Estruturas, plasticidade e consistência dos solos. Geologia. Engenharia civil. Construção civil. Estudos dos solos.

1. ESTRUTURAS, PLASTICIDADE E
CONSISTÊNCIA DOS SOLOS
Março, 2017

2. Definição e tipos de estruturas:
• Estrutura: arranjo ou disposição das partículas constituintes dos solos, resultante da
agregação das partículas primárias do solo (areia, silte e argila) com componentes
minerais e orgânicos (ocorrência de processos físicos, químicos e biológicos), de
formatos e tamanhos variados.
• Forma: define o tipo de estrutura;
• Tamanho e grau de desenvolvimento: definem a classe e o grau da estrutura.
Estrutura dos solos

3. Processosde estruturação dos solos
• Tradicionalmente consideram-se os seguintes tipos principais:
Estrutura granular simples:
• Característica das areias e pedregulhos,
• Predomina-se as forças da gravidade na disposição das partículas, que são apoiadas
diretamente umas sobre as outras;
• De acordo com o agrupamento dos grãos, a estrutura pode ser mais densa ou mais
solta, o que é definido pelo “grau de compacidade”;
• Poros de rápida drenagem (alta percolação) de água no perfil.

4. Processosde estruturação dos solos
• Tradicionalmente consideram-se os seguintes tipos principais:
Estrutura alveolar:
• Comum nos siltes mais finos e em algumas areias; (diâmetro ≤ 0,02mm)
• Nessas partículas a gravidade faz com que tendam a se sedimentar e, dada sua
pequena massa, quando um grão cai sobre um outro sedimento já formado, a força de
aderência desenvolvida entre ambas (coesão), faz com que este fique na posição que
tiver o primeiro contato.

5. Processosde estruturação dos solos
• Tradicionalmente consideram-se os seguintes tipos principais:
Estrutura floculenta:
• Só é possível em solos cujas partículas sejam muito pequenas;
• Estrutura de ordem dupla;
• Ao se sedimentarem as partículas se aderem e se dispõem em arcos, que por sua vez,
formam outros arcos com estrutura similar a um painel frágil e solto, tendo sua
estrutura molecular aberta;

6. Processosde estruturação dos solos
• Tradicionalmente consideram-se os seguintes tipos principais:
Estrutura em esqueleto:
• Possui uma variedade de grãos finos e grosso, um exemplo são as complexas
estruturas das argilas marinhas;

7. Amolgamento é o processo de destruir o solo utilizando o meio de perda de
resistência. Quando mais complexidade, menor é a estabilidade da estrutura, sendo que
após a destruição, não poderá ser recuperada. Solo argiloso quando amolgado, forma
lama que aparece em cavas de fundações como conseqüência do sol e da chuva, alem
das próprias pisadas dos operários.

8. Um solo não basta apenas granulometria para saber suas reais características,
pois as propriedades depende da quantidade de umidade juntamente das composições
químicas e mineralógicas, podendo a plasticidade ter definição de porosidade tendo
variações de umidade no processo de moldagem, mas sem alterar o volume alem de ser
uma das propriedades mais importantes das argilas. Um material se considera elástico
quando tem característica de tensão-deformação, que após as forcas atuantes, ele
recupera sua forma e volume inicial. O modelo plástico é quando não volta a sua forma
original. Ex de material plástico é o chumbo e o aço doce é elástico, mas dependendo a
carga aplicada, o material pode se tornar plástico após um certo limite.
A variação de um solo varia de acordo com o ganho ou perda de umidade, sendo LL
que limite de liquidez, LP é limite de plasticidade e LC é limite de contração.
É muito comum a utilização desse método através da perda de umidade pois
da uma idéia muito clara do tipo de solo e as propriedades existentes.
PLASTICIDADE E CONSISTÊNCIA DOS SOLOS

9. O aparelho para determinar o LL é o de Casagrande que consiste em um prato
de latão, em forma de concha, sobre 'Um suporte de ebonite; por meio de um
excêntrico imprime-se ao prato, repetidamente , quedas de altura de 1 em e intensidade
constante.
São aplicados golpes variando de 6 a 35 afim
de fechar o suco na amostra.
Por definição, o limite de liquidez (LL) do solo é o teor de umidade para o
qual o se fecha com 25 golpes. Ele pode ser determinado de acordo com a formula
abaixo:

10. A resistência que o solo oferece ao
fechamento do sulco, medida pelo número
de golpes requerido, provém da sua
"resistência ao cisalhamento"
correspondente à umidade que apresenta.
Alguns trabalho s utilizam o método de
utilização do cone de penetração para
determinação do limite de liquidez.
O LP é determinado pelo cálculo da
porcentagem de umidade para a qual o
solo começa a se fraturar quando se tenta
moldar sendo utilizado um cilindro de 3
mm de diâmetro e 10 cm de comprimento.
O índice de plasticidade é a diferença entre o LL – LP.

11. Fracamente plásticos . . . . . . . . . . . . 1 < IP < 7
Medianamente plásticos . . . . . . .... 7 < IP < 15
Altamente plásticos . . . . . . . . . . . . . IP > 15
Como a areia não possui plasticidade, é considerado como nulo, ou seja,
IP=NP(não plástico).
Os solos finos podem ser divididos em oito grupos: argilas inorgânicas de
alta, média e baixa plasticidade; solos siltosos inorgânicas de alta, média e baixa
compressibilidade; argilas orgânicas e siltes orgânicos. Classifica-se um solo de acordo
com o gráfico abaixo.

12. O índice de consistência das argilas são classificados como segue abaixo,
mais alguns autores determinam o IC relativa.
Para determinar o limite de contração, que é o teor de umidade a partir do
qual o solo não mais se contrai, que continue perdendo peso, é feita mesmo que o
índice de vazios da amostra seja o mesmo, quer quando ainda saturada, quer estando
completamente seca. O ensaio, molda uma cápsula com alto teor de umidade, seca em
estufa e determina a umidade da amostra contraída. Para medir o volume da pastilha
referente ao solo seco, é utilizado o deslocamento do mercúrio, que após é medido em
uma proveta graduada.

13. O grau de contração é de acordo com a compressibilidade sendo a qualidade
do mesmo definido abaixo:
•Solos bons: C< 5%
•Solos regulares: 5% < C< 10%
• Solos sofríveis: 1 0%< C< 1 5%
•Solos péssimos: C> 1 5%
Unidade equivalente centrifuga é a quantidade umidade final da massa de um
solo na qual foi submetida a aceleração centrifuga com intensidade equivalente a 100
vezes da gravidade.
Umidade equivalente de campo é um teor sendo que o solo não permite mais
absorção.