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MECÂNICA DOS SOLOS I Classificação dos Solos Professora Msc. Helena Paula Nierwinski Introdução • A diversidade e a diferença de comportamento dos diversos solos perante as solicitação de interesse da Engenharia levou ao seu natural agrupamento em conjuntos distinto, aos quais podem ser atribuidas algumas propriedades; • A classificação dos solos tem por objetivo, sob o ponto de vista da Engenharia, estimar o provável comportamento do solo, ou pelo menos, orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada análise do problema. Introdução • Quando um tipo de solo é citado, é necessário que a designação seja entendida por todos, ou seja, é necessário que exista um sistema de classificação; • Os sistemas de classificação constituem um primeiro passo para• Os sistemas de classificação constituem um primeiro passo para a previsão do comportamento dos solos, entretanto, em função das peculiaridades dos solos, estas informações devem ser analisadas com critério e devem apenas ajudar a organizar ideias e orientar os estudos e o planejamento das investigações para a obtenção dos parâmetros mais importantes de projeto. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • Existem diversas formas de classificar os solos: 1. Origem (residual, sedimentar, transportado) 2. Evolução (residual jovem, residual maduro, alteração de rocha); 3. Lateríticos3. Lateríticos 4. Orgânicos 5. Composição granulométrica e índices de Atterberg Sistemas de classificação: granulometria, LL e LP – Sistema Unificado e Rodoviário são exemplos de sistemas de classificação de solos e serão vistos na disciplina. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Elaborado por Casagrande – utilização em aeroportos Solos identificados pelo conjunto de 2 letras G pedregulho S areia TIPO PRINCIPAL DE SOLOS areia M silte C argila O solo orgânico W bem graduado P mal graduado H alta compressibilidade L baixa compressibilidade Pt turfas TIPO PRINCIPAL DE SOLO DADOS COMPLEMENTARES DO SOLO SP = Areia mal graduada CL = Argila de baixa plasticidade CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Primeiro passo: porcentagem de finos presentes no solo (material fino é o material que passa pela peneira 0,075 mm ou peneira 200)pela peneira 0,075 mm ou peneira 200) Porcentagem que passa na peneira 200 < 50% Porcentagem que passa na peneira 200 > 50% Solo de granulação grosseira Solo de granulação fina G ou S M, C ou O CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos granulares - O solo será classificado como pedregulho ou areia, dependendo de qual dessas duas frações granulométricas predominar.duas frações granulométricas predominar. Ex: 30% de pedregulho 40% de areia 30% de finos AREIA - S CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos granulares Se o material tiver poucos finos, menos de 5% passando na peneira 200 (0,075 mm), deve-se verificar como é sua composição granulométrica. passando na peneira 200 (0,075 mm), deve-se verificar como é sua composição granulométrica. - Solos bem-graduados ou mal-graduados CNU – coeficiente de não conformidade (D60/D10) CC – coeficiente de curvatura (D30) 2/(D10.D60) CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos granulares Um pedregulho é bem-graduado quando seu coeficiente de não uniformidade é superior a 4, e que uma areia é bem-graduada quando seu CNU é superior. Além disto, é necessário que o coeficiente de curvatura, CC,CNU é superior. Além disto, é necessário que o coeficiente de curvatura, CC, esteja entre 1 e 3. %P#200<50 G > S : G A maior parte é retida na peneira 4mm %P#200<5 GW CNU>4 E 1<CC<3 GP CNU<4 ou 1>cc>3 S > G : S A maior parte passa na peneira 4mm %p#200<5 SW CNU > 6 e 1<CC<3 SP CNU < 6 OU 1>CC>3 CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos granulares Quando o solo de granulação grosseira tem mais do que 12% de finos, a granulometria já não aparece como característica secundária, pois importa mais saber das propriedades dos finos. Então os pedregulhos ou areias característica secundária, pois importa mais saber das propriedades dos finos. Então os pedregulhos ou areias serão identificados secundariamente como argilosos ou siltosos – Carta de Plasticidade. GC ou SC – pedregulho argiloso ou areia argilosa GM ou SM – pedregulho siltoso ou areia siltosa CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos granulares Quando o solo de granulação grosseira tem de 5% a 12% de finos, o Sistema recomenda que se12% de finos, o Sistema recomenda que se apresentem as duas características secundárias, uniformidade da granulometria e propriedades dos finos. Assim, ter-se-ão classificações intermediárias, como, por exemplo, SP-SC, areia mal-graduada, argilosa. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos granulares G > S : G A maior parte é retida %P#200<5 GW CNU>4 E 1<CC<3 GP CNU<4 ou 1>cc>3 GC %P#200<50 A maior parte é retida na peneira 4mm %P#200>12 GC GM 5<#200<12 GW-GC, GP-GM, Etc. S > G : S A maior parte passa na peneira 4mm %p#200<5 SW CNU > 6 e 1<CC<3 SP CNU < 6 OU 1>CC>3 %p#200>12 SC SM 5<#200<12 SW-SC, SP-SC, Etc. GC GM GC GM Carta de plasticidade CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos de granulação fina Quando a fração fina do solo é predominante, ele será classificado como silte (M), argila (C) ou solo orgânico (O), não em função da porcentagem das será classificado como silte (M), argila (C) ou solo orgânico (O), não em função da porcentagem das frações granulométricas silte e argila, pois o que determina o comportamento argiloso do solo não é só o teor de argila, mas também a sua atividade. São os índices de consistência que melhor indicam o comportamento argiloso. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos de granulação fina Solos argilosos Linha A IP = 0,73(LL-20) Linha B Solos argilosos Solos siltosos ou orgânicos CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos de granulação fina Para classificação de solos finos basta localizar o ponto correspondente ao par de valores de IP e LL na carta de plasticidade. ponto correspondente ao par de valores de IP e LL na carta de plasticidade. OBS: Os solos orgânicos distinguem-se dos siltes pelo seu aspecto visual, pois se apresentam com uma coloração escura típica (marrom-escuro, cinza-escuro ou preto) CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA Solos de granulação fina Uma característica complementar dos solos finos é sua compressibilidade. Solos costumam ser tanto mais compressíveis quanto maior seu Limite de Liquidez. Os solos são classificados como de alta ou baixa plasticidade em função do LL ser superior ou inferior a 50 (não considerado para aspecto secundário de areias e pedregulhos)secundário de areias e pedregulhos) Quando os índices indicam uma posição muito próxima às linhas A e B, é considerado um caso intermediário e duas classificações são apresentadas. Turfas – Pt – solos muito orgânicos, nos quais a presença de fibras vegetais em decomposição parcial é preponderante. %P#200< 50 G > S : G A maior parte é retida na peneira 4mm %P#200<5 GW CNU>4 E 1<CC<3 GP CNU<4 ou 1>cc>3 %P#200>12 GC GM 5<#200<12 GW-GC, GP-GM, Etc. S > G : S A maior parte %p#200<5 SW CNU > 6 e 1<CC<3 SP CNU < 6 OU 1>CC>3 GC GM A maior parte passa na peneira 4mm SP 1>CC>3 %p#200>12 SC SM 5<#200<12 SW-SC, SP-SC, Etc. %P#200> 50 C CL CH M ML MH O OL OH IP 4 7 20 50 100 58 LL CH OH MH CL OLMLSC SM CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO Empregado pela Engenharia Rodoviária, proposto nos Estados Unidos. Baseado na granulometria e limites de Atterberg; Porcentagem de solos que passa pela peneira 200 (0,075mm)Porcentagem de solos que passa pela peneira 200 (0,075mm) - Menos de 35% passando – solos de granulação grosseira (A-1, A-2 e A-3); - Mais de 35% passando – solos de granulação fina (A-4, A-5, A-6 e A-7) CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO A-1a – solos grossos, com menos de 50% passando na peneira 10 (2 mm), menos de 30% passando na peneira 40 (0,42 mm) e menos de 15% passando na peneira 200. O IP dos finos deve ser menor do que 6. (GW – sistema unificado);que 6. (GW – sistema unificado); A-1b – Solos grossos, com menos de 50% passando na peneira 40 e menos de 25% na peneira 200, IP menor que 6 (SW – sistema unificado); CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO A-3 – Areias finas, com mais de 50% passando na peneira 40 e menos de 10% passando na peneira 200. São, portanto, areias finas mal-graduadas com IP nulo (SP- sistema unificado); A-2 – São areias em que os finos presentes constituem a característica secundária. São divididos em função da consistência em: A-2-4, A-2-5, A-2-6 e A-2-7. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO Os solos finos, assim como no sistema Unificado, são subdivididos só em função dos índices. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO
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