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MECÂNICA DOS SOLOS I Conceitos introdutórios

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Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica
Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais
(Setor de Geotecnia)
MECÂNICA DOS SOLOS I
Conceitos introdutórios
Autores: Sandro Lemos Machado e Miriam de Fátima C. Machado
Revisada em 17/01/2014
1
MECÂNICA DOS SOLOS I
Conceitos introdutórios
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO AO CURSO. 4
1.1 Importância do estudo dos solos 4
1.2 A mecânica dos solos, a geotecnia e disciplinas relacionadas. 4
1.3 Aplicações de campo da mecânica dos solos. 5
1.4 Desenvolvimento do curso. 5
2. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS. 6
2.1 Conceituação de solo e de rocha. 6
2.2 Intemperismo. 6
2.3 Ciclo rocha - solo. 8
2.4 Classificação do solo quanto a origem e formação. 11
3. TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS. 20
3.1 Tamanho e forma das partículas. 20
3.2 Identificação táctil visual dos solos. 21
3.3 Análise granulométrica. 23
3.4 Designação segundo NBR 6502. 26
3.5 Estrutura dos solos. 27
3.6 Composição química e mineralógica 28
4. FASES SÓLIDA - ÁGUA - AR. 31
4.1 Fase sólida. 31
4.2 Fase gasosa. 31
4.3 Fase líqüida. 31
5. LIMITES DE CONSISTÊNCIA. 32
5.1 Noções básicas 32
5.2 Estados de consistência. 32
5.3 Determinação dos limites de consistência. 33
5.4 Índices de consistência 36
5.5 Alguns conceitos importantes. 36
6. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS. 39
6.1 Classificação segundo o Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS). 40
6.2 Classificação segundo a AASHTO. 45
6.3 Classificação Geotécnica segundo a MCT 50
7. ÍNDICES FÍSICOS. 56
7.1 Introdução. 56
7.2 Relações entre volumes. 56
7.3 Relação entre pesos e volumes - pesos específicos ou entre massas e volumes - massa 
específica. 56
7.4 Diagrama de fases. 58
7.5 Utilização do diagrama de fases para a determinação das relações entre os diversos 
índices físicos. 59
7.6 Densidade relativa 59
2
7.7 Ensaios necessários para determinação dos índices físicos. 60
7.8 Valores típicos. 61
8. DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES NO SOLO 63
8.1 Introdução. 63
8.2 Tensões em uma massa de solo. 63
8.3 Cálculo das tensões geostáticas. 65
8.4 Acréscimos de tensões devido à cargas aplicadas. 67
9. COMPACTAÇÃO. 84
9.1 Introdução 84
9.2 O emprego da compactação 84
9.3 Diferenças entre compactação e adensamento. 84
9.4 Ensaio de compactação 85
9.5 Curva de compactação. 85
9.6 Energia de compactação. 87
9.7 Influência da compactação na estrutura dos solos. 88
9.8 Influência do tipo de solo na curva de compactação 89
9.9 Escolha do valor de umidade para compactação em campo 89
9.10 Equipamentos de campo 90
9.11 Controle da compactação. 93
9.12 Índice de suporte Califórnia (CBR). 96
10. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO. 100
10.1 Introdução. 100
10.2 Métodos de prospecção geotécnica. 101
3
NOTA DOS AUTORES
– Este trabalho foi desenvolvido apoiando-se na estruturação e ordenação de tópicos
já existentes no Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais (DCTM),
relativos à disciplina Mecânica dos Solos. Desta forma, a ordenação dos capítulos
do trabalho e a sua lógica de apresentação devem muito ao material desenvolvido
pelos professores deste Departamento, antes do ingresso do professor Sandro
Lemos Machado à UFBA, o que se deu em 1997.
– Vale ressaltar também que o capítulo de origem e formação dos solos, cujo
conteúdo é apresentado no volume 1 deste trabalho, tem a sua fundamentação no
material elaborado, com uma enorme base de conhecimento regional, pelos
professores do DCTM e pelo aluno Maurício de Jesus Valadão, apresentado em um
volume de notas de aulas , de grande valor didático e certamente referência
bibliográfica obrigatória para os alunos que cursam a disciplina Mecânica dos
Solos.
4
1. INTRODUÇÃO AO CURSO
1.1. Importância do estudo dos solos
Quase todas as obras de engenharia têm, de alguma forma, de transmitir as cargas
sobre elas impostas ao solo. Mesmo as embarcações, ainda durante o seu período de
construção, transmitem ao solo as cargas devidas ao seu peso próprio. Além disto, em algumas
obras, o solo é utilizado como o próprio material de construção, assim como o concreto e o
aço são utilizados na construção de pontes e edifícios. São exemplos de obras que utilizam o
solo como material de construção os aterros rodoviários, as bases para pavimentos de
aeroportos e as barragens de terra, estas últimas podendo ser citadas como pertencentes a uma
categoria de obra de engenharia a qual é capaz de concentrar, em um só local, uma enorme
quantidade de recursos, exigindo para a sua boa construção uma gigantesca equipe de
trabalho, calcada principalmente na interdisciplinariedade de seus componentes. O estudo do
comportamento do solo frente às solicitações a ele impostas por estas obras é portanto de
fundamental importância. Pode-se dizer que, de todas as obras de engenharia, aquelas
relacionadas ao ramo do conhecimento humano definido como geotecnia (do qual a mecânica
do solos faz parte), são responsáveis pela maior parte dos prejuízos causados à humanidade,
sejam eles de natureza econômica ou mesmo a perda de vidas humanas. No Brasil, por
exemplo, devido ao seu clima tropical e ao crescimento desordenado das metrópoles, um sem
número de eventos como os deslizamentos de encostas ocorrem, provocando enormes
prejuízos e ceifando a vida de centenas de pessoas a cada ano. Vê-se daqui a grande
importância do engenheiro geotécnico no acompanhamento destas obras de engenharia,
evitando por vezes a ocorrência de desastres catastróficos.
1.2. A mecânica dos solos, a geotecnia e disciplinas relacionadas.
Por ser o solo um material natural, cujo processo de formação não depende de forma
direta da intervenção humana, o seu estudo e o entendimento de seu comportamento depende
de uma série de conceitos desenvolvidos em ramos afins de conhecimento. A mecânica dos
solos é o estudo do comportamento de engenharia do solo quando este é usado ou como
material de construção ou como material de fundação. Ela é uma disciplina relativamente
jovem da engenharia civil, somente sistematizada e aceita como ciência em 1925, após trabalho
publicado por Terzaghi (Terzaghi, 1925), que é conhecido, com todos os méritos, como o pai
da mecânica dos solos. Um entendimento dos princípios da mecânica dos sólidos é essencial
para o estudo da mecânica dos solos. O conhecimento e aplicação de princípios de outras
matérias básicas como física e química são também úteis no entendimento desta disciplina. Por
ser um material de origem natural, o processo de formação do solo, o qual é estudado pela
geologia, irá influenciar em muito no seu comportamento. O solo, como veremos adiante, é um
material trifásico, composto basicamente de ar, água e partículas sólidas. A parte fluida do solo
(ar e água) pode se apresentar em repouso ou pode se movimentar pelos seus vazios mediante
a existência de determinadas forças. O movimento da fase fluida do solo é estudado com base
em conceitos desenvolvidos pela mecânica dos fluidos. Pode-se citar ainda algumas disciplinas,
como a física dos solos, ministrada em cursos de agronomia, como de grande importância no
estudo de uma mecânica dos solos mais avançada, denominada de mecânica dos solos não
saturados. Além disto, o estudo e o desenvolvimento da mecânica dos solos são fortemente
amparados em bases experimentais, a partir de ensaios de campo e laboratório.
A aplicação dos princípios da mecânica dos solos para o projeto e construção de
fundações é denominada de "engenharia de fundações". A engenharia geotécnica (ou
geotecnia) pode ser considerada como a junção da mecânica dos solos, da engenharia de
fundações, da mecânica das rochas, da geologia de engenharia e mais recentemente da
geotecnia ambiental, que trata de problemas como transporte de contaminantes pelo solo,
5
avaliação de locais impactados, proposição de medidas de remediação para áreas impactadas,
projetos de sistemas de proteção em aterros sanitários, etc.
1.3. Aplicaçõesde campo da mecânica dos solos.
Fundações: As cargas de qualquer estrutura têm de ser, em última instância,
descarregadas no solo através de sua fundação. Assim a fundação é uma parte essencial de
qualquer estrutura. Seu tipo e detalhes de sua construção podem ser decididos somente com o
conhecimento e aplicação de princípios da mecânica dos solos.
Obras subterrâneas e estruturas de contenção: Obras subterrâneas como estruturas
de drenagem, dutos, túneis e as obras de contenção como os muros de arrimo, cortinas
atirantadas somente podem ser projetadas e construídas usando os princípios da mecânica dos
solos e o conceito de "interação solo-estrutura".
Projeto de pavimentos: o projeto de pavimentos pode consistir de pavimentos
flexíveis ou rígidos. Pavimentos flexíveis dependem mais do solo subjacente para transmissão
das cargas geradas pelo tráfego. Problemas peculiares no projeto de pavimentos flexíveis são o
efeito de carregamentos repetitivos e problemas devidos às expansões e contrações do solo por
variações em seu teor de umidade.
Escavações, aterros e barragens: A execução de escavações no solo requer
frequentemente o cálculo da estabilidade dos taludes resultantes. Escavações profundas podem
necessitar de escoramentos provisórios, cujos projetos devem ser feitos com base na mecânica
dos solos. Para a construção de aterros e de barragens de terra, onde o solo é empregado
como material de construção e fundação, necessita-se de um conhecimento completo do
comportamento de engenharia dos solos, especialmente na presença de água. O conhecimento
da estabilidade de taludes, dos efeitos do fluxo de água através do solo, do processo de
adensamento e dos recalques a ele associados, assim como do processo de compactação
empregado é essencial para o projeto e construção eficientes de aterros e barragens de terra.
Transporte de massa: Os conceitos obtidos do estudo do fluxo de água em solos
podem ser estendidos para a análise do transporte de poluentes miscíveis ou não miscíveis em
subsuperfície. A mecânica dos solos é uma das importantes ferramentas na realização de
atividades de diagnóstico, prognóstico e proposição de medidas corretivas para problemas
ambientais, no que mais recentemente se convencionou chamar de geotecnia ambiental.
1.4. Desenvolvimento do curso.
Este curso de mecânica dos solos pode ter sua parte teórica dividida em duas partes:
uma parte envolvendo os tópicos origem e formação dos solos, textura e estrutura dos solos,
análise granulométrica, estudo das fases ar-água-partículas sólidas, limites de consistência,
índices físicos e classificação dos solos, onde uma primeira aproximação é feita com o tema
solos, focando-se nas suas propriedades índices, e uma segunda parte, envolvendo os tópicos
tensões geostáticas e induzidas, compactação, permeabilidade dos solos, compressibilidade dos
solos, resistência ao cisalhamento, estabilidade de taludes e empuxos de terra e estruturas de
contenção, onde um tratamento mais fundamentado na ótica da engenharia civil é dado aos
solos e onde o tripé resistência, compressibilidade e permeabilidade dos solos é analisado de
forma mais minuciosa. 
6
2. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS.
2.1. Conceituação de solo e de rocha
Quando mencionamos a palavra solo já nos vem a mente uma ideia intuitiva do que se
trata. No linguajar popular a palavra solo está intimamente relacionada com a palavra terra, a
qual poderia ser definida como material solto, natural da crosta terrestre onde habitamos,
utilizado como material de construção e de fundação das obras do homem. Uma definição
precisa e teoricamente sustentada do significado da palavra solo é contudo bastante difícil, de
modo que o termo solo adquire diferentes conotações a depender do ramo do conhecimento
humano que o emprega. Para a agronomia, o termo solo significa o material relativamente fofo
da crosta terrestre, consistindo de rochas decompostas e matéria orgânica, o qual é capaz de
sustentar a vida. Desta forma, os horizontes de solo para agricultura possuem em geral
pequena espessura. Para a geologia, o termo solo significa o material inorgânico não
consolidado proveniente da decomposição das rochas, o qual não foi transportado do seu local
de formação. Na engenharia, é conveniente definir como rocha aquilo que é impossível escavar
manualmente, que necessite de explosivo para seu desmonte. Chamamos de solo, em
engenharia, a rocha já decomposta ao ponto granular e passível de ser escavada de forma
manual ou mecânica, apenas com o auxílio de ferramentas como pás picaretas ou escavadeiras.
A crosta terrestre é composta de vários elementos químicos que se interligam e formam
minerais. Esses minerais poderão estar agregados como rochas ou solo. Todo solo tem origem
na desintegração e decomposição das rochas pela ação de agentes intempéricos ou antrópicos
(ação do homem). As partículas resultantes deste processo de intemperismo irão depender
fundamentalmente da composição da rocha matriz e do clima da região. Por ser o produto da
decomposição das rochas, o solo invariavelmente apresenta um maior índice de vazios do que
a rocha de origem (ou rocha mãe), vazios estes ocupados por ar, água ou outro fluido de
natureza diversa. Devido ao seu pequeno índice de vazios e as fortes ligações existentes entre
os minerais, as rochas são coesas, enquanto que os solos são granulares. Os grãos de solo
podem ainda estar impregnados de matéria orgânica. Desta forma, podemos dizer que para a
engenharia, solo é um material granular composto de rocha decomposta, água, ar (ou outro
fluido) e eventualmente matéria orgânica, que pode ser escavado sem o auxílio de explosivos.
 
2.2. Intemperismo
Intemperismo é o conjunto de processos físicos, químicos e biológicos pelos quais a
rocha se decompõe para formar o solo. Por questões didáticas, o processo de intemperismo é
frequentemente dividido em três categorias: intemperismo físico químico e biológico. Deve se
ressaltar contudo, que na natureza todos estes processos tendem a acontecer ao mesmo tempo,
de modo que um tipo de intemperismo auxilia o outro no processo de transformação
rocha-solo. Os processos de intemperismo físico reduzem o tamanho das partículas,
aumentando sua área de superfície e facilitando o trabalho do intemperismo químico. Já os
processos químicos e biológicos podem causar a completa alteração física da rocha e alterar
suas propriedades químicas.
2.2.1. Intemperismo físico
É o processo de decomposição da rocha sem a alteração química dos seus
componentes. Os principais agentes do intemperismo físico são citados a seguir:
Variações de Temperatura - Da física sabemos que todo material varia de volume em
função de variações na sua temperatura. Estas variações de temperatura ocorrem entre o dia e
a noite e durante o ano, e sua intensidade será função do clima local. Acontece que uma rocha
é geralmente formada de diferentes tipos de minerais, cada qual possuindo uma constante de
7
dilatação térmica diferente, o que faz a rocha deformar de maneira desigual em seu interior,
provocando o aparecimento de tensões internas que tendem a fraturá-la. Mesmo rochas com
formadas por um só mineral não têm uma arrumação que permita uma expansão uniforme, pois
grãos compridos deformam mais na direção de sua maior dimensão, tendendo a gerar tensões
internas e auxiliar no seu processo de desagregação.
Alívio de pressões - Alívio de pressões irá ocorrer em um maciço rochoso sempre que
da retirada de material sobre ou ao lado do maciço, provocando a sua expansão, o que por sua
vez, irá contribuir no fraturamento, estricções e formação de juntas na rocha. Estes processos,
isolados ou combinados (caso mais comum) "fraturam" as rochas continuamente, o que
permite a entrada de agentes químicos e biológicos, cujos efeitos aumentam a fraturação e
tende a reduzir a rocha a blocos cada vez menores.Repuxo coloidal - O repuxo coloidal é caracterizado pela retração/expansão da argila
devido à sua variação de umidade, o que em contato com a rocha pode gerar tensões capazes
de fraturá-la.
Ciclos gelo/degelo- As fraturas existentes nas rochas podem se encontrar parcialmente
ou totalmente preenchidas com água. Esta água, em função das condições locais, pode vir a
congelar, expandindo-se e exercendo esforços no sentido de abrir ainda mais as fraturas
preexistentes na rocha, auxiliando no processo de intemperismo (a água aumenta em cerca de
8% o seu volume devido à nova arrumação das suas moléculas durante a cristalização). Vale
ressaltar também que a água transporta substâncias ativas quimicamente, incluindo sais que ao
reagirem com ácidos provocam cristalização com aumento de volume.
2.2.2. Intemperismo químico
É o processo de decomposição da rocha com a alteração química dos seus
componentes. Há várias formas pelas quais as rochas decompõem-se quimicamente. Pode-se
dizer, contudo, que praticamente todo processo de intemperismo químico depende da presença
da água. Entre os processos de intemperismo químico destacam-se os seguintes:
Hidrólise - Dentre os processos de decomposição química do intemperismo, a hidrólise
é a que se reveste de maior importância, porque é o mecanismo que leva a destruição dos
silicatos, que são os compostos químicos mais importantes da litosfera. Em resumo, os
minerais na presença dos íons H+ liberados pela água (muitas vezes com a presença de ácido
carbônico dissolvido) são atacados, reagindo com os mesmos. O H+ penetra nas estruturas
cristalinas dos minerais desalojando os seus íons originais (Ca++, K+, Na+, etc.) causando um
desequilíbrio na estrutura cristalina do mineral e levando-o a destruição.
Hidratação - Como a própria palavra indica, é a entrada de moléculas de água na
estrutura dos minerais. Alguns minerais quando hidratados (feldspatos, por exemplo) sofrem
expansão, levando ao fraturamento da rocha. 
Carbonatação - O ácido carbônico é o responsável por este tipo de intemperismo. O
intemperismo por carbonatação é mais acentuado em rochas calcárias por causa da diferença
de solubilidade entre o carbonato de cálcio CaCO3 e o bicarbonato de cálcio Ca(HCO3)2
formado durante a reação.
Os diferentes minerais constituintes das rochas originarão solos com características
diversas, de acordo com a resistência que estes tenham ao intemperismo local. Há, inclusive,
minerais que têm uma estabilidade química e física tal que normalmente não são decompostos.
O quartzo, por exemplo, por possuir uma enorme estabilidade física e química é parte
predominante dos solos grossos, como as areias e os pedregulhos.
8
2.2.3. Intemperismo biológico
Neste caso, a decomposição da rocha se dá graças a esforços mecânicos produzidos
por vegetais através das raízes, por animais através de escavações dos roedores, da atividade
de minhocas ou pela ação do próprio homem, ou por uma combinação destes fatores, ou ainda
pela liberação de substâncias agressivas quimicamente, intensificando assim o intemperismo
químico, seja pela decomposição de seus corpos ou através de secreções, como é o caso dos
ouriços do mar.
Logo, os fatores biológicos de maior importância incluem a influência da vegetação no
processo de fraturamento da rocha e o ciclo de meio ambiente entre solo e planta e entre
animais e solo. Pode-se dizer que a maior parte do intemperismo biológico poderia ser
classificado como uma categoria do intemperismo químico em que as reações químicas que
ocorrem nas rochas são propiciadas por seres vivos.
2.2.4. Influência do intemperismo no tipo de solo
O intemperismo químico possui um poder de desagregação da rocha muito maior do
que o intemperismo físico. Deste modo, solos gerados em regiões onde há a predominância do
intemperismo químico tendem a ser mais profundos e mais finos do que aqueles solos
formados em locais onde há a predominância do intemperismo físico. Além disto, obviamente,
os solos originados a partir de uma predominância do intemperismo físico apresentarão uma
composição química semelhante à da rocha mãe, ao contrário daqueles solos formados em
locais onde há predominância do intemperismo químico.
2.2.5. Influência do clima no tipo de intemperismo
Conforme relatado anteriormente, a água é um fator fundamental no desenvolvimento
do intemperismo químico da rocha. Deste modo, regiões com altos índices de pluviosidade e
altos valores de umidade relativa do ar tendem a apresentar uma predominância de
intemperismo do tipo químico, o contrário ocorrendo em regiões de clima seco.
2.3. Ciclo rocha - solo
Como vimos, todo solo provem de uma rocha preexistente, mas dada a riqueza da sua
formação não é de se esperar do solo uma estagnação a partir de um certo ponto. Como em
tudo na natureza, o solo continua suas transformações, podendo inclusive voltar a ser rocha.
De forma simplificada, definiremos a seguir um esquema de transformações que vai do magma
ao solo sedimentar e volta ao magma (fig. 2.1).
No interior do Globo Terrestre, graças às elevadas pressões e temperaturas, os
elementos químicos que compõe as rochas se encontram em estado líquido, formando o
magma (fig. 2.1 -6).
A camada sólida da Terra pode romper-se em pontos localizados e deixar escapar o
magma. Desta forma, haverá um resfriamento brusco do magma (fig. 2.1 linha 6-1), que se
transformará em rochas ígneas, nas quais não haverá tempo suficiente para o desenvolvimento
de estruturas cristalinas mais estáveis. O processo indicado pela linha 6-1 é denominado de
extrusão vulcânica ou derrame e é responsável pela formação da rocha ígnea basalto. A
depender do tempo de resfriamento, o basalto pode mesmo vir a apresentar uma estrutura
vítrea. Quando o magma não chega à superfície terrestre, mas ascende a pontos mais próximos
à superfície, com menor temperatura e pressão, ocorre um resfriamento mais lento (linha 6-7),
o que permite a formação de estruturas cristalinas mais estáveis, e, portanto, de rochas mais
resistentes, denominadas de intrusivas ou plutônicas (diabásio, gabro e granito).
Denominam-se normalmente de batólitos os grandes blocos de rocha intrusiva formados em
9
subsuperfície. Por ocasião da ocorrência de processos erosivos, esses blocos podem vir a
aflorar, resultando em belas paisagens. 
 
Figura 2.1 - Ciclo rocha - solo
Podemos avaliar comparativamente as rochas vulcânicas e plutônicas pelo tamanho dos
cristais, o que pode ser feito facilmente a olho nu ou com o auxílio de lupas. Cristais maiores
indicam uma formação mais lenta, característica das rochas plutônicas, e vice-versa.
10
Uma vez exposta, (fig. 2.1-1), a rocha sofre a ação das intempéries e forma os solos
residuais (fig. 2.1-2), os quais podem ser transportados e depositados sobre outro solo de
qualquer espécie ou sobre uma rocha (linha 2-3), vindo a se tornar um solo sedimentar. A
contínua deposição de solos faz aumentar a pressão e a temperatura nas camadas mais
profundas, que terminam por ligarem seus grãos e formar as rochas sedimentares (linha 3-4),
este processo chama-se litificação ou diagênese.
As rochas sedimentares podem, da mesma maneira que as rochas ígneas, aflorarem à
superfície e reiniciar o processo de formação de solo linha 4-1), ou de forma inversa, as
deposições podem continuar e consequentemente prosseguir o aumento de pressão e
temperatura, o que irá levar a rocha sedimentar a mudar suas características texturais e
mineralógicas (reações químicas no estado sólido), a achatar os seus cristais de forma
orientada transversalmente à pressão e a aumentar a ligação entre os cristais (linha 4-5). O
material que surge daí tem características tão diversas da rocha original, que muda a sua
designação e passa a se chamar rocha metamórfica. 
Naturalmente, a rocha metamórfica está sujeita a ser exposta (linha5-1), decomposta e
formar solo. Se persistir o aumento de pressão e temperatura graças à deposição de novas
camadas de solo, a rocha fundirá e voltará à forma de magma (linha 5-6). Obviamente, todos
esses processos. com exceção do vulcanismo e de alguns transportes mais rápidos, ocorrem
numa escala de tempo geológica, isto é, de milhares ou milhões de anos. 
As rochas metamórficas podem se originar também da transformação de rochas ígneas
por níveis de pressão e temperatura elevados (linha 7-5). O Gnaisse, por exemplo, é muito
encontrado no Rio de Janeiro (RJ). Este tipo de rocha que constitui o Corcovado e o Pão de
Açúcar. A origem dessa rocha se dá da transformação granito. A fig. 2.2 ilustra o formato
achatado dos grãos de Gnaisse do Arpoador, no Rio de Janeiro 
Figura 2.2 – Achatamento e alinhamento dos grãos minerais provocados pelo
processo de metamorfismo (http://www.meioambiente.pro.br/arpoador/rochas.html)
Um dos exemplos mais impressionantes e belos do processo de formação de rochas
ígneas é encontrado na ilha de Staffa, na Irlanda. Neste local, a ocorrência de um derrame de
basalto foi impedido pela existência de uma espessa camada de calcário compacto. Desta
forma, formou-se uma camada de basalto subjacente à camada de calcário, a qual teve tempo
para se resfriar de forma mais lenta que o normal. Os processos de cristalização e resfriamento
produziram a formação de belíssimas colunas hexagonais de basalto, algumas com mais de 10
metros de altura. Com os processos erosivos que ocorreram posteriormente, a camada de
calcário diminuiu de espessura, revelando o caráter hexagonal das seções das colunas em
alguns pontos. A fig. 2.2(a) ilustra as colunas de basalto expostas e a fig. 2.2(b) uma caverna
formada pela intemperização do calcário superficial, cujo teto é sustentado pelas colunas de
basalto nas laterais.
http://www.meioambiente.pro.br/arpoador/rochas.html
11
(a) (b)
Figura 2.3 – (a) Colunas hexagonais de basalto expostas na ilha de Staffa, na
Irlanda. (b) Caverna com teto de calcário e colunas de basalto, no mesmo local.
(Despertai, 08/11/2005)
2.4. Classificação do solo quanto a origem e formação 
Há diferentes maneiras de se classificar os solos, como pela origem, pela sua evolução,
pela presença ou não de matéria orgânica, pela estrutura, pelo preenchimento dos vazios, etc.
Neste item apresentar-se-á uma classificação genética para os solos, ou seja, iremos
classificá-los conforme o seu processo geológico de formação. Na classificação genética, os
solos são divididos em dois grandes grupos, sedimentares e residuais, a depender da existência
ou não de um agente de transporte na sua formação, respectivamente. Os principais agentes de
transporte atuando na formação dos solos sedimentares são a água, o vento e a gravidade.
Estes agentes de transporte influenciam fortemente nas propriedades dos solos sedimentares, a
depender do seu grau de seletividade.
2.4.1. Solos residuais
São solos que permanecem no local de decomposição da rocha. Para que eles ocorram
é necessário que a velocidade de decomposição da rocha seja maior do que a velocidade de
remoção do solo por agentes externos. A velocidade de decomposição depende de vários
fatores, entre os quais a temperatura, o regime de chuvas e a vegetação. As condições
existentes nas regiões tropicais são favoráveis à degradação mais rápida da rocha, razão pela
qual há uma predominância de solos residuais nestas regiões. Como a ação das intempéries se
dá, em geral, de cima para baixo, as camadas superiores são, via de regra, mais trabalhadas
(sofreram por mais tempo os processos de intemperismo) que as inferiores. Este fato nos
permite visualizar todo o processo evolutivo do solo, de modo que passamos de uma condição
de rocha sã, para profundidades maiores, até uma condição de solo residual maduro, em
superfície. A fig. 2.4 ilustra um perfil típico de solo residual.
Conforme se pode observar da fig. 2.4, a rocha sã passa paulatinamente à rocha
fraturada, depois ao saprolito, ao solo residual jovem e ao solo residual maduro. Em se
tratando de solos residuais, é de grande interesse a identificação da rocha sã, pois ela
condiciona, entre outras coisas, a própria composição química do solo. A rocha alterada
12
caracteriza-se por uma matriz de rocha possuindo intrusões de solo, locais onde o
intemperismo atuou de forma mais eficiente. O solo saprolítico ainda guarda características da
rocha mãe e tem basicamente os mesmos minerais, porém a sua resistência já se encontra
bastante reduzida. Este pode ser caracterizado como uma matriz de solo envolvendo grandes
pedaços de rocha altamente alterada. Visualmente pode confundir-se com uma rocha alterada,
mas apresenta relativamente a rocha pequena resistência ao cisalhamento. Nos horizontes
saprolíticos é comum a ocorrência de grandes blocos de rocha denominados de matacões,
responsáveis por muitos problemas quando do projeto de fundações.
Solo maduro
Solo jovem
Saprolito
Rocha alterada
Rocha sã
R
es
is
tê
nc
ia
D
ef
or
m
ab
ili
da
de
 
Figura 2.4 - Perfil típico de solo residual.
O solo residual jovem apresenta boa quantidade de material que pode ser classificado
como pedregulho (# > 4,8 mm). Geralmente são bastante irregulares quanto a resistência
mecânica, coloração, permeabilidade e compressibilidade, já que o processo de transformação
não se dá em igual intensidade em todos os pontos, comumente existindo fragmentos da rocha
no seu interior. Pode-se dizer também que nos horizontes de solo jovem e saprolítico as
sondagens a percussão a serem realizadas devem ser revestidas de muito cuidado, haja vista
que a presença de material pedregulhoso pode vir a danificar os amostradores utilizados, vindo
a mascarar os resultados obtidos.
Os solos maduros, mais próximos à superfície, são mais homogêneos e não apresentam
semelhanças com a rocha original. De uma forma geral, há um aumento da resistência ao
cisalhamento, da textura (granulometria) e da heterogeneidade do solo com a profundidade,
razão esta pela qual a realização de ensaios de laboratório em amostras de solo residual jovem
ou do horizonte saprolítico é bastante trabalhosa, requerendo o uso de amostras de grandes
dimensões.
No Recôncavo Baiano é comum a ocorrência de solos residuais oriundos de rochas
sedimentares. Um perfil típico de solo do recôncavo Baiano é apresentado na fig. 2.5, sendo
constituído de camadas sucessivas de argila e areia, coerente com o material que foi
depositado no local (rocha mãe sedimentar). Merece uma atenção especial o solo formado pela
decomposição da rocha sedimentar denominada de folhelho, muito comum no Recôncavo
Baiano. Esta rocha, quando decomposta, produz uma argila conhecida popularmente como
"massapê", que tem em sua composição química em abundância minerais do grupo da
13
montemorilonita, apresentando grande potencial de expansão na presença de água. As
constantes mudanças de umidade a que o solo está submetido provocam variações de volume
que geram sérios problemas nas construções (aterros ou edificações) sobre ele assentes. A fig.
2.6 apresenta fotos que ilustram alguns dos aspectos de um Folhelho/Massapê comumente
encontrado em Pojuca, Região Metropolitana de Salvador. Na fig. 2.6(a) pode-se notar o
aspecto extremamente fraturado do folhelho alterado enquanto na fig. 2.6(b) nota-se a
existência de uma grande quantidade de trincas de tração originadas pela secagem do solo ao
ser exposto à atmosfera.
Figura 2.5 - Perfil geotécnico típico do recôncavo Baiano.
(a) (b)
Figura 2.6- Características do Folhelho/Massapê, encontrado em Pojuca-BA. (a) -
Folhelho alterado e (b) - Retração típica do solo ao sofrer secagem.
2.4.2. Solos sedimentares
Os solos sedimentares ou transportadossão aqueles que foram levados ao seu local
atual por algum agente de transporte e lá depositados. As características dos solos
sedimentares são função do agente de transporte. Cada agente de transporte seleciona os grãos
que transporta com maior ou menor facilidade, além disto, durante o transporte, as partículas
de solo se desgastam e/ou quebram. Resulta daí um tipo diferente de solo para cada tipo de
transporte. Esta influência é tão marcante que a denominação dos solos sedimentares é feita
em função do agente de transporte predominante. Pode-se listar os agentes de transporte, por
ordem decrescente de seletividade, da seguinte forma:
 Ventos (Solos Eólicos)
Águas (Solos Aluvionares)
 ♣ Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos)
 ♣ Água dos Rios (Solos Fluviais)
 ♣ Água de Chuvas (Solos Pluviais) 
14
 Geleiras (Solos Glaciais)
 Gravidade (Solos Coluvionares)
Os agentes naturais citados acima não devem ser encarados apenas como agentes de
transporte, pois eles têm uma participação ativa no intemperismo e portanto na formação do
próprio solo, o que ocorre naturalmente antes do seu transporte.
2.4.2.1 Solos eólicos
O transporte pelo vento dá origem aos depósitos eólicos de solo. Em virtude do atrito
constante entre as partículas, os grãos de solo transportados pelo vento geralmente possuem
forma arredondada. A capacidade do vento de transportar e erodir é muito maior do que possa
parecer à primeira vista. Vários são os exemplos de construções e até cidades soterradas
parcial ou totalmente pelo vento, como foram os casos de Itaúnas - ES e Tutóia - MA; os
grãos mais finos do deserto do Saara atingem em grande escala a Inglaterra, percorrendo uma
distância de mais de 3000km!. Como a capacidade de transporte do vento depende de sua
velocidade, o solo é geralmente depositado em zonas de calmaria.
O transporte eólico é o mais seletivo tipo de transporte das partículas do solo. Se por
um lado grãos maiores e mais pesados não podem ser transportados, os solos finos, como as
argilas, têm seus grãos unidos pela coesão, formando torrões dificilmente levados pelo vento.
Esse efeito também ocorre em areias e siltes saturados (falsa coesão) o que faz da linha de
lençol freático (definida por um valor de pressão da água intersticial igual à atmosférica) um
limite para a atuação dos ventos.
Pode-se dizer portanto que a ação do transporte do vento se restringe ao caso das
areias finas ou silte. Por conta destas características, os solos eólicos possuem grãos de
aproximadamente mesmo diâmetro, apresentando uma curva granulométrica denominada de
uniforme. São exemplos de solos eólicos:
- As dunas
As dunas são exemplos comuns de solos eólicos do Nordeste do Brasil. A formação de
uma duna se dá inicialmente pela existência de um obstáculo ao caminho natural do vento, o
que diminui a sua velocidade e resulta na deposição de partículas de solo (fig. 2.7)
A deposição continuada de solo neste local acaba por gerar mais deposição de solo, já
que o obstáculo ao caminho do vento se torna cada vez maior. Durante o período de existência
da duna, partículas de areia são levadas até o seu topo, rolando então para o outro lado. Este
movimento faz com que as dunas se desloquem a uma velocidade de poucos metros por ano, o
que para os padrões geológico é muito rápido.
Mar
Vento
Figura 2.7- Atuação do transporte eólico na formação das dunas. 
15
- Os solos Loéssicos
Formado por deposições sobre vegetais que ao se decomporem deixam seu molde no
maciço, o Loess é um solo bastante problemático para a engenharia, pois a despeito de uma
capacidade de formar paredões de altura fora do comum e inicialmente suportar grandes
esforços mecânicos, podem se romper completa e abruptamente devido ao umedecimento.
O Loess, comum na Europa oriental, geralmente contem grandes quantidades de cal,
responsável por sua grande resistência inicial. Quando umedecido, contudo, o cimento calcário
existente no solo pode ser dissolvido e solo entra em colapso.
2.4.2.2. Solos aluvionares
São solos resultantes do transporte pela água e sua textura depende da velocidade da
água no momento da deposição, sendo frequente a ocorrência de camadas de granulometrias
distintas, devidas às diversas épocas de deposição. O transporte pela água é bastante
semelhante ao transporte realizado pelo vento, porém algumas características importantes os
distinguem:
a) Viscosidade - por ser mais viscosa a água tem uma capacidade de transporte maior,
transportando grãos de tamanhos diversos.
b) Velocidade e Direção - ao contrário do vento que em um minuto pode soprar com
forças e direções bastante diferenciadas, a água têm seu roteiro mais estável; suas
variações de velocidade tem em geral um ciclo anual e as mudanças de direção
estão condicionadas ao próprio processo de desmonte e desgaste do relevo.
c) Dimensão das Partículas - os solos aluvionares fluviais são, via de regra, mais
grossos que os eólicos, pois as partículas mais finas mantêm-se sempre em
suspensão e só se sedimentam quando existe um processo químico que as flocule
(isto é o que acontece no mar ou em alguns lagos).
d) Eliminação da Coesão - vimos que o vento não pode transportar os solos argilosos
devido a coesão entre os seus grãos. A presença de água em abundância diminui
este efeito; com isso somam-se as argilas ao universo de partículas transportadas
pela água. 
- Solos pluviais
A água das chuvas pode ser retida em vegetais ou construções, podendo se evaporar a
partir daí. Ela pode se infiltrar no solo ou escoar sobre este e, neste caso, a vegetação rasteira
funciona como elemento de fixação da parte superficial do solo ou como um tapete
impermeabilizador (para as gramíneas), sendo um importante elemento de proteção contra a
erosão.
A água que se infiltra pode carrear grãos finos através dos poros existentes nos solos
grossos, mas este transporte é raro e pouco volumoso, portanto de pouca relevância em
relação à erosão superficial. De muito maior importância é o solo que as águas das chuvas
levam ao escoar de pontos mais elevados no relevo aos vales. Os vales contém rios ou riachos
que serão alimentados não só da água que escoa das escarpas, como também de matéria sólida.
- Solos fluviais
Os rios durante sua existência têm várias fases. Em áreas de formação geológicas mais
recentes, menos desgastadas, existem irregularidades topográficas muito grandes e por isso os
rios têm uma inclinação maior e consequentemente uma maior velocidade. Existem vários
fatores determinantes da capacidade de erosão e transporte dos rios, sendo a velocidade a mais
16
importante. Assim, os rios mais jovens transportam mais matéria sólida do que os rios mais
velhos.
Sabe-se que os rios não possuem a mesma idade em toda a sua extensão; quanto mais
distantes da nascente, menor a inclinação e a velocidade. As partículas de determinado
tamanho passam a ter peso suficiente para se decantar e permanecer naquele ponto, outras
menores só serão depositadas com velocidade também menor. O transporte fluvial pode ser
descrito sumariamente da seguinte forma:
a) Os rios desgastam o relevo em sua parte mais elevada e levam os solos para sua
parte mais baixa, existindo com o tempo uma tendência a planificação do leito. Rios mais
velhos têm portanto menor velocidade e transportam menos sólidos.
b) Cada tamanho de grão será depositado em um determinado ponto do rio,
correspondente a uma determinada velocidade, o que leva os solos fluviais a terem uma certa
uniformidade granulométrica. Solos muito finos, como as argilas, permanecerão em suspensão
até decantar em mares ou lagos com água em repouso. 
De um modo geral, pode-se dizer que os solos aluvionares apresentam um grau de
uniformidade de tamanho de grãosintermediário entre os solos eólicos (mais uniformes) e
coluvionares (menos uniformes).
- Solos marinhos
As ondas atingem as praias com um pequeno ângulo em relação ao continente. Isso faz
com que a areia, além do movimento de vai e vem das ondas, desloquem-se também ao longo
da praia. Obras que impeçam esse fluxo tendem a ser pontos de deposição de areia, o que pode
acarretar sérios problemas. O mar também se constitui no receptáculo final das partículas
argilosas, de tamanho bastante reduzido, que permanecem em suspensão ao longo de todo o
rio, vindo a se depositar somente em águas salinas, após a sua floculação.
2.4.2.3. Solos glaciais
De pequena importância para nós, os solos formados pelas geleiras, ao se deslocarem
pela ação da gravidade, são comuns nas regiões temperadas. São formados de maneira análoga
aos solos fluviais. A corrente de gelo que escorre de pontos elevados onde o gelo é formado
para as zonas mais baixas, leva consigo partículas de solo e rocha, as quais, por sua vez,
aumentam o desgaste do terreno.
Os detritos são depositados nas áreas de degelo. Uma ampla gama de tamanho de
partículas é transportada, levando assim a formação de solos bastante heterogêneos que
possuem desde grandes blocos de rocha até materiais de granulometria fina.
2.4.2.4. Solos coluvionares 
São solos formados pela ação da gravidade. Os solos coluvionares são dentre os solos
transportados os mais heterogêneos granulometricamente, pois a gravidade transporta
indiscriminadamente desde grandes blocos de rocha até as partículas mais finas de argila.
Entre os solos coluvionares estão os escorregamentos das escarpas da Serra do Mar
formando os tálus nos pés do talude, massas de materiais muito diversas e sujeitas a
movimentações de rastejo. Têm sido também classificados como coluviões os solos superficiais
do Planalto Brasileiro depositados sobre solos residuais.
- Tálus - Os tálus são solos coluvionares formados pelo deslizamento de solo do topo
das encostas. No sul da Bahia existem solos formados pela deposição de colúvios em áreas
mais baixas, os quais se apresentam geralmente com altos teores de umidade e são propícios à
lavoura cacaueira. Encontram-se solos coluvionares (tálus) também na Cidade Baixa, em
17
Salvador, ao pé da encosta paralela à falha geológica que atravessa a Baia de Todos os Santos.
De extrema beleza são os tálus encontrados na Chapada Diamantina, Bahia. A fig. 2.8 lustra
formações típicas da região. A parte mais inclinada dos morros corresponde à formação
original, enquanto que a parte menos inclinada é composta basicamente de solo coluvionar
(tálus).
.
Figura 2.8 - Exemplos de solos coluvionares (tálus) encontrados na chapada
diamantina.
2.4.3. Solos orgânicos
Formados pela impregnação do solo por sedimentos orgânicos preexistentes, em geral
misturados a restos de vegetais e animais. Podem ser identificados pela cor escura e por
possuir forte cheiro característico. Têm granulometria fina, pois os solos grossos tem uma
permeabilidade que permite a "lavagem" dos grãos, eximindo-os da matéria impregnada.
- Turfas - solos que incorporam florestas soterradas em estado avançado de
decomposição. Têm estrutura fibrilar composta de restos de fibras vegetais e não se aplicam aí
as teorias da Mecânica dos Solos, sendo necessários estudos especiais. Têm ocorrência
registrada na Bahia, Sergipe, Rio Grande do Sul e outros estados do Brasil.
2.4.4. Solos de evolução pedogênica - Alguns solos sofrem, em seu local de
formação (ou de deposição) uma série de transformações físico-químicas que os levam a ser
classificados como solos de evolução pedogênica. Os solos lateríticos são um tipo de solo de
evolução pedogênica. O processo de laterização é típico de regiões onde há uma nítida
separação entre períodos chuvosos e secos e é caracterizado pela lavagem da sílica coloidal
dos horizontes superiores do solo, com posterior deposição desta em horizontes mais
profundos, resultando em solos superficiais com altas concentrações de óxidos de ferro e
alumínio. A importância do processo de laterização no comportamento dos solos tropicais é
discutida no item classificação dos solos.
A figs. 2.9 e 2.10 ilustram, de maneira esquemática, o mergulho que o embasamento
cristalino de granulito/gnaisse, originário do solo residual que cobre boa parte da cidade, faz,
até a uma profundidade de cerca de 8 km, em seus pontos mais profundos, em um corte
transversal à bacia do recôncavo. Esta enorme depressão foi preenchida com material
sedimentar, que abriga as nossas maiores reservas próximas de água subterrânea.
A fig. 2.11 ilustra a distribuição do solo de cobertura na área de salvador, conforme
dados fornecidos pelo PDDU da cidade.
18
Figura 2.9 – Figura ilustrativa da geologia da região da falha e da bacia do Recôncavo, Região Metropolitana de Salvador-BA. Modificado
de Penteado (1999), apud página da ANP 2003.
19
Figura 2.10 – Figura ilustrativa da geologia de salvador nos arredores da Avenida
contorno e elevador Lacerda. Sanches e Silva, s. d..
Figura 2.11 – Mapa de ocorrência de solos na cidade de Salvador-BA. Fonte: Plano
Diretor de Desenvolvimento Urbano-PDDU. Material acessado no dia 10/03/2006 Em
http://www.seplam.pms.ba.gov.br/pddua/relacaopranchas.asp 
http://www.seplam.pms.ba.gov.br/pddua/relacaopranchas.asp
20
3. TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS.
3.1. Tamanho e Forma das Partículas
Entende-se por textura o tamanho relativo e a distribuição das partículas sólidas que formam
os solos. O estudo da textura dos solos é realizado por intermédio do ensaio de granulometria, do
qual falaremos adiante. Pela sua textura os solos podem ser classificados em dois grandes grupos:
solos grossos (areia, pedregulho, matacão) e solos finos (silte e argila). Esta divisão é fundamental
no entendimento do comportamento dos solos, pois a depender do tamanho predominante das suas
partículas, as forças de campo influenciando em seu comportamento serão gravitacionais (solos
grossos) ou elétricas (solos finos). De uma forma geral, pode-se dizer que quanto maior for a relação
área/volume ou área/massa das partículas sólidas, maior será a predominância das forças elétricas ou
de superfície. Estas relações são inversamente proporcionais ao tamanho das partículas, de modo
que os solos finos apresentam uma predominância das forças de superfície (elétricas) na influência do
seu comportamento. Conforme relatado anteriormente, o tipo de intemperismo influencia na textura
e estrutura do solo. Pode-se dizer que partículas com dimensões até cerca de 0,001mm são obtidas
através do intemperismo físico, já as partículas menores que 0,001mm provém do intemperismo
químico.
 - Solos Grossos
Nos solos grossos, por ser predominante a atuação de forças gravitacionais, resultando em
arranjos estruturais bastante simplificados, o comportamento mecânico e hidráulico está
principalmente condicionado a sua compacidade, que é uma medida de quão próximas estão as
partículas sólidas umas das outras, resultando em arranjos com maiores ou menores quantidades de
vazios. Os solos grossos possuem uma maior percentagem de partículas visíveis a olho nu (φ ≥ 0,074
mm) e suas partículas têm formas arredondadas, poliédricas e angulosas. 
. Pedregulhos:
São classificados como pedregulho as partículas de solo com dimensões maiores que 2,0mm
(DNER, MIT, ABNT). Os pedregulhos são encontrados em geral nas margens dos rios, em
depressões preenchidas por materiais transportados pelos rios ou até mesmo em uma massa de solo
residual (horizontes correspondentes ao solo residual jovem e ao saprolito).
. Areias:
As areias se distinguem pelo formato dos grãos que pode ser angular, sub angular e
arredondado, sendo este último uma característica das areias transportadas por rios ou pelo vento. A
forma dos grãos das areias está relacionada coma quantidade de transporte sofrido pelos mesmos
até o local de deposição. O transporte das partículas dos solos tende a arredondar as suas arestas, de
modo que quanto maior a distância de transporte, mais esféricas serão as partículas resultantes.
Classificamos como areia as partículas com dimensões entre 2,0mm e 0,074mm (DNER), 2,0mm e
0,05mm (MIT) ou ainda 2,0mm e 0,06mm (ABNT).
O formato dos grãos de areia tem muita importância no seu comportamento mecânico, pois
determina como eles se encaixam e se entrosam, e, em contrapartida, como eles deslizam entre si
quando solicitados por forças externas. Por outro lado, como estas forças se transmitem dentro do
solo pelos pequenos contatos existentes entre as partículas, as de formato mais angulares, por
possuírem em geral uma menor área de contato, são mais suscetíveis a se quebrarem.
21
- Solos Finos
Quando as partículas que constituem o solo possuem dimensões menores que 0,074mm
(DNER), ou 0,06mm (ABNT), o solo é considerado fino e, neste caso, será classificado como argila
ou como silte.
Nos solos formados por partículas muito pequenas, as forças que intervêm no processo de
estruturação do solo são de caráter muito mais complexo e serão estudadas no item composição
mineralógica dos solos. Os solos finos possuem partículas com formas lamelares, fibrilares e
tubulares e é o mineral que determina a forma da partícula. As partículas de argila normalmente
apresentam uma ou duas direções em que o tamanho da partícula é bem superior àquele apresentado
em uma terceira direção. O comportamento dos solos finos é definido pelas forças de superfície
(moleculares, elétricas) e pela presença de água, a qual influi de maneira marcante nos fenômenos de
superfície dos argilo minerais.
. Argilas:
A fração granulométrica do solo classificada como argila (diâmetro inferior a 0,002mm) se
caracteriza pela sua plasticidade marcante (capacidade de se deformar sem apresentar variações
volumétricas) e elevada resistência quando seca. É a fração mais ativa dos solos.
. Siltes:
Apesar de serem classificados como solos finos, o comportamento dos siltes é governado
pelas mesmas forças dos solos grossos (forças gravitacionais), embora sofram também a influência
de forças elétricas. Estes possuem granulação fina, pouca ou nenhuma plasticidade e baixa
resistência quando seco. A fig. 3.1 apresenta a escala granulométrica adotada pela ABNT (NBR
6502):
Figura 3.1 - Escala granulométrica da ABNT NBR 6502 de 1995
3.2. Identificação Visual e Táctil dos Solos
Muitas vezes em campo temos a necessidade de uma identificação prévia do solo, sem que o
uso do aparato de laboratório esteja disponível. Esta classificação primária é extremamente
importante na definição (ou escolha) de ensaios de laboratório mais elaborados e pode ser obtida a
partir de alguns testes feitos rapidamente em uma amostra de solo. No processo de identificação
táctil visual de um solo utilizam-se frequentemente os seguintes procedimentos (vide NBR 7250):
Tato: Esfrega-se uma porção do solo na mão. As areias são ásperas; as argilas parecem com
um pó quando secas e com sabão quando úmidas.
Plasticidade: Moldar bolinhas ou cilindros de solo úmido. As argilas são moldáveis enquanto
as areias e siltes não são moldáveis.
Resistência do solo seco: As argilas são resistentes a pressão dos dedos enquanto os siltes e
areias não são.
Argila MédiaFina
Areia
Silte Grossa Pedregulho
2,0
mm
0,060,002 0,600,20 60,0
Pedra de
mão
22
Dispersão em água: Misturar uma porção de solo seco com água em uma proveta,
agitando-a. As areias depositam-se rapidamente, enquanto que as argilas turvam a suspensão e
demoram para sedimentar.
Impregnação: Esfregar uma pequena quantidade de solo úmido na palma de uma das mãos.
Colocar a mão embaixo de uma torneira aberta e observar a facilidade com que a palma da mão fica
limpa. Solos finos se impregnam e não saem da mão com facilidade.
Dilatância: O teste de dilatância permite obter uma informação sobre a velocidade de
movimentação da água dentro do solo. Para a realização do teste deve-se preparar uma amostra de
solo com cerca de 15mm de diâmetro e com teor de umidade que lhe garanta uma consistência mole.
O solo deve ser colocado sobre a palma de uma das mãos e distribuído uniformemente sobre ela, de
modo que não apareça uma lâmina d'água. O teste se inicia com um movimento horizontal da mão,
batendo vigorosamente a sua lateral contra a lateral da outra mão, diversas vezes. Deve-se observar
o aparecimento de uma lâmina d'água na superfície do solo e o tempo para a ocorrência. Em seguida,
a palma da mão deve ser curvada, de forma a exercer uma leve compressão na amostra,
observando-se o que poderá ocorrer à lâmina d' água, se existir, à superfície da amostra. O
aparecimento da lâmina d água durante a fase de vibração, bem como o seu desaparecimento durante
a compressão e o tempo necessário para que isto aconteça deve ser comparado aos dados da tabela
3.1, para a classificação do solo.
Tabela 3.1 - Teste de dilatância
Descrição da ocorrência de lâmina d'água durante
Vibração (aparecimento) Compressão (desaparecimento)
Dilatância
Não há mudança visível Nenhuma (argila)
Aparecimento lento Desaparecimento lento Lenta (silte ou areia argilosos)
Aparecimento médio Desaparecimento médio Média (Silte, areia siltosa)
Aparecimento rápido Desaparecimento rápido Rápida (areia)
Após realizados estes testes, classifica-se o solo de modo apropriado, de acordo com os
resultados obtidos (areia siltosa, argila arenosa, etc.). Os solos orgânicos são identificados em
separado, em função de sua cor e odor característicos. 
Além da identificação táctil visual do solo, todas as informações pertinentes à identificação
do mesmo, disponíveis em campo, devem ser anotadas. Deve-se informar, sempre que possível, a
eventual presença de material cimentante ou matéria orgânica, a cor do solo, o local da coleta do
solo, sua origem geológica, sua classificação genética, etc.
A distinção entre solos argilosos e siltosos, na prática da engenharia geotécnica, possui certas
dificuldades, já que ambos os solos são finos. Porém, após a identificação tátil visual ter sido
realizada, algumas diferenças básicas entre eles, já citadas nos parágrafos anteriores, podem ser
utilizadas para distingui-los. 
1- O solo é classificado como argiloso quando se apresenta bastante plástico em presença de
água, formando torrões resistentes ao secar. Já os solos siltosos quando secos, se
esfarelam com facilidade.
2- Os solos argilosos se desmancham na água mais lentamente que os solos siltosos. Os
solos siltosos, por sua vez, apresentam dilatância, o que não ocorre com os solos
argilosos.
23
3.3. Análise Granulométrica
A análise da distribuição das dimensões dos grãos, denominada análise granulométrica,
objetiva determinar os tamanhos dos diâmetros equivalentes das partículas sólidas em conjunto com
a proporção de cada fração constituinte do solo em relação ao peso de solo seco. A representação
gráfica das medidas realizadas é denominada de curva granulométrica. Pelo fato de o solo
geralmente apresentar partículas com diâmetros equivalentes variando em uma ampla faixa, a curva
granulométrica é normalmente apresentada em um gráfico semi-log, com o diâmetro equivalente das
partículas em uma escala logarítmica e a percentagem de partículas com diâmetro inferior à abertura
da peneira considerada (porcentagem que passa) em escala linear.
3.3.1. Ensaio de Granulometria
O ensaio de granulometria conjunta para o levantamento da curva granulométrica do solo é
realizado com base em dois procedimentos distintos: a) peneiramento - realizado para partículas com
diâmetros equivalentes superiores a 0,074mm (peneira 200) e b) Sedimentação - procedimento
válido para partículas com diâmetros equivalentes inferiores a 0,2mm. Oensaio de peneiramento não
é realizado para partículas com diâmetros inferiores a 0,074mm pela dificuldade em se confeccionar
peneiras com aberturas de malha desta ordem de grandeza. Embora existindo no mercado, a peneira
400 (com abertura de malha de 0,045mm) não é regularmente utilizada no ensaio de peneiramento,
por ser facilmente danificada e de custo elevado.
O ensaio de granulometria é realizado empregando-se os seguintes equipamentos: jogo de
peneiras, balança, estufa, destorroador, quarteador, bandejas, proveta, termômetro, densímetro,
cronômetro, dispersor, defloculante, etc. A preparação das amostras de solo se dá pelos processos de
secagem ao ar, quarteamento, destorroamento (vide NBR 9941), utilizando-se quantidades de solo
que variam em função de sua textura (aproximadamente 1500g para o caso de solos grossos e 200g,
para o caso de solos finos).
A seguir são listadas algumas características dos processos normalmente empregados no
ensaio de granulometria conjunta (vide NBR 7181).
Peneiramento: utilizado para a fração grossa do solo (grãos com até 0,074mm de diâmetro
equivalente), realiza-se pela passagem do solo por peneiras padronizadas e pesagem das quantidades
retidas em cada uma delas. Retira-se 70g (solos finos) a 120g (solos grossos) da quantidade que
passa na peneira de #10 e prepara-se o material para a sedimentação.
Sedimentação: os solos muito finos, com granulometria inferior a 0,074mm, são tratados de
forma diferenciada, através do ensaio de sedimentação desenvolvido por Arthur Casagrande. Este
ensaio se baseia na Lei de Stokes, segundo a qual a velocidade de queda, V, de uma partícula
esférica, em um meio viscoso infinito, é proporcional ao quadrado do diâmetro da partícula. Sendo
assim, as menores partículas se sedimentam mais lentamente que as partículas maiores.
O ensaio de sedimentação é realizado medindo-se a densidade de uma suspensão de solo em
água, no decorrer do tempo. A partir da medida da densidade da solução no tempo, calcula-se a
percentagem de partículas que ainda não sedimentaram e a velocidade de queda destas partículas (a
profundidade de medida da densidade é calculada em função da curva de calibração do densímetro).
Com o uso da lei de Stokes, pode-se inferir o diâmetro máximo das partículas ainda em suspensão,
de modo que com estes dados, a curva granulométrica é completada. A eq. 3.1 apresenta a lei de
Stokes.
24
 partículas das diâmetro D
fluído do de viscosida 
(3.1) fluido do específico peso
solo do partículas das médio específico peso 
 onde, 
18
W
S
2
→
→
→
→
⋅−=
µ
γ
γ
µ
γγ
DV WS
Deve-se notar que o diâmetro equivalente calculado empregando-se a eq. 3.1 corresponde a
apenas uma aproximação, à medida em que durante a realização do ensaio de sedimentação, as
seguintes ocorrências tendem a afastá-lo das condições ideais para as quais a lei de Stokes foi
formulada.
 
As partículas de solo não são esféricas (muito menos as partículas dos argilo minerais que
têm forma placóide).
A coluna líquida possui tamanho definido.
O movimento de uma partícula interfere no movimento de outra.
As paredes do recipiente influenciam no movimento de queda das partículas.
O peso específico das partículas do solo é um valor médio.
O processo de leitura (inserção e retirada do densímetro) influencia no processo de queda das
partículas.
3.3.2. Representação Gráfica do resultado do ensaio de granulometria
A representação gráfica do resultado de um ensaio de granulometria é dada pela curva
granulométrica do solo. A partir da curva granulométrica, podemos separar facilmente os solos
grossos dos solos finos, apontando a percentagem equivalente de cada fração granulométrica que
constitui o solo (pedregulho, areia, silte e argila). Além disto, a curva granulométrica pode fornecer
informações sobre a origem geológica do solo que está sendo investigado. Por exemplo, na fig. 3.2,
a curva granulométrica a corresponde a um solo com a presença de partículas em uma ampla faixa
de variação. Assim, o solo representado por esta curva granulométrica poderia ser um solo de
origem glacial, um solo coluvionar (tálus) (ambos de baixa seletividade) ou mesmo um solo residual
jovem. Contrariamente, o solo descrito pela curva granulométrica c foi evidentemente depositado
por um agente de transporte seletivo, tal como a água ou o vento (a curva c poderia representar um
solo eólico, por exemplo), pois possui quase que todas as partículas do mesmo diâmetro. Na curva
granulométrica b, uma faixa de diâmetros das partículas sólidas está ausente. Esta curva poderia ser
gerada, por exemplo, por variações bruscas na capacidade de transporte de um rio em decorrência de
chuvas.
De acordo com a curva granulométrica obtida, o solo pode ser classificado como bem
graduado, caso ele possua uma distribuição contínua de diâmetros equivalentes em uma ampla faixa
de tamanho de partículas (caso da curva granulométrica a) ou mal graduado, caso ele possua uma
curva granulométrica uniforme (curva granulométrica c) ou uma curva granulométrica que apresente
ausência de uma faixa de tamanhos de grãos (curva granulométrica b).
Alguns sistemas de classificação utilizam a curva granulométrica para auxiliar na previsão do
comportamento de solos grossos. Para tanto, estes sistemas de classificação lançam mão de alguns
índices característicos da curva granulométrica, para uma avaliação de sua uniformidade e curvatura.
Os coeficientes de uniformidade e curvatura de uma determinada curva granulométrica são obtidos a
partir de alguns diâmetros equivalente característicos do solo na curva granulométrica. São eles:
25
D10 - Diâmetro efetivo - Diâmetro equivalente da partícula para o qual temos 10% das
partículas passando (10% das partículas são mais finas que o diâmetro efetivo).
D30 e D60 - O mesmo que o diâmetro efetivo, para as percentagens de 30 e 60%,
respectivamente.
Solo bem graduado (a)
(granulação contínua)
Granulação uniforme (c)
(mal graduado)
Granulação aberta (b)
(mal graduado)
Figura 3.2 - Representação de diferentes curvas granulométricas.
As equações 3.2 e 3.3 apresentam os coeficientes de uniformidade e curvatura de uma dada
curva granulométrica.
Coeficiente de uniformidade:
10
60
D
Cu 
D
=
 (3.2)
De acordo como valor do Cu obtido, a curva granulométrica pode ser classificada conforme
apresentado abaixo:
Cu < 5 → muito uniforme
5 < Cu < 15 → uniformidade média
Cu > 15 → não uniforme
Coeficiente de curvatura:
1060
2
30
D x 
 Cc
D
D=
 (3.3)
Classificação da curva granulométrica quanto ao coeficiente de curvatura
1 < Cc < 3 → solo bem graduado
Cc < 1 ou Cc > 3 → solo mal graduado
26
3.4. Designação segundo a NBR-6502
A NBR- 6502 apresenta algumas regras práticas para designar os solos de acordo com a sua
curva granulométrica. A tabela 3.2 ilustra o resultado de ensaios de granulometria realizados em três
solos distintos. As regras apresentadas pela NBR-6502 serão então empregadas para classificá-los,
em caráter ilustrativo.
Tabela 3.2 - Exemplos de resultados de ensaios de granulometria para três solos distintos.
PERCENTAGEM QUE PASSA
# Abertura (mm) Solo 1 Solo 2 Solo 3
3" 76,2 98
1" 25,4 100 82
¾" 19,05 100 95 72
No 4 4,8 98 88 61
No 10 2,0 92 83 45
No 40 0,42 84 62 20
No 200 0,074 75 44 03
Argila ------ 44 21 00
Silte ------ 31 23 03
Areia ------ 17 39 42
Pedregulho ------ 08 17 53
Pedra ------ 00 00 02
Considerar a areia com partículas entre 0,074mm e 2,0mm.
- Normas para a designação do solo segundo a NBR 6502, baseando-se
na sua curva granulométrica
Quando da ocorrência de mais de 10% de areia, silte ou argila adjetiva-se o solo com as frações
obtidas, vindo em primeiro lugar as frações com maiores percentagens.
Em caso de empate, adota-se a seguinte hierarquia: 1°) Argila; 2°) Areia e e 3°) Silte
No caso de percentagens menores do que 10% adjetiva-se o solo do seguinte modo, independente da
fração granulométrica considerada:
1 a 5%→ com vestígios de
 5 a 10% → com pouco 
Para o caso de pedregulho com frações superiores a 10% adjetiva-se o solo do seguinte modo: 
 10 a 29% → com pedregulho 
 > 30% → com muito pedregulho
Resultado da nomenclatura dos solos conforme os dados apresentados na tabela 3.2.
Solo 1: Argila Silto-Arenosa com pouco Pedregulho
Solo 2: Areia Silto-Argilosa com Pedregulho
Solo 3: Pedregulho Arenoso com vestígios de Silte e Pedra 
27
ATENÇÃO: A completa classificação de um solo depende também de outros fatores além da
granulometria, sendo a adoção de uma nomenclatura baseada apenas na curva granulométrica
insuficiente para uma previsão, ainda que qualitativa, do seu comportamento de engenharia.
3.5. Estrutura dos Solos
Denomina-se estrutura dos solos a maneira pela qual as partículas minerais de diferentes
tamanhos se arrumam para formá-lo. A estrutura de um solo possui um papel fundamental em seu
comportamento, seja em termos de resistência ao cisalhamento, compressibilidade ou
permeabilidade. Como os solos finos possuem o seu comportamento governado por forças elétricas,
enquanto os solos grossos têm na gravidade o seu principal fator de influência, a estrutura dos solos
finos ocorre em uma diversificação e complexidade muito maior do que a estrutura dos solos
grossos. De fato, sendo a gravidade o fator principal agindo na formação da estrutura dos solos
grossos, a estrutura destes solos difere, de solo para solo, somente no que se refere ao seu grau de
compacidade. No caso dos solos finos, devido a presença das forças de superfície, arranjos
estruturais bem mais elaborados são possíveis. A fig. 3.3 ilustra algumas estruturas típicas de solos
grossos e finos.
Areia compacta
Areia fofa
+
+
+
+
Placas individuais,
Estrutura dispersa
Estrutura floculada
Figura 3.3 - Alguns arranjos estruturais presentes em solos
grossos e finos e fotografias obtidas a partir da técnica de
Microscopia Eletrônica de Varredura.
Quando duas partículas de argila estão muito próximas, entre elas ocorrem forças de atração
e de repulsão. As forças de repulsão são devidas às cargas líquidas negativas que elas possuem e que
ocorrem desde que as camadas duplas estejam em contato. As forças de atração decorrem de forças
de Van der Waals e de ligações secundárias que atraem materiais adjacentes. Da combinação das
forças de atração e de repulsão entre as partículas resulta a estrutura dos solos, que se refere à
disposição das partículas na massa de solo e as forças entre elas. Lambe (1969) identificou dois tipos
básicos de estrutura do solo, denominando-os de estrutura floculada, quando os contatos se fazem
entre faces e arestas das partículas sólidas, ainda que através da água adsorvida, e de estrutura
dispersa quando as partículas se posicionam paralelamente, face a face.
28
3.6. Composição Química e Mineralógica
Os solos são formados a partir da desagregação de rochas por ações físicas e químicas do
intemperismo. As propriedades química e mineralógica das partículas dos solos assim formados irão
depender fundamentalmente da composição da rocha matriz e do clima da região. Estas
propriedades, por sua vez, irão influenciar de forma marcante o comportamento mecânico do solo.
Os minerais são partículas sólidas inorgânicas que constituem as rochas e os solos, e que
possuem forma geométrica, composição química e estrutura própria e definidas. Eles podem ser
divididos em dois grandes grupos, a saber:
- Primários ⇒ Aqueles encontrados nos solos e que sobrevivem a transformação da rocha
(advêm portanto do intemperismo físico).
- Secundários ⇒ Os que foram formados durante a transformação da rocha em solo (ação
do intemperismo químico).
3.6.1. Solos Grossos - Areias e Pedregulhos
As partículas dos solos grossos, dentre as quais apresentam-se os pedregulhos, são
constituídas algumas vezes de agregações de minerais distintos, sendo mais comum, entretanto, que
as partículas sejam constituídas de um único mineral. Estes solos são formados, na sua maior parte,
por silicatos (90%) e apresentam também na sua composição óxidos, carbonatos e sulfatos.
Silicatos - feldspato, quartzo, mica, serpentina
Grupos Minerais Óxidos - hematita, magnetita, limonita
Carbonatos - calcita, dolomita
Sulfatos - gesso, anidrita
O quartzo, presente na maioria das rochas, é bastante estável, e em geral resiste bem ao
processo de transformação rocha solo. Sua composição química é simples, SiO2, as partículas são
equidimensionais, como cubos ou esferas e ele apresenta baixa atividade superficial (devido ao
tamanho de seus grãos). Por conta disto, o quartzo é o componente principal na maioria dos solos
grossos (areias e pedregulhos)
3.6.2 Solos Finos - Argilas
Os solos finos possuem uma estrutura mais complexa e alguns fatores, como forças de
superfície, concentração de íons, ambiente de sedimentação, etc., podem intervir no seu
comportamento. As argilas possuem uma complexa constituição química e mineralógica, sendo
formadas por sílica no estado coloidal (SiO2) e sesquióxidos metálicos (R2O3), onde R = Al; Fe,
etc.
Os feldspatos são os minerais mais atacados pela natureza, dando origem aos argilo minerais,
que constituem a fração mais fina dos solos, geralmente com diâmetro inferior a 2 µm. Não só o
reduzido tamanho, mas, principalmente, a constituição mineralógica faz com que estas partículas
tenham um comportamento extremamente diferenciado em relação ao dos grãos de silte e areia. 
O estudo da estrutura dos argilo minerais pode ser facilitado "construindo-se" o argilo
mineral a partir de unidades estruturais básicas. Este enfoque é puramente didático e não representa
necessariamente o método pelo qual o argilo mineral é realmente formado na natureza. Assim, as
estruturas apresentadas neste capítulo são apenas idealizações. Um cristal típico de um argilo mineral
é uma estrutura complexa similar ao arranjo estrutural aqui idealizado, mas contendo usualmente
substituições de íons e outras modificações estruturais que acabam por formar novos tipos de argilo
minerais. As duas unidades estruturais básicas dos argilo minerais são os tetraedros de silício e os
octaedros de alumínio (fig. 3.4). Os tetraedros de silício são formados por quatro átomos de
oxigênio equidistantes de um átomo de silício enquanto que os octaedros de alumínio são formados
29
por um átomo de alumínio no centro, envolvido por seis átomos de oxigênio ou grupos de
hidroxilas, OH-. A depender do modo como estas unidades estruturais estão unidas entre si, podemos
dividir os argilo minerais em três grandes grupos.
a) GRUPO DA CAULINITA: A caulinita é formada por uma lâmina silícica e outra de
alumínio, que se superpõem indefinidamente. A união entre todas as camadas é suficientemente firme
(pontes de hidrogênio) para não permitir a penetração de moléculas de água entre elas. Assim, as
argilas cauliníticas são as mais estáveis em presença d'água, apresentando baixa atividade e baixo
potencial de expansão. 
b) GRUPO DA MONTEMORILONITA: Grupo formado por uma unidade de alumínio
entre duas silícicas, superpondo-se indefinidamente (Ex: montemorilonita, esmectita, muscovita,
bentonita, etc). Neste caso a união entre as camadas de silício é fraca (forças de Van der Walls),
permitindo a penetração de moléculas de água na estrutura com relativa facilidade. Os solos com
grandes quantidades de montemorilonita tendem a ser instáveis em presença de água. Apresentam em
geral grande resistência quando secos, perdendo quase que totalmente a sua capacidade de suporte
por saturação. Sob variações de umidade apresentam grandes variações volumétricas, retraindo-se
em processos de secagem e expandindo-se sob processos de umedecimento.
c) GRUPO DA ILITA: Possui um arranjo estrutural semelhante ao damontemorilonita,
porém os íons não permutáveis fazem com que a união entre as camadas seja mais estável e não
muito afetada pela água. É também menos expansiva que a montemorilonita.
Al
Si
Si
Al
Si
Si
Al
Si
 
Al
Si
Si
Al
Si
Si
Al
Si
Si
K
 
Al
Si
Al
Si
Al
Si
Al
Si
Al
Si
Al
Si
 
o
o
o
o
Si
o
o
o
o
Al
o
montemorilonita Ilita Caulinita Unidades cristalográficas
Figura 3.4 - Arranjos estruturais típicos dos três principais grupos de argilo minerais.
Como a união entre as camadas adjacentes dos argilo minerais do tipo 1:1 (grupo da
caulinita) é bem mais forte do que aquela encontrada para os outros grupos, é de se esperar que
estes argilo minerais resultem por alcançar tamanhos maiores do que aqueles alcançados pelos argilo
minerais do grupo 2:1, o que ocorre na realidade: Enquanto um mineral típico de caulinita possui
dimensões em torno de 500 (espessura) x 1000 x 1000 (nm), um mineral de montemorilonita possui
dimensões em torno de 3x 500 x 500 (nm).
A presença de um determinado tipo de argilo mineral no solo pode ser identificada
utilizando-se diferentes métodos, dentre eles a análise térmica diferencial, a técnica de difração de
raios X , a microscopia eletrônica de varredura, etc.
Superfície específica - Denomina-se de superfície específica de um solo a soma da área de
todas as partículas contidas em uma unidade de volume ou peso. A superfície específica dos argilo
30
minerais é geralmente expressa em unidades como m2/m3 ou m2/g. Quanto maior o tamanho do
mineral menor a superfície específica do mesmo. Deste modo, pode-se esperar que os argilo minerais
do grupo 2:1 possuam maior superfície específica do que os argilo minerais do grupo 1:1. A
montemorilonita, por exemplo, possui uma superfície específica de aproximadamente 800 m2/g,
enquanto que a ilita e a caulinita possuem superfícies específicas de aproximadamente 80 e 10 m2/g,
respectivamente. A superfície específica é uma importante propriedade dos argilo minerais, na
medida em que quanto maior a superfície específica, maior vai ser o predomínio das forças elétricas
(em detrimento das forças gravitacionais), na influência sobre as propriedades do solo (estrutura,
plasticidade, coesão, etc.)
31
4. FASES SÓLIDO - ÁGUA - AR.
O solo é constituído de uma fase fluida (água e/ ou ar) e se uma fase sólida. A fase fluida
ocupa os vazios deixados pelas partículas sólidas.
4.1. Fase Sólida
Caracterizada pelo seu tamanho, forma, distribuição e composição mineralógica dos grãos,
conforme já apresentado anteriormente.
4.2. Fase Gasosa
Fase composta geralmente pelo ar do solo em contato com a atmosfera, podendo também se
apresentar na forma oclusa (bolhas de ar no interior da fase água). A fase gasosa é importante em
problemas de deformação de solos e é bem mais compressível que as fases sólida e líquida.
4.3. Fase Líquida
Fase fluida composta em sua maior parte pela água, podendo conter solutos e outros fluidos
imiscíveis. Pode-se dizer que a água se apresenta de diferentes formas no solo, sendo contudo
extremamente difícil se isolar os estados em que a água se apresenta em seu interior. A seguir são
expressados os termos mais comumente utilizados para descrever os estados da água no solo.
4.3.1. Água Livre
Preenche os vazios dos solos. Pode estar em equilíbrio hidrostático ou fluir sob a ação da
gravidade ou de outros gradientes de energia.
4.3.2. Água Capilar
É a água que se encontra presa às partículas do solo por meio de forças capilares. Esta se
eleva pelos interstícios capilares formados pelas partículas sólidas, devido a ação das tensões
superficiais nos contatos ar-água-sólidos, oriundas a partir da superfície livre da água.
4.3.3. Água Adsorvida (adesiva)
É uma película de água que adere às partículas dos solos finos devido a ação de forças
elétricas desbalanceadas na superfície dos argilo minerais. Está submetida a grande pressões,
comportando-se como sólido na vizinhança da partícula de solo.
 
4.3.4. Água de Constituição
É a água presente na própria composição química das partículas sólidas. Ex: montemorilonita
(OH)4 Si2 Al4 O20 nH2 O
4.3.5. Água higroscópica
Água que o solo possui quando em equilíbrio com a umidade atmosférica e a temperatura
ambiente. 
32
5. CONSISTÊNCIA DOS SOLOS.
5.1. Noções básicas
Quando tratamos com solos grossos (areias e pedregulhos com pequena quantidade ou sem a
presença de finos), o efeito da umidade nestes solos é frequentemente negligenciado, na medida em
que a quantidade de água presente nos mesmos tem um efeito secundário em seu comportamento.
Pode se dizer, conforme aliás será visto no capítulo de classificação dos solos, que podemos
classificar os solos grossos utilizando-se somente a sua curva granulométrica, o seu grau de
compacidade e a forma de suas partículas. Por outro lado, o comportamento dos solos finos ou
coesivos irá depender de sua composição mineralógica, da sua umidade, de sua estrutura e do seu
grau de saturação. Em particular, a umidade dos solos finos tem sido considerada como uma
importante indicação do seu comportamento desde o início da mecânica dos solos.
Um solo argiloso pode se apresentar em um estado líquido, plástico, semi-sólido ou sólido, a
depender de sua umidade. A este estado físico do solo dá-se o nome de consistência. Os limites
inferiores e superiores de valor de umidade para cada estado do solo são denominados de limites de
consistência.
No estado plástico, o solo apresenta uma propriedade denominada de plasticidade,
caracterizada pela capacidade do solo se deformar sem apresentar ruptura ou trincas e sem variação
de volume.
A manifestação desta propriedade em um solo dependerá fundamentalmente dos seguintes
fatores:
Umidade: Existe uma faixa de umidade dentro da qual o solo se comporta de maneira
plástica. Valores de umidade inferiores aos valores contidos nesta faixa farão o solo se comportar
como semi-sólido ou sólido, enquanto que para maiores valores de umidade o solo se comportará
preferencialmente como líquido.
Tipo de argilo mineral: O tipo de argilo mineral (sua forma, constituição mineralógica,
tamanho, superfície específica, etc.) influi na capacidade do solo de se comportar de maneira
plástica. Quanto menor o argilo mineral (ou quanto maior sua superfície específica), maior a
plasticidade do solo. É importante salientar que o conhecimento da plasticidade na caracterização
dos solos finos é de fundamental importância.
5.2. Estados de Consistência
A depender da quantidade de água presente no solo, teremos os seguintes estados de
consistência:
SÓLIDO SEMI-SÓLIDO PLÁSTICO FLUIDO-DENSO
 wS wP wL w%
Cada estado de consistência do solo se caracteriza por algumas propriedades particulares, as
quais são apresentadas a seguir. Os limites entre um estado de consistência e outro são determinados
empiricamente, sendo denominados de limite de contração, wS, limite de plasticidade, wP e limite de
liquidez, wL.
Estado Sólido - Dizemos que um solo está em um estado de consistência sólido quando o
seu volume "não varia" por variações em sua umidade. Na verdade, mesmo no estado sólido o solo
apresenta variações volumétricas por umedecimento/secagem, mas estas são de pequena monta se
comparadas com o que acontece nos outros estados de consistência do material.
33
Estado Semi - Sólido - O solo apresenta fraturas e se rompe ao ser trabalhado. O limite de
contração, wS, separa os estados de consistência sólido e semissólido.
Estado Plástico - Dizemos que um solo está em um estado plástico quando podemos
moldá-lo sem que o mesmo apresente fissuras ou variações volumétricas. O limite de plasticidade,
wP, separa os estados de

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