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Solos, assunto de Geologia.
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ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
6.1 Introdução
6.2 Definição
6.3 Formação do Solo
6.4 Fatores de Formação
6.5 Perfil do Solo
6.6 Caracterização e Propriedade dos Solos
6.7 Classificação dos Solos
ASSUNTO – Solos 6
ITEMIZAÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
6.1 INTRODUÇÃO
A abundância e a ampla ocorrência de solos fazem
com que estes materiais sejam considerados um
importante elemento na geologia de engenharia, tanto
para uso como materiais de construção, como também
para servir de suporte (fundação) para diferentes tipos
de obras de engenharia.
ASSUNTO – Solos 6
ROCHA
SOLO
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
Agronomia:
É um corpo natural, de constituintes minerais e
orgânicos diferenciados em horizontes de profundidade
variável, que diferem do material subjacente em
morfologia, propriedades físicas e constituição,
propriedades químicas, composição e em características
biológicas.
Um solo verdadeiro não pode se formar sem que haja no
material, a presença e decomposição de matéria orgânica.
6.2 DEFINIÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
Geologia:
“produto do intemperismo físico e químico de uma
rocha, seja ela ígnea, sedimentar ou metamórfica, situado
na parte superficial do manto de intemperismo.”
Geologia de Engenharia:
“todo material terroso encontrado na superfície da crosta
de origem inorgânica ou orgânica que é escavável por
meio de picareta, pá, escavadeira, etc., ou ainda que
perde sua resistência quando em contato
prolongado com a água.”
6.2 DEFINIÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
INTEMPERISMO
PROCESSOS
PEDOGENÉTICOS
(adição, remoção, transformação, remanejamentos mecânicos e transporte seletivo)
Rocha
Clima
Relevo
Organismos
Tempo
Físico
Químico
ROCHA
(MATERIAL DE ORIGEM)
SUBSTRATO PEDOGENÉTICO
Residual (eluvionar) ColuvionarAluvionar
TálusEólicos
DIFERENCIAÇÃO DE HORIZONTES
SOLO
O
A
B
C
R
6.3 FORMAÇÃO DO SOLO
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
ROCHA MATRIZ
O tipo da rocha e, especialmente, sua composição
mineralógica e química, além do estado original de
fraturamento, exercem um papel fundamental nas
características dos solos que serão formados.
O conteúdo mineral da rocha determina uma série de
propriedades dos solos.
Condicionam também a formação de argilominerais,
que transmitem ao solo importantes propriedades
geotécnicas.
6.4 FATORES DE FORMAÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
CLIMA
O clima, por seus componentes: precipitação,
temperatura, vento, umidade e suas variações, constitui
o fator que desempenha maior atividade no processo de
formação dos solos.
6.4 FATORES DE FORMAÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
RELEVO
A topografia modifica o perfil do solo facilitando a
absorção e retenção de água (facilita o intemperismo) e
influenciando no grau de remoção de partículas do solo
( facilita a erosão).
O relevo é um fator que pode influenciar bastante a
profundidade dos solos. Assim, a sua profundidade
aumenta quando diminui a declividade.
6.4 FATORES DE FORMAÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
TEMPO
O tempo é o espaço necessário para que a rocha
decomposta passe a agir como solo. Supõe-se que
quanto maior o número de horizontes e quanto mais
desenvolvidos forem, mais maduro será o solo,
O tempo é uma variável dependente do clima, do
relevo, da atividade biológica e da natureza do material
primitivo, o que vem tornar difícil o estabelecimento de
um tempo médio necessário para a formação de um
solo amadurecido.
6.4 FATORES DE FORMAÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
BIOSFERA
A ação dos organismos se faz sentir no processo de
formação dos solos antes e, principalmente, após a
acumulação dos detritos minerais provenientes do
intemperismo da rocha.
6.4 FATORES DE FORMAÇÃO
ASSUNTO – Solos 6
Engenharia Horizontes Pedológicos
1ªTRANSPORTADO
OU NÃO
SOLO ORGÂNICO
Horizonte Orgânico (O) – formado na parte superior dos solos minerais. É
dominado por matéria orgânica fresca ou parcialmente decomposta.
Contém mais de 30% de matéria orgânica quando a fração mineral possuir
mais de 50% de argila ou mais de 20% de matéria orgânica quando for
arenosa. Camada de acumulação de restos orgânicos.
Horizonte A – Apresenta alto teor de matéria orgânica profundamente
misturada com matéria mineral, usualmente de coloração escura. Perdeu
argila, ferro ou alumínio, dando como resultado concentrações de
quartzo e outros minerais resistentes. É um horizonte do solo de máxima
atividade biológica e que mais está sujeito às variações de temperatura e
umidade.
SOLO
RESIDUAL MADURO
(Laterítico)
Horizonte B – É caracterizado pelo acúmulo de argila, ferro ou alumínio,
com algo de matéria orgânica, é denominado de horizonte de acúmulo.
NÃO
TRANSPORTADO
SOLO
RESIDUAL
JOVEM (Solo Saprolítico)
Horizonte C – É a camada inconsolidada com pouca influência de
organismos e pouco afetada por processos pedogenéticos. Constitui o que
se denomina de material de origem dos solos, ou substrato
pedogenético. Geralmente, apresenta feições estruturais da rocha de
origem.
2ªTRANSIÇÃO
SOLO / ROCHA
(Saprolito)
Transição Solo/Rocha – É composto basicamente por blocos ou camadas
de rochas em vários estágios de alteração, com dimensões variáveis,
envolvidos por solo saprolítico.
3ª ROCHA SÃ
OU ALTERADA
Rocha - Camada de material consolidado, corresponde ao substrato
rochoso, constituído por rocha alterada ou sã.
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
1ª Categoria
Compreende o solo em geral e rochas em adiantado
estágio de decomposição, seixos com diâmetro máximo
de 15cm, qualquer que seja o teor de umidade,
compatíveis com a utilização de “scraper” rebocado ou
motorizado. Geralmente é limitado pela sondagem a
trado.
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
2ª Categoria
Rocha com resistência à penetração mecânica inferior
ao granito, blocos de pedra de volume inferior a 1 m³,
matacões e pedras de diâmetro médio superior a 15cm,
cuja extração se processa com o emprego de explosivo
ou uso combinado de explosivos, máquinas de
terraplenagem e ferramentas manuais comuns.
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
3ª Categoria
Rocha com resistência à penetração mecânica superior
ou igual a do granito e blocos de rocha de volume igual
ou superior a 1 m³, cuja extração ou redução, para
tornar possível o carregamento, se processam com o
emprego contínuo de explosivo.
6.5 PERFIL DE SOLO
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOS
• Não se pode aplicar aos solos leis de uso
corrente em projetos que envolvem materiais mais
definidos (concreto e aço);
• Solos se apresentam na natureza em depósitos
heterogêneos;
• Solos são compostos por um conjunto de
partículas sólidas, com água e ar nos espaços
vazios;
• O comportamento do solo depende da
quantidade relativa de cada uma das três fases.
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOS
mineralogia
tamanho das partículas
quantidade de água nos poros
MUITAS POSSIBILIDADES ...
...DIVERSIDADE DE SOLOS
...DIVERSIDADE DE COMPORTAMENTOS NA ENGENHARIA
ASSUNTO – Solos 6
Caulinita Ilita
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSMineralogia
Quartzo
ASSUNTO – Solos 6
V Vv Vg Pg P
Va Pa
Vs Ps
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSRelação entre as Fases
h (%) = Pa / Ps
γs (kN/m³) = Ps / V
n (%) = Vv / V
e = Vv / Vs
S (%) = Va / Vv
h – 10 a 40%
γs – 27 kN/m³
γn – 19 a 20 kN/m³
γn (kN/m³) = P / V
e – 0,5 a 1,5 (argilas orgânicas superiores a 3)
n – 30 a 70%
S – 0 a 100%
Peso específico – kN/m³Massa específica – g/cm³
X 9,81 m/s2Densidade - adimensional
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
• A primeira característica que diferencia os solos
é o tamanho das partículas (textura);
• A diversidade dos tamanhos é enorme;
• Para reconhecimento do tamanho dos grãos
utilizamos a análise granulométrica:
• peneiramento
• sedimentação
•A distribuição granulométrica é mais importante
para os solos granulares.
ASSUNTO – Solos 6
• Aplicações na Engenharia
Auxilia a “sentir” a textura do solo (que solo é
esse) e também será empregada na classificação
de solos.
Pode ser usada para definir a faixa
granulométrica especificada para filtro de um
dreno (para evitar a colmatação do mesmo)
Pode ser um critério de seleção de materiais de
enchimento e aterros de barragens, materiais
para sub-base e base de pavimentos e agregados
para concreto de CP e misturas asfálticas.
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
Peneiramento
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
Sedimentação
ASSUNTO – Solos 6
Bloco de rocha – Fragmentos de rocha transportados ou
não, com diâmetro superior a 1,0 m.
Matacão – fragmento de rocha transportado ou não,
comumente arredondado por intemperismo ou abrasão,
com uma dimensão compreendida entre 1,0 m e 25cm.
Pedra – fragmento de rocha transportado ou não, com
uma dimensão compreendida entre 25cm e 7,6cm.
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
ASSUNTO – Solos 6
Pedregulho – solos formados por minerais ou partículas
de rocha, com diâmetro compreendido entre 7,6cm e
4,8mm. Quando arredondados ou semi-arredondados, são
denominados cascalhos ou seixos.
Areia – solo não coesivo e não plástico formado por
minerais ou partículas de rochas com diâmetros
compreendidos entre 4,8mm e 0,05mm. As areias de
acordo com o diâmetro classificam-se em: areia fina (0,05
mm a 0,42 mm), areia média (0,42 mm a 2,00 mm) e areia grossa
(2,0mm a 4,8mm).
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
ASSUNTO – Solos 6
Silte – solo que apresenta baixo ou nenhuma
plasticidade, baixa resistência quando seco ao ar. É
formado por partículas com diâmetros compreendidos
entre 0,005 mm e 0,05 mm.
Argila – solo de graduação fina constituída por
partículas com dimensões menores que 0,005 mm.
Apresentam características marcantes de plasticidade;
quando suficientemente úmido, molda-se facilmente em
diferentes formas, quando seco, apresenta coesão
suficiente para construir torrões dificilmente
desagregáveis por pressão dos dedos.
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
4,8mm 0,05mm 0,005mm76mm
SedimentaçãoPeneiramento
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
ASSUNTO – Solos 6
Exempo: Bem graduada
mmD
efetivotamanhommD
9
) (02.0
60
10
45002.0
9
10
60
D
DC
deuniformidanãodeeCoeficient
nu
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas
CNU < 2 – Areias uniformes
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices 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.
•Só a distribuição granulométrica não caracteriza bem o
comportamento dos solos para a engenharia. A fração fina tem grande
importância neste comportamento;
• Para uma mesma percentagem da fração argila, o solo pode ter um
comportamento muito diferente, dependendo das características dos
minerais presentes;
• Estudo de minerais de argila é complexo
->forma mais simples->comportamento do solo na presença de água
• Limites de consistência se baseiam na constatação de que um solo
argiloso apresenta aspectos distintos conforme o teor de umidade.
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
Limite de Liquidez, LL
Estado Líquido
Limite de Plasticidade, LP
Estado Plástico
Limite de Contração, LC
Estado Semi-sólido
Estado SólidoSolo seco
Mistura fluida
solo-água
Te
or
de u
mid
ad
ecre
sce
nte
ASSUNTO – Solos 6
Materiais
• Solo passando na peneira No.40 (0,425
mm).
• Água destilada
Método de Casagrande
(ASTM D4318-95a)
• O Professor Casagrande
normatizou o ensaio e desenvolveu
o aparelho para determinação do
limite de liquidez.
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)
O Limite de Liquidez é o teor de umidade para
o qual a ranhura de solo se fecha com 25
golpes, no aparelho de Casagrande.
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)
ASSUNTO – Solos 6
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)
ASSUNTO – Solos 6
48
N
w
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)
ASSUNTO – Solos 6
49
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
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)
ASSUNTO – Solos 6
4.5 Típicos Valores dos Limites de Atterberg
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
VALORES TÍPICOS
ASSUNTO – Solos 6
(Skempton, 1953)
Argilas de atividade normal: 0,75 < A < 1,25
Argilas inativas: A < 0,75
Argilas ativas: A > 1.25
Elevada atividade:
• Expandem muito ao serem umedecidas
• Apresentam elevada contração quando secas
• Muito reativas (quimicamente)
mm0,002argila fração
(peso)argila fração%
IPA
6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência
ATIVIDADE
ASSUNTO – Solos 6
6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
• Estima o possível comportamento dos solos
com base em propriedades fáceis de determinar
em laboratório;
• Determina uma expressão que possa ser
entendida da mesma maneira por todos;
• Orienta o programa de investigações
geotécnicas;
• Primeira aproximação.
ASSUNTO – Solos 6
6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOSClassificação pela Origem
• Solos Residuais:
• Solo residual maduro;
• Solo residual jovem.
• Solos transportados:
• Solo coluvionar;
• Solo aluvionar;
• Solo eólico.
• Solos orgânicos (4 a 20% de matéria orgânica,
compressíveis e baixa capacidade de suporte)
• Solos lateríticos
ASSUNTO – Solos 6
6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOSClassificação Unificada
• Prof. Casagrande ... aeroportos ...barragens;
• Índices empregados:
• Composição granulométrica;
• Índices de Atterberg.
• Solos granulares (S – G):
• Curva granulométrica
• CNU
•Solos finos (C - M):
• Índices de Atterberg;
• Carta de plasticidade.
ASSUNTO – Solos 6
MMAAIIOORREESS
DDIIVVIISSÕÕEESS SSÍÍMMBBOOLLOO
DDOO GGRRUUPPOO NNOOMMEE DDOO
GGRRUUPPOO
Cascalhos limpos GGWW Cascalho bem graduado
SSOOLLOOSS
Cascalhos mais de 50%
com menos de 5% de finos GGPP Cascalho mal graduado
GGRROOSSSSOOSS de fração grosseira retida na
Cascalhos com finos mais de
GGMM
Cascalho siltoso
(mais de 50% retido
peneira nº4 (1) 12% de finos GGCC Cascalho argiloso
na peneira nº200 (2))
Areias mais de 50% da
Areias limpas com
SSWW Areia bem graduada
fração grosseira passando na
menos de 5% de finos SSPP Areia mal graduada
peneira nº4 Areias com finos
SSMM Areia siltosa
mais que 12% de finos
SSCC Areia argilosa
Siltes e Argilas
MMLL Silte
SSOOLLOOSS
Limite de Liquidez 50% ou menor
CCLL Argila não plástica
FFIINNOOSS
OOLL Argila orgânica Silte orgânico
(50% ou mais passando
Siltes e Argilas
MMHH Silte plástico
na peneira nº200) Limite de liquidez maior que 50%
CCHH Argila plástica
OOHH Argila orgânica Silte orgânico
Solos altamente orgânicos PPTT Turfa
(1) - abertura de 4,75mm Fonte: ASTM, 1983 (adaptado da ASTM D2487-85). (2) - abertura de 0,074mm
ASSUNTO – Solos 6
SSíímmbboolloo
ddoo
GGrruuppoo
PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee
qquuaannddoo
ccoommppaaccttaaddoo
RReessiissttêênncciiaa aaoo
cciissaallhhaammeennttoo
nnoo eessttaaddoo
ccoommppaaccttaaddoo ee
ssaattuurraaddoo
CCoommpprreessssiibbiillii--
ddaaddee nnoo
eessttaaddoo
ccoommppaaccttaaddoo ee
ssaattuurraaddoo
VVaalloorr
ccoommoo
FFuunnddaaççããoo
DDrreennaaggeemm
TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee
GGWW
Permeável
Excelente
Desprezível
Boa a
excelente
Excelente
Excelente
GGPP
Muito permeável
Boa
Desprezível
Boa a
excelente
Excelente
Boa
GGMM
Semipermeável a Impermeável
Boa
Desprezível
Boa a
excelente
Regular a
má
Boa
GGCC
Impermeável
Boa a regular
Muito Baixa
Boa a
excelente
Má
Boa
SSWW
Permeável
Excelente
Desprezível
Boa a
excelente
Excelente
Excelente
SSPP
Permeável
Boa
Muito baixa
Má a boa
Excelente
Regular
SSMM
Semipermeável a Impermeável
Boa
Baixa
Má a boa
Regular a
má
Regular
SSCC
Impermeável
Boa a Regular
Baixa
Má a boa
Má
Boa
Propriedades em Obras de Engenharia
ASSUNTO – Solos 6
SSíímmbboolloo
ddoo
GGrruuppoo
PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee
qquuaannddoo
ccoommppaaccttaaddoo
RReessiissttêênncciiaa aaoo
cciissaallhhaammeennttoo
nnoo eessttaaddoo
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CCoommpprreessssiibbiillii--
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ccoommppaaccttaaddoo ee
ssaattuurraaddoo
VVaalloorr
ccoommoo
FFuunnddaaççããoo
DDrreennaaggeemm
TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee
MMLL
Semipermeável a Impermeável
Regular
Média
Muito má
Regular a
má
Regular
CCLL
Impermeável
Regular
Média
Má a boa
Má
Boa a regular
OOLL
Semipermeável a Impermeável
Deficiente
Média
Má
Má
Regular
MMHH
Semipermeável a Impermeável
Regular a deficiente
Elevada
Má
Regular a
má
Deficiente
CCHH
Impermeável
Deficiente
Elevada
Regular a
má
Má
Deficiente
OOHH
Impermeável
Deficiente
Elevada
Muito má
Má
Deficiente
PPtt
-x-
-x-
-x-
-x-
-x-
-x-
Propriedades em Obras de Engenharia
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
6.8 EXERCÍCIOClassificação Unificada
1 2 3 4 5 6
Profundidade (m) 0 – 1,8 0 – 1,0 0,1 – 6,0 0,4 – 5,0 0,6 – 4,0 0,2 – 0,6
Umidade (%) - 15,0 10,7 7,8 11,2 12,0
% que
passa
#4 100 100 100 100 99 98
#10 98 100 99 97 98 96
#20 93 99 97 94 97 92
#40 40 98 92 87 95 82
#60 28 97 85 80 94 74
#100 3 90 72 64 91 68
#200 2 89 66 48 80 56
Silte (%) 2 31 18 18 50 20
Argila (%) - 55 35 21 20 32
LL NL 60 35 29 35 32
LP NP 24 20 18 30 20
Classe
Atividade
CNU
ASSUNTO – Solos 6
6.8 EXERCÍCIOClassificação Unificada
• Elaborar a curva granulométrica;
• Determinar o coeficiente de não uniformidade;
• Determinar a atividade da argila;
• Classificar o solo conforme o sistema Unificado
de Classificação de Solos (SUCS);
• Determinar com base no mapa geológico
possíveis riscos geotécnicos;
• Determinar as possíveis áreas de empréstimo.
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOSClassificação Unificada – Carta de Plasticidade
ASSUNTO – Solos 6
FFRRAAÇÇOOEESS
GGRROOSSSSAASS
BBLLOOCCOOSS Os blocos são elementos muito estáveis utilizados para terraplenagem e para estabilizar taludes (enrrocamentos). Devido ao seu tamanho e peso sua presença nos depósitos naturais do solo tendem a
melhorar a estabilidade em fundações. A angularidade
das partículas aumentam a estabilidade.
GG // SS O cascalho e a areia tem essencialmente as mesmas propriedades de engenharia ainda que em graus
diferentes.. São fáceis de compactar e pouco
afetadas pela umidade. Os cascalhos podem ser mais estáveis ao fluxo de água e mais resistentes a erosão e ao “piping” que as areias. As areis e cascalhos bem graduados são geralmente menos permeáveis e mais estáveis que aquelas mal graduadas (granulometria uniforme). A irregularidade das partículas faz aumentar
ligeiramente a estabilidade. A areia fina uniforme tem
características próxima ao silte, ou seja diminui sua permeabilidade e reduz a estabilidade com o aumento da umidade.
Componentes e Frações do Solo
ASSUNTO – Solos 6
FFRRAAÇÇOOEESS
FFIINNAASS
MM O silte é instável por sua própria natureza, particularmente quando aumenta a umidade, com tendência a fluir quando está
saturado. É relativamente impermeável, difícil de compactar,
facilmente erodível, sujeito ao “piping” e ebulição.
CC A característica marcante da argila é a coesão, que aumenta ao diminuir a umidade. A permeabilidade da argila é muito baixa,
é difícil de compactar no estado úmido e impossível de drenar
por métodos ordinários; compactada é resistente a erosão e ao
“piping”. Está submetida a expansão e contração com as
variações da umidade. As propriedades não dependem
somente do tamanho e forma, mas também por sua
composição mineralógica (tipo de argilo-mineral) e o meio
químico (capacidade de troca de cátions). Em geral, o argilo-
mineral montmorilonita tem um maior efeito sobre as
propriedades, sendo este efeito mínimo no caso da ilita e caulinita.
MMAATTÉÉRRIIAA
OORRGGÂÂNNIICCAA
OO A presença de matéria orgânica inclusive em quantidades moderadas faz aumentar a compressibilidade e reduz a estabilidade das frações finas dos solos. Podem decompor-se criando vazios. Os solos orgânicos não são adequados para uso em engenharia..
ASSUNTO – Solos 6
SSíímmbboolloo
ddoo
GGrruuppoo
PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee
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FFuunnddaaççããoo
DDrreennaaggeemm
TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee
GGWW
Permeável
Excelente
Desprezível
Boa a
excelente
Excelente
Excelente
GGPP
Muito permeável
Boa
Desprezível
Boa a
excelente
Excelente
Boa
GGMM
Semipermeável a Impermeável
Boa
Desprezível
Boa a
excelente
Regular a
má
Boa
GGCC
Impermeável
Boa a regular
Muito Baixa
Boa a
excelente
Má
Boa
SSWW
Permeável
Excelente
Desprezível
Boa a
excelente
Excelente
Excelente
SSPP
Permeável
Boa
Muito baixa
Má a boa
Excelente
Regular
SSMM
Semipermeável a Impermeável
Boa
Baixa
Má a boa
Regular a
má
Regular
SSCC
Impermeável
Boa a Regular
Baixa
Má a boa
Má
Boa
Propriedades em Obras de Engenharia
ASSUNTO – Solos 6
SSíímmbboolloo
ddoo
GGrruuppoo
PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee
qquuaannddoo
ccoommppaaccttaaddoo
RReessiissttêênncciiaa aaoo
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nnoo eessttaaddoo
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ccoommoo
FFuunnddaaççããoo
DDrreennaaggeemm
TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee
MMLL
Semipermeável a Impermeável
Regular
Média
Muito má
Regular a
má
Regular
CCLL
Impermeável
Regular
Média
Má a boa
Má
Boa a regular
OOLL
Semipermeável a Impermeável
Deficiente
Média
Má
Má
Regular
MMHH
Semipermeável a Impermeável
Regular a deficiente
Elevada
Má
Regular a
má
Deficiente
CCHH
Impermeável
Deficiente
Elevada
Regular a
má
Má
Deficiente
OOHH
Impermeável
Deficiente
Elevada
Muito má
Má
Deficiente
PPtt
-x-
-x-
-x-
-x-
-x-
-x-
Propriedades em Obras de Engenharia
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
ASSUNTO – Solos 6
4.4 Limite de Contração - LC
Definição do LC:
Teor de umidade abaixo do qual o solo não mais muda de
volume ao variar seu teor de umidade
SL
ASSUNTO – Solos 6
71
4.4 Limite de Contração - LC (Cont.)
(Das,
1998)
Volume de solo:
Vi
Massa de solo:
M1
Volume de Solo:
Vf
Massa do solo:
M2
)100)(()100(
(%)(%)
22
21w
fi
i
M
VV
M
MM
wwLC
ASSUNTO – Solos 6
72
4.4 Limite de Contração - LC (Cont.)• “Embora o limite de contração fosse bastante usado durante os anos 1920s, é
atualmente considerado como sujeito a elevada incerteza e portanto sua
determinação não é mais comum.”
• “Um dos maiores problemas do ensaio de limite de contração é que a magnitude
da contração depende não apenas do tamanho do grão mas também da estrutura
inicial do solo. O procedimento padrão consiste em iniciar o ensaio com um
teor de umidade próximo (mas inferior) ao LL. Entretanto, especialmente nas
argilas siltosas e arenosas, isto resulta em valores de LC superiores ao LP, o que
não tem sentido. Casagrande sugere que o teor inicial de umidade seja
ligeiramente maior do que o LP, se possível, mas reconhece-se que nesta
condição é difícil evitar a aprisionamento de bolhas de ar no solo moldados.”
(Holtz and Kovacs, 1981)
ASSUNTO – Solos 6
73
4.6 Índices•Indice de Plasticidade IP
Para descrever o intervalo de
teor de umidade em que um solo
é plástico
IP = LL – LPL
•Índice de Consistência IC
LC <0 (A), fratura frágil se cisalhado
0<LC<1 (B), sólido plástico se cisalhado
LC >1 (C), líquido viscoso se cisalhado
LL
Estado
Líquido
LP
Estado
Plástico
LC
Estado Semi-
sólido
Estado
Sólido
PI
A
B
C
umidade de teor o éw
LPLL
LPw
IP
LPwLC
ASSUNTO – Solos 6
1.2 Características(Holtz and Kovacs, 1981)
ASSUNTO – Solos 61 2 3 4 5 6
Profundidade (m) 0 – 1,8 0 – 1,0 0,1 – 6,0 0,4 – 5,0 0,6 – 4,0 0,2 – 0,6
Umidade (%) - 15,0 10,7 7,8 11,2 12,0
% que
passa
#4 100 100 100 100 99 98
#10 98 100 99 97 98 96
#20 93 99 97 94 97 92
#40 40 98 92 87 95 82
#60 28 97 85 80 94 74
#100 3 90 72 64 91 68
#200 2 89 66 48 80 56
Silte (%) 2 31 18 18 50 20
Argila (%) - 55 35 21 20 32
LL NL 60 35 29 35 32
LP NP 24 20 18 30 20
Símbolo da classe
Nome da classe
Atividade da argila
CNU