2 Caracterização dos solos Slides

UFRN – Mecânica dos Solos

Caracterização dos Solos

• Composição granulométrica;

• Plasticidade;

• Consistência;

• Cor;

• Cheiro;

• Presença de substâncias orgânicas.


Composição granulométrica

• Pedregulhos

• Areias

• Siltes

• Argilas





• Diâmetro efetivo

• Coeficiente de não uniformidade

• Coeficiente de curvatura


Limites de consistência

• Limite de liquidez - LL

• Limite de plasticidade - LP

• Limite de contração - LC

• IP = LL – LP

• IP<7: Solos pouco plástico

• IP: 7 a 15 – Solos medianamente plásticos

• IP>15: Solos muito plásticos


Limites de consistência – Atividade da fração argilosa

Argilade

IPI A

%=

Classificação IA

Atividade baixa < 0,75

Atividade

média

0,75 a 1,25

Atividade alta > 1,25


Consistência dos Solos

• Alguns solos finos, dependendo do seu teor de umidade, apresentam uma característica plástica, ou seja, podem ser modelados sem se desintegrar.

• A plasticidade de um solo é devida à água adsorvida pelas partículas de argilo-minerais ou materiais orgânicos presentes no solo.

• No início do século passado, Atterberg desenvolveu um método para descrever a consistência dos solos finos em função do seu teor de umidade.


Consistência dos Solos

• Quando o teor de umidade é

muito baixo, o solo se comporta

como um sólido.

• Quando o teor de umidade é

muito alto, o solo pode fluir como

um líquido.


Consistência dos Solos: Limites de Atterberg

• Limite de liquidez (LL ou wL):

– O solo flui como um líquido quando w > LL

• Limite de plasticidade (LP ou wP):

– Menor teor de umidade para o qual o solo ainda é plástico

• Limite de contração (LC ou wS):

– Para w < LC, o solo não apresenta variação de volume durante a secagem


Limite de Liquidez

• O limite de liquidez LL é determinado com:

aparelho de Casagrande penetrômetro


Limite de Liquidez

• Aparelho de Casagrande

10 mm

10 mm

2 mm≈≈≈≈ 8 mm

10 mm quando levantado

concha de latão

vista lateral vista frontal

base de ebonite

pasta de solocinzel


O limite de liquidez (LL) é arbitrariamente definido como sendo o teor de umidade no qual uma ranhura trapezoidal padrão fecha-se após 25 golpes.

Limite de Liquidez

• Aparelho de Casagrande

1 2

3 4

ranhura fechada

13 mm


Acessórios Necessários

Calibração

Cinzel

Aparelho de Casagrande

Ranhura


Aparelho de Casagrande

35

40

45

50

55

10 20 30 40 50

número de golpes

w [%

]

Execução do Ensaio

• solo que passa #40

• 2 revoluções por segundo

• fechamento de 13mm na ranhura

• mínimo de 15 golpes, máximo de 40 golpes

• LL = w equivalente a 25 golpes

13mm


Penetrômetro

Execução do Ensaio

• ponta do cone deve tocar a superfície

• deixar o cone penetrar por 5 segundos

• leitura: mínimo de 15mm, máximo de 25mm

Cápsula com amostra

Preparação do solo

LL = w equivalente a 20mm de penetração


Penetrômetro

Critérios de aceitação das leituras

• 2 leituras

R1-R2 < 0,5 mm ⇒ R = (R1+R2)/2

0,5 ≤ R1-R2 ≤ 1,0 mm realizar R3

R1-R2 > 1,0 mm ⇒ Desprezar ponto

3 leituras

Ri-Rj < 1,0 mm ⇒ R = (R1+R2+R3)/3

Ri-Rj > 1,0 mm ⇒ Desprezar pontos

10

15

20

25

30

35

40

35 40 45 50 55 60 65 70w (%)

pe

ne

tra

çã

o (

mm

)


Limite de Plasticidade

Acessórios para o ensaio

Placa de vidro jateado

Gabarito de metal (3mm) para a comparação do diâmetro do molde de solo

Cápsulas para determinação das umidades


Limite de Plasticidade

Aparecimento das fissuras

Comparação com o gabarito

O ensaio será repetido, no

mínimo, 3 vezes e o LP ou wp

será a média das 3 umidades

obtidas


Limite de contração

• O limite de contração caracteriza o teor de umidade a partir do qual

o solo perde água sem variação de volume.

• Os limites de liquidez e de plasticidade são determinados

rotineiramente pelos laboratórios de mecânica dos solo.

• O limite de contração é raramente determinado.


Identificação dos solos no campo

• Os solos se apresentam na natureza constituídos de partículas de

vários tamanhos.

• Devem ser designados primeiramente pela fração predominante, seguido dos adjetivos correspondentes aos nomes das outras

frações presentes.

• Areia siltosa: indica um solo que é predominantemente arenoso,

mas contém uma certa quantidade de silte.

• Argila arenosa: é um solo que apresenta as propriedades da argila,

mas contém uma quantidade apreciável de areia.

• Caso um determinado tipo de solo apresente quantidade apreciável de matéria orgânica, deve ser registrada a presença desta. Ex.: argila arenosa com matéria orgânica.


Testes para a identificação tátil –visual no campo

• Sensação ao tato: esfrega-se uma porção de solos na mão buscando sentir sua aspereza. As areias são bastante áspera ao tato e as argilas dão uma sensação de farinha, quando secas, ou

de sabão quando úmidas.

• Plasticidade: tenta-se moldar pequenos cilindros de solo úmido e, em seguida, tenta-se deformá-lo. As argilas são bastante moldáveis, enquanto que as areias e normalmente também os siltes não são moldáveis.


Testes para a identificação tátil –visual no campo

• Resistência do solo seco: os torrões de argila apresentam elevada resistência quando se tenta desagregá-los entre os dedos. Os siltes apresentam alguma resistência, enquanto que as

areias, quando puras nem formam torrões.

• Dispersão em água: coloca-se uma amostra de solo seco e desagregado em uma proveta e em seguida água. As areias depositam-se rapidamente, enquanto que as argilas deixam a água turva e demoram muito tempo para sedimentar.


Tipos de solos Procedimentos e Características

Areias grossas e pedregulhos Identificados visualmente.

Areias e solos arenosos Tato – áspero, observação visual incoerente.

Areias finas, siltes, areias siltosas, ou pouco argilosas.

Tato – pequena resistência do torrão seco (esfarela facilmente), torrão seco desagrega facilmente quando submerso; dispersão em água – sedimenta rápido e a água fica turva por pouco tempo.

Argilas e solos argilosos (com pouca areia ou silte)

Tato – quando úmidos dão a sensação de sabão e quando secos, sensação de farinha; torrão seco bastante resistente e não desagrega quando submerso; apresenta plasticidade.

Solos orgânicos e turfosos Cor escura (cinza, marrom ou preto). Partículas fibrosas, cheiro característico de matéria orgânica em decomposição. Infamáveis quando secos e de pouca a média plasticidade.

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