06 Classificao do solo

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DAU / Instituto de Tecnologia
IT 822 - Mecânica dos solos
Prof. Dr. Fabrício de Menezes Telo Sampaio
Classificação
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Introdução Geral
Natureza: Diversidade de solos com comportamentos
diferentes perante a esforços de obras da Engenharia.
Classificação: agrupamento em conjuntos distintos.
Objetivo: prever o comportamento de um solo.
Introdução
Objetivo: prever o comportamento de um solo.
Forma de classificação: parâmetros físicos.
Experiência: extremamente importante.
Engenharia  classificação baseada no potencial de
um solo para uso em bases de pavimentos e fundações
ou como material de construção.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Introdução
Diversas classificações  qual adotar?
Finalidade da obra (rodovia, aterro, fundação...).
Introdução
BUENO & VILAR (1998): 
sistema de classificação deve 
ser simples, memorizável e 
flexível.
Ex.: Classificação 
Pedológica do Brasil
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Introdução
Tipos de classificação:
a) Classificação genética dos solos (origem): solos
residuais e sedimentares. Pode ter subdivisões (ex.
solo residual jovem, solo sedimentar eólico, etc.).
b) Classificação NBR 6502: designa os solos de
Introdução
b) Classificação NBR 6502: designa os solos de
acordo com as suas frações granulométricas.
c) Classificação pela estrutura: agregada e isolada,
subdivididas em floculada, dispersa, orientada, etc.
Meio geotécnico: Sistema Unificado de Classificação
do Solo e a classificação da AASHTO (American
Association of State Highway and Transportation Officials).
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação Táctil Visual
Análises simples e diretas por manuseio em
campo ou em laboratório (análise primária).
Classificação Visual
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação Táctil Visual
Sempre deve ser acompanhada por ensaios
específicos para ter amparo técnico.
Classificação Visual
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação Táctil Visual
Teste visual e táctil: misturar o solo com água. Areia:
ásperas ao tacto, partículas visíveis a olho nu e
permitem individualização; silte: menos áspero (mais
sedoso); argilas: úmida  pasta moldável e pegajosa,
seca farinha, forma estruturas muito coesas.
Classificação Visual
seca farinha, forma estruturas muito coesas.
Teste de sujar as mãos: pasta (solo + água) na
palma da mão. Colocar sob água corrente observando
a lavagem do solo. Arenoso: lava-se facilmente. Solo
siltoso: só se limpa depois de um certo tempo com
fricção. Argiloso: dificuldade de se soltarem das mãos.
Obs.: agregados de silte+argila pseudo-areia.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação Táctil Visual
Teste de desagregação: torrão de solo imerso
em recipiente com água, verificando a desagregação.
Rápida, para solos siltosos e lenta para os argilosos.
Teste de resistência dos solos secos: torrão seco
sob pressão entre os dedos. Argila: resistência
Classificação Visual
sob pressão entre os dedos. Argila: resistência
elevada, siltes e areias baixa resistência.
Teste de dispersão em água: pequena quantidade
de solo numa proveta com água. Agita-se e procura-se
verificar o tempo para a deposição das partículas.
Arenosos: rápido (30 a 60 segundos); siltosos: médio
(15 a 60 minutos): e, argilosos: podem levar horas.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação Unificada (SUCS)
Sistema Unificado de Classificação de Solos: Arthur
Casagrande (1942), para a construção de aeroportos.
Posteriormente: barragens, fundações, entre outras.
Adota a curva granulométrica e os limites de
consistência do solo.
Classificação Unificada
consistência do solo.
Solos com poucos finos: classificação feita de
acordo com a sua curva granulométrica; solos que
finos afetam o seu comportamento: classificação feita
de acordo com suas características de plasticidade.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação Unificada (SUCS)
Classifica-se com duas letras (origem inglesa):
prefixo - tipo, sufixo - granulometria e plasticidade.
Quatro maiores divisões do SUCS:
(1) - Solos grossos (pedregulho - G, e areia - S),
(2) - Solos finos (silte - M, e argila - C),
Classificação Unificada
(2) - Solos finos (silte - M, e argila - C),
(3) - Solos orgânicos (O),
(4) - Turfa (Pt).
A classificação é realizada na fração de solo que
passa na peneira 75mm, anotando-se a quantidade de
material eventualmente retida nesta peneira.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
SUCS  Solos Grossos
Pedregulhos: > 50% da fração grossa retida na
peneira 4 (4,75mm). Areias: < 50% retido na peneira 4.
Grupos: dividido em 4 subgrupos (depende da curva
granulométrica ou da natureza da fração fina).
1) Limpo de finos, bem graduado w, (SW e GW);
Classificação Unificada
1) Limpo de finos, bem graduado w, (SW e GW);
2) Limpo de finos, mal graduado P, (SP e GP);
3) Quantidades apreciáveis de finos, não plásticos,
M, (GM e SM);
4) Finos presentes, plásticos C, (GC ou SC).
Obs.: finos entre 5 e 12% nomenclaturas duplas, como
GW-GM, SP-SC.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
SUCS  Solos Grossos
Solos SW e GW: Altos valores de g, baixa
porosidade, maior resistência, menos deformável.
Pedregulhos: CNU > 4. Areias: CNU > 6.
Cc: entre 1 e 3.
Solos GD e SD: máximo de 5 % de finos.
Classificação Unificada
Solos GD e SD: máximo de 5 % de finos.
Sedimentares.
Solos GM e SM: finos presentes (> 12 % *) afetam
as propriedades de engenharia: deformabilidade,
resistência cisalhamento, e permeabilidade.
Solos GC e SC: mais que 12% de finos com
comportamento predominante de argila.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
SUCS  Solos Grossos
Classificação Unificada
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
SUCS  Solos Finos
Finos: mais de 50 % passa da peneira #200 (0,075 mm).
Classificação: baseada apenas os limites de
plasticidade e liquidez do solo, plotados na forma da
carta de plasticidade de Casagrande.
Carta  agrupa os solos finos em diversos
Classificação Unificada
Carta  agrupa os solos finos em diversos
subgrupos (função de características de plasticidade).
Possui três divisores principais: Linha A (equação:
IP = 0,73.(wL - 20)), linha B (wL = 50%) e linha U
(IP=0,9.(wL - 8).
Subgrupos (CL, CH, ML e MH) são classificados de
acordo com a sua posição em relação às linhas A e B.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
SUCS  Solos Finos
Carta de plasticidade.
Classificação Unificada
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação da AASHTO
Bureau of Public Roads (1920): vias secundárias.
Estabilidade dos solos para pista ou em conjunto
com uma fina capa asfáltica.
Pode ser usada para aterros, subleitos, bases e
subbases de pavimentos flexíveis, etc.
Classificação AASHTO
subbases de pavimentos flexíveis, etc.
O sistema da AASHTO classifica o solo em oito
diferentes grupos:de A1 a A8 e diversos subgrupos.
Os solos dentro de cada grupo ou subgrupo são ainda
avaliados de acordo com o seu índice de grupo, o qual
é calculado por intermédio de uma fórmula empírica.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Solos dos grupos A1 ao A3
Solos grossos.
A1 bem graduados.
A3 areias mal graduadas, muito pouco finos.
A2  granulares (máx. 35% passando na peneira
200), possuem uma quantia significativa de finos.
Classificação AASHTO
200), possuem uma quantia significativa de finos.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Solos dos grupos A4 ao A8
Solos finos, materiais silto-argilosos.
Diferenciação entre grupos limites de Atterberg.
Solos altamente orgânicos (incluindo-se aí a turfa)
devem ser colocados no grupo A8.
Como no SUCS: classificação do A8 é visualmente.
Classificação AASHTO
Como no SUCS: classificação do A8 é visualmente.
O índice de grupo é utilizado para auxiliar na
classificação do solo. Ele é baseado na performance
de diversos solos, especialmente quando utilizados
como subleitos.
O índice de grupo é determinado utilizando-se a
equação apresentada adiante:
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Solos dos grupos A4 ao A7
F: percentagem de solo passando na peneira 200.
Grupos A-2-6 e A-2-7: índice de grupo determinado
utilizando-se somente o índice de plasticidade.
Classificação AASHTO
utilizando-se somente o índice de plasticidade.
Índices de grupo negativos: adotar um índice nulo.
Classificação da AASHTO: com os dados
necessários, seguir os passos indicados da figura, da
esquerda para a direita, e encontrar o grupo correto
por um processo de eliminação.
A classificação completa inclui o índice de grupo.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Tabela AASHTO
Classificação AASHTO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Tabela AASHTO
Classificação AASHTO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Standart Penetration Test (SPT) 
Avalia os estados de compacidade e consistência.
Areias e siltes arenosos: f (compacidade).
Argilas e siltes argilosos: f (consistência).
Classificação SPT
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação para os solos tropicais (MCT)
SUCS: não satisfatório para solos tropicais.
(Nogami e Vollibor,1961)  Classificação MCT,
mais apropriada, com ênfase em projetos de estradas.
2 grupos: comportamento laterítico e não laterítico.
MCT (Mini-Compacto-Tropical): ensaios realizados
Classificação MCT
MCT (Mini-Compacto-Tropical): ensaios realizados
com corpos de prova de dimensões reduzidas,
compactados dinamicamente e considerando também
a granulometria e propriedades pedológicas.
Parâmetros principais: ensaio mini-CBR (esforço de
penetração, absorção, expansão/contração, permeabilidade, perda
de massa por imersão, granulometria entre 2,00 e 0,075 mm).
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação para os solos tropicais (MCT)
Classificação MCT
Sete regiões. 
Solos comportamento 
não Laterítico: parte 
superior.
Cada região tem duas 
letras: N ou L indica o 
Gráfico para a classificação MCT.
letras: N ou L indica o 
comportamento não 
laterítico ou laterítico. 
Segunda letra 
(A,A',S',G') indica a 
fração granulométrica 
dominante. 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação para os solos tropicais (MCT)
A primeira variável usada como abscissa e
simbolizada por c' representa a inclinação do trecho
reto da curva Mini-MCV para 10 golpes e em
ordenadas estão colocados os valores e' calculados
pela equação empírica:
Classificação MCT
pela equação empírica:
d' : inclinação do ramo seco da curva de compactação para uma energia
correspondente a 12 golpes (aproximadamente igual à do Proctor Normal, 560
kJ/m³);
Pi : percentagem de perda de material por imersão.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Classificação para os solos tropicais (MCT)
Cálculo do c’:
Classificação MCT
O coeficiente c’ é a inclinação 
da curva de afundamento 
correspondente ao valor de correspondente ao valor de 
Mini-MCV = 10 (hipotética).
Para tal, seguindo-se as 
inclinações das outras curvas, 
interpola-se uma curva que 
passe pelo ponto de abscissa 
= 10 golpes e ordenada 2,0 
mm.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Outras classificações
Na literatura, observamos várias classificações,
como:
Classificação pedológica;
Classificação da movimentação de sedimentos;
Classificação TRB.
Classificação do solo
Classificação TRB.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO
Bibliografia
1. CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. Rio
de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1978. 219 p.
2. NOGUEIRA, J. B. BUENO. Mecânica dos solos. Gráfica 
EESC/USP. São Carlos, 1988.
Bibliografia
EESC/USP. São Carlos, 1988.
3. PINTO, C. S. Curso básico de mecânica dos solos. São 
Paulo: Oficina de Textos, 2002. 355p. 
4. Apostilas didáticas.