CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL. Profª Aline Cristina Souza dos Santos
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1 CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Profª Aline Cristina Souza dos Santos
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3 SOLO: Heterogeneidade PARTÍCULAS LAMELARES
4 SOLO: Comportamento
5 SOLO: Estudos A Mecânica dos Solos, oferece uma indicação inicial da qualidade deste material, através de propriedades físicas imediatas intrínsecas de cada solo, tais como a granulometria.
6 GRANULOMETRIA Classificada os solos segundo o tamanho relativo das suas partículas sólidas, ou seja os grãos, com as porcentagens das frações constituintes Fração Limites (mm) Matacão Pedra-de-mão Pedregulho 60 2 Areia 2-0,06 Silte 0,06-0,002 Argila < 0,002 NBR 6502:1995
7 ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas MIT- Massachusetts Institute of Technology USDA - Department of Agriculture AASHTO - American Association of State Highway and Transportation Officials USCS - Unified Soil Classification System (USACE - U.S. Army Corps of Engineers, U.S. Bureau of Reclamation e ASTM - American Society for Testing and Materials)
8 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA NBR 7181/1987 PENEIRAMENTO Areias e Pedregulhos SEDIMENTAÇÃO Grãos menores que 0,075mm (peneira nº200)
9 VIDEO: Ensaio de Peneiramento Ensaio de Granulometria do Solo NBR 7181 Alunos da Faculdade Anhanguera de Rondonópolis Lorena Pio Thiago Santos Machado Jaberson Araujo Bravo Turma de Engenharia Civil 2009/2013
10 CURVA GRANULOMÉTRICA A análise granulométrica é representada graficamente através de um diagrama semi-logarítmico, conhecido como curva granulométrica.
11 Porcentagem que Passa (%) Areia Siltosa Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % ,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho Diâmetro da Partícula (mm)
12 Solodegraduaçàoaberta CURVA GRANULOMÉTRICA SOLO UNIFORME (Curva A) SOLO BEM GRADUADO (Curva B) SOLO MAL GRADUADO (Curva C) Solobemgraduado Solodegraduaçãouniforme
13 PARÂMETROS DEFINIDOS PELA CURVA Diâmetro Efetivo (D ef ) Diâmetro tal que o peso correspondente a partículas menores que este é 10% do peso total da amostra seca. Coeficiente de Uniformidade (C u ) Relação entre os diâmetros correspondentes a 60 % e 10 %, observados na curva granulométrica. Coeficiente de Curvatura (C c ) O coeficiente de curvatura da curva granulométrica permite identificar eventuais descontinuidades ou concentração muito elevada de grãos mais grossos no conjunto.
14 Porcentagem que Passa (%) DIÂMETRO EFETIVO (D ef = D 10 ) Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % , D ef = D 10 = 0,004mm 0 0,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho 0,002 Diâmetro da Partícula (mm)
15 Porcentagem que Passa (%) COEF. DE UNIFORMIDADE (C u ) Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % 0, ,004 D 60 = 0,09mm D ef = D 10 = 0,004mm 0 0,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho 0,002 Diâmetro da Partícula (mm)
16 Porcentagem que Passa (%) COEF. DE UNIFORMIDADE (C u ) Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % ,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho Diâmetro da Partícula (mm) D 60 = 0,09mm D ef = D 10 = 0,004mm CLASSIFICAÇÃO DO SOLO C u < 5 - solo uniforme 5 < C u < 15 - solo medianamente uniforme C u > 15 - solo não-uniforme
17 Porcentagem que Passa (%) Areia Siltosa não-uniforme Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % ,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho Diâmetro da Partícula (mm)
18 Porcentagem que Passa (%) COEF. DE CURVATURA (C c ) Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % 0,09 D 30 = 0,015mm ,015 D 60 = 0,09mm 30 0, D ef = D 10 = 0,004mm 0 0,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho 0,002 Diâmetro da Partícula (mm)
19 Porcentagem que Passa (%) COEF. DE CURVATURA (C c ) Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % ,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho Diâmetro da Partícula (mm) D 60 = 0,09mm D 30 = 0,015mm D ef = D 10 = 0,004mm CLASSIFICAÇÃO DA CURVA C c < 1 curva descontínua 1 C c 3 solo bem graduado C c > 3 curva uniforme na parte central
20 Porcentagem que Passa (%) Areia Siltosa não-uniforme com curva descontínua Classificação: ABNT Argila 7 % Silte 43 % Areia 47 % Pedregulho 4 % ,0001 0,0010 0,0100 0,1000 Areia 1, , ,0000 ABNT - NBR 6502 (1995) Argila Silte fina média grossa Pedregulho Diâmetro da Partícula (mm)
21 GRANULOMETRIA FINA LIMITAÇÃO DO PENEIRAMENTO Menor peneira (nº200) com abertura de 0,075mm EMPREGO DA TÉCNICA DE SEDIMENTAÇÃO Lei de Stokes
22 ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO NBR 7181:1984 LEI DE STOKES Determinação da velocidade de queda de partículas. DEPENDE DE: Peso específico do material (γ s ) Peso específico do fluido (γ w ) Viscosidade do fluido (μ)
23 LEI DE STOKES Supondo uma esfera caindo através de uma massa líquida de extensão infinita, após os primeiros instantes da queda, a esfera atinge uma velocidade constante, que é função do quadrado do diâmetro da esfera. z z
24 LEI DE STOKES g s/cm 2 z z cm segundos
25 ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO 0,990 1,000 1,010 1,020 1,030 1,040 1,050 L L
26 ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO 1. Do material passado na peneira de 2,0 mm tomar cerca de 120 g, no caso de solos arenosos, ou 70 g, no de solos siltosos e argilosos. 2. Transferir o solo para um béquer e adicionar o defloculante. Como defloculante é usado 125 cm 3 de solução de hexametafosfato de sódio com a concentração de 45,7 g do sal por 1000 cm 3 de solução. 3. Deixar em repouso, por no mínimo, 12 horas
27 ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO 4. Verter a mistura solo + defloculante no copo de dispersão, e completar com água destilada e submeter à ação do aparelho dispersor durante cerca de quinze minutos
28 ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO 5. Após a dispersão, transferir a mistura para uma a proveta de 1000 ml e juntar água destilada até atingir a marca correspondente a 1000 cm Em seguida, tampando-lhe a boca com uma das mãos, executar, com auxílio da outra, movimentos enérgicos de rotação, durante 1 minuto, de forma que a boca da proveta passe de cima para baixo e vice-versa.
29 ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO 7. Imediatamente depois de terminada a agitação, colocar a proveta sobre uma mesa, anotar a hora exata do início da sedimentação e mergulhar cuidadosamente o densímetro na dispersão. 8. Efetuar as leituras do densímetro correspondentes aos tempos de sedimentação (t) de 0,5, 1 e 2 minutos. 9. Retirar lenta e cuidadosamente o densímetro da dispersão. 10. Fazer as leituras subseqüentes a 4, 8, 15 e 30 minutos, 1, 2, 4, 8 e 24 horas, a contar do início da sedimentação. 0,990 1,000 1,010 1,020 1,030 1,040 1,050
30 ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO 11. Após cada leitura (exceto as duas primeiras), medir a temperatura de dispersão. 12. Realizada a última leitura, verter o material da proveta na peneira de 0,075 mm (nº 200). 13. Remover com água de todo o material que tenha aderido às suas paredes e efetuar a lavagem do material na peneira mencionada, empregando-se água potável à baixa pressão. 14. Com o material retido deve ser realizado o ensaio de peneiramento do material fino.
31 Q porcentagem do solo em suspensão no instante da leitura do densímetro a porcentagem do material que passa na peneira de 2 mm (#10) Lc leitura corrigida do densímetro (Lc= L+DL, em que L é o decimal da leitura na parte superior do menisco multiplicada por 1000 e DL a correção) P s peso do solo seco usado na suspensão γ s peso específico dos sólidos γ L peso específico do meio dispersor, à temperatura de ensaio γ w peso específico da água, à temperatura de calibração do densímetro (20 o C) V - volume da solução Partículas coloidais com D<0,0002mm não sedimentam por causa da força repulsiva entre elas
32 REFERÊNCIAS CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações 1 fundamentos. 6. Ed. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3ª ed. São Paulo: Oficina de Textos SOARES, José Mario Doleys; PINHEIRO, Rinaldo J. B.; TAVARES, Ildomar S.. Notas de aula mecânica dos solos Apostila Centro de Tecnologia, Departamento de Transportes, Universidade Federal de Santa Maria Disponível em < Acessado em 14 de Nov. de 2010.
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