Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Unesp – Campus de Ilha Solteira Engenharia Civil – Pavimentação Classificação de solos Prof. Jairo Lima Classificação AASHTO ou TRB (antiga HRB) Características: melhor adequação do sistema de classificação para o subleito; considera “todo o solo” e não apenas os finos; melhor avaliação da influência das partículas grossas e finas; redução do número de ensaios básicos. Índice de Grupo (IG) Função do material que passa na # 200 Sendo p porcentagem de solo que passa na # 200. O valor de IG varia de 1 – 20. De acordo com IG, classificam-se os solos em: 0 < IG < 4 solo granular; 4 < IG < 12 solo siltoso; 12 < IG < 20 solo argiloso. Um solo para sub-base é tido como bom quando o seu IG 0. a) Com os resultados dos ensaios, entra-se na tabela de cima para baixo. A classificação correta é obtida por eliminação. O primeiro grupo a confirmar os resultados dos ensaios determinará a classe do solo. b) Todos os resultados dos ensaios são indicados com números inteiros. Na aproximação adota-se o inteiro superior mais próximo. c) A localização do grupo A - 3 antes do grupo A - 2 é necessária para facilitar o processo de eliminação de cima para baixo, não indicando, necessariamente, superioridade de A - 3 sobre A - 2. d) IG deve ser indicado. Ex: solo A - 2 - 7 ( 3 ), sendo 3 o valor de IG. = p – 35 35% < p < 75% (números inteiros) = 0 p < 35% = 40 p > 75% a = p – 15 15% < p < 55% (números inteiros) = 0 p < 15% = 40 p > 55% b = LL – 40 40% < LL < 60% = 0 LL < 40% = 20 LL > 60% c = IP – 10 10% < IP < 30% = 0 IP < 10% = 20 IP > 30% d IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d Pavimentação. Classificação de solos. 2 Tabela de classificação AASHTO ou TRB Grupo ou classificação % passa na # 10 % passa na # 40 % passa na # 200 Índice de plasticidade Limite de liquidez Índice de grupo A - 1 A -1a ≤ 50 ≤ 30 ≤ 15 ≤ 6 - 0 A - 1b ≤ 50 ≤ 30 ≤ 25 ≤ 6 - 0 A - 3 ≥ 50 ≥ 51 ≤ 10 NP - 0 A - 2 A -2 - 4 ≥ 50 ≥ 51 ≤ 35 ≤ 10 ≤ 40 0 A - 2 - 5 ≥ 50 ≥ 51 ≤ 35 ≤ 10 ≥ 41 0 A - 2 - 6 ≥ 50 ≥ 51 ≤ 35 ≥ 11 ≤ 40 ≤ 4 A - 2 - 7 ≥ 50 ≥ 51 ≤ 35 ≥ 11 ≥ 41 ≤ 4 A - 4 ≥ 50 ≥ 51 ≥ 36 ≤ 10 ≤ 40 ≤ 8 A - 5 ≥ 50 ≥ 51 ≥ 36 ≤ 10 ≥ 41 ≤ 12 A - 6 ≥ 50 ≥ 51 ≥ 36 ≥ 11 ≤ 40 ≤ 16 A - 7 A - 7 - 5 ≥ 50 ≥ 51 ≥ 36 LL - 30 ≥ 41 ≤ 20 A - 7 - 6 ≥ 50 ≥ 51 ≥ 36 > LL - 30 ≥ 41 ≤ 20 Características dos materiais Grupo ou classificação Materiais constituintes Para subletio ou sub-base A - 1 A - 1a S o lo s g ra n u la re s mistura bem graduada de pedra, pedregulho, areia grossa, média e fina e um material ligante não plástico ou pouco plástico (ligante = argila ou silte) maior % de fragmento de pedra ou pedregulho (ligante sem areia fina) Excelente a bom A - 1b pedregulho e areia grossa e média (com ou sem ligante) “ A - 3 areia fina de praia ou de deserto, sem ligante ou com pequena quantidade de silte sem plasticidade “ A - 2 A - 2 - 4 G ra n d e v a ri e d a d e d e m a te ri a l g ra n u la r 35% passando na # 200 e um mínimo na # 40 pedregulho e areia siltosa (pouco argilosa) “ A - 2 - 5 pedregulho e areia siltosa (pouco argilosa) “ A - 2 - 6 A -2 - 4 e A – 2 - 5, porém a parte que passa na # 40 contém argila plástica pedregulho e areia silto-argilosa “ A - 2 - 7 pedregulho e areia silto-argilosa “ A - 4 S o lo s s ilt o -a rg ilo s o s silte é o solo típico; não (ou pouco) plástico, em geral 75% passa na # 200 Regular a sofrível A - 5 contém silte como o A - 4, porém mais plásticos “ A - 6 o solo típico é a argila, 75% ou mais passa na # 200; é bastante expansivo “ A - 7 A - 7 - 5 semelhantes ao grupo A - 6; alto LL; plásticos e expansivos IP não muito grande em relação ao LL “ A - 7 - 6 IP alto em relação ao LL “ Pavimentação. Classificação de solos. 3 Classificação Miniatura Compactado Tropical (MCT) Propriedades: classifica o comportamento dos solos em: laterítico e não laterítico (saprolítico); agrega informações pedogenéticas dos solos. 1) Solos lateríticos Solos de regiões tropicais, muito evoluídos pedogeneticamente. Perfil homogêneo, com pouca matéria orgânica. A espessura do perfil varia de poucos centímetros até dezenas de metros. Estrutura do solo “empipocada” – aglutinação da parte argilosa por meio da película de ferro, alumínio ou outro óxido. a) Formação dos solos lateríticos Lixiviação dos cátions alcalinos e alcalinos terrosos sobrando um solo pobre e ácido. Empobrecimento em sílica. Perfil enriquecido em óxido de ferro e de alumínio. b) Composição dos solos lateríticos Fração fina caulinita, gibsita, material amorfo, óxidos (goethita, limonita). Fração silte quartzo, hematita, ilmenita, magnetita – altamente resistentes. Fração arenosa minerais comuns: quartzo, óxidos de ferro e alumínio. c) Propriedades dos solos lateríticos Granulometria depende do defloculante. Expansão/contração pouca expansão e razoável contração. Compactação inclinação acentuada no ramo seco e grau de saturação elevado em hot; alto δmax; altas resistências e CBR. 2) Solos de comportamento não laterítico Materiais originados da decomposição e desagregação de rochas. Mineralogia variada e complexa. a) Composição dos solos não lateríticos Fração fina montmorilonita, ilita, caulinita, clorita, muscovita, haloisita. Fração silte quartzo, feldspato, magnetita, ilmenita, retílio. Fração areia quartzo, feldspato, restos de rochas e óxidos. Pavimentação. Classificação de solos. 4 b) Propriedades dos solos não lateríticos Granulometria curvas problemáticas. Expansão/contração variadas (contração - função do IP e a expansão - função direta da composição mineralógica da fração fina). As classes básicas dos solos não lateríticos são: muito plástico e expansivo; pouco plástico a altamente expansivo. Curvas da compactação As propriedades lateríticas surgem apenas em corpos-de-prova compactados. Em solos soltos (classificação TRB), não. 3) Ensaios da classificação MCT Compactação (MCV, diferente do Proctor). Curvas de adensamento c’. Família de curvas de compactação d’. Perda de massa por imersão Pi. Cálculo de e’. a) Compactação Corpos-de-prova com dimensões reduzidas. A compactação para a MCT é diferente do métodos tradicionais. Compactador: seção plena; altura de queda – 305mm; dispositivo para medir a leitura do corpo-de-prova; diâmetro do molde – 50mm; massa do soquete – 2.270g (leve) e 4.500g (pesado). Solos lateríticos Solos saprolíticos δs (g/cm 3 ) h (%) Pavimentação. Classificação de solos. 5 Compactação MCV – miniatura compactado valor Aplicação: preparar corpos-de-prova para ensaios diversos; famílias de curvas de deformabilidade – índices de controle e de classificação MCT; seqüência cumulativa de golpes em 200g de solo, medindo a altura do corpo-de-prova; número de golpes: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96, ..., n, ..., 4n A compactação é interrompida quando: a diferença entre camadas sucessivas < 0,1mm (n – 4n < 2mm); 4n = 256 golpes; houver expulsão de água. b) Exemplos de curvas de deformabilidade 4) Índices e coeficientes da classificação MCT a) Coeficiente c’ coeficiente angular da reta assimilável à curva mini-MCV = 10, quando a curva de deformação cruza em an = 2mm (an = An – A4n). O coeficiente c’ correlaciona-se aproximadamente com a granulometria. Assim: c’ > 1,5 argilas e solos argilosos; 1 < c’ < 1,5 areias siltosas, areias argilosas, argilas siltosas, argilas arenosas. b) Índice e’ indica o comportamento latrítico ou não dos solos. É dado pela equação: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 3 14 6 8 12 16 24 132 48 64 96 CURVAS MINI-MCV GOLPES N MINI-MCV IM ER SÃ O P i ( % ) PE R D A D E M AS SA P O R U M ID AD E D E C O M PA C TA Ç ÃO (% ) 21 19 16 13 200 100 000 2 4 6 8 10 12 0 D IF ER EN Ç A D E AL TU R A an = A n - A 4n (m m ) A 1513 17 19 21 23 25 27 29 31 33 3 2 5 10 20 30 50 30 3 2 5 10 20 50 B M IN I C BR (% ) SEM IMERSÃO COM IMERSÃO COND. COMPAC. M-CBR: 14/11 MEAS: 1,84 Ho: 18,0 Exp: 0,02 Cnt: c': 1,84 d': 65 Pi: 50 e': 0,96 12 GOLPES GRUPO MCT LG' C 13 15 1917 21 2723 25 29 31 33 1400 1300 1500 1600 1700 1800 1900 2000 0 1 2 3 4 5 6 EX PA N SÃ O (% ) M AS SA E SP EC ÍF IC A AP AR EN TE S EC A (k g/ m ³) TEOR DE UMIDADE DE COMPACTAÇÃO (%) (4) (6) (8) (12) (64) (24) (GOLPES) Pavimentação. Classificação de solos. 6 O comportamento laterítico começa a se manifestar quando d’ ≥ 20 e Pi ≤ 100. c) Coeficiente d’ (Kg/m 3 ) inclinação da parte retilínea do ramo seco da curva de compactação, correspondente a 12 golpes (próximo ao Proctor normal) no ensaio mini-MCV. d) Perda de massa por imersão (Pi) o corpo-de-prova é extraído 10mm do cilindro e submerso em água. Pi é a % da massa desprendida, relativa à massa seca total saliente, em cada umidade. Sendo: Pi – perda de massa por imersão (%); Ps – peso seco da parte desprendida (g); Pp – peso seco da parte saliente (g). O Pi do solo é obtido por interpolação gráfica, traçando-se a curva Pi x mini-MCV. O Pi é o valor para mini-MCV = 10 ou 15, conforme seja o corpo-de-prova de baixa ou de alta densidade, respectivamente. Baixa massa específica aparente altura final do corpo-de-prova para mini-MCV = 10 ≥ 48mm. Alta massa específica aparente quando o corpo-de-prova não obtiver a condição acima. 5) Planilha de classificação MCT 0.0 0.5 0.3 0.5 0.7 1.0 1.3 1.5 1.8 2.0 2.5 3.0 1.0 2.0 1.5 NS' NA' NA NG' LG' LA' LA IV III II I COEFICIENTE c' ÍN DI CE e ' TIPO C' CLASSE I 1.3 a 1.8 L L1.0 a 1.3II 0.7 a 1.0III L 0.3 a 0.7IV L COEFICIENTE c' 0.5 0.5 0.0 0.3 1.0 ÍN DI CE e ' LA 0.7 1.0 LA' 1.5 NA' 1.5 2.0 NA NS' LG' 1.7 2.0 2.5 NG' 3.0 L=LATERÍTICO 1.15 1.75 0.27 0.45 0.7 1.7 N=NÃO LATERÍTICO A=AREIA A'=ARENOSO G'=ARGILOSO S'=SILTOSO I IIIII IV 0.3 a 0.7 0.7 a 1.0 1.0 a 1.3 1.3 a 1.8 C' I IV III II TIPO CLASSIFICAÇÃO MCT PARA SOLOS TROPICAIS 3 1 ) 20 100 ( d Pi e Pp Ps Pi .100 Pavimentação. Classificação de solos. 7 Uso potencial dos solos Comportamento Não laterítico Laterítico Grupo MCT NA NA´ NS´ NG´ LA LA´ LG´ Mini - CBR Sem imersão M, E E M, E E E E, EE E Com imersão M, E M, E B, M B E E E Propriedades Expansão B B, M E M, E B B B Contração B B, M M M, E B B, M M, E Permeabilidade M, E B B, M B, M B, M B B Sorção E B, M E M, E B B B Utilização por ordem de preferência Base de pavimento N 4 o N N 2 o 1 o 3 o Reforço do subleito 4 o 5 o N N 2 o 1 o 3 o Subleito compactado 4 o 5 o 7 o 6 o 2 o 1 o 3 o Aterro (corpo) compactado 4 o 5 o 6 o 7 o 2 o 1 o 3 o Proteção à erosão N 3 o N N N 2 o 1 o Revestimento primário 5 o 3 o N N 4 o 1 o 2 o E – excelente. B – bom. M – mau. N – não se aplica.
Compartilhar