Slides Mecanica dos Solos

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introduçãoorigem e formação índices físicos

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  • Captulo 1 - IntroduoDepartamento de Engenharia Civil e AmbientalCentro de TecnologiaUniversidade Federal da ParabaCurso: Engenharia CivilDisciplina: Mecnica dos Solos I Professor: Dr. Celso Augusto Guimares Santoswww.ct.ufpb.br/~celso/solosCaptulo 2: Origem e FormaoCaptulo 3: Propriedades da PartculaCaptulo 4: ndices Fsicos

  • Captulo 1: Introduo Primeiros Estudos dos Solos: Egito, Babilnia, China, etc. Grandes acidentes (Sc. XIX): Panam, EUA, Sucia e Alemanha A Mecnica dos Solos (1925) Outras Cincias da Terra: Mineralogia, Petrologia, Geologia Estrutural ou Tectnica, Geomorfologia, Geofsica, Pedologia, Mecnica das Rochas, Hidrologia e Meteorologia. Geotcnica: Combina uma geologia, mais observada do ponto de vista fsico, e uma Mecnica dos Solos, mais ligada aos problemas geolgicos. Definio a aplicao das leis da mecnica e da hidrulica aos problemas de engenharia relacionados com os sedimentos.*/17

  • Captulo 2: Origem e Formao Origem e Formao dos Solos: intemperismo das rochas Pedologia: Cincia que estuda as camadas da crosta Tipos: Solos Residuais, Sedimentares e Orgnicos Composio Qumica e Mineralgica Grossos: silicatos, xidos, carbonatos e sulfatos Finos: caolinitas, montmorilonitas e ilitas (Silcio - Si e Alumnio - Al)*/17

  • Captulo 2: Minerais Arglicos++ons no permutveisons permutveisIlitasCaolinitasMontmorilonitasSiAl*/17

  • Captulo 2: Origem e Formao Superfcie Especifica: soma das superfcies na unidade de volume.

    Para o caso de uma partcula esfrica:*/17

  • Captulo 2: Origem e FormaoSuperfcie Especifica: Para os minerais arglicos: Caolinita:8 m2/g Ilita:80 m2/g Montmorilonita:800 m2/g*/17

    ArestaVolumeTotal (cm)N. de cubosrea Total(cm)SuperfcieEspecfica (s)(cm/cm)1 cm1 mm = 10-1 cm0,1 mm = 10-2 cm0,01 mm = 10-3 cm0,001 mm = 10-4 cm11111110310610910126606006.00060.0006 1006 1016 1026 1036 104

  • Captulo 3: Propriedades da Partcula Natureza Peso Especifico das Partculas: gg = Ps/ Vs Densidade relativa: d = gg / ga (quartzo: d = 2,67) Forma das Partculas Arredondadas Lamelares Fibrilares Atividade da Superfcie dos Solos Finos: A = IP / % 1,25: ativas Bentonitas: Argilas ultra-finas Tixotropia: Amassando e repousando a frao fina, a massa adquire, com o tempo, maior coeso.*/17

  • 3-7 Granolometria*/17

  • Captulo 3: Propriedades da Partcula Granulometria Pedregulho: 76 e 4,8 mm Areia: 4,8 e 0,05 mm Silte: 0,05 e 0,005 mm Argilas: < 0,005 mm Curva Granulomtrica: Bem graduado, uniforme, grad. aberta Dimetro Efetivo: d10 Coeficiente de Uniformidade: Cu = d60/d10 Muito uniforme: Cu < 5 Uniformidade media: 5 < Cu < 15 Desuniforme: Cu > 15 Coeficiente de Curvatura: Cc = d302/(d60 d10)*/17

  • Captulo 3: Propriedades da Partcula Peneiras 200, 140, 120, 100, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 7, 6, 5, 3/16. Para solos finos (< 0,074 mm): Sedimentao Equivalente de Areia: EA = h/H Classificao Trilinear dos SoloshH*/17

  • Classificao Trilinear dos Solos*/17

  • Captulo 3: Propriedades da Partcula Correo Granulomtrica Processo Algbrico Processo do tringulo Construo grfica de Rothfuchs*/17

  • Captulo 3: Correo Granulomtrica

    De imediato estabelecem-se as seguintes equaes:X1a1 + X2a2 + X3a3 = AX1b1 + X2b2 + X3b3 = BX1 + X2 + X3 = 1Resolvido o sistema por elas formado, obtm-se os valores:X1 = (a2 a3) (B b3) (A a3) (b2 b3) (a2 a3) (b1 b3) (a1 a3) (b2 b3)X2 = B b3 X1(b1 b3) b2 b3X3 = 1 (X1 + X2)os quais permitiro dosar a mistura para que ela contenha as porcentagens A, B, e C, desejadas. */17

  • Captulo 3: Correo Granulomtrica

    A ...................... 100 x y B....................... 100 y (1 x) C....................... 100 (1 y) Total................. 100%*/17

  • Captulo 3: Correo Granulomtrica

    100

    50

    0Peneiras0Mat. AMat. CMat. B*/17

  • Captulo 4: ndices Fsicos Elementos Constituintes de um Solo 3 Fases: Slida, Liquida e Gasosa gua: De constituio, adesiva ou adsorvida,livre, higroscpica, capilar. Vt = Vs + Vv ou Vt = Vs + Va + Var Pt = Ps + Pa Umidade: h = Pa/Ps Peso Especifico Aparente de um Solo (h 0): g = Pt / Vt Peso Especifico Aparente de um Solo Seco (h = 0): gs = Ps / Vt ou gs = g / (1 + h) ndice de vazios: e = Vv / Vs Grau de Compacidade: GC = (emax enat)/(emax emin)*/17

  • Captulo 4: ndices Fsicos ou em funo de gs: GC = (gnat gmin)/(gmax gmin) (gmax/gnat) Porosidade: n = Vv / Vt ou n = e / (1 + e) ou e = n/(1-n) Grau de Saturao: S = Va / Vv h = eS/d Para saturao (S = 1): e = hd Grau de Aerao: A = Var/Vv ou A = 1 S Peso Especfico de um Solo Saturado: gsat = (d + e)/(1 + e)ga Peso Especfico de um Solo Submerso: gsub = (d 1)/(1 + e)ga ou simplesmente gsub = gsat 1*/17

  • Ensaio de Sedimentao

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