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EDI.012 7

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Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
63 
 
 
Unidade 3 – Distribuição de Tensões 
 
Aula 7: Roteiros Para Classificação 
 
Nesta aula serão aplicados todos os conceitos das aulas anteriores para, de fato, classificar 
um solo. Uma roteirização das duas principais maneiras de se classificar o solo (Unificada e 
HBR) será apresentada como uma “receita” a ser executada, visto que todos os elementos a 
serem levados em consideração já são conhecidos. 
 
1. Roteiro de Trabalho 
Conhecidas e estudadas as variáveis para a classificação de um solo, serão vistas agora 
duas maneiras de se fazer isso: quanto à classificação segundo o Sistema Unificado de 
Classificação de Solos (SUCS) e Classificação Segundo à AASHTO – HBR. A aula visa resumir 
as teorias vistas nas partes introdutórias e fornecer melhor acesso às resoluções dos 
exercícios de maneira mais mecânica e acessível. Muitas vezes os dados são fornecidos 
pelos próprios exercício, porém, a aula desconsiderará este fato e traçará o roteiro de 
maneira que habilite o aluno a conseguir todos os dados com o mínimo de informações 
disponibilizadas. 
1.1. Sistema Unificado (SUCS) 
Deve-se observar o valor da percentagem passante na peneira 200, obtido através da 
análise granulométrica. Na mesma, proceder: 
• Achar a percentagem retida em cada peneira: a percentagem retida numa 
peneira P, será o peso retido na peneira P, dividido pelo peso total da 
amostra, multiplicado por 100; 
• Achar a percentagem passante em cada peneira: a percentagem passante 
numa peneira P, será 100 subtraído da percentagem retida na peneira P; 
1.1.1. Hipótese 1: Percentagem Passante na Peneira 200 > 50% 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
64 
 
 
Caso isto aconteça, será um solo fino, assim, devemos proceder da seguinte maneira: 
1º Passo: Determinação do Limite de Liquidez (LL) ou (WL): 
A maioria dos problemas envolvidos com classificação de solos fornece uma tabela 
com a Umidade das amostras vinculadas ao Número de Golpes para a elaboração do gráfico 
e a interpolação dos resultados (será demonstrada em exercício). Caso contrário, utilizar a 
fórmula empírica do Federal Highway Administration. Caso isto não aconteça, deverão ser 
aproveitados os demais dados deste problema para que se encontre as umidades. 
• Desenhar o gráfico, traçar a reta média e interpolar a umidade a 25 golpes; 
• No caso de apenas um ponto (apenas uma amostra), submetê-lo à fórmula: 
LL = 
w
(1,419 − 0,3 log n)
 
• Desconsiderar a amostra que possuir umidade maior ou menor que 5% da 
umidade média (LP). 
2º Passo: Determinar o Limite de Plasticidade (LP) ou (WP) 
Como dito acima e na aula 4, o Limite de Plasticidade é a média das umidades obtidas. 
Descartar a amostra que estiver a ± 5% da média e refazê-la (e reencontrar o LP). 
LP = 
∑ wi
n
i=1
n
 
3º Passo: Determinar o Índice de Plasticidade (IP): 
Com este valor determina-se o grau de plasticidade do solo (fraco, médio ou alto); 
IP = LL – LP 
4º Passo: Determinação do Índice de Consistência (IC): 
IC = 
LL − W
IP
 
Onde w é o teor de umidade em que se encontra o solo. Com o IC determinamos a 
consistência do solo (muito mole, mole, médio, rijo ou duro); 
5º Passo: Determinação do Limite de Contração (LC) ou (WS): 
LC = (
V
P
− 
1
γS
) . γW . 100 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
65 
 
 
Com os valores de LL, LP e LC, poderemos determinar o estado do solo para qualquer 
teor de umidade. 
6º Passo: Carta de Plasticidade: 
Com os valores de LL e IP, entramos na Carta de Plasticidade, e determinamos o tipo 
de solo, lembrando que solos com LL < 50 terão baixa compressibilidade (L), e solos com LL 
> 50 terão alta compressibilidade (H). Solos acima da Linha A, serão argilosos (C), e solos 
abaixo desta linha serão siltosos (M) ou orgânicos (O). 
 
1.1.2. Hipótese: Percentagem Passante na Peneira 200 < 50% 
Caso isto aconteça, o solo será grosso, então procede-se da seguinte maneira: 
1º Passo: Calcular o Coeficiente de uniformidade (Cu) e Calcular o Coeficiente de 
Curvatura (Cc): 
Através da percentagem passante e da abertura de malha (log), traçamos o gráfico no 
papel milimetrado, achando D10, D30 e D60, assim: 
Cu = D60/D10 e Cc = D30²/D60 . D10 
2º Passo: Determinação dos Percentuais dos Componentes: 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
66 
 
 
Através da percentagem passante, isolada, de cada peneira, determinam-se os 
percentuais dos grãos menores que a peneira, e observando-se as dimensões de cada 
componente do solo, acham-se os percentuais de cada componente do solo. 
Com os valores de % #200, CU e CC, e os percentuais dos componentes do solo, 
entramos no quadro de classificação e determinamos o tipo do solo: GW, GP, GC, GM, GW-
GC, GP-GM, SW, SP, SC, SM, SW-SC, SP-SC, etc. 
1.2. Sistema HBR 
Para o Sistema HBR, o sistema é análogo, lembrando que aqui o que definirá se um 
solo é fino ou grosso é o percentual passante na peneira #200: 
• Se a percentagem passante na peneira 200 for maior que 35, será um solo 
silto-argiloso, 
• Se menor, será um solo granular. 
Após todos os passos apresentados no tópico 1.1.1 para o cálculo dos índices, deverá 
ser adicionado o Grupo: 
IG = F – 35 . [0,2 + 0,005 . (WL – 40)] + 0,01 . (F – 15) . (IP – 10) 
Onde F é % passante na peneira #200. 
Após isso, catalogar conforme imagens, já estuadas na aula 5. 
 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
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2. Exercícios Resolvidos 
Exemplo: Na determinação do Limite de Liquidez de um solo, de acordo com o Método 
Brasileiro NBR 6459, foram feitas cinco determinações do número de golpes para que a 
ranhura se feche, com teores de umidade crescentes como na tabela a seguir. 
 
Com a mesma amostra, foram feitas quatro determinações do Limite de Plasticidade, 
de acordo com o Método Brasileiro NBR 7180. Obtiveram-se as seguintes umidades quando 
o cilindro com diâmetro de 3 mm se fragmentava ao ser moldado: 22,3%; 24,2%; 21,9% e 
22,5%. Pergunta-se: Qual o Limite de Liquidez do solo ensaiado? Qual o Índice de 
Plasticidade do solo ensaiado? 
Resolução: 
1º Passo: Encontrar o LL 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
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Para a tabela dada, construímos um gráfico relacionando a umidade ao número de 
golpes. O LL, como sabido, é a umidade aos 25 golpes. Como o ensaio não nos forneceu este 
dado, precisaremos encontrá-lo por interpolação linear. 
 
Da matemática básica: 
y2 − y1
Y − y1
= 
x2 − x1
X − x1
 
56,7 − 51,3
LL − 51,3
= 
36 − 16
25 − 16
 
5,4
(LL − 51,3)
= 
20
9
 
20LL − 1026 = 48,6 
20LL = 1074,6 
LL = 53,73 
2º Passo: Encontrar LP 
Foram fornecidos 4 valores de umidade para o ensaio de LP. Encontraremos a média 
entre eles e descartaremos o valor que estiver com 5% de defasagem. Se necessário, 
recalcularemos a média. Pela fórmula: 
LP = 
∑ wi
n
i=1
n
 → LP = 
22,3 + 24,2 + 21,9 + 22,5
4
 → LP = 22,73% 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
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3º Passo: Limitessuperiores e Inferiores de aceitação do dado da amostra: 
22,73% {
+5%: 23,86%
−5%: 21,59%
 
As umidades que estiverem fora deste intervalo deverão ser eliminadas. No caso, 
temos o valor de 24,2% da segunda amostra. 
4º Passo: Recálculo da umidade média (LP) com eliminação de amostras anômalas: 
 
LP = 
∑ wi
n
i=1
n
 → LP = 
22,3 + 21,9 + 22,5
3
 → LP = 22,23% 
5º Passo: Cálculo do Índice de Plasticidade: 
IP = LL – LP → IP = 53,73 – 22,23 → IP = 31,5% 
Exemplo: Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 cm 
e diâmetro de 5 cm. A massa úmida do corpo de prova é 478,25 g e após sua secagem 
passou para 418,32 g. Sabendo-se que a massa específica dos sólidos é de 2,70 g/cm³, 
determinar: massa específica aparente seca, teor de umidade, índice de vazios, porosidade e 
o grau de saturação. 
Resolução: 
1º Passo: Calcular o Volume do Cilindro (que é o volume da amostra): 
Vcilindro = Abase . h → Vcilindro = πr² . h → Vcilindro = 3,14 . 2,5² . 12,5 → Vcilindro = 245,43 cm³ 
Vcilindro = Vt = 245,43 cm³ 
2º Passo: Calcular as massas e os volumes: 
O exercício forneceu a massa total do sistema e a massa após secagem (ms). Como os 
índices podem ser dados em função da massa e do peso, podemos proceder com os 
cálculos, lembrando que teremos que encontrar todas as massas e todos os volumes para 
encontrar os índices. 
Massa da Água: 
mw = mt – ms → mw = 478,25 – 418,32 → mw = 59,93 g 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
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Volume da Água, sabendo que sua densidade é 1 sempre g/cm³: 
Vw = mw/ρw → Vw = 59,93 cm³ 
Volume dos Sólidos: 
Vt = Vw + Vs→ Vs = Vt – Vw → Vs = 245,43 – 59,93 → Vs = 185,5 cm³ 
Massa Específica do Solo: 
ρ = mt/Vt → ρ = 478,25/245,43 → ρ = 1,95 g/cm³ 
3º Passo: Responder ao enunciado 
Com as variáveis encontradas, podemos responder as proposições do exercício. 
Umidade: 
w = mw/ms → w = 59,93/418,32 → w = 0,1432 = 14,32% 
4º Passo: Massa Específica Aparente Seca 
Análoga ao Peso Específico Aparente Seco. É uma particularidade para quando Sr é 
zero. Tem-se da aula 6: 
ρd = 
ρ
1 + w
 → ρd = 
1,95
1 + 0,1432
 → ρd = 1,705 g/cm³ 
5º Passo: Índice de Vazios 
e = 
ρS
ρd
− 1 → e = 
2,7
1,705
− 1 → e = 0,58 = 58% 
6º Passo: Porosidade 
n = 
e
1 + e
→ n = 
0,58
1 + 0,58
 → n = 0,37 = 37% 
7º Passo: Grau de Saturação 
ρS . w = ρw . Sr . e → Sr = 
ρS . w
ρw . e
 → Sr = 
2,7 . 0,1432
1 . 0,58
 → Sr = 0,66 = 66% 
 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
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Exemplo: Com os dados obtidos no laboratório em ensaios de granulometria e 
plasticidade para três amostras de solo (solo A, B e C), apresentados abaixo, determine: 
a) diâmetro efetivo; 
b) coeficiente de uniformidade; 
c) coeficiente de curvatura; 
d) índice de plasticidade; 
e) classifique estas amostras de acordo com o sistema textural SUCS. 
 
Resolução: 
a) Diâmetros Efetivos 
O diâmetro efetivo de amostras corresponde ao seu D10, que poderá ser extraído do 
gráfico: 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
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De acordo com o demonstrado no Gráfico, temos: 
Curva A: D10 = 0,07; D30 = 0,18; D60 = 0,38 
Curva B: D10 = 0,007; D30 = 0,044; D60 = 0,1 
Curva C: D10 = 0; D30 = 0, D60 = 0,011 
b) Coeficientes de Uniformidade 
CuA = D60A/D10A → CuA = 0,38/0,07 → CuA = 5,43 
CuB = D60B/D10B → CuB = 0,1/0,007 → CuB = 14,28 
CuC = D60C/D10C → CuC = 0,11/0 → CuC = ∞ 
c) Coeficientes de Curvatura 
CcA = D²30A/D60A . D10A → CcA = 0,18²/(0,38 . 0,07) → CcA = 1,22 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
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CcB = D²30B/D60B . D10B → CcB = 0,044²/(0,1 . 0,007) → CcB = 2,76 
CcC = D²30C/D60C . D10C → CcC = 0²/(0,38 . 0) → CcC = 0 
d) Índices de Plasticidade 
IPA = LLA – LPA → IPA = Não Possui 
IPB = LLB – LPB → IPB = 35 – 20 → IPB = 15 
IPC = LLC – LPC → IPC = 65 – 35 → IPC = 30 
e) Classificação dos Solos 
Seguiremos o seguinte critério (da figura) que teve sua parte teórica exposta nas 
primeiras aulas e o roteiro descrito acima. Resume-se nesta imagem e na tabela 
“Classificação de Solos SUCS”, que está nas próximas páginas. 
 
1º Passo: Para classificarmos o solo neste método, deveremos, primeiramente, 
conforme roteiro, saber se ele é grosso ou fino. Para isto, devemos encontrar o percentual 
passante na peneira #200 e analisar se é maior ou menor que 50%. 
Analisando-se os números, temos que tudo que está à esquerda do corte da peneira 
#200 é partícula de dimensão menor que sua malha, ou seja, é percentual passante. O 
contrário, o que está à direita da linha de corte da peneira, é partícula maior que sua malha, 
portanto, não passante. 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
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Portanto, temos a seguinte disposição: 
• Solo A é grosso, pois % que passa é 11, portanto, menor que 50%; 
• Solo B é grosso, pois % que passa é 45, portanto, menor que 50%; 
• Solo C é fino, pois % que passa é 87%, portanto, maior que 50%. 
A saber, teremos caminhos distintos para a classificação dos solos, pois C é fino e terá 
outro “caminho” de definição. 
2º Passo: Catalogação do Solo C: 
Como o exercício já forneceu os índices do roteiro e o IP foi calculado anteriormente, 
podemos ir direto à carta de Casagrande para catalogação. 
Temos que: 
• IP = 30; 
• LL = 65. 
Portanto, analisemos a tabela de Classificação de Solos SUCS e a Carta de Casagrande: 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
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MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
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A situação fornecida é LL > 50% (à direita da “curva B”) e abaixo da linha “A”, porém, é 
uma região em que não se pode afirmar se o solo é “MH” ou “OH”. Segundo o critério 
técnico (visto na aula 5), nestes casos a identificação é feita pelo odor e cor da amostra, e, 
ainda, se existirem dúvidas, deverá ser feito um teste de secagem. Como o exercício não 
forneceu a umidade e tampouco temos contato com o solo, encerraremos a classificação na 
dúvida, sabendo apenas que é um Silte ou Argila de Alta Compressibilidade. 
3º Passo: Catalogação do Solo A: 
Para prosseguir com a análise do solo “grosso”, precisamos abordá-lo após a 
perspectiva da peneira #4 para poder classificá-lo em areia ou pedregulho. Note que pela 
ABNT, que é a escala utilizada no gráfico, considera-se pedregulho a partir do diâmetro dos 
grãos de 2 mm, o que não é o caso no exercício, pois vamos graduá-lo pelo SUCS. Segue-se: 
 
Aula 7 – Roteiros Para Classificação 
 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
 
 
 
 
 
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Ambos os Solos, tanto A quanto B, são areias, pois possuem percentual passante de 
100% na peneira de 4,75 mm. 
O próximo passo é analisar novamente o percentual passante na peneira #200. Temos: 
• Solo A: 11% → entre 5% e 12% → Nomenclatura dupla: S – SW – SM (Aula 5); 
• Solo B: 45% → maior que 12% → cai em outro critério: 
✓ IPB = 15 (maior que 7) → S – SC. 
Portanto, finalizando o exercício, temos: 
Solo A: 
Areia com certa quantidade de finos, semi-plástica e semi-graduada.Solo B: 
Areia com quantidades apreciáveis de finos plásticos.

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