Aula 03.1 Propriedades Fisicas Dos Solos

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS

PROF. ESP. DIEGO FERREIRA MARÇO/2015

TAMANHO DAS PARTÍCULAS

A descrição do tamanho das partículas é feita citando a sua dimensão ou utilizando nomes conferidos a certas faixas de variação de tamanhos.

TAMANHO DAS PARTÍCULAS

TAMANHO DAS PARTÍCULAS

Identificação Visual e Táctil dos Solos

•Sensação ao tato

•Plasticidade

•Resistência do solo seco

•Mobilidade da água intersticial

•Dispersão em água

Identificação Visual e Táctil dos Solos

Estrutura do solo

Estrutura de um solo é o arranjo ou configuração das suas partículas sólidas no espaço. A destruição da estrutura do solo é chamada de amolgamento.

1 Estrutura Granular Simples É observada nas areias e pedregulhos. Conforme são agrupadas as partículas, a estrutura pode ser mais densa ou mais solta (fofa), o que é definido pelo grau de compacidade ou compacidade relativa.

2 Estrutura Alveolar É observada nos siltes mais finos e em algumas areias. Um grão que cai sobre o sedimento já formado ficará na posição em que se der o primeiro contato. A disposição observada se dá em forma de arcos.

Estrutura do solo

3 Estrutura Floculenta Ocorre em solos cujas partículas são muito pequenas (argilosos). As partículas são dispostas na forma de arcos que formam outros arcos.

4 Estrutura em Esqueleto É observada em solos onde ocorrem grãos finos e grãos mais grossos. Os grãos mais grossos formam um tipo de esqueleto, cujos interstícios são preenchidos parcialmente por uma estrutura de grãos mais finos.

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

A presença de água nos solos finos pode afetar significativamente o comportamento de engenharia, portanto, são necessários índices de referência que evidenciem esses efeitos.

A plasticidade é um estado de consistência circunstancial, que depende da quantidade de água presente no solo e que pode ser definida como a propriedade que o solo tem de se deixar moldar.

Limites de Consistência - Limites de Atterberg - (1911) Atterberg - trabalho com indústria cerâmica, necessidade da definição dos limites de maior e menor plasticidade das argilas.

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Comportamento tensão-deformação Corpo elástico - quando recupera a forma e o volume primitivos ao cessar a ação das forças externas que o deformaram. Exemplo: aço doce Corpo plástico - quando não recupera seu estado original ao cessar a ação deformante. Exemplo: chumbo

Solo: comportamento elasto-plástico.

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Limite de Liquidez (LL)

É a quantidade de umidade do solo no qual o solo muda do estado líquido para o estado plástico, ou seja, perde a sua capacidade de fluir.

Método de Casagrande

(ASTM D4318-95a)

NBR 6459 / 84 (ABNT) – Determinação do Limite de Liquidez

O Professor Casagrande normatizou o ensaio e desenvolveu o aparelho para determinação do limite de liquidez.

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

N

w

A determinação pode ser feita conhecendo-se apenas um ponto através da fórmula (U.S. Federal Highway Administration):

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Limite de Plasticidade (LP)

(Holtz and Kovacs, 1981)

O limite de plasticidade, LP, é o teor de umidade no qual um cilindro de solo com 3,2 mm de diâmetro começa a trincar quando moldado.

ASTM D4318-95a, BS1377: Part 2:1990:5.3

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Limite de Contração (LC) ABNT/NBR 7183/82

Teor de umidade abaixo do qual o solo não mais muda de volume ao variar seu teor de umidade

(Das, 1998)

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Índice de Plasticidade (IP)

IP = LL - LP

É muito útil para a classificação dos solos finos. A argila é mais compressível quanto maior for o IP. Segundo Jenkins:

ARGILAS: Fracamente plásticas: 1 < IP < 7 Medianamente plásticas: 7 < IP < 15 Altamente plásticas: IP > 15

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Índice de consistência - "Liquidity" (IL)

É o índice que dá a proporção de umidade natural na amostra de solo.

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Atividade

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA

Grau de Compacidade ou Compacidade Relativa

CR =

emax-enat

emax-emin

A compacidade é uma propriedade física das areias e é expressa pela relação entre o índice de vazios em que ela se encontra e os valores máximo e mínimo que ela pode atingir.

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

1. Classificação das areias segundo a Compacidade Relativa

Classificação CR

fofa abaixo de 0,33

de compacidade média entre 0,33 e 0,66

compacta acima de 0,66

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

2. Classificação das argilas segundo a resistência à compressão

Consistência Resistência (kPa)

muito mole < 25

mole 50

média 100

rija 200

muito rija 400

dura > 400

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

3. Classificação das argilas segundo a umidade

Consistência IC

mole <0,5

média 0,75

rija 1,0

dura > 1,0

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

4. Classificação das argilas segundo a sensitividade

Consistência Sensitividade

insensitiva < 1,0

baixa sensitividade 2,0

média sensitividade 4,0

sensitiva 8,0

ultra sensitiva > 8,0

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

5. Classificação do solo Segundo a Textura

A designação baseia-se nas quantidades percentuais (em peso) das frações presentes no solo, a partir de 10 %, possibilitando as seguintes combinações:

Caso os percentuais sejam iguais, adota-se a seguinte ordenação: 1º) argila, 2º) areia e 3º) silte. Quando a fração comparecer com menos de 5 %, usa-se o termo “com vestígios de...” e se estiver entre 5 e 10 %, usa-se “com pouco ...”.

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

5. Classificação do solo Segundo a Textura

Se a presença de pedregulho for de 10 a 30 %, acrescenta-se “com pedregulho”; além disto, acrescenta-se “com muito pedregulho”. Obs.: A NBR 7250 da ABNT recomenda que não se utilize nomenclatura onde aparecem mais do que duas frações (por exemplo: argila silto-arenosa). Porém, quando for o caso, pode-se acrescentar “com pedregulhos”.

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

6. Sistema Unificado de Classificação dos Solos

Outro sistema de classificação bastante utilizado é o Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS). Nele é utilizada a Carta de Plasticidade para classificação dos finos. A simbologia utilizada é a seguinte:

•G Pedregulho (gravel) •S Areia (sand) •C Argila (clay) •W Bem graduado (well graded) •P Mal graduado (poorly graded) •M Silte (mo) •O Organico (Organic) •L Baixa compressibilidade (low) •H Alta compressibilidade (high) •Pt Turfa (peat)

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

6. Sistema Unificado de Classificação dos Solos

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

6. Sistema Unificado de Classificação dos Solos

CLASSIFICAÇÃO DO SOLOS

EXERCÍCIO:

Classifique o solo pelo SUCS: Retido na peneira nº10=30%; passa na #200=20%; da fração fina, LL=40% e LP=25%.