3.Granulometria (parte I) textura e forma das partículas

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Granulometria: textura e forma das partículas
Profa. MSc Emiliana Guedes
Mecânica dos Solos I
2013/2
1. Introdução
 Os solos são constituídos por:
• Grãos: partículas minerais (com ou sem matéria
orgânica);
• Vazios: ar e/ou água.
1. Introdução
Diferem de tamanho:
Diferem de forma:
 Os grãos do solo:
Diferem de composição (química ou mineralógica):
2. Textura e Forma das Partículas
 Trata do tamanho das partículas e das proporções 
em que tais tamanhos ocorrem no solos.
 Para estudar a textura de um solo é necessário 
realizar o ensaio de GRANULOMETRIA.
 De acordo com a textura das partículas, os solos 
podem ser classificados em: 
- solos grossos
- solos finos.
 TEXTURA DAS PARTÍCULAS:
2. Textura e Forma das Partículas
 Solos grossos (pedregulhos e areias):
Possuem uma MAIOR percentagem de partículas 
visíveis a olho nu (f > 0,074 mm).
 Solos finos (siltes e argilas):
Possuem uma MENOR percentagem de partículas 
visíveis a olho nu (f < 0,074 mm ou 0,060 mm).
 TEXTURA DAS PARTÍCULAS:
2. Textura e Forma das Partículas
 Frações constituintes do solo: pedregulho, areia, 
silte e argila.
 TEXTURA DAS PARTÍCULAS:
 São representadas por intervalos de tamanhos de 
grãos com dimensões em diâmetros equivalentes.
 De acordo com escala granulométrica da ABNT:
2. Textura e Forma das Partículas
 Os grãos podem apresentar forma:
- angular (ou subangular);
- arredondado (ou subarredondado);
- esférico;
- lamelar;
- fibrilar.
 FORMA DAS PARTÍCULAS:
Lamelar Fibrilar
3. Composição Mineralógica das Partículas
 Provenientes do intemperismo físico;
 São formados por minerais primários: Silicatos
(quartzo, feldspato, mica, etc);
 O comportamento destes solos é regido pela
densidade relativa.
 Solos Grossos (granulares):
 Provenientes do intemperismo químico;
 São formados por minerais secundários:
argilominerais;
 O comportamento destes solos é regido pela
composição mineralógica.
 Solos Finos (lamelares):
3.1 Silicatos
 Bastante resistente à degradação;
 Forma siltes e areias;
 As partículas são equidimensionais: cubos e
esferas;
 Apresenta baixa atividade superficial.
 Quartzo:
 São os minerais mais atacados na natureza;
 Dão origem aos argilominerais.
 Feldspatos:
3.2 Argilominerais
 Apresentam uma estrutura complexa, determinando
o comportamento dos solos argilosos;
 Os argilominerais mais comuns são:
 Suas estruturas são formadas a partir de:
 Caulinita;
 Ilita;
 Montmorilonita (esmectita).
Tetraedros de silício Octaedros de alumínio.
3.2 Argilominerais
 CAULINITAS:
 Sua estrutura impede a entrada de moléculas de
água entre as camadas como também a sua
fragmentação, dando origem a argilominerais
maiores.
Tetraedros de silício Octaedros de alumínio.
3.2 Argilominerais
 MONTMORILONITA:
 A união entre as camadas é frágil, permitindo a
penetração da água entre camadas, dando origem a
argilominerais menores.
 A penetração da água entre as camadas, afastando
as mesmas, dá origem a expansão do argilomineral.
Tetraedros de silício Octaedros de alumínio.
OBS: A superfície específica* das caulinitas é 
da ordem de 10m²/g, enquanto que a das 
montmorilonitas é de cerca de 1.000 m²/g.
*superfície total de um conjunto de partículas 
dividida pelo seu peso.
3.2 Argilominerais
 ILITA:
 Possuem o mesmo arranjo estrutural que as
montmorilonitas, porém a presença de íons não-
permutáveis reforça a união entre as camadas.
 São menos expansivas que as montmorilonitas.
Tetraedros de silício Octaedros de alumínio.
3.2 Argilominerais
 Arranjos estruturais típicos dos três principais
grupos de argilominerais:
4. Estrutura das Partículas
 É a maneira pela qual as partículas de diferentes
tamanhos se arrumam;
 Influencia o comportamento dos solos no que se diz
respeito a resistência, permeabilidade e
compressibilidade;
 Solos grossos: estrutura difere com relação ao grau
de compacidade;
 Solos finos: estrutura difere com relação às forças
de atração.
4. Estrutura das Partículas
 Estrutura dos solos grossos:
 Estrutura dos solos finos:
Compacta Fofa 
Dispersa Floculada 
5. Superfície Específica
 É a soma das superfícies de todas as partículas
contidas na unidade de volume do solo.
Ex: Imaginando-se uma partícula cúbica com 2,0cm de
aresta. Se dividirmos a mesma partícula em cubos cada
vez menores, temos: