Manual da compactação, pavimentação e fresagem – Capítulo 02
Tipo de solo
Os solos podem ser divididos em várias categorias diferentes, dependendo de sua composição, histórico geológico e propriedades físicas.
Distribuição granulométrica
A distribuição granulométrica é de extrema importância às propriedades mecânicas de um solo e à seleção do equipamento de compactação.
A distribuição granulométrica é determinada por um teste da peneira e um teste de sedimentação, caso necessário. A análise visual pode ser empregada para categorizar solos de granulação grossa.
Teste da peneira
A amostra de solo seco é passada por várias peneiras convencionais, que diferem entre si pelo tamanho da malha. A quantidade de material que fica em cada peneira é calculada como a percentagem do peso total da amostra. Os valores são traçados em um gráfico, em uma curva cumulativa, mostrando a distribuição granulométrica do material.
Teste de sedimentação
Um teste de sedimentação deve ser realizado caso a quantidade de finos ultrapassar um certo nível, tal como 15%. Em um teste de sedimentação, a amostra de solo (aproximadamente 40 a 60 gramas) é misturada com água e produtos químicos. Após uma mistura cuidadosa, a densidade da solução é medida utilizando-se um hidrômetro após 1, 2, 4, etc. minutos. Em seguida, a distribuição granulométrica pode ser calculada e traçada em gráfico.
O solo é categorizado em diferentes frações, de acordo com o tamanho dos grãos, da seguinte maneira (do menor para o maior tamanho do grão): argila, silte, areia, cascalho, seixos e matacões. As diferentes frações raramente ocorrem individualmente na natureza. Elas normalmente ocorrem em combinações de duas ou mais frações diferentes, tais como cascalho arenoso, areia siltosa, argila areno-siltosa, etc.
Granulometria da areia e do cascalho
A granulometria é um importante fator para as propriedades de suporte de carga e para a compactação, sendo determinada a partir da curva de distribuição granulométrica.
O Coeficiente de Uniformidade (Cu) indica a variedade dos diâmetros das partículas que um solo possui. Onde, d60 e d10são os diâmetros de partícula, correspondendo aos valores de 60 e 10 por cento na curva de distribuição granulométrica.
Se Cu for menor que 6, o solo é considerado de granulometria uniforme, se Cu for maior que 15, o solo é considerado bem graduado. Entre esses dois valores, o solo é considerado de granulometria média.
Os limites diferem de um sistema de classificação para outro.
Em materiais bem graduados, representados por uma curva abrangendo um intervalo completo de tamanhos de grãos, os vazios deixados pelas partículas grandes são preenchidos pelas partículas menores. Isso resulta em uma estrutura densa e boas propriedades de suporte de carga.
Uma curva que mostra grãos com tamanhos mais ou menos iguais indica um material de granulometria uniforme. Neste caso, não há partículas menores para preencher os vazios. Consequentemente, é mais difícil alcançar propriedades de alta densidade e de suporte de carga em materiais de granulometria uniforme do que em materiais bem graduados.
Material bem graduado
Material de granulometria uniforme
Consistência
A consistência é importante em um solo de granulação fina. A consistência de qualquer solo de granulação fina (plástica) pode ser macia, firme ou dura, dependendo da quantidade de água. Conforme a consistência do solo muda, também mudam as suas propriedades mecânicas.
Há certos limites de consistência de solo, os quais são a base de diferenciação entre materiais altamente plásticos, levemente plásticos e não plásticos. Esses limites são chamados de Limite Líquido (LL), Limite Plástico (LP) e Limite de Contração (LC). O Índice de Plasticidade (IP) é definido como a diferença entre o limite líquido e o limite plástico.
O Limimite Líquido é determinado por meio do Ensaio de Casagrande. Neste ensaio, faz-se um sulco na amostra de solo, no aparelho de Casagrande, e aplica-se 25 golpes com variados teores de água na amostra. O Limite Líquido é aquele no qual o teor de água mostra-se suficiente para fechar o sulco completamento ao aplicar os 25 golpes.
O Limite Plástico é definido como o teor de água no qual o solo pode ser enrolado em um filamento, sem quebrar, até que tenha apenas 3 mm de diâmetro.
O Limite de Contração é definido como o teor de água no qual o solo para de encolher, quando é colocado para secar. O solo também muda de cor e fica mais claro conforme o teor de água diminui.
Um solo com baixo índice de plasticidade é muito sensível a mudanças no teor de água. Se o teor de água aumenta, as propriedades de suporte de carga do solo diminuem.
Matacões
Argila
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