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MECÂNICA DOS SOLOS AGDA CHRISTIE T. GUIMARÃES CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUAL O MOTIVO PARA SE CLASSIFICAR O SOLO? PRINCIPAIS SISTEMAS 1 - Sistema Unificado de Classificação dos Solos - SUCS - Unified Soil Classification System – USCS (1953) - Origem: Airfield Classification (A.Casagrande - 1943) 2 - Sistema de Classificação do TRB (Transportation Research Board) - Origem: Bureau of Public Roads - EUA (1929) - AASHTO (1978) 3 - Classificação de Solos Tropicais - Metodologia MCT - Miniatura Compactado Tropical - Origem: J. S. Nogami e D. F. Villibor (1981) SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS SUCS • Parâmetros Básicos a) Composição granulométrica b) Forma da curva granulométrica (solos granulares) c) Características de plasticidade ou compressibilidade (solos finos) 75 mm 19 mm 4.75 mm # 4 2.0 mm # 10 0.425 mm # 40 0,075 mm # 200 Siltes e Argilas Areias Grossa FinaMédia Pedregulhos Graúdo Miúdo Solos granulares Solos finos SIMBOLOGIA Tipo de solo G: gravel (pedregulho) S: sand (areia) M: mo (silte) C: clay (argila) O: organic (argila orgânica) Pt: peat (turfa) H: high (alta) (LL>50) L: low (baixa) (LL<50) Plasticidade / compressibilidade Graduação W: well-graded (bem-graduado) P: poorly-graded (mal-graduado) Exemplos SW → areia bem-graduada SC → argila arenosa CL → argila de baixa plasticidade MH → silte de alta compressibilidade 10 60 u D D C 6010 30 c D x D )D( C 2 Requisitos para bem graduado GW SW Cu 4 Cu 6 1 Cc 3 COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE – CU E COEFICIENTE DE CURVATURA - CC COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE Segundo Allen-Hazen, é a razão entre os diâmetros correspondentes a 60% e 10%, tomados na curva granulométrica. Esta relação indica, a falta de uniformidade, pois seu valor diminui ao ser mais uniforme o material. Cu < 5 muito uniforme 5 < Cu < 15 uniformidade média Cu > 15 não uniforme COEFICIENTE DE CURVATURA Coeficiente de Curvatura fornece a ideia do formato da curva permitindo detectar descontinuidades no conjunto. Cc = D30 2/ D10D60 1< CC < 3 Solo bem graduado CC < 1 ou CC > 3 Solo mal graduado CLASSIFICAÇÃO SUCS CLASSIFICAÇÃO TRB Parâmetros Básicos - Granulometria - Limite de Liquidez (LL) - Índice de Plasticidade (IP) - Índice de Grupo (IG) que é função dos outros três ÍNDICE DE GRUPO IG = 0,2 a + 0,005 ac + 0,01 bd Onde: a = P200 – 35 se P200 > 75%, adota-se 75 se P200 < 35%, adota-se 35 b = P200 – 15 se P200 > 55%, adota-se 55 e se P200 < 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 CLASSIFICAÇÃO TRB Grupos Sub-grupos A-1 a , b - Solos Granulares (P200 35%) A-2 4, 5, 6, 7 A-3 - Grupos Sub-grupos A-4 - - Solos Silto-Argiloso (P200 35%) A-5 - A-6 - A-7 5 , 6 CLASSIFICAÇÃO TRB Classificação Geral Solos Granulares P#200 35% Solos Silto - Argilosos P#200 > 35% Grupos A-1 A-3 A-2 A-4 A-5 A-6 A-7 Sub-Grupos A-1a A-1b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 P#10 50 - - - - - - - - - - P#40 30 30 > 50 - - - - - - - - P#200 15 25 10 35 35 35 35 > 35 > 35 > 35 > 35 LL - - - 40 > 40 40 > 40 40 > 40 40 > 40 IP 6 6 NP 10 10 > 10 > 10 10 10 > 10 > 10 Índice de Grupo (IG) 0 0 0 0 0 4 4 8 12 16 20 Tipos de Material Fragmentos de pedra, pedregulho e areia Areia fina Pedregulhos e areias siltosas ou argilosas Solos siltosos Solos argilosos Classificação como subleito Excelente bom Regular mau CLASSIFICAÇÃO TRB Grupo A-1 - o material típico deste grupo é constituído de mistura bem graduada de fragmentos de pedra ou pedregulhos, areia grossa, areia fina e um aglutinante de solo não plástico ou fracamente plástico. No entretanto, este grupo inclui também fragmentos de pedra, pedregulho, areia grossa, cinzas vulcânicas, etc., que não contêm aglutinantes de solo. Subgrupo A-1-a - Inclui os materiais contendo, principalmente, fragmentos de pedra ou pedregulho, com ou sem material fino bem graduado, funcionando como aglutinante. Subgrupo A-1-b - Inclui os materiais constituídos, principalmente, de areia grossa, com ou sem aglutinante de solo bem graduado. CLASSIFICAÇÃO TRB Grupo A-2 - Este grupo inclui grande variedade de materiais que se situam entre osgrupos A-1 e A-3 e também entre os materiais constituídos de mistura silte-argila dos grupos A-4, A-5, A-6 e A-7. Inclui todos os solos com 35% ou menos passando na peneira nº 200, mas que não podem ser classificados como A-1 ou A-3, devido ao teor de finos que contêm, ou a plasticidade, ou ambos excedendo os limites estabelecidos para os citados grupos. Subgrupos A-2-4 e A-2-5 - Incluem solo contendo 35% ou menos, passando na peneira nº 200, com uma porção menor retida na peneira nº 40, possuindo as características dos grupos A-4 ou A-5. Estes grupos abrangem os materiais tais como pedregulho e areia grossa, em que o teor de silte e o índice de plasticidade ultrapassam os limites estabelecidos para o Grupo A-1, e ainda areia fina com silte não plástico excedendo os limites do Grupo A-3. CLASSIFICAÇÃO TRB Subgrupos A-2-6 e A-2-7 - Incluem solos semelhantes aos descritos nos subgrupos A-2-4 e A-2-5-, exceção feita da porção de finos que contem argila plástica com características dos grupos A-6 ou A-7. Os efeitos combinados dos índices de plasticidade maiores que 10 e percentagem passando na peneira nº 200, maiores que 15, estão refletidos nos valores dos índices do grupo de 0 a 4. Grupo A-3 - O material típico deste grupo é areia fina de praia ou de deserto, sem silte ou argila, ou possuindo pequena quantidade de silte não plástico. O grupo inclui também misturas de areia fina mal graduada e quantidades limitadas de areia grossa e pedregulho depositados pelas correntes. CLASSIFICAÇÃO TRB Grupo A-4 - O solo típico deste grupo é siltoso não plástico, ou moderadamente plástico, possuindo, geralmente, 5% ou mais passando na peneira n º 200. Inclui também misturas de solo fino siltoso com até 64% de areia e pedregulho retidos na peneira nº 200. Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 8, as percentagens crescentes de material grosso, dando origem a valores decrescentes para os índices de grupo. Grupo A-5 - O solo típico deste grupo é semelhante ao que foi descrito no A- 4, exceto que ele é, geralmente, de caráter diatomáceo ou micáceo, altamente elástico, conforme indica seu elevado limite de liquidez. Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 12; esses valores crescentes revelam o efeito combinado do aumento dos limites de liquidez e das percentagens decrescentes de material grosso. CLASSIFICAÇÃO TRB Grupo A-6 - O solo típico deste grupo é argiloso, plástico, tendo, geralmente, 75% oumais de material passando na peneira n º 200. O grupo inclui também misturas de solosfinos argilosos, podendo conter até 64% de areia e pedregulho retidos na peneira n º 200. Os solos deste grupo comumente sofrem elevada mudança de volume entre os estados seco e úmido. Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 16, esses valores crescentes mostram o efeito combinado do aumento dos índices de plasticidade e diminuição dos materiais grossos. Grupo A-7 - O solo típico deste grupoé semelhante ao descrito no grupo A-6, com a diferença que possui as características de alto limite de liquidez do grupo A-5, podendo ainda ser elástico e estar sujeito a elevada mudança de volume. Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 20; este aumento indica o efeito combinado de crescimento dos limites de liquidez e dos índices de plasticidade, bem como a diminuição dos materiais grossos. CLASSIFICAÇÃO TRB Subgrupo A-7-5 - Encerra materiais com índice de plasticidade moderado em relação ao limite de liquidez, podendo ser altamente elástico e sujeito a elevadas mudanças de volume. Subgrupo A-7-6 - Inclui materiais com elevados índices de plasticidade em relação aos limites de liquidez, estando sujeitos a elevadas mudanças de volume. % EM PESO PASSANDO PARÂMETROS DO SOLO CLASSIFIC Nº # 4 4.8 mm # 10 2.0 mm # 40 0.42 mm # 200 0.075mm LL LP IP Cu Cc Observação IG HRB SUCS 1 96 92 63 48 54 32 - - - 2 98 97 78 60 45 33 - - - 3 27 20 13 9 33 20 20 8 Finos Plásticos 4 48 37 8 0 - - 15 2 - 5 81 60 42 10 26 16 1 Finos Plásticos 6 100 90 86 82 80 50 - - Solo Orgânico 7 89 26 15 7 40 30 17 5.5 Finos não Plásticos 8 60 30 10 3 34 20 10 2 Finos Plásticos 9 60 30 10 8 20 15 10 2 - EXERCÍCIOS % EM PESO PASSANDO PARÂMETROS DO SOLO CLASSIFIC Nº # 4 4.8 mm # 10 2.0 mm # 40 0.42 mm # 200 0.075mm LL LP IP Cu Cc Observação IG HRB SUCS 1 96 92 63 48 54 32 22 - - - 2 98 97 78 60 45 33 - - - 3 27 20 13 9 33 20 20 8 Finos Plásticos 4 48 37 8 0 - - 15 2 - 5 81 60 42 10 26 16 1 Finos Plásticos 6 100 90 86 82 80 50 - - Solo Orgânico 7 89 26 15 7 40 30 17 5.5 Finos não Plásticos 8 60 30 10 3 34 20 Finos Plásticos 9 60 30 10 8 20 15 - EXERCÍCIOS 7,5 A 7-5 SC 12 6,4 A 7-5 ML 13 0 A 2-6 GP-GC - 0 A 1-a GW 10 26,6 0 A 2-4 SW-SC 30 20 A 7-5 OH 10 0 A 2-4 SP-SC 14 0 A 2-6 SW 10 2 5 10 2 0 A 1-a SW-SC SW-SM OUTROS SISTEMAS TRIANGULAR IDENTIFICAÇÃO TÁTIL VISUAL DO SOLO SISTEMA MCT DE CLASSIFICAÇÃO PESQUISAR SOBRE EXERCÍCIO De acordo com a classificação de solos TRB, um solo siltoso, com fração passada na peneira 200 superior a 36%, limite de liquidez máximo de 40%, índice de grupo máximo igual a 8 e índice de plasticidade máximo igual a 10%, pode ser classificado como: A. A-1-A. B. A-4. C. A-5. D. A-2-4. E. A-7.
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