Aula 5 - Mec. Solos

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17/03/2015
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Mecânica dos Solos
Limites de Atteberg
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Classificação dos Solos
Limites de Atteberg
Os limites de Atterberg ou limites de consistência são um
método de avaliação da natureza de solos criado por Albert
Atterberg. Através duma série de testes e ensaios é possível
definir o Limite de liquidez, o Limite de plasticidade e o Limite
de contração de um solo.
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Limite de Liquidez
O limite de liquidez (LL) é o teor em água acima do qual o
solo adquire o comportamento de um líquido.
Ensaio:
• Tomar 100g da amostra preparada de acordo com a NBR
6457/86;
• Colocar a amostra em um cápsula de porcelana e
adicionar água destilada em pequenos incrementos
amassando e revolvendo o material com uma espátula até
obter uma pasta homogênea de consistência tal que, seja
necessário cerca de 35 golpes para fechar a ranhura. O
tempo de homogeneização deve ficar entre 15 e 30
minutos;
Limite de Liquidez
Ensaio:
• Transferir parte da mistura para a concha, moldando-a de
forma que na parte central a espessura seja de ±10mm.
Cuidar para que as bolhas de ar não fiquem no interior da
amostra;
• Com o cinzel dividir a massa de solo em duas partes
abrindo uma ranhura na parte central;
• Colocar a concha contra a base, deixando-a cair em queda
livre, girando a manivela do excêntrico à razão de duas
voltas por segundo. Anotar o n.º de golpes necessários
para que as bordas inferiores da ranhura se unam ao longo
de 13 mm de comprimento;
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Limite de Liquidez
Limite de Liquidez
Ensaio:
• Transferir, imediatamente, uma pequena quantidade de
material junto as bordas que se uniram para determinação
de umidade;
• Passar o restante da massa para a cápsula de porcelana.
Lavar e enxugar a concha e o cinzel;
• Adicionar água destilada à amostra e homogeneizar por 3
minutos;
• Repetir as operações de modo a obter pelo menos 5
pontos de ensaio, cobrindo o intervalo de 15 a 35 golpes.
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Limite de Liquidez
Limite de Plasticidade
O Limite de plasticidade (LP) é o teor de umidade abaixo do
qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-
sólido, ou seja ele perde a capacidade de ser moldado e
passa a ficar quebradiço.
O ensaio de determinação do Limite de Plasticidade consiste,
basicamente, em se determinar a umidade do solo quando
uma amostra começa a fraturar ao ser moldada com a mão
sobre uma placa de vidro, na forma de um cilindro com cerca
de 10 cm de comprimento e 3 mm de diâmetro.
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Limite de Plasticidade
Ensaio:
• Tomar 100g da amostra preparada de acordo com a NBR
6457/86;
• Colocar a amostra em uma cápsula de porcelana e
adicionar água destilada em pequenos incrementos,
amassando e revolvendo o material com uma espátula até
obter uma pasta homogeneizada de consistência plástica.
O tempo de homogeneização deve ficar entre 15 e 30
minutos;
• Tomar cerca de 10g da amostra e formar uma pequena
bola que deve ser rolada sobre a placa de vidro, com
pressão suficiente da palma da mão para lhe dar a forma
de cilindro;
Limite de Plasticidade
Ensaio:
• Se a amostra se fragmentar antes de atingir 3mm de
diâmetro, retornar a cápsula, adicionar água,
homogeneizar por 3 minutos e repetir o procedimento;
• Se a amostra atingir 3mm de diâmetro e não fragmentar,
amassar o material e repetir o procedimento;
• Ao fragmentar o cilindro com 3mm de diâmetro e 100mm
de comprimento, transferir imediatamente as partes do
mesmo para um recipiente adequado para determinar
umidade;
• Repetir as operações, de modo a obter pelo menos três
valores de umidade que não difiram em mais de 5% no
teor de umidade.
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Limite de Plasticidade
O teor de umidade do rolinho, nesta condição, representa o
limite de plasticidade do solo (LP).
Índice de Plasticidade
O índice de plasticidade deve ser obtido pela expressão:
IP = LL – LP
onde:
IP = Índice de plasticidade
LL = Limite de liquidez
LP = Limite de plasticidade
Fracamente Plásticos => 1 < IP < 7
Medianamente Plásticos => 7 < IP < 15
Altamente Plásticos => IP > 15
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Índice de Consistência
Indica a consistência aproximada de um solo.
۷۱ = ۺۺ − ܐ
۷۾
Segundo Caputo, também está associado a resistência a
compressão (R) das argilas:
Muito Mole IC < 0 R < 0,25 Kg/cm2
Mole 0 < IC < 0,50 0,25 < R < 0,5 Kg/cm2
Média 0,5 < IC < 0,75 0,5 < R < 0,1 Kg/cm2
Rija 0,75 < IC < 1,00 1 < R < 4 Kg/cm2
Dura IC > 1,00 R > 4 Kg/cm2
Limite de Contração (LC)
É definido como a fronteira entre os estados de consistência
sólido e semi-sólido. Corresponde ao teor de umidade do solo
no momento em que este deixa de apresentar redução de
volume, quando submetido à secagem (lenta e à sombra).
۱ = ܄ܑ −܄܎ ∗ ૚૙૙
܄ܑ
Solos bons C < 5%
Solos regulares 5% < C < 10%
Solos Sofríveis 10% < C <15%
Solos péssimos C > 15%
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Índice de Grupo (IG)
O IG é um número inteiro, variando de 0 a 20, definidor
da “capacidade de suporte” do solo de fundação de um
pavimento. Os seus valores extremos representam solos
ótimos (IG=0) e solos péssimos (IG=20).
A determinação desse índice baseia-se nos Limites de
Atterberg e na porção do material fino que passa na peneira
#200. Seu valor pode ser obtido pelas 2 maneiras apresentadas
a seguir:
Índice de Grupo (IG)
a) Fórmula empírica:
IG = 0,2 * a + 0,005 * a * c + 0,01 * b * d
Onde:
a = porcentagem do material que passa na peneira #200,
menos 35. Se a porcentagem for maior que 75, só se anotará
75, e se for menor que 35, anotará 0. (a varia de 0 a 40)
b = porcentagem do material que passa na peneira 200, menos
15. Se a porcentagem for maior que 55, só se anotará 55, e se
for menor que 15, anotará 0. (b varia de 0 a 40)
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Índice de Grupo (IG)
a) Fórmula empírica:
IG = 0,2 * a + 0,005 * a * c + 0,01 * b * d
Onde:
c = Valor do limite de Liquidez menos 40. Se o limite de liquidez
for maior que 60%, só se anotará 60, e se for menor que 40%,
anotará 0. (c varia de 0 a 20)
d = Valor do índice de Plasticidade menos 10. Se o IP for maior
que 30% anota-se 30, e se menor que 10, anota-se 0. (d varia
de 0 a 20)
Obs.: Valores de a, b, c e d deverão ser expressos em números inteiros 
positivos, assim como o valor de IG (Índice de Grupo).
Índice de Grupo (IG)
b)
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Classificação dos Solos
a) Classificação HRB (Highway Research Board)
• É a classificação tradicionalmente mais empregada na
caracterização de solos para uso em estradas
• Critérios baseados na granulometria e plasticidade:
 menos de 35% de material passando pela #200: solo é
classificado como material granular; compreendem os
grupos A-1, A-2 e A-3;
 mais de 35% de solos passando pela #200: solo é
classificado como material argiloso ou siltoso;
compreendem os grupos A-4, A-5, A-6 e A-7.
• Para a classificação devem ser realizados os ensaios de
granulometria por peneiramento e limites de liquidez e de
plasticidade. Deve também ser determinado o índice de
grupo IG. De posse desses dados consulta-se a tabela de
classificação HRB, sempre da esquerda para a direita.
Classificação dos Solos
a) Classificação HRB (Highway Research Board)
Caso o solo se enquadre no grupo A-7, deve-se verificar se ele pertence ao 
subgrupo A-7-5 ou A-7-6.
Se IP ≤ LL - 30 : solo pertence ao subgrupo A-7-5
Se IP > LL - 30 : solo pertence ao subgrupo A-7-6
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Classificação dos Solos
b) Classificação Unificada (USCS)
Este sistema foi elaborado inicialmente pelo Professor
Casagrande para obras de aeroportos. Nesse sistema todos
os solos são identificados pelo conjunto de 2 letras, como
apresentado na tabela abaixo. As cinco letras superiores
indicam o tipo principal do solo, e as 4 restantes a dadoscomplementares do solo. O ultimo grupo “Pt” correspondem
as turfas que são solos altamente orgânicos.
Classificação dos Solos
b) Classificação Unificada (USCS)
G Pedregulho Gravel
S Areia Sand
C Argila Clay
M Silte Mo (sueco)
O Orgânico Organic
W Bem graduado Well Graded
P Mal Graduado Poorly Graded
H Alta Compressibilidade (LL>50) High
L Baixa Compressibilidade (LL<50) Low
Pt Turfa (extremamente compressível) Peat
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Classificação dos Solos
b) Classificação Unificada (USCS)
Classificação dos Solos
b) Classificação Unificada (USCS)
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Classificação dos Solos
c) Classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical)
• Foi proposta em 1981, por NOGAMI & VILLIBOR
• Critérios classificatórios relacionados com as propriedades
mecânicas e hidráulicas dos solos compactados
• Agrupa os solos tropicais em duas classes principais:
 solos de comportamento laterítico (L)
 solos de comportamento não laterítico (N)
• Procedimento para classificação:
 ensaio mini-MCV (mini- Moisture Condition Value)
 ensaio de perda de massa por imersão
• Os solos são classificados através de dois índices,
determinados através da realização dos ensaios citados
c’ e e’
Classificação dos Solos
c) Classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical)