Caulinita Ilita.

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1 Caulinita Ilita

2 Plasticidade: moldar cilindros ou bolinhas com solo úmido
4 -IDENTIFICAÇÃO VISUAL E TÁTIL DOS SOLOS características Identificação Testes rápidos Sensação ao tato: esfrega-se uma porção de solo na mão p/ sentir a aspereza. areia: áspera argila: pó, farinha (seca); sabão: úmida Plasticidade: moldar cilindros ou bolinhas com solo úmido argilas: moldáveis areias e silte: não são Resistência do solo seco: pressão entre os dedos p/ desagregar os torrões argilas: resistentes siltes: alguma resistência areia pura: não formam torrões

3 Dispersão em água: misturar uma porção do solo seco e desagregado com água em uma proveta, agitando-a. areias: depositam rapidamente argilas: turvam a suspensão e demoram bastante tempo p/ sedimentar argila silte areia Impregnação: esfregar uma pequena quantidade de solo úmido na palma da mão, colocar a mão aberta debaixo da torneira e observar a facilidade com que a palma da mão fica limpa solos finos: impregnam e não saem com facilidade

4 5 - TEXTURA DOS SOLOS TEXTURA - Entende-se por textura o tamanho relativo (e sua distribuição) das partículas que formam a fase sólida do solo. - determinação  ensaio de granulometria - 2 grupos: grossos (areia, pedregulho, matação) finos (silte e argila) Argila Média Fina Areia Silte Grossa Pedregulho 4.8 mm 0.074 0.002 2.0 0.42 Escala: ABNT CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS - De acordo com as frações granulométricas predominantes

5 Comparações de Escalas Granulométricas

6 determinar os tamanhos dos diâmetros das partículas e suas %
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS : determinar os tamanhos dos diâmetros das partículas e suas % Representação gráfica da textura CURVA GRANULOMÉTRICA Escala semi-logarítmica

7 DETERMINAÇÃO DA CURVA GRANULOMÉTRICA
- Até 0,075 mm: peneiramento (areias e pedregulhos) - Menores 0,075mm: sedimentação (argila e silte) PENEIRAMENTO: - Separação das partículas (diversas frações) utilizando conjunto de peneiras. - Tamanho das peneiras (NBR 5734/80): abertura deste 108mm até 0,037mm - Ensaio: Toma-se uma amostra de peso P de solo seco e submete-se esta a um peneiramento. Pesa-se então as porções retidas em cada peneira P1,..., Pn. - Tempo de peneiramento: 10 a 15 min (vibração) - Resultados: curva de distribuição A porcentagem que passa em cada peneira será:

8 Série de peneiras de aberturas
De malhas conhecidas (ABNT/NBR 5734/80)

9 SEDIMENTAÇÃO: solos finos (< 0,075mm)
- Uso da lei de Stokes: velocidade de queda de uma partícula esférica, de massa específica conhecida, em um meio líquido é proporcional ao quadrado do diâmetro da partícula t = 0 D Z (t) t z = Posição da partícula em relação a um referencial t = tempo decorrido gs = Peso específico da partícula gw = Peso específico do fluido (água) h = Viscosidade do fluido (função da temp.) D = Diâmetro equivalente da partícula Acima do Pto: partículas diâmetro < que partícula com diâmetro igual D

10 - Partículas esféricas
HIPÓTESES BÁSICAS: - Partículas esféricas - Não interferência das partículas - Coluna de fluido infinita Aplicabilidade da lei Stokes 0,002 >  < 2,0mm  >2,0mm ( efeitos de turbulência)  < 0,002mm (movimento Brawniano)

11 Densímetro: Calibração
mede a densidade da suspensão na vizinhança do seu bulbo na prof. (z). Partículas de solo com diâmetro (D) apresentam a mesma velocidade de sedimentação (v = z/t). Calibração - Ao introduzir o densímetro na solução ocorre uma variação na medida da distância (Zr) (entre o centro de vol do bulbo e a leitura) - t = ti: uma partícula com diâmentro Di terá deslocado de A para B (Zi) - Introdução do densímetro: elevação da superfície do fluído (Zr) - A diferença entre as medidas é constante e igual a metade do vol. imerso do dens (V)  pela área interna da seção transversal da proveta

12 Det. do vol imerso do densímetro:
Obtenção de Zi: - desenhar uma seção transversal densímetro e medir as distâncias entre cada uma das divisões principais da escala e a base da haste Det. do vol imerso do densímetro: Imerge o densímetro em uma proveta e mede-se a diferença entre os níveis (inicial e final) da água na proveta. Para determinar a área interna da proveta medir a distância entre o fundo e a marca indicativa de 1000cm3 e dividir o volume esse pela distância

13 temperatura da suspensão,
- Desenhar os pontos representativo dos pares (divisões principais e distância do centro de volume) - obter a equação resultante (desprezando o volume da haste tem-se uma reta) Zi= a + b r(H) Correções da leituras: temperatura da suspensão, defloculante alterando a massa específica da água, formação do menisco junto a haste Temperatura: afeta tanto volume do densímetro como a w - Colocar água em uma proveta (até 1000cm3) e variar a temp. (1 em 1). - Após a homogeneização da temperatura introduzir o densímetro e fazer a leitura da haste na altura do menisco formado. - Elaborar uma tabela de correção: c(T) = r(20) - r(T)

14 - Correção é cte para uma mesma substância e independe da temp.
Introdução do defloculante: (modifica a w ) - Correção é cte para uma mesma substância e independe da temp. - Pode ser obtida junto com a correção da temperatura. Basta juntar 125cm3 de defloculante com 875cm3 de água destilada e seguir os passos anteriores: c(T+df) = r(20) - r(T) Formação do menisco: - permanece cte com a temperatura - colocar água destilada em uma proveta até 1000cm3 e introduzir o densímetro na água (aguardar um tempo para que atinjam a mesma temperatura), - fazer a leitura do na parte superior do menisco. A diferença entre as duas leituras fornece a correção: c(m) = r(proveta) - r (menisco)

15 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA CONJUNTA:
-Solo (fração grossa e fina) - Amostra: peneirada na # 10 (2mm) a fim de separar as duas porções. Material retido: peneiramento Material que passa: sedimentação solo argiloso:70g solo arenoso:120g - Ensaio: colocar a amostra em contato com o defloculante por 12h:125cm3 de hexametafosfato de sódio (45,7g de hexametafosfato em 1000cm3 de água destilada) transferir a amostra para dispersor e dispersar por mais de 10 minutos transferir para uma proveta (controlar o vol.de água não > que 1000cm3) homogeneizar a solução tampando a boca da proveta com a mão

16 e secá-la em estufa (retido: peneiramento)
colocar a proveta sobre a mesa, acionar o cronômetro, introduzir o densímetro e fazer as leituras em vários tempos (0,5; 1 , 2, 4 8, 15, 30, 60, e 480min etc. retirar o densímetro (devagar e leve mov. de rotação) e coloca-lo em outra proveta com água destilada , medir a temperatura da água lavar a suspensão na #200 e secá-la em estufa (retido: peneiramento) Cálculo da % de ocorrência das partículas:

17 Representação gráfica
Resultado: Areia argilo-siltosa

18 Escala Granulométrica ABNT/NBR 6502
0,02 0,074 0,42 2 4,8 19,05 25,4 76,2 argila silte areia fina Areia média areia grossa pedregulho

19 - Meios mais ou menos seletivos
Influência do meio de transporte na curva granulométrica - Meios mais ou menos seletivos Parâmetros importantes da curva granulométrica: Diâmetro efetivo (d10) - Diâmetro correspondente a 10%, em peso total, das partículas menores que ele. Fisicamente caracteriza a porção de finos presente no solo Coeficiente de uniformidade (Cu): dá idéia da distribuição do tamanho das partículas Cu < 5 Solos de granulação muito uniforme 5 < Cu < 15 Solos de granulação medianamente uniforme Cu > 15 Solos de granulação não uniforme

20 Coeficiente de curvatura: caracteriza a graduação do solo (maior ou menor variedade do tamanho das partículas Solos bem graduados: 1 < Cc < 3 Solos mal graduados: Cc < 1 ou Cc > 3

21 Representação de Curvas Granulométricas

22 Diferentes tipos de Granulometria

23 Classificação Textural EMBRAPA

24 Classificação dos solos segundo a NBR 6502
Frações acima de 10%, inicia-se pela maior fração Ex: 45% argila, 30% areia e 25% silte argila areno siltosa Frações menores de 10% Entre 5 a 10% - pouco Entre 1 a 5 % - com vestígios de Ex: 56% areia 40% silte 4% argila areia siltosa com vestígios de argila Ex: 60% silte 32% argila 8% areia silte argiloso com pouca areia

25 Resultados de Curva Granulométrica para 3 tipos de solos
argila silte Areia fina Areia média Areia grossa Argila Média Fina Areia Silte Grossa Pedregulho 4.8 mm 0.074 0.002 2.0 0.42 pedregulho

26 6 - LIMITES DE CONSISTÊNCIA
A umidade + tipo de argila indicam o comportamento dos solos finos. Consistência: estado físico em que o solo se encontra: - líquido (lama): não tem forma própria e resistência nula - plástico: moldável, solo se deforma - semi-sólido: apresenta trincas e fraturas ao ser trabalhado - sólido: volume do solo não varia com as variações na umidade Limites de consistência ou de ATTERBERG: limites inferiores e superiores de valor de umidade para cada estado do solo Estados de consistência do solo. LC LP LL Estado plástico líquido semi-sólido sólido W (%)

27 Estados e Limites de Consistência para Solos Finos
LC LP LL semi sólido plástico

28 Limite de Liquidez (LL)
LL: teor de umidade que solo passa do estado plástico para o fluido APARELHO DE CASAGRANDE

29 Limite de Liquidez (LL)
Determinação: ensaio de laboratório - tomar uma amostra de solo passando na # 40, acrescentar água destilada até obter uma pasta com umidade próxima a seu limite de plasticidade e homogeneizar bem - colocar uma parte da pasta na concha do aparelho de Casa Grande de forma bem distribuída e deixar a superfície lisa . A espessura máxima da camada: 10mm e largura= 2/3 do diâmetro da concha

30 - fazer uma ranhura na pasta com um cinzel padronizado
(ranhura deve ser normal ao sistema de fixação, as duas parte devem ter massa  iguais) - com a concha presa no sistema de fixação girar a manivela a uma velocidade de 2 golpes por segundo. A manivela é ligada a um excêntrico faz com que a concha caia de uma altura padrão de 1cm. - contar o número de golpes necessário para que a ranhura se feche em uma extensão de 1cm Três fases do ensaio de Casagrande Obs: 1o. pto  35 golpes (umedecimento ) 1o. pto  15 golpes (secando) EM PERFIL

31 - no local onde as borda se uniram, retirar uma amostra de solo (15g) para determinação do teor de umidade - o solo restante deverá ser homogeneizado novamente, e no caso do ensaio ser realizado partido de um teor de umidade mais baixo, adicionar água, para obtenção dos próximos pontos. - fazer no mínimo 5 determinações dos pares de valores ( no. de golpes - teor de umidade ). Os valores devem estar uniformemente distribuídos no intervalo de 15-35, recomenda ainda que estejam 2 abaixo ou acima de 25 golpes - traçar o gráfico com os dado obtidos: umidade x N0. de golpes (escala semi-logarítmica) - ajustar uma reta e obter o teor de umidade do LL corresponde a 25 golpes -

32 Representação dos resultados
O LL mede o teor de umidade para que foram necessários 25 golpes para fechar uma ranhura de 1cm de solo.

33 Obtenção do LL (%) 25 LL = 78,7%

34 Obtenção do LL (%)

35 Limite de plasticidade (LP):
- Teor de umidade em que o solo passa do estado semi-sólido para estado plástico - Determinação de laboratório: - tomar uma porção do solo passando na #40 e preparar uma pasta homogênea e plástica - tomar cerca de 10g dessa pasta e fazer uma bola e em seguida , colocá-la sobre uma placa de vidro esmerilhada e fazendo-a rolar com a mão transformá-la em um cilindro. O cilindro deve ter diâmetro de 3mm (comparar com o gabarito) e não apresentar fissuras

36 - determinar o teor de umidade do cilindro
- repetir essa operação no mínimo de 5 vezes e determinar LP (valor médio dos valores de umidade obtidos, com desvio de  5% da média). Observação:  do rolinho > 3mm e ocorrer fissuras  estado semi-sólido (acrescentar água )  do rolinho < 3mm sem fissurar  estado plástico (refazer o ponto)

37 - muito usado em alguns sistemas de classificação do solo
Índice de Plasticidade: - define o intervalo de variação de umidade no qual o solo se encontra no estado plástico - muito usado em alguns sistemas de classificação do solo IP = LL - LP IP = 0 - Não Plástico 1 < IP < 7 - Solos pouco plásticos 7 < IP < 15 - Solos medianamente plásticos IP > 15 - Solos altamente plásticos Índice de Consistência: - mede a consistência do solo no estado em que se encontra em campo Ic  0 - argilas muito moles 0< Ic  0,5 - argilas moles 0,5 < Ic  0,75 - argilas médias 0,75 < Ic 1,00 - argilas rijas Ic >1,0 - argilas duras

38 Índice de Consistência (IC)
Qualitativamente, tem-se:

39 Correlação do IC com a perfuração a trado (SPT)

40 IP & tipo de argilomineral
SKEMPTON (1953)

41 Limites de Consistência para Argilominerais

42 Classificação de solos quanto à Plasticidade

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