6.0 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
6.1 Introdução
Devido a heterogeneidade os solos e a grande
variedade de suas aplicações, é praticamente impossível
estabelecer um único critério para sua classificação.
Conclui-se, então, que há a necessidade de existirem
vários sistemas de classificação de solos, cada um
procurando atender de maneira especifica os vários
campos da Geotecnia.
Os vários sistemas existentes para a classificação
de solos procuram posicionar o solos estudando dentro de
um grupo, para o qual determinadas propriedades
especificas já estão definidas.
Um sistema de classificação dos solos deve
obedecer aos seguintes requisitos:
a) ser simples, facilmente memorizável e permitir
uma rápida determinação do grupo a que o solo
pertence, permitindo a classificação por meio de
processos simples de análise visual - táctil;
b) ser flexível, para tornar-se geral ou particular,
quando o caso exigir;
c)ser capaz de permitir uma expansão posterior,
permitindo subdivisões.
Entre os vários sistemas de classificação existentes,
temos:
- Classificação por tipo de solo;
- Classificação Genética Geral;
- Classificação Granulométrica;
- Classificação Unificada; (U.S. Corps of Engineers); e
- Classificação HRB (Highway Research Board)visões.
6.2. Classificação por Tipo de Solo
É um sistema de classificação descritivo em que o
reconhecimento a que determinado grupo pertence é
baseado em análise visual – táctil. Baseado em tipos de
solos:
- areias e solos arenosos;
- areias finas, siltes, areias siltosos ou pouco argilosos;
- argilas e solos argilosos; e
- turfas e solos turfosos orgánicos.
6.3 Classificação Genética Geral
É um sistema de classificação também de maneira
descritiva, sendo necessário para a sua utilização, um
conhecimento da gênese dos solos, ou de uma forma que
seja mais simples, fazer uma análise da sua macro
estrutura, da cor e da posição de coleta da amostra no
perfil do subsolo.
Divide o solo em 3 categorias:
a) SOLO SUPERFICIAL - Solo que constitui o horizonte
superficial normalmente contendo matéria orgánica. Nesse
horizonte concentra-se o campo de estudo da pedologia.
Possui estrutura, cor e constituição mineralógica diferentes
das camadas inferiores. A espessura varia de alguns
centímetros a metros.
b) SOLO DE ALTERAÇÃO - Solo proveniente de
decomposição das rochas graças aos processos de
intemperismo. Em condições normais, acha-se subjacente ao
solo superficial. É um solo residual e pode atingir até dezenas
de metros. São solos de granulometria crescente com a
profundidade.
c) SOLOS TRANSPORTADO - Solo originado do
transporte e deposição de material. A granulometria é mais ou
menos uniforme de acordo com o agente transportador. Em
condições normais pode constituir as camadas aflorantes ou
estar subjacente ao solo superficial.
6.4 Classificação Granulométrica
Uma das maneiras de se classificar um solo é
através da sua curva de distribuição granulométrica.
Essa distribuição é representada por uma curva
que indica, para cada "diâmetro" de grão, qual é a sua
porcentagem do solo que possui grãos menores ou
maiores.
A curva de distribuição granulométrica é
apresentada em gráfico semi - logarítmico, onde nas
abscissas, contam os logaritmos dos tamanhos das
partículas e, nas ordenadas, a porcentagem acumulada do
solo que têm seus grãos menores do que um dado
diâmetro.
6.4 Classificação Granulométrica



Curva A – solo bem graduado (granulação contínua)
Curva B – solo de graduação aberta
Curva C – solo de granulação uniforme
Da curva granulométrica podemos obter os seguintes parâmetros:
Peneiras
6.4 Classificação Granulométrica
Jogos de Peneiras
PoI.
mm
N°
mm
3"
76.2
04
4.8
2"
50.8
08
2.4
1 1/2"
38.1
10
2.0
1”
25.4
16
1.2
3/4"
19.1
30
0.6
3/8"
9.5
40
042
1/4
6.4
50
0.30
80
0.18
100
0.15
200
0.074
Abaixo
desta
medida as
peneiras
são
colocados
no vibrador
onde serão
deixadas
por 10
minutos.
Granulometria por Sedimentação
Para os solos finos, siltes e argilas, com partículas menores
que 0,074mm (#200), o cálculo dos diâmetros equivalentes será
feito a partir dos resultados obtidos durante a sedimentação de
certa quantidade de sólidos em um meio líquido.
A base teórica para o cálculo do diâmetro equivalente vem da lei de
Stokes, que afirma que a velocidade de queda de uma partícula
esférica, de peso específico conhecido, em um meio líquido
rapidamente atinge um valor constante que é proporcional ao
quadrado do diâmetro da partícula. O estabelecimento da função,
velocidade de queda - diâmetro de partícula, se faz a partir do
equilíbrio das forças atuantes (força peso) e resistentes (resistência
viscosa) sobre a esfera, resultando:

A equação anterior foi obtida para o caso de uma esfera de peso
específico bem definido caindo em um meio liquido indefinido, e
certamente estas não são as condições existentes no ensaio de
sedimentação. As partículas não são esféricas e o número delas é
grande, o peso específico dos sólidos não é único e o espaço
utilizado é limitado, podendo ocorrer influência das paredes do
recipiente, bem como de uma partícula sobre as outras.
Ensaio de granulometria por sedimentação
1- Adiciona-se a amostra de solo, cerca de 50g de solo (para arenoso
100g), que passa na peneira 0.074 mm, um defloculante, 125 ml de
hexametafosfato de sódio (concentração de 45.79 do sal por litro de
solução), agitando-se até que todo o material fique perfeitamente
molhado, e deixa-se em repouso no mínimo 12 horas.
2- Leva-se essa solução a um dispersor por 5 minutos.
3- Terminada essa operação verte-se toda a solução em uma proveta
graduada para 1.000 cm³.
4- Leva-se a proveta para um banho com temperatura constante, até
atingir a constância de temperatura entre o banho e a proveta. Para
acelerar podemos mexer com uma baqueta.
5- Após o equilíbrio retiramos a proveta e tampando-se a sua com a
mão, viramos-a de boca para baixo até os grãos já sedimentados
voltem a ficar em suspensão.
6- Imergimos a proveta no banho e imediatamente após liga-se o
cronômetro e imergimos o densímetro efetuando leituras de 30", 1'e 2'.
Retira-se o densímetro, anota-se a tempera-tura. Deverão ser feitas as
leituras nos seguintes tempos ainda: 4‘, 8‘, 15‘, 30‘, 1h, 2h, 4h, 8h, e
25h
Observação:
As leituras feitas deverão sofrer, ainda, as correções devidas ao
"menisco" e ao aumento da densidade pela adição do defloculante.
Essas correções constantes para um determinado densímetro, são de
sinais contrários.
Classificação Trilinear dos Solos
Como complementação a classificação granulométrica, temos ainda o triângulo
de Feret, no qual o solo é dividido em três frações: areia, silte e argila. É
classificado em função da predominância de uma ou mais dessas frações.
6.5 Classificação Unificada
Esta classificação foi proposta em 1952 pelo
U.S. Bureau of Reclamation e U.S. Corps of
Engineers e tem como origem uma classificação
proposta por Arthur Casagrande (1942) que
visava classificar solos para utilizá-los na
construção de aeroportos.
Utiliza-se nessa classificação além
granulometria os limites de consistência.
de
6.5 Classificação Unificada
Na classificação unificada cada grupo de solos é representado por 2
letras:
- a 1a relacionada a fração predominante do mineral presente no
solo;
- a 2a às características dessa fração.
A faixa dos solos granulares foi dividida em dois grupos:
-Pedregulhos (G - Gravel)
-Areias (S- Sand)
Com as seguintes subdivisões:
- W (well) - bem graduado (não uniforme)
- P (poor) - mal graduado (uniforme)
- M (mo, mjala: silte) - fração fina (não plástica)
- C (clay) -argilas- fração fina plástica
A faixa dos solos finos foi inicialmente dividida em 2 grupos, ou
seja, um grupo formado pelos solos (low) finos com baixa
compressibilidade (LL < 50%) e outro com elevada
compressibilidade (high) representamos pelos sufixos:
"L" (Iow)
"H" (high)
Em cada grupo existem 3 subdivisões que levam em conta a
predominância da fração fina (silte ou argila) e a presença de
matéria orgânica.
Um solo essencialmente orgânico, turfoso e altamente
compressível, com comportamento bastante diferente do
comportamento dos demais foi classificado como Pt (Peat Turfa - Solo com muito material orgânico, impróprio para
construção).
Através dessa classificação podemos obter informações a respeito
de :
- Permeabilidade.
- Resistência ao cisalhamento.
- Compressibilidade.
- Trabalhabilidade como material de construção.
- Qualidade como fundação.
6.5 Classificação Unificada
6.6 Classificação HBR
Esta classificação leva em conta a granulometria,
limite de liquidez e índice de plasticidade do solo.
Provém de uma utilização especifica na classificação
de solos na área de estradas.
Nesta classificação é introduzido o chamado índice
de grupo (IG), n.° inteiro que varia de O a 20 e define a
"capacidade de suporte" do terreno de fundação de um
pavimento, sendo dado em função de:
IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d
IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d
a : porcentagem de solo que passa na malha 200 menos 35.
a = (% Ø < # 200) - 35 (0< a < 40)
b : porcentagem de solos que passa na malha 200 menos 15
b = (%Ø < 200) - 15
(O < b < 40)
c : valor do limite de liquidez menos 40
c = LL - 40
(0 < c < 20)
d: valor do índice de plasticidade menos 40
d = IP-10
(0<d<20).
Classificação HBR
Exercícios
1) Calcular o IG de um solo em que 65% do material passa na peneira 200, o LL
é 32% e o IP = 13%.
2) Um solo apresenta 97,0% passando em peso pela peneira 200 e 100,0%
passando na peneira 40. Os limites são LL = 55,0% e IP= 15,0%. Classificá-lo
de acordo com a classificação HRB, determinar o IG, e Classificação
Unificada.
3) Três diferentes amostras de solo A, B e C apresentam as seguintes
características:
Peneira
% que passa
A
B
C
200
20
43
60
4
60
65
80
Limites:
LL
IP
20
12
35
12
55
20
Determinar o índice de grupo e a classificação pela HRB.