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Mecânica dos Solos AULA 08 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS / AASTHO /QUANTO A ORIGEM / MCT) ENGENHARIA CIVIL Profª Drª Nágilla Huerb de Azevedo nagilla.azevedo@estacio.br ENGENHARIA CIVIL Introdução • Assim como em outras ciências, é interessante na mecânica dos solos classificar os solos em agrupamentos cujos integrantes possuam as mesmas características. • A classificação na geotecnia utiliza em geral, para o agrupamento dos solos, parâmetros físicos como: origem, formação, constituição, granulometria, índices de Atterberg, etc. • Um sistema de classificação dos solos deve seguir alguns preceitos: Ser simples, facilmente memorizável e permitir uma rápida determinação do grupo a que o solo pertence; Ser flexível, para tornar-se geral ou particular, quando o caso exigir; Ser capaz de permitir uma expansão a posteriori, criando subdivisões. ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos (SUCS) • Elaborado pelo Engenheiro Geotécnico Prof. Arthur Casagrande, e baseia-se somente na distribuição granulométrica dos solos complementada por características peculiares de comportamento. • Nesse sistema, os solos são classificados por meio da associação de duas letras, em que a primeira representa a classe granulométrica do solo e a segunda corresponde a sua característica de comportamento. Turfa: solos altamente orgânicos, geralmente fibrilares e muito compressíveis. ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos • A metodologia utilizada para a classificação dos solos pelo sistema unificado preconiza, em primeiro passo, a realização de uma análise granulométrica. No resultado da análise granulométrica dos solos, é observado o percentual retido na peneira n˚200 (0,075mm). Como se sabe, essa peneira é tida na mecânica dos solos como o divisor entre os solos granulares e os solos finos. • Porcentagem passante menor de 50%: o solo é classificado como granular podendo ser representado pelas letras G (pedregulho) ou S (areia); • Porcentagem passante maior de 50%: o solo é classificado como fino podendo ser representado pelas letras M (silte), C (argila) ou O (solo orgânico). ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos • Após realizada a fase inicial de classificação, que definirá a primeira letra da terminologia de classificação do solo, os solos seguem para a segunda fase. • Para os solos classificados no agrupamento granulométrico dos solos granulares: Teor de finos < 5%: os solos serão subclassificados de acordo com as propriedades de distribuição granulométrica como bem graduados (W) ou mal graduados (P). Bem graduado (W): Para pedregulho (G): Cu > 4 e 1 < CC < 3 (GW) / Cu < 4 ou 1 > CC > 3 (GP) Para areia (S): Cu > 6 e 1 < CC < 3 (SW) / Cu < 6 ou 1 > CC > 3 (SP) ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos *CNU = CU ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos Teor de finos 5% a 12%: deverá ser representado por um símbolo duplo: primeiro o do solo grosso (GW, GP, SW, SP), seguido pelo que descreve a fração fina. Aqueles com fração fina silte são GM ou SM Se os finos contêm argilas plásticas, os solos são GC ou SC Se o finos são orgânicos, acrescentar “com finos orgânicos” Se em pedregulho a areia > 15%, acrescentar “com areia” Se em areia o pedregulho > 15%, acrescentar “com pedregulho” Ex: GW – GM: pedregulho bem graduado com silte / SP – SC: areia mal graduada com argila ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos Teor de finos > 12%: suas propriedades devem ser levadas em conta na classificação. Como a fração fina nos solos pode ter influência no comportamento do solo, os pedregulhos e areias têm outras duas subdivisões. Utiliza-se a CARTA DE PLASTICIDADE. Ex: GC, SC, GM ou SM (pedregulho argiloso, areia argilosa, pedregulho siltoso, etc) ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos • Para os solos classificados no agrupamento granulométrico dos solos finos: Se a fração fina é predominante, a classificação é feita pelo índice de consistência (IC). CARTA DE PLASTICIDADE: Solos de comportamento argiloso – acima da linha A Solos orgânicos e siltoso – abaixo da linha A Característica complementar dos solos finos: Baixa compressibilidade (LL < 50): ML, CL E OL Alta compressibilidade (LL > 50): MH, CH, OH ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos *wL = LL • A linha A é uma fronteira arbitrária entre argila orgânica (CL e CH) que estão acima desta linha e os siltes inorgânicos e argilas inorgânicas (ML, MH, OL e OH) que estão abaixo. • As argilas e siltes são divididos naqueles de alta e baixa compressibilidade de acordo com o LL, solos com LL > 50% são classificados como de alta compressibilidade (MH, CH). • A linha B delimita o comportamento de compressibilidade do solo LL > 50% alta compressibilidade, LL < 50% baixa compressibilidade. ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos *wL = LL ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos Índices próximos das linhas A ou B ( ou sobre a faixa de IP 4 a 7), consistem em classificações intermediárias e as duas classificações são apresentadas. Ex: CL-CH. CL ou ML ou OL ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos PARA A CLASSIFICAÇÃO PELA SUCS É NECESSÁRIO: • Porcentagem de pedregulho – fração que passa 76,2mm e fica retido em 4,75mm • Porcentagem de areia – fração que passa 4,75mm e fica retido na 0,075mm • Porcentagem de silte e argila – fração mais fina que passa 0,075mm • Coeficiente de uniformidade (Cu) e o coeficiente de curvatura (CC) • Limite de liquidez e índice de plasticidade da do solo ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos EXEMPLO: Com os dados a seguir, classifique os solos A e B por meio do SUCS. Solo A: LL = 30%, LP = 22% Solo B: LL = 26% e LP = 20% R – Solo A = SW – SC Solo B = CL / ML / OL ENGENHARIA CIVIL Sistema unificado de classificação dos solos ENGENHARIA CIVIL Sistema rodoviário de classificação dos solos (AASTHO) • Esse sistema foi desenvolvido com o propósito de classificar os tipos de solo para utilizar na engenharia de estradas. • Tem como principais critérios de agrupamento das classes dos solos as características granulares e os limites de Atterberg. • Da mesma forma que o sistema anterior, esse também baseia-se no resultado da análise granulométrica do solo, em especial a porcentagem fracionada pela peneira n˚200 (0,075mm). • A diferença é que nesse sistema é considerado como solo granular aquele que tem menos de 35% passando nesta peneira (0,075mm). ENGENHARIA CIVIL Sistema rodoviário de classificação dos solos • A classificação rodoviária é classificado em sete grupo principais, e é distribuída da seguinte forma: Grupos A-1, A-2 e A-3 (solos granulares): solos que possuem uma porcentagem passante na peneira n˚200 de no mínimo 35%; Grupos A-4, A-5, A-6 e A-7 (solos finos): solos que possuem uma porcentagem passante na peneira n˚200 maior que 35%. ENGENHARIA CIVIL ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos quanto à origem Os solos podem ser classificados em 2 grandes grupos, Residuaise Sedimentares: • Solos residuais: são aqueles que se encontram na natureza, no próprio local em que se formaram. Podem ser subclassificados de acordo com seu grau de intemperização entre o solo residual jovem (saprolítico), solo residual maduro e rocha alterada. ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos quanto à origem Solos residuais • Solo residual maduro Superficial a um horizonte “poroso” ou “húmico” e que perdeu toda sua estrutura original da rocha-mãe. • Solo saprolítico (residual jovem) Solo que mantém a estrutura original da rocha-mãe, mas perdeu sua consistência / resistência de rocha. • Rocha alterada Horizontes com fraturas e regiões de menor resistência, existem grandes blocos de rocha original. ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos quanto à origem • Solos sedimentares ou transportados: são aqueles que foram levados aos seu atual local por um agente de transporte e lá depositado na natureza. São classificados de acordo com o agente de transporte, podem ser coluvionares, aluvionares, eólicos, drifts. Coluviar: formados por ação da gravidade Aluvionar: resultantes do carregamento pela água fluvial Eólico: transportados pelo vento Drifts: transportados por geleiras ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos tropicais (MCT) • As metodologias apresentadas até então foram desenvolvidas para solos temperados. • A classificação dos solos com uso da metodologia (MCT) – miniatura, compactada, tropical, foi desenvolvida com vista no estudo de solos tropicais. • Diferente das anteriores a classificação MCT, baseia-se na mensuração das propriedades mecânicas do solo. Para isso, são utilizados corpos de prova (CP) de solos compactados com dimensões reduzidas. • Através dessa metodologia, separa-se os solos tropicais em duas grandes classes: • Nogami e villibor (1980) Solos tropicais : LATERÍTICOS SAPROLÍTICOS OU NÃO LATERÍTICOS ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos tropicais (MCT) Solos lateríticos: São solos superficiais, típicos das partes bem drenadas das regiões tropicais úmidas, resultante de uma transformação da parte superior do subsolo pela atuação do intemperismo, e que possui grande concentração de hidróxidos de ferro e alumínio. Por isso, possuem cores: vermelho, amarelho, marrom e alaranjado. São encontrados em regiões de clima tropical, e ocorrem em grande parte do território brasileiro. ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos tropicais (MCT) • Solos de comportamento lateríticos: são representados pela terminologia “L”. E subclassificados em areia laterítica quartzosa (LA), solo arenoso laterítico (LA’) e solo argiloso laterítico (LG’) e solo argiloso laterítico (LG’). Em geral, os solos lateríticos podem ser superficiais (característico de regiões tropicais, úmidas e bem drenadas), residuais e ricos em argilominerais do tipo caulinita (contendo elevado teor de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio). Os solos lateríticos apresentam um comportamento desejável para a engenharia geotécnica após a compactação (elevada resistência mecânica, baixa permeabilidade e baixa deformabilidade). ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos tropicais (MCT) • Solos de comportamento não lateríticos (saprolíticos): são representados pela terminologia “N”. E subclassificados em: Areias, siltes e misturas de areais e siltes com predominância de grãos de quartzo e/ou mica não laterítico (NA); Misturas de areias quartzosas com finos de comportamento não laterítico (NA’); Solo siltoso não laterítico (NS’); Solo argiloso não laterítico (NG’). O saprólito, em geral, é o resultado do intemperismo da rocha mantendo, de maneira nítida, a estrutura da rocha que lhe deu origem. Sua ocorrência dá-se nas camadas mais profundas do perfil do solo tropical. Os argilominerais presentes nos saprólitos de solos tropicais em sua maioria são montmorilonita, ilita e alguns minerais primários. Importante: Os argilominerais nestes solos NÃO se encontram recobertos por óxidos e hidróxidos de ferro e de alumínio. ENGENHARIA CIVIL Classificação dos solos tropicais (MCT) Solo saprolítico Solo laterítico ENGENHARIA CIVIL
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