From MMM to Sberbank, 1994–1996

3.1 – INTRODUÇÃO

Para a identificação dos solos a partir das partículas que os constituem, são empregados correntemente dois tipos de ensaio, a análise granulométrica e os índices de consistência.

3.2 – ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

Na análise granulométrica, os solos são agrupados de acordo com a sua textura, ou seja, com o tamanho de suas partículas, através do ensaio de granulometria.

A análise granulométrica consiste na determinação das porcentagens, em peso, das diferentes frações constituintes da fase sólida do solo e, em geral, é realizado em duas fases: peneiramento e sedimentação.

3.2.1 – Ensaio de Granulometria por Peneiramento

O ensaio de granulometria por peneiramento é realizado para as partículas de solos maiores do que 0,075mm (peneira nº200 da ASTM) . Esse ensaio é feito passando uma amostra do solo por uma série de peneiras de malhas quadradas de dimensões padronizadas. Pesam-se as quantidades retiradas em cada peneira e calculam-se as porcentagens que passam em cada peneira. A análise granulométrica tem como limitação a abertura da malha das peneiras, que não pode ser tão pequena quanto a o diâmetro de interesse.

Para a realização dos ensaios deste estudo, seguiremos o método do DNIT (2006), DNER – ME080/94.

A Tabela 3.1 indica as aberturas das malhas das peneiras normais da ASTM, adotadas pelo método do DNIT (2006).

Tabela 3.1 - Granulometria Nº ABERTURA (mm) 200 0,075 100 0,15 40 0,42 10 2,09 4 4,8 Fonte: DNIT, 2006

3.2.2 – Ensaios de Granulometria por Sedimentação

Quando há interesse no conhecimento da distribuição granulométrica da porção mais fina dos solos, emprega-se a técnica da sedimentação, que se baseia na lei de Stokes: a velocidade (ϑ) de queda de partículas esféricas num fluído atinge um valor limite que depende do peso específico do material da esfera (γs), do peso

específico do fluido (γw), da viscosidade do fluido (µ) e do diâmetro da esfera(D)

conforme a expressão 3.1 (Pinto, 2006).

(Expressão 3.1) ϑ = (γs- γw x D2)

/

Para a realização dos ensaios deste estudo, seguiremos o método do DNIT (2006), DNER – ME051/94.

Com os resultados obtidos nos ensaios de granulometria, traça-se a curva granulométrica em um diagrama semi-logarítmico (Figura 3.1), que tem como

abscissa os logaritmos das dimensões das partículas e, como ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada (porcentagem do material que passa)

Figura 3.1 – Exemplo de curva de distribuição granulométrica do solo Fonte: PINTO, 2006

Deve-se notar que as mesmas designações usadas para expressar as frações granulométricas de um solo são empregadas para denominar os próprios solos. Um solo é uma argila quando o seu comportamento é o de um solo argiloso, ainda que contenha partículas com diâmetros correspondentes às frações silte e areia. Da mesma forma, uma areia é um solo cujo comportamento é ditado pelos grãos arenosos que ele possui, embora partículas de outras frações possam estar presentes (Pinto, 2006).

3.3 – LIMITES DE ATTERBERG

Só a distribuição granulométrica não caracteriza bem o comportamento dos solos sob o ponto de vista da engenharia. A fração fina dos solos tem grande importância neste comportamento. Quanto menores as partículas, maior a superfície específica (Pinto, 2006).

O comportamento de partículas com superfícies específicas tão distintas perante a água é muito diferenciado. Por outro lado, as partículas de minerais argila diferem acentuadamente pela estrutura mineralógica, bem como pelos cátions adsorvidos, (Pinto, 2006).

Todos esses fatores interferem no comportamento do solo. A procura de uma forma prática de identificar a influência das partículas argilosas, a engenharia optou por uma análise indireta, baseada no comportamento do solo na presença de água. Generalizou-se o emprego de ensaios e índices propostos pelo engenheiro químico Atterberg, adaptados e padronizados pelo professor de Mecânica dos Solos Arthur Casagrande (Pinto, 2006).

Esses limites permitem avaliar a plasticidade dos solos. Essa propriedade dos solos argilosos consiste na maior ou menor capacidade de serem eles moldados sem variação de volume, sob certas condições de umidade (DNIT, 2006). Quando muito úmido os solos argilosos se comportam como um líquido; quando perde parte de sua água, fica plástico; e quando seco, torna-se quebradiço (Pinto, 2006).

3.3.1 – Limite de Liquidez (LL)

O Limite de Liquidez (LL) é definido como o teor de umidade do solo com o qual uma ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar. São realizadas várias tentativas com o solo em diferentes umidade, anotando-se o número de golpes para fechar a ranhura, obtendo-se o limite pela interpolação dos resultados. O procedimento de ensaio é padronizado no Brasil pela ABNT (NBR 6459) (Pinto, 2006). Neste trabalho seguiremos o método do DNIT (2006), DNER-ME 122/94.

3.3.2 – Limite de Plasticidade (LP)

O Limite de Plasticidade (LP) é definido como o menor teor de umidade com o qual se consegue moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro, rolando-se o solo com a palma da mão. O procedimento é padronizado no Brasil pelo Método NBR 7180,

(Pinto, 2006). Neste trabalho seguiremos o método do DNIT (2006), DNER-ME 082/94.

3.3.3 – Índice de Plasticidade

A diferença numérica entre o LL e o LP fornece o Índice de Plasticidade (IP) (Expressão 3.2). Esse índice define a zona em que o terreno se acha no estado plástico e, por ser máximo para as argilas e mínimo para as areias, fornece um valioso critério para se avaliar o caráter argiloso de um solo. Quanto maior o IP, tanto mais plástico será o solo. O IP é função da quantidade de argila presente no solo, enquanto o LL e o LP são funções da quantidade e do tipo de argila (DNIT, 2006).

(Expressão 3.2) LL – LP = IP

3.3.4 – Índice de Grupo

Para classificação de um solo no sistema TRB é necessário, além dos ensaios de caracterização, a definição do Índice de Grupo.

Chama-se Índice de Grupo (IG) a um valor numérico, variando de 0 a 20, que retrata o duplo aspecto de plasticidade e graduação das partículas do solo. O IG é calculado pela Expressão 3.3 (DNIT, 2006).

(Expressão 3.3) IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd

sendo:

a = porcentagem de material que passa na peneira nº 200, menos 35. Se a porcentagem obtida nesta diferença for maior que 75, adota-se 75; se for menor que 35, adota-se 35.

b = porcentagem de material que passa na peneira nº 200, menos 15. Se a porcentagem obtida nesta diferença for maior que 55, adota-se 55; se for menor que 15, adota-se 15.

c = Valor do LL menos 40. Se o LL for maior que 60, adota-se 60; se for menor que 40 adota-se 40.

d = Valor de IP menos 10. Se IP for maior que 30, adota-se 30; se for menor que 10; adota-se 10.

3.4 – CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os índices de consistência tem se mostrado muito úteis para a identificação dos solos e sua classificação. Terzaghi, citado por Pinto (2006), observou que os solos são tanto mais compressíveis (sujeitos a recalques) quanto maior for o seu LL.

CAPITULO 4