Mecnica dos SolosClassificao dos Solos: 1) A Importncia da
classificao dos Solos
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A diversidade e a enorme diferena de comportamento apresentada
pelos diversos solos perante as solicitao de interesse da
engenharia levou ao seu natural agrupamento em conjuntos distintos,
aos quais podem ser atribudas algumas propriedades. Dessa tendncia
racional de organizao da experincia acumulada, surgiram os sistemas
de classificao dos solos. O objetivo da classificao dos solos, sob
o ponto de vista da engenharia o de poder estimar o provvel
comportamento do solo ou, pelo menos, o de orientar o programa de
investigaes necessrio para permitir a adequada anlise de um
problema. 2) Sistema Unificado de Classificao de Solos (SUCS). O
sistema foi desenvolvido pelo Professor A. Casagrande visando a
construo de pistas de pouso e decolagem de avies durante a 2 Guerra
Mundial. Posteriormente (1948) foi modificado pelo Prof.
Casagrande, o U.S. Bureau of Reclamation, e o U.S. Army Corps of
Engineers para estender seu emprego a barragens, fundaes e outras
construes. A sua grande vantagem reside no fato de ser um exame
visual e manual simples e poder permitir a classificao com eventual
colaborao da analise laboratorial. A Classificao Unificada dos
Solos e baseada no tamanho das partculas e suas quantidades, e nas
caractersticas da frao fina. Em linhas gerais, os solos so
classificados neste sistema em trs grandes grupos: a. SOLOS
GROSSOS: Aqueles cujo dimetro da maioria absoluta dos gros e maior
que 0,05 mm (mais que 50% em peso dos gros so retidos na peneira no
200);
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b. SOLOS FINOS: Aqueles cujo dimetro da maioria absoluta dos
gros e menor que 0,05 mm; c. TURFAS: Solos altamente orgnicos
geralmente fibrilares e extremamente compressveis. Neste sistema,
todos os solos so identificados pelo conjunto de duas letras, como
apresentado na tabela abaixo: A primeira letra indica o tipo
principal do solo e a segunda corresponde a dados complementares
dos solos. Ex: SW Areia bem graduada; CH Argila de alta
compressibilidade.
As vantagens do emprego do SUCS esto no exerccio da identificao
de campo, na adoo de uma simbologia que diz da natureza do solo, e
no valor prtico das indicaes que a classificao proporciona a vrios
ramos da engenharia de solos. Para a aplicao do SUCS fornece a
Tabela na outra pgina, a seguir, os mtodos de identificao de campo
e de laboratrio, e as caractersticas dos grupos de solos referentes
a estradas e aeroportos.
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Considere: A Baseado no material que passa pela peneira de 3
polegadas (75 mm). B Se amostra de campo contm raches, adicionar
com raches ao nome do grupo. C Pedregulhos com 5 a 12% de finos
requerem smbolos duplos: GW-GM pedregulho bem graduado com silte;
GW-GC pedregulho bem graduado com argila;
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Mecnica dos SolosGP-GM pedregulho de graduao pobre com silte;
GP-GC pedregulho de graduao pobre com argila
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D Areias com 5 a 12% de finos requerem smbolos duplos: SW-SM
areia bem graduada com silte; SW-SC areia bem graduada com argila;
SP-SM areia de graduao pobre com silte; SP-SC areia de graduao
pobre com argila E CNU = D60/D10 Cc = (D30)2/(D10 D60) F Se o solo
contm 15% ou mais de areia, adicionar com areia ao nome do grupo. G
Se os finos se classificam como CL ou ML, usar smbolos duplos
GC-GM, ou SC-SM. H Se os finos so orgnicos, adicionar com finos
orgnicos ao nome do grupo. I Se o solo contm 15% ou mais de
pedregulho, adicionar com pedregulho ao nome do grupo. J Se os
limites de Atterberg recaem sobre a rea hachurada, o solo uma
argila siltosa, CL-ML. K Se os solos contm de 15 a 29% de material
retido na #200, adicionar com areia ou com pedregulho, aquele que
for predominante. L Se os solos contm mais de 30% de material
retido na #200, predominantemente arenoso, adicionar arenoso ao
nome do grupo. M Se os solos contm mais de 30% de material retido
na #200, predominantemente pedregulhoso, adicionar pedregulhoso ao
nome do grupo. N IP 4 e recai sobre ou acima da linha A O IP < 4
e recai abaixo da linha A P IP recai sobre ou acima da linha A Q IP
recai abaixo da linha A CNU=Coeficiente de no uniformidade:
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CC=Coeficiente de curvatura:
CNU Quanto maior o CNU mais bem graduada a areia, valores
menores que 2 so chamadas de areias uniformes.
CC O coeficiente detecta melhor o formato da curva granulomtrica
e permite identificar eventuais descontinuidades ou concentrao
muito elevada de gros grossos no conjunto. Considera-se que o
material bem graduado quando o CC est entre 1 e 3. 2.1. GRFICO DE
PLASTICIDADE Idealizado pelo Prof. Artur Casagrande, e apresentado
Figura 17 abaixo, um diagrama cartesiano com limite de liquidez
(LL) em abcissas e o ndice de plasticidade (IP) em ordenadas, onde
traadas duas linhas, uma reta inclinada, chamada linha "A", e a
outra vertical com LL = 50. A linha "A" representa uma importante
fronteira emprica entre as argilas tipicamente sem matria orgnica
(CL e CH), em geral acima dessa linha; os solos plsticos contendo
colides orgnicos (OL e OH) ou solos siltosos sem matria orgnica (ML
e MH). A linha vertical LL = 50 separa os siltes e argilas, com
baixo LL (L), daqueles que tm LL alto (H).
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2.2 Descrio dos Solos de Granulometria Grossa Grupos GW e SW
Esses grupos compreendem solos bem graduados, com cascalho,
arenosos e sem muitos finos (menos de 5% passando na peneira 200).
A presena de material fino no alterna sensivelmente as
caractersticas da frao grossa, e no interfere tambm nas
caractersticas de drenagem. Se o solo contiver menos de 5% de finos
com plasticidade, ele dever ser submetido identificao de
laboratrio. Nas regies sujeitas a congelamento, o material no deve
conter mais de 3% de solo com dimetro menor que 0,02 mm. Grupos GP
e SP Solos mal graduados contendo cascalho e areia, sem muito finos
(menos de 5% passando na peneira normal n 200). Esses materiais
podem ser classificados como cascalhos uniformes (tambm chamados
macadames), areias uniformes, ou misturas no-uniformes de material
muito grosso, e areia muito fina, faltando partculas com tamanho
intermedirio. O ltimo subgrupo se obtm com freqncia em cavas de
emprstimos onde se misturam cascalho e areia proveniente de camadas
diferentes. Se a frao fina for plstica, sua plasticidade dever ser
medida, e o solo ser classificado de acordo com a identificao de
laboratrio. Grupos GM e SM Compreendem cascalhos ou areias com
maior quantidade de finos (mais de 12% passando na peneira 200). Os
solos contendo entre 5% e 12% de finos passando na peneira 200 so
considerados como limtrofes; so descritos em outros pargrafos mais
adiante. O IP e o LL da frao desses solos que passa na peneira n 40
devem identificar, no grfico de plasticidade, mais adiante
descrito, um ponto abaixo da linha "A". Alguns cascalhos e areias
desses grupos podem conter um cimento natural de boa liga, sendo
insignificantes as propriedades de expanso e de contrao do
material. A resistncia desses materiais secos decorre de pequena
quantidade de solo aglutinante, de cimentao de material calcrio ou
de xido de ferro. Em outros materiais
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desses grupos GM e SM, a frao fina podeser silte ou p-de-pedra
quase sem plasticidade, e a mistura seca no tem resistncia. Grupos
GC e SC Solos com cascalho, ou arenosos, com finos (mais de 12%
passando na peneira 200) cuja plasticidade pode ser baixa ou alta.
O IP e o LL devem identificar pontos acima da linha "A" no grfico
de plasticidade. No importa se o material bem ou mal graduado. A
plasticidade da frao aglomerante influi mais no comportamento de
solo do que sua composio granulomtrica. Os finos so argilosos. 2.3
Descrio dos Solos de Granulometria Fina Grupos ML e MH O smbolo M
(de m, limo) serve para indicar solos com predominncia de silte o
limo, solos micceos e solos diatomceos. Os smbolos L (de low,
baixo) e H (de high, alto) representam LL baixo ou alto, sendo
esses dois grupos separados por uma linha divisria arbitria no LL =
50. Esses solos so siltes arenosos ou argilosos, sem matria
orgnica, com plasticidade relativamente baixa. Incluem solos do
tipo loess e o p-de-pedra. Os solos micceos e diatomceos, em geral
no grupo MH, podem estender-se at o ML. O mesmo acontece com certas
argilas caolinticas ou ilticas de plasticidade relativamente baixa.
Grupo CL e CH O smbolo C (de clay) significa argila, e os smbolos L
(de low) e H (de high) significam, respectivamente, baixo e alto
LL. So essencialmente argilas sem matria orgnica. As de baixa
plasticidade (CL) so em geral magras, arenosas ou siltosas. As com
plasticidade mdia ou alta (CH) incluem argilas gordas, gumbos,
massaps, algumas argilas vulcnicas e a betonita. As argilas do
norte dos Estados Unidos tambm so classificadas nesses dois
grupos.
Grupos OL e OHProf: Jos Edson de Almeida Pgina 8
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So caracterizados pela presena de matria orgnica indicada pelo
smbolo O. Os siltes e as argilas orgnicas fazem parte desses dois
grupos. A faixa de plasticidade desses grupos corresponde dos
grupos ML e MH. 2.4 Descrio dos Solos Altamente Orgnicos Grupo Pt
(peat, turfa) So em geral muito compressveis e tm caractersticas
inadequadas para construo. Esto todos classificados no grupo Pt sem
subdivises, turfa, humos; solos pantanosos, com textura altamente
orgnica, so tpicos desse grupo. So componentes comuns nesses solos:
pedaos de folhas, capim, gravetos e outras substncias vegetais
fibrosas.
EX: Classifique os solos abaixo: Solo Peneira 04 Peneira 10
Peneira 40 Peneira 200 LL LP CNU CC Classificao SUCS A 85 78 65 52
47 24 3 2 B 95 80 60 55 61 41 7 1 C 50 35 25 10 35 15 5 2 D 60 32
25 15 28 20 6 0,5
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