3 - Granulometria dos solos

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MECÂNICA DOS SOLOS
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
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Prof. Dr. Eric Ribeiro da Silva
Profª Dra. Kamila Rodrigues Cassares Seko
Prof. MSc. Paulo Afonso C. Luz
Análise 
granulométrica
Num solo, geralmente convivem partículas de tamanhos 
diversos. Nem sempre é fácil identificar as partículas, porque 
grãos de areia, por exemplo, podem estar envoltos por grande 
quantidade de partículas argilosas, com o mesmo aspecto de 
uma aglomeração formada somente por partículas argilosas. 
Quando secas, as duas formações são dificilmente diferen-
ciáveis.
Quando úmidas, a aglomeração de partículas argilosas se 
transforma em uma pasta, enquanto que a partícula arenosa 
envolta em argila é facilmente reconhecida pelo tato. 
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Análise
granulométrica
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Fonte: PINTO (2006)
A análise granulométrica, ou seja, a determinação das dimensões 
das partículas do solo e de suas proporções relativas, é representada, 
graficamente, pela curva granulométrica. 
Análise
granulométrica
Para o reconhecimento do tamanho dos grãos de um solo, 
realiza-se a análise granulométrica, que consiste em duas 
fases (2 tipos de ensaios de laboratório): peneiramento e 
sedimentação.
➢ Peneiramento – análise das partículas com dimensões 
maiores que 0,075 mm (peneira n° 200 da ASTM);
➢ Sedimentação – análise das partículas com dimensões 
inferiores a 0,075 mm, por meio de sedimentação contínua 
em meio líquido.
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Peneiramento
O peneiramento consiste em tomar uma amostra de solo seco, 
com peso conhecido, e passá-la por meio de uma série de 
peneiras padronizadas. Em seguida toma-se o peso das 
porções retidas nas diversas peneiras, geralmente expressas na 
forma de porcentagem do peso total (porcentagem retida).
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Fonte: Imagens da internet
Nota: A abertura nominal da 
peneira é considerada como o 
“diâmetro” das partículas. Trata-
se de um diâmetro equivalente, 
visto que as partículas não são 
esféricas.
Peneiramento
Abertura das malhas das peneiras normais da ASTM
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Fonte: Adaptado de CAPUTO (2016)
N°
Abertura 
(mm)
N°
Abertura 
(mm)
N°
Abertura 
(mm)
3/16" 4,760 16 1,190 50 0,297
5 4,000 18 1,000 60 0,250
6 3,360 20 0,840 70 0,210
7 2,830 25 0,710 80 0,177
8 2,380 30 0,590 100 0,149
10 2,000 35 0,500 120 0,125
12 1,680 40 0,420 140 0,105
14 1,410 45 0,350 200 0,075
A peneira n° 200 separa a fração 
fina da fração grossa do solo.
Peneiramento
A indicação (número) da peneira refere-se à abertura da 
malha ou ao número de malhas quadradas, por polegada linear. 
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Fonte: CAPUTO (2016)
Sedimentação
Dentre os diversos métodos de análise por sedimentação, o 
mais simples é o desenvolvido por CASAGRANDE.
O método é baseado na lei de STOKES, a qual estabelece uma 
relação entre o diâmetro da partícula e sua velocidade de 
sedimentação em um meio líquido de viscosidade e peso 
conhecidos.
Assim, de acordo com a lei de STOKES, a velocidade de queda 
de partículas esféricas num fluído atinge um valor limite 
dependendo do peso específico do material da esfera (γs), do 
peso específico do fluído (γw), da viscosidade do fluído (μ) e do 
diâmetro da esfera (D).
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Sedimentação
Assim,
𝑣 =
𝛾𝑠 − 𝛾𝑤
18 ∙ 𝜇
∙ 𝐷2
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Nota: A lei de Stokes é válida apenas para partículas menores que 0,2 mm de 
diâmetro e maiores que aquelas afetadas pelo movimento browniano, isto é, 
aproximadamente 0,2 mícron.
Fonte: PINTO (2006)
Ao colocar-se uma certa quanti-
dade de solo (cerca de 60g) em 
suspensão em água (cerca de um 
litro), as partículas cairão em 
velocidades proporcionais ao 
quadrado de seus diâmetros.
Tipos de 
granulometria
De acordo com a forma da curva, podemos distinguir os 
diferentes tipos de granulometria.
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Fonte: CAPUTO (2016)
Tipos de 
Granulometria
➢ Curva A –
contínua ou 
bem graduada;
➢ Curva B – 
descontínua;
➢ Curva C – 
uniforme.
Tipos de 
granulometria
De acordo com a forma da curva, podemos distinguir os 
diferentes tipos de granulometria.
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Fonte: CAPUTO (2016)
Tipos de 
granulometria
Através da curva granulométrica são definidos os seguintes 
parâmetros:
➢ Diâmetro efetivo (def) – é o diâmetro correspondente à 
porcentagem que passa igual a 10%. Este parâmetro 
apresenta boa correlação com a permeabilidade dos solos.
➢ Coeficiente de não uniformidade (CNU) – é a razão entre 
os diâmetros correspondentes a 60% e 10% (em peso das 
partículas), tomados na curva granulométrica.
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Coeficiente de não 
uniformidade
O coeficiente de não uniformidade (Cu ou CNU) indica, na 
realidade, falta de uniformidade, pois seu valor diminui com o 
aumento da uniformidade do material.
𝐶𝐶𝑁𝑈 =
𝑑60
𝑑𝑒𝑓
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Cu 15 → desuniforme. 
Nota: Quanto maior o CNU, mais bem graduado é o solo.
Fonte: CAPUTO (2016)
Coeficiente de 
curvatura
O coeficiente de curvatura (Cc) detecta 
melhor o formato da curva granulométrica e 
permite identificar eventuais descontinui-
dades ou concentração muito elevada de 
grãos mais grossos no conjunto.
𝐶𝑐 =
𝑑30
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𝑑10 ∙ 𝑑60
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Cc 3 → uniforme na parte central.
Fonte: PINTO (2006)
Nota: CNU corresponde ao coeficiente de não uniformidade. Este 
apresenta a mesma definição do Cu.
CAPUTO, H. P., CAPUTO, A. N. Mecânica dos solos e suas 
aplicações. 7. ed., V1 – Fundamentos. Editora LTC, Rio de 
Janeiro, 2016.
PINTO, Carlos de Souza. Curso básico de mecânica dos 
solos: em 16 aulas. 3. ed. Oficina de Textos, São Paulo, 
2006.
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Referências Bibliográficas
	Slide 1: MECÂNICA DOS SOLOS
	Slide 2: Análise granulométrica
	Slide 3: Análise granulométrica
	Slide 4: Análise granulométrica
	Slide 5: Peneiramento
	Slide 6: Peneiramento
	Slide 7: Peneiramento
	Slide 8: Sedimentação
	Slide 9: Sedimentação
	Slide 10: Tipos de granulometria
	Slide 11: Tipos de granulometria
	Slide 12: Tipos de granulometria
	Slide 13: Coeficiente de não uniformidade
	Slide 14: Coeficiente de curvatura
	Slide 15: Referências Bibliográficas