Análise Geotécnica

Para a classificação geotécnica foi escolhido o horizonte diagnóstico de 34 perfis de solo coletados.

As amostras foram deixadas secar ao ar. Em seguida, foram destorroadas, homogeneizadas, quarteadas e passadas na peneira nº 4 (4,8mm), em seguida foram submetidas a ensaios de granulometria conjunta conforme a norma NBR 7181 (ABNT, 1984d), para a determinação de curvas granulométricas. Neste ensaio foi utilizado o defloculante hexametafosfato de sódio (NaPO3)6 para dispersar as argilas aderidas aos

grãos de silte e areia e evitar que o material se agregasse novamente dentro da proveta de sedimentação ao longo do ensaio, utilizando-se 5,71 g de hexametafosfato de sódio em 125 ml de água para cada 75 g de solo. Rosa (1999) relata que o hexametafosfato de sódio é o que apresenta maior poder de defloculação em comparação com diversos outros agentes defloculantes como o silicato de sódio e o tripolifosfato de sódio.

Foram também realizados ensaios para a determinação dos limites de Atterberg, segundo as normas NBR 6459 (ABNT, 1984a) e NBR 7180 (ABNT, 1984c) e a massa específica dos sólidos conforme a NBR 6508 (ABNT, 1984b). Desta forma, as amostras puderam ser classificadas conforme o Sistema Unificado de Classificação do Solo (SUCS).

O SUCS adota os seguintes variáveis: granulometria, limites de Atterberg (LL e IP) e a presença de matéria orgânica, para classificar os solos em três categorias: (1) - Solos grossos (pedregulho e areia), (2) - Solos finos (silte e argila), (3) – Solos altamente orgânicos e turfas.

O princípio deste sistema de classificação é que os solos grossos podem ser classificados de acordo com a sua curva granulométrica, ao passo que o comportamento de engenharia dos solos finos está intimamente relacionado com a sua plasticidade. Ou seja, os solos cuja fração fina não existe em quantidade suficiente para afetar o seu

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comportamento, são classificados de acordo com a sua curva granulométrica, enquanto que os solos cujo comportamento de engenharia é controlado pelas frações finas (silte e argila), são classificados de acordo com as suas características de plasticidade (SILVA, 2009).

São denominados solos grossos aqueles que possuem mais do que 50% de material retido na peneira #200 e solos finos aqueles que possuem 50% ou mais do material passando na peneira #200. Os solos orgânicos e as turfas são identificados visualmente. Neste sistema os solos são identificados por duas letras, a primeira indicando o tipo de solo: pedregulho (Gravel), argila (Clay), areia (Sand), solos orgânicos (Organic Soils) e turfa (Peat); e a segunda letra fornecendo informação complementar: bem graduado (Well graded), mal graduado (Poorly graded), alta compressibilidade (High compressibility) e baixa compressibilidade (Low

compressibility).

Os coeficientes de uniformidade, Cu (indica a amplitude dos tamanhos de grãos) e de curvatura, Cc (detecta melhor o formato da curva e permite identificar eventuais descontinuidades ou concentrações muito elevadas de grãos mais grossos) são utilizados na classificação dos solos de granulometria grossa e suas equações (Equações 1 e 2) encontram-se relacionadas abaixo (PINTO, 2006):

D10: diâmetro através do qual 10% do total de solo passa; D30: diâmetro através do qual 30% do total de solo passa; D60: diâmetro através do qual 60% do total de solo passa.

Os solos de granulometria grossa (mais de 50% da massa de solo fica retida na peneira nº 200) estão reunidos nos seguintes grupos (DNIT, 2006):

Grupos GW e SW: compreendem solos pedregulhosos e arenosos bem graduados que contém menos de 5% de finos não plásticos passantes na peneira nº 200. Os finos encontrados neste material não interferem nas características de

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resistência da fração grosseira e nas características de livre drenagem desta fração;

Grupos GP e SP: compreendem solos pedregulhosos e arenosos mal graduados que contém menos de 5% de finos não plásticos passantes na peneira nº 200. Estes solos podem ser constituídos de pedregulhos uniformes, areias uniformes ou misturas não uniformes de material muito grosseiro e areia muito fina com vazios de tamanhos intermediários;

Grupo GM e SM: incluem pedregulhos ou areias que contém mais de 12% de finos com pouca ou nenhuma plasticidade. A graduação não é relevante e tanto materiais bem ou mal graduados podem estar incluídos nestes grupos;

Grupos GC e SC: compreendem solos pedregulhosos ou arenosos com mais de 12% de finos que exibem tanto baixa quanto alta plasticidade. A graduação não é relevante, porém sua fração fina normalmente é constituída por argilas que exercem maior influência sobre o comportamento do solo.

Para os solos de granulometria fina são determinados os limites de Atterberg, servindo essencialmente para classificar a fração fina do solo através da carta de plasticidade (LL x IP) (Figura 6).

Figura 6: Carta de plasticidade. Fonte: Das, 2007.

Como se pode observar, o gráfico de plasticidade é subdividido em regiões pelas linhas “A” e “U”. A linha “A” separa, para o universo dos solos inorgânicos, o silte das argilas, exceto na região onde os solos são classificados com letras dobradas (CL - ML).

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Os siltes são representados abaixo da linha “A” e as argilas acima desta linha. Os solos de alta e baixa compressibilidade são separados pela linha vertical, localizados à direita e à esquerda, respectivamente. A linha “U”, determinada empiricamente para ser o limite superior aproximado para solos naturais, é uma boa verificação quanto à existência de dados errados, e quaisquer resultados de ensaios que recaiam acima ou à esquerda dessa linha devem ser verificados (DNIT, 2006; PINTO, 2006).

Os solos de granulometria fina (50% ou mais de massa de solo passa pela peneira nº 200) estão reunidos nos seguintes grupos (DNIT, 2006):

Grupos ML e MH: incluem materiais predominantemente siltosos e solos micáceos. Solos deste grupo são siltes arenosos, siltes argilosos ou siltes inorgânicos com relativa baixa plasticidade.

Grupos CL e CH: abrangem argilas inorgânicas com baixo e alto limites de liquidez respectivamente.

Grupos OL e OH caracterizados pela presença de matéria orgânica, incluindo siltes e argilas orgânicas.

Os solos que apresentam alto teor de matéria orgânica são representados pelo Grupo Pt. Estes solos são facilmente identificáveis pela cor, cheiro, porosidade e freqüentemente pela textura fibrosa. São muito compressíveis e possuem características indesejáveis para a construção civil. Turfas, húmus e solos pantanosos com altas texturas orgânicas são típicos deste grupo (DNIT, 2006). Por fim, calculou-se o índice de atividade da argila (SKEMPTON, 1953) definido como sendo a razão entre o índice de plasticidade e a fração argila do solo (porcentagem em peso de partículas com diâmetro equivalente inferior a 0,002mm). Os solos foram classificados em três grupos de acordo com sua atividade: (a) inativos – A<0,75; (b) normais – 0,75<A<1,25; e (c) ativos – A>1,25. Esse índice refere-se às propriedades físico-químicas do mineral e dos minerais de argila em relação à proporção em que estes estão presentes nos solos, levando-se em consideração a influência dos argilominerais, óxidos de ferro e grãos de mica na natureza dos solos. Quanto maior for a atividade de um solo, mais importante é a influência da fração argila nas suas propriedades mecânicas. Assim, pretende-se com o seu uso substituir, mesmo de maneira incompleta, ensaios mais sofisticados de identificação dos minerais de

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argilas nos solos, como difratometria de raio X, espectrômetro de massa e análise térmica diferencial, que, por sua complexidade, não são utilizados para a classificação prática dos solos do ponto de vista geotécnico (VARGAS, 1994).