CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS

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CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
CARACTERÍSTICAS 
FORMAÇÃO 2 – 10 
ÍNDICES FÍSICOS 11 – 19 
GRANULOMETRIA 20 – 24 
PLASTICIDADE 25 – 31 
CLASSIFICAÇÃO 32 – 49 
COMPACTAÇÃO 50 – 67 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FORMAÇÃO DOS SOLOS 
 
 
 Neste Capítulo três assuntos são tratados; o primeiro é sobre o significado de alguns termos 
muito usados na geotecnia; o segundo, de um modo resumido, é sobre a formação dos solos e, o terceiro 
é a descrição de algumas características dos solos. O Capítulo termina com a apresentação de um 
exemplo. 
 
3.1 TERMOS BÁSICOS 
 
 Para aquele que está começando o estudo da mecânica dos solos é necessário que o significado 
de alguns termos, que serão muito usados neste texto e que fazem parte do vocabulário geotécnico, 
fique bem entendido, bem como, as diferenças entre eles. 
 
3.1.1 Solo e sólidos 
 
 O solo, em sua condição mais geral, é um material formado por elementos das três fases 
físicas: sólida, líquida e gasosa. 
Os sólidos, considerados individualmente, são os elementos formadores da fase sólida; a 
estrutura porosa dos solos é devido ao arranjo espacial dos componentes da fase sólida, onde nos 
vazios formados estão os elementos das fases, líquida e gasosa. 
Uma das diferenças marcantes entre esses dois termos é quanto ao valor da grandeza massa 
específica; para os sólidos ela é sempre maior que 2,5 g/cm
3
, enquanto que, para os solos é menor que 
este valor. 
Vale a pena lembrar que solo é o todo, enquanto que, os sólidos é, apenas, uma parte deste 
todo. 
 
3.1.2 Natureza e estado 
 
 Para entender o que é natureza e estado de um material será tomado o exemplo descrito por 
Vargas (1.982), onde o autor usou o representante da fase líquida, mais comumente encontrado no 
solo, a água. Ela é composta por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio e, essa composição 
permanece sem alteração em qualquer uma das condições em que ela pode ser encontrada: como um 
bloco de gelo, como um líquido ou como vapor; o que mudou foram as condições externas as quais 
fazem com que a água líquida se transforme em vapor ou gelo. Em cada uma dessas condições a água 
tem um comportamento diferente: como um líquido e como vapor não tem forma própria, enquanto 
que, como gelo tem; como um líquido a compressibilidade volumétrica é desprezível sendo grande 
quando como vapor. 
A composição da água define a sua natureza, enquanto que, a condição em que ela pode ser 
encontrada define o estado, em certo momento. 
 A mesma situação pode acontecer com um solo; dois exemplos com solos, com 
granulometrias diferentes, são dados em seguida. 
Uma amostra de um solo argiloso, com a origem mineralógica dos sólidos, bem definida e, 
com uma umidade adequada, permite a um escultor trabalhá-la e dar à peça a forma que desejar; se 
essa peça for imersa em água ou colocada em uma estufa ela absorverá ou perderá água e, com isso, 
passará a uma condição de umidade diferente daquela quando foi moldada. Essa alteração da umidade 
inicial da amostra irá levá-la a se comportar como um líquido ou como um sólido e não mais como um 
material, geotecnicamente, plástico. Em qualquer uma das condições de umidade a mineralogia dos 
sólidos não se alterou e dela resulta o comportamento plástico de uma argila, em um dado intervalo de 
umidade. Portanto, uma argila, com a mesma natureza, dependendo do intervalo de umidade em que 
se encontra, pode, também, se comportar como um líquido ou como um sólido. 
Um segundo exemplo é com uma areia, de granulometria conhecida e, que inicialmente se 
encontrava seca. A areia é depositada em uma vasilha até completar todo o volume, com os grãos se 
arranjando de modo a formar uma estrutura porosa. Em seguida, a vasilha é levada a um vibrador e 
depois de algum tempo há um assentamento dos grãos de areia, sem que a massa seca inicial tenha 
sido modificada e, que passam a ocupar um volume menor que o da vasilha; durante a vibração os 
 
3 
 
grãos procuraram um novo arranjo resultando uma estrutura final, também porosa, mas diferente da 
inicial. Nas duas situações a granulometria da areia manteve-se inalterada e, o efeito da vibração 
aumentou a massa específica inicial devido a redução do volume da amostra. Essa modificação da 
massa específica, de uma areia de mesma natureza, define estados em que um material granular pode 
ser encontrado. 
 Os exemplos mostram diferentes estados, que um solo de mesma natureza, pode ser 
encontrado quando alguma condição inicial é alterada. 
 A natureza de um solo é definida por características naturais comuns a todos os solos e que 
precisam ser obtidas através de ensaios com procedimentos simples. 
Desde o início da mecânica dos solos têm sido aceitas como características naturais o 
tamanho dos sólidos, a plasticidade e a existência ou não de matéria orgânica na composição do solo. 
 O tamanho dos sólidos pode ser determinado com o ensaio de granulometria, a plasticidade 
com o resultado dos ensaios de limites de consistência e a existência ou não de matéria orgânica 
através da cor do solo, dada pela cor dos sólidos. 
 O estado que um solo se encontra depende da condição atual do maciço e, é definido por um 
conjunto de variáveis não naturais, capazes de descrever as condições atuais do solo para o problema 
que está sendo estudado. 
 Como conclusão pode ser dito que as características naturais de um solo dependem apenas dos 
sólidos, enquanto, as características de estado dependem da condição atual que o solo se encontra no 
maciço. 
 Por tudo que foi descrito sempre que houver a necessidade de se fazer referência às condições 
de um solo ¨in situ¨, em um dado momento, é preferível usar a expressão “condição atual” e não 
“condição natural”. 
 Finalmente, vale a pena realçar que para a prática da engenharia de fundações e de obras de 
terra interessa mais como o solo está (estado), no momento em que é investigado ou, como ficará no 
caso de uma obra de terra e não como ele é (natureza). 
 
3.1.3 identificação, descrição, caracterização e classificação 
 
 Os termos, identificação, descrição, caracterização e classificação, estão muitas vezes sendo 
usados para significar um mesmo procedimento, mas, têm significados diferentes, como enfatizou 
Burmister (1.950). 
 A identificação é o passo inicial para o conhecimento do solo; ela é feita com base nas 
características naturais do solo, que não se modificam com o tempo. As informações sobre o solo são 
obtidas com os testes tátil-visuais cujos resultados são, apenas, qualitativos e, usados em uma primeira 
denominação do solo. 
 
 Terminada a identificação passa-se a fase de descrição das características do solo, com base no 
resultado dos testes realizados e, complementado com o maior número disponível de informações 
sobre ele. 
 A caracterização é feita com base nos resultados quantitativos dos ensaios de caracterização, 
se o objetivo for a classificação do solo ou nos resultados de ensaios específicos para a definição do 
comportamento do solo sob condições diversas. 
 A classificação é um procedimento adotado para dar ao solo um nome, mais específico que o 
recebido quando da identificação; para isso, é preciso adotar um sistema de classificação e ter os 
resultados dos ensaios exigidos pelo sistema. 
 
3.2 FORMAÇÃO DOS SOLOS 
 
A terra tem uma forma, aproximadamente, esférica sendo formada por três camadas com 
espessuras diferentes, como mostrado na Figura 3.1 e, com composição e natureza física variada. 
 Das três camadas, apenas, uma pequenaespessura da parte superficial da crosta terrestre tem 
interesse à engenharia civil, pois é onde estão os solos e as rochas que são utilizadas como material de 
construção e como suporte de estruturas. 
 
4 
 
A intemperização da rocha pode se dar tanto através de um processo físico resultando 
fragmentos de rocha com tamanhos e formas as mais diversas ou através de um processo químico 
quando os minerais formadores 
 
Figura 3.1 Esquema simplificado da terra 
 
da rocha são transformados em outros minerais. Os processos, físico e químico, agem ao mesmo 
tempo predominando aquele cujas condições climáticas sejam mais favoráveis; assim, para clima 
quente e úmido predomina o intemperismo químico, enquanto em regiões desérticas e árticas o 
processo físico é o predominante. Os fragmentos da rocha matriz geram, em um processo contínuo, 
fragmentos menores denominados de sedimentos, que poderão permanecer no local de origem ou 
serem transportados para outros lugares. Esses sedimentos serão submetidos à ação de diferentes 
fatores e o resultado é a formação de um solo; assim o solo é o resultado de um processo iniciado com 
a intemperização da rocha seguido da ação de diferentes fatores, ao longo do tempo. 
 As rochas podem ser encontradas em duas condições: intactas, quando ainda não submetidas a 
um processo ou alteradas quando já intemperizadas. 
 Os fatores que atuam na formação e na evolução de um solo são a rocha de origem, o clima, o 
relevo, organismos vegetais e animais e o tempo de atuação de cada um deles. 
 Uma descrição detalhada do processo de intemperização de uma rocha e dos fatores de formação 
de um solo pode ser encontrada nos trabalhos de Bloom (1.970), Gandolfi; Bjornberg e Paraguassú 
(1.977), Leinz e Amaral (1.978) e de Salomão e Antunes (1.998), entre outros. 
 
3.3 O SOLO 
 
 Apesar de trabalharem com o mesmo material o geólogo, o engenheiro agrônomo e o 
engenheiro civil têm uma concepção diferente sobre o solo; para o geólogo ele é o resultado do 
processo de intemperismo da rocha, enquanto que para o engenheiro agrônomo é a camada superficial 
da terra usada para a agricultura. 
Para o engenheiro civil o solo é todo material encontrado na camada superficial da crosta 
terrestre, contendo elementos da fase sólida, líquida e gasosa, podendo ser removido com uma 
ferramenta de corte, com um maior ou menor esforço físico. Os componentes da fase sólida são 
minerais e, em algumas vezes, também, matéria orgânica, enquanto a água e o ar são os elementos 
mais comuns das outras duas fases. 
Os sedimentos resultantes do intemperismo poderão permanecer no local onde foram 
originados ou serem levados por diferentes agentes de transporte; durante essa movimentação poderá 
ocorrer modificação na forma e no tamanho inicial de cada sedimento e, também, a inclusão de 
sedimentos 
oriundos de outros locais. Esses sedimentos irão sendo depositados ao longo do percurso de acordo 
com o tamanho; para um mesmo agente de transporte os maiores serão depositados a distâncias 
menores da origem. 
 Da ação dos agentes sobre os sedimentos resulta a formação do solo; para os sedimentos que 
permaneceram no local de origem o solo formado é chamado de residual e para os transportados o solo 
é denominado de solo de sedimento transportado ou simplesmente solo transportado. 
 Na Figura 3.2 está mostrado o esquema de formação dos solos. 
 A Figura 3.3 mostra o perfil geral dos solos residuais do sul do Brasil, segundo Vargas (1.970). 
Nem sempre todas as zonas mostradas 
 
5 
 
no perfil geral aparecem em um perfil particular; a camada superior “porosa”, por exemplo, aparece 
somente em locais de inverno seco e verão úmido. 
 
Figura 3.2 Esquema da formação do solo 
 
Figura 3.3 Perfil geral de um solo residual (Vargas, 1.970) 
 
 A Figura 3.4 mostra o perfil de um solo residual de basalto, na região da Barragem de Ilha 
Solteira, São Paulo, às margens do Rio Paraná, onde a camada superior é um solo transportado, 
segundo Vargas (1.970); perfis de solos residuais, de outros lugares, podem, também, ser encontrados 
no mesmo trabalho. 
Um solo poderá apresentar ao longo do tempo uma evolução decorrente da ação dos agentes 
da natureza alterando sua constituição inicial e, resultando um solo com características diferentes das 
iniciais. 
Uma descrição resumida dos solos de cada camada está apresentada na Tabela 3.1, com a 
indicação da variação da espessura de cada zona. 
 Alem dos solos inorgânicos há, ainda, os solos orgânicos que resultam da impregnação do 
húmus (produto da decomposição de matéria orgânica, de cor escura, relativamente estável e 
facilmente transportada pela água), em siltes, argilas ou areias finas e os de origem animal devido à 
incorporação de moluscos ou diatomáceas formando os solos calcários e as terras diatomáceas. 
 Outra classe de solos, de pouca utilidade â engenharia civil, são os solos altamente orgânicos, de 
cor escura e que são conhecidos por turfas. 
 Alem dos solos inorgânicos há, ainda, os solos orgânicos que resultam da impregnação do 
húmus (produto da decomposição de matéria orgânica, de cor escura, relativamente estável e 
facilmente transportada pela água), em siltes, argilas ou areias finas e os de origem animal devido à 
incorporação de moluscos ou diatomáceas formando os solos calcários e as terras diatomáceas. 
 
 
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Figura 3.4 Perfil de um solo residual – Barragem de Ilha Solteira (Vargas, 1.970) 
 
Tabela 3.1 Zonas de um solo residual 
 
Zona Solo Espessura m 
I 
(superior) 
 
II 
(intermediária) 
 
 
 
III 
(profunda) 
 
 
IV 
(alteração de rocha 
ou rocha alterada) 
 
V 
Argila ou areia “porosa” vermelha parda ou 
alaranjada (solo residual maduro ou coluvial) 
 
Argila parda ou amarelada rija ou dura, ou areia 
argilosa parda a amarelada compacta; eventuais 
concreções ou camadas de limonita, às vezes, 
mantendo a estrutura da rocha de origem 
 
Areia com pedregulho ou solo arenoso mantendo a 
estrutura da rocha de origem; Blocos ou camadas 
de rocha sã ou decomposta podem existir 
 
Solo de “alteração de rocha”, rocha decomposta. 
Blocos ou camadas de rocha quase sã entremeadas 
com camadas de solos argilosos ou arenosos 
 
Rocha sã, às vezes, fissurada 
 
1 a 10 
 
 
 
 
5 a 15 
 
 
 
5 a 70 
 
 
 
5 a 100 
 
- 
 
 Outra classe de solos, de pouca utilidade â engenharia civil, são os solos altamente orgânicos, de 
cor escura e que são conhecidos por turfas. 
 
3.3.1 Características geométricas dos sólidos 
 
Os sólidos, que são os elementos que formam a fase sólida de um solo, podem ter 
características geométricas diversas, definidas pela forma e pelo tamanho, além de serem também 
visíveis ou não a olho nu. 
Quanto ao tamanho, os sólidos são menores que 60 mm, dimensão padronizada por norma 
brasileira e estão distribuídos em dois conjuntos: grãos e partículas; os grãos são maiores que 
0,075 mm e as partículas menores que esta dimensão. O tamanho do grão é definido pelo diâmetro da 
 
7 
 
menor esfera que o circunscreve e, o tamanho da partícula é definido por um diâmetro equivalente 
calculado de modo indireto. Por isso, o termo diâmetro de um sólido é, também, usado como sinônimo 
de tamanho. 
Enquanto a indicação do tamanho de um grão por uma medida linear (diâmetro da esfera 
circunscrita) é aproximadamente correta, para um argilo- 
mineral isso se torna uma aproximação grosseira que não reflete a realidade. 
Quanto à visibilidade a olho nu os grãos são visíveis enquanto as partículas não. A abertura da 
peneira 200, de malha quadradae lado igual a 0,075 mm, é a menor dimensão que pode ser percebida 
visualmente. As partículas com tamanho próximo da abertura da peneira 200 podem ser sentidas pelo 
tato. 
Quanto a forma, os grãos podem ser considerados cúbicos ou prismáticos, enquanto as 
partículas menores têm forma lamelar (a espessura é muito menor que as outras duas dimensões) ou 
fibrilar (forma de um fio). 
Uma medida da forma de uma partícula de um argilo-mineral é através da superfície específica 
que é a área superficial da partícula por unidade de massa; para os argilo-minerais, caulinita, ilita e 
montmorilonita, os valores da superfície específica são, respectivamente, iguais a 15, 90 e 
800 m
2
/g. 
A Figura 3.5 resume o que foi descrito sobre as características dos sólidos. 
 
Figura 3.5 Tamanho, visibilidade e forma dos sólidos 
 
Na Figura 3.6 estão mostrados grãos de areia com diferentes tamanhos e formas. 
 
Figura 3.6 Grãos de areia com diferentes tamanhos e formas 
 
 
8 
 
 Na Figura 3.7 está mostrada a foto de uma partícula lamelar de caulinita; o comprimento L 
mostrado na Figura é da ordem de 1,5 10
-3
 mm. 
O tamanho e a forma de um grão são fatores condicionantes de algumas propriedades dos 
solos grossos, como a permeabilidade e a resistência ao cisalhamento, assim como, a forma e a 
superfície específica das partículas dos argilo-minerais também condicionam propriedades dos 
solos argilosos, como a plasticidade e a compressibilidade. 
 
Figura 3.7 Partícula de caulinita (Lambe, 1.951) 
 
3.3.2 Tipos de solos 
 
 Os solos podem ser separados, quanto ao tamanho dos sólidos, em dois grandes grupos: solos 
grossos e solos finos. Os solos grossos são aqueles cuja percentagem de ocorrência de grãos é maior 
que a de partículas, enquanto, para os solos finos a percentagem de partículas é maior que a dos grãos. 
Quando a percentagem de partículas é inferior a 5% o solo é chamado de material granular. Outro 
grande grupo é o dos solos altamente orgânicos que por suas características peculiares não está 
incluído neste item. 
 Cada grande grupo pode ser dividido em dois resultando quatro grupos de solos, denominados 
de pedregulhos, areias, siltes e argilas, com o tamanho dos sólidos decrescendo nessa ordem; o 
tamanho dos sólidos de cada grupo varia dentro de um intervalo padronizado através de normas. 
 Cada grupo pode conter dois diferentes subgrupos. O primeiro quando o tamanho de todos os 
sólidos está dentro do intervalo padronizado para o grupo resultando quatro subgrupos, com uma 
granulometria pura, que são os pedregulhos, as areias, os siltes e as argilas. O segundo quando o 
tamanho dos sólidos permite colocá-los em dois ou mais grupos resultando outros quatro subgrupos 
denominados de pedregulhentos, arenosos, siltosos 
 e argilosos. A ocorrência mais comum é a de solos que contêm sólidos em dois ou mais grupos. 
 Cada subgrupo pode conter diferentes tipos de solos, como conseqüência dos valores 
percentuais de cada grupo componente do solo. Para a definição do tipo de solo são realizados os 
ensaios de caracterização. 
Na Figura 3.8 está mostrado, de modo resumido, o descrito. 
 
9 
 
 
Figura 3.8 Divisão dos solos segundo o tamanho dos sólidos 
 
3.3.3 Cor 
 
A cor do solo é o resultado das cores dos minerais que o constituem e é a primeira 
característica a ser identificada, pois, não depende de nenhum ensaio. 
Ela poderá ser derivada da rocha de origem, produto do intemperismo químico ou ainda 
determinada pela presença de matéria orgânica. Por isso, pode haver significativa diferença de cor, não 
só entre solos de diferentes origens como também entre os diversos horizontes de um mesmo solo. 
A cor varia, quanto à sua intensidade, com a umidade do solo e sempre que possível esta deve 
estar referida à condição de solo molhado. 
A cor de um solo é uma pista indicativa dos seus minerais componentes. Uma cor mais escura 
como, marrom, cinza escuro e preto, é indicativa de solo de origem orgânica, enquanto, cores mais 
claras indicam solos de origem inorgânica, com predominância de sílica, gipsita ou de depósitos, 
relativamente, puros de caulinita. 
 
3.3.4 Amostragem e amostra 
 
 Amostragem é o processo realizado in situ para a retirada de amostras em diferentes 
situações; para isso, devem ser usadas ferramentas apropriadas a cada situação. 
 A amostra deve ser representativa do solo de onde foi retirada; segundo Costa Neto (1.998) 
uma amostra é considerada representativa de uma população, de onde foi extraída, quando tem as 
mesmas características dessa população, no que diz respeito às variáveis que estão sendo estudadas, 
mesmo levando em consideração as pequenas discrepâncias encontradas nos processos de 
amostragem. 
Como o solo, em decorrência de seu processo de formação, é um material heterogêneo a 
amostra retirada em um dado ponto e cota é representativa da natureza do solo, daquele ponto e cota e, 
da condição atual no momento em que foi amostrado. 
Como há sempre o interesse de se trabalhar com um material homogêneo, que tem soluções 
mais simples, é preciso que o programa de investigação defina um número de pontos e cotas, para 
amostragem, que possibilite depois um estudo estatístico dos resultados. 
É essencial na amostragem que a localização dos pontos, em planta, e das cotas de onde foram 
retiradas as amostras fiquem bem determinadas em relação a uma referência que não poderá ser 
destruída durante a construção da obra. 
A Figura 3.9, à esquerda, mostra a localização, em planta, dos pontos de onde foram retiradas as 
amostras representativas; a linha a. será considerada como referência para a localização dos pontos e o 
ponto A sobre essa linha, de cota arbitrada será tomado como a referência de nível. Na mesma Figura, 
à direita, estão mostradas as posições de retirada das amostras. 
 
10 
 
 
Figura 3.9 Localização das amostras: planta e perfil 
 
As amostras representativas podem ser de dois tipos: deformadas e indeformadas; a amostra 
deformada deve ser representativa do solo quanto às características naturais e não deve conter 
elementos que não entraram na formação do solo, enquanto que, a amostra indeformada, além das 
características naturais deve, também, representar as condições atuais do solo, no momento da 
investigação. 
A Figura 3.10 mostra, de um modo resumido, o que precisa ser feito para a obtenção de uma 
amostra reduzida, aquela que vai ser usada no ensaio e, as grandezas que podem ser medidas em 
cada uma delas. 
As amostras deformadas reduzidas são usadas nos testes de identificação, nos ensaios de 
caracterização, no ensaio de compactação e na preparação de corpos de prova; os corpos de prova 
podem ser de dois tipos: compactados ou moldados a partir de uma amostra representativa 
indeformada e são usados na determinação dos índices físicos e nos ensaios de permeabilidade, 
compressibilidade e resistência ao cisalhamento. 
 
Figura 3.10 Processo de obtenção de amostra reduzida 
 
 No Capítulo 10 este assunto está retomado. 
 
3.3.5 Identificação, caracterização e classificação 
 
 O objetivo dos testes de identificação é definir a classe em que o solo analisado pode ser 
colocado a partir de resultados qualitativos, que permitam determinar a fração predominante e aquela 
 
11 
 
com uma percentagem, imediatamente, inferior; além do nome dado, o mesmo da classe no qual o solo 
foi colocado, deve ser feita uma descrição geral do solo identificado. 
 Com os resultados quantitativos dos ensaios de caracterização o tipo de solo é determinado; 
com a escolha de um sistema de classificação o solo recebe um nome, o que tornará mais fácil a 
comunicação entre geotécnicos.Terminada a identificação passa-se a fase de descrição das características do solo, com base no 
resultado dos testes realizados e, complementado com o maior número disponível de informações 
sobre ele. 
 A caracterização é feita com base nos resultados quantitativos dos ensaios de caracterização, 
se o objetivo for a classificação do solo ou nos resultados de ensaios específicos para a definição do 
comportamento do solo sob condições diversas. 
 A classificação é um procedimento adotado para dar ao solo um nome, mais específico que o 
recebido quando da identificação; para isso, é preciso adotar um sistema de classificação e ter os 
resultados dos ensaios exigidos pelo sistema. 
 
3.4 EXEMPLO 
 
 Um solo foi, inicialmente, identificado como pertencente ao grande grupo dos solos grossos e, 
outros testes o colocaram no grupo das areias e na classe dos arenosos, identificando-o como uma 
areia argilosa. 
 Os ensaios de caracterização forneceram os dados sobre a granulometria, limites de 
consistência e massa específica dos sólidos do solo. 
 Usando o sistema granulométrico de classificação dos solos, que tem como base o tamanho 
dos sólidos, o nome do solo passou a ser: areia fina e média argilosa. 
 Se o solo tivesse sido classificado segundo o Sistema Unificado de Classificação dos Solos 
(SUCS), que leva em consideração também os valores dos limites de consistência o seu nome seria: 
SC – areia argilosa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ÍNDICES FÍSICOS 
 
 
 
Na Figura 4.1, à esquerda, mostra um corte longitudinal de um corpo de prova, retirado de 
uma amostra indeformada, com os elementos componentes de cada uma das fases distribuídos como 
em sua condição atual com os sólidos formando a estrutura porosa do solo; no esquema central os 
elementos foram idealmente separados e, no esquema à direita a água e o ar aparecem como 
representantes das fases líquida e gasosa, respectivamente. 
 
Figura 4.1 Representação esquemática do solo 
 
O esquema à direita na mesma Figura é muito usado na representação de uma amostra de solo 
e atende a uma conveniência didática para a definição dos índices físicos e, para a obtenção das 
equações de correlação entre eles. A simbologia usada para representar o volume e a massa de cada 
fase e do corpo de prova também está mostrada no neste esquema e será usada na definição dos 
índices físicos e, também, sempre que necessário em qualquer parte do texto. 
Os valores calculados com essas relações, ao longo do tempo podem ser alterados e por isso os 
índices físicos caracterizam as condições de um solo em um dado momento. Os nomes, os símbolos e 
as unidades devem ser de conhecimento pleno e estarem incorporados ao vocabulário de uso diário do 
geotécnico. 
 
4.1 DEFINIÇÃO 
 
De um modo geral índice físico de um solo é uma grandeza definida por uma relação entre 
volumes, entre massas ou entre massa e volume de uma mesma fase ou do solo como um todo. 
A partir do esquema à direita da Figura 4.1 serão mostradas as relações que definem os índices 
físicos para cada um dos grupos. 
 
4.1.1 Relação entre massas 
 
teor de umidade 
 
Apenas um índice físico está neste grupo; é o teor de umidade, definido como a relação entre a 
massa de água e a massa de sólidos existente em um mesmo volume de solo e, seu símbolo é a letra w, 
escrita no formato itálico, 
 
 
 
 [4.1] 
O teor de umidade varia em um intervalo aberto com limite inferior igual a zero e limite 
superior não definido e, será sempre indicado em valores percentuais com uma casa decimal 
 
4.1.2 Relação entre volumes 
 
 Neste grupo estão três índices físicos: a porosidade, o grau de saturação e o índice de vazios. 
 
13 
 
 
porosidade 
 
É a relação entre o volume de vazios e o volume do solo; o símbolo 
é a letra minúscula n, 
 
 
 
 [4.2] 
e, seu valor é expresso em percentagem, com uma casa decimal, variando no intervalo aberto 0 a 
100%, pois não há solo sem vazios nem sem sólidos. 
 
grau de saturação 
 
É a relação entre o volume de água e o volume de vazios, existentes em um mesmo volume de 
solo, 
 
 
 
 [4.3] 
e Sr é o símbolo dessa grandeza cujo valor é dado em percentagem, com uma casa decimal variando no 
intervalo fechado 0 a 100%. 
Os extremos do intervalo de variação do grau de saturação representam condições particulares 
de um solo com apenas duas fases; o extremo inferior, Sr = 0%, é de um solo seco enquanto que o 
extremo superior, Sr = 100%, indica um solo saturado. 
Para qualquer valor do grau de saturação diferente dos extremos mostra a condição de um solo 
não saturado. 
 
índice de vazios 
 
Como os sólidos são considerados incompressíveis qualquer variação no volume de um solo 
terá variação de igual valor no volume de vazios e, o numerador e o denominador da fórmula [4.2] 
variarão em um mesmo sentido. Desse modo, a porosidade não permite o acompanhamento da 
deformação volumétrica de um solo, ao longo do tempo, quando submetido a um aumento de pressão. 
Com a finalidade de se ter um índice físico que pudesse indicar a variação volumétrica do 
solo, ao longo do tempo, foi criado o índice de vazios, definido como a relação entre o volume de 
vazios e o volume de sólidos, ambos, em igual volume de solo; a letra e, minúscula e no formato 
itálico, é o símbolo do índice de vazios, 
 
 
 
 [4.4] 
O valor do índice de vazios é indicado com três casas decimais; é maior do que zero em seu 
limite inferior, enquanto não há um limite superior bem definido. O volume da fase sólida 
permanecendo constante ao longo do tempo, qualquer variação volumétrica do solo será medida por 
uma variação do índice de vazios, que assim poderá contar a história das deformações ocorridas no 
solo. 
 
4.1.3 Relação entre massa e volume 
 
A relação entre massa e volume define a massa específica e dela resulta três índices físicos: a 
massa específica do solo, a dos sólidos e a da água. A letra grega ρ, escrita no modo itálico, é o 
símbolo da massa específica do solo; um subscrito indicará a massa específica das fases sólida e 
liquida e de outras condições em que o solo pode ser encontrado. 
 
massa específica do solo 
 
A massa específica do solo é a grandeza definida como a relação entre a massa e o volume de 
uma amostra de solo; dependendo do grau de saturação do solo são definidas três massas específicas: 
do solo seco, do solo não saturado e do solo saturado, pelas relações 
 
 
 
 para Sr = 0% [4.5] 
 
 
 
 para 0 < Sr < 100% [4.6] 
 
14 
 
 
 
 
 para Sr = 100% [4.7] 
onde a grandeza Msat é a massa do corpo de prova com a água ocupando todo o volume de vazios, 
sendo que nenhuma das condições extremas levou em consideração a variação de volume do solo, 
devido a secagem ou saturação. 
 
massa específica submersa 
 
Quando a camada de solo está abaixo do nível d'água freático, a massa específica do solo 
submerso é definida como a relação entre a massa do solo submersoe o seu volume: 
 
 
 
 [4.8] 
 No Apêndice A está mostrado o modo de se chegar á equação da massa específica submersa, 
tal como é usada na prática. 
 
massa específica dos sólidos 
 
 A massa específica dos sólidos é a relação entre a massa e o volume dos sólidos, ambos para 
um mesmo volume de solo; da Figura 4.1 resulta 
 
 
 
 [4.9] 
Na Tabela 4.1, estão mostrados intervalos de variação da massa específica de diversos 
minerais, sendo o quartzo o mais comum nos solos. A massa específica dos sólidos deve ser dada 
com três casas decimais, quando a unidade é g/cm
3
. 
 
massa específica da água 
 
Na maior parte dos problemas encontrados na mecânica dos solos a massa específica da água, 
ρw, é considerada constante e igual a 1 g/cm³ ou 1.000 kg/m³, mesmo variando com a temperatura; em 
alguns ensaios de laboratório a variação do valor da massa específica da água com a temperatura deve 
ser considerada. 
 
Tabela 4.1 Massa específica de diferentes minerais, g / cm3 
 
 Mineral s Mineral s 
Caulinita 2,600 a 2,650 Magnetita 5,200 
Clorita 2,600 a 2,900 Mica 2,700 a 3,200 
Feldspato 2,550 a 2,900 Montmorilonita 2,740 a 2,780 
Ilmenita 4,500 a 5,000 Quartzo 2,650 a 2,670 
 
massa específica do ar 
 
A massa específica do ar, ρar, é muito pequena, da ordem de 1,200 kg/m³, quando 
comparada às massas específicas da água e dos sólidos e, por isso, a massa da fase gasosa, onde o ar é 
o material que predomina, será sempre desprezada no cálculo da massa de solo, sendo essa a primeira 
aproximação, entre tantas outras, que será feita na mecânica dos solos. 
 
4.1.4 Pesos específicos 
 
 Os valores das grandezas utilizadas no cálculo da massa específica são obtidos no laboratório, 
em gramas e centímetros cúbicos; na prática da engenharia o cálculo de pressões torna-se mais simples 
usando-se o peso específico que é igual ao produto da massa específica pela aceleração da gravidade, 
cujo valor pode ser aproximado para 10 m/s
2
, sem que, com isso, ocorram erros sensíveis. 
 Na Tabela 4.2 estão relacionados os pesos específicos, simbolizados pela letra grega γ, no 
formato itálico, com os mesmos subscritos usado na definição das massas específicas; a grandeza 
peso, simbolizada pele letra W é igual a W = M g onde M é a massa contida em um dado volume de 
solo, nas condições indicadas pelo grau de saturação, ou da fase sólida e líquida. 
 
 
15 
 
 
Tabela 4.2 Relação dos pesos específicos 
 
Peso específico Símbolo Relação Saturação 
do solo γ W/V 0 < Sr < 100 % 
do solo seco γd Ws/V Sr = 0 % 
do solo saturado γsat Wsat/V Sr = 100 % 
do solo submerso γ' Wsub/V Sr = 100 % 
dos sólidos γs Ws/Vs = 
da água γw Ww/Vw = 
 
4.1.5 Unidades 
 
Para a massa específica determinada em laboratório a unidade é o grama por centímetro 
cúbico, g/cm
3
; para transformá-la em peso específico usa-se o quilograma por metro cúbico, kg/m
3
, 
que é igual a 10
3
 g/cm
3
. 
A unidade para o peso específico é o quilonewton por metro cúbico, kN/m
3
; se o valor da 
massa específica de um solo, obtida em laboratório, é igual a ρ = 1,650 g/cm3 = 1.650 kg/m3 o peso 
específico é igual a γ = 16.500 N/m3 = 16,5 kN/m3, adotando-se g = 10,0 m/s2. 
Um resumo dos índices físicos, com seus símbolos, unidades e intervalo de variação está 
mostrado na Tabela 4.3. 
 Os extremos superiores do teor de umidade e do índice de vazios ainda estão em aberto, 
enquanto os intervalos das massas específicas do solo 
e dos sólidos representam valores médios. 
 
Tabela 4.3 Índices físicos 
 
 Relação entre Índices físicos Símbolo Unidade Intervalo de variação 
 
Massas Teor de umidade w %  0 
 
 Porosidade n % > 0 ; < 100 
Volumes Índice de vazios e - > 0 
 Grau de saturação Sr %  0 ;  100 
 
Massa Massa específica: 
 do solo  1,3 a 2,3 
 seca d 
 e saturada sat g / cm³ 
 submersa ' 
 dos sólidos s 2,4 a 3,4 
 Volume da água w 1,0 
 
4.2 DETERMINAÇÃO 
 
Dos seis índices físicos três deles, massa específica do solo, a massa específica dos sólidos e o 
teor de umidade, são obtidos em ensaios de laboratório, enquanto os demais índices são calculados 
através das fórmulas de correlação. 
A descrição dos ensaios para a determinação da massa específica e do teor de umidade do solo 
está no Capítulo 13, enquanto que a da massa específica dos sólidos está no Capítulo 14, PARTE III 
do livro. 
Na Figura 3.3 está mostrado o perfil do terreno de fundação da Barragem de Ilha Solteira, no 
Rio Paraná; os índices físicos foram obtidoscom corpos de prova moldados retirados de amostras 
indeformadas, em bloco. Os valores obtidos estão mostrados na Tabela 4.4. 
 
 
 
 
 
16 
 
Tabela 4.4 Índices físicos de solos de Ilha Solteira, SP, (Vargas, 1.970) 
 
Amostra Índices físicos Tipo de solo 
 s  d w n Sr e 
n
o
 g/cm
3
 % 
1 2,862 1,431 1,173 22,1 59,0 43,9 1,440 Argila arenosa 
2 2,780 1,481 1,224 21,0 56,0 45,9 1,272 
3 2,893 1,291 1,064 21,4 63,2 36,0 1,720 porosa (coluvial) 
4 2,818 1,557 1,187 31,0 57,9 63,6 1,374 
5 2,850 1,516 1,204 25,9 57,8 54,0 1,367 
 
6 3,038 1,635 1,190 37,3 60,8 73,0 1,552 concreções de limonita 
 
7 2,897 1,472 0,974 51,1 66,4 75,0 1,973 argila rija vermelha 
 
4.3 FÓRMULAS DE CORRELAÇÃO 
 
As fórmulas de definição dos índices físicos não são práticas para a utilização em cálculos e 
assim recorrem-se às fórmulas de correlação entre eles. Para a obtenção dessas fórmulas pode-se partir 
da hipótese de um volume de sólidos conhecido e depois utilizando as fórmulas de definição calcular o 
valor das ordenadas representativas do volume de solo e de cada uma das fases mostradas na Figura 
4.1; para calcular a massa de água e a de sólidos basta multiplicar o volume por sua respectiva massa 
específica, enquanto a massa do solo é igual à soma das massas das fases líquida e sólida. O resultado 
está mostrado na Figura 4.2 
 Partindo outra vez das fórmulas de definição resultam as que correlacionam os índices físicos 
e, que conhecidos os valores de três deles é possível calcular os demais; na Tabela 4.5 estão mostradas 
as fórmulas obtidas. 
Para os valores extremos do grau de saturação, a massa específica do solo tem simbologia e 
fórmulas próprias, mostradas nas duas últimas linhas da Tabela 4.5. 
Da fórmula da massa específica dos sólidos resulta Sr e ρw = ρs w, que colocada na equação da 
massa específica tem-se 
 
 
 ; o primeiro termo do segundo membro pode ser 
substituído pela massa específica seca resultando, 
 = d (1 + w) [4.12] 
 
Figura 4.2 Esquema para a obtenção das fórmulas de correlação 
 
Tabela 4.5 Fórmulas de correlação 
 
índice de vazios 
wrs Swe  /
 
grau de saturação 
wsr ewS  /
 
teor de umidade 
swr eSw  /
 
porosidade 
)1(/ een 
 
massa específica dos sólidos 
weS wrs / 
 
massa específica do solo 
)1(/ eeS wrs  
 
massa específica seca 
)1(/ esd  
 
 
17 
 
massa específica saturada 
)1(/ ee wssat  
 
 
Multiplicando-se os dois lados da equação [4.12] pelo volume do solo resulta a equação, 
M = Ms (1 + w) [4.13] 
muito usada no laboratório para o cálculo da massa seca ou úmida conhecendo-se o teor de umidade.Das equações mostradas na Tabela [4.5], pode-se ver que são sete os índices físicos; desde que 
a massa específica da água pode ser considerada conhecida, resultam seis variáveis e, para que, o 
sistema tenha solução é necessário o conhecimento de três índices físicos. 
 
4.4 EXEMPLOS 
 
 Dois exemplos de cálculo dos índices físicos são mostrados em seguida: o primeiro usando as 
equações de definição e o segundo com as equações de correlação. 
 
exemplo 1: fórmulas de definição 
 
 De uma amostra indeformada de um solo arenoso foi moldado um corpo de prova cilíndrico; 
foram feitas 5 medidas do diâmetro e da altura com um paquímetro, com resolução de 0,1 mm e, 
determinada a sua massa, em uma balança, com resolução de 0,01 g obtendo-se os valores seguintes: 
 
D cm 5,03 5,10 5.08 5,02 5,05 
L cm 10,22 10,19 10,15 10,21 10,23 
M g 376,61 = = = = 
 
 Durante a moldagem do corpo de prova foram separadas 3 amostras e colocadas em cápsulas 
de alumínio para a determinação do teor de umidade; essas amostras foram pesadas e depois deixadas 
secar em uma estufa a 105º C, até apresentarem massas constantes e, novamente pesadas na mesma 
balança. Os valores obtidos foram: 
 1 2 3 
M+Mc g 36,60 35,64 37,67 
Ms+Mc g 32,94 32,24 33,93 
Mc g 10,49 11,52 10,85 
 
Em ensaio próprio foi determinada a massa específica dos sólidos igual a 2,697 g/cm³. 
 Calcular os índices físicos do solo, na condição em que se encontrava no momento da retirada 
da amostra indeformada, usando as relações de definição dos índices. 
 
a. volume do corpo de prova 
 
D = 0,2 Σ Di D = 5,06 cm 
 

 V = 205,112 cm
3 
L = 0,2 Σ Li L = 10,20 cm 
 
b. teor de umidade 
 
 O teor de umidade de cada cápsula será calculado com a equação 
 
 
 
 
 
 
 onde Mc é a tara da cápsula; o teor de umidade em cada 
determinação é igual a 
w1 = 0.163 w2 = 0,164 w3 = 0,162 
e o teor de umidade do solo é a média das três determinações w = Σwi/3 e igual a w = 0,163 ou w = 
16,3 %. 
 
c. massa de sólidos do corpo de prova 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
  Ms = 323,83 g. 
 
18 
 
 d. representação esquemática do corpo de prova 
 
 Com um esquema semelhante ao da Figura 4.1, com as ordenadas representativas dos volumes 
e das massas sendo substituídas pelos valores conhecidos e por aqueles que podem ser calculados, de 
um modo direto, foi montada a Figura 4.3. 
 
 
 
 
 
 
 
  Vs = 122,338 cm
3 
 
 
 
 
  Vw = 52,780 cm
3
 
 
pois, ρw = 1,000 g/cm
3
. 
 O volume da fase gasosa, Var = V – (Vs+Vw) = 29,994 cm
3
; como ρar = 1,200 10
-3
 g/cm
3
, a 
massa de ar será igual a Mar = 36,00 10
-3
 g. 
 Os valores calculados estão mostrados na Figura 4.3 com linhas tracejadas, enquanto as linhas 
cheias indicam valores conhecidos. 
 
Figura 4.3 Valores conhecidos e calculados das massas e volumes 
 
e. índices físicos 
 
ρs = 2,647 g/cm
3
 ρ = 1,836 g/cm3 w = 16,3 % 
 
ρd = Ms/V = 1,579 g/cm
3
 e = Vv/Vs = 0,677 
 
Sr = Vw/Vv = 0,638 ou Sr = 63,8% n = Vv/V = 0,404 ou n = 40,4% 
 
exemplo 2: fórmulas de correlação 
 
 A amostra do solo arenoso do item anterior foi retirada da camada superior do perfil mostrado 
na Figura 4.4 e seus índices físicos determinados como mostrado no item anterior. Calcular os demais 
índices físicos usando as equações de correlação. 
 
a. areia argilosa 
 
 A equação da massa específica do solo, correlacionada a outros índices físicos, mostrada na 
Tabela 4.5, é igual a 
 
 
 
 
 
 
onde os valores do Sr e do e não são conhecidos. 
 Da equação [4.12] resulta
 
 
 
 
 que permite calcular a massa específica seca em 
função de valores conhecidos. Substituindo esta equação na da massa específica seca, mostrada
 na Tabela [4.5], resulta uma nova equação de correlação para o índice de vazios, em função de 
grandezas conhecidas, 
 
19 
 
 
 
 
 . 
 
Figura 4.4 Perfil do solo investigado 
 
 Na equação do grau de saturação mostrada na Tabela 4.5 substituindo o índice de vazios pela 
equação anterior resulta, do mesmo modo, uma nova equação que em função de grandezas conhecidas, 
 
 
 
 
 
 
 
 O mesmo pode ser feito com a equação da porosidade da Tabela 4.5, resultando 
 
 
 
 
 Substituindo os valores dos índices físicos conhecidos nas equações anteriores resulta: 
ρd = 1,577 g/cm
3
 Sr = 0,638 ou 63,8% e = 0,677 
n = 0,404 ou 40,4% 
 
b. argila orgânica arenosa 
 
 Para essa camada foram dados dois valores do teor de umidade. 
Como essa camada apresenta duas condições diferentes, uma acima do nível de água freático e 
outra abaixo; o menor valor é da parte da camada acima do nível de água, enquanto os valores da 
massa específica dos sólidos e do índice de vazios valem para toda a camada. 
As equações necessárias para o cálculo dos índices físicos podem ser obtidas do mesmo modo 
que no item anterior; assim, para cada condição da camada têm-se as equações e os valores calculados: 
 
Entre as cotas -6 e -9: 
 
 
 
 
 ρ = 1,672 g/cm3 
 
 
 
 ρd = 1,401 g/cm
3
 
 
 
 
 Sr = 0,559 ou 55,9% 
 
 
 
 n = 0,484 ou 48,4% 
 
entre cotas -9 e -15 
 
 
 
 
 ρ = 1,842 g/cm3 
 
 
 
 ρd = 1,401 g/cm
3
 
 
 
 
 Sr = 0,912 ou 91,2% 
 
 
 
 n = 0,484 ou 48,4% 
 
 Os valores da porosidade e do índice de vazios não dependem do teor de umidade do solo 
enquanto que a massa específica seca, por definição é a massa de sólidos contido em um volume de 
solo e, também não depende da umidade do solo e, todos eles permanecem com os seus valores 
constantes. 
 
20 
 
GRANULOMETRIA 
 
 
Os sólidos de um solo têm diferentes tamanhos em quantidades as mais variadas; a 
determinação do tamanho de cada sólido e de sua respectiva percentagem de ocorrência não é possível 
de ser feita devido a variedade muito grande de tamanho e a dificuldade prática de obtê-los e, também, 
a pouca utilidade prática desses resultados. 
A determinação do tamanho e da percentagem de ocorrência é feita em laboratório com o 
ensaio de análise granulométrica que fornece alguns pares de valores, que colocados em um gráfico 
semilogarítmico, permite traçar uma linha contínua denominada curva de distribuição granulométrica. 
O procedimento do ensaio de análise granulométrica é diferente dependendo do grande grupo 
em que o solo está: para os materiais granulares os pares de valores são obtidos com a separação dos 
grãos em peneiraspadronizadas, processo esse denominado ensaio de peneiramento, enquanto que, 
para os solos finos é utilizado o processo de sedimentação das partículas em um meio líquido. Para os 
solos, que contêm tanto grãos quanto partículas o ensaio tem os dois procedimentos anteriores e é 
denominado de análise granulométrica conjunta. 
Tanto os grãos quanto as partículas não têm uma forma esférica, mas será sempre usada a 
expressão diâmetro equivalente do grão ou da partícula ou apenas diâmetro quando se fizer referência 
ao tamanho do sólido. Para os materiais granulares ou para a fração grossa de um solo, o diâmetro 
equivalente de um grão é igual ao diâmetro da menor esfera que o circunscreve; para a fração fina do 
solo o diâmetro equivalente é calculado 
com a equação de Stokes. 
Os pares de pontos, diâmetro-percentagem de ocorrência, são colocados em um gráfico 
semilogarítmico, onde em abscissas estão os diâmetros e nas ordenadas as percentagens de sólidos 
maiores e menores do que o diâmetro calculado; na Figura 5.1 estão mostradas duas curvas 
granulométricas: a de um material granular, retirado de um porto de areia do Rio Mogi-Guaçú e de um 
solo do Campus da Universidade de São Paulo, em São Carlos. 
 
Figura 5.1 Curva de distribuição granulométrica: material granular e solo 
 
A curva granulométrica é usada para dar um nome ao solo, como será mostrado no Capítulo 7. 
 
5.1 MATERIAIS GRANULARES 
 
 Para os materiais granulares ou para a fração grossa de um solo a determinação dos pares de 
valores, diâmetro-percentagem de ocorrência, é através do ensaio de peneiramento. O procedimento 
do ensaio está descrito no Capítulo 15 da Parte II do texto. 
A separação dos grãos, por tamanho, é feita em um conjunto de peneiras de malhas quadradas 
e aberturas padronizadas; a relação completa do conjunto de peneiras está mostrada no Anexo E e, na 
Figura 5.2 está mostrado um conjunto de peneiras com a indicação do número e da abertura da malha, 
em milímetros. 
 
21 
 
Escolhido o conjunto de peneiras mais apropriado ao material em estudo e definida a massa 
seca da amostra reduzida, os grãos serão separados após alguns minutos de vibração das peneiras; com 
as massas secas retidas em cada peneira serão calculadas as percentagens retidas que acumuladas 
fornecem os pares de valores, abertura da peneira-percentagem acumulada 
retida. A percentagem de grãos menores que a abertura da peneira ou 
percentagem que passa através dela é igual a 
 ∑ 
 
 , onde e ∑ 
 
 
simbolizam a percentagem que passa na peneira j e a percentagem acumulada retida até aquela 
peneira, respectivamente. 
 
 
Figura 5.2 Conjunto de peneiras para areias 
 
Na Tabela 5.1 estão mostrados os valores das percentagens retidas, acumuladas retidas e das 
que passam em cada uma das peneiras, usadas para traçar a curva granulométrica, do material 
granular, mostrada na Figura 5.1. 
 
Tabela 5.1 Resultado de um ensaio de peneiramento 
 
Peneira Abertura Percentagem 
 retida acumulada retida que passa 
# mm Pr(# j) ∑ Pr(# j) Pp(# j) 
4 4,75 0,0 0,0 100,0 
8 2,36 4,0 4,0 96,0 
16 1,18 17,0 20,0 80,0 
30 0,60 34,0 55,0 45,0 
50 0,30 26,0 81,0 19,0 
100 0,15 16,0 97,0 3,0 
200 0,075 2,5 99,5 0,5 
Prato = 0,5 100,0 0,0 
 Cada peneira tem um número que mede a quantidade de malhas quadradas contidas em um 
comprimento de 25,4 mm, descontada a soma da espessura do arame que forma a malha. 
 Na Figura 5.3 estão mostradas cinco curvas de materiais granulares retiradas de um trabalho 
de Mellios e Saad (1.983); as curvas A e B mostram o limite inferior e o superior dos resultados dos 
ensaios de granulometria em 300 amostras retiradas em portos de areia em rios do Estado de São 
Paulo. 
 Na curva granulométrica são definidos três diâmetros que depois serão usados no cálculo dos 
coeficientes de uniformidade e de curvatura do material: o diâmetro efetivo, D10, é o tamanho de um 
grão do material que tem, apenas, 10% de grãos com diâmetros menores do que ele; o diâmetro efetivo 
e o D60, definido do mesmo modo que o D10 são usados no cálculo do coeficiente de uniformidade, CU, 
do material, definido pela relação, 
 
 
 
 [5.1] 
 
22 
 
 O valor do coeficiente de uniformidade dá uma idéia do intervalo de variação do tamanho dos 
grãos: um valor próximo de um indica uma curva granulométrica quase vertical, com um intervalo 
pequeno de variação dos diâmetros, enquanto que, para valores maiores a curva granulométrica irá se 
abatendo e aumentando o intervalo de variação. Outra informação é que se dois materiais granulares 
têm valores, aproximadamente, iguais desse coeficiente suas curvas tendem a um paralelismo. 
 
Figura 5.3 Curvas granulométricas de materiais granulares 
 
O coeficiente de curvatura, CC, é uma relação entre três diâmetros, 
 
 
 
 
 [5.2] 
e o seu valor dá uma medida da forma e da simetria da curva granulométrica; 
é menos usado que o coeficiente de uniformidade. 
Na Tabela 5.2 estão mostrados os valores dos três diâmetros necessários para o cálculo dos 
coeficientes de uniformidade e de curvatura dos materiais granulares das Figuras 5.1 e 5.2, inclusive 
para a curva B que define o limite superior; o diâmetro efetivo da curva A, limite inferior não pode ser 
calculado. 
 
Tabela 5.2 Coeficientes de uniformidade e de curvatura 
 
Curva D10 D30 D60 CU CC 
 mm 
Figura 5.1 0,25 0,43 0,89 3,6 0,8 
Figura 5.2: 
Curva 1 0,20 0,33 0,58 2,9 0,9 
Curva 2 0,34 0,52 0,77 2,3 1,0 
Curva 3 0,17 0,28 0,43 2,5 1,1 
Curva 4 0,16 0,22 0,32 2,0 0,9 
Curva 5 0,19 0,30 0,49 2,6 1,0 
Curva A = 0,11 0,18 = = 
Curva B 0,49 0,98 2,43 5,0 0,8 
 
5.2 SOLOS 
 
 A curva granulométrica de um solo é obtida a partir dos resultados encontrados no ensaio de 
análise granulométrica conjunta, cujo procedimento detalhado está descrito no Capítulo 15, da Parte II. 
 A preparação da amostra reduzida, que inclui os grãos menores que 2 mm e, que passam na 
peneira 10, deve garantir que as partículas atuem, 
 
23 
 
individualmente, durante o ensaio e para que isso aconteça deve ser usado um defloculante capaz de 
neutralizar a carga elétrica das partículas de argila. 
 O ensaio é iniciado com a sedimentação dos sólidos em água destilada; os grãos, sólidos 
maiores que 0,075 mm, se sedimentam rapidamente formando camadas no fundo da proveta, com o 
tamanho deles diminuindo de baixo para cima. 
 A suspensão, na qual são feitas as medidas, será formada com partículas de silte e de argila. 
 Em tempos pré-determinados são feitas leituras da densidade da suspensão, no centro de 
volume do bulbo do densímetro e, da temperatura da suspensão; essas leituras continuam até que a 
partir dos valores lidos seja possível afirmar que o diâmetro equivalente de 0,002 mm tenha sido 
alcançado. 
 Terminada a sedimentação a suspensão é passada na peneira 200, de abertura igual a 0,075 
mm, e os grãos retidos são levados para a estufa e depois de secados são separados em um ensaio de 
peneiramento. 
A base teórica para o cálculo do diâmetro equivalente é dada pela lei de Stokes, que afirma 
que “a velocidade de queda de uma partícula esférica, de massa específica conhecida, em um meio 
líquido rapidamente atinge um valor constante que é proporcional ao quadrado de seu diâmetro.”; 
essa lei pode ser expressa pela fórmula v = C D
2
 onde v e D são, respectivamente, a velocidade de 
queda e o diâmetro da esferae C é uma constante de proporcionalidade que depende da viscosidade 
dinâmica, η e da massa específica da água e da esfera, sendo igual a 
 
 
 com dimensão de 
comprimento vezes tempo. 
 O diâmetro equivalente da partícula é calculado com a equação que resulta da lei de Stokes, 
 [
 
 
 
 
 
]
 
 [5.3] 
onde D é o diâmetro equivalente de uma partícula e z é a altura de queda da 
partícula durante um tempo t; a altura de queda é a distância que vai do centro de volume do bulbo até 
o ponto da haste onde é feita a leitura. A medida da temperatura da suspensão é necessária, pois, tanto 
a massa especifica quanto a viscosidade dinâmica da água varia com ela. 
 A percentagem de partículas, com diâmetros equivalentes menores que o diâmetro D, equação 
[5.3], é calculada com a equação, 
 
 
 
 
 
 
 
 [5.4] 
 
onde, P(< D) é a percentagem de partículas menores que D , Ms a massa de sólidos usada no ensaio. A 
leitura do densímetro na suspensão e na solução de água destilada e defloculante, respectivamente, ℓ e 
ℓsol, é feita no mesmo instante t e, a temperatura T nas duas provetas deve ser a mesma; as leituras 
estão na notação simplificada e a diferença delas é a leitura corrigida do densímetro, ℓc = ℓ - ℓsol. No 
cálculo da percentagem a massa especifica da água pode ser considerada constante e igual a 1,000 
g/cm
3
, pois os erros cometidos não alteram o resultado do valor percentual, de modo prático. 
Os pares de valores [D, P(<D)] são colocados no gráfico onde estão os pontos obtidos com o 
peneiramento e, em seguida, é traçada a curva granulométrica. Com a curva e com uma escala adotada 
é possível dar um nome ao solo, como será visto no Capítulo 7. 
No Apêndice D alguns pontos da sedimentação estão detalhados. 
Na Figura 5.4 estão mostradas as curvas granulométricas de quatro solos, dois de São Carlos 
(curvas 3 e 4) e os outros dois da região das barragens de Ilha Solteira (curva 2) e de Salto Santiago 
(curva 1); as duas últimas foram retiradas de um trabalho de Cruz (1.983). 
 
24 
 
 
Figura 5.4 Curvas granulométricas de solos 
 
5.3 EXEMPLO 
 
 A amostra reduzida de um solo, usada no ensaio de granulometria conjunta, tinha uma massa 
seca Ms = 121,60 g; a massa específica dos sólidos é igual a ρs = 2,726 g/cm
3
. 
 A leitura do densímetro, realizada 8 minutos após o início do ensaio, forneceu os seguintes 
valores, na notação simplificada: 
na suspensão.................................................ℓ = 34,3 
na solução ....................................................ℓsol = 4,4 
Temperatura da suspensão e solução..............T = 21º C 
 Das Tabelas C.1 e D.1 dos Anexos C e D foram retirados os valores 
da massa especifica e da viscosidade dinâmica da água, respectivamente, 
iguais a ρw = 0,998 g/cm
3
 e η = 9,81 10-4 N∙s/m2, ambos os valores para a temperatura de T = 21º C. 
 Da calibração do densímetro resultou a equação da altura de queda de uma partícula em 
função da leitura do densímetro e, considerando a correção devido à formação de um menisco na 
haste, com z medido em centímetros e, c(m) = 0,5, resultando z = 16,36 – 0,27 [ℓ - c(m)]. 
 Calcular o par de valores [D, P(< D)]. 
 O diâmetro equivalente é calculado com a equação [5.3] com as grandezas colocadas em 
unidades de base do Sistema Internacional, 
ρs - ρw = 2,726 - 0,998 = 1,728 g/cm
3
 = 1.728 kg/m
3
 
(ρs - ρw) g = 17.280 N/m
3
, com g = 10 m/s
2
 
ℓc = ℓ - ℓsol = 34,3 – 4,4 = 29,9 
z = 16,36 – 0,27 [ℓ - c(m)] = 16,36 – 0,27 x 29,9 = 7,23 cm = 7,23 10
-2
 m 
t = 8 min = 480 s. 
 Substituindo os valores das grandezas na equação [5.3] 
 [
 
 
 
 
 
]
 
 ou D = 0,012 mm. 
 A percentagem de partículas, menores que 0,012 mm, é calculada com a equação [5.4], 
assumindo ρw = 1,000 g/cm
3
 e substituindo os símbolos das grandezas por seus valores, resulta, 
 
 
 
 
 
 
 
 O par de valores, diâmetro equivalente – percentagem de partículas com diâmetros menores, é 
(0,012 mm; 38,8 %); colocado no gráfico é mais um ponto para o traçado da curva granulométrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
PLASTICIDADE 
 
Uma argila poderá ter características iguais às de um líquido ou de um sólido dependendo da 
umidade em que se encontra e, a mudança nessas características é devido a uma perda gradual de água. 
Entre essas duas condições limites o comportamento do solo vai se modificando e definindo duas 
situações intermediárias. Essas quatro situações, em que o solo terá um comportamento diferente em 
cada uma delas, são chamadas de estados de consistência e o teor de umidade que separa cada dois 
estados são os limites de consistência. 
 
6.1 ESTADOS DE CONSISTÊNCIA 
 
Os estados de consistência de um solo argiloso são definidos por um intervalo do teor de 
umidade no qual o solo tem um comportamento próprio. 
A amostra de um solo argiloso quando no estado de consistência líquido não tem forma 
própria nem resistência ao cisalhamento. Com a retirada gradual da água contida no solo, o seu 
comportamento vai se modificando até que para uma dada umidade a amostra começa a adquirir forma 
própria e uma pequena resistência ao cisalhamento; o solo então começa a ter um comportamento 
plástico, definido como a capacidade que uma argila tem de alterar sua forma sem apresentar ruptura 
nem variação volumétrica, mantida constante a umidade. 
Continuando a retirada de água é alcançada uma umidade na qual o 
solo começa a modificar o seu comportamento apresentando fissuras e, deixando de ser plástico e 
adquirindo a aparência de um sólido; nessa condição a amostra está entrando no estado semi-sólido, 
ainda, apresentando uma variação volumétrica com a redução da umidade e, permanecendo saturada. 
Continuando a retirada de água da amostra é alcançada uma umidade quando o solo começa, 
outra vez, a mudar seu comportamento deixando de se comportar como um material semi-sólido; a 
amostra até essa umidade limite permanece saturada. Para umidades menores o solo perderá água a 
volume constante e, nessa condição o solo está no estado sólido. 
Os estados de consistência de uma argila são: líquido, plástico, semi-sólido e sólido e as 
umidades que separam esses estados, dois a dois, são os chamados limites de consistência ou de 
Atterberg e denominados de limite de liquidez, limite de plasticidade e limite de contração. 
A Figura 6.1 mostra a variação do volume de um solo, inicialmente saturado, durante o 
processo de retirada de água, em função da umidade. Durante esse processo o solo permanece saturado 
até atingir a umidade wk e volume Vk que permanecerá constante até a secagem total da amostra. Com 
isso, a variação de volume do corpo de prova, no intervalo wi – wk, é igual ao volume retirado de água 
e, igual a 
 
Figura 6.1 Variação de volume do solo com a redução da umidade 
 
 
 
 
 [6.1] 
 
26 
 
 Para umidade maior ou igual a wi o solo está no estado líquido enquanto que para umidade 
menor que wk o solo está no estado sólido. Dentro desse intervalo existe uma umidade wj que separa 
o estado plástico 
do semi-sólido. 
 Essas umidades quando quantificadas através de ensaios de laboratório tornam-se teores de 
umidade recebendo nome e símbolo próprios: 
wi = wL limite de liquidezestado líquido do plástico 
wj = wP limite de plasticidade estado plástico do semi-sólido 
wk = wS limite de contração estado semi-sólido do sólido 
 
6.2 LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
 
Para caracterizar a mudança de comportamento entre os estados de consistência foram 
utilizados, inicialmente, três limites propostos por Atterberg, em 1.911, para a classificação dos solos 
suecos. A primeira proposta de padronização do procedimento dos ensaios foi elaborada por 
Casagrande (1.932), que também continha o projeto do equipamento para a determinação do limite de 
liquidez. 
Os limites de consistência não devem ser admitidos como valores absolutos para a mudança de 
estado de um solo argiloso; essa mudança acontece gradualmente dentro de um intervalo de umidade 
que contém o valor do teor de umidade obtido experimentalmente. 
Nos itens seguintes uma descrição sucinta dos três limites de consistência é feita deixando 
para o Capítulo 16 a descrição do procedimento de cada ensaio. 
 
6.2.1 Limite de liquidez 
 
 O ensaio de limite de liquidez, com o equipamento atualmente utilizado, teve seu início no 
começo da década de 1.930 após a publicação do trabalho realizado por Casagrande (1.932), no MIT; 
mais tarde, foram introduzidas alterações por Casagrande (1.958), desde a base até o cinzel, para 
tornar o resultado do ensaio mais reprodutivo. No Apêndice E está descrito, de modo resumido o 
trabalho de Casagrande (1.932). 
 A Figura 6.2 mostra uma vista frontal e um corte do aparelho Casagrande com a 
indicação de cada uma de suas partes. 
 
Figura 6.2 Aparelho Casagrande: vista frontal e corte 
 
 A Figura 6.3 mostra uma foto do aparelho Casagrande com o cinzel e o 
calibrador da altura de queda da concha. 
O ensaio é realizado com uma amostra do solo que passa na peneira de 0,42 mm de abertura, 
(#40). Inicialmente, é preparada uma pasta com um dado teor de umidade, que em seguida é colocada 
na concha e, uma ranhura é aberta no raio central da concha; a manivela é girada elevando a concha e 
permitindo que ela se libere e bata na base, fazendo com que o solo, na base da ranhura, se encontre. 
Nesse momento o ensaio é interrompido e uma amostra do solo é retirada para a determinação 
do teor de umidade e, o primeiro par de pontos, número de golpes – teor de umidade foi obtido. 
Outros pares de valores devem ser obtidos para a construção do gráfico de fluência mostrado 
na Figura 6.4, onde a escala das abscissas é logarítmica. 
 O limite de liquidez é o teor de umidade do solo para 25 golpes, retirado da reta ajustada aos 
pontos. Segundo Casagrande (1.932), o ensaio de limite de liquidez se assemelha a um ensaio de 
 
27 
 
cisalhamento direto com cada golpe da concha na base equivalendo a uma pressão de 0,1 kN/m2 ; 
portanto, a resistência ao cisalhamento de um solo argiloso, com um teor de umidade igual ao limite 
de liquidez é da, ordem de, 2,5 kN/m2, valor esse da mesma ordem de grandeza encontrado por 
Norman (1.958). 
 
 
Figura 6.3 Aparelho Casagrande 
 
 A equação da reta de fluência, ajustada pelo método dos mínimos quadrados, é da forma w = 
A + B log N. 
 
 
Figura 6.4 Gráfico de fluência 
 
6.2.2 Limite de plasticidade 
 
 O ensaio do limite de plasticidade é realizado com a mesma amostra reduzida usada no 
ensaio de limite de liquidez; os dois ensaios, embora 
 padronizados em normas diferentes no Brasil, praticamente, constituem um único ensaio porque o 
resultado de apenas um dos dois não tem utilidade. 
 O equipamento, de uso específico do ensaio, é constituído por uma placa de vidro com uma 
das faces esmerilhada e, por um cilindro metálico, com 3 mm de diâmetro, que é usado como elemento 
comparador, mostrados na Figura 6.5. 
A amostra é rolada sobre a face esmerilhada da placa até que duas condições sejam, 
simultaneamente, alcançadas: o cilindro formado tenha o diâmetro igual ao do cilindro comparador e o 
aparecimento de fissuras o que caracteriza a passagem do estado de consistência plástico para o semi-
sólido. 
 
28 
 
 O teor de umidade determinado com uma amostra retirada da região fissurada mede o limite 
de plasticidade do solo. 
Quando as fissuras aparecem com o diâmetro do cilindro de solo maior que o do elemento 
comparador significa que o solo já se encontra no estado semi-sólido e, não no limite entre os dois 
estados, e precisa ser acrescentado água a amostra; em caso contrário, a amostra está muito úmida e no 
estado plástico e precisa ser secada para que o teor de umidade limite seja alcançado. 
 
Figura 6.5 Placa e gabarito: ensaio de limite de plasticidade 
 
6.2.3 Limite de contração 
 
O limite de contração de um solo é o teor de umidade que separa o estado semi-sólido do 
estado sólido. 
Na Figura 6.6 está mostrada a relação entre a massa e o volume de um corpo de prova argiloso 
e saturado quando é permitida uma perda de umidade; a velocidade de perda de água deve ser pequena 
para que o corpo de prova não apresente trincas no final do processo. 
 
Figura 6.6 Relação entre a variação da massa e volume do corpo de prova 
 
 No inicio do processo de secagem a perda de massa, ΔM = Mo – Mi, 
é numericamente igual a perda de volume, ΔV = Vo – Vi. Essa igualdade permanecerá até que a 
massa do corpo de prova atinja seu valor Mk, quando a linha inclinada de 45
o
 passa a ser horizontal; a 
partir de Mk qualquer perda de massa é a volume, Vf, constante, até que a condição de solo seco seja 
alcançada e a massa do corpo de prova é igual à massa dos sólidos, Ms. 
 O teor de umidade do corpo de prova no ponto A, que representa o momento da passagem do 
estado semi-sólido para o sólido, é o limite de contração do solo e, igual a, wS = wo – Δw, onde, 
 
 
 
 
 e 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 [6.2] 
 Na prática as retas não se encontram no ponto A e, nessa região existe um trecho curvo 
concordando as duas retas e o ponto A se encontra sempre dentro desse trecho curvo. 
 
29 
 
 Na Figura 6.7 está mostrada a pastilha, após a secagem em estufa com massa Ms e, com uma 
redução de volume igual a ΔV = Vo – Vf. 
 
Figura 6.7 Pastilha após secagem em estufa 
 
Na Figura 6.8 estão mostradas as três situações que o corpo de prova passa durante o ensaio: 
no esquema, à esquerda está representado o corpo de prova em sua condição inicial quando são 
conhecidos a massa, o volume e o teor de umidade wo que dá ao solo um estado de consistência 
líquido. A amostra vai perdendo umidade lentamente e, ao mesmo tempo ocorre a variação 
volumétrica igual ao volume de água retirado, com isso, mantendo o corpo de prova saturado. O 
esquema central da Figura 6.7 mostra a condição do solo no ponto A. Em seguida, o solo perde água 
até secar, mas, o volume permanece constante, como mostrado no esquema, à direita, da Figura 6.8. 
 
Figura 6.8 Esquema para a definição do limite de contração 
 
O teor de umidade do corpo de prova, representado pelo esquema central da Figura 6.7, define 
o limite de contração do solo; o valor do limite de contração depende do volume de água necessário 
para o preenchimento dos vazios do corpo de prova e pode ser calculado com a equação, 
 
 
 
 
 [6.3] 
que é igual a equação [6.2]. 
 
6.2.4 Índices 
 
A partir dos valores dos limites de liquidez e de plasticidade foram definidos três índices: o de 
plasticidade, o de consistênciae o de liquidez. 
O índice de plasticidade, IP, mede o intervalo de variação do teor de umidade no qual o solo se 
encontra no estado de consistência plástico e, é igual a, 
 [6.4] 
O índice de plasticidade é usado em um dos sistemas de classificação dos solos. 
O índice de consistência, IC, é a relação entre a diferença do limite de liquidez e o teor de 
umidade atual do solo e o índice de plasticidade; é calculado com a equação, 
 
 
 
 [6.5] 
O índice de liquidez, IL, é a relação entre a diferença do teor de umidade atual do solo e o seu 
limite de plasticidade e o índice de plasticidade; é calculado com a equação, 
 
 
 
 [6.6] 
 Para os dois últimos índices é admitido que o teor de umidade atual do solo está entre o limite 
de liquidez e o de plasticidade; ambos têm uma pequena aplicação na prática geotécnica. 
 
30 
 
 
6.3 ATIVIDADE COLOIDAL 
 
O tipo e a quantidade do argilo-mineral existente no solo tem influência nas suas 
características e os limites de consistência refletem a importância desses fatores. Para estimar a 
influência desses fatores Skempton (1.953) propôs a utilização de um parâmetro, denominado 
atividade coloidal, AC, definido como a relação entre o índice de plasticidade e a percentagem de 
partículas menores que 0,002 mm, 
 
 
 
 [6.7] 
 
e, também, uma escala de classificação das argilas, mostrada na Tabela 6.1. 
 
Tabela 6.1 Classificação das argilas segundo a atividade coloidal 
 
 Atividade Coloidal - AC Classificação 
 < 0,75 Argilas não ativas 
 0,75 - 1,25 Argilas normais 
 > 1,25 Argilas ativas 
 
Segundo Vargas (1.978) as argilas orgânicas de Santos estão classificadas como argilas 
ativas, enquanto que, as argilas terciárias da 
cidade de São Paulo apresentam uma atividade normal. 
 
 
6.4 EXEMPLO 
 
 Ensaios de caracterização de um solo apresentaram os seguintes resultados: 
wL = 35% wP = 19% P(<0,075) = 30% ρs = 2,647 g/cm
3 . 
 Para a determinação do limite de contração foi preparada uma amostra com um teor de 
umidade de moldagem do corpo de prova wo = 37,8%; após secagem total do corpo de prova 
foi determinado valor da massa de sólidos, Ms = 13,77 g e da deformação volumétrica específica igual 
a εv = 36,5%. Na Figura 6.8 estão mostrados os valores das massas das fases nas duas condições: 
inicial e após secagem. 
 
Figura 6.8 Esquema inicial e final do corpo de prova 
 
 Calcular o valor do limite de contração e classificar a fração argilosa do solo segundo a 
atividade coloidal. 
 
 
 
 
 
 
Vo = Vs +Vwo = 10,41 cm
3
 
 
 
 
 
  Mwo = Vwo = 5,21 cm
3 
 
 
 
31 
 
 
 
 
 
 
 
 mas, ΔVs = 0 e 
 
 
  ΔVv = 3,80 cm
3
. 
 O volume final do corpo de prova, Vf = 6,61 cm
3 dos quais 5,20 cm3 é o volume de sólidos e, 
portanto, resta 1,41 cm3 de ar. 
 O limite de contração é o teor de umidade calculado com a massa de água necessária para 
preencher o volume de vazios do corpo de prova; então, 

77,13
41,1
s
w
s
M
M
w
 
 
 
 ou ws = 10,2%. 
 
Classificação da fração argilosa quanto a atividade coloidal 
 
 
 
 
 
 
 
  AC = 0,53  argila não ativa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32 
 
SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO 
 
 
A elaboração de um sistema de classificação dos solos deve partir do conhecimento qualitativo e 
quantitativo existentes em um dado instante e ir acumulando mais informações e corrigindo eventuais 
distorções, até que em um mesmo grupo possam estar colocados solos com características naturais 
semelhantes. 
Na Figura 3.8 está mostrada uma divisão dos solos em dois grandes grupos, quatro grupos e oito 
subgrupos com base, apenas, na granulometria que é uma característica natural dos solos. 
Os subgrupos de cada grupo contêm: no primeiro. o tamanho dos sólidos está dentro de, 
apenas, um grupo e o solo tem uma granulometria pura; na segunda, o tamanho dos sólidos está dentro 
de dois ou mais grupos. 
No desenvolvimento de um sistema se deve ter o cuidado para que o volume de informações 
requerido do usuário seja de fácil memorização, para que se torne prático. Estas informações poderão 
ser obtidas, inicialmente com os testes de identificação tátil-visual e, em seguida com os ensaios de 
caracterização que fornecerão os dados para o conhecimento qualitativo e 
quantitativo, respectivamente. 
Existem diversos sistemas de classificação com um objetivo geral e outros de aplicação 
específica a um problema da engenharia geotécnica. Entre os sistemas de classificação geral quatro 
deles serão descritos. 
 Com o avanço no estudo e na utilização dos solos tropicais foi sentida a necessidade de se 
elaborar um sistema de classificação específico desses solos, que está, também, descrito. 
 
7.1 GEOLÓGICO 
 
Assim que a ação do intemperismo se faz manifestar sobre uma rocha gerando os fragmentos 
e, em seguida os sedimentos, poderão estes permanecer no local de origem ou serem transportados 
para outros locais, pelos agentes da natureza; na Figura 3.2 está esquematizado o processo de 
formação dos solos. A classificação geológica procura reconhecer, a partir de informações qualitativas 
e de observações de campo, a classe de solo (residual ou transportado) que está sendo investigado. 
Se os sedimentos permanecerem no local de origem, o solo que resulta da atuação dos 
processos de alteração é denominado de solo residual; dependendo do tempo de atuação desses 
processos o solo poderá ser encontrado em diferentes estágios de evolução, podendo ir desde um 
residual maduro ao residual jovem (solo saprolítico ou saprólito). 
Os solos residuais maduros são encontrados mais próximos à superfície do maciço e não 
mostram vestígios da estrutura da rocha de origem. 
Os solos residuais jovens são encontrados a profundidades maiores, acima da rocha alterada e, 
mostram ainda as feições estruturais da rocha de origem; blocos de rocha, com tamanhos diversos e 
envolvidos pelo solo saprolítico, podem impedir a penetração das ferramentas usadas para a 
investigação e, com isso, induzir o operador a uma interpretação errada do perfil admitindo ter 
encontrado o manto rochoso. A sua composição aumenta a dificuldade de se estimar o comportamento 
do solo, sob a pressão exercida por uma estrutura e, também, os danos que poderá causar a ela. 
Em regiões de clima tropical onde predomina o intemperismo químico, a espessura das 
camadas é da ordem de dezenas de metros, enquanto que, em regiões de clima temperado ela é de 
alguns metros apenas. 
Os sedimentos poderão ser transportados para outros locais onde serão depositados e após a 
atuação dos processos de alteração formam os solos de sedimentos transportados ou somente solos 
transportados. Durante esse transporte poderá ocorrer