AULA 3: O ESTADO DO SOLO - ÍNDICES FÍSICOS E

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1 AULA 3: O ESTADO DO SOLO - ÍNDICES FÍSICOS E IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS MECÂNICA DOS SOLOS Prof. Augusto Montor

2 ÍNDICES FÍSICOS UMIDADE (w) - % w = M água M seca. 100 w = M natural M s.estufa M s.estufa. 100 ÍNDICE DE VAZIOS (e) POROSIDADE (n) - % GRAU DE SATURAÇÃO (S) - % MASSA ESP. DOS SÓLIDOS (rs) g/cm³ MASSA ESP. NATURAL (rnat) g/cm³ MASSA ESP. APARENTE SECA (rd) g/cm³ MASSA ESP. DA ÁGUA (rw) g/cm³ e = V v V s e = V ar + V água V s n = V v V T. 100 n = V ar + V água V ar + V água + V S. 100 S = V água Vv. 100 S = V água V ar + V água ρs = M s V s ρnat = M T V T ρd = M s ρw = 1 V T g cm³

3 EXEMPLO 01: Calcular os índices físicos para um amostra de solo com as seguintes características: Volume = 500 cm³ Massa natural = 880 g Massa seca em estufa = 770,58 g Massa específica dos sólidos = 2,82 g/cm³

4 EXEMPLO 02: Calcular os índices físicos para um amostra de solo com as seguintes características: rs = 2,88 g/cm³ rnat = 1,93 g/cm³ w = 14,56%

5 2.1 Índices físicos LIMITES DE VARIAÇÃO ÍNDICE LIMITE DE VARIAÇÃO Porosidade 0 < n < 100% Índice de vazios 0,25 < e <15 Grau de Saturação 0 < S < 100% Teor de umidade 0 < w < 1400% Massa esp. Aparente natural 1,0 < r < 2,5 g/cm³ Massa esp. Aparente dos sólidos 2,5 < rs < 3,0 g/cm³

6 2.3 Compacidade e consistência Areias Compacidade

7 2.3 Compacidade e consistência Areias Compacidade

8 2.3 Compacidade e consistência Areias Compacidade

9 2.3 Compacidade e consistência Areias Compacidade Quanto maior a compacidade de uma areia, maior será sua resistência e menor sua deformabilidade.

10 2.3 Compacidade e consistência Argilas Consistência Resistência em repouso (determinada em laboratório) Ensaio de compressão simples

11 2.4 Identificação tátil-visual dos solos CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS EM FUNÇÃO DA CONSTITUIÇÃO ANÁLISE GRANULOMÉTRICA ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA ENSAIOS DE LABORÁTÓRIO COMPACIDADE (AREIAS) E CONSISTÊNCIA (ARGILAS) IDENTIFICAÇÃO DO SOLO PELA REAÇÃO AO MANUSEIO

12 2.4 Identificação tátil-visual dos solos Identificar partículas grossas e finas Identificar o comportamento quando em contato com a água

13 Identificação do solo (retirada de amostras e realização de ensaios) SONDAGENS DE SIMPLES RECONHECIMENTO NBR-6484/2001 Perfuração Amostragem

14

15 PERFURAÇÃO ACIMA DO NÍVEL D ÁGUA 1 metro

16 PERFURAÇÃO ACIMA DO NÍVEL D ÁGUA Trado helicoidal até se atingir o nível d água Determinação da cota do nível d água

17 PERFURAÇÃO ABAIXO DO NÍVEL D ÁGUA

18 PERFURAÇÃO ABAIXO DO NÍVEL D ÁGUA

19 AMOSTRAGEM E SPT (STANDARD PENETRATION TEST) Amostras de solo a cada metro Posicionamento do amostrador na cota de ensaio Marcação na haste 3 trechos de 15 cm

20 AMOSTRAGEM E SPT N Número necessário de golpes para cravar 30 cm do amostrador padrão no solo, desprezando-se os 15 cm iniciais O equipamento é padronizado (martelo de 65kg com altura de queda de 75 cm)

21 AMOSTRAGEM E SPT Em função da resistência a penetração, o estado do solo é classificado pela COMPACIDADE, quando areia ou silte arenoso, ou pela CONSISTÊNCIA quando argila ou silte argiloso

22 AMOSTRAGEM E SPT Em função da resistência a penetração, o estado do solo é classificado pela COMPACIDADE, quando areia ou silte arenoso, ou pela CONSISTÊNCIA quando argila ou silte argiloso

23 Critérios de parada do ensaio SPT: O ensaio deve ser interrompido quando uma das seguintes condições for atendida: Em qualquer dos três segmentos de 15 cm, o número de golpes ultrapassar 30 Um total de 50 golpes tiver sido aplicado durante toda a cravação Não se observar avanço do amostrador padrão durante a aplicação de 5 golpes sucessivos do martelo

24 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS Perfis do subsolo DESCRIÇÃO DO SOLO DE METRO EM METRO COTA DE MUDANÇA DE CAMADA DE SOLO POSIÇÃO DO NÍVEL D ÁGUA VELORES DE RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO

25 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS

26 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS

27 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS A NBR 6484/2001 não apresenta um método para cálculo do índice N do ensaio SPT. Prof. Belincanta (DEC/UEM) apresenta 3 métodos para cálculo deste índice. (ver Sondagem de simples reconhecimento com SPT e Torque Coleção Fundamentum, n 63. EDUEM) N = 30 n 2 + n 3 l 2 + l 3 Existem as três parcelas de 15 cm As três penetrações devem ser próximas a 15 cm

28 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS EXEMPLO 1ª 4/14 2ª 7/15 3ª 12/16 N = N = 18,4 N = 30 n 2 + n 3 l 2 + l 3

29 Amostragem deformada e indeformada (NBR 9604/1986) DEFORMADAS: NÃO PRESERVAM AS CONDIÇÕES NATURAIS INDEFORMADAS: PRESERVAM AS CONDIÇÕES NATURAIS ENSAIO SPT 1. BLOCOS PRISTMÁTICOS COM PARAFINA 2. AMOSTRADORES DE PAREDES FINAS

30 Amostragem deformada e indeformada

31 Amostragem deformada e indeformada

32 Amostragem deformada e indeformada AMOSTRAS DEFORMADAS Análise táctil-visual Análise granulométrica, limites de consistência, massa específica dos sólidos Ensaio de compactação AMOSTRAS INDEFORMADAS Índices físicos Coeficientes de permeabilidade Parâmetros do ensaio de compressibilidade Parâmetros de resistência ao cisalhamento

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