1._Caracterizacao_classificacao_e_compactacao_dos_solos[1]

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Disciplina: Poluição dos Solos 
Aula: Gestão de Resíduos 
Professor Márcio de Souza S. Almeida 
UFRJ – Escola Politécnica 
Eng. Ambiental 
Disciplina: Poluição do Solo 
• 4as feiras 15:00-17:00hs 
 
• Livros textos: 
– Curso Básico de Mecânica dos Solos; Carlos de Souza 
Pinto; Oficina de Textos, 356 pgs. 
– Geotecnia Ambiental. Maria Eugênia Boscov; Oficina 
do Texto 
• Disciplinas afins: Princípios de Geomecânica; 
Aterros de Resíduos; Disposição de Resíduos. 
Caracterização, classificação e 
compactação dos solos 
1. Introdução 
2. Caracterização dos solos 
3. Classificação dos solos 
4. Compactação dos solos 
5. Comentários finais 
6. Bibliografia 
1. Introdução 
• Importância da classificação e caracterização dos solos 
Os projetos de engenharia são baseados nas propriedades da 
classe a que o solo pertence 
• Para a classificação dos solos e obtenção de parâmetros 
geotécnicos são realizados ensaios de laboratório; 
• A partir da classificação dos solos, os ensaios para 
determinação da resistência do solo etc serão 
programados 
• Atenção : É fundamental a realização de ensaios de 
laboratório e/ou campo para obtenção dos parâmetros de 
projeto 
Caracterização, classificação e 
compactação dos solos 
1. Introdução 
2. Caracterização dos solos 
3. Classificação dos solos 
4. Compactação dos solos 
5. Comentários finais 
6. Bibliografia 
2. Caracterização dos solos 
Solo  produto do intemperismo atuando em 
rochas e outros solos. 
Solo  composto de 3 fases: sólida, líquida e gasosa 
Fase sólida  caracterizada através de sua 
composição granulométrica e mineralogia 
 
Relações entre as 3 fases  índices físicos e limites 
de estado 
2.1 Granulometria : medida do tamanho 
relativo dos grãos dos solos 
Grãos diferem em tamanho 
e forma 
Pedregulhos e areias  peneiramento 
Argilas e siltes  ensaios de sedimentação 
Argila 
Areia 
ou 
silte 
Descreve 
quantitativamente a 
textura do solo 
Pesar previamente 
todo o material 
passando 
2.1.1.Granulometria por peneiramento 
Pesar cada 
peneira + 
material 
Calcular o percentual de material 
que passa em cada peneira 
Curva Granulométrica
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.001 0.01 0.1 1 10 100
Diâmetro dos Grãos (mm)
Po
rc
en
ta
ge
m
 q
ue
 P
as
sa
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Po
rc
en
ta
ge
m
 R
et
id
a
PEDREGULHAREIA
ARGILA SILTE
 GROSSOMÉDIOFINO GROSSAMÉDIAFINA
ABNT
PENEIRAS: 200 100 60 40 2030 10 8 4 3/8 3/4 1 1 1/2
SP 3
Prof.: 6,30 a 7,00m
Peneiramento 
Sedimentação 
PENEIRAS 
Diâmetro dos Grãos (mm) em escala logarítmica 
Atenção : Norma NBR6502: 
Rochas e Solos/1995 
Recreio 
20% de areia 
Relação de peneiras e 
diâmetros 
2.1.2. Granulometria por sedimentação 
• Todo o material que passou na 
peneira # 200 vai ser utilizado no 
ensaio de sedimentação 
 
• Teoria de sedimentação : partículas 
maiores em supensão em um líquido 
“caem” mais rapidamente que as 
partículas menores, supondo que 
tenham a mesma forma. Lei de 
Stokes (1891) 
 
Ensaio de sedimentação 
Peso na 
ponta 
Calibrado 
em água a 
20oC 
Comprimento 
aprox. 
350mm 
DENSÍMETRO 
• Densidade do fluido vai se alterando com o tempo 
Mede-se a densidade do fluído em intervalos de tempos e então se 
calcula o diâmetro da partícula; para densidade unitária tem-se % 
partículas sólidas igual a zero 


18
)(2 LsgDv


G 
  f(T) 
Exemplo de cálculo do ensaio de sedimentação 
v = altura de queda / tempo 
Curva Granulométrica
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 100.000
Diâmetro dos Grãos (mm)
Po
rc
en
ta
ge
m
 q
ue
 P
as
sa
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Po
rc
en
ta
ge
m
 R
et
id
a
PEDREGULHOAREIA
ARGILA SILTE
 GROSSOMÉDIOFINO GROSSAMÉDIAFINA
ABN
T
PENEIRAS: 200 100 60 40 2030 10 8 4 3/8 3/4 1 1 1/2
SP 3
Prof.: 6,30 a 7,00m
Fina Média Grossa
25.8 7.8 1.2
Composição Granulométrica ( % ) ( Escala ABNT )
0.033.831.4
Pedregulho
Areia
SilteArgila
Recreio 
20% de areia (peneiramento) 
14,8% areia fina 
(sedimentação) 
33,8% silte 
2.2 . Mineralogia dos solos 
Na maioria dos solos o mineral mais abundante é o 
quartzo, seguido do feldspato e mica. 
Quartzo  material com dureza elevada; 
feldspatos  dureza moderada; 
mica materiais contendo mica apresentam alta 
compressibilidade e expansibilidade. 
Areias e pedregulhos  Seu comportamento pouco 
depende da natureza de seus minerais. 
Argilas e siltes  seu comportamento depende da 
natureza de seus minerais e da água. 
2.2.1. Areias, pedregulhos e siltes 
Areias, pedregulhos e siltes  são compostos 
basicamente de partículas “grandes” e relativamente 
inertes. As interações solo-fluído são mais físicas do que 
químicas. 
 
Argilo minerais  decomposição química dos feldspatos 
da rocha matriz. As interações são físico-químicas. 
São três os principais argilo-minerais: caolinita, ilita e 
montmorilonita. A caolinita é o mais inerte. 
2.2.2. Argilas 
caolinita ilita montmorilonita ou smectita 
2.3. Índices Físicos 
Volume Total 
V = Vs + Vw + Va 
massas volumes 
AR 
ÁGUA 
 
SÓLIDOS 
Índice de 
vazios 
Porosidade, 
Volume específico, 
Volume de vazios 
Volume de sólidos 
Volume de vazios 
Volume Total 
Água 
nos 
vazios 
 sólidos ar 
S S 
G 
G 
Massa dos grãos de solo 
Massa de um mesmo volume de de água 
Massa de água 
Massa de sólidos 
Teor de umidade, 
Grau de Saturação, 
Volume de vazios 
Volume de água 
Índices Físicos 
Massa específica real 
dos grãos, densidade 
real dos grãos – 
Solos: de 2,6 – 2,8 
Se Va =0, S =1 e o 
solo está saturado 
S 
G 
Se a massa de água for maior que a massa de sólidos o 
teor de umidade é maior que 100%. Um exemplo de valor 
elevado de teor de umidade é o de turfas : pode-se obter 
valores da ordem de 800%. 
Recreio : G = 2,519 – valor relativamente baixo : 
presença de matéria orgânica 
Índices Físicos 
AR 
ÁGUA 
 
SÓLIDOS 
massas volumes 
Massa de sólidos 
Volume total 
Massa total 
Volume total 
Densidade seca, 
Densidade total, 
G 
G 
G 
G 
S S 
S 
Índices Físicos 
Volume total 
Volume total 
Peso seco 
Peso total 
Peso específico, 
Peso específico seco, 
(natural : gn) 
O peso específico natural de solos varia em geral entre 17 
a 20kN/m3 
Ex: solos com metais em sua composição podem 
apresentar gn maiores que 20 kN/m
3 (solos compactados 
também) e solos orgânicos e argilas moles podem 
apresentar gn variando de 12 a 15 kN/m
3 
Recreio : gn = 12,9 kN/m
3 – valor relativamente baixo : 
presença de matéria orgânica – solo mole 
G S 
G 
Atenção 
Massa total 
Volume total 
Volume total 
Peso seco 
Densidade total = 
Peso específico natural = 
= g/cm3 
= kgf/cm3 ou kN/m3 
P = m . ag 
gn = 9,81 .  
2.4. Limites de estado do solo 
As argilas costeiras brasileiras 
e argila sensíveis : wn, em 
geral, é maior que wL 
w
n 
Umidade natural ou teor de 
umidade in situ, wn 
Líquido 
Plástico 
Semi 
sólido Sólido 
Umidade 
(%) 
 
wP = limite de 
plasticidade (LP) 
 
wL = limite de 
liquidez (LL) 
 
 wn = umidade 
natural 
wP = limite de plasticidade 
L I M I T E S D E A T T E R B E R G
L I M I T E D E P L A S T I C I D A D E
Número da Cápsula F1 3 A E N
(g) Total Úmido 10.21 14.83 15.72 9.94 10.48
O Total Seco 9.17 13.75 14.59 8.92 9.32
S Cápsula 7.07 11.65 12.32 6.95 7.07
E Água 1.04 1.08 1.13 1.02 1.16
P Solo Seco 2.10 2.10 2.27 1.97 2.25
Umidade (%) 49.52 51.43 49.78 51.78 51.56
Limite de Plasticidade
L I M I T E D E L I Q U I D E Z
Número da Cápsula 32 10 17 42 121 5 21 31 30 43
(g) 12.41 12.22 11.36 11.65 13.52 12.09 12.18 12.08 11.55 12.68
O 10.08 9.83 9.35 9.07 11.03 9.00 9.58 9.57 9.16 9.89
S 8.31 8.02 7.83 7.12 9.20 6.74 7.76 7.81 7.57 8.03
E 2.33 2.39 2.01 2.58 2.49 3.09 2.60 2.51 2.39 2.79
P 1.77 1.81 1.52 1.95 1.83 2.26 1.82 1.761.59 1.86
131.6 132.0 132.2 132.3 136.1 136.7 142.9 142.6 150.3 150.0
 COPPE/UFRJ PROGRAMA DE ENGENHARIA CIVIL 
PROJETO: RIO MASSA LAB. DE GEOTECNIA - SETOR DE CARACTERIZAÇÃO
COORDENADOR: AMOSTRA: SP 16 - 3,00 A 3,50
OPERADOR:Lcarlos
RECEBIDO EM ___/___/___ DATA: REG.LAB. 
Número de Golpes 40 29 19
Solo Seco
Umidade (%)
Umidade Média (%)
Total Úmido
Total Seco
Cápsula
Água
5/2/2006
50.81
10
132.3 136.4 142.7 150.2
10
100
130.0 135.0 140.0 145.0 150.0
Umidade, %
Nú
me
ro 
de 
Go
lpe
s
 LL=138,8%
LP= 50,8%
IP= 88,0%
ABNT : NBR7180 
O limite de plasticidade é a menor umidade para a qual o 
solo apresentará plasticidade 
Material plástico : é o material capaz de suportar 
deformações rápidas, sem variação volumétrica, sem 
apresentar trincas ou desmoronar-se, mantendo sua forma 
wL = limite de liquidez Casagrande 
L I M I T E S D E A T T E R B E R G
L I M I T E D E P L A S T I C I D A D E
Número da Cápsula F1 3 A E N
(g
)
Total Úmido 10.21 14.83 15.72 9.94 10.48
O Total Seco 9.17 13.75 14.59 8.92 9.32
S Cápsula 7.07 11.65 12.32 6.95 7.07
E Água 1.04 1.08 1.13 1.02 1.16
P Solo Seco 2.10 2.10 2.27 1.97 2.25
Umidade (%) 49.52 51.43 49.78 51.78 51.56
Limite de Plasticidade
L I M I T E D E L I Q U I D E Z
Número da Cápsula 32 10 17 42 121 5 21 31 30 43
(g
)
12.41 12.22 11.36 11.65 13.52 12.09 12.18 12.08 11.55 12.68
O 10.08 9.83 9.35 9.07 11.03 9.00 9.58 9.57 9.16 9.89
S 8.31 8.02 7.83 7.12 9.20 6.74 7.76 7.81 7.57 8.03
E 2.33 2.39 2.01 2.58 2.49 3.09 2.60 2.51 2.39 2.79
P 1.77 1.81 1.52 1.95 1.83 2.26 1.82 1.76 1.59 1.86
131.6 132.0 132.2 132.3 136.1 136.7 142.9 142.6 150.3 150.0
 COPPE/UFRJ PROGRAMA DE ENGENHARIA CIVIL 
PROJETO: RIO MASSA LAB. DE GEOTECNIA - SETOR DE CARACTERIZAÇÃO
COORDENADOR: AMOSTRA: SP 16 - 3,00 A 3,50
OPERADOR:Lcarlos
RECEBIDO EM ___/___/___ DATA: REG.LAB. 
Número de Golpes 40 29 19
Solo Seco
Umidade (%)
Umidade Média (%)
Total Úmido
Total Seco
Cápsula
Água
5/2/2006
50.81
10
132.3 136.4 142.7 150.2
10
100
130.0 135.0 140.0 145.0 150.0
Umidade, %
N
ú
m
e
ro
 d
e
 G
o
lp
e
s
 LL=138,8%
LP= 50,8%
IP= 88,0%
25 golpes 
ABNT : NBR6459 
Varia-se a umidade da amostra e faz-se o ensaio 
2.5 . Matéria orgânica 
É determinada a partir de uma amostra de solo passando 
na peneira de 2mm. Seca-se a amostra (estufa a cerca de 
60oC, para não mascarar os resultados). Calcula-se a 
massa seca (ms). Prepara-se a amostra com uma série de 
reagentes de forma a obter-se a massa de matéria 
orgânica (ver norma NBR 13600) 
TMO = teor de matéria orgânica (OM =organic matter)= 
TMO = massa de matéria orgânica 
ms 
Caracterização, classificação e 
compactação dos solos 
1. Introdução 
2. Caracterização dos solos 
3. Classificação dos solos 
4. Compactação dos solos 
5. Comentários finais 
6. Bibliografia 
3. Classificação dos solos 
A classificação do solo pode ser função de suas 
características diversas: 
-Características dos grãos que constituem os solos; 
-Preenchimento dos vazios : saturados ou não 
-Estrutura; 
-Quanto à origem e evolução; 
-Tipo e comportamento das partículas 
3.1. Idenstificação 
tátil-visual 
Amostras coletadas em 
sondagens: 
 o sondador no campo faz 
uma descrição suscinta da 
amostra e a remete ao 
laboratório 
classificação tátil visual 
final: feita em laboratório 
por um geólogo ou 
engenheiro experiente em 
solos 
Recreio: argila orgânica 
muito mole cinza escura 
3.2. Classificação com base nas características dos 
grãos do solo 
W = bem graduado ou P = mal graduado 
I = média plasticidade 
V = plasticidade muito elevada 
E = extremamente elevada plasticidade 
L = baixa plasticidade e compressibilidade 
H = alta plasticidade e compressibilidade 
G= pedregulho, S= areia 
C = argila, M = silte 
3.2.1.Terminologia do Sistema Unificado 
O = Orgânico, Pt = turfa 
Curva 
granulométrica:
CNU e CC 
Granulometria por 
peneiramento e sedimentação 
Determinação do 
TMO 
Carta de 
plasticidade 
(IP e wP) 
3.2.1. Granulometria 
Sistemas de classificação: 
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), 
Diferenças dos diâmetros x faixas de tipos de solos 
D10 = diâmetro referente a 10% passando na peneira 
D60 = diâmetro referente a 60% passando na peneira 
CNU = 
D10 
D60 COEFICIENTE DE NÃO 
UNIFORMIDADE 
3.2.2. Graduação da curva granulométrica 
D30 = diâmetro referente a 30% passando na peneira 
Quanto maior o CNU mais bem graduado é o solo. É utilizado para 
solos granulares. CNU < 2 : areias uniformes. CC entre 1 e 3 : solo bem 
graduado. CC menor que 1, curva apresenta descontinuidade 
CC = 
D10 
D30
2 
. D60 
COEFICIENTE DE 
CURVATURA 
Solo A –Solo mal graduado ou uniforme 
 
Solo B – Solo bem graduado 
 
Solo C – Falta uma faixa de material 
Recreio: 
wP = 50,8%, 
wL = 138,8% 
IP = 88 
Plasticidade extremamente 
elevada 
IP = wL –wP = índice de 
plasticidade 
Índice de 
Plasticidade
Classificação
1<IP<7 Pouco plástica
7<IP<15 medianamente plástica
IP>15 Muito plástica
Baixa plasticidade w
L
= < 35%
Plasticidade intermediária w
L
= 35 - 50%
Elevada Plasticidade w
L
= 50 - 70%
Plasticidade muito 
elevada
w
L
= 70 - 90%
Plasticidade 
extremamente elevada
w
L
= > 90%
Baixa plasticidade w
L
= < 35%
Plasticidade intermediária w
L
= 35 - 50%
Elevada Plasticidade w
L
= 50 - 70%
Plasticidade muito 
elevada
w
L
= 70 - 90%
Plasticidade 
extremamente elevada
w
L
= > 90%
Baixa plasticidadeBaixa plasticidade w
L
= < 35%w
L
= < 35%
Plasticidade intermediáriaPlasticidade intermediária w
L
= 35 - 50%w
L
= 35 - 50%
Elevada PlasticidadeElevada Plasticidade w
L
= 50 - 70%w
L
= 50 - 70%
Plasticidade muito 
elevada
Plasticidade muito 
elevada
w
L
= 70 - 90%w
L
= 70 - 90%
Plasticidade 
extremamente elevada
Plasticidade 
extremamente elevada
w
L
= > 90%w
L
= > 90%
Proposta por Casagrande : relaciona o Indice de 
plasticidade e o limite de liquidez e informa as faixas de 
classificação dos solos finos em função deste valores 
3.2.3. Diagrama (ou carta) de plasticidade 
I = média plasticidade 
V = plasticidade muito elevada 
E = extremamente elevada plasticidade 
L = baixa plasticidade e compressibilidade 
H = alta plasticidade e compressibilidade 
C = argila 
M = silte 
ARGILAS 
SILTES 
WL 
(%) 
LINHA A 
Terminologia do 
Sistema 
Unificado 
Quanto 
maior é o 
wL mais 
com-
pressível é 
o solo 
3.3. Classificação do solo quanto ao seu 
estado 
• Importância : 
O comportamento de areias e argilas é função de 
sua compacidade e consistência 
respectivamente 
Compacidade das areias e siltes arenosos e 
Consistência de argilas e siltes argilosos 
Solo
Índice de resistência à 
Penetração (NSPT)
Classificação
< ou igual a 4 Fofa
5 a 8 Pouco compacta
9 a 18 Medianamente compacta
19 a 40 Compacta
> 40 Muito compacta
< ou igual a 2 Muito mole
3 a 5 Mole
6 a 10 Média
11 a 19 Rija
>19 Dura
Areias e 
siltes 
arenosos
Argilas e 
siltes 
argilosos
A partir de sondagens à percussão 
Compacidade das areias e siltes arenosos 
ID ou CR = (emax - e) 
(emax - emin) 
Compacidade das areias – ID(%) 
Muito fofa: 0-15 
Pouco compacta: 15-35 
Medianamente compacta: 35-65 
Compacta: 65-85 
Muito compacta: 85-100 
Índice de densidade ou 
compacidade relativa 
3.4. Classificação genética do solo (quanto a sua 
origem) 
Solos formados in situ a 
partir de processos de 
intemperismo 
SOLOS RESIDUAIS 
Solos transportados por 
processos mecânicos 
SOLOS 
TRANSPORTADOS 
Solos que contém 
matéria orgânica 
SOLOS 
ORGÂNICOS 
3.4.1. Classificação geológica 
SOLOS RESIDUAIS 
• São solos formados a partir da decomposição das 
rochas pelo intemperismo físico ou químico, ou 
ambos. 
• Solo residual “maduro” – já perdeu a estrutura 
original da rocha mãe. Ex: solo laterítico 
• Solo residual “jovem” ou saprolítico – mantém a 
estrutura darocha mãe. 
• Climas tropicais como o Brasil, o manto de 
intemperismo é espesso, ao contrário de países 
temperados 
Horizonte superficial laterizado até 2m, seguido de 
horizonte C (solo saprolítico). Futai, 2002. 
SOLOS RESIDUAIS 
• São solos que sofreram transporte por agentes 
geológicos, exemplos: 
• aluviões, 
• colúvios (solos residuais que foram 
transportados por gravidade), 
• talus (formado por quedas de blocos em 
escarpas rochosas), 
• sedimentos marinhos, eólicos. 
SOLOS 
TRANSPORTADOS 
SOLOS 
TRANSPORTADOS 
Aluviões 
Solo residual 
Cicatriz de 
deslizamento 
Saprolito 
COLÚVIO 
ALUVIÃO 
• Solos constituídos por compostos orgânicos, que 
contém matéria orgânica. Superficialmente, formam 
por vezes depósitos de turfa. Ocorrem em cotas mais 
baixas de várzeas. NA é aflorante, em geral. São 
muito compressíveis e apresentam elevada umidade 
natural e baixa resistência. Comuns na costa 
brasileira. 
 
• Em solos residuais, a camada superficial pode ser 
orgânica. 
SOLOS ORGÂNICOS 
SOLOS ORGÂNICOS 
Norma americana: 
Amostra seca em estufa :wL1 
Amostra natural : wL2 
Se wL1<0,75wL2 : orgânico 
3.4.2. Classificação em horizontes pedológicos 
HORIZONTE DESCRIÇÃO
Horizonte I
solo orgânico (solo residual ou 
transportado)
Horizonte I I
solo laterítico (solo residual ou 
transportado)
Horizonte III horizonte saprolítico (solo residual)
Horizonte IV
saprolito (transição de solo para 
rocha)
Horizonte V rocha alterada ou muito decomposta
Horizonte VI rocha alterada ou muito decomposta
Horizonte VII rocha sã
Perfil típico de área plana 
Matriz : gnaisse ou granito 
Horizonte I 
Horizonte II 
Horizonte III 
Horizonte IV 
Horizonte V e VI 
Horizonte VII 
Perfil de uma área de baixada - Barra 
da Tijuca 
Turfa de 
2 a 3m 
Argila de 
até 18m 
Perfil de uma encosta em Angra dos Reis 
100 200 300 400 
(metros)
0
100
200
SEÇÃO AA
Rocha sã
Colúvio
Solo residualSuperfície de ruptura
c' = 10kPa; = 25°
FS NA (m)
elevação (metros)
distância
(parâmetros nos quadros)
c' = 5kPa; = 25°
'c' (kPa)
3
3
3
3 0
0
0
0
24°
23°
22°
21°1
1,05
1,1
1,14
NA (m)
1
1
1
1
FS
03
1
0
2
0
0
0
c' (kPa)
21°
24°
26°
22,5°
'
25°031,18
Análise de sensibilidade
Parâmetros-limite
Caracterização, classificação e 
compactação dos solos 
1. Introdução 
2. Caracterização dos solos 
3. Classificação dos solos 
4. Compactação dos solos 
5. Comentários finais 
6. Bibliografia 
4. Compactação de solos 
4.1. Introdução 
4.2. Compactação de solos em laboratório 
4.3. Comportamento de solos compactados 
4.4. Equipamento para compactação de solos 
in situ 
4.5. Controle de compactação em campo 
 
• Compactação : aumenta mecanicamente a 
densidade do solo, diminuindo o volume de ar e 
o índice de vazios; 
• A compactação é fundamental para a 
construção de barreiras hidráulicas, rodovias, 
barragens e aterros em geral. 
Energia 
Solo compactado 
4.1. Introdução 
• Principais objetivos da compactação: 
– Aumentar a resistência ao cisalhamento e a 
capacidade de carga; 
– Homogeneizar o material do aterro; 
– Aumentar a rigidez e diminuir futuros recalques; 
– Diminuir o índice de vazios e permeabilidade. 
• Fatores que afetam o grau de compactação: 
– Natureza e tipo de solo, isto é, areia ou argila, 
granulometria, plasticidade; 
– Umidade no momento da compactação; 
– No campo: condições climáticas, espessura da 
camada compactada 
– Energia de compactação: peso, vibração, número 
de passadas do equipamento, tipo de equipamento 
4.2. Compactação de solos em laboratório 
ABNT : NBR7182 
Ensaio de Proctor Normal 
 
•Compactar o solo em três camadas com 
25 golpes em cada camada, utilizando 
um cilindro de 10,2cm de diâmetro e 
11,7cm de altura (0,95 l ); 
 
•Um soquete de 2,5kg e cai de uma 
altura de 30,5cm. 
 
•Mede-se a umidade e a densidade do 
solo e refaz-se o ensaio para outra 
umidade sem reaproveitamento do solo. 
Molde 
Curva de compactação: máxima 
densidade ocorre na umidade 
ótima, para uma determinada 
Energia de compactação 
Pesa-se a amostra após o ensaio e cada medida de umidade x 
densidade seca ( em g/m3) ou peso específico seco (g em kN/m3) 
corresponde a um ponto na curva de compactação. 
Molde com solo compactado 
• Quando se compacta com umidade baixa o atrito 
entre as partículas é alto e não se consegue uma 
redução do significativa dos vazios; 
 
• Valores crescentes de umidade estão relacionados 
com valores crescentes de peso específico seco até a 
umidade ótima. 
 
• Para umidades mais elevadas a água provoca um 
efeito de lubrificação entre as partículas. A partir da 
umidade ótima o peso específico seco diminui; 
 
• Para umidades elevadas a água absorve o impacto do 
soquete, e a compactação pode se tornar ineficiente; 
Observações sobre as umidades de compactação 
4.3.1. Energia de compactação 
Souza Pinto, 2000 
E = P H N 
V 
E = energia específica de 
compactação, por 
unidade de volume; 
P = peso do soquete; 
H = altura de queda do 
soquete; 
N = número de camadas; 
V = volume de solo 
compactado. 
Proctor 
4.3. Comportamento de solos compactados 
Valor da umidade ótima 
diminui e gs aumenta 
com o aumento da 
energia de compactação 
• Diminuição da 
permeabilidade com o 
aumento da umidade e 
da densidade até a 
umidade ótima. 
 
• Para valores acima da 
umidade ótima há 
relativamente, um 
pequeno aumento da 
permeabilidade 
 Umidade (%) 
 
P
es
o
 e
sp
ec
íf
ic
o
 (
k
N
/m
3
) 
 
 
P
er
m
ea
b
il
id
a
d
e 
(c
m
/s
) 
4.3.2. Permeabilidade 
4.4. Controle de compactação em campo 
Pressão estática rolos estáticos (cilindros lisos, de 
pneus e pé de carneiro 
Vibração rolos compactadores ou vibratórios 
Impacto  apiloadores e cargas de impacto, com 
efeito a grandes profundidades 
4.4.1. Equipamento para compactação 
de solos in situ 
• Rolo compactador liso 
• Rolo pé de carneiro 
• Rolo pneumático 
• Placa vibratória 
• Vibrador manual 
No campo controla-se o energia de compactação, 
número de passadas, a umidade, o grau de 
compactação, espessura da camada, homogeneização 
do solo. 
 
O controle é exigido para atender às premissas de 
projeto. Em geral se prepara uma praça experimental 
para verificação dos itens. 
 
Solos com umidades acima da umidade ótima, 
próximos da saturação, são chamados “borrachudos”. 
Na passagem do equipamento de compactação, as 
bolhas de ar ocluso se comprimem para logo após se 
dilatar. 
4.4.2. Grau de compactação 
Areia de 
densidade 
conhecida 
base 
Buraco 
escavado 
sob a base 
Ensaio do frasco de areia: 
•Massa de solo removida é 
pesada. 
 
•O volume do “buraco”: 
calculado a partir do volume 
preenchido pela areia. 
 
•A massa de areia necessária 
para preencher o buraco: 
diferença no peso do cilindro 
antes e após o preenchimento 
(desconta-se o volume do cone 
sobre o buraco) 
cone 
Grau de compactação 
g campo 
g max lab 
G.C. = 
A umidade em campo é controlada por métodos 
expeditos, como o da frigideira. 
 
Em geral o projetista define faixas de tolerância: 
• umidade w = ± 2% da wot ; 
• GC ≥ 95%). 
 
5. Comentários finais 
Caracterizar e classificar os solos é importante para a 
avaliação preliminar do comportamento do solo, para o 
planejamento dos ensaios de laboratório a serem 
realizados para a obtenção de parâmetros de 
resistência, compressibilidade e fluxo de água. 
 
É também útil na avaliação das faixas de parâmetros 
obtidos nos ensaios de laboratório, em função das 
características regionais. 
 
5. Comentários finais 
 
Solos compactados apresentam comportamento 
diferenciado em função dos vários fatores: energia de 
compactação, classe do solo, faixa de umidade em 
relação à umidade ótima. 
 
 Um rigoroso controle das condições de campo é 
necessáriopara garantir premissas de projeto 
 
Caracterização, classificação e 
compactação dos solos 
1. Introdução 
2. Caracterização dos solos 
3. Classificação dos solos 
4. Compactação dos solos 
5. Comentários finais 
6. Bibliografia 
6. Bibliografia 
• Normas Brasileiras: 
– NBR6457: Amostras de solo - Preparação para ensaios de 
compactação e ensaios de caracterização. 
– NBR6459 : Solo - Determinação do limite de liquidez. 
– NBR13441 ou NBR6502: Rochas e solos. 
– NBR7180: Solo - Determinação do limite de plasticidade . 
– NBR7181 : Solo - Análise granulométrica. 
– NBR7182 : Solo - Ensaio de compactação. 
– NBR7183 : Determinação do limite e relação de contração 
dos solos. 
– NBR13600 : Solo - Determinação do teor de matéria orgânica 
por queima a 440 graus Celsius. 
– NBR6508 :Grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm - 
Determinação da massa específica. 
6. Bibliografia 
• Normas Brasileiras: 
– NBR7185 : Solo - Determinação da massa específica 
aparente, "in situ", com emprego do frasco de areia. 
– NBR9813 : Solo - Determinação da massa específica 
aparente "In Situ", com emprego de cilindro de cravação. 
– NBR12004: Solo - Determinação do índice de vazios máximo 
de solos não coesivos. 
– NBR 12051 : Solo - Determinação do índice de vazios mínimo 
de solos não coesivos. 
– NBR 12102 : Solo: controle de compactação pelo método de 
Hilf. 
6. Bibliografia 
• Lambe, T. W. e Whitman, R. V. (1979). Soil 
Mechanicas, SI version. John Wiley & Sons. 
• Mitchell, J. K. (1993). Fundamentals of soil 
behavior. John Wiley & Sons. 
• Pinto, C.S. (2000). Curso Básico de Mecânica 
dos Solos. Editora Oficina de Textos, São 
Paulo. 
• Vargas, M. (1977). Introdução à Mecânica 
dos Solos. Editora McGraw Hill.