aula de granulometria

Prévia do material em texto

Caracterização do solo 
Granulometria
Juliana Calage Quevedo
Alegrete, 04 de Abril de 2018.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA
CAMPUS ALEGRETE
Importância dos Ensaios de Caracterização
A caracterização dos solos com fins em engenharia, corresponde à determinação das características dos solos em maneira a se poder distinguir uns dos outros.
O objetivo de se caracterizar os solos em engenharia geotécnica é o de poder prever os seus comportamentos, mecânico e hidráulico, aplicados a obras de engenharia.
2
Figura 1. Barragem geotécnica 
de solo.
Figura 2. Rompimento de talude.
3
Partes constituintes de um ensaio de caracterização
Ensaios de análise granulométrica dos solos;
Distribuição do tamanho das partículas que constituem o solo.
Ensaios de índices de consistência;
Aplicado especificamente a solos finos.	
4
Granulometria
 Solos Granulares: predominantemente formados por partículas visíveis a olho nu (areias e pedregulhos).
Solos Finos: predominantemente formados por partículas não visíveis (siltes e argilas).
	Na prática, separa-se solos grossos de solos finos através da peneira 200 (0,075mm).
5
Granulometria
6
Análise Granulométrica
 É a determinação da faixa de tamanho das partículas presentes em um solo, expressa como uma percentagem do peso total seco.
O ensaio de análise granulométrica do solo esta normalizado pela NBR 7181 (ABNT, 1984)
8
8
Figura 4. Solo Granular (areia grossa)
Figura 5. Solo Fino (argila caulin)
	Este processo é empregado para partículas (sólidos) com diâmetros maiores que 0,075 mm (#200). 
	Utiliza-se uma série de peneiras de abertura de malhas conhecidas, determinando-se a percentagem em peso retida ou passante em cada peneira.
	Este processo divide-se em peneiramento grosso, partículas maiores que 2 mm (#10) e peneiramento fino, partículas menores que 2 mm.
9
Processo de Peneiramento
NBR 5734 (ABNT, 1989) Peneiras
10
Figura 6. Conjunto de peneiras.
Peneiras utilizadas:
50 mm
38 mm
25 mm
19 mm
9,5 mm
4,8 mm
2,0 mm
1,2 mm
0,6 mm
0,42 mm
0,25 mm
Processo do Peneiramento
 Secagem Prévia ( umidade higroscópica);
 Desmanchar os torrões (almofariz);
 Pegar 1 kg de solo homogeneizado (solo fino);
11
Fig. 7 - Secagem da amostra próxima da umidade higroscópica.
Fig. 8 - Conjunto de almofariz.
Processo do Peneiramento
 Passar este material na peneira 2,0 mm;
 Lavar a parte retida na peneira 2,00 mm e secar na estufa (24 h);
 Pegar 100 g do material passado na peneira 2,00 mm para determinação da umidade;
 Pegar 120 g do material passado na peneira 2,0 mm, anotar como “Mh”
 Lavar o material “Mh” na peneira 0,075 mm e secar na estufa (24 h).
12
Processo de Peneiramento
Peneiramento Grosso:
 Pesar o material retido na peneira 2,00 mm;
 Passar o material nas peneiras 50, 38, 25, 19, 9.5, 4,8 mm.
Peneiramento Fino: 
 Do material seco (estufa) retido na peneira 0,075 mm;
 Passar o material nas peneiras de 1.2, 0.6, 0.42, 0.25, 0.15 e 0.075 mm. Anotar as massas retidas em cada peneira;
13
	
14
Figura 9. Conjunto de peneiras e Sistema de vibração. 
Cálculos
Massa total da amostra seca.
Porcentagem de materiais que passam nas peneiras grossas.
Porcentagem de materiais que passam nas peneiras finas.
15
Mt = massa da amostra seca ao ar;
 
Mg = massa retida acumulada na peneira 2 mm;
h = teor de umidade higroscópica do material passado na peneira 2 mm;
Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira;
Mh = Massa do material úmido submetido a peneiramento fino
N = % de material que passa na peneira 2 mm;
 A planilha abaixo apresenta o resultado do processo de peneiramento de um ensaio de granulometria de uma areia média do rio Verde – Santa Maria. 
16
16
Curva Granulométrica
17
Granulometria por Sedimentação
18
Baseado na Lei de Stokes: a velocidade de queda das partículas depende do peso específico do fluído, do peso específico do material da esfera, da viscosidade do fluído e do diâmetro da esfera. 
Procedimento do Ensaio
19
	Utilizando uma proveta e um decímetro, são realizadas, ao longo de estabelecidos intervalos de tempo, leituras da densidade de uma solução de +/- 70 g de solo (material passante na peneira 10), defloculante (hexametafosfato de sódio) e água. NNR 7181 (ABNT, 1984).
Ensaio de Sedimentação
20
Figura 11. Características e procedimento do ensaio de sedimentação (determinação da distancia “z” a partir da leitura do decímetro). 
Ensaio de Sedimentação
21
Figura 12. Ensaio sendo executado.
Ensaio para Solos Finos
22
	Este tipo de ensaio se executa em solos finos (passantes na peneira 2,00 mm).
	Permitindo conhecer os valores dos diâmetros dos grãos (D) e respectivamente as porcentagens (%< D). Desta maneira é possível construir a curva granulométrica para partículas < 0,075 mm.
23
	
Figura 13 - Curva granulométrica especificando os diâmetros D10, D30 e D60 (areia média do Rio Verde)
Propriedades da Curva Granulométrica
24
 Diâmetro efetivo (D10): esse parâmetro é o diâmetro na curva de distribuição do tamanho das partículas correspondentes a 10% mais fino.
 	O diâmetro efetivo de um solo granular é uma boa medida para se estimar a condutividade hidráulica e a drenagem através do solo.
Propriedades da Curva Granulométrica
25
 Coeficiente de não uniformidade (Cu): é a razão entre os diâmetros correspondentes a 60% (D60) e 10% (D10), tomados na curva granulométrica.
	Indica a “falta de uniformidade”, pois seu valor diminui ao ser mais uniforme o material. 
Cu = D60 / D10
Cu < 5 = solo de granulometria muito uniforme
5 < Cu < 15 = solo de granulometria de uniformidade média 
Cu > 15 = solo de granulometria desuniforme.
Ensaio para Solos Finos
26
 Coeficiente de curvatura (Cc): dá uma medida de forma e da simetria da curva granulométrica e é igual a:
1 < Cc < 3 = material bem graduado
Cc < 1 = material de curva granulométrica descontínua, há falta de grãos com um certo diâmetro.
Cc > 3 = solo de granulometria mal graduado
27
Figura 14. Diferentes tipos de granulometria. 
27
27
27
OBRIGADA PELA ATENÇÃO!
jcallage@hotmail.com
28