1._Caracterizacao_classificacao_e_compactacao_dos_solos_PB

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Disciplina: Poluição dos Solos
Professor Márcio de Souza S. Almeida
UFRJ – Escola Politécnica
Eng. Ambiental
Disciplina: Poluição do Solo 
• 5as feiras 10:00-12:00hs 
• 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.
11/08 1. Introdução; Caracterização dos solos;
18/08 2. Introdução; Caracterização dos solos; Exercícios
25/08 3. Água nos solos; Capilaridade,
01/09 4. Permeabilidade; Aqüíferos; Percolação nos Solos;
08/09 5. Aula de ensaios de Laboratório
15/09 6. Permeabilidade; Aqüíferos; Percolação nos Solos;
22/09 7. Compressibilidade e adensamento dos solos; 
29/09 8. Cálculos de recalques; Gestão de resíduos;
06/10 9. 1ª Prova
13/10 10.Aterros de Resíduos
20/10 11.Transporte de contaminantes; Solos contaminados - Exercícios
2710 12.Resistência ao cisalhamento dos solos; Estabilidade de taludes
03/11 13.Exercícios de estabilidade de aterros 
10/11 14.Compressibilidade e Estabilidade de aterros de RSU
17/11 15.Investigação de solos contaminados; valores orientadores
24/11 16.Remediação de solos contaminados
01/12 17.2ª Prova
08/12 18.Prova final
Breve CV Márcio Almeida
 Engenheiro Civil, UFRJ, 1974; MSc COPPE, 1977.
 PhD, Universidade de Cambridge, Inglaterra, 1984.
 Pós-doutorado em 1991-1992, Itália e Noruega.
 Prof. Titular da COPPE e Pesquisador IA do CNPq;
 Cientista do Estado FAPERJ;
 COPPE: Coordenador da Eng. Civil (1995-97); da Eng. 
Ambiental (1997-2000) e do MBA em Gestão Ambiental. 
 Principais Áreas de Interesse: Obras de Terra e 
Geotecnia Ambiental.
 60 teses de MSc/DSc orientadas; 1 livro e cerca de 250 
artigos publicados. 
Mais de 300 trabalhos de Consultoria
Experiência (consultorias) em 
Engenharia Ambiental:
Remediação do Aterro de Gramacho (Comlurb, 
1992); Dragagem e disposição de sedimentos 
das lagoas da Baixada de Jacarepaguá (SMAC, 
1996, 1998), e do Canal do Fundão (SERLA, 
1998/99-2009/10); Projeto das ETEs e de 
coletores troncos do programa de despoluição 
da baía de Guanabara (CEDAE, 1996-98); 
Avaliação das causas da ruptura do duto da 
Petrobrás (2000); Diagnóstico Ambiental da 
Reduc (Petrobrás, 2000); Consultorias BV; 
Impacto da Extração de Areia (C. Abreu); 
Mineração (CBMM, Paraibuna, etc); 
Coordenador do MBA da COPPE em Meio 
Ambiente.
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 
Notas de Aulas
• Estão disponíveis no poli moodle; basta 
entrar no site da poli (www.poli.ufrj.br) no 
canto direito haverá um link para o site do 
poli moodle. 
• Para os alunos acessarem seu conteúdo é
preciso entrar com a senha 
“poluicaosolos20112”.
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
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
PedregulhoAreiaSilteArgila
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
E2
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 : 
presençade matéria orgânica
Slide 21
E2 na equação de índice de vazios trocar V por Vs no denominador
Eduardo; 19/8/2008
Índices Físicos
AR
ÁGUA
SÓLIDOS
massas volumes
Massa de sólidos
Volume total
Massa total
Volume total
Densidade seca,
Densidade total,
G
G
G
G
SS
S
Índices Físicos
Volume total
Volume total
Peso seco
Peso total
Peso específico,
Peso específico seco,
(natural : n) 
O peso específico natural de solos varia em geral entre 17 
a 20kN/m3
Ex: solos com metais em sua composição podem 
apresentar n maiores que 20 kN/m3 (solos compactados 
também) e solos orgânicos e argilas moles podem 
apresentar n variando de 12 a 15 kN/m3
Recreio : n = 12,9 kN/m3 – 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
n = 9,81 . 
2.4. Limites de estado do solo
As argilas costeiras brasileiras 
e argila sensíveis : wn, em 
geral, é maior que wL
wn
Umidade natural ou teor de 
umidade in situ, wn
LíquidoPlásticoSemi sólidoSólido
Umidade
(%)
wP = limite de 
plasticidade (LP)
wL = limite de 
liquidez (LL) 
wn = umidade 
natural
wP = limite de plasticidade
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 50.81
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 liquidezCasagrande
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
Número de Golpes 40 29 19
Solo Seco
Umidade (%)
Umidade Média (%)
Total Úmido
Total Seco
Cápsula
Água
10
132.3 136.4 142.7 150.2
10
100
130.0 135.0 140.0 145.0 150.0
Umidade, %
N
úm
er
o 
de
 G
ol
pe
s
 LL=138,8%
LP= 50,8%
IP= 88,0%
N
úm
e r
o 
g o
lp
es
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
D60COEFICIENTE 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
D302
. 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 wL = < 35%
Plasticidade intermediária wL = 35 - 50%
Elevada Plasticidade wL = 50 - 70%
Plasticidade muito 
elevada wL = 70 - 90%
Plasticidade 
extremamente elevada wL = > 90%
Baixa plasticidade wL = < 35%
Plasticidade intermediária wL = 35 - 50%
Elevada Plasticidade wL = 50 - 70%
Plasticidade muito 
elevada wL = 70 - 90%
Plasticidade 
extremamente elevada wL = > 90%
Baixa plasticidadeBaixa plasticidade wL = < 35%wL = < 35%
Plasticidade intermediáriaPlasticidade intermediária wL = 35 - 50%wL = 35 - 50%
Elevada PlasticidadeElevada Plasticidade wL = 50 - 70%wL = 50 - 70%
Plasticidade muito 
elevada
Plasticidade muito 
elevada wL = 70 - 90%wL = 70 - 90%
Plasticidade 
extremamente elevada
Plasticidade 
extremamente elevada wL = > 90%wL = > 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 da rocha 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 residual
Superfície 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 (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 s 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 (%)
Pe
so
 e
sp
ec
ífi
co
 (k
N
/m
3 )
Pe
rm
ea
bi
lid
ad
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
 campo
 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
necessário para 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. Bibliografia6. 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.