Mecânica dos solos

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Capítulo 3
Natureza das Partículas :
Grãos minerais; Matéria Orgânica; Ar; Água.
Peso Específico das Partículas é a razão entre o peso da substância sólida pelo volume da substância sólida.
Ɣ= Ps/Vs
Ɣ=Peso específico da partícula
Ps= Peso sólido da partícula (g,ton)
Vs= Volume sólido da partícula (cm3,m3)
Superfície Específica é a soma das superfícies de todas as partículas contidas naunidade de volume ou de peso do solo.
Densidade Relativa: razão entre o peso da parte sólida e o peso de igual volume de água a 4ºC.
δ= Ɣg/Ɣa
Ɣg = peso especifico da particula
Ɣa = peso do volume da água
Obs: Grandeza adimensional
Quanto maior o teor de matéria orgânica no solo, menor a densidade relativa.
Quanto maior o teor de óxido de ferro, maior a densidade relativa.
Densidade realdas partículas no laboratório
Método do Picnômetro (Laboratório):
δ = (Ps. δaT)/(Ps+ P2-P1)
P1 = peso do picnômetro com solo e água
P2 = peso do picnômetro com água pura
PS = peso do solo seco
δaT = densidade da água à temperatura T° C do ensaio
Formas de partículas
1 – Arredondadas: Ex.: pedregulhos, areias, siltes.
2 – Lamelares: semelhantes a lamelas ou escamas. Ex.: argilas
3 –Fibrilares: em forma de fibras. Ex.: solos turfosos rico em MO (origem vegetal ou animal)
Formas de partículas
Angular, Sub-angular, Arredondadas, Sub-arredondadas e Bem arredondadas
ATIVIDADE DA SUPERFÍCIE DOS SOLOS
ATIVIDADE DO SOLO: É dado pela razão entre o índice de plasticidade e a porcentagem em peso de partículas menores que 0,002mm.
A= IP
% < 0,002mm
A < 0,75 = inativas
0,75< A < 1,25=normais
A > 1,25= ativas
Tixotropia é a perda e o conseqüente retorno da resistência coesiva devido a destruição e seguida reordenação da estrutura molecular das camadas adsorvidas.
Exemplo: Bentonita (argilas ultra-finas formadas por alteração química de cinzas vulcânicas, formada por montmorilonita e utilizada em injeções para vedação em perfurações de petróleo, fundações profundas,barragens, etc).
Granulometria dos solos é a medida da textura do solo, ou seja, do tamanho relativo dos grãos que formam a fase sólida dos solos. Esta medida é realizada através do peneiramento e da sedimentação.
PEDREGULHOS: 76 a 4,8mm;
AREIA GROSSA: 1 a 0,5 mm ;
AREIA MÉDIA: 0,5 a 0,25 mm;
AREIA FINA: 0,25 a 0,10 mm;
SILTE: 0,05 a 0,002 mm
ARGILA: menor que 0,002 mm
Peneiramento é adistribuição granulométrica da fração grossa do solo (com dimensão das partículas maior que 0,074 mm - peneira 200) é usualmente determinada pelo peneiramento ou análise das peneiras. O peso do solo seco retido em cada peneira é determinado e baseado nesses pesos é determinada a percentagem acumulada que passa nas peneiras.
Os tipos de granulometria são definidos a partir dessa curva em:
uniforme; bemgraduada (contínua); mal graduada (descontínua);
Diâmetro efetivo: é o diâmetro correspondente a 10%, em peso total, de todas as partículas menores que ele.
Coeficiente de uniformidade (Cu): É a razão entre os diâmetros correspondentes a 60% e 10% tomados na curva granulométrica.
Cu= D60/D10
D60 = diâmetro através do qual 60% do total do solo passa.
Quando:
C u < 5 solo muito uniforme;
5 C u > 15 solo desuniforme;
Coeficiente de curvatura (Cc): é dado por
Cc = (D30)²/D60 x D10
1 < Cc < 3 solos bem graduados.
Porcentagens acumuladas retidas: é o percentual que fica retido na peneira.
(P1 x 100)/P + (P2 x 100)/P +... (Pn x 100)/P
Porcentagens acumuladas que passam: é o percentual que passa na peneira.
100 - (P1 x 100)/P(1ª peneira) + 100- (P2 x 100)/P +..100 - (Pn x 100)/P
LEI DE STOKES
Estabelece uma relação entre o diâmetro da partícula e sua velocidade de sedimentação em um meio de viscosidade liquida e peso especifico.
V= (2/9) x (Ɣg - Ɣa)/n x (d/2)²
n= coeficiente de viscosidade do dispersor
d= diâmetro equivalente da substância
Ɣg= peso especifico da partícula
Ɣa= peso especifico do dispersor
V= velocidade de...
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