Apresentação Granulometria - TEXTURA E GRANULOMETRIA DOS SOLOS

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Departamento de Materiais e Construção – FURG
Mecânica dos Solos - Notas de Aula - Prof. Cezar Augusto Burkert Bastos
TEXTURA E GRANULOMETRIA DOS SOLOS
� TEXTURA → forma e tamanho das partículas
� GRANULOMETRIA → medida dos tamanhos das partículas
COMPORTAMENTO MECÂNICO
 TEXTURA
PROPRIEDADES HIDRÁULICAS
� CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL
– Quanto ao tamanho dos grãos
• solos granulares → predominam partículas visíveis a olho nu
• solos finos → predominam partículas não visíveis a olho nu
– Quanto a forma dos grãos
• grãos angulares a subangulares
• grãos arredondados a subarredondados
• grãos lamelares
• grãos fibrilares
� CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA
Classificação das partículas segundo seus diâmetros equivalentes
segundo limites convencionais → frações granulométricas
Escala granulométrica (ABNT - NBR 6502/95)
Fração granulométrica Diâmetro equivalente
matacão 200 < φ < 1000 mm
pedra de mão 60 < φ < 200 mm
pedregulho 2,0 < φ < 60 mm
pedregulho grosso 20 < φ < 60 mm
pedregulho médio 6,0 < φ < 20 mm
pedregulho fino 20 < φ < 2,0 mm
areia 0,06 < φ < 2,0 mm
areia grossa 0,6 < φ < 2,0 mm
areia média 0,2 < φ < 0,6 mm
areia fina 0,06 < φ < 0,2 mm
silte 0,002 < φ < 0,06 mm
argila φ < 0,002 mm
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ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Seqüência de procedimentos de ensaios normatizados que
visam determinar a distribuição granulométrica dos solos.
Ensaios (NBR 7181/84)
• peneiramento
• sedimentação
ENSAIO DE PENEIRAMENTO
Porção de solo seco ao ar é peneirado em uma série padrão de
peneiras.
 ASTM - série padrão abertura (mm)
3” 76,2
2” 50,8
1½” 38,1
1” 25,4
3/4” 19,1
3/8” 9,5
1/4” 6,4
 #4 4,8
 #8 2,4
#10 2,0
#16 1,2
#20 0,84
#30 0,60
#40 0,42
#50 0,30
#60 0,25
#80 0,18
 #100 0,15
 #200 0,074
Porções retidas em cada peneira: Pi
Porcentagem do peso total: Pi/P.100%
Porcentagem acumulada retida: Σ Pi/P
Porcentagem acumulada passante: 100% - Σ Pi/P
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO
Lei de Stokes: “Supondo uma esfera caindo através de uma massa líquida
de extensão infinita, após os primeiros instantes da queda, a esfera atinge
uma velocidade constante, que é função do quadrado do diâmetro da
esfera” → relaciona o diâmetro equivalente das partículas (D) com a
velocidade de sedimentação (v) em meio líquido de viscosidade (µ) e peso
específico (γ) conhecidos.
Procedimento de ensaio:
• Preparada solução homogênea de solo (de 50 a 120g) passante na
peneira #10 + água destilada + solução defloculante (hexametafosfato
de sódio);
• Leituras de densidade e temperatura da solução em intervalos de
tempo pré-estabelecidos;
• Admitindo-se forma esférica das partículas e expressando a
velocidade de queda como uma distância zi num tempo ti, o diâmetro
da esfera cuja massa é equivalente a da partícula em queda é dado
por:
• A porcentagem de partículas de diâmetro efetivo menor que D
(% < D) em suspensão acima da profundidade z, com relação ao
material passante na peneira #10 (α %), é determinada pela
densidade da suspensão (γi) obtida por um densímetro calibrado
2ws D
18
)(
v ⋅
µ⋅
γ−γ
=
i
i
ws t
z
)(
18
D ⋅
γ−γ
µ⋅
=
%)(W
V
)(
D% wi
sws
s
α⋅γγ⋅⋅
γγ
γ
=< −
−
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CURVA GRANULOMÉTRICA
Representação gráfica da distribuição granulométrica do solo
De acordo com a forma da curva granulométrica tem-se:
• granulometria contínua → solo bem graduado
• granulometria descontínua → solo mal graduado
• granulometria uniforme → solo uniforme
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Parâmetros definidos a partir da curva granulométrica
Diâmetro efetivo - D10 → diâmetro tal que o peso correspondente
a partículas menores que este é 10% do peso total da amostra
Coeficiente de uniformidade - Cu →
Cu < 5 - solo uniforme
5 < Cu < 15 - solo medianamente uniforme
Cu > 15 - solo desuniforme
Coeficiente de curvatura - Cc →
Cc= 1 a 3 - solo bem graduado
Nomenclatura dos solos em função da granulometria
Fração dominante + subdominante (simples ou composta)
com sufixo “oso” ou “osa”
Exs: argila siltosa, areia silto-argilosa, silte arenoso, ....
Curvas granulométricas típicas de solos brasileiros
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10
60
D
D
Cu =
1060
2
30
DD
D
Cc
⋅
=