Práticas de Mecânica dos Solos

Prévia do material em texto

Indaial – 2020
Práticas de 
Mecânica dos 
solos
Prof. Ricardo Floriani
1a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2020
Elaboração:
Prof. Ricardo Floriani
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
F635p
 Floriani, Ricardo
 Práticas de mecânica dos solos. / Ricardo Floriani. – Indaial: 
UNIASSELVI, 2020.
 176 p.; il.
 ISBN 978-65-5663-277-3
 ISBN Digital 978-65-5663-278-0
1. Mecânica dos solos. - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci.
CDD 624.15136
aPresentação
Olá, acadêmico de Engenharia Civil da UNIASSELVI!
Seja bem-vindo à disciplina de Práticas de Mecânica dos Solos. Neste 
livro, teremos a oportunidade de abordar diversos conteúdos teóricos e 
também diversos experimentos que poderão ser realizados em laboratório 
ou em campo, para apoiar a tomada da decisão sobre o impacto dos solos nas 
intervenções e obras que estejam sendo realizadas.
Em razão da formação do solo e das diversas variáveis que este 
material está sujeito, observa-se que cada local possui uma característica 
específica, tornando necessário o conhecimento dos aspectos e características 
técnicas e inerentes a cada situação pontual. Para isso, é necessário utilizar os 
conceitos da mecânica dos solos e identificar as características dos solos em 
análises de laboratório ou de campo.
Neste livro, teremos a oportunidade de apresentar os conceitos e 
procedimentos teóricos para a realização de diversos ensaios. O livro está 
dividido em três unidades:
Na Unidade 1, serão abordados os procedimentos para obtenção de 
amostras indeformadas de solo no campo, a forma correta para identificar 
e descrever as amostras de solo e como possibilitar a identificação por meio 
de etiquetas. Iniciaremos o estudo dos índices físicos e faremos a descrição 
dos experimentos para obtenção do teor de umidade e da densidade natural 
e, também, da densidade dos grãos. Ensaios granulométricos também serão 
abordados nesta unidade.
A Unidade 2 abordará os limites de plasticidade e liquidez e as 
formas de caracterização dos solos.
A Unidade 3 apresentará os procedimentos para realização do ensaio 
para obtenção do Índice de Suporte Califórnia (ISC), também conhecido 
como California Bearing Ratio (CBR). Apresentará ainda experimentos 
realizados pela literatura técnica especializada para o estudo do solo, além 
de procedimentos de ensaios de cisalhamento direto, bem como técnicas de 
exploração dos subsolos.
Bons estudos!
Prof. Ricardo Floriani
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para 
você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi-
dades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra-
mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui 
para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida-
de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun-
to em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você 
terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen-
tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
suMário
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ................ 1
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO .................................. 3
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3
2 CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS ................................................................................................. 3
2.1 TAMANHO DAS PARTÍCULAS .................................................................................................. 3
3 DESCRIÇÃO E ARMAZENAMENTO DE AMOSTRAS............................................................. 4
3.1 TESTES MANUAIS DE IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL ................................................... 4
3.2 ITENS DE UMA DESCRIÇÃO DOS SOLOS .............................................................................. 6
3.3 REGISTRO E ETIQUETAS ............................................................................................................. 7
3.4 PRESERVAÇÃO DAS AMOSTRAS DE SOLO ........................................................................... 8
4 PARAFINAGEM .................................................................................................................................. 8
5 SISTEMA SOLO-ÁGUA .................................................................................................................... 9
6 SISTEMA SOLO-ÁGUA-AR ........................................................................................................... 10
7 ÍNDICES FÍSICOS ............................................................................................................................. 10
8 TEOR DE UMIDADE ........................................................................................................................ 14
8.1 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DE SOLOS ..................................................... 14
8.2 DENSIDADE NATURAL ............................................................................................................ 18
8.3 MOLDAGEM DE CORPO DE PROVA ..................................................................................... 18
8.4 MÉTODO DA BALANÇA HIDROSTÁTICA ........................................................................... 19
9 DENSIDADE DOS GRÃOS ............................................................................................................ 20
9.1 PROCEDIMENTOS DE ENSAIO ............................................................................................... 22
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 25
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 26
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS .................................................... 27
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 27
2 ENSAIO DE PENEIRAMENTO ...................................................................................................... 27
3 LEI DE STROKES.............................................................................................................................. 29
4 MÉTODO DO DENSÍMETRO ...................................................................................................... 30
5 AMOSTRAS DE SOLO – PREPARAÇÃO PARA ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO ..... 31
6 APARELHAGEM ............................................................................................................................... 31
7 PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS................................................................................................. 34
8 PENEIRAMENTO .............................................................................................................................. 35
9 SEDIMENTAÇÃO ............................................................................................................................. 36
10 CALIBRAÇÃO DO DENSÍMETRO ............................................................................................. 37
11 FONTES DE ERRO DO ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO ....................................................... 39
12 CURVA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA .............................................................. 39
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 43
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 48
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 49
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 51
UNIDADE 2 — PLASTICIDADE, ESTRUTURA E COMPACTAÇÃO DO SOLO ................. 53
TÓPICO 1 — PLASTICIDADE E ESTRUTURA DO SOLO ........................................................ 55
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 55
2 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) ............................................................................................................. 55
2.1 LIMITE DE PLASTICIDADE ...................................................................................................... 63
2.2 LIMITE DE CONTRAÇÃO ......................................................................................................... 67
3 GRÁFICO DE PLASTICIDADE ..................................................................................................... 70
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 73
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 74
TÓPICO 2 — COMPACTAÇÃO DOS SOLOS ............................................................................... 77
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 77
2 ENSAIO DE COMPACTAÇÃO ...................................................................................................... 79
3 ENSAIO PROCTOR NORMAL ...................................................................................................... 90
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 98
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 104
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 105
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 107
UNIDADE 3 — EXPERIMENTOS TÉCNICOS EM SOLOS ...................................................... 109
TÓPICO 1 — ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA .................................................................. 111
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 111
2 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS.................................................................. 111
3 ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO ............................................................................................... 112
4 EXECUÇÃO DO ENSAIO .............................................................................................................. 112
4.1 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA ............................................................................................... 113
4.2 MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA............................................................................... 113
4.3 EXPANSÃO ................................................................................................................................. 114
4.4 PENETRAÇÃO ........................................................................................................................... 120
4.5 CÁLCULOS ................................................................................................................................. 122
5 EXPRESSÃO DOS RESULTADOS ............................................................................................... 124
5.1 CURVA DE COMPACTAÇÃO .................................................................................................. 124
5.2 MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA MÁXIMA ............................................................ 124
5.3 MIDADE ÓTIMA ........................................................................................................................ 124
5.4 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA E EXPANSÃO .......................................................... 124
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 128
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 129
TÓPICO 2 — EXPERIMENTOS REALIZADOS PELA LITERATURA TÉCNICA 
ESPECIALIZADA ............................................................................................................................... 131
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 131
2 ESTUDO DA CAPACIDADE DE SUPORTE DA ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS PARA 
PAVIMENTAÇÃO RODOVIÁRIA – ESTUDO 1 ............................................................................ 131
2.1 ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................................................................................. 136
2.2 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................................................... 138
3 PAVIMENTO ECOLÓGICO: UMA OPÇÃO PARA A PAVIMENTAÇÃO DE VIAS DAS 
GRANDES CIDADES – ESTUDO 2 ............................................................................................... 138
3.1 ENSAIOS REALIZADOS .......................................................................................................... 139
3.2 CONCLUSÕES ............................................................................................................................ 152
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 154
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 155
TÓPICO 3 — RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DO SOLO E EXPLORAÇÃO DO 
SUBSOLO ...................................................................................................................157
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 157
2 CRITÉRIO DE RUPTURA DE MOHR-COULOMB ................................................................. 157
3 DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DA RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO ... 158
4 ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO .................................................................................. 159
5 EXPLORAÇÃO DO SUBSOLO ..................................................................................................... 163
5.1 SONDAGENS .............................................................................................................................. 164
5.1.1 Número e locação das sondagens ................................................................................... 164
5.1.2 Profundidade das sondagens .......................................................................................... 165
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 167
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 172
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 173
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 175
1
UNIDADE 1 — 
MECÂNICA DOS SOLOS E A 
ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
•	 identificar	as	características	visuais	das	amostras	de	solos;
•	 descrever,	armazenar	e	identificar	as	amostras	de	solos	para	uso	posterior	
em	laboratório;
•	 compreender	as	interações	solo	–	ar	–	água;
•	 conhecer	os	índices	físicos;
•	 estabelecer	o	índice	de	umidade	dos	solos	em	laboratório;
•	 estabelecer	a	densidade	natural	de	solos;
•	 estabelecer	a	densidade	dos	grãos	de	solos;
Esta	 unidade	 está	 dividida	 em	 dois	 tópicos.	 No	 decorrer	 da	 unidade,	
você	 encontrará	 autoatividades	 com	 o	 objetivo	 de	 reforçar	 o	 conteúdo	
apresentado.
TÓPICO	1	–	ESTUDO	DAS	CARACTERÍSTICAS	FÍSICAS	DO	SOLO
TÓPICO	2	–	ANÁLISE	GRANULOMÉTRICA	DOS	SOLOS
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1 — 
UNIDADE 1
ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
1 INTRODUÇÃO
O	projeto	de	fundações	é	concebido	à	partir	do	levantamento	de	cargas	
aplicadas	pela	obra,	e	o	solo	precisa	responder	adequadamente	a	estas	solicitações.	
Observa-se,	entretanto,	uma	variabilidade	muito	grande	nos	componentes	do	solo	
e	por	consequência	respondem	de	maneira	distinta	às	solicitações	(PINTO,	1998).
Não	é	possível	aplicar	aos	solos	as	mesmas	leis	teóricas	que	usualmente	
se	 aplicam	 a	materiais	mais	 bem	 definidos,	 como	 o	 concreto	 e	 o	 aço.	 Todo	 o	
desenvolvimento	de	técnicas	de	projeto	e	de	execução	das	fundações	depende	do	
entendimento	dos	mecanismos	do	comportamento	dos	solos	(PINTO,	1998),	bem	
como	das	características	de	interação	solo-estrutura.
2 CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS
A	constituição	dos	solos	é	composta	por	um	conjunto	de	partículas	com	
água	(ou	outro	líquido)	e	ar	ocupando	os	espaços	intermediários.	As	partículas	
geralmente	possuem	liberdade	de	deslocamento	entre	si	e	o	comportamento	do	
solo	é	dependente	do	movimento	das	partículas	sólidas.	Não	são	raros	os	casos	
de	partículas	de	solo	que	se	quebram	quando	o	solo	é	solicitado	(PINTO,	1998).	
2.1 TAMANHO DAS PARTÍCULAS
O	 tamanho	 das	 partículas	 é	 a	 primeira	 característica	 que	 diferencia	 os	
solos.	Alguns	solos	possuem	grãos	perceptíveis	a	olho	nu,	e	outros	têm	os	grãos	
tão	finos	que,	ao	serem	molhados,	são	transformados	em	uma	pasta	de	barro	e	
torna	difícil	a	visualização	individualizada	das	partículas	(PINTO,	1998).	
A	diversidade	de	tamanhos	das	partículas	e	sua	decorrente	interação	torna	
difícil	a	identificação	das	partículas.	Os	grãos	de	areia,	por	exemplo,	podem	estar	
envoltos	por	partículas	argilosas	e	aparentam	aspecto	de	aglomeração	formada	
exclusivamente	por	partículas	argilosas	(PINTO,	1998).
As	faixas	de	tamanho	dos	grãos	determinam	as	denominações	específicas,	
conforme	indica	o	Quadro	1:
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
4
Pedregulhos de	2,0	mm	(ou	4,8	mm)	a	15	cm
Areias de	0,075	mm	(ou	0,06	mm)	a	2,0	mm	(ou	4,8	mm)
Silte de	0,002	mm	(ou	0,005	mm)	a	0,075	mm	(ou	0,06	mm)
Argila Inferior	a	0,002	mm	(ou	0,005	mm)
QUADRO 1 – LIMITES DAS FRAÇÕES DE SOLO PELO TAMANHO DOS GRÃOS
FONTE: Pinto (1998, p. 52)
De	acordo	com	Pinto	(1998),	ocorre	uma	subdivisão	das	areias	em:	grossas	
(acima	de	0,6	mm),	médias	(entre	0,6	mm	e	0,2	mm)	e	finas	(abaixo	de	0,2	mm).	
No	que	se	refere	à	constituição	mineralógica,	os	solos	são	formados	a	partir	da	
desagregação	de	rochas	por	ações	físicas	e	químicas	e	as	partículas	resultantes	
dependem	da	 composição	da	 rocha	matriz.	 É	 comum	que	 as	 partículas	 sejam	
constituídas	de	mineral	único.	Por	exemplo,	o	quartzo,	presente	na	maioria	das	
rochas	 tem	uma	adequada	 resistência	 à	desagregação	 e	 forma	grãos	de	 silte	 e	
areias,	 com	 diâmetro	 equivalentemente	 superior	 a	 0,005	 mm.	 A	 composição	
química	do	quartzo	é	simples,	SiO2,	formado	por	silício	e	oxigênio.
3 DESCRIÇÃO E ARMAZENAMENTO DE AMOSTRAS
A	 qualidade	 das	 amostras	 utilizada	 para	 a	 realização	 de	 ensaios	 de	
laboratórios	deve	ser	observada	pelos	laboratoristas.	Para	possibilitar	avaliação	
a	posteriori,	algumas	preocupações	devem	ser	tomadas	tais	como	o	tipo	e	estado	
da	embalagem,	designação	ou	nomeação	da	amostra	em	etiquetas	a	ela	afixadas,	
local	de	extração,	profundidade,	entre	outros	(MASSAD,	2016).
Ao manusear a amostra, sua identificação pelo tato possibilita uma checagem 
com a classificação realizada no campo. Primeiramente, deve-se examinar a amostra a ser 
utilizada e oferecer uma descrição das condições em que se encontra.
ATENCAO
3.1 TESTES MANUAIS DE IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL
A	primeira	identificação	que	deve	ser	realizada,	refere-se	à	identificação	
do	 solo	 como	 sendo	 uma	 areia,	 uma	 argila,	 um	 silte	 ou	 uma	 mistura	 dos	
componentes.	Se	o	solo	tiver	mais	de	50%	das	partículas	que	possam	ser	distintas	
individualmente	a	olho	nu,	este	pode	ser	identificado	como	pedregulho	ou	areia.	
Caso	50%	ou	mais	dos	grãos	tiverem	diâmetro	maior	do	que	5	mm	(peneira	n.	4)	
estes	serão	considerados	como	pedregulho	(MASSAD,	2016).
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
5
As peneiras serão apresentadas adiante, na seção em que abordar o conteúdo 
de granulometria.
ESTUDOS FU
TUROS
Tendo	em	vista	a	dificuldade	de	diferenciar	uma	argila	e	um	silte,	podem	
ser	realizados	três	testes:	resistência	a	seco,	dilatância	e	plasticidade	(MASSAD,	
2016).
a)	Resistência	a	seco	(esmagamento):	
Procedimento
•	 umedecer	uma	porção	de	solo	e	modelar	para	formar	uma	bola;
•	 secar	ao	sol	ou	na	estufa;
•	 determinar	a	resistência	esmagando	e	reduzindo	a	bola	de	solo	a	pó	entre	os	
dedos.
Interpretação
Esta	resistência	é	chamada	resistência	a	seco.	É	uma	medida	de	plasticidade	
do	solo	considerada	pequena	se	a	amostra	for	facilmente	reduzida	a	pó;	média	se	
houver	necessidade	considerável	de	pressão	dos	dedos	e	elevada	se	essa	operação	
for	impossível	(MASSAD,	2016).
b)	Reação	à	vibração	(shaking test):
Procedimento
•	 adicionar	água	a	uma	porção	de	solo	até	saturar,	de	forma	que	a	amostra	fique	
macia,	mas	não	pegajosa;
•	 colocar	a	pasta	na	mão,	sacudir	horizontalmente	e	bater	vigorosamente	contra	
a	outra	mão	por	diversas	vezes.	
Interpretação
A	reação	é	rápida	caso	a	água	apareça	e	desapareça	rapidamente,	 lenta	
se	a	água	aparece	e	desaparece	devagar	e	negativa	se	as	condições	anteriores	não	
se	verificam.	Normalmente,um	silte	apresenta	reação	rápida	e	uma	argila	gorda	
reage	negativamente	(MASSAD,	2016).
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
6
c)	Consistência	nas	proximidades	do	limite	de	plasticidade:
Procedimento
•	 moldar	uma	porção	de	solo	em	uma	pasta	de	consistência	mole;
•	 no	caso	de	a	amostra	se	apresentar	seca,	adicionar	água;
•	 se	estiver	pegajosa	demais,	deixar	secar	um	pouco;
•	 enrolar	a	pasta	 sobre	uma	superfície	 lisa	até	atingir	o	 limite	de	plasticidade	
(fragmentação	dos	rolinhos	de	solo).
•	 ao	ocorrer	a	fragmentação	do	rolinho,	juntar	os	pedacinhos;
•	 continuar	com	leve	ação	de	amassamento	até	o	esmigalhamento	da	porção.
Interpretação
De	 acordo	 com	Massad	 (2016),	 se	 a	 porção	 de	 solo	 puder	 continuar	 o	
processo	de	enrolamento	enquanto	estiver	ligeiramente	mais	seca	do	que	o	limite	
de	plasticidade	(LP)	e,	se	uma	pressão	dos	dedos	for	necessária	para	enrolar	o	
rolinho,	diz-se	que	o	solo	possui	dureza	elevada.
O	 solo	 terá	 dureza	 média	 quando	 a	 dureza	 do	 rolinho	 for	 média	 e	 a	
massa	formada	com	seus	fragmentos	esmigalhar	logo	abaixo	do	LP.	Finalmente,	
a	dureza	será	pequena	se	o	rolinho	for	frágil	e	se	fragmentar	facilmente	sem	que	
haja	a	formação	de	massa	mais	seca	que	o	LP.	As	argilas	costumam	apresentar	
rigidez	elevada	e	os	siltes	baixa	rigidez.
3.2 ITENS DE UMA DESCRIÇÃO DOS SOLOS
A	seguir,	serão	apresentados	os	itens	que	permitem	uma	correta	descrição	
dos	solos:
Cor
A	cor	permite	a	identificação	da	presença	de	certos	minerais,	bem	como	a	
presença	de	materiais	orgânicos.	A	cor	pode	apresentar	variações	de	acordo	com	
o	 teor	de	umidade,	não	sendo,	portanto,	uma	característica	permanente.	A	cor	
escura	indica	a	presença	de	matéria	orgânica	(MASSAD,	2016).
Odor
Em	 solos	 orgânicos,	 o	 odor	 é	 uma	 característica	 bem	 pronunciada	 de	
matéria	orgânica	em	decomposição.	As	argilas	inorgânicas,	quando	estão	úmidas,	
apresentam	cheiro	de	terra	inconfundível	(MASSAD,	2016).
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
7
Origem geológica
A	observação	da	natureza	do	local	de	extração	e	os	conhecimentos	sobre	
a	rocha	matriz	e	o	maciço	rochoso	pode	possibilitar	a	distinção	das	informações	
geológicas	sobre	a	região	de	procedência	da	amostra	(MASSAD,	2016).
Minerais presentes
A	 identificação	 dos	minerais	 em	 areias,	 especialmente	 o	 quartzo,	 pode	
ser	feita	facilmente.	No	caso	dos	materiais	argilominerais,	a	argila	exerce	grande	
influência	no	comportamento	dos	solos	(MASSAD,	2016).
Presença de matéria orgânica ou elementos estranhos
Detectada	especialmente	por	seu	odor	característico	e	cor	escura	ao	solo.	
A	presença	de	elementos	estranhos	pode	ajudar	na	caracterização	da	origem	do	
solo	(MASSAD,	2016).
Estrutura
Recebe	 a	 denominação	 de	 estrutura	 o	 arranjo	 ou	 configuração	 das	
partículas	do	solo	 (MASSAD,	2016).	Os	arranjos	possíveis	podem	ser	variados	
e	complexos.	Esta	variação	e	complexidade	decorrem	da	ação	da	gravidade,	de	
potenciais	elétricos	de	repulsão	ou	de	atração.	Estas	estruturas	dependem	ainda	
dos	tipos	de	minerais	argilosos	e	dos	cátions	dissolvidos	na	água,	entre	outras	
características	(MASSAD,	2016).	Algumas	argilas	apresentam	estrutura	instável,	
destruída	com	o	remoldamento.	
3.3 REGISTRO E ETIQUETAS
O	registro	e	etiquetagem	é	realizada	logo	após	a	chegada	do	material	ao	
laboratório.	As	etiquetas	devem	conter	informações	como:	projeto,	local	da	obra,	
data	de	recebimento,	número	da	amostra,	sondagem	ou	poço.	Assinalar	também	
o	 topo	 e	 a	 base	das	 amostras	 indeformadas.	A	fixação	destas	 etiquetas	 ocorre	
por	meio	do	uso	de	parafinagem.	No	 caso	de	 amostras	deformadas,	 estas	 são	
colocadas	em	sacos	plásticos	amarrados	com	etiquetas	com	barbante	(MASSAD,	
2016).
O	 registro	 das	 amostras	 é	 feito	 com	 o	 lançamento	 das	 informações	 e	
também	 das	 profundidades	 de	 topo	 e	 da	 base	 da	 amostra,	 a	 localização	 no	
laboratório,	 tipo	de	 amostra	 (vidro,	plástico,	 bloco	parafinado)	o	 seu	 tamanho	
original.	 Pode-se	 anotar	 na	 etiqueta	 apenas	 o	 número	 constante	 no	 livro	 de	
registros	(MASSAD,	2016).
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
8
3.4 PRESERVAÇÃO DAS AMOSTRAS DE SOLO
É	necessário	proteger	as	amostras	de	forma	a	evitar	variações	na	unidade	
e	na	composição	química.	O	armazenamento	das	amostras	deformadas	costuma	
ser	feito	por	meio	de	sacos	plásticos	ou	frascos	com	tampa.	Se	a	manutenção	do	
teor	de	umidade	natural	não	for	essencial,	pode-se	utilizar	sacos	de	tecidos.	Ainda	
assim,	o	período	de	armazenagem	não	pode	ser	longo.	As	amostras	indeformadas	
são	preservadas	com	a	cobertura	total	com	cera	ou	ao	deixar	em	tubos	selados	
com	cera	nas	extremidades	(MASSAD,	2016).
4 PARAFINAGEM
É	 a	 mais	 utilizada,	 mais	 quebradiça	 e	 mais	 suscetível	 ao	 trincamento	
durante	 o	 endurecimento	 e	 a	mais	 permeável	 à	 água	 em	 comparação	 com	 as	
outras	ceras.	Com	relação	as	desvantagens	da	parafina,	Massad	 (2016)	destaca	
a	plasticidade,	que	se	deforma,	é	difícil	de	trabalhar	e	exige	dispêndio	de	tempo	
durante	 o	 verão.	 Para	 o	 autor,	 os	 dois	 melhores	 processos	 de	 parafinagem	
consistem	em:	a)	imersão	de	amostra	em	parafina;	e	b)	colocar	parafina	sobre	a	
amostra.	Recomenda-se,	ainda,	que	sejam	aplicadas	pinceladas	de	parafina	sobre	
a	amostra	antes	da	imersão	para	forçar	a	cera	a	se	solidificar	rapidamente	e,	com	
isso,	minimiza	sua	penetração	em	trincas	e	poros	do	solo.	Depois,	emerge-se	a	
amostra	diversas	vezes,	até	a	película	de	parafina	ter	cerca	de	3mm	de	espessura	
(MASSAD,	2016).
FIGURA 1 – EXTRAÇÃO DE AMOSTRAS INDEFORMADAS
FONTE: <https://geocoring.com.br/wp-content/uploads/2018/12/3.-Servi%C3%83%C2%A7os-1.-
-M%C3%83%C2%A9todos-diretos-4.-Amostras-indeformadas-1.jpg>. Acesso em: 16 ago. 2020.
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
9
Grandes	porções	de	amostras	podem	ser	colocadas	em	caixas	de	madeira	
desmontáveis,	com	dimensões	maiores	do	que	a	dos	blocos	de	solos,	sendo	que	
o	espaço	vazio	pode	ser	preenchido	jogando-se	parafina.	Quando	o	solo	é	muito	
poroso	ou	contém	materiais	granulares,	a	amostra	pode	ser	coberta	com	papel	
encerado	antes	de	se	derramar	a	parafina.	No	caso	de	pequenos	espaços	a	serem	
preenchidos,	a	parafina	deve	ser	lançada	numa	temperatura	acima	do	ponto	de	
fusão	para	ocorrer	a	penetração	até	o	 fundo	da	caixa	ou	recipiente	 (MASSAD,	
2016).
Tubos selados
Quando	os	solos	são	extraídos	a	partir	dos	amostradores,	são	percebidas	
algumas	vantagens	(MASSAD,	2016):
•	 o	amostrador	pode	ser	reutilizado;
•	 a	amostra	pode	ser	examinada	no	seu	todo,	evita-se	migração	de	água	de	uma	
parte	 para	 outra,	 especialmente	 nos	 casos	 de	 amostras	 homogêneas	 ou	 se	
houverem	partes	remoldadas.
Deve	 ser	 evitado	 o	 contato	 solo-metal	 de	 forma	 a	 eliminar	 o	 risco	 de	
reações	 químicas	 e	 eletrolíticas	 que	 podem	 descolorir	 o	 solo	 e	 sua	 secagem	
(MASSAD,	2016).	
Manuseio de amostras indeformadas
Sempre	que	possível,	recomenda-se	trabalhar	em	câmaras	úmidas	e	não	
tocar	 diretamente	 nas	 amostras,	 utilizando-se	 papel	 encerado	 ou	 celofane.	Ao	
realizar	a	extrusão	de	solos	dos	amostradores	é	necessário	observar	se	a	superfície	
da	amostra	está	plana	e	perpendicular	ao	eixo	amostrador.	Este	procedimento	
pretende	evitar	deformações	plásticas	em	parte	da	amostra.	A	amostra	deve	ser	
retirada	da	base	para	o	topo	(MASSAD,	2016).
5 SISTEMA SOLO-ÁGUA
A	água	é	um	mineral	que	apresenta	um	comportamento	mais	complexo	
do	 que	 sua	 composição	 química	 (H2O)	 sugere.	A	 posição	 dos	 dois	 átomos	 de	
hidrogênio,	em	órbita	em	torno	dos	átomos	de	oxigênio	não	está	diametralmente	
oposta	para	proporcionar	um	equilíbrio	de	cargas.	Em	consequência,	de	acordo	
com	Pinto	(1998),	a	água	atua	como	um	bipolo,	orientando-se	em	relação	às	cargas	
externas.
Ao	entrar	em	contato	com	as	partículas	argilosas,	as	moléculas	de	água	
se	orientam	em	relação	a	elas	e	aos	íons	que	circundam	as	partículas.	Os	íons	se	
afastam	das	partículas	e	ficam	envoltospor	moléculas	de	água.	A	elevação	do	
teor	de	água	provoca	no	entorno	das	partículas	o	que	é	conhecido	como	camada	
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
10
dupla.	Camada	dupla	é	a	camada	em	torno	das	partículas	em	que	as	moléculas	
de	água	estão	atraídas	a	íons	do	solo	e	ambos	à	superfície	das	partículas	(PINTO,	
1998).
Decorrente	das	forças	eletroquímicas,	as	camadas	de	moléculas	de	água	
que	estão	mais	próximas	das	partículas	de	solo	ficam	firmemente	aderidas	a	elas.	
Nestas	 condições,	 a	 água	 apresenta	 comportamento	 bastante	 distinto	 da	 água	
livre.	Neste	estado	é	referida	como	água	sólida,	em	razão	de	que,	não	existe	entre	
as	moléculas	mobilidade	das	moléculas	dos	fluídos.	As	moléculas	de	água	tornam	
possível	que	o	contato	entre	as	partículas	possa	ser	feito	pelas	partículas	entre	si	
e	também	pelas	moléculas	de	água	a	elas	aderidas.	As	deformações	e	resistência	
dos	solos,	ao	serem	solicitados	por	forças	externas,	dependem	diretamente	desses	
contatos	(PINTO,	1998).
Quando	em	ambiente	aquoso	ocorre	a	aproximação	entre	partículas	de	
argila,	decorrem	forças	de	atração	e	de	repulsão.	As	forças	de	repulsão	decorrem	
das	cargas	líquidas	negativas	que	elas	possuem	e	ocorrem	desde	que	as	camadas	
duplas	estejam	em	contato.	A	combinação	das	 forças	de	atração	e	de	 repulsão	
entre	as	partículas	decorre	da	estrutura	dos	solos,	que	referem-se	à	disposição	
das	partículas	na	massa	de	solo	e	as	forças	entre	elas	(PINTO,	1998).
6 SISTEMA SOLO-ÁGUA-AR
No	caso	de	 solos	não	 saturados,	o	 ar	pode	 se	 fazer	presente	 em	 forma	
de	bolhas	oclusas,	quando	disposto	em	pequenas	quantidades	ou	em	forma	de	
canalículos	 intercomunicados	 com	 o	meio	 interno	 ou	 externo.	A	 presença	 do	
ar	é	importante	porque	a	água	se	comporta	como	se	fosse	uma	membrana	e	as	
moléculas	de	água	em	contato	com	o	ar	se	orientam	em	virtude	da	diferença	da	
atração	química	das	moléculas	adjacentes.	A	tensão	superficial	é	utilizada	para	
medir	 esta	 característica	 presente	 em	 qualquer	 líquido	 em	 contato	 com	 outro	
líquido	ou	gás	(PINTO,	1998).
A	tensão	superficial	faz	com	que	a	superfície	de	contato	entre	a	água	e	o	
solo,	nos	vazios	pequenos	das	partículas,	apresente	uma	curvatura,	de	forma	a	
caracterizar	que	a	pressão	nos	dois	fluídos	é	diferente.	Esta	diferença	de	pressão	
é	denominada	tensão	de	sucção.	A	tensão	de	sucção	é	responsável	por	diversos	
fenômenos	referentes	ao	comportamento	mecânico	dos	solos,	como	a	ascensão	
capilar	 e	 o	 comportamento	 não	 peculiar	 dos	 solos	 não	 saturados	 quando	
solicitados	por	carregamento	(PINTO,	1998).
7 ÍNDICES FÍSICOS
As	 três	 fases	 (sólidos,	 líquidos	 e	 ar)	 interferem	no	 comportamento	dos	
solos.	Para	expressar	as	proporções	entre	elas,	são	empregadas	diversas	relações.	
As	três	fases	que	normalmente	ocorrem,	estão	representadas	na	Figura	2.
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
11
FIGURA 2 – AS FASES NO SOLO
Legenda: a) no estado natural; b) separada em volume; c) em função do volume de sólidos.
FONTE: Pinto (1998, p. 55)
O	 primeiro	 índice	 físico	 que	 será	 estudado	 é	 o	 índice	 de	 vazios.	 Na	
sequência	 estudaremos	 a	 porosidade,	 volume	 total	 para	 volume	 unitário	 de	
sólidos,	deformação	volumétrica	específica,	teor	de	umidade	relativa	e	densidade	
dos	grãos	(MASSAD,	2016).
Índice de vazios
O	índice	de	vazios	(e)	é	calculado	tomando-se	por	base	a	seguinte	equação:
e	=	Vv	/	Vs		 	 	 (eq.	1)
Em	que:
Vv	–	Volume	de	vazios	(cm³).
Vs	–	Volume	de	sólidos	(cm³).
Porosidade 
A	porosidade	(n)	por	ser	calculada	em	função	do	volume	de	vazios	e	do	
volume	de	sólidos,	pela	equação:
n = Vv	/	(Vv + Vs)	 	 	 (eq.2)
Em	que:
Vv	=	Volume	de	vazios	(cm³).
Vs	=	Volume	de	sólidos	(cm³).
O	volume	de	vazios	é	a	quantidade	de	vazios	presentes	em	um	determinado	
solo	e	a	porosidade	é	a	relação	entre	o	volume	de	vazios	e	o	volume	total	(sólidos	
+	vazios).
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
12
Volume total para volume unitário de sólidos (v)
Indica	 o	 volume	 total	 ocupado	 por	 um	 volume	 unitário	 de	 sólidos.	 É	
representado	pelo	valor	de	uma	unidade	acrescido	do	índice	de	vazios.
v	=	1	+	e	 	 	 	 (eq.3)
Em	que:	
e	=	índice	de	vazios	(adimensional).
Deformação volumétrica específica (ε)
A	deformação	volumétrica	 específica	 é	dada	pela	variação	volumétrica	
em	relação	ao	volume	total	para	volume	unitário	de	sólidos.
ε	=	Δv	/	v	=	Δv	/	(1	+	e)	 	 (eq.4)
Em	que:
Δv	=	variação	volumétrica	(cm³).
v	=	volume	total	para	volume	unitário	de	sólidos	(cm³).
Teor de umidade relativa (h)
Estabelece	 a	 relação	 do	 peso	 da	 água	 contida	 nos	 poros	 e	 o	 peso	 dos	
sólidos.	Trata-se	de	um	índice	muito	importante	em	mecânica	dos	solos.
h	=	Pa	/	Ps	 	 	 	 (eq.5)
Em	que:
Pa	–	peso	da	água	dos	poros	(g).
Ps	–	peso	dos	sólidos(g).
Densidade dos grãos (δ)
Este	 é	 o	 índice	 que	 apresenta	 maior	 dificuldade	 de	 determinação	 em	
laboratório,	 pois	 varia	 em	um	 intervalo	 de	 valores	 relativamente	 estreito	 e	 de	
forma	decorrente	dos	minerais	constitutivos	das	partículas.
δ	=	Ps	/	Vs	 	 	 	 (eq.	6)
 
Em	que:
Ps	=	peso	do	sólido	(g).
Vs	=	volume	do	sólido	(cm³).
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
13
De	acordo	com	Massad	(2016),	na	mecânica	dos	solos	são	utilizados	ainda:	
densidade	natural,	densidade	aparente	seca	e	grau	de	saturação.
Densidade natural
Corresponde	ao	peso	total	úmido	do	solo	(Pu)	dividido	pelo	volume	total	
(V):
γn = Pu	/	V		 	 	 	 (eq.	7)
Em	que:
Pu	=	peso	total	úmido	(g).
V	=	volume	total	(cm³).
Densidade aparente seca
Corresponde	ao	peso	do	solo	seco	(Ps)	dividido	pelo	volume	total	(V):
γs = Ps	/	V		 	 	 	 (eq.	8)
Em	que:
Ps	=	peso	do	solo	seco	(g).
V	=	volume	total	(V).
Grau de saturação
É	a	relação	entre	o	volume	de	água	(Va)	e	o	volume	de	vazios	(Vv):
S	=	Va	/	Vv		 	 	 	 (eq.	9)
Em	que:
Va	=	volume	de	água	(cm³).
Vv	=	volume	de	vazios	(cm³).
A	 partir	 das	 equações	 descritas,	 é	 possível	 deduzir	 e	 estabelecer	 as	
seguintes	relações:
γs	=	γn/	1	+	h	 	 	 	 (eq.10)
Em	que:
γs	=	densidade	aparente	seca	(g/cm³).
γn	=	densidade	natural	(g/cm³).
h	=	teor	de	umidade	(%).
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
14
e	=	(δ	/	γs)	-	1	 	 	 	 (eq.11)
e	=	índice	de	vazios	(%).
δ	=	densidade	dos	grãos	(g/cm³).
γs	=	densidade	aparente	seca	(g/cm³).
e	*	S	=	δ*h	/	γ	 	 	 	 (eq.12)
e	=	índice	de	vazios	(adimensional).
S	=	grau	de	saturação	(adimensional).
δ	=	densidade	dos	grãos	(g/cm³).
h	=	teor	de	umidade	(%).
γ	=	peso	específico	(relação	entre	o	peso	total	e	o	volume	total	do	solo)	(g/
cm³).
8 TEOR DE UMIDADE
O	teor	de	umidade	é	a	relação	entre	a	perda	de	peso	de	uma	amostra	de	
solo	com	o	seu	peso	após	o	processo	de	secagem	em	estufa	até	a	constância	de	
peso,	com	temperatura	mantida	entre	105	ºC	e	110	ºC	(MASSAD,	2016).	O	teor	de	
umidade	é	determinado	pela	NBR	6457/2016.
8.1 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DE SOLOS
Para	a	determinação	do	teor	de	umidade	de	solos,	é	necessária	a	seguinte	
aparelhagem:
a)	Balanças	que	permitam	pesar	nominalmente	200	g,	1,5	kg	e	5	kg,	com	resoluções	
de	 0,01	 g,	 0,1	 g	 e	 0,5	 g,	 respectivamente	 e	 que	 apresentem	 sensibilidades	
compatíveis.
FIGURA 3 – BALANÇAS ELETRÔNICAS
FONTE: Almeida (2005, p. 9)
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
15
b)	Estufa	capaz	de	manter	a	temperatura	entre	60	ºC	e	65	ºC	e	entre	105	ºC	e	110	ºC.
c)	Dessecador	contendo	sílica-gel.
FIGURA 4 – ESTUFA
FIGURA 5 – DESSECADOR
FIGURA 6 – CÁPSULAS DE ALUMÍNIO E VIDRO DE RELÓGIO COM GRAMPO
FONTE: <https://www.solotest.com.br/novo/upload/foto/3516230.jpg>. Acesso em 20 ago. 2020.
FONTE: <https://www.laborquimi.com.br/imagens/informacoes//dessecador-vidro-01.jpg>. 
Acesso em 20 ago. 2020.
FONTE: Almeida (2005, p. 41)
d)	 Recipientes	 adequados,	 feitos	 com	 material	 não	 corrosível,	 como	 cápsulas	
metálicas	com	tampa	e	pares	de	vidro	de	relógio	com	grampo,	de	dimensões	
adequadas;
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIADE FUNDAÇÕES
16
e)	Pinças	metálicas	 com	aproximadamente	30	 cm	de	 comprimento	e	 15	 cm	de	
abertura.
FIGURA 7 – PINÇAS METÁLICAS
FONTE: <https://cdn.awsli.com.br/1000x1000/350/350652/produto/16019519/2bf4060e49.
jpg>. Acesso em: 20 ago. 2020.
FONTE: Adaptado de ABNT (2016, p. 6)
TABELA 1 – QUANTIDADE DE MATERIAL EM FUNÇÃO DA DIMENSÃO DOS GRÃOS MAIORES
Procedimento de ensaio
O	procedimento	de	ensaio	é	determinado	pela	NBR	6457.	Utilizar	uma	
quantidade	de	material	 em	 função	dos	grãos	maiores	 contidos	na	amostra.	 	A	
Tabela	1,	estabelece	a	relação	da	quantidade	de	material	em	função	da	dimensão	
dos	 grãos	maiores.	Destorrar	 e	 colocar	 em	 estado	 fofo,	 em	 cápsulas	metálicas	
adequadas,	e	realizar	o	fechamento	com	a	tampa.	Pesar	o	conjunto,	 levando-se	
em	consideração	a	resolução	correspondente	e	anotar	como	M1.
Dimensão	dos	grãos	
maiores	contidos	
na	amostra,	
determinada	
visualmente	(mm)
Quantidade	
de	material	
(em	massa	
seca)	a	
tomar	(g)
Balança	a	ser	utilizada
Capacidade	nominal	(g) Resolução	(g)
< 2 30 200 0,01
2	a	20 30	a	300 1500 0,1
20	a	76 300	a	3000 5000 0,5
Com	a	cápsula	destampada,	colocar	na	estufa,	à	temperatura	de	105	ºC	
a	 110	 ºC.	Deve	permanecer	na	 estufa	 até	 apresentar	 constância	de	massa,	 que	
normalmente	ocorre	em	um	intervalo	de	16h	a	24h.	Pode	ser	necessário	intervalos	
maiores	dependendo	do	tipo	e	da	quantidade	de	solo	ou	se	estiver	excessivamente	
úmido.	Não	recolocar	a	tampa	enquanto	o	material	permanecer	na	estufa.
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
17
Caso o solo em análise seja constituído por solos orgânicos ou turfosos, ou 
que contenham gipsita, estes deverão ser secados em estufa com temperatura entre 60 ºC 
e 65 ºC, com intervalos maiores para a secagem.
ATENCAO
A	 cápsula	 deve	 ser	 retirada	 da	 estufa	 e	 deve	 ser	 transferida	 para	 o	
dessecador,	onde	deverá	ser	deixada	até	atingir	a	temperatura	ambiente.	A	tampa	
deve	ser	recolocada	e	o	conjunto	deve	ser	pesado	em	balança	com	a	resolução	
correspondente.	Anotar	o	resultado	como	M2.	Devem	ser	efetuadas	ao	menos	três	
determinações	do	teor	de	umidade	por	amostra.
Para	operacionalizar	as	operações	matemáticas,	utilizar	a	equação	13:
w	=	(M1	-	M2)	/	(M2	-	M3)	x	100		 	 	 (eq.	13)
Em	que:
w	–	é	o	teor	de	umidade	descrito	em	porcentagem	(%);
M1	–	é	a	massa	do	solo	úmido	mais	a	massa	do	recipiente,	expressa	em	
gramas	(g);
M2	 –	 é	 a	massa	 do	 solo	 seco	mais	 a	massa	 do	 recipiente,	 expressa	 em	
gramas	(g);
M3	–	é	a	massa	do	recipiente	composto	pela	cápsula	metálica	com	tampa	
ou	par	de	vidro	de	relógio	com	grampo	e	é	expressa	em	gramas	(g).
Os resultados devem ser expressos com aproximação de 0,1%. Se for utilizada 
temperatura de secagem diferente de 105 ºC a 110 ºC esta deverá ser indicada.
IMPORTANT
E
Apesar	 de	 ser	 bastante	 simples,	 o	 ensaio	 de	 determinação	 do	 teor	 de	
umidade	deve	ser	feito	com	alguns	cuidados	(MASSAD,	2016):
a)	utilizar	preferencialmente	lentes	de	“vidro	de	relógio”,	presas	com	grampos,	
em	vez	de	cápsulas	de	alumínio,	pois	pode	ocorrer	corrosão	com	consequente	
mudança	de	peso;	e
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
18
b)	não	transferir	o	recipiente	da	estufa	para	o	prato	da	balança,	pois,	o	diferencial	
de	aquecimento	pode	distorcer	o	valor	do	peso.	O	resfriamento	deve	ser	feito	
em	dessecador	com	sílica	gel	para	manter	seco	o	ar	ambiente.
As	 principais	 fontes	 de	 erro	 observadas	 na	 determinação	 do	 teor	 de	
umidade	em	ensaios	de	laboratório	são,	de	acordo	com	Massad	(2016):
a)	temperatura	não	uniforme	na	estufa;
b)	tempo	de	secagem	insuficiente;
c)	absorção	de	umidade	do	ar;
d)	pesar	recipientes	com	amostra	seca	quentes;
e)	envelhecimento	da	substância	absorvente	do	dessecador;
f)	 falta	de	pesagem	periódica	das	cápsulas	de	alumínio.
8.2 DENSIDADE NATURAL
A	determinação	da	densidade	natural	em	laboratório	de	solos	requer	a	
medição	de	volume	e	pesagem.	A	pesagem	pode	ser	obtida	de	maneira	fácil,	mas	
a	 obtenção	 do	 volume	 da	 amostra	 requer	 alguns	 cuidados.	Normalmente	 são	
empregados	os	seguintes	processos	(MASSAD,	2016):
a)	moldagem	 de	 corpo	 de	 prova	 com	 formato	 geométrico,	 que	 pode	 ser	 um	
cilindro	ou	um	cubo	e	realizar	a	medição	direta	de	suas	principais	dimensões;
b)	método	da	balança	hidrostática,	com	utilização	de	parafina,	na	qual	corpos	de	
prova	de	quaisquer	formatos	são	envolvidos	por	película	de	parafina	e	pesados	
duas	vezes,	sendo	uma	dentro	da	água	e	outra	fora	dela.	Com	a	aplicação	do	
princípio	de	Arquimedes	obtém-se	o	cálculo	do	volume.
O volume que um sólido irregular desloca é exatamente o mesmo que o 
volume do próprio sólido.
NOTA
8.3 MOLDAGEM DE CORPO DE PROVA
Neste	processo	há	a	dificuldade	de	se	obter	uma	forma	geométrica	com	
rigor,	o	que	exige	que	sejam	adotados	valores	médios	para	uma	ou	diversas	de	
suas	dimensões.	O	manuseio	e	contato	direto	do	operador	com	a	amostra	que	
pode	conduzir	a	sua	secagem	parcial	além	de	perturbar	a	amostra.	Em	casos	de	
solos	com	grãos	de	areia	grossa	e	pedregulho	há	um	problema	adicional	que	é	a	
formação	de	superfície	esburacada	(MASSAD,	2016).
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
19
8.4 MÉTODO DA BALANÇA HIDROSTÁTICA
Deve-se	aquecer	a	parafina	um	pouco	acima	do	seu	ponto	de	derretimento,	
de	forma	a	evitar	que	se	torne	quebradiça	e	permeável,	fatores	muito	importantes	
pois	a	amostra	de	solo	precisará	ser	submersa	em	água	para	ser	pesada.	No	caso	
de	solos	com	macropolos	é	sugeria	da	introdução	do	corpo	de	prova	em	parafina	
em	temperatura	próxima,	mas	abaixo	do	ponto	de	fusão	de	modo	a	 impedir	a	
difusão	 da	 parafina	 no	 interior	 da	 amostra	 (MASSAD,	 2016).	 De	 acordo	 com	
Teixeira	et al.	 (2017),	os	macropolos	são	compostos	por	poros	não	capilares,	ou	
seja,	 o	 diâmetro	 de	 50	 µm	 tem	 sido	 adotado	 para	 diferenciar	microporos	 dos	
macropolos.
Recomenda-se o uso de linhas de nylon em substituição a fios de tecido es-
pecialmente quando se utilizam balanças sensíveis até 0,001 g, para evitar que o umedeci-
mento do fio interfira a leitura do peso.
IMPORTANT
E
O	volume	é	calculado	por:
V	=	((P2-P3)	/	γo)	-	(P2-P1)	/	γp	 	 	 	 (eq.	14)
P1	–	peso	do	corpo	de	prova	mais	fio	de	nylon	(g).
P2	–	peso	do	corpo	de	prova	com	o	fio	de	nylon	após	parafinagem	(g).
P3	–	peso	do	corpo	de	prova	submerso	(g).
γo	–	densidade	da	água	(g/cm³).
γp	–	densidade	da	parafina	(g/cm³).
FIGURA 8 – MÉTODO DA BALANÇA HIDROSTÁTICA, COM EMPREGO DA PARAFINA PARA DE-
TERMINAR A DENSIDADE NATURAL
FONTE: Massad (2016, p. 41)
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
20
Para	 reduzir	 os	 erros	 decorrentes	 do	 uso	 da	 parafina,	 Massad	 (2016)	
sugere	o	uso	de	corpos	de	prova	maiores	e	películas	de	parafinas	tão	finas	quanto	
possível.
9 DENSIDADE DOS GRÃOS
A	 determinação	 da	 densidade	 dos	 grãos	 pelo	 ensaio	 do	 picnômetro	
é,	 teoricamente,	 bastante	 simples:	 utiliza-se	 uma	porção	 de	 solo	 que	 passa	 na	
peneira	4	(4,8	mm)	com	peso	seco	Ps	é	colocada	em	um	frasco	de	vidro	cheio	de	
água,	que	é	então	pesado.	O	valor	é	descrito	como	Psa	(MASSAD,	2016).
FIGURA 9 – PICNÔMETRO SEM TERMÔMETRO
FIGURA 10 – PICNÔMETRO COM TERMÔMETRO
FONTE: <https://azeheb.com.br/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e-
5fb8d27136e95/p/i/picnometro-sem-termometro-50ml-azeheb.jpg>. Acesso em: 15 ago. 2020.
FONTE: <https://static3.tcdn.com.br/img/img_prod/243435/2459_1_20190103180136.jpg>. Aces-
so em: 15 ago. 2020.
Em	alguns	casos,	pode	ser	necessário	o	uso	de	equipamentos	com	mais	
tecnologia.	É	o	caso	da	determinação	da	massa	específica	de	Resíduos	do	Corte	
de	 Mármores	 e	 Granitos	 que	 possui	 seus	 grãos	 na	 ordem	 de	 micrometros,	
conforme	sugerido	por	Mendes	(2019),	que	utilizou	equipamento	de	picnometria	
de	gás	hélio.	O	picnômetro	de	gás	hélio	possibilita	a	determinação	do	volume	e	
da	densidade	real	de	materiais	em	forma	de	pó	de	forma	mais	precisa.
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
21
FIGURA 11– EQUIPAMENTO DE PICNÔMETRIA DE GÁS HÉLIO
FIGURA 12 – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DOS GRÃOS USANDO PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
FONTE: Mendes (2019, p. 70)
FONTE: Massad (2016, p. 42)
A	diferença	entre	Psa e Pa	(Psa	–	Pa),	sabendo-se	que	Pa	é	o	peso	do	picnômetro	
com	água	 (somente),	 é	 igual	 a	Ps.	Ao	descontar-se	o	peso	do	volume	de	 água	
deslocado	(γo * Vs),	sendo	Vs	o	volume	dos	sólidos,	tem-se	(MASSAD,	2016):
Psa	-	Pa = Ps	-	γo * Vs	 	 	 	 	 (eq.	15)
Ou
Psa	-	Pa = Ps	-	(γo * Ps)	/	δ	 	 	 	 (eq.16)
e
(Psa	-	Pa)	/	Ps	=	1	-	(γo	/	δ)	 	 	 	 (eq.	17)
Em	que:
δ	=	γo	-	(1	-	(Psa	-	Pa)	/	Ps	 	 	 	 (eq.	18)
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
22
Ocorre	 que	 na	 prática,	 conforme	 descrito	 por	Massad	 (2016)	 as	 coisas	
ficam	um	pouco	mais	complicadas	especialmente	em	razão	dos	pequenos	valores	
de Ps	e	da	diferença	(Psa	-	Pa).
Aumentar	 a	 quantidade	 de	 solo	 não	 é	 possível	 pois	 a	 limitação	 da	
quantidade	de	 solo	 (Ps)	 é	 necessária	para	 facilitar	 a	 remoção	do	 ar	 aderido	 às	
partículas	 de	 solo	 que	 sofrem	 um	 processo	 intenso	 de	 aeração	 na	 dispersão	
mecânica	a	que	é	sujeito.	A	diferença	(Psa	-	Pa)	é	também	pequena,	cerca	de	60%	
de Ps	considerando	δ	na	ordem	de	27	KN/m³.	Além	disso,	como	não	é	possível	
obter	Pa	na	mesma	hora	e	temperatura	em	que	se	obtém	Psa.	
9.1 PROCEDIMENTOS DE ENSAIO
Os	procedimentos	de	ensaio	são	diferentes	quando	têm-se	solos	arenosos	
e	solos	argilosos.
Solos arenosos
O	procedimento	do	ensaio	é	apresentado	por	Massad	(2016):
Em	cerca	de	100	g	de	solo	seco,	adiciona-se	150	cm³	de	água	destilada.	
Coloca-se	a	suspensão	no	picnômetro,	completando	com	água	até	a	metade	do	
frasco.	Realiza-se	a	aplicação	de	vácuo	durante	15	minutos	no	início	em	níveis	
baixos	e	aumentando	gradativamente	a	medida	em	que	se	agita	o	picnômetro.
O	picnômetro	é	completado	até	a	base	do	gargalo,	com	cuidado	para	não	
se	introduzir	bolhas	de	ar.	Aplica-se	vácuo	para	verificar	a	presença	de	ar	aderido	
às	partículas	de	solo.
Medir	a	temperatura	em	três	posições,	com	termômetro	sensível	a	0,1	ºC.	
Limpar	e	secar	o	exterior	do	frasco.	Completar	com	água	até	o	menisco	tangenciar	
a	marca	do	gargalo	do	picnômetro.	Após	limpa-se	e	seca-se	cuidadosamente	o	
interior	do	frasco	na	parte	localizada	acima	do	menisco.	
Pesar	o	picnômetro	e	o	solo	em	suspensão	em	balança	sensível	a	0,01	g.	
Medir	novamente	a	temperatura,	sendo	que	se	utiliza	a	média	das	determinações	
feitas	antes	e	após	a	pesagem.	Coloca-se	a	suspensão	em	recipiente	sem	perder	
nenhuma	porção	de	solo.
Solos Argilosos
O	procedimento	do	ensaio	é	apresentado	por	Massad	(2016):
Para	facilitar	a	remoção	do	ar,	sugere-se	ensaiar	pequenas	porções	de	solo	
(cerca	de	25	g	a	50	g	em	peso	seco).	No	caso	de	solos	com	grãos	porosos	ou	baixos	
valores	de	massa	específica	(δ),	deve-se	utilizar	pequenas	porções.	
TÓPICO 1 — ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
23
Formar	uma	pasta	com	a	adição	de	água	e	levar	para	um	dispersor	durante	
15	minutos.	Alternativamente,	 após	 a	mistura	manual,	 pode-se	 deixar	 a	 pasta	
por	12	horas	de	cura	de	forma	a	reduzir	a	quantidade	de	ar	preso	às	partículas	
sólidas.	Este	procedimento	tem	outra	vantagem,	que	é	a	possibilidade	de	medir	
a	umidade	da	pasta	após	o	tempo	de	cura,	pesar	a	amostra	e	obter	o	peso	seco	a	
priori	da	amostra	de	solo	a	ser	ensaiado.	Deve-se	evitar	secagens	prévias	do	solo	
pois	os	resultados	da	medida	podem	ser	alterados.
Preparação da amostra
Este	procedimento	 é	determinado	pela	NBR	6457	 (ABNT,	 2016)	 versão	
corrigida	2:	 2017.	Coloca-se	 a	pasta,	 ou	a	 suspensão	do	 copo	do	dispersor,	no	
picnômetro	com	uso	de	água	destilada.	Se	estiver	utilizando	o	Peso	de	solo	seco	
Ps	medido	a	priori,	tomar	cuidado	para	não	perder	material.
Coloca-se	a	suspensão	no	picnômetro,	completando	com	água	até	a	metade	
do	frasco.	Realiza-se	a	aplicação	de	vácuo	durante	15	minutos	no	início	em	níveis	
baixos	e	aumentando	gradativamente	a	medida	em	que	se	agita	o	picnômetro.
O	picnômetro	é	completado	até	a	base	do	gargalo,	com	cuidado	para	não	
se	introduzir	bolhas	de	ar.	Aplica-se	vácuo	para	verificar	a	presença	de	ar	aderido	
às	partículas	de	solo.
Medir	a	temperatura	em	três	posições,	com	termômetro	sensível	a	0,1	ºC.	
Limpar	e	secar	o	exterior	do	frasco.	Completar	com	água	até	o	menisco	tangenciar	
a	marca	do	gargalo	do	picnômetro.	Após	limpa-se	e	seca-se	cuidadosamente	o	
interior	do	frasco	na	parte	localizada	acima	do	menisco.	
Pesar	o	picnômetro	e	solo	em	suspensão	em	balança	sensível	a	0,01g.	Medir	
novamente	 a	 temperatura	 e	 utiliza-se	 a	média	 das	 determinações	 feitas	 antes	
e	 após	 a	pesagem.	Coloca-se	 a	 suspensão	 em	 recipiente	 sem	perder	 nenhuma	
porção	de	solo.
Se	a	amostra	for	constituída	de	solos	orgânicos,	aquecer	o	picnômetro	em	
banho-maria	para	facilitar	a	remoção	do	ar.
Principais fontes de erro
Massad	(2016)	apresenta	as	principais	fontes	de	erro	no	ensaio:
a)	Presença	de	ar	preso	às	partículas	de	solo	em	decorrência	de	falta	de	cuidado	
em	sua	remoção.
b)	Utilizar	o	picnômetro	úmido	por	fora	ou	por	dentro	para	o	procedimento	de	
pesagem.
c)	Erros	de	pesagem	decorrentes	de	uso	de	balanças	diferentes	na	calibração	e	no	
ensaio.
d)	Ajustagem	equivocada	do	menisco.
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
24
e)	Temperatura	desuniforme	em	profundidade.
f)	Solo	perdido	durante	o	ensaio.
g)	Secagem	insuficiente	do	solo	após	o	ensaio,	bem	como	absorção	de	umidade,	
durante	o	processo	de	resfriamento	ou	na	estufa.
25
Neste tópico, você aprendeu que:
•	 Os	pedregulhos,	areias,	siltes	e	argilas	são	diferenciados	a	partir	do	tamanho	
de	seus	grãos.
•	 A	garantia	da	qualidade	dos	resultados	obtidos	em	laboratório	é	iniciada	no	
momento	da	coleta	das	amostras	in	loco.
•	 Os	solos	são	compostos	por	materiais	minerais	e/ou	orgânicos,	ou	seja,	 solo	
propriamente	dito,	ar	e	água.
•	 A	variação	entre	porções	de	solo,	ar	e	água	são	determinas	pelos	índices	físicos	
do	solo.
•	 Há	procedimentos	para	realização	do	ensaio	do	teor	de	umidade.
•	 Há	procedimentos	para	realização	do	ensaio	de	densidade	natural	e	densidade	
in situ.
RESUMO DO TÓPICO 1
26
1		(MASSAD,	 2016)	 Uma	 amostra	 de	 solo	 parafinada	 perdeu,	 num	 certo	
período,	20%	de	seu	peso	total.	Qual	é	o	novo	valor	da	umidade,	que	antes	
do	armazenamento	valia	40%?
2		(MASSAD,	2016)	Para	a	execução	de	um	ensaio	com	picnômetro	visando	
a	obtenção	da	densidade	dos	grãos	de	um	solo,	adotou-se	o	procedimento	
de	 determinar	 a	 priori	 o	 peso	 seco	 da	 amostra.	 Isto	 é,	 pesou-se	 o	 solo	
úmido	 que,	 depois	 de	 convenientemente	 preparado,	 foi	 introduzido	 no	
picnômetro,	tomando-se	o	cuidado	de	colocar	pequenas	porções	em	cápsula	
de	alumínio	para	a	determinação	da	umidade.
a)	Determinação	do	teor	de	umidade.
b)	Picnômetro:
AUTOATIVIDADE
Peso	úmido	+	tara 53,22g
Peso	seco	+	tara 52,37g
Tara 45,91g
Balança	sensível	a	0,01g.
Peso	úmido	 50,3g
Peso	do	picnômetro	+	água 1.281,4g
Peso	do	picnômetro	+	água	+	solo 1.309,6g
Balança	sensível	a	0,1g.
Determinar:	
•	 o	teor	de	umidade;
•	 a	densidade	dos	grãos.
27
TÓPICO 2 — 
UNIDADE 1
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
1 INTRODUÇÃO
A	 análise	 granulométrica	 consiste	 de	 duas	 fases:	 peneiramento	 e	
sedimentação.	O	peso	seco	de	material,	que	passa	em	cada	peneira,	é	considerado	
como	 a	porcentagem	que	passa.	A	 representação	gráfica	 é	 função	da	 abertura	
da	 peneira	 e	 está	 construída	 em	 escala	 logarítmica	 (PINTO,	 1998).	 A	 análise	
granulométrica	é	a	determinação	do	tamanho	das	partículas	constantes	em	um	
solo	e	é	descrita	como	uma	porcentagem	do	peso	seco	total	(BRAJA,	2011).
A	 abertura	 nominal	 da	 peneira	 é	 considerada	 como	 o	 diâmetro	 das	
partículas.	Como	as	partículas	não	são	esféricas,	compreende-se	que	trata-se	do	
diâmetro	equivalente	(PINTO,	1998).
O	 método	 mais	 simples	 e	 direto	 para	 a	 obtenção	 da	 distribuição	 da	
granulometria	 dos	 solos	 é	 o	 peneiramento.	 O	 peneiramento	 é	 aplicável	 para	
solosgranulares.	Como	a	malha	mais	fina	é	a	da	peneira	n.	200,	a	análise	por	
peneiramento	pode	não	ser	tão	pequena	quanto	o	diâmetro	de	interesse	(PINTO,	
1998).	Solos	com	predominância	de	finos	devem	ser	analisados	por	outras	técnicas,	
como	por	exemplo	a	sedimentação	(MASSAD,	2016),	que	está	baseada	na	Lei	de	
Strokes.
2 ENSAIO DE PENEIRAMENTO
O	ensaio	de	peneiramento	consiste	em	agitar	uma	amostra	dentro	de	um	
conjunto	de	peneiras	que	possuem	furos	progressivamente	menores	até	o	fundo.	
Para	realizar	o	ensaio	de	peneiramento,	deve-se	secar	o	solo	na	estufa	e	quebrar	
todos	os	torrões	em	partículas	pequenas.	Conforme	já	comentado	anteriormente,	
a	peneira	de	malha	mais	fina	é	a	de	número	200.	Após	o	solo	ser	peneirado,	é	
determinada	a	massa	retida	em	cada	peneira	(BRAJA,	2011).
As	 peneiras	 granulométricas	 seguem	 normas	 internacionais	 podendo	
ser	 classificadas	 em	polegadas	 e/ou	 em	milímetros.	A	 seguir,	 veja	 a	 tabela	 de	
aberturas	de	peneiras:
28
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
Malha	(ABNT) Abertura	da	malha Malha Abertura	da	malha
4” 100,0 Abertura	em	mícrons
3.1/2” 90,0 20 850
3” 75,0 25 710
2.1/2” 63,0 30 600
2” 50,0 35 500
1.3/4” 45,0 40 425
1.1/2” 37,5 45 355
1.1/4” 31,5 50 300
1” 25,0 60 250
7/8” 22,4 70 212
¾” 19,0 80 180
5/8” 16,0 100 150
½” 12,5 120 125
7/16” 11,2 140 106
3/8” 9,5 170 90
5/16” 8,0 200 75
¼” 6,3 230 63
3,5 5,6 270 53
4 4,75 325 45
5 4,0 400 38
6 3,35 450 32
7 2,8 500 25
8 2,36 635 20
10 2,0
12 1,7
14 1,4
16 1,18
18 1,0
TABELA 2 – ABERTURA DE PENEIRAS
FONTE: Adaptado de <http://www.splabor.com.br/blog/peneiras/peneira-granulometrica-di-
mensao-de-materiais-solidos-e-obtida-atraves-da-granulometria/>. Acesso em: 15 ago. 2020.
No	 caso	 de	 solos	 coesivos,	 pode	 ser	 difícil	 quebrar	 os	 torrões.	 Nesta	
situação,	deve-se	misturar	o	material	com	água	para	formar	um	líquido	e	então,	
ser	 despejado	nas	peneiras.	As	porções	 retidas	 em	 cada	peneira	 são	 coletadas	
separadamente	e	secas	em	estufa	antes	de	se	realizar	a	medição	da	massa	retida	
(BRAJA,	2011).
http://www.splabor.com.br/blog/peneiras/peneira-granulometrica-dimensao-de-materiais-solidos-e-obtida-atraves-da-granulometria/
http://www.splabor.com.br/blog/peneiras/peneira-granulometrica-dimensao-de-materiais-solidos-e-obtida-atraves-da-granulometria/
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
29
FONTE: <https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/35297/ima-
gem-005.jpg>. Acesso em: 4 ago. 2020.
FIGURA 13 – ÁBACO PARA CONSTRUÇÃO DA CURVA GRANULOMÉTRICA
Com	os	dados	da	percentagem	passante	de	cada	peneira	são	realizados	
os	cálculos	e	os	dados	são	registrados	em	um	papel	de	gráfico	semilogarítmico	
(Figura	13),	com	a	percentagem	passante	indicada	na	ordenada	do	gráfico	(escala	
aritmética)	 e	 o	 tamanho	da	 abertura	da	peneira	 na	 abscissa	do	 gráfico	 (escala	
logarítmica).	Esta	é	a	curva	de	distribuição	granulométrica	(BRAJA,	2011).
3 LEI DE STROKES
Fisicamente,	uma	esfera	sob	a	ação	da	gravidade	 inicia	um	movimento	
acelerado	e	encontra	resistência	no	atrito	com	o	líquido	viscoso.	Com	o	aumento	da	
velocidade,	a	força	de	atrito	cresce	e,	se	igual	ao	peso	da	esfera,	torna	o	movimento	
uniforme.	A	velocidade	limite	(v)	é	fornecida	pela	lei	de	Strokes	(MASSAD,	2016).	
Segundo	ao	Lei	de	Strokes,	a	velocidade	de	queda	das	partículas	esféricas	em	um	
meio	viscoso	é	proporcional	ao	quadrado	do	diâmetro	da	esfera	(PINTO,1998).
v	=	((δ	-	γo)	/	18µ)	*	D²		 	 	 (eq.	19)
Em	que:
δ	–	densidade	do	material	da	esfera	(g/cm³);
γo	–	densidade	do	fluído	(g/cm³);
µ	–	viscosidade	(cm²/s);
D	–	diâmetro	da	esfera	(cm).
30
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
O	 ensaio	 de	 sedimentação	 é	 baseado	 no	 princípio	 da	 sedimentação	
dos	grãos	de	solo	na	água.	Uma	amostra	de	solo,	quando	dispersa	na	água,	as	
partículas	 sedimentam	 em	 velocidades	 diferentes,	 em	 função	 de	 sua	 forma,	
tamanho,	peso	e	da	viscosidade	da	água	(BRAJA,	2011).
Ao	 realizar	 a	mensuração	da	densidade	de	uma	 suspensão	de	 solo	 em	
água,	considerando-se	a	variável	tempo,	calcula-se	a	porcentagem	de	partículas	
que	não	sedimentaram.	Esta	porcentagem	está	associada	ao	tamanho	de	partículas	
que	estão	em	suspensão.	Com	a	obtenção	destes	dados	a	curva	granulométrica	se	
torna	completa	(PINTO,	1998).
Exemplo:	considere	uma	amostra	contendo	grãos	esféricos	de	solo	(δ	=	27	
KN/m³)	com	diâmetro	de	0,074	mm	(peneira	n.	200)	sedimentando	em	água	na	
temperatura	de	20	ºC,	tem-se:
µ	=	0,010009	dina	*	s/cm²	=	1,029	x	10-5	KPa*s
Em	que:
v	=	((27,0	-	9,98)	/	18*(1,029x10-5))	*	0,000074²	=	0,50	cm/s
Isto	é,	a	velocidade	de	queda	de	grãos	de	solo	com	diâmetros	equivalentes	
aos	 das	 aberturas	 das	 malhas	 da	 peneira	 n.	 200	 é	 de	 0,50	 cm/s	 em	 água	 na	
temperatura	de	20	ºC.
4 MÉTODO DO DENSÍMETRO 
O	ensaio	de	sedimentação,	realizado	no	laboratório	é	conduzido	em	um	
cilindro	de	sedimentação,	normalmente	utilizando	uma	amostra	de	50	g	de	solo	
seco	em	estufa.	O	cilindro	de	sedimentação	tem	457	mm	de	altura,	63,5	mm	de	
diâmetro	e	é	preparado	para	um	volume	de	1000	ml.	Como	agente	defloculante	
geralmente	é	utilizado	o	hexametafosfato	de	sódio	(BRAJA,	2011).
Hotza	 et al.	 (1998)	 esclarecem	 que	 a	 adição	 de	 defloculante	 reduz	 a	
viscosidade	do	fluído	 e	 por	 consequência	 uma	menor	 tensão	de	 cisalhamento	
para	dado	gradiente	de	velocidade,	ou	seja,	há	alteração	na	velocidade	de	queda	
das	partículas	com	a	adição	de	defloculante.
Quando	o	densímetro	é	colocado	na	suspensão	de	solo	por	um	tempo	t,	
medido	a	parti	do	início	da	sedimentação,	ele	mede	o	peso	específico	ao	redor	
do	bulbo	a	uma	profundidade	L.	O	peso	específico	é	uma	função	da	quantidade	
de	partículas	de	solo	presentes	por	volume	de	suspensão	àquela	profundidade.	
Os	 densímetros	 são	 desenvolvidos	 para	 determinar	 a	 quantidade	 de	 solo,	 em	
gramas,	que	ainda	está	em	suspensão	(BRAJA,	2011).
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
31
Após	a	introdução	do	densímetro	e	estabilização	na	suspensão,	faz-se	a	
leitura	da	densidade,	que	está	associada	a	um	determinado	volume,	desde	que	se	
admita	a	linearidade	de	variação	da	densidade	da	suspensão	com	a	profundidade	
no	trecho	do	bulbo	do	densímetro.	Pelo	Princípio	de	Arquimedes,	tem-se	que	o	
empuxo	para	cima	(E)	equilibra	o	peso	do	densímetro	vale	(MASSAD,	2016):
	 	 	 	 	 	 (eq.	20)
Em	que
A	=	área	da	seção	transversal;
Z	=	profundidade	contada	a	partir	da	superfície	de	suspensão.
Em	resumo,	o	densímetro	mede	a	densidade	média	ao	longo	da	extensão	
do	bulbo.
5 AMOSTRAS DE SOLO – PREPARAÇÃO PARA ENSAIOS DE 
CARACTERIZAÇÃO
Os	ensaios	de	caracterização	são	compostos	por	análise	granulométrica	
e	determinação	dos	 limites	de	 liquidez	e	plasticidade,	da	massa	específica	das	
partículas	 que	 passam	 na	 peneira	 de	 4,8	mm,	 da	massa	 específica	 aparente	 e	
da	 absorção	de	 água	pelos	grãos	 retidos	na	peneira	de	 4,8	mm	 (ABNT,	 2016).	
A	 aplicação	 dos	 critérios	 da	 NBR	 6457	 também	 é	 aplicável	 ao	 método	 para	
determinação	do	teor	de	umidade	de	solos,	em	laboratório.
6 APARELHAGEM
Com	relação	aos	aparelhos,	são	necessários,	segundo	a	NBR	6457	(ABNT,	
2016):
a)	Almofariz	de	mão	de	gral	recoberta	de	borracha.
FONTE: <https://contenco.com.br/wp-content/uploads/2019/03/C1025_Almofariz_de_pocela-
na.jpg>. Acesso em: 20 ago. 2020.
FIGURA 14 – ALMOFARIZ DE MÃO DE GRAL RECOBERTA DE BORRACHA
32
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
b)	Repartidor	de	amostras.
FONTE: <https://contenco.com.br/wp-content/uploads/2019/03/C1022_Repartidor_de_Amos-
tras-1.jpg>. Acesso em: 20 ago. 2020.
FONTE: Almeida (2005, p. 9)
FONTE: <https://www.splabor.com.br/blog/wp-content/uploads/2013/07/Peneiras.jpg>. Acesso 
em: 20 ago.2020.
FIGURA 15 – REPARTIDOR DE AMOSTRAS
FIGURA 16 – BALANÇAS ELETRÔNICAS
FIGURA 17 – PENEIRAS PARA ENSAIOS GRANULOMÉTRICOS
c)	Balanças	que	permitam	pesar	nominalmente	1,5	kg,	10	kg	e	20	kg,	com	precisão	
de	0,1	g,	1	g,	e	5	g	respectivamente	e	sensibilidades	compatíveis.d)	Peneiras	de	76,2	mm	–	50,8	mm	–	19,1	mm	–	4,8	mm	–	2,0	mm	–	0,42	mm,	de	
acordo	com	as	referências	normativas	aplicáveis.
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
33
e)	Bandejas	metálicas.
f)	Dispersor	de	amostras.
FONTE: <https://www.solotest.com.br/novo/upload/foto/4362216_002.jpg>. Acesso em 20 
ago. 2020.
FONTE: <https://contenco.com.br/wp-content/uploads/2019/03/I1018_Dispersor_de_amostras.
jpg>. Acesso em: 24 ago. 2020.
FIGURA 18 – BANDEJAS METÁLICAS
FIGURA 19 – DISPERSOR DE AMOSTRAS
g)	Provetas	graduadas.
FONTE: <http://reitecposto.com.br/121-large_default/proveta-de-vidro-1000-ml.jpg>. Acesso 
em: 24 ago. 2020.
FIGURA 20 – PROVETA GRADUADA
34
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
h)	Densímetro.
FONTE: <https://cdn.awsli.com.br/600x700/350/350652/produto/31643603/079146e545.jpg>. 
Acesso em: 24 ago. 2020.
FIGURA 21 – DENSÍMETRO
7 PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS
Para	solos	com	predominância	de	grãos	grossos,	ou	seja,	porcentagem	de	
finos	(material	passante	na	peneira	n.	200)	em	peso	inferior	a	25%,	é	recomendado	
preparar	 uma	mistura	 de	 solo	 e	 água	 destilada.	 Depois	 de	 desmanchados	 os	
torrões	e	homogeneizada,	a	lama	é	lavada	na	peneira	de	n.	200.	O	material	que	
ficar	retido	na	peneira	é	seco	em	estufa	é	encaminhado	para	o	peneiramento	e	a	
parte	passante	ao	ensaio	de	sedimentação	(MASSAD,	2016).
A	 amostra	 para	 o	 ensaio	 de	 análise	 granulométrica	 é	 preparada	 com	
secagem	prévia.	Segundo	a	NBR	6457	(ABNT,	2016,	p.	4)	as	operações	preliminares	
para	preparação	de	amostras	com	secagem	prévia	são	compostas	pelas	seguintes	
etapas:
a)	Secar	a	amostra	ao	ar,	até	próximo	da	umidade	higroscópia;
b)	Desmanchar	 os	 torrões,	 evitando-se	 quebra	 de	 grãos,	 após,	
homogeneizar	a	amostra;
c)	Com	 o	 auxílio	 do	 repartidor	 de	 amostra,	 ou	 pelo	 quarteamento,	
reduzir	 a	 quantidade	 de	 material	 até	 se	 obter	 uma	 amostra	
representativa	 em	 quantidade	 suficiente	 para	 a	 realização	 dos	
ensaios	requeridos.
A	fração	da	amostra	obtida	do	processo	descrito	anteriormente	deve	ser	
passada	na	peneira	de	76	mm,	descartando-se	o	material	eventualmente	retido.	
Do	material	que	passou	na	peneira	76	mm,	utilizar	a	quantidade	descrita	na	tabela	
a	seguir,	que	é	função	da	dimensão	estimada	dos	grãos	maiores.
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
35
Dimensões	dos	órgãos	maiores	contidos	na	
amostra,	determinadas	por	observação	visual	
(mm)
Quantidade	mínima	a	tomar	
(kg)
<	5 1
5	a	25 4
>	25 8
TABELA 3 – QUANTIDADE DE AMOSTRA PARA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
FONTE: ABNT (2016, p. 4)
O	material	obtido	na	Tabela	3	constitui	a	amostra	a	ser	ensaiada.	O	valor	
da	massa	 específica	 dos	 grãos	 que	 deverá	 ser	 utilizado	 no	 cálculo	 de	 análise	
granulométrica	por	sedimentação,	é	determinado	a	partir	de	cerca	de	500	g	de	
material	passado	na	peneira	de	2,0	mm	(ABNT,	2016).
No	 caso	 de	 predominância	 de	 finos,	 pode-se	 iniciar	 pelo	 ensaio	 de	
sedimentação	 e	 depois	 proceder	 a	 lavagem	 da	 amostra	 ensaiada	 na	 peneira	
n.	 200.	O	material	que	ficou	 retido,	após	a	 secagem	em	estufa	é	 submetido	ao	
peneiramento	(MASSAD,	2016).
8 PENEIRAMENTO
O	conjunto	de	peneiras	deve	ser	cuidadosamente	limpo	e	cada	uma	das	
peneiras	é	sujeita	a	pesagem	em	balanças	com	precisão	de	0,1	g.	Sugere-se	que	
a	malha	da	peneira	inferior	seja	a	metade	da	peneira	superior	para	possibilitar	
espaçamento	dos	diâmetros	na	curva	granulométrica.	Após	a	secagem	em	estufa,	
a	amostra	seca	é	colocada	no	conjunto	de	peneiras,	que	é	agitado	por	algum	tempo,	
que	é	variável	de	acordo	com	o	tamanho	e	forma	das	partículas	e	da	quantidade	
de	amostra	utilizada.	Costuma-se	adotar	10	minutos	para	solos	com	partículas	
pequenas.	Na	sequência,	pesa-se	cada	peneira	com	o	solo	retido	para	realização	
dos	cálculos	finais	(MASSAD,	2016).
A	seguir,	serão	apresentadas	as	escalas	granulométricas	adotadas	pelas	
principais	normas	e	a	relação	com	o	tamanho	dos	grãos.
36
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
FIGURA 22 – ESCALAS GRANULOMÉTRICAS ADOTADAS PELAS PRINCIPAIS NORMAS
FONTE: Massad (2016, p. 64)
9 SEDIMENTAÇÃO
Forma-se	uma	pasta	com	uma	porção	de	solo	com	peso	seco	da	ordem	de	
50	g	e	adição	de	água	destilada.	Acrescentar	o	defloculante	e	deixar	em	repouso	
de	um	dia	para	o	outro.	Transfere-se	a	pasta	para	o	copo	do	aparelho	de	dispersão	
utilizando-se	de	 lavagem.	A	suspensão	é	misturada	por	10	a	15	minutos,	para	
separar	as	partículas	de	solo.	No	caso	das	areias,	o	tempo	pode	ser	de	5	minutos	
(MASSAD,	2016).
A	 suspensão	 é	 colocada	 em	 uma	 proveta	 de	 vidro	 e	 adiciona-se	
água	 destilada	 até	 completar	 o	 volume	 de	 1.000	 cm³.	 Inicia-se	 o	 processo	 de	
homogeneização,	 tapando-se	 a	 boca	 da	 proveta	 com	 uma	 das	 mãos	 e	 com	 o	
auxílio	da	outra.	Faz-se	movimentos	rápidos	e	enérgicos	de	rotação	durante	cerca	
de	1	minuto.	Coloca-se	a	proveta	sobre	a	mesa	e	anota-se	o	tempo	de	início	do	
ensaio.	O	densímetro	é	colocado	na	suspensão	(MASSAD,	2016).
Sem	 remover	 o	 densímetro,	 realizam-se	 quatro	 primeiras	 leituras	 nos	
tempos	de	15	segundos,	30	segundos,	1	minuto	e	2	minutos.	A	suspensão	será	
agitada	novamente	e	serão	realizadas	as	quatro	leituras	novamente	até	a	obtenção	
de	consistência	de	valores.	Após	nova	agitação	da	proveta,	registrar	as	leituras	nos	
tempos	de	2,	5,	10	e	20	minutos.	O	densímetro	deve	ser	removido	após	cada	leitura	
e	colocado	em	outra	proveta	que	contenha	água	destilada.	Outro	densímetro,	com	
a	haste	limpa	e	seca	deve	ser	colocado	com	cuidado	na	suspensão,	sem	rotação	ou	
oscilação,	para	que	não	haja	perturbações.	Utilizar	cerca	de	5	segundos	para	esta	
operação.	A	proveta	deve	ser	coberta	para	evitar	a	evaporação	e	a	contaminação	
com	poeira.	O	ensaio	termina	quando	o	densímetro	acusar	valores	da	ordem	de	
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
37
1.	Após	agitação	enérgica,	colocar	a	suspensão	em	recipiente	para	secagem	em	
estufa	para	determinação	de	peso	seco	da	amostra	ensaiada	em	balança	sensível	
a	0,1	g	(MASSAD,	2016).
10 CALIBRAÇÃO DO DENSÍMETRO
Nas	 quatro	 primeiras	 leituras	 é	 conveniente	 deixar	 o	 densímetro	 na	
suspensão	 após	 cada	 leitura,	 pois	 sua	 remoção	 pode	 perturbar	 a	 mistura.	 O	
contraponto	 é	 que	 as	 partículas	 de	 solo	 podem	 se	 acumular	 na	 superfície	 do	
densímetro	 que	 pode	 causar	 erros.	 Por	 este	motivo	 não	 deve	 ficar	mais	 de	 2	
minutos	na	suspensão.	A	altura	de	queda	H	é	a	medida	da	superfície	da	suspensão	
até	 o	 centro	 do	 bulbo	 do	 densímetro.	As	 alturas	 de	 queda	 são	 fundamentais	
para	a	determinação	do	diâmetro	das	partículas	pela	lei	de	Strokes.	Para	obter	o	
diâmetro	das	partículas,	basta	correlacionar	com	as	leituras	do	densímetro.	Como	
trata-se	de	uma	correlação	linear,	a	resultante	é	a	denominada	curva	de	calibração	
do	densímetro	(MASSAD,	2016).	
A	curva	de	calibração	é	obtida	da	seguinte	forma	(MASSAD,	2016):
a)	Medir	a	altura	do	bulbo	(h).
b)	Determinar	o	valor	de	H1	partindo-se	das	distâncias	de	cada	traço	de	graduação	
até	a	base	da	haste	do	densímetro.
c)	Calcular	a	altura	de	queda	 (H),	que	corresponde	a	cada	 traço	da	graduação	
com	a	utilização	da	expressão:
H	=	H1	+	h/2		 	 	 	 	 (eq.	21)
O	gráfico	H	em	 função	da	 leitura	 associada	 ao	 traço	da	graduação	 é	 a	
curva	procurada	(linha	superior	da	figura).
FIGURA 23 – CALIBRAÇÃO DO DENSÍMETRO
FONTE: Massad (2016, p. 59)
38
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
Na	 próxima	 etapa,	 segundo	 Massad	 (2016),	 o	 densímetro	 é	 removido	
da	suspensão	e	neste	caso,	a	curva	de	calibração	será	paralela	à	anterior,	porém	
sofrerá	um	deslocamento	para	baixo	de	V/2A,	
Em	que:	
V	é	o	volume	do	densímetro.
A	é	a	área	da	seção	transversal	da	proveta	de	vidro.
A	 remoção	 do	 densímetro	 faz	 com	 que	 a	 superfície	 da	 suspensão	 seja	
deslocada	para	baixo	de	V/A.	Nota-se	que	um	ponto	qualquer	do	plano	que	passa	
pelo	centro	do	bulbo	também	é	deslocado	para	baixo	de	V/2A,	obtém-se	que	a	
altura	de	quedaa	considerar	é:
 
H	=	(H1	+	h/2)	–	V/A	+	V/2A		 	 	 	 (eq.	22)
Para	obtenção	do	valor	de	V	mede-se	a	variação	do	nível	de	água	contida	na	
proveta	de	vidro	ao	se	introduzir	o	densímetro.	A	variação	do	nível	multiplicada	
pela	 área	A,	 fornece	o	valor	procurado.	Outra	 forma	de	obtenção	do	valor	de	
V	decorre	do	fato	de	que	o	peso	do	densímetro	é	numericamente	 igual	ao	seu	
volume,	ou	seja,	admite-se	que	seu	peso	específico	seja	unitário.
Exemplo:
Um	densímetro	possui	as	seguintes	características	(MASSAD,	2016):
Volume	do	bulbo 65	cm³
Profundidade	do	centro	de	imersão	abaixo	da	marca 	1.000				23,0	cm
Profundidade	do	centro	de	imersão	abaixo	da	marca 1.030					10,5	cm
Temperatura	de	calibração 15	ºC
Sabendo	que	a	área	da	seção	transversal	de	cilindro	de	sedimentação	é	de	
30	cm²,	traçar	a	curva	de	calibração	do	densímetro.
Solução:
Leitura	do	
densímetro
H	(primeiras	
leituras)	(cm)
V/2A H	(leituras	
subsequentes)	(cm)
1,000 23 65/60	=	1,083 21,92
1,030 10,5 9,42
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
39
GRÁFICO 1 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE QUEDA E LEITURA DO DENSÍMETRO
FONTE: Massad (2016, p. 65)
11 FONTES DE ERRO DO ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO
As	principais	fontes	de	erro	que	podem	ocorrer	no	ensaio	de	sedimentação	
são	apresentadas	por	Massad	(2016):
a)	uso	de	defloculante	errado	ou	com	concentração	errada.
b)	dispersão	incompleta.
c)	aquecimento	 assimétrico	 da	 proveta	 de	 vidro	 ou	 variação	 acentuada	 na	
temperatura	ao	realizar	o	ensaio.
d)	sujeira	ou	umidade	na	haste	do	densímetro.
e)	Inserção	do	densímetro	com	a	provocação	de	turbulência	na	suspensão.
12 CURVA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
Uma	 curva	 de	 distribuição	 granulométrica	 pode	 ser	 utilizada	 para	
determinar	os	seguintes	parâmetros,	conforme	descrito	por	Braja	(2011):	diâmetro	
efetivo	 (D10);	 coeficiente	 de	 uniformidade	 (Cu);	 coeficiente	 de	 curvatura	 (Cc);	
coeficiente	de	segregação	(S0).
Diâmetro efetivo (D10):	indica	o	diâmetro	(mm)	onde	passa	apenas	10%	
da	amostra	medida	em	massa.	O	diâmetro	efetivo	de	um	solo	granular	é	utilizado	
como	medida	estimativa	da	condutividade	hidráulica	e	drenagem	através	do	solo.
Coeficiente de uniformidade (Cu): é	definido	como:
Cu	=	D60	/	D10	 	 	 	 (eq.	23)
Em	que:
D60	=	diâmetro	60%	mais	fino.
40
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
Coeficiente de curvatura (Cc): é	definido	como:
Cc	=	(D30)2 /	D60	*	D10	 	 	 (eq.	24)
D30	=	Diâmetro	30%	mais	fino.
Coeficiente de segregação (S0): também	é	uma	medida	de	uniformidade	
e	é	expresso	por:
S0 = 	 	 	 	 (eq.	25)
D25	=	Diâmetro	75%	mais	fino.
D75	=	Diâmetro	25%	mais	fino.
A	 curva	de	distribuição	 granulométrica	mostra	 a	 variação	do	 tamanho	
das	partículas	que	se	apresentam	em	um	solo	e	também	o	tipo	de	distribuição	de	
partículas	dentro	de	diversos	tamanhos.	Para	exemplificar,	Braja	(2011)	apresenta	
três	curvas	granulométricas	representada	na	Figura	24:
A	curva	I	representa	um	solo	no	qual	a	maioria	dos	seus	grãos	possuem	
o	mesmo	tamanho.	Neste	caso	é	chamado	de	solo	malgraduado	ou	uniforme.	Na	
curva	II	temos	um	solo	no	qual	os	tamanhos	da	partícula	são	distribuídos	em	uma	
ampla	faixa,	chamado	bem	graduado	ou	desuniforme.	Um	solo	bem	graduado,	
possui	coeficiente	de	uniformidade	maior	que	cerca	de	4	para	pedregulhos	e	6	
para	areias,	além	de	um	coeficiente	de	curvatura	entre	1	e	3	(para	pedregulhos	
e	areias).	Um	solo	pode	ser	resultante	da	combinação	de	duas	ou	mais	frações	
com	granulação	uniforme.	A	 curva	 III	 representa	 este	 tipo	de	 solo	que	possui	
denominação	de	granulometria	descontínua.
FIGURA 24 – EXEMPLOS DE DISTRIBUIÇÕES GRANULOMÉTRICAS
FONTE: Braja (2011, p. 36)
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
41
EXEMPLO DE ATIVIDADE
1	A	seguir,	estão	os	resultados	de	um	ensaio	de	peneiramento.	Faça	os	cálculos	
necessários	trace	uma	curva	de	distribuição	granulométrica.
N˚	da	peneira	(padrão	
americano)
Massa	de	solo	retida	em	cada	
peneira	(g)
4 0
10 40
20 60
40 89
60 140
80 122
100 210
200 56
Fundo 12
Resposta:	a	tabela,	a	seguir,	pode	ser	agora	preparada.
N˚	da	peneira	
(padrão	
americano)	(1)
Abertura	
(mm)	(2)
Massa	retida	
em	cada	
peneira	(g)	(3)
Massa	acumulada	
retida	em	cada	
peneira	(g)	(4)
Percentagem	
passante	em	
cada	peneira	(5)
4 4,75 0 0 100
10 2,00 40 0+40	=	40 94,5
20 0,850 60 40+60	=	100 86,3
40 0,425 89 100+89	=	189 74,1
60 0,250 140 189+140=	329 54,9
80 0,180 122 329+122=451 38,1
100 0,150 210 451+210=661 9,3
200 0,075 56 661+56=717 1,7
Fundo - 12 717+12=729 0
42
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
FIGURA – CURVA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA
FONTE: Braja (2011, p. 37)
2	Para	a	curva	de	distribuição	granulométrica	constante	no	exemplo	anterior	
(Figura	21),	determine:
a)	D10;	D30	e	D60.
Resposta:	
D10	=	0,15	mm;	
D30	=	0,17	mm;	
D60	=	0,27	mm.
 
b)	Coeficiente	de	uniformidade	Cu.
Resposta:	
A	partir	da	Figura	20,	Cu	=	D60	/	D10	=	0,27	/	0,15	=	1,8.
c)	Coeficiente	de	curvatura	Cz.
Resposta:	
Cc	=	(D30)2 /	(D60	x	D10)	=	(0,17)2 /	(0,27)	(0,15)	=	0,71.
FONTE: BRAJA, M. das. Fundamentos de engenharia geotécnica. São Paulo: Cengage 
Learning, 2011. p. 37-38.
TÓPICO 2 — ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS
43
LEITURA COMPLEMENTAR
ESTUDO DA CARACTERIZAÇÃO E COMPACTAÇÃO COM O USO DO 
SOLO DO SETOR JARDIM DO YPÊS, PORTO NACIONAL
Study	of	characterization	and	compaction	with	the	use	of	the	soil	of	the	yard	
garden	sector,	Porto	Nacional
Marcos	Vinicius	Dias	da	Silva
	Larissa	Macário	da	Silva
	Pedro	Henrique	de	Souza	Silva
Salomão	Rodrigues	de	Castro	Filho
RESUMO:	O	presente	artigo	tem	como	objetivo	realizar	o	estudo	do	solo	do	Setor	Jardim	
dos	Ypês	em	Porto	Nacional,	a	fim	de	identificar	suas	características,	pois,	como	sabemos.	
Cada	região	possui	um	tipo	peculiar	de	solo	e	o	que	nos	auxiliará	na	distinção	deles	são	
os	resultados	dos	estudos	geotécnicos	realizados.	Através	desta	pesquisa,	identificaremos	
se	o	solo	desse	território	se	enquadra	nas	especificações	exigidas	pela	Norma	Brasileira	
Regulamentadora	 (NBR	6122),	 em	que	 será	possível	 saber	 se	 ele	 é	ou	não	viável	para	
as	 construções	 civis.	 Após	 realizar-se	 os	 ensaios	 laboratoriais,	 tais	 como	 ensaios	 de	
compactação,	granulometria,	sedimentação	e	limites	de	consistência	e	fazer	a	análise	dos	
resultados,	concluímos	que	os	ensaios	os	quais	nos	permite	conhecer	melhor	os	solos	são	
indispensáveis	pelo	 fato	de	apresentar	 resultados	 confiáveis	 e	 imprescindíveis	para	as	
obras	de	construções	civis.	
PALAVRAS-CHAVE:	Estudo	dos	solos,	construção	civil	e	importância.	
Abstract:	In	civil	engineering,	the	study	of	soils	is	of	the	utmost	importance,	since	it	is	
from	their	knowledge	that	it	will	be	possible	to	identify	which	variables	exist	to	be	used	
in	civil	constructions.	The	main	intuition	is	to	analyze	the	results	of	the	tests	in	which	it	
will	be	possible	to	diagnose	which	viable	techniques	are	improving	its	quality.	This	work	
had	as	an	emphasis	the	analysis	of	the	soil	characteristics	of	the	Jardim	Aeroporto	sector,	
in	Porto	Nacional,	where	the	tests	were	compaction	and	permeability	tests.	
Keywords:	Study	of	the	soils,	construction	and	importance.	
Introdução 
Indiscutivelmente	conhecer	as	propriedades	físicas	e	químicas	do	solo	no	
qual	será	realizada	uma	determinada	obra	é	de	fundamental	relevância	para	a	
execução	de	um	trabalho	de	forma	eficiente.	Ele	é	um	material	muito	usado	na	
engenharia	 civil	 e	 está	presente	 em	quase	 toda	obra.	No	 entanto,	 esse	mesmo	
material	é	considerado	complexo	devido	a	sua	grande	heterogeneidade,	isto	é,	a	
sua	variação	de	um	local	para	o	outro.	Para	conhecê-lo,	é	realizado	geralmente	
alguns	ensaios,	como	o	Ensaio	de	Análise	Granulométrica	e	Ensaio	de	Limite	de	
Liquidez	e	Plasticidade.
44
UNIDADE 1 — MECÂNICA DOS SOLOS E A ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
Conforme	 Dias	 (2004,	 p.	 10),	 uma	 análise	 granulométrica	 adequada	 é	
importante	porque,	entre	outras	coisas,	nos	permite	deduzir	indicações	preciosas	
sobre	a	origem	e	o	 tipo	de	transporte	que	foi