CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DE UM SOLO TROPICAL
ORIUNDO DA REGIÃO DO PAMPA
Juliana Calage Quevedo
Acadêmica do curso de Engenharia Agrícola, Universidade Federal do PampaUNIPAMPA/Instituto Federal Farroupilha-IFFCA
[email protected]
Wilber Chambi Tapahuasco
Professor/Orientador do curso de Engenharia Agrícola, Universidade Federal do PampaUNIPAMPA
[email protected]
Resumo. Utilizando diferentes metodologias
de classificação geotécnicas, este trabalho
teve como objetivo, caracterizar física e
mecanicamente um solo típico e oriundo da
região dos pampas. Para isso, inicialmente
foram coletados amostras deformadas do
solo.
Seguidamente,
utilizando
a
metodologia do Sistema Rodoviário de
Classificação (HBR), o Sistema de
Classificação Unificada (SUCS) e a
metodologia
expedita
MCT,
foram
executados ensaios laboratoriais de
caracterização. Tais ensaios consistiram na
determinação da massa específica dos grãos,
determinação da granulometria, limite de
liquidez e limite de plasticidades,
determinação da contração e penetração
pelo método das pastilhas. Finalmente, a
aplicação das diferentes metodologias na
identificação e caracterização do solo,
mostraram algumas similitudes entre a
SUCS e HBR, assim também, se observou
algumas particularidades da classificação
MCT pelo método expedito.
Palavras-chave: Classificação Geotécnica.
Solos. Estradas Rurais.
1.
INTRODUÇÃO
A diversidade do comportamento
apresentado por diferentes solos remetem a
necessidade de classificá-los em grupos
distintos. Existem diversas classificações de
solos. Neste trabalho optou-se por utilizar a
classificação HBR que tem origem na
classificação Public Roads Administration,
onde se fundamenta na granulometria, limite de
liquidez e índice de plasticidade e, foi proposta
para analisar materiais para base e sub-base de
pavimentos (Pinto, 2006). Desta maneira, os
solos são classificados em oito grupos desde
A1 até A8.
O sistema Unificado de Classificação de
Solos (SUCS) foi desenvolvido pelo professor
Arthur Casagrande (1948), para uso na
construção de aterros em aeroportos durante a
segunda
guerra
mundial,
atualmente
compreende seu uso em obras de barragens,
fundações e outras construções (Pinto, 2006).
Em função das porcentagens das frações
granulométricas os solos podem ser
classificados como solos grossos de acordo
com sua curva granulométrica e, solos finos,
relacionados com sua plasticidade.
A Classificação MCT proposta por
Nogami e Villibor, visa agrupar os solos
tropicais conforme suas peculiaridades de
comportamento, sob o ponto de vista mecânico
e hidráulico, obtidas de corpos de provas
compactados de dimensões reduzidas. Esta
classificação separa os solos em duas grandes
classes, os de comportamento laterítico e os de
comportamento não laterítico (Fortes, et al.
2002). Nogami e Villibor (1994 e 1996)
propuseram uma simplificação do método
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MCT, utilizando um procedimento expedito,
onde é possível obter a identificação do grupo
MCT por meio de um gráfico, implicando
apenas saber o valor da contração diametral e
o valor da penetração observado em pequenos
corpos de provas, de formato cilíndrico de 5
mm de altura por 20 mm diâmetro.
2.
a
b
c
d
MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Materiais Utilizados
Para este trabalho foi utilizado um solo de
textura fina, ocorrente no município de
Alegrete/RS, extraída de uma área de
empréstimo, localizado nas coordenadas
29º49’13.26”S 55º52’45.12” W.
2.2 Execução de Ensaios Convencionais de
Caracterização Geotécnica
Com a intenção de conhecer os tamanhos
dos grãos do solo em estudo, foi executado o
ensaio de granulometria, que compreende o
peneiramento grosso, peneiramento fino e a
sedimentação. O ensaio foi executado seguindo
a norma NBR 7181(1984).
Conforme a NBR 6508 (1984), foi
determinada a massa específica dos grãos.
Onde o valor é indispensável para o ensaio de
granulometria por sedimentação.
Os ensaios dos limites de liquidez e
plasticidade foram realizados a partir de 200g
de material passado na peneira de abertura
0,42 mm, onde se utilizou o aparelho de
Casagrande, segundo a NBR 6459 (1984).
Para a determinação do limite de plasticidade
procedeu-se conforme a NBR 7180 (1994). A
figura 1 mostra parte das etapas de execução
dos ensaios de caracterização geotécnica.
Figura 1. Ensaios de caracterizaçao geotécnica: a)
Ensaio de granulometria; b) Ensaio de massa
específica dos grãos; c) Ensaio de limite de liquidez;
d) Ensaio de limite de plasticidade.
2.3 Ensaios Expeditos
Metodologia MCT
Utilizando
Os procedimentos utilizados nesta etapa
tiveram como base o trabalho publicado por
Fortes, et.al.(2002). Na execução dos ensaios,
inicialmente utilizou-se uma pequena quantidade
de amostra deformada do solo estudado,
passando pela peneira de abertura 2 mm
(aproximadamente 50g) e pela peneira 0,42
mm, umedecida por um período aproximado de
8 horas. A amostra preparada foi espatulada
para moldagem e secagem das pastilhas. Após
isso, foi medida a contração diametral da
pastilha, a qual é expressa em mm, com
aproximação de 0,1 mm. Finalmente, executouse a etapa de embebição por 2 horas e,
seguidamente, realizou-se a determinação da
penetração. A penetração é verificada por uma
agulha padrão de um mini penetrômetro,
expressa
em mm,
quando
aplicada
verticalmente na superfície da pastilha após a
reabsorção de água efetuada sobre condições
padronizadas (Fortes et al., 2002). A figura 2
mostra parte das etapas do ensaio expedito
MCT.
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resumidamente os nomes e siglas dados pelos
diferentes métodos de classificação para o solo
em estudo.
Figura 2. Ensaios expeditos MCT: a) secagem e
contração diametral das pastilhas; b) Etapa de
embebição.
4.
Resultados e Análise
A figura 3 apresenta a curva de
granulometria do solo natural utilizado. A tabela
1 mostra os resultados dos ensaios executados
no laboratório.
Figura 3. Curva granulométrica.
Tabela 1. Resultados dos Ensaios de
caracterização geotécnica do solo.
Propriedades
Valores
Limite de liquidez (Wl) %
Limite de plasticidade (Wp) %
Índice de plasticidade (Ip) %
Contração diametral da pastilha (Cd) mm
Penetração da pastilha mm, após 2 horas
Massa específica dos grãos (ρs) g/cm³
Pedregulho (G) %
Areia (S) %
Silte (M) %
Argila (C) %
34,0
20,0
14,0
1,5
0,0
2,75
14,0
25,7
17,6
42,7
Pelo observado na figura 3 e tabela 1, o
solo natural utilizado para este trabalho, é
constituído predominantemente por fração fina
de baixa plasticidade. A tabela 2 apresenta
Tabela 2. Classificação do solo, pelo sistema
SUSC, HBR e MCT.
Classificação
Nome
Sigla
Sistema Unificado de
Classificação de Solos
(SUCS)
Sistema Rodoviário de
Classificação (HRB)
Método Expedito das
pastilhas (MCT)
Argila pouco
plástica arenosa
CL
Solo Argiloso
A-6
Laterítico
Argiloso
LG'
Na classificação SUCS a sigla CL indica
uma argila pouco plástica arenosa. Para o
DNIT (2006) esses solos são classificados com
CL, onde C significa argila (clay), e o L (de
low), ou seja, indica um baixo limite de liquidez
e são essencialmente argilas sem matéria
orgânica, geralmente magras, arenosas ou
siltosas.
Na classificação HRB o solo enquadrou-se
como um A-6, referindo-se há um solo fino de
péssimo comportamento para compor uma
camada de pavimento. Para o DNIT (2006),
esse solo é tipicamente argiloso, plástico, onde
geralmente possuem 75% ou mais do material
passando na peneira nº200 (abertura de 0,075
mm), podendo ter ainda misturas de solos finos
argilosos, também contar até 64% de areia e
pedregulho retidos na peneira nº200.
Já na classificação expedita MCT, o
mesmo solo classificou-se como sendo um
Laterítico argiloso (LG’). Esses solos são
típicos da evolução de solos em climas quentes,
com regime de chuvas moderadas a intensas,
têm
sua
fração
argila
constituída
predominantemente de minerais cauliníticos e
apresentam elevada concentração de ferro e
alumínio na forma de óxidos e hidróxidos.
Caracterizam-se por ter peculiar coloração
avermelhada e amarela na natureza,
apresentando-se, geralmente, não saturados,
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com índice de vazios elevado, dai sua pequena
capacidade de suporte, mas quando
compactados, sua capacidade de suporte é
elevada e, por isso, são muito empregados em
pavimentação e aterros. Após compactado um
solo Laterítico, apresenta contração se o teor
de umidade diminuir, mas não apresenta
expansão na presença de água. (Pinto, 2006).
Finalmente, Villibor et.al.(2007) recomenda o
uso da argila laterítica na construção de bases
de pavimentos rodoviários, em trechos com
tráfego muito leve, praticamente só de veículos
de eixos simples (80 KN), caracterizado por
N≤104.
5. CONCLUSÕES.
Nesta pesquisa, observa-se que apesar
dos três tipos distintos de classificação
geotécnica, o solo estudado foi classificado
quanto à textura como sendo um solo argiloso.
Finalmente, segundo a classificação HBR o
solo estudado não seria recomendável como
material de construção em obras rodoviárias.
No entanto, sob os aspectos da metodologia
MCT, o solo estudado pode ter seu
aproveitamento em obras rodoviárias de tráfego
leve.
6. REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181 (1984):
Análise granulométrica.
ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS TÉCNICAS. NBR 6459: Solo –
Determinação do Limite de Liquidez. Rio de
Janeiro, 1984.
ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180 (1994):
Determinação do Limite de Plasticidade.
ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS TÉCNICAS. NBR 5734 (1988):
Peneiras para ensaio. Especificação.
ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508 (1984):
Determinação da massa específica dos grãos.
DEPARTAMENTO
NACIONAL
DE
INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT. Manual de pavimentação. Rio de
Janeiro: Ministério dos Transportes, 2006.274
p.
FORTES, R.M. MERIGHI, J.V.; ZUPPOLINI
NETO, A. (2002). Método das pastilhas para
identificação expedita de solos tropicais. In:
Congresso Rodoviário Português, 2002,
Lisboa. Anais do Congresso Rodoviário
Português, 2002.
NOGAMI, J. S; VILLIBOR, D. F. (1994).
Identificação Expedita Dos Grupos de
Classificação MCT Para Solos Tropicais. Anais
do 10º COBRAMSEG – Foz do Iguaçu. Vol.
4. 1293-1300, ABMS, São Paulo.
NOGAMI, J. S; VILLIBOR, D. F. (1996).
Importância e Determinação do Grau de
laterização em Geologia de Engenharia. Anias
do VIII Congresso da ABGE – Rio de Janeiro,
Vol. 1, 345/358, ABMS, São Paulo.
PINTO, C.S. (2006). Curso Básico de
Mecanica dos Solos em 16 Aulas/3º Edição –
São Paulo: Oficina de Textos, 2006.
VILLIBOR, D.F., NOGAMI, J.S., Cincerre,
J.R., Serra, P.R. M, A.Z. (2007). Pavimentos
de Baixo Custo para Vias Urbanas – Bases
Alternativas com Solos Lateríticos. Arte &
Ciência. São Paulo – Brasil. 172 p.
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