Aula 2 - ClassificaçãoSolos_v2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA – DECIV
LABORATÓRIO DE PAVIMENTAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA – DECIV
LABORATÓRIO DE PAVIMENTAÇÃO
Classificação de Solos
Prof. Lélio Brito, PhD
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incluí-lo em um determinado grupo composto por solos
de características e propriedades geotécnicas similares.
Classificar um solo é ...
Objetivo principal ...
sob o ponto de vista de engenharia → estimar seu
provável comportamento ou ao menos orientar o
programa de investigação necessário.
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Na Mecânica dos Solos procura-se criar um sistema de
classificação que, de fato, permita o agrupamento de
solos dotados de características similares tanto do ponto
de vista genético como do comportamento.
A grande variedade de sistemas de classificação existente
procura quase sempre, em bases mais ou menos
arbitrárias, encontrar um princípio qualificador universal
que possibilite agrupar a grande variedade de solos
existentes em classes.
2
Sob aspecto mais prático: necessidade de haver várias
classificações, que possam atender mais especificamente
aos vários campos da Geotecnia, ou seja, um sistema de
classificação que atenda aos interesses da área de
rodovias pode não atender com a mesma eficiência à área
de fundações.
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FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
• pela origem: solos residuais e solos transportados
(aluviais, coluviais...)
• pela sua evolução pedogenética: classificação
pedológica dos solos
• por características peculiares
• pelo tipo e comportamento das partículas constituintes:
sistemas de classificação dos solos baseados em
propriedades-índices (granulometria e plasticidade) →
mais empregados em engenharia
2
Engenharia Civil:
Objetivando-se uma otimização do uso dos solos, as
classificações podem ser divididas em genéticas e
geotécnicas.
Genética: pedológica e geológica
Classificações essencialmente 
científicas, preocupando-se com 
a origem e evolução dos solos.
Geotécnicas
Sistema Unificado de Classificação 
de Solos (U.S.C.S. – Unified Soil
Classification System) e a 
classificação para meio rodoviário 
HRB (Highway Research Board)
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1. Classificação Pedológica
2. Classificação Geológica
3. Classificação Granulométrica
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board –
HRB
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) ou
Unified System Classification Soil (USCS) ou
Classificação Unificada de Casagrande
2
Pedologia é o estudo do desenvolvimento do solo próximo à superfície. O
perfil do solo geralmente mostra uma sequência de camadas (chamadas de
horizontes) que se estende de 1,5 m a 3,0 m abaixo da superfície. As
propriedades destes horizontes refletem nos materiais que lhe deram origem
e afeta fatores ambientais tais como clima, inclinação do talude, e a
vegetação sobre o processo de formação.
Este sistema classifica os solos de acordo com as características dos
horizontes sucessivos. As características usadas para classificação incluem
cor, textura, espessura dos horizontes, etc. Aos solos são designados nomes
especiais, frequentemente os nomes da localidade onde tais perfis do solo
foram primeiramente identificados (ex. arenitos de Butucatu).
1. Classificação Pedológica
Perfis semelhantes encontrados
subsequentemente em outros locais
são designados pelo mesmo nome.
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1. Classificação Pedológica
Após a intemperização da 
rocha, o solo começa a 
sofrer transformações e a 
se organizar em 
horizontes, de aspectos e 
condições diferentes e 
aproximadamente 
paralelos à superfície do 
terreno. 
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1. Classificação Pedológica
O perfil de um solo bem 
desenvolvido possui 
quatro horizontes, que 
poderão ser subdivididos 
e são convencionalmente 
identificados pelas letras 
O, A, B, C, e R
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Horizonte O
• Matéria vegetal cobrindo a parte superficial do solo
mineral;
• Pequena espessura;
• Presente apenas em locais com muita vegetação;
• Sem valor para a engenharia, quer como material de
construção ou de suporte;
• Deve sempre ser removido mesmo em obras de
pequeno porte.
1. Classificação Pedológica
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Horizonte A
• Solo mineral mais próximo da superfície;
• Principal característica, matéria orgânica em
decomposição;
• Fonte de sólidos carreados pela água para os horizontes
inferiores;
• Muito poroso;
• Alta compressibilidade;
• Não deve ser aproveitado como material de construção
nem como elemento de suporte, mesmo de pequenas
obras.
1. Classificação Pedológica
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Horizontes B e C
• Zona de transição para a rocha;
• Não afetado pelos agentes de alteração (Biológicos,
Físicos e Químicos) dos horizontes superiores;
• Mantém características próximas da sua origem
geológica;
• Usado tanto como empréstimo ou fundação.
Abaixo do Horizonte C:
• Rocha, algumas vezes indicada pela letra R.
1. Classificação Pedológica
2
Os mapas e os dados pedológicos tem sido usados para
orientar o emprego das camadas superficiais (horizontes A
e B) no estado natural. No entanto, as camadas mais
profundas (horizonte C e subjacentes) de natureza
transportada ou residual, muitas vezes não trazem
informações suficientes.
1. Classificação Pedológica
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1. Classificação Pedológica
Desenvolvidos para o 
uso na agricultura: 
classificação de 
acordo com o grau de 
desenvolvimento do 
horizonte B. Porém se 
tem uma boa 
estimativa dos tipos 
de solo ou material 
consolidado 
(informam também a 
geologia local).
2
Os mapas geológicos existentes no Brasil são
essencialmente do bedrock (pedologicamente, abaixo do
Horizonte C) – muitas camadas de solos residuais ou
transportados não consta nos mapas.
2. Classificação Geológica
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Baseada tão somente na distribuição granulométrica dos
solos. Os solos são classificados pela fração
granulométrica dominante e subdominante: argila
arenosa, areia siltosa, silte argiloso, ...
Exemplos:
• Escalas granulométricas (AASHTO, ABNT, ASTM, ...)
• Sistema trilinear de classificação textural
3. Classificação Granulométrica
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• Sistema trilinear de classificação textural
Um diagrama trilinear (ou triangular) permite a
classificação textural dos solos considerando as
porcentagens das frações de areia, silte e argila obtidos
dos ensaios granulométricos.
Empregado na classificação de solos em engenharia
rodoviária e em Pedologia.
3. Classificação Granulométrica
Exemplos: 
Diagrama trilinear textural do Bureau of Public Roads – EUA; 
Diagrama textural empregado em levantamentos de solos 
no Brasil (Lemos e Santos, 1982).
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Diagrama trilinear textural do Bureau of Public Roads
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Empregado na engenharia rodoviária em todo o mundo,
proposto pelo Bureau of Public Roads e revisto pelo HRB
(1945). Normatizado pela AASHTO M145 (1973).
Classifica os solos em 8 grupos:
• solos granulares (%passa No.200 ≤ 35%): A-1, A-2 e A-3
• solos finos (%passa No.200 > 35%): A-4, A-5, A-6 e A-7
• solos altamente orgânicos: A-8
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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SOLO A-1: mistura bem graduada de fragmentos de pedra
e pedregulho, areia grossa, areia média, areia fina com ou
sem material fino, não plástico ou fracamente plástico;
▪ SOLO A-1a: predomínio de fragmentos de pedra ou
pedregulho com ou sem material fino bem graduado (
50% passa No.10,  30% passa No.40 e  15% passa
No.200, IP  6);
▪ SOLO A-1b: predomínio de areia grossa a média, com
ou sem material fino bem graduado ( 50% passa
No.40 e  25% passa No.200, IP  6);
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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SOLO A-3: areias finas de praia ou de deserto, sem
material siltoso ou argiloso ou com muito pequena
quantidade de silte não plástico, e areia fina fluvial mal
graduada com pouca areia grossa e pedregulho ( 51%
passa No.40 e  10% passa No.200, NP);
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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SOLO A-2: solos granulares variados, com graduação irregular e
pouco material fino que não se enquadram nas classes A-1 e A-
3 pela maior % passa No.40 e/ou plasticidade;
▪ SOLO A-2-4 e A-2-5: materiais granulares cuja fração passa
No.40 apresenta características dos solos A-4 (A-2-4) e A-5
(A-2-5). Inclui pedregulhos com % silte e IP acima dos limites
para solo A-1 e areia fina com % silte e NP acima dos limites
para solo A-3;
▪ SOLO A-2-6 e A-2-7: semelhantes aos solos A-2-4 e A-2-5,
exceto que a fração passa No.40 apresenta argila plástica,
tendo características dos solos A-6 (A-2-6) e A-7 (A-2-7);
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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SOLO A-4: solos siltosos não plásticos ou moderadamente
plásticos, com % passa No.200 > 35%;
SOLO A-5: solos semelhantes ao A-4, com material
diatomáceo ou micáceo, podendo ser altamente elástico
(alto valor de LL);
SOLO A-6: solos argilosos com % passa No.200 > 35%,
podendo incluir misturas argilo-arenosas com até 64% de
areia e pedregulho, sujeitos a grandes variações
volumétricas;
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SOLO A-7: semelhantes aos solos A-6, porém mais
elásticos, com alto LL e com grandes variações
volumétricas;
▪ SOLO A-7-5: solos com moderado IP em relação ao LL
▪ SOLO A-7-6: solos com alto IP em relação ao LL
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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Como usar o quadro?
Aplicar os dados de ensaio da
esquerda para direita. Pelo processo
de eliminação, o primeiro grupo da
esquerda no qual os dados de
ensaios se encaixam correspondem à
classificação correta.
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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Em termos genéricos, as propriedades de um solo são influenciadas
pela:
▪ quantidade e característica do material granular;
▪ quantidade da fração silte+argila (LL e IP)
Comparando-se 2 solos:
➢ quando se tem a mesma quantidade de material granular,
podemos determinar o melhor (ou pior) pela análise do LL e IP.
➢ quando temos os mesmos LL e IP podemos diferenciar o melhor
da porcentagem que passa na peneira No.200.
Porém, quando as quantidades de material granular, LL e IP 
são diferentes, como determinar o melhor ou pior solo ?
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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Solução: Índice de Grupo – IG
Ponderação dos efeitos da quantidade de silte+argila e da qualidade
do solo ligante através dos valores do LL e IP. Empregado no sistema
da HRB, corresponde a um número inteiro que varia de 0 (solo ótimo
quanto a capacidade de suporte) a 20 (solo péssimo quanto a
capacidade de suporte). O IG é indicado entre parênteses
completando a classificação.
d.b.,c.a.,a.,IG 010005020 ++=
a = %passa No.200 – 35% (a = 0 a 40)
b = %passa No.200 – 15% (b = 0 a 40)
c = LL – 40% (c = 0 a 20)
d = IP – 10% (d = 0 a 20)
No. 
inteiros e 
positivos
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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Valores de CBR de solos classificados pela HRB
4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
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4. Sistema de Classificação da Highway Research Board - HRB
A4 ~ A7A1 ~ A3
Materiais Granulares
≤ 35% passa na peneira 200
Materiais silto-argilosos
> 35% passa na peneira 200
Usa-se LL e IP para separar materiais 
siltosos de argilosos
Usa-se LL e IP para separar materiais 
siltosos de argilosos (apenas no grupo A2)
0,075 mm
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Derivada do sistema de classificação elaborado por A.
Casagrande (1948), inicialmente denominado Sistema de
Classificação de Aeroportos → adaptado pelo Bureau of
Reclamation e U.S. Corps of Engineers (1953) → emprego
generalizado.
➢ Normatizado pela ASTM D2487 (1983).
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) ou
Unified System Classification Soil (USCS) ou
Classificação Unificada de Casagrande
2
• Para a fração grossa, foram mantidas as características
granulométricas como os parâmetros mais
representativos para a sua classificação.
• Para a fração fina usa-se os limites de consistência pela
importância destes parâmetros face ao tamanho das
partículas nas propriedades.
• Pela primeira vez os solos orgânicos foram
considerados como um grupo de características e
comportamento próprio e diferente dos outros dois.
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
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A estrutura do sistema apresenta uma distribuição dos
solos em três divisões (grossos, finos e altamente
orgânicos), mantendo-se o número e o símbolo dos
grupos, porém, associando-se a cada um deles um único
nome, exceto para argilas e siltes orgânicos.
1) SOLOS GROSSOS: > 50% retido No.200
2) SOLOS FINOS:  50% retido No.200
3) TURFAS: solos altamente orgânicos, fibrosos, de 
baixa densidade e extremamente compressíveis 
→ PT (“peat”)
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
2
Subgrupos:
a) pedregulhos (G)
b) areias (S)
c) siltes inorgânicos e areias finas (M)
d) argilas inorgânicas (C)
e) siltes orgânicos e argilas (O).
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
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Grupo 1: Solos grossos
PEDREGULHOS: G (“gravel”): > 50% retido No.4
AREIAS: S (“sand”): ≤ 50% retido No.4
➢ Com pouco ou sem finos (< 5%) – Cu e Cc
• Bem graduados - W (“well graded”): GW, SW
• Mal graduados - P (“poor graded”): GP, SP
➢ Com finos (> 12%) – gráfico de plasticidade de Casagrande
• Argiloso - C (“clay”): GC, SC
• Siltoso – M (palavra sueca “mo”): GM, SM
➢ Entre 5 e 12% de finos: símbolo duplo. Exemplo: GW-GM
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
2
Grupo 2: Solos finos
ARGILAS: C (“clay”): acima da linha A no gráfico de
plasticidade
SILTES: M (“mo”): abaixo da linha A no gráfico de
plasticidade
SOLOS ORGÂNICOS: O (“organic”) : abaixo da linha A, cor e
odor característicos e limites do solo seco em estufa
▪ baixa compressibilidade (LL < 50%) – L (“low”): CL, ML, OL
▪ alta compressibilidade (LL > 50%) – H (“high”): CH, MH, OH
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
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5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
CC <1: a curva tende a ser descontínua, há falta 
de grãos com um certo diâmetro;
CC >3: a curva tende a ser muito uniforme na 
parte central;
(1< CC <3): curva suave
Bem graduado (W):
Para pedregulho (G): Cu > 4 e 1 < Cc < 3;
Para areia (S): Cu > 6 e 1 < Cc < 3.
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5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
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Linha A:
▪ Acima: argila inorgânica (CL, CH)
▪ Abaixo: siltes inorgânicos e argilas orgânicas (ML, MH, OL, OH)
Linha B:
▪ À direita: alta compressibilidade (MH, CH)
▪ À esquerda: baixa compressibilidade (ML, CL)
5. Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) 
( )20LL.73,0IP −=
%50LL =
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Propriedades inferidas a partir da classificação SUCS
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Os sistemas de classificação tradicionais foram desenvolvidos
com base na experiência acumulada com solos de clima
temperado → limitações e incompatibilidades quando aplicadas
a solos tropicais e subtropicais:
• elevada dispersão de resultados de ensaios referentes às 
propriedades-índices (limites de consistência e 
granulometria);
• materiais finos com comportamento diferenciado, mesmo 
apresentando limites de consistência aproximados;
• ocorrência de solos argilosos tanto acima como abaixo da 
linha A do gráfico de plasticidade;
• diferenças quanto às propriedades inferidas e o 
comportamento geotécnico real (resistência, 
compressibilidade e propriedades hidráulicas).
Limitações dos sistemas de classificação convencionais
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