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Análise Granulométrica do Solo - Ensaios Geotécnicos - O Objetivo e as Frações de Solo.

A Granulometria do Solo é a distribuição de suas partículas constituintes, de natureza inorgânica ou mineral, em classes de tamanho. As classes de tamanho das partículas inorgânicas são também chamadas de frações granulométricas. A granulometria do solo representa uma de suas características mais estáveis, sendo determinada por meio do Ensaio de Análise Granulométrica.

Princípios da Análise Granulométrica

A figura mostra que todos os solos, em sua fase sólida, contêm partículas de várias formas, tamanhos e quantidades. A determinação do tamanho das partículas e suas respectivas porcentagens de ocorrência permitem obter a distribuição de partículas do solo e que é denominada distribuição granulométrica.

A distribuição granulométrica dos materiais granulares, areias e pedregulhos, será obtida por meio do processo de peneiramento de uma amostra, enquanto que, para siltes e argilas se utiliza à sedimentação dos sólidos no meio líquido. Para solos, que tem partículas tanto na fração grossa (areia e pedregulho) quanto na fração fina (silte e argila) se torna necessária a análise granulométrica completa (peneiramento e sedimentação). As partículas de um solo, grosso ou fino, não são esféricas, mas se usará sempre a expressão diâmetro equivalente da partícula ou apenas diâmetro equivalente, quando se faz referência ao seu tamanho. Para os materiais granulares ou fração grossa do solo, o diâmetro equivalente será igual ao diâmetro da menor esfera que circunscreve a partícula, enquanto que para a fração fina este diâmetro é o calculado através da lei de Stokes.

O Objetivo da análise granulométrica é dividir essas partículas em grupos pelas suas dimensões (frações de solo) e determinar suas proporções relativas ao peso total da amostra. A análise granulométrica é o ensaio básico de laboratório, necessário à identificação de um solo, pelos sistemas de classificação adotados na Engenharia de solos.

As Frações de Solo

A grande maioria dos sistemas de classificação dos solos divide as partículas sólidas, com base nas suas dimensões, nas seguintes categorias - matacão, pedra, pedregulho, areia, silte e argila, com a opção de dividir a areia em grossa, média e fina. Na figura seguinte, estão representadas as frações de solo adotadas por alguns sistemas de classificação de solos e pela Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT.

Constata-se que as partículas podem apresentar dimensões superiores a 200 mm ou serem menores do que 0,002 mm.  A relação entre esses extremos é de 10^5. À medida que a dimensão D diminui, o número de partículas contidas na unidade de massa aumenta proporcionalmente a 1/D³ e sua massa individual diminui na mesma relação.

Outra distinção entre as partículas finas e grossas está no valor da grandeza denominada superfície específica que expressa a área superficial total das partículas por unidade de massa. Admitindo como esféricas as partículas de solo, a superfície característica de uma areia fina é 0,03 m²/g, enquanto as das argilas minerais caolinita e montmorilonita são 10 e 1000 m²/g, respectivamente.

Essa propriedade influencia largamente a interação entre as partículas de solo. Assim, enquanto nas areias predominam as forças gravitacionais, nas partículas de argila, pela elevada superfície específica, atuam, predominantemente, as forças eletrostáticas responsáveis pela interação de uma partícula com outra e com o fluido que a cerca.

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