciço.
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Índices físicos
Resistência dos solos
Ensaio de compressão
Fonte: http://engenhafrank.blogspot.com.br/2012_06_01_archive.html
Fonte: http://www.fec.unicamp.br/~pjra/mecsolos.html
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Índices físicos
Resistência dos solos
Ensaio de cisalhamento
Fonte: http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2004-1/sondagens/solos.htm
Fonte: http://dc347.4shared.com/doc/u8Xc25HD/preview.html
Fonte: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-43662004000200024
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Índices físicos
Permeabilidade dos solos
Carga constante  solos granulares
Fonte: http://www.solocap.com.br/detalhe.asp?idcod=PERME%C2METRO%20DE%20CARGA%20CONSTANTE
Fonte: slideplayer.com.br/slide/292932/
Solos granulares: sem coesão. Ex. Areias e cascalhos.
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Índices físicos
Permeabilidade dos solos
Carga variável  solos finos
Fonte: slideplayer.com.br/slide/292932/
Fonte: http://www.solocap.com.br/
Solos finos: 
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Fundação, corte e aterro
Deformabilidade (módulo e compressibilidade, expansão, colapso)
Resistência
Não apresente ruptura e que sofra o mínimo possível de recalque ou expansão.
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Fundação, corte e aterro
Fundação
Diferentes tipos de obras: barragens, estruturas de pavimentos e construções de edifícios.
Barragem: estanqueidade da obra, como um todo
Rodovia: sistema de drenagem  resguardar a capacidade de suporte do solo, evitando a presença de água.
Edifícios  recalque
Ex.:alteração da qualidade do fluido  desequilíbrio estrutural do solo
Recalque de um edifício antigo após a construção de um viaduto. Determinação de perfis de umidade e pH a partir da rede de esgoto até o edifício. Baixa variação da umidade, elevação do pH da área afetada  Vazamento na rede de esgoto
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Fundação, corte e aterro
O solo em cortes
Cortar maciços  subsolos de edifícios, rodovias e galerias de águas pluviais.
O solo como aterro
Conhecer o material do empréstimo, condições de compactação do solo
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Fundação, corte e aterro
O solo em cortes
Cortar maciços  subsolos de edifícios, rodovias e galerias de águas pluviais.
Fonte: http://engecram.com.br/areas-de-atuacao/obras-rodoviarias/
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