Mecanica dos Solos

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Aula 01 (Profª. Dayana
Garcia)
Engenharia Civil p/ Concursos - Curso
Regular (Com Videoaulas) 2020
Autores:
Alexander Cavalcanti, Dayana
Garcia
Aula 01 (Profª. Dayana Garcia)
22 de Dezembro de 2019
33343039420 - Manoel Henrique C Rangel
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SUMÁRIO 
1 - Considerações Iniciais .......................................................................................................................... 5 
2 - Solos ...................................................................................................................................................... 6 
2.1 - Origem dos solos .......................................................................................................................... 6 
2.2 - Tipos de solos .............................................................................................................................. 11 
2.2.1 - Solos residuais ...................................................................................................................... 11 
2.2.2 - Solos sedimentares ............................................................................................................... 11 
2.2.3 - Solos orgânicos ..................................................................................................................... 13 
2.3 - Física dos solos ............................................................................................................................ 14 
2.3.1 - Partículas sólidas ................................................................................................................... 14 
2.3.2 - Água ....................................................................................................................................... 17 
3 - Ensaios para a identificação dos solos ............................................................................................. 20 
3.1 - Análise granulométrica ............................................................................................................... 20 
3.2 - Índices de consistência ............................................................................................................... 25 
3.2.1 - Determinação dos índices de consistência ........................................................................ 27 
3.2.2 - Estado das argilas ................................................................................................................. 28 
4 - Classificação dos solos ....................................................................................................................... 32 
4.1 - Classificação Unificada ................................................................................................................ 32 
4.1.1 - Solos finos ............................................................................................................................. 33 
4.1.2 - Solos granulares .................................................................................................................... 35 
4.2 - Sistema rodoviários de classificação, AASTHO, HRB e TRB ................................................... 39 
5 - Índices físicos ...................................................................................................................................... 40 
5.1 - Expressões matemáticas dos índices físicos ............................................................................. 41 
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5.2 - Relações entre os índices físicos ................................................................................................ 46 
5.3 - Compacidade das areias ............................................................................................................ 49 
6 - Compactação ...................................................................................................................................... 50 
6.1 - Empolamento .............................................................................................................................. 50 
6.2 - Ensaio de compactação .............................................................................................................. 51 
6.3 - Fatores que afetam a compactação .......................................................................................... 54 
6.4 - Grau de compactação ................................................................................................................. 55 
6.5 - Equipamentos .............................................................................................................................. 56 
7 - Água nos solos.................................................................................................................................... 58 
7.1 - Capilaridade ................................................................................................................................. 58 
7.2 - Permeabilidade ............................................................................................................................ 59 
7.2.1 - Determinação do coeficiente de permeabilidade ............................................................ 61 
7.2.2 - Fatores que influenciam na permeabilidade ..................................................................... 62 
8 - Tensões no solo .................................................................................................................................. 65 
8.1 - Tensões devido ao peso próprio e carregamento ................................................................... 65 
8.2 - Pressão neutra e tensão efetiva ................................................................................................. 67 
8.3 - Resistência dos solos ................................................................................................................... 70 
9 - Compressibilidade e adensamento .................................................................................................. 72 
9.1 - Fatores que influenciam a compressibilidade dos solos ......................................................... 73 
9.2 - Compressão endométrica .......................................................................................................... 74 
10 - Questões Comentadas .................................................................................................................... 76 
 
 
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APRESENTAÇÃO DO CURSO 
Olá, amigos do Estratégia Concursos, tudo bem? 
É com enorme alegria que damos início hoje ao nosso curso regular de Engenharia Civil. O nosso 
curso será focado em questões de concursos. Antes de qualquer coisa, pedimos licença para nos 
apresentar: 
- Dayana Garcia: Tenho mestrado em Engenharia de Materiais e Construção e doutorado em 
Ciência e Engenharia dos Materiais pela Universidade Federal de Minas Gerais UFMG. 
Como você já deve ter percebido, esse curso será elaborado em conjunto com o professor Alexander 
Cavalcanti. 
- Alexander Cavalcanti: É graduado em Engenharia Civil pela Universidade de Brasília (UnB) e 
mestre em Estruturas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Estudou para 
concursos na área de engenharia desde 2011 e, atualmente, após passagens pelo MPOG (Analista 
de Infraestrutura) e pela ALERJ (Analista Legislativo – Engenharia Civil), exerce o cargo de Auditor 
de Controle Externo – Engenharia no Tribunal de Contas dos Municípios do Estado de Goiás 
(TCMGO). 
CRONOGRAMA DE AULAS 
Vejamos a distribuição dasaulas: 
Aulas Professor Assunto Data 
Aula 00 Dayana Materiais de construção 18/12 
Aula 01 Dayana Mecânica dos solos 22/12 
Aula 02 Alexander Fundações e estrutura de contenção 22/12 
Aula 03 Alexander Topografia e terraplenagem 22/12 
Aula 04 Alexander Pavimentação 13/01 
Aula 05 Alexander Análise de estruturas 03/02 
Aula 06 Dayana Concreto armado 13/02 
Aula 07 Dayana Sistemas e técnicas construtivas 02/03 
Aula 08 Dayana Hidrologia e obras hídricas 13/01 
Aula 09 Dayana Instalações hidráulicas 23/01 
Aula 10 Dayana Saúde e segurança do trabalho 23/01 
Aula 11 Dayana Saneamento e meio ambiente 03/02 
Aula 12 Alexander Orçamento. Planejamento. Licitações 24/02 
 
Esta é a nossa proposta! 
As aulas em pdf têm por característica essencial a didática. Isso, contudo, não significa 
superficialidade. Pelo contrário, sempre que necessário e importante os assuntos serão aprofundados. A 
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didática, entretanto, será fundamental para que diante do contingente de disciplinas, do trabalho, dos 
problemas e questões pessoais de cada aluno, possamos extrair o máximo de informações para hora da 
prova. 
Para tanto, o material será permeado de esquemas, gráficos informativos, resumos, figuras, tudo 
com a pretensão de “chamar atenção” para as informações que realmente importam. Com essa estrutura 
e proposta pretendemos conferir segurança e tranquilidade para uma preparação completa, sem 
necessidade de recurso a outros materiais didáticos. 
Finalmente, destaco que um dos instrumentos mais relevantes para o estudo em .PDF é o contato 
direto e pessoal com o Professor. Aluno nosso não vai para a prova com dúvida! Por vezes, ao ler o 
material surgem incompreensões, dúvidas, curiosidades, basta você acessar o computador e escrever no 
nosso fórum de dúvidas. Assim que possível responderemos a todas as dúvidas. É notável a evolução dos 
alunos que levam a sério a metodologia. 
Além disso, teremos videoaulas! Essas aulas destinam-se a complementar a preparação. Quando 
estiver cansado do estudo ativo (leitura e resolução de questões) ou até mesmo para a revisão, 
abordaremos alguns pontos da matéria por intermédio dos vídeos. Com outra didática, você disporá de 
um conteúdo complementar para a sua preparação. Ao contrário do PDF, evidentemente, AS 
VIDEOAULAS NÃO ATENDEM A TODOS OS PONTOS QUE VAMOS ANALISAR NOS PDFS, NOSSOS 
MANUAIS ELETRÔNICOS. Por vezes, haverá aulas com vários vídeos; outras que terão videoaulas 
apenas em parte do conteúdo; e outras, ainda, que não conterão vídeos. Nosso foco é, sempre, o 
estudo ativo! 
 
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1 - CONSIDERAÇÕES INICIAIS 
Você já parou para pensar que praticamente todas as obras de engenharia civil precisam do 
solo? Isso porque as estruturas são apoiadas diretamente sobre o terreno e a sua estabilidade é 
influenciada pelo comportamento do solo. Além disso, esse material está presente em obras rodoviárias, 
estabilização de taludes, barragens de terra, etc. 
O solo é um material e extremamente complexo, pois, cada local é formado por um tipo de solo 
diferente. Ele pode ser utilizado tanto como material de construção como para suporte de estruturas. As 
aplicações do solo como material de construção serão abordadas na nossa aula de obras de terra e 
terraplenagem. Os conceitos do solo como material estrutural e os mecanismos de transferência de cargas 
serão tratados na nossa aula de fundações. Hoje estudaremos o que é o solo, suas propriedades e 
comportamento. 
Assim, na aula de hoje iremos estudar Mecânica dos Solos. 
 Vamos começar? 
Boa aula! 
 
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2 - SOLOS 
O solo pode ser definido como um material heterogêneo constituído por uma mistura complexa 
de compostos inorgânicos (minerais) e matéria orgânica. Ele é formado pela transformação das rochas e 
pode ser escavado com facilidade. Além disso, o solo pode ser utilizado tanto como material de suporte de 
estruturas como um material de construção. 
Vamos iniciar nos estudos com a origem e formação dos solos? 
2.1 - Origem dos solos 
Os solos são formados a partir da decomposição e desintegração de rochas que compõem a 
crosta terrestre. Isso acontece, pois, as rochas são submetidas a condições que modificam suas 
características. Esse processo ocorre pela ação de agentes químicos e/ou físicos e é conhecido como 
intemperismo. 
O intemperismo físico é caracterizado pela desintegração de rochas, formando fragmentos de 
diversos tamanhos. É um processo mecânicos e por causa disso não há mudança nas composições 
químicas e mineralógicas. A desintegração ocorre pela ação de agentes como água, temperatura, 
pressão, crescimento de minerais, vento e organismos vivos. 
Por outro lado, o intemperismo químico é caracterizado pelas modificações da composição 
química e/ou mineralógica das rochas. Esses mecanismos também podem ser conhecidos como 
decomposição e acontecem de maneira mais rápida quando a rocha já foi fragmentada pelo 
intemperismo físico. As principais reações químicas que acontecem são lixiviação, oxidação, hidratação, 
hidrólises, carbonatação, etc. Essas reações podem ocorrer pela ação da água, compostos químicos e 
organismos vivos. 
 
A água participa tanto do intemperismo físico como do químico, porém, a sua forma de 
atuação é diferente em cada caso. No intemperismo físico, a água pode provocar 
desintegração mecânica das rochas por meio do impacto contínuo ou pela ação do 
congelamento em fendas. A penetração de água nas fendas e a solidificação provoca 
expansão volumétrica e isso tende a fraturar a rocha. 
No caso do intemperismo químico, a água participará das reações químicas ou como o 
meio para que essas reações químicas aconteçam. Como exemplo, têm-se as reações de 
hidratação, lixiviação, hidrólise, etc. 
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Os organismos vivos também participam do intemperismo físico e químico. Isso, pois, 
eles podem provocar a desintegração física da rocha, como por exemplo, o crescimento 
de raízes. Além disso, os organismos reagem com o meio e podem liberar substâncias, 
ou até mesmo reagir com as rochas provocando a decomposição química. 
 Devido à importância da ação dos organismos vivos, é comum alguns autores 
considerarem esse processo como intemperismo biológico. Porém, tenha em mente que 
existem apenas o processo químico e físico e a ação biológica estará enquadrada nesses 
dois processos. 
Os fatores que afetam o intemperismo são: composição mineralógica das rochas, clima, 
topografia, organismos e tempo. Esses fatores interagem entre si e geram condições para a formação dos 
mais diversos tipos de solos. 
Cada rocha apresenta uma composição mineralógica distinta e por causa disso, o intemperismo 
acontece de maneira diferente em cada tipo. As rochas ricas em materiais silicosos (quartzo) são mais 
resistentes à decomposição e, por causa disso, elas são modificadas mais facilmente pela ação do 
intemperismo físico. Podemos citar, como exemplo, os solos arenosos, cujas partículas de areia são duras, 
resistentes e formadas principalmente por quartzo. Por outro lado, os minerais feldspáticos se 
decompõem facilmente e formam as argilas (partículas finas). 
O climatambém é um agente muito importante para a formação dos solos. Regiões quentes e com 
alta pluviosidade apresentam maior taxa de intemperismo químico. Além disso, temperaturas mais 
elevadas e condições de boa aeração favorecem a atividade microbiana. Consequentemente, o solo será 
pobre em matéria orgânica. Por outro lado, se o clima for seco e frio, o solo apresentará maior quantidade 
de húmus. Com relação às precipitações pluviométricas, o intemperismo é acelerado por causa da maior 
quantidade de água que participa das reações químicas. Em regiões temperadas o intemperismo físico é 
predominante no inverno, ao passo que, a decomposição é comum no verão. 
A topografia também influencia na alteração das rochas, pois, regula o escoamento e a infiltração 
da água. Terrenos planos apresentam maior infiltração, enquanto o relevo mais íngreme possui maior 
velocidade de escoamento. Assim, o intemperismo químico é observado mais facilmente em regiões 
planas e permeáveis, ao passo que, o físico é favorecido em áreas mais inclinadas. 
Talvez a ação dos organismos vivos seja considerada como um dos principais fatores que 
interferem na formação dos solos. Como exemplo de organismos vivos, podemos citar a ação de vegetais 
e micro-organismos. A presença de matéria orgânica (MO) pode aumentar ou diminuir a acidez do solo, 
provocar alteração da composição química e afetar a permeabilidade. 
Quanto maior o tempo que uma rocha for exposta em condições agressivas, mais pronunciado o 
intemperismo será. Além disso, quanto menor a resistência da rocha às intemperes e quanto mais 
agressivo o meio, maior serão os processos de degradação e a desintegração das rochas. 
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Quanto mais intenso o intemperismo, menores serão as partículas do solo. Por causa 
disso, as argilas são formadas por partículas menores do que as areias. As argilas são 
provenientes do intemperismo químico por meio da decomposição dos feldspatos. Por 
outro lado, as areias são provenientes da desintegração das rochas ricas em quartzo. 
Húmus é a matéria orgânica depositada no solo e proveniente da decomposição de 
plantas e animais. O húmus também é produzido pelo processo digestório das minhocas. 
 
 
 
Intemperismo 
Físico 
Químico 
Desintegração de rochas 
Sem alteração da composição 
química e/ou mineralógica 
Decomposição de rochas 
Processo químico 
Processo físico 
Modificação da composição química 
e/ou mineralógica 
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Vamos praticar? 
Fatores que 
afetam o 
intemperismo 
Composição mineralógica 
Topografia 
Clima 
Minerais silicosos: rochas mais 
resistentes à decomposição. 
Minerais felsdpáticos: rochas mais 
susceptíveis à decomposição. 
Quente e 
úmido 
Intemperismo químico 
maior 
Menor quantidade MO 
Intemperismo físico 
maior 
Maior quantidade MO 
Frio e seco 
Plana 
Íngreme 
Maior infiltração 
Menor velocidade de 
escoamento 
Menor infiltração 
Maior velocidade de 
escoamento 
Intemperismo químico 
Intemperismo físico 
Organismos 
Intemperismo químico 
Intemperismo físico 
Tempo 
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(UFSM - 2016) O solo é um recurso natural, de grande importância nas práticas agropecuárias. Nesse 
sentido, o conhecimento sobre a formação dos solos é importante para a definição do uso do solo e para o 
estabelecimento de práticas de manejo adequadas. Sobre os fatores de formação do solo, analise as 
afirmativas a seguir. 
I O material de origem, o relevo, o clima, os organismos e o tempo são os principais fatores que, 
interagindo entre si, geram condições para a formação dos mais diversos tipos de solo. 
II O clima é um fator muito importante para o processo de desenvolvimento do solo. De maneira geral, 
quanto maior a pluviosidade, maior é a lixiviação de bases, a atividade biológica, o conteúdo de argila, a 
alteração dos minerais e a acidez dos solos, características de solos pouco intemperizados. 
III O fator material de origem é o material do qual o solo se forma, podendo ser de natureza mineral ou 
orgânica, sendo que os solos orgânicos estão geralmente associados a ambientes bem drenados ou muito 
quentes e têm grande prevalência no estado do Rio Grande do Sul. 
Está(ão) correta(s): 
a) apenas I. 
b) apenas II. 
c) apenas III. 
d) apenas I e III. 
e) I, II e III. 
Comentário: 
A afirmativa I está correta, pois, os solos são formados por processos de intemperismo e os principais 
fatores são a composição química e mineralógica das rochas, o clima, relevo, a ação de organismos e o 
tempo. 
A afirmativa II está errada, pois, o clima é um fator importante para a formação dos solos. Além disso, 
quanto maior a pluviosidade, a atividade biológica, a alteração dos minerais, acidez do solo, etc., mais 
intemperizado o solo será. 
A afirmativa III está errada, pois, solos orgânicos estão geralmente associados a ambientes temperados. 
Ambientes quentes e com alta pluviosidade favorecem a atividade biológica dos organismos e 
consequentemente a quantidade de matéria orgânica no solo será menor. Solos ricos em húmus são 
encontrados principalmente em regiões temperadas. 
Assim, a letra A está correta. 
Depois de estudarmos os principais processos responsáveis pela formação dos solos, vamos 
estudar os principais tipos de solos? 
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2.2 - Tipos de solos 
O solo pode ser definido como uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos. O 
intemperismo sempre age nos solos e quanto maior o seu grau, menores serão as partículas. De acordo 
com o processo de formação e composição, os solos podem ser classificados em três tipos: residuais, 
sedimentares e orgânicos. 
2.2.1 - Solos residuais 
Os solos residuais, ou autóctones, como o próprio nome diz, são solos provenientes dos “resíduos” 
da rocha-mãe. Esse tipo de solo permanece no mesmo lugar em que foi formado e apresenta transição 
gradual - de tamanho e de composição - até a superfície. Por exemplo, quanto mais profundo e mais 
próximo da rocha-mãe, menores serão as alterações de composição química e maior será o tamanho dos 
fragmentos de rocha. Por outro lado, a camada superficial do solo é rica em partículas finas e em matéria 
orgânica. 
No caso dos solos residuais, é de extrema importância indicar a rocha-mãe de origem, pois, é a 
partir dela que a composição física do solo será estabelecida. Por exemplo, se a rocha-mãe for granítica, os 
solos serão formados por minerais e fragmentos de minerais dessas rochas (micas, quartzo e feldspato). 
Todos os tipos de rocha formam solos residuais e alguns exemplos estão apresentados na Tabela 2.1. 
Tabela 2.1 - Tipos de rochas e composição do solo1 
Tipo de rocha 
Composição 
mineral 
Tipo de solos Composição 
Basalto Plagioclásio 
pirogênios 
Argiloso Argila 
Quartzito Quartzo Arenoso Quartzo 
Filito Micas (sericita) Argiloso Argila 
Granito Quartzo, feldspato 
e mica 
Areno-argiloso 
(micáceo) 
Quartzo e argila 
(micáceo) 
Calcário Calcita Argiloso Argila 
Para o solo permanecer no mesmo lugar em que foi formado, é necessário que o tempo de 
remoção das partículas por agentes externos seja menor do que a taxa de decomposição. Caso contrário, 
as partículasserão transportadas para outros lugares, e nesse caso, teremos a formação dos solos 
sedimentares. 
2.2.2 - Solos sedimentares 
Os solos sedimentares (alóctones), ou solos transportados, são formados pelo transporte de seus 
constituintes. Eles são mais heterogêneos e apresentam estrutura mais complexa dos que os solos 
residuais. Isso acontece por causa dos diferentes agentes transportadores e da distância de transporte das 
 
1 Chiossi, N. J. (1979); Geologia Aplicada à Engenharia 
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partículas. De acordo com o agente de transporte, os solos sedimentares podem ser classificados em 
coluvioares, aluvionares, eólicos e glaciais. 
Os solos aluvionares são formados pelo carregamento de seus constituintes pela ação da água. 
Note que, correntes mais fortes carregam detritos de vários tamanhos, desde blocos até micropartículas 
de argila. À medida que a velocidade da água diminui, esses detritos vão se depositando gradativamente, 
iniciando pelas partículas maiores, depois pedregulhos, areias e por fim as argilas. 
Os solos coluvionares são resultantes do carregamento de partículas por ação da gravidade e são 
comuns em escavações ou encostas. Nesse caso, os compostos são “rolados” pelo talude e possuem a 
mesma composição das rochas das partes mais elevadas. Esse tipo de solo é pouco consolidado e 
apresenta alta permeabilidade. 
Os solos sedimentares eólicos possuem o vento como agente transportador. Devido ao atrito entre 
as partículas durante a etapa de transportes, estas adquirem formato arredondado. Além disso, esses 
solos geralmente apresentam uniformidade no tamanho dos grãos, pois o vento seleciona as partículas 
que serão transportadas (dunas). Por fim, os solos glaciais são formados pelo transporte de seus 
constituintes pela ação das correntes de gelo. 
 
Os solos residuais são formados a partir de apenas uma rocha-mãe, pois eles 
permanecem no menos local de origem. Por causa disso, eles possuem características 
semelhantes ao longo do seu perfil de subsolo. 
Por outro lado, os solos sedimentares são compostos por sedimentos provenientes de 
vários lugares e assim são formados por minerais de várias rochas-mãe. 
Vamos praticar? 
 
(Prefeitura de Jaru/RO, 2019) O solo coluvionar é formado pela deposição de partículas que foram 
transportadas pela ação do (a): 
 
a) homem; 
b) geleira; 
c) água; 
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d) vento; 
e) gravidade; 
Comentário: 
A letra A está errada, pois, o solo coluvionar é um tipo de solo sedimentar formado pela deposição de 
partículas que foram transportadas pela ação da gravidade e não pela ação do homem. 
A letra B está errada, pois, o solo glacial é o solo formado pela deposição de partículas transportada pela 
ação das geleiras. 
A letra C está errada, pois, o solo aluvionar é formado pela deposição das partículas transportadas pela 
ação da água. 
A letra D está errada, pois, o solo eólico é formado pela deposição das partículas transportadas pela ação 
dos ventos. 
A letra E está correta, pois, o solo coluvionar é formado pela deposição das partículas transportadas pela 
ação da gravidade. 
2.2.3 - Solos orgânicos 
Os solos orgânicos são formados por sedimentos de rochas com matéria orgânica (planta e 
animal) ou pela transformação carbonífera de materiais. Todos os solos orgânicos apresentam teor de 
matéria orgânica maior do que 20% e por causa disso exibem coloração escura. As turfas são solos 
orgânicos compostos prioritariamente de vegetação e depósitos não consolidados e possuem teor de 
matéria orgânica maior do que 75%. 
Os solos orgânicos são caracterizados pela sua estrutura fibrosa e pode possuir restos de plantas e 
animais. A parte de decomposição da matéria orgânica (húmus) impregna as partículas de areia fina e 
argila. São solos muito compressíveis e de alta permeabilidade, além de possuírem baixa capacidade de 
suporte. A resistência ao cisalhamento desses solos aumenta à medida que o processo de consolidação 
vai acontecendo. No entanto, o aumento da decomposição de matéria orgânica e umidade podem 
diminuir a resistência do solo. 
 
Relembrando: A anisotropia é a variação de propriedades físicas ou mecânicas em 
diferentes direções. Os solos orgânicos são anisotrópicos, pois, apresentam elevado teor 
de fibras. Nesse caso, as propriedades são dependentes da forma e da orientação das 
fibras. 
Os solos compressíveis apresentam baixa resistência ao cisalhamento. 
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A permeabilidade está relacionada com o escoamento de água no solo. 
 
2.3 - Física dos solos 
O solo é formado por partículas sólidas e isso não é novidade nenhuma. Porém, você já parou para 
pensar que ele também é formado por água e ar? As partículas do solo são granulares e apresentam 
morfologias distintas. Por causa disso, há uma grande quantidade de vazios que serão preenchidos por 
água ou por ar. Essas três fases - sólida, líquida e gasosa - são as responsáveis pelo comportamento do 
solo. 
2.3.1 - Partículas sólidas 
As partículas sólidas são formadas por minerais e matéria orgânica. A fração grossa - areia e 
pedregulho - é composta principalmente por minerais silicosos, pois, estes apresentam alta resistência ao 
intemperismo químico. Por outro lado, as argilas correspondem à fração fina e podem ser classificadas em 
três grandes grupos: caulinitas, ilitas e montmorilonitas. 
Os grãos do solo podem ser classificados de acordo com a forma e tamanho. Com relação à forma, 
as partículas podem ser arredondadas, lamelares, fibrilares e angulares. As partículas arredondadas 
apresentam formato esférico por causa do desgaste natural. Não sei se você já observou, mas em rios é 
comum encontrarmos "pedrinhas" arredondadas, os seixos rolados. 
Residuais 
Sedimentares 
Orgânicos 
Solos 
Aluvionares 
(água) 
Coluvionares 
(gravidade) 
Eólicos (ventos) 
Glaciais (geleiras) 
Permanecem no mesmo lugar em que 
são formados 
Transportados 
Matéria orgânica > 20% 
Matéria orgânica > 75% Turfa 
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Os grãos lamelares são comuns nas argilas e possuem formato de lâminas ou escamas. Eles 
apresentam uma dimensão bem menor do que as outras duas dimensões. O formato lamelar é 
responsável por várias propriedades das argilas, como a compressibilidade e a plasticidade. As partículas 
fibrilares são comuns em solos orgânicos e são caracterizadas por possuírem comprimento bem maior do 
que a largura e a espessura. Por fim, os grãos angulares apresentam "pontas", são irregulares e 
encontradas principalmente em algumas areias. 
 
Plasticidade é uma característica muito interessante observada nas argilas. Corresponde 
a capacidade do solo em ser moldado, porém, não é observada variação do volume. 
Os solos são formados por partículas de diversos tamanhos. A fração fina é constituída por 
partículas inferiores a 0,075 mm, ou seja, é composta por argila e silte. As argilas possuem dimensões 
inferiores a 0,002 mm (2,0 µm). Por causa do tamanho muito pequeno, elas exibem um comportamento 
distinto (plasticidade). Os siltes possuem diâmetro variando entre 0,002 mm até 0,060 mm e não 
apresentam plasticidade.A fração grossa do solo é constituída pelas areias, pedregulhos e fragmentos de rochas. As areias 
possuem diâmetro variando entre 0,060 mm a 2,0 mm, ao passo que os pedregulhos são maiores. De 
maneira esquematizada, as partículas do solo podem ser classificadas em: 
Tabela 2.2 - Classificação das partículas do solo conforme o tamanho do diâmetro equivalente2 
Fração do solo Limites definidos pela ABNT 
Matacão 200 mm – 1 m 
Pedra 60 mm – 200 mm 
Pedregulho 2,0 mm – 60 mm 
Areia grossa 0,6 mm – 2 mm 
Areia média 0,2 mm – 0,6 mm 
Areia fina 0,06 mm – 0,2 mm 
Silte 0,002 mm – 0,06 mm 
Argila < 0,002 mm 
 
2 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 6502. Rochas e solos. Rio de Janeiro: ABNT, 1995. 
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Esse tamanho de referência adotado para a classificação das partículas é o diâmetro 
equivalente. Note que, as partículas de um solo, grosso ou fino, não são esféricas, mas se 
usa sempre a expressão diâmetro equivalente da partícula, quando se faz referência ao 
seu tamanho. No caso dos materiais grossos, o diâmetro equivalente corresponde ao 
diâmetro da menor esfera que circunscreve a partícula. 
A textura dos solos está relacionada com o tamanho das partículas. Observe que, nesse 
caso a textura é um sinônimo de granulometria. 
Por outro lado, a estrutura do solo é a forma como as partículas dos solos estão 
organizadas. 
Quanto menor as partículas, maior a área superficial específica do solo. 
 
(Pref. Sobral/CE, 2018) Os solos, em sua fase sólida, contêm partículas de diferentes tamanhos em 
proporções as mais variadas. A determinação do tamanho das partículas e suas respectivas porcentagens 
de ocorrência permitem obter a função distribuição de partículas do solo, denominada distribuição 
granulométrica. As partículas de um solo, grosso ou fino, não são esféricas, mas se usa sempre a expressão 
diâmetro equivalente da partícula, quando se faz referência ao seu tamanho. Para os materiais granulares 
ou fração grossa do solo, o diâmetro equivalente será igual ao diâmetro da menor esfera que circunscreve 
a partícula, enquanto para a fração fina, este diâmetro é o calculado através da lei de Stokes. Assinale a 
opção que apresenta corretamente a classificação do tipo de solo com o respectivo diâmetro de sua 
partícula. 
 
A) areia fina — 0,03 mm; 
B) argila — 0,06 mm; 
C) silte — 0,004 mm; 
D) areia grossa — 0,3 mm. 
Comentário: 
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A letra A está errada, pois, a areia fina apresentam partículas com diâmetro efetivo de 0,06 mm a 
2,0 mm. As partículas com tamanho de 0,03 mm são os siltes. 
A letra B está errada, pois, a argila apresenta tamanho inferior a 0,002 mm. 
A letra C está correta, pois, os siltes apresentam tamanho de partículas entre 0,002 mm e 0,06 mm. 
A letra D está errada, pois, a areia grossa apresenta tamanho de partículas de 0,6 mm a 2,0 mm. 
2.3.2 - Água 
 A água presente no solo pode ser classificada em água livre, higroscópica, capilar, adsorvida e de 
constituição. Vamos estudar a diferença entre elas? 
 A água livre corresponde ao excesso de água nos solos e preenche todos os vazios. Ela pode ser 
eliminada na temperatura ambiente pela simples secagem ao ar livre. Por outro lado, a água higroscópica 
envolve os grãos e ocupa os espaços vazios do solo. Esse tipo de água só pode ser retirado em estufas e 
com temperatura acima de 100°C. 
 A água capilar se encontra presente nos vazios capilares do solo. A água adsorvida (adesão) 
forma uma película fina ligada às paredes dos grãos. Isso acontece por causa de cargas elétricas 
desbalanceadas presentes na superfície dos argilominerais. Esse tipo de água só pode ser retirado em 
temperaturas altíssimas. Por fim, a água de constituição é aquela presente na composição química e não 
pode ser removida sem o comprometimento da estrutura química do solo. 
 
As definições de águas higroscópica e livre são muito parecidas. Tenha em mente que, a 
água livre acontece no solo saturado, ou seja, abaixo do lençol freático. Quando o solo é 
retirado dessa condição de saturação ele irá perder água até atingir a umidade de 
equilíbrio com o meio, e essa é a água higroscópica. 
 Um vazio capilar é definido como um vazio com dimensões muito pequenas. 
Consequentemente, por causa da tensão superficial, os líquidos conseguem subir por 
esses espaços. 
 
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Solo 
Partículas 
sólidas 
Água 
Forma 
Livre 
Higroscópica 
Tamanho 
Arredondada 
Lamelar 
Fibrilar 
Angulada 
Argila 
Silte 
Areia 
Pedregulho 
Pedra 
Matacão 
Fina 
Média 
Grossa
s 
Capilar 
Adsorvida 
Constituição 
Ar 
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(ITEP/RN, 2018) O solo é um material constituído por um conjunto de partículas sólidas, deixando entre si 
vazios que poderão estar parcial ou totalmente preenchidos pela água. Diante dos diferentes estados em 
que a água pode se apresentar nos solos, há um estado que é aquele no qual ela ainda se encontra em um 
solo, mesmo quando este está seco ao ar livre, o que corresponde à: 
 
a) água de constituição. 
b) água adsorvida. 
c) água livre. 
d) água higroscópica. 
e) água capilar. 
Comentário: 
Essa é uma questão de pegadinha e muita interpretação. 
A letra A está errada, pois, a água de constituição está presente na fórmula química. Ela faz parte das 
partículas do solo e não pode ser removida sem causar danos. 
 A letra B está errada, pois, a água adsorvida só pode ser removida em temperaturas altíssimas. Essa 
questão se refere a água presente nos espaços vazios do solo. A água adsorvida não ocupa os vazios do 
solo, porém está fortemente aderida às paredes dos grãos. 
A letra C está errada, pois, a água livre acontece apenas no solo saturado. Quando um solo saturado é 
seco ao ar, a água livre será evaporada. 
A letra D está correta, pois, a água encontrada no solo seco ao ar e que ocupa os vazios do é a água 
higroscópica. 
A letra E está errada, pois, a água capilar é o tipo de água que sobe no solo por meio dos vazios capilares. 
 
 
 
 
 
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3 - ENSAIOS PARA A IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS 
Talvez, um dos principais parâmetros utilizado para diferenciar os solos é o tamanho das partículas. 
Isso, pois, eles são formados por partículas de diversos tamanhos e em proporções variadas (distribuição 
granulométrica). As argilas apresentam comportamento distinto em relação aos outros tipos de solo e, 
por causa disso, também são utilizados os índices de consistência para a sua classificação. 
Agora, vamos estudar o ensaio de granulometria? 
3.1 - Análise granulométrica 
A distribuição granulométrica permite identificar as dimensões das partículas do solo e suas 
respectivas proporções. A distribuição granulométrica da fração grossa do solo - areia, pedregulhos e 
fragmentos maiores de rochas - é determinada por meio do ensaio de peneiramento. Por outro lado, 
como é praticamenteinviável peneirar o solo bem fininho, a distribuição granulométrica da fração fina - 
silte e argila - é obtida com a técnica de sedimentação3. 
 
As mesmas definições utilizadas para expressar as frações granulométricas também 
podem ser utilizadas para classificar os solos. Assim, um solo argiloso apresenta 
comportamento de uma argila, ao passo que, um solo arenoso apresenta 
comportamento de uma areia. Tome cuidado com isso, não é apenas o tamanho das 
partículas do solo que o define como arenoso ou argiloso. Veremos isso mais em detalhe 
na seção de Classificação dos Solos. 
Lembre-se que a argila e o silte também podem ser expressos em micrometro. Nesse 
caso, 1000 µm equivale a 1 mm. Assim, a argila pode ser representada por partículas 
inferiores a 2 µm, ao passo que o silte apresenta partículas entre 2 µm - 60 µm. 
Fique esperto na hora da prova para não cair em pegadinhas. 
A forma de conversão das unidades é a seguinte: 
 
3 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 7186. Solo - Análise granulométrica. Rio de Janeiro: 
ABNT, 2016. 
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Para a determinação do diâmetro equivalente da parcela fina dos solos (silte e areia), 
utiliza-se a técnica de segmentação baseada na lei de Stokes. Essa lei está relacionada 
com a velocidade de queda de partículas esféricas em um líquido com viscosidade µ. Não 
entraremos muito em detalhe sobre a sedimentação, pois, geralmente esse assunto não 
é cobrado a fundo nos concursos. 
 Para o ensaio de peneiramento, é necessário que o solo passe através de uma série de peneiras 
acopladas de maneira ordenada (peneira mais grossa para a mais fina). A menor peneira utilizada é a de 
#200 (abertura de 0,075 mm). Para a obtenção de resultados corretos, o solo não pode apresentar 
partículas aglomeradas e nem torrões. Assim, primeiramente, o material será destorroado e a amostra 
será seca (105ºc) até a constância de massa. 
 A porcentagem retida corresponde à porcentagem de solo que ficou retida em cada peneira e para 
a sua determinação, basta dividir a massa que ficou retida pela massa total da amostra. O oposto é 
observado para a porcentagem passante, cujo valor é estipulado como a porcentagem que passou em 
cada peneira. Com esses dados em mãos, é possível plotar a curva granulométrica (porcentagem em 
massa do material em função do tamanho das partículas em escala logarítmica). As curvas 
granulométricas permitem identificar as texturas dos solos e um exemplo está apresentado na Figura 3.1. 
 
Figura 3.1 - Exemplo de curva granulométrica e tamanho dos grãos 
100
0 
1000 
mm cm m µm 
10 100 
10 100 
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Com a curva granulométrica é possível determinar a granulação do solo e nesse caso, quanto mais 
à direita à curva estiver, mais grosso o material será. Além disso, o solo pode apresentar granulometria 
contínua, descontínua e uniforme (Figura 3.2) A curva A apresenta formato de "S" alongado, 
caracterizando um solo com partículas de vários tamanhos (solo bem graduado). Por outro lado, o solo B 
apresenta um patamar e isso indica a ausência de determinadas faixas de tamanho (granulometria 
descontínua observada em solos mal graduados). Por fim, a curva C apresenta uma região vertical, 
mostrando que o solo é composto praticamente por uma faixa específica de tamanho (solo uniforme). 
 
Figura 3.2 - Curvas granulométricas contínua (A), descontínua (B) e uniforme (C) 
 Além da análise dos gráficos, a textura do solo pode ser determinada por meio de expressões 
matemáticas. Para os solos granulares, teremos os parâmetros como o coeficiente de não uniformidade e 
o coeficiente de curvatura. 
O coeficiente de não uniformidade (CNU) é utilizado para determinar o grau de uniformidade de 
um solo e corresponde à relação entre o D60 e o diâmetro efetivo (D10) (Equação 3.1). Os valores de D60 e 
D10 são obtidos diretamente na curva granulométrica e correspondem ao diâmetro com 60% e 10% de 
massa passante. Quando o CNU é menor do que 5, o solo é considerado uniforme; CU entre 5 e 15 é 
característico de solos bem uniforme, e por fim CNU maior do que 15 é característicos de solos sem 
uniformidade. 
𝐶𝑁𝑈 =
𝐷60
𝐷10
 
Equação 3.1 
 Outro parâmetro que pode ser obtido é o coeficiente de curvatura (CC), utilizado para determinar 
se um solo é bem graduado ou não. Um material é considerado bem graduado quando o CC está entre 1 e 
3. Valores de CC menores do que 1 correspondem a solos descontínuos. Um solo mal graduado apresenta 
todas as partículas com praticamente o mesmo tamanho e por causa disso apresenta valor de CC maior do 
que 3. Para o cálculo do CC, são utilizados o diâmetro efetivo o D60 e o D30 (Equação 3.2). 
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𝐶𝐶 =
𝐷30
2
𝐷60𝑥𝐷10
 
Equação 3.2 
 
Não confunda uniformidade do solo com a graduação. A uniformidade é maior quando 
as partículas apresentam praticamente o mesmo tamanho. Assim, quando menor a 
uniformidade do solo, maior será o valor de CNU. 
Por outro lado, a definição de um solo bem graduado ou não está relacionada com a 
distribuição dos tamanhos de partículas. Um solo bem graduado é formado por 
partículas de diferentes tamanhos, cujos espaços vazios (deixados pelas partículas 
maiores) serão preenchidos pelas partículas menores. 
É comum o coeficiente de não uniformidade receber o termo de coeficiente de 
uniformidade (CU). A fórmula e o conceito são os mesmos, muda-se apenas a 
nomenclatura. 
 
 
Análise granulométrica 
Fração grossa Fração fina 
Peneiramento Sedimentação 
Curva granulométrica 
Contínua Descontínua Uniforme 
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(IF-RR, 2015) A figura abaixo mostra a curva granulométrica de um solo. Assinale a alternativa que 
contém aproximadamente os valores do diâmetro efetivo e do coeficiente de uniformidade do solo, 
respectivamente: 
 
a) 0,09 e 3,5; 
b) 0,08 e 4,0; 
c) 0,09 e 4,6; 
d) 0,09 e 4,9; 
e) 0,06 e 5,0 
 
Comentário: 
O diâmetro efetivo corresponde ao diâmetro em que 10% das partículas apresentam tamanho inferior a 
esse valor. Para a sua determinação basta traçar uma reta horizontal na porcentagem passante em 10%. 
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Assim, o diâmetro efeito (D10) é de 0,09 mm. 
Lembre que o coeficiente de uniformidade e o coeficiente de não uniformidade são o mesmo termo. 
Para calcular o coeficiente de uniformidade, utilizaremos a Equação 3.2: 
𝐶𝑈 =
𝐷60
𝐷10
 
Onde: 
D60 = 0,41 
D10 = 0,09 
 
𝐶𝑈 =
0,41
0,09
 CU ~ 4,6 
Assim, o (D10) é de 0,09 mm e o CU é aproximadamente 4,6. A letra C está correta. 
 
3.2 - Índices de consistência 
Os solos que apresentam uma granulometria muito fina não podem ser caracterizados apenas pela 
curva granulométrica. Isso, pois, as propriedades desse tipo de solo dependem também do teor de 
umidade. A plasticidade é uma propriedade muito importante dos solos argilosos e corresponde à 
capacidade de um solo em serdeformado com aplicação de uma carga e manter essa deformação quando 
a carga é retirada. Em outras palavras, a plasticidade é a capacidade do solo em ser moldado sem 
apresentar variações volumétricas. Note que essa propriedade acontece apenas com certos limites de 
umidade. 
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Os solos argilosos apresentam um comportamento interessante com a variação do teor de 
umidade. Tenho certeza você já presenciou esse comportamento. Quando o solo argiloso está com 
excesso de água, este se comportará como um líquido denso e viscoso. À medida que a água vai 
evaporando, temos a formação de uma lama e esta não se comportará mais como um líquido. O barro 
poderá ser modelado com as mãos se o teor de umidade abaixar mais um pouco. Por fim, quando o solo 
seca, poderemos ver que este se retrai por causa da formação de trincas na superfície. 
Assim, à medida que o solo perde umidade, ele apresentará mudança de estado. O teor umidade 
em que a lama perde a capacidade de fluir - igual a um líquido - é conhecido como limite de liquidez (LL). 
A partir desse ponto é possível modelar a argila, porém esse estado plástico estará presente apenas até 
um teor de umidade específico, conhecido como limite de plasticidade (LP). O estado plástico 
corresponde ao intervalo de umidade entre o LL e o LP e é conhecido como índice de plasticidade (IP). Os 
índices LL e LP são conhecidos com índices de consistência ou de Atterberg. 
Se o teor de umidade continuar diminuindo, o solo se comportará como um sólido a partir da 
umidade correspondente ao limite de contração (LC). Tenha em mente que, no estado sólido, o solo não 
apresentará mais mudanças de volume por causa da secagem. 
 
A umidade do solo é a relação percentual entre o peso de água pelo peso do solo seco. 
 Note que, a palavra estado é utilizada para designar o comportamento do solo. 
 
T
eo
r 
d
e 
u
m
id
ad
e 
Líquido 
Plástico 
Semissólido 
Sólido 
LL 
LP 
LC 
IP 
Estado do solo 
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(Pref. Marilândia/ES, 2016) “É normalmente definida como uma propriedade do solo, que consiste na 
maior ou menor capacidade de ser moldado, sob certas condições de umidade, sem variação do volume. 
Trata‐se de uma das mais importantes propriedades dos solos.” A descrição anterior trata‐se de: 
 
a) plasticidade; 
b) limite de liquidez; 
c) limite de contração; 
d) índice de plasticidade; 
Comentário: 
A letra A está correta, pois, a plasticidade de um solo é uma propriedade muito importante da fração fina 
e está relacionada com a facilidade do solo em ser moldado. Contudo, essa capacidade só acontece em 
teores de umidade específicos. 
A letra B está errada, pois, o limite de liquidez corresponde ao teor de umidade em que o solo não se 
comporta mais como um líquido denso. 
A letra C está errada, pois, o limite de contração corresponde ao teor de umidade no qual o solo não 
apresente mais variação de volume por causa da perda de água. 
A letra D está errada, pois, o índice de plasticidade é a diferença entre os limites de liquidez e de 
plasticidade (IP = LL – LP). 
 
 
3.2.1 - Determinação dos índices de consistência 
O limite de liquidez é determinado por meio do equipamento de Casagrande. Esse equipamento 
é dotado por uma concha que será preenchida com solo e esse solo será riscado com um cinzel. O limite de 
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liquidez é definido com a umidade necessária para que a ranhura do solo se feche após 25 golpes. Nesse 
caso, diversas tentativas são realizadas em amostras com diferentes teores de umidade4. 
O limite de plasticidade corresponde ao menor teor de umidade que permite a moldagem de um 
rolinho de 3 mm de diâmetro e 10 cm de comprimento em uma placa de vidro. Note que nesse caso, a 
amostra não pode se romper e nem se fraturar. A transição do estado plástico para o semissólido acontece 
de maneira gradual, por causa disso, o ensaio deve ser realizado com vários teores de umidade5. 
O índice de plasticidade corresponde à diferença entre o limite de plasticidade e o limite de 
liquidez (Equação 3.3). Esse índice é um parâmetro importante dos solos argilosos, pois ele determina a 
faixa em que um solo se mantem plástico. Assim, quanto maior o valor de IP, mais plástico o solo será. No 
caso das areias, esse valor é bem pequeno e pode até mesmo ser nulo. 
IP = LL – LP Equação 3.3 
 
O LP é aumenta com pequenas quantidades de matéria orgânica, porém nada acontece 
com o limite de liquidez. Assim, o índice de plasticidade é maior em solos com matéria 
orgânica. Note que, quanto maior o IP, mais compressível o solo será. 
De acordo com o IP, os solos podem ser classificados em fracamente plásticos (1 < IP < 
7), medianamente plásticos (7 < IP < 15) e altamente plásticos (IP > 15) 
O limite de contração não é muito determinado na prática. 
3.2.2 - Estado das argilas 
Vamos imaginar que você tem uma amostra de areia e uma de argila em cada mão. Você pode 
observar que a areia se desmancha e cai facilmente, porém, isso não acontece com a argila. Isso está 
relacionado com a consistência das argilas e esta pode ser determinada facilmente por um simples ensaio 
de compressão. Esse ensaio consiste em aplicar uma carga até o rompimento do corpo de provas, 
geralmente cilíndrico. A tensão (também conhecida como resistência à compressão) é a razão entre a 
carga aplicada pela área da seção transversal do corpo de provas. De acordo com a resistência, a 
consistência das argilas pode ser expressa como: 
 
4 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 6459: Solo - Determinação do limite de liquidez. Rio 
de Janeiro: ABNT, 2016. 
5 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 7180: Solo — Determinação do limite de plasticidade. 
Rio de Janeiro: ABNT, 2016. 
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Tabela 3.1 - Consistência das argilas de acordo com a resistência à compressão6 
Consistência Resistência (kPa) 
Muito mole < 25 
Mole 25 a 50 
Média 50 a 100 
Rija 100 a 200 
Muito rija 200 a 400 
Dura > 400 
De acordo com o índice de consistência, as argilas podem ser classificadas em muito moles, 
moles, médias, rijas e duras. As argilas moles, médias e duras se encontram no estado plástico; as argilas 
muito moles se situam no estado líquido; e as argilas duras no estado semissólido. Essa classificação pode 
ser determinada por meio da Equação 3.4 e conforme Tabela 3.27. 
𝐼𝐶 =
𝐿𝐿 − ℎ
𝐿𝐿 − 𝐿𝑃
 
Equação 3.4 
Onde: 
IC - índice de consistência 
LL - limite de liquidez 
LP - limite de plasticidade 
h - umidade 
Tabela 3.2 - Consistência das argilas de acordo com o índice de consistência 
Consistência IC 
Muito mole 0 
Mole < 0,5 
Média 0,5 a 0,75 
Rija 0,75 a 1,0 
Dura > 1,0 
A resistência dos solos argilosos depende do índice de vazios e do arranjo das partículas. É 
interessante que, algumas argilas apresentam redução da resistência à compressão até mesmo quando o 
índice de vazios diminui. Esse fenômeno interessante é o amolgamento que consiste na redução de 
resistência por causa da destruição da estrutura do solo. Isso pode ser representado pela sensitividadedas argilas (S) e é expresso como a razão entre a resistência no estado indeformado (σind) pela resistência 
no estado amolgado (σamol) (Equação 3.5). Note que, quanto maior a sensitividade da argila, maior será a 
redução da resistência do solo, por causa da modificação da estrutura. Na Tabela 3.3 está apresentada a 
classificação das argilas de acordo com a sua sensitividade. 
 
6 Pinto, C. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas, 3ª edição. São Paulo. Ed. Oficina de Texto: 2006. 
7 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 6502. Rochas e solos. Rio de Janeiro: ABNT, 1995. 
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30 
 
 𝑆 =
𝜎𝑖𝑛𝑑
𝜎𝑎𝑚𝑜𝑙
 Equação 3.5 
 
Tabela 3.3 - Classificação das argilas de acordo com a sensitividade8 
Classificação Sensitividade 
Insensitiva 1 
Baixa sensibilidade 1 a 2 
Média sensibilidade 2 a 4 
Sensitiva 4 a 8 
Ultrassensitiva > 8 
 
 
(IF-PR, 2015) O limite de consistência ou limites de ATTEBERG permite classificar o solo quanto a 
consistência e a plasticidade utilizando os índices de consistência e índice de plasticidade, 
respectivamente. Um solo argiloso que possui um limite de liquidez de 32% e o limite de plasticidade de 
21%, sendo a umidade natural igual a 22%. É possível dizer que esse solo se classifica em: 
 
a) Consistência dura e fracamente plástico. 
b) Consistência rija e mediamente plástico. 
c) Consistência dura e altamente plástico. 
d) Consistência mole e fracamente plástico. 
e) Consistência média e altamente plástico. 
Comentário: 
Primeiramente, vamos retirar os dados da questão. 
LL = 32% 
LP = 21% 
h = 22% 
Para determinar a consistência dos solos, precisamos determinar o índice de consistência. 
 
8 Pinto, C. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas, 3ª edição. São Paulo. Ed. Oficina de Texto: 2006. 
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31 
 
𝐼𝐶 =
𝐿𝐿 − ℎ
𝐿𝐿 − 𝐿𝑃
 ∴ 𝐼𝐶 =
32 − 22
32 − 21
 ∴ 𝑰𝑪 = 𝟎, 𝟗𝟎 
 
Como o IC está no intervalo entre 0,75 e 1,0, a argila apresenta consistência rija. 
 
Para determinarmos a plasticidade, precisamos calcular o índice de plasticidade. 
𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 ∴ 𝐼𝑃 = 32 − 21 ∴ 𝑰𝑷 = 𝟏𝟏 
 
Como o IP está no intervalo entre 7 e 15, a argila é medianamente plástica. 
Assim, o solo apresenta consistência rija e é mediamente plástico. A letra B está correta. 
 
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32 
 
4 - CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
Os solos apresentam vários tipos de composição, morfologia e comportamento. Por causa disso, 
foi criado o sistema de classificação que visa agrupá-los de acordo com algumas propriedades e 
comportamentos específicos. A classificação de acordo com a origem já foi abordada na seção 2. 
Geralmente, os sistemas de classificação mais comuns aplicado na engenharia civil são o sistema unificado 
de classificação e o sistema rodoviário. Vamos começar? 
4.1 - Classificação Unificada 
A classificação unificada leva em consideração a distribuição granulométrica e os solos podem 
ser classificados em três grandes grupos: solos grossos, finos e as turfas. Os solos grossos - pedregulho e 
areia - apresentam teor de finos inferior a 50% em massa. Por outro lado, os solos finos - silte, argila e 
orgânicos - apresentam teor de finos superior a 50%. Lembre-se que, o teor de finos corresponde ao 
material passante na peneira # 200 (0,075 mm). As turfas são solos orgânicos com elevado teor de 
matéria orgânica e são muito compressíveis. 
Esse sistema utiliza um conjunto de duas letras para identificar os solos. A primeira letra 
corresponde ao tipo principal de solo, ao passo que a outras corresponde aos dados complementares. Os 
principais tipos de solo e os dados complementares estão apresentados na Tabela 4.1. 
Tabela 4.1 - Terminologia do sistema unificado 
Tipo principal Dados complementares 
G Pedregulho W Bem graduado 
S Areia P Mal graduado 
M Silte H Alta compressibilidade 
C Argila L Baixa compressibilidade 
O Orgânico Pt Turfa 
 
 (UFSM, 2017) O Sistema de Classificação Unificado é amplamente utilizado para a seleção preliminar de 
jazidas de solos. 
Considerando a nomenclatura padronizada deste sistema de classificação, associe a nomenclatura dos 
solos apresentados na coluna à esquerda às siglas apresentadas na coluna à direita. 
(1) Areia bem graduada ( ) SW 
(2) Argila com alta compressibilidade ( ) CH 
(3) Pedregulho mal graduado ( ) GP 
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33 
 
(4) Turfas 
 
A sequência correta é 
a) 2-3-4. 
b) 3-4-1. 
c) 1-2-4. 
d) 1-2-3. 
e) 3-1-2. 
Comentário: 
Pelo sistema unificado, os solos são classificados em 5 tipos principais de solo e de acordo com as 
características secundárias. Assim, os solos são: pedregulho (G), areia (S), silte (M), argila (c) e orgânico 
(O). As características secundárias são: bem graduado (W), mal graduado (P), alta compressibilidade (H), 
baixa compressibilidade (L) e as turfas (Pt). 
Assim: 
A letra SW corresponde ao solo areia bem graduada (1); 
A letra CH corresponde ao solo argila com alta compressibilidade (2); 
A letra GP corresponde ao solo pedregulho mal graduado (3). 
A sequência correta é 1 -2 - 3, ou seja, letra D. 
4.1.1 - Solos finos 
Os solos com granulação fina são aqueles que apresentam teor de finos superior a 50%. Porém, 
diferentemente dos solos granulares em que a fração granulométrica é utilizada para a classificação, aqui, 
é considerado também o comportamento do solo. Nesse caso, são empregados os índices de 
consistência e a carta de Casagrande. 
 A carta de Casagrande ou carta de plasticidade é um gráfico composto por linhas que classificam 
os solos (Figura 4.1). A linha A é formada pela reta [IP = 0,73(LL - 20)] e todos os pontos acima desta linha 
classificam os solos como argilosos. Por outro lado, os solos orgânicos ou siltosos apresentam pontos 
abaixo da linha A. A diferença entre o silte e os solos orgânicos está na coloração mais escura dos solos 
orgânicos9. 
 Quanto maior o Limite de Liquidez, mais compressível o solo será. Por causa disso, a característica 
secundária dos solos finos é determinada de acordo com a linha B. Os solos de alta compressibilidade (H) 
são aqueles que apresentam LL superior a 50%. O inverso é observado nos solos com baixa 
compressibilidade (L). Quando os dados estão muito próximos das linhas A ou B ou com IP sobre a faixa 
das duas linhas horizontais (IP de 4 a 7) iremos utilizar duas classificações intermediárias, como CH-CL. 
 
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Figura 4.1 - Carta de Casagrande para a classificação dos solos finos10 
 
Vamos classificar os solos de granulação fina a seguir: 
Solo A: LL (70%) E IP (50%) 
Solo B: LL (70%) E IP (20%) 
Solo C: LL (42%) E IP (8%) 
Solo D: LL (35%) E IP (40%) 
Solo F: LL (52%) E IP (10%) 
A primeira coisa que iremos fazer é localizar os pontos na carta de Casagrande.
 
 
10 Pinto, C. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas, 3ª edição. São Paulo. Ed. Oficina de Texto: 2006. 
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Com isso, podemos classificar os tipos de solo. 
Solo A: CH (argila com alta compressibilidade) 
Solo B: MH ou OH (silte ou solo orgânico com alta compressibilidade) 
Solo C: ML ou OL (silte ou solo orgânico com baixa compressibilidade) 
Solo D: CL (argila com baixa compressibilidade) 
Note que os solos EF estão muito próximos da linha A ou B, por isso, eles terão definição 
dupla. 
Solo E: ML-MH ou OL-OH 
Como vimos antes, os solos abaixo da linha A podem ser orgânicos ou siltosos. Esses 
solos são diferenciados pela coloração escura nos solos orgânicos 
4.1.2 - Solos granulares 
Como vimos, os solos granulares apresentam teor de finos inferior a 50%. Porém, como 
saberemos se um solo é um pedregulho ou uma areia? Nesse caso, a classificação é feita de acordo com a 
fração granulométrica predominante. Assim, um solo com 20% de finos, 35% de pedregulho e 45% de 
areia será classificado como uma areia (S). 
Como já determinamos o tipo de solo, agora basta identificar os dados complementares. Para isso, 
são consideradas três condições: 
 % finos < 5%; 
 5% < % finos < 12%; 
 % finos > 12%. 
Quando o solo apresenta pouco teor de finos, ou seja, inferior a 5%, ele poderá ser classificado em 
bem graduado ou mal graduado. Para isso, utilizaremos o coeficiente de não uniformidade (CNU) e o 
coeficiente de curvatura (CC). O pedregulho bem graduado apresenta CU maior do que 4 e a areia bem 
graduada apresenta CU maior do que 6. Além disso, em ambos os casos o CC deve estar entre 1 e 3, caso 
contrário o material será mal graduado. 
 
Relembrando que o termo bem graduado está relacionado com os solos que apresenta 
grãos de vários tamanhos. Consequentemente, esses solos apresentam desempenho 
melhor, uma vez que são mais resistentes. Isso acontece, pois, os espaços vazios 
deixando pelos grãos maiores serão preenchidos pelos grãos menores, criando um fator 
de empacotamento mais eficiente. 
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Os coeficientes de não uniformidade e de curvatura são calculados pelas seguintes 
fórmulas: 
𝐶𝑈 =
𝐷60
𝐷10
 
𝐶𝐶 =
𝐷30
2
𝐷60𝑥𝐷10
 
 
Quando o solo apresentar teor de finos entre 5% e 12%, será utilizado um nome duplo para 
classificar o solo. O primeiro nome corresponde a fração grossa do solo (GW, GP, SW e SP) e o segundo 
nome descreve a fração fina. Como exemplo, tem-se GW-GC que corresponde ao pedregulho bem 
graduado com argila. Se a porcentagem de finos for superior a 12%, o mais recomendado é considerar o 
comportamento dos finos, ao invés dos dados granulométricos. Para isso, utilizam-se as considerações da 
carta de Casagrande. 
 
 
Solo 
% finos < 50% 
% finos > 50% 
Solo granular 
Solo fino 
Solo 
fino 
LL > 50 
Abaixo da linha A 
MH 
OH 
Acima da linha A CH 
LL < 50 
Abaixo da linha A 
ML 
OL 
Acima da linha A CL 
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Vamos fazer um exercício para auxiliar no entendimento da classificação dos solos finos? 
 
Solo 
granular 
%G > %S 
%finos < 5% 
 CU < 4 
 CC< 1 ou CC> 3 
 
CU > 4 
 1< CC < 3 
 
GW 
GP 
5%< %finos <12% 
 
Nome duplo: 
1° solo grosso 
2º fração fina 
 
Ex: 
GW-GM 
 
%finos > 12% 
 
Utiliza-se a carta de 
plasticidade 
 
GM 
GC 
%S > %G 
%finos < 5% 
 CU < 6 
 CC< 1 ou CC> 3 
 
CU > 6 
 1< CC < 3 
 
SW 
5%< %finos <12% 
 
Nome duplo: 
1° solo grosso 
2º fração fina 
 
Ex: 
SP-SC 
 
%finos > 12% 
 
Utiliza-se a carta de 
plasticidade 
 
SM 
SC 
SP 
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(COPASA, 2018) Quando a fração fina do solo é predominante, ele será classificado como silte (M), argila 
(C) ou solo orgânico (O), não em função da porcentagem das frações granulométricas silte ou argila, pois o 
que determina o comportamento argiloso do solo não é só o teor de argila, mas também a sua atividade. 
 
 
 
Considerando a carta de Casagrande acima e as características dos solos de fração fina, assinale a 
afirmativa VERDADEIRA. 
a) Os solos orgânicos distinguem-se dos siltes pelo seu aspecto visual, pois apresenta uma coloração 
escura típica (marrom-escuro, cinza-escuro ou preto). 
b) Uma característica complementar dos solos finos é a sua incompressibilidade. 
c) O sistema não considera a classificação de turfa, que são solos muito orgânicos, nos quais a presença de 
fibras vegetais em decomposição parcial é preponderante. 
d) Quando os índices indicam uma posição muito próxima às linhas A ou B (ou sobre as faixas horizontais 
de IP de 4 a 7) é considerado um caso especial e adota-se uma ou outra classificação. 
Comentário: 
A letra A está correta, pois, os solos abaixo da linha A podem ser tanto orgânicos como siltosos. A 
diferença entre eles está na coloração mais escura observada nos solos orgânicos. 
A letra B está errada, pois, os solos finos são muito compressíveis. O que é considerado como 
incompressível nos solos é a água. 
A letra C está errada, pois, o sistema unificado de classificação considera as turfas como um tipo de solo, 
composto por grande quantidade de matéria orgânica e muito compressível. Além disso, pelo sistema 
unificado de classificação, as turfas são definidas pela letra Pt. 
A letra D está errada, pois, quando os índices estão muito próximos das linhas A ou B (ou sobre as faixas 
horizontais de IP de 4 a 7), os solos com granulação fina recebem nomes duplos. Contudo, ainda é 
utilizado o sistema unificado de classificação. 
 
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4.2 - Sistema rodoviários de classificação, AASTHO, HRB e TRB 
Esse sistema de classificação é muito utilizado em obras rodoviárias e ele também utiliza a 
distribuição granulométrica e os índices de consistência. Esse sistema apresenta sete grupos principais. Os 
solos granulares apresentam porcentagem de finos inferior a 35% e são os solos A-1, A-2 e A-3. Os solos 
finos (% finos > 35%) são agrupados em A-4, A-5, A-6 e A-7. A classificação dos solos está apresentada na 
Tabela 4.2. 
Tabela 4.2 - Classificação dos solos pelo sistema rodoviário11 
 
 
 
11 Pinto, C. S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas, 3ª edição. São Paulo. Ed. Oficina de Texto: 2006. 
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40 
 
5 - ÍNDICES FÍSICOS 
Vamos começar o nosso estudo sobre os índices físicos do solo. Essa parte é um pouquinho difícil 
por causa da grande quantidade de fórmulas matemáticas e conceitos. Contudo, você perceberá que a 
aplicação dessas fórmulas não é tão complicada quanto parece. Vamos começar? 
Como vimos antes, o solo é composto por um conjunto de partículas sólidas que deixam espaços 
vazios entre si e esses espaços serão preenchidos por água ou ar. Assim, o solo é formado por três fases 
distintas: sólida (partículas minerais que formam uma estrutura porosa), líquida (água) e gasosa (ar). 
O volume total (VT) de um solo é formado pela soma dos volumes dos sólidos (Vs), da água (Va) e 
do ar (Var). Observe que, o volume de vazios (VV) corresponde aos volumes de água e de ar juntos. O 
mesmo pensamento pode ser aplicado em relação ao peso. Assim, o peso total (PT) é formado pela soma 
dos pesos das partículas sólidas (Ps) mais o peso dos vazios (PV = Pa + Par). Porém, o peso do ar é muito 
pequeno e, por isso, ele é desconsiderado nos cálculos. 
A quantidade de partículas sólidas em um determinado solo é sempre a mesma, contudo, a 
quantidade de água ou ar pode variar. Por exemplo, a água pode ser evaporada e com isso a quantidade 
de vazios ocupados pelo ar se torna maior. Por outro lado, a compressão do solo pode reduzir o volume de 
vazios pela expulsão do ar. O solo também pode ter todos os seus vazios preenchidos por água e nesse 
caso o solo é dito como saturado. 
 
Em algumas literaturas é comum a utilização da letra "w" para designar água ao invés da 
letra "a". Nesse caso, a letra w vem da palavra water. 
(Va) = (Vw) 
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Esquematizando:
 
5.1 - Expressões matemáticas dos índices físicos 
O comportamento de um solo está relacionado com a quantidade das três fases e os índices físicos 
são utilizados para determinar as condições físicas em que o solo se encontra. Os índices físicos são 
definidos como as relações que correlacionam massa e volume das três fases. 
A umidade (h) é a relação percentual entre o peso de água (Pa) pelo peso de sólidos (Ps) em uma 
mesma unidade de volume (Equação 5.1). Para conseguir determinar a massa de água, basta pegar uma 
amostra de solo, pesá-la e secá-la. O peso da água é a diferença entre o peso do solo antes da secagem 
pelo peso do solo seco. 
ℎ (%) =
𝑃𝑎
𝑃𝑠 
𝑥100 Equação 5.1 
 
A umidade também pode ser determinada em campo por meio de um ensaio conhecido 
como Speedy. Nesse ensaio o teor de umidade é determinado pela variação de pressão 
em um recipiente hermeticamente fechado. A pressão interna é gerada pelo contato do 
carbureto de cálcio com o solo, formando gás acetileno. 
Sólidos 
 
Água 
 
Ar 
 
Vs Va Var 
VV 
VT 
Ps Pa Par 
PT 
O peso do ar é desconsiderado 
por ser muito pequeno 
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42 
 
Você nunca encontrará um solo totalmente seco na natureza. Essa condição só é possível 
em laboratório. 
Geralmente, o teor de umidade dos solos varia entre 10% a 40%, mas existem argilas no 
México com teor de umidade acima de 400%. 
O peso específico aparente do solo natural (γn) - ou apenas peso específico do solo - é a relação 
entre o peso total pelo volume total (Equação 5.2). Nesse caso, estão sendo considerados o peso da água e 
o volume de vazios. Observe que para o cálculo do γn a umidade é diferente de 0%, pois, se consideramos 
o solo seco, teremos o peso específico aparente seco (γd) - ou apenas peso específico seco - 
(Equação 5.3). Por outro lado, se o solo estiver saturado, teremos o peso específico saturado (γsat) 
(Equação 5.4). 
𝛾𝑛 =
𝑃𝑇
𝑉𝑇 
𝑥100 
 
Equação 5.2 
𝛾𝑑 =
𝑃𝑆
𝑉𝑇 
𝑥100 
 
Equação 5.3 
𝛾𝑠𝑎𝑡 =
𝑃𝑆𝑎𝑡
𝑉𝑇 
𝑥100 
Equação 5.4 
 
O método do Frasco de Areia é utilizado para a determinação da massa específica 
aparente do solo in situ e permite avaliar o grau de compactação obtido em campo. Este 
método permite identificar o volume de solo utilizado. Para isso, é utilizado um frasco de 
areia com densidade conhecida. A areia será depositada no local de retirada do solo e 
com isso é possível calcular o seu volume. 
O peso específico aparente natural varia entre 17 kN/m³ e 21 kN/m³, exceto para as 
argilas moles (14 kN/m³). 
O peso específico aparente seco varia entre 13 kN/m³ a 19 kN/m³, exceto para as argilas 
moles (4 kN/m³). 
Estamos utilizando o termo peso específico, mas podemos utilizar também a massa 
específica. A massa específica é a razão entre massa pelo volume, ao passo que o peso 
específico é a razão entre peso pelo volume. 
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43 
 
Para converter massa específica em peso específico, basta multiplicá-la pela aceleração 
da gravidade (9,81 m/s²). 
No laboratório, são determinadas apenas as massas específicas. 
As unidades usuais são g/cm³ ou kg/m³ para a massa específica; e kN/m³ para o peso 
específico. 
O peso específico real ou peso específico dos sólidos (γs) é a relação entre o peso seco pelo 
volume das partículas sólidas (Equação 5.5). Nesse caso, não é considerado o peso da água e nem o 
volume de vazios. É o maior valor de peso específico que um solo pode ter. Porém o γs varia muito pouco 
de um solo para outro e geralmente apresenta valor variando entre 24 kN/m³ a 30 kN/m³. 
𝛾𝑠 =
𝑃𝑆
𝑉𝑠 
𝑥100 
Equação 5.5 
 
O peso específico real não pode ser utilizado como um parâmetro para diferenciar os 
solos, uma vez que os seus valores são próximos. 
Contudo, geralmente as areias e argila lateríticas apresentam peso específico real de 
26,5 kN/m³. Tenha em mente que, quanto maior o teor de matéria orgânica menor será o 
valor de γs. Por outro lado, os maiores valores são obtidos para solos ricos em óxido de 
ferro. 
O peso específico da água (γa) é a relação entre o peso de água pelo volume de água 
(Equação 5.6). Esse valor apresenta pequena variação com a temperatura e geralmente é adotado como 
10 kN/m³. Quando o solo estiver submerso, o empuxo da água deve ser levando em consideração. Assim, o 
peso específico do solo submerso (γsub) é a diferença entre o peso específico do solo saturado e o peso 
específico da água (Equação 5.7). 
𝛾𝑎 =
𝑃𝑎
𝑉𝑎 
𝑥100 
Equação 5.6 
 
𝛾𝑠𝑢𝑏 = 𝛾𝑠𝑎𝑡 − 𝛾𝑎 Equação 5.7 
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(Prefeitura de Cuitegi - PB, 2019) Os dados a seguir referem-se à determinação do peso específico de 
campo por meio do método do frasco de areia após execução de um aterro: 
 
- Massa específica seca da areia: 1300 kg/m³. 
- Massa necessária para encher cone: 0,550 kg. 
- Massa do frasco + cone + areia (antes do preenchimento do furo): 7,60 kg. 
- Massa do frasco + cone + areia (após o preenchimento do furo): 4,80 kg. 
- Massa do solo úmido retirado do furo: 3,00 kg. 
- Teor de umidade do solo úmido: 10%. 
- Aceleração da gravidade: 9,81 m/s². 
 
Qual o peso específico seco máximo desse aterro? 
a) 19 kN/m³. 
b) 15,5 kN/m³. 
c) 16,5 kN/m³. 
d) 17 kN/m³. 
e) 13 kN/m³. 
 
Comentário: 
Queremos determina o peso específico seco máximo do aterro e esse peso específico é o aparente seco. 
Assim, primeiramente, precisamos determinar