Apostila Caracterização de Solos Juca

Prévia do material em texto

Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO 
Análise Granulométrica de Solos por Peneiramento e 
Sedimentação - Determinação dos Limites de 
Plasticidade e Liquidez 
 
 
 
 
 
 1
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
ÍNDICE 
 
 
 
 
1. ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ .............................................................................................................. 2 
1.1 INTRODUÇÃO & OBJETIVO: ................................................................................................................. 2 
1.2 PROCEDIMENTO: ................................................................................................................................... 2 
1.3 APARELHAGEM:..................................................................................................................................... 3 
1.4 CÁLCULOS, PLANILHAS & GRÁFICOS: ............................................................................................... 4 
2. ENSAIO DE LIMITE DE PLASTICIDADE : ................................................................................................... 7 
2.1 INTRODUÇÃO & OBJETIVO: ................................................................................................................. 7 
2.2 PROCEDIMENTO: ................................................................................................................................... 7 
2.3 APARELHAGEM:..................................................................................................................................... 8 
2.4 CÁLCULOS, PLANILHAS & GRÁFICOS: ............................................................................................... 9 
3. DETERMINAÇÃO DO IP ............................................................................................................................. 11 
4. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE EM ESTUFA ......................................................................................... 12 
4.1 OBJETIVO: ............................................................................................................................................. 12 
4.2 PROCEDIMENTO: ................................................................................................................................. 12 
4.3 CÁLCULO : ............................................................................................................................................ 12 
5. ENSAIO DE GRANULOMETRIA POR SEDIMENTAÇÃO .......................................................................... 13 
5.1 OBJETIVO: ............................................................................................................................................. 13 
5.2 PROCEDIMENTO: ................................................................................................................................. 13 
Comparação entre o processo de sedimentação com e sem o uso de defloculante. ........................................... 15 
5.3 APARELHAGEM:................................................................................................................................... 15 
6. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SOLOS POR PENEIRAMENTO......................................................... 16 
6.1 OBJETIVOS: ........................................................................................................................................... 16 
6.2 PROCEDIMENTO: ................................................................................................................................. 16 
6.3 APARELHAGEM:................................................................................................................................... 17 
6.4 CÁLCULOS : .......................................................................................................................................... 18 
7. PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E COMPACTAÇÃO ............ 19 
7.1 OBJETIVO: ............................................................................................................................................. 19 
7.2 OPERAÇÕES PRELIMINARES: ............................................................................................................ 19 
8. PLANILHAS E GRÁFICO DOS ENSAIOS DE SEDIMENTAÇÃO E PENEIRAMENTO: ............................ 20 
9. CURVA GRANULOMÉRICA ....................................................................................................................... 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
1. ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ 
1.1 INTRODUÇÃO & OBJETIVO: 
Este ensaio tem como objetivo a determinação do limite de liquidez dos solos através do 
aparelho de Casagrande, na realidade o ensaio do LL é um ensaio de resistência do solo, obtida 
através da umidade. A forma do aparelho de Casagrande foi inspirada na forma em que 
geralmente ocorrem as rupturas em taludes, ou seja na superfície de ruptura dos mesmos. Em 
média, no caso de solos plásticos e não puramente arenosos, os taludes iniciam a sua ruptura ao 
enfrentarem uma carga de cerca de 25g/cm2. 
1.2 PROCEDIMENTO: 
Para realização do ensaio de Casagrande é necessário: 
 
a) Uma amostra representativa de um solo qualquer, o qual se deseja estudar. Tal amostra é 
obtida através do peneiramento do solo por uma peneira no 40, ou seja de 0,42mm. Após o 
peneiramento coleta-se então da parte que passou pela peneira no 40, cerca de 70g de solo. 
Deixar a amostra secar ao ar livre antes de se iniciar o ensaio; 
b) A calibração do aparelho de Casagrande, devemos verificar se a altura de queda da concha 
do aparelho de Casagrande é de 1cm; tal verificação deve ser feita, pela tara ou cone de 
calibração, exatamente no ponto em que a concha toca a base do aparelho; 
c) Verificar se a concha do aparelho está limpa e seca ; 
d) Homogeneizar a massa de solo com água destilada, em uma cápsula de porcelana 
misturando-se continuamente com uma espátula; Inicialmente tentamos colocar o solo numa 
umidade tal que o mesmo rompa apenas com cerca de 50 golpes para que após a 
determinação deste ponto, gradativamente, sejam obtidos pontos com menos golpes, apenas 
adicionando água à amostra, evitando assim adicionar solo seco, por dificultar a 
homogenização da mesma; 
e) Ao se colocar uma fração da massa de solo no aparelho de Casagrande deve-se tomar o 
cuidado de deixar na parte central da concha uma altura de solo de 1cm, aproximadamente. 
Então, com o cinzel, divide-se a massa de solo em duas partes iguais(usa-se o cinzel para 
abertura inicial da ranhura e dá-se o acabamento final com a espátula) e depois golpeia-se a 
amostra, acionando a manivela 2 vezes por segundo, até que as bordas inferiores da ranhura 
se unam em 1cm de comprimento, no sentido do corte o qual foi feito pelo cinzel, 
anotando-se assim o número de golpes; 
f) Em seguida, retira-se uma pequena quantidade da amostra junto as bordas que se uniram 
para colocar em estufa para determinação da umidade; (observar relatório sobre 
determinação de umidade) 
g) Deve-se remover a massa que sobrou no aparelho e coloca-lá novamente na capsula de 
porcelana, repetindo-se assim as operações, adicionando mais água para se conseguir o 
fechamento da ranhura com menos golpes, numa seqüência de aproximadamente 40,30, 20 
e 10 golpes; 
h) Com os resultados obtidos constrói-se um gráfico onde na ordenada estão as umidades 
(escala aritmética) e, na abcissa o número de golpes (escala logarítmica). O limite de 
liquidez é expressopelo teor de umidade correspondente a intercessão da ordenada relativa 
a 25 golpes com a linha dos pontos obtidos no gráfico; 
 
 
 
 
 3
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
1.3 APARELHAGEM: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
cápsula de porcelana com 12cm 
de diâmetro e 5cm de altura; 
espátula com lâmina flexível; 
cápsulas de alumínio ; 
recipiente com água. 
aparelho de Casagrande; 
flanela para limpeza da concha; 
cinzel para solos argilosos; 
cinzel para solos granulares; 
tara ou cone de calibração. 
estufa capaz de manter a temperatura entre 105o e 110o C. 
balança que permita pesar 100g, sensível a 0,01g. 
Calibração da altura de queda 
no aparelho de Casagrande 
Preparação da amostra para 
ensaios com passagem na 
peneira N.º 40 
Seqüência do ensaio mostrando o talude aberto com cinzel, com aproximadamente 1 cm 
fechado após os golpes e a retirada da amostra para determinação de umidade. 
 
 
 
 4
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
1.4 CÁLCULOS, PLANILHAS & GRÁFICOS: 
 
Ensaio de Limite de Liquidez:
Obs: Todos os pesos aqui citados estão dados em gramas.
i 0 6..
Capsulai
44
47
40
49
04
06
14
Golpesi
50
43
35
25
21
14
11
PesoBrUmi
26.45
26.42
23.88
27.42
26.2
22.9
30.48
PesoBrSei
22.06
22.08
19.59
21.64
21.32
18.59
24.2
PesoCapi
6.7
7.14
6.62
7.38
7.29
6.68
7.54
GolpesLogi log Golpes i
PesoAgi PesoBrUmi PesoBrSei PesoSei PesoBrSei PesoCapi
hi
PesoAgi 100
.
PesoSei
Capsulai
44
47
40
49
4
6
14
GolpesLogi
1.699
1.633
1.544
1.398
1.322
1.146
1.041
PesoAgi
4.39
4.34
4.29
5.78
4.88
4.31
6.28
PesoSei
15.36
14.94
12.97
14.26
14.03
11.91
16.66
hi
28.581
29.05
33.076
40.533
34.783
36.188
37.695
hi
GolpesLogi
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45 Obs: Através do gráfico ao lado podemos 
verifivar que realmente o ponto devido a 
capsula de número 49 não está de acordo 
com os outros dados do ensaios, por isso 
ele será descartado.
 
 
 
 5
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
i 0 5..
Capsula i
44
47
40
04
06
14
Golpes i
50
43
35
21
14
11
PesoBrUm i
26.45
26.42
23.88
26.2
22.9
30.48
PesoBrSe i
22.06
22.08
19.59
21.32
18.59
24.2
PesoCap i
6.7
7.14
6.62
7.29
6.68
7.54
GolpesLog i log Golpes i
PesoAg i PesoBrUm i PesoBrSe i PesoSe i PesoBrSe i PesoCap i
h i
PesoAg i 100.
PesoSe i
Capsula i
44
47
40
4
6
14
GolpesLog i
1.699
1.633
1.544
1.322
1.146
1.041
PesoAg i
4.39
4.34
4.29
4.88
4.31
6.28
PesoSe i
15.36
14.94
12.97
14.03
11.91
16.66
h i
28.581
29.05
33.076
34.783
36.188
37.695
Golpes i
50
43
35
21
14
11
X 1 2..
m slope GolpesLog h,( )
b intercept GolpesLog h,( ) Y X( ) m X. b Y log 25( )( ) 33.193=
hi
Y X( )
GolpesLog i X,
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40 Onde: O LL deste solo é de 33,193%
LL=33,193% 
 
 
 
 6
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cápsula No 44 47 40 49 4 6 14
Golpes No 50 43 35 25 21 14 11
Peso Bruto Úmido (g) 26,45 26,42 23,88 27,42 26,2 22,9 30,48
Peso Bruto Seco (g) 22,06 22,08 19,59 21,64 21,32 18,59 24,2
Peso da Cápsula (g) 6,7 7,14 6,62 7,38 7,29 6,68 7,54
Peso da água (g) 4,39 4,34 4,29 5,78 4,88 4,31 6,28
Peso do Solo Seco (g) 15,36 14,94 12,97 14,26 14,03 11,91 16,66
Umidade (%) 28,5807 29,0495 33,0763 40,533 34,7826 36,1881 37,6951 L.P= 
LIMITE DE LIQUIDEZ
Calculista: 
João Cunha
Data: 
06/11/98
Operador: 
Samuel / João Cunha
Cápsula No 44 47 40 4 6 14
Golpes No 50 43 35 21 14 11
Peso Bruto Úmido (g) 26,45 26,42 23,88 26,2 22,9 30,48
Peso Bruto Seco (g) 22,06 22,08 19,59 21,32 18,59 24,2
Peso da Cápsula (g) 6,7 7,14 6,62 7,29 6,68 7,54
Peso da água (g) 4,39 4,34 4,29 4,88 4,31 6,28
Peso do Solo Seco (g) 15,36 14,94 12,97 14,03 11,91 16,66
Umidade (%) 28,5807 29,0495 33,0763 34,7826 36,1881 37,6951 L.P= 33,19%
LIMITE DE LIQUIDEZ
Calculista: 
João Cunha
Data: 
06/11/98
Operador: 
Samuel / João Cunha
 
 
 
 7
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
2. ENSAIO DE LIMITE DE PLASTICIDADE : 
2.1 INTRODUÇÃO & OBJETIVO: 
Este ensaio tem como objetivo a determinação do limite de Plasticidade dos solos através 
do contato de uma amostra com uma placa de vidro esmerilhada, na realidade o ensaio do LP é, 
também, um ensaio de resistência do solo, obtida através da umidade. 
2.2 PROCEDIMENTO: 
Para realização do ensaio de Limite de Plasticidade é necessário: 
 
a) Uma amostra representativa de um solo qualquer, o qual se deseja estudar. Tal amostra é 
obtida através do peneiramento do solo por uma peneira no 40, ou seja de 0,42mm. Após o 
peneiramento coleta-se então da parte que passou pela peneira no 40, cerca de 50g de solo. 
Deixar a amostra secar ao ar livre antes de se iniciar o ensaio; 
b) Verificar se a placa de vidro rugosa está bem limpa e seca; 
c) Homogeneizar a massa de solo com água destilada(em quantidade suficiente para se obter 
uma massa plástica) em uma cápsula de porcelana misturando-se continuamente com uma 
espátula; 
d) Formar um pequeno hexaedro, com a amostra homogeneizada sobre a superfície de vidro 
esmerilhada, de 10cm de largura x 10cm de comprimento x 4mm. Após a realização deste 
passo, devemos então, com a espátula separar do hexaedro original, hexaedros menores 
ainda com dimensões de aproximadamente 4mm de largura x 10cm de comprimento x 4mm 
de altura; 
e) O ensaio se prossegue rolando-se tais hexaedros de solo sobre a placa de vidro esmerilhada, 
pressionando com a mão até se formar um cilindro com 3mm de diâmetro. Devemos notar 
que, quando o cilindro começa a fissurar, isto deve acontecer, quando ele atinge o diâmetro 
especificado. Se o cilindro de solo não fissurar repete-se a operação anterior até que isto 
aconteça deixando o solo secar ao ar livre, e se caso o cilindro de solo fissure antes 
devemos adicionar água ao solo ; 
f) Ao se conseguir um cilindro que comece a fissurar exatamente quando atingir as dimensões 
de gabarito, transfere-se os pedaços do cilindro fragmentado para uma cápsula, pesa-se e 
leva-se a estufa para determinação da umidade; (Observar relatório referente a 
determinação de umidade) 
g) Repete-se este procedimento por 5 (cinco) vezes, até se obter uma quantidade de amostras 
suficientes para a realização do ensaio; 
h) Determina-se o valor do limite de plasticidade, o qual é expresso pela média dos teores de 
umidade obtidos, desprezando-se os valores que difiram da respectiva média em ± 5%; 
i) Tirar uma nova média caso algum valor tenha sido desprezado, e repetir o processo. O valor 
do LP deva ser obtido de pelo menos 3 (três) determinações dentro da faixa de variação 
admissível ( ± 5 % ) da média; 
j) A formula do LP é a seguinte: 
n
h
LP
n
1
∑
=
 
 
 
 
 
 
 8
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
2.3 APARELHAGEM:cápsula de porcelana ; 
espátula com lâmina flexível ; 
cápsulas para obtenção de umidade ; 
placa de vidro de superfície 
esmerilhada ; 
cilindro de comparação de 3mm de 
diâmetro e 10cm de comprimento. 
estufa capaz de manter a temperatura entre 105o e 110o C. 
balança que permita pesar 100g, sensível a 0,01g. 
(ver relatório referente a determinação da umidade) 
Preparação da amostra para 
ensaios com passagem na 
peneira N.º40 
Amostras antes e após a 
secagem na estufa 
Realização do ensaio 
 
 
 
 9
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
2.4 CÁLCULOS, PLANILHAS & GRÁFICOS: 
 
Ensaio de Limite de Plasticidade:
Obs: Todos os pesos aqui citados estão dados em gramas.
i 1 7..
Capsula i
96
52
28
24
35
30
88
PesoBrUm i
5.34
5.92
5.72
5.55
5.19
4.85
4.52
PesoBrSe i
5.05
5.60
5.43
5.30
4.96
4.56
4.26
PesoCa i
3.62
3.93
3.89
3.88
3.86
2.87
2.97
PesoAg i PesoBrUm i PesoBrSe i
PesoSe i PesoBrSe i PesoCa i
h i
PesoAg i
PesoSe i
100.
Capsula i
96
52
28
24
35
30
88
PesoAg i
0.29
0.32
0.29
0.25
0.23
0.29
0.26
PesoSe i
1.43
1.67
1.54
1.42
1.1
1.69
1.29
h i
20.28
19.162
18.831
17.606
20.909
17.16
20.155
n 7
LP 1
7
i
h i
=
n
LP 19.157= DesvioPaPer LP 0.05. DesvioPaPer 0.958=
O intervalo Permissivel Para o índece de Plasticidade esta variando entre(x1,x2), Onde:
x1 LP DesvioPaPer
x2 LP DesvioPaPer
x1 20.115=
x2 18.2=
 
 
 
 10
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
Através destas considerações os resultados de Y e Z que derem positivos serão desconsiderados, no 
caso da capsula 96 e 88 foi levado em consideração que elas divergiam apenas um pouco do intervalo 
limite para o índice de Plasticidade, fato devido a influência das outras capsulas no valor final da 
média do LP.
Yi h i x1 zi x2 hi
Yi
0.164
0.954
1.284
2.51
0.794
2.956
0.04
zi
2.08
0.962
0.632
0.594
2.71
1.04
1.955
hi
20.28
19.162
18.831
17.606
20.909
17.16
20.155
Considerando apenas as Capsulas 96, 52, 28, 88, (onde a capsula 96 e 88 foram consideradas, devido 
a seus valores de umidade, deferirem pouco dos valores do intervalo permissível) temos que :
i 1 4..
Capsula i
96
52
28
88
PesoBrUm i
5.34
5.92
5.72
4.52
PesoBrSe i
5.05
5.60
5.43
4.26
PesoCa i
3.62
3.93
3.89
2.97
PesoAg i PesoBrUm i PesoBrSe i
PesoSe i PesoBrSe i PesoCa i
hi
PesoAg i
PesoSe i
100.
Capsula i
96
52
28
88
PesoAg i
0.29
0.32
0.29
0.26
PesoSe i
1.43
1.67
1.54
1.29
hi
20.28
19.162
18.831
20.155
n 4
LP 1
4
i
hi
=
n
LP 19.607= DesvioPaPer LP 0.05. DesvioPaPer 0.98=
 
 
 
 
 11
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
3. DETERMINAÇÃO DO IP 
IP=LL-LP 
IP=33,19-19,61 
IP= 13,58 
 
 
 
O intervalo Permissivel Para o índece de Plasticidade esta variando entre(x1,x2), Onde:
x1 LP DesvioPaPer x2 LP DesvioPaPer
x1 20.587=
x2 18.627=
Yi h i x1 zi x2 h i
Yi
0.308
1.426
1.756
0.432
zi
1.653
0.535
0.205
1.528
h i
20.28
19.162
18.831
20.155
Onde:
LP 19.607=
Cápsula No 96 52 28 24 35 30 88
Peso Bruto Úmido (g) 5,34 5,92 5,72 5,55 5,19 4,85 4,52
Peso Bruto Seco (g) 5,05 5,6 5,43 5,3 4,96 4,56 4,26
Peso da Cápsula (g) 3,62 3,93 3,89 3,88 3,86 2,87 2,97
Peso da água (g) 0,29 0,32 0,29 0,25 0,23 0,29 0,26
Peso do Solo Seco (g) 1,43 1,67 1,54 1,42 1,1 1,69 1,29
Umidade (%) 20,2797 19,1617 18,8312 17,6056 20,9091 17,1598 20,155 L.P=
LIMITE DE PLASTICIDADE
Calculista: 
João Cunha
Data: 
06/11/98
Operador: 
Samuel / João Cunha
Cápsula No 96 52 28 88
Peso Bruto Úmido (g) 5,34 5,92 5,72 4,52
Peso Bruto Seco (g) 5,05 5,6 5,43 4,26
Peso da Cápsula (g) 3,62 3,93 3,89 2,97
Peso da água (g) 0,29 0,32 0,29 0,26
Peso do Solo Seco (g) 1,43 1,67 1,54 1,29
Umidade (%) 20,2797 19,1617 18,8312 20,155 L.P= 19,607%
Calculista: 
João Cunha
Data: 
06/11/98
Operador: 
Samuel / João Cunha
LIMITE DE PLASTICIDADE
 
 
 
 12
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
4. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE EM ESTUFA 
4.1 OBJETIVO: 
Esta operação tem como objetivo a Determinação da umidade em amostras de solos. 
4.2 PROCEDIMENTO: 
Para a determinação da umidade em amostras de solos em estufa é necessário: 
 
a) Coloca-se na estufa uma capsula preenchida com uma amostra de solo de aproximadamente 
10 a 50g;. 
b) Antes de se colocar a capsula na estufa, devemos pesar tanto a cápsula vazia quanto a que 
esta preenchida com o solo(peso bruto úmido) anotando os valores das medições. 
c) Para a determinação da umidade devemos tomar no mínimo 2 cápsulas ; 
d) Após 24 horas pesa-se novamente a capsula obtendo-se assim o seu peso bruto seco. 
4.3 CÁLCULO : 
100
P
P
h
s
a
⋅=
 
Onde: h - umidade do solo ( % ) 
Pa - peso de água 
Ps - peso do solo seco 
Pa = ( peso bruto úmido - peso bruto seco ) 
Ps = ( peso bruto seco - peso da cápsula ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
 
5. ENSAIO DE GRANULOMETRIA POR SEDIMENTAÇÃO 
5.1 OBJETIVO: 
O ensaio de granulometria por sedimentação tem como objetivo a obtenção da curva 
granulometrica do solo, a identificação da granulometria das partículas finas do solo, a 
comparação dos resultados de sedimentação das partículas com e sem o uso de defloculante, e 
por fim a verificação da dispersividade do solo. 
5.2 PROCEDIMENTO: 
 Do material que passa na peneira no 10(2,00mm), no ensaio de sedimentação tomam-se 
duas amostra: Uma de 120g no caso de solos arenosos, ou de 70g no caso de solos argilosos, a 
qual servirá para o ensaio de sedimentação propriamente dito; e uma de 50g que servira para se 
obter a umidade higroscopica deste solo. O material separado para o ensaio de sedimentação 
deverá ser colocado em um becker de 250ml adicionado ao mesmo um defloculante (metafosfato 
de sódio), a mistura água destilada, solo e defloculante deve formar uma solução de 125ml, onde 
a concentração é de 18,8g de sal por litro de solução, agita-se a mistura até que o material fique 
totalmente molhado, deixando-o em repouso por no mínimo 12h. 
Feito isso, verte-se a mistura no copo de dispersão, removendo-se com água destilada 
todo o material que tenha aderido ao becker e adiciona-se mais água. O tempo de dispersão 
poderá ser de 5(IP<5%),10(IP<20%) ou 15 minutos (IP>20%), dependendo do índice de 
plasticidade do solo. Depois de disperso transfere-se o material do becker para a proveta de 
1000ml, completando-se a proveta com água destilada até a marca de 1000ml. 
O próximo passo consiste em agitar a proveta durante um minuto, devemos tampar a boca 
da mesma com uma das mãos, para evitar que se perca o material em análise, o que poderia 
mascarar os resultados. Imediatamente após o término da agitação, anota-se a hora exata do 
início da sedimentação, coloca-se a proveta na bancada e mergulha-se cuidadosamente o 
densímetro na suspensão e faz-se a leitura para 30seg, 1 min, 2min, 4min, 8min, 15min, 30min, 
1h, 2h, 4h, 8h e 25h. 
 Após cada leitura, excetuadas as três primeiras, retira-se lentamente o densímetro e 
mergulha-se em água destilada a temperatura ambiente, colocando de volta poucossegundos 
antes de cada leitura. As leituras devem ser feitas na parte superior do menisco, com aproximação 
de 0,0002, após o densímetro Ter ficado em equilíbrio. 
 O material proveniente do ensaio de sedimentação, terminadas as leituras, é vertido e 
lavado na peneira 0,075mm. Seca-se a parte retida na peneira em estufa a 105o -110oC, até 
constância de peso e passa-se nas peneiras1,2 - 0,6 - 0,42 - 0,30 - 0,15 e 0,075mm, anotando-se 
os pesos retidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 14
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Deixa-se a cápsula com a 
amostra, água e defloculante, 
em repouso, por no mínimo 
12h; 
Após passadas as 12h, leva-se o 
material ao dispersor, para retirá-lo da 
cápsula usa-se uma piceta com água 
destilada, com cuidado para que não 
haja perda do material. 
Deixa-se o material durante 
10 minutos no dispersor; 
Retira-se o material do dispersor, 
novamente com o auxílio de uma 
piceta com água destilada; Coloca-se o 
material, em uma proveta graduada, 
tomando-se o cuidado de não 
ultrapassar 1000ml; 
Defloculante Utilizado: 
Hexametafosfato de Sódio 
 
 
 
 15
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
Comparação entre o processo de sedimentação com e sem o uso de defloculante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 APARELHAGEM: 
 
a)Água destilada; 
b)Peneiras 2,0-1,2-0,6-0,42-0,3-0,15-0,0075mm( Nº200), tampa e fundo; 
c)Balança permita pesar 2kg sensível a 0,01g 
d)Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110 graus celsius; 
e)Cápsulas com capacidade de 200ml; 
f)Defloculante, ou seja hexametafosfato de sódio; 
g)Provetas com capacidade igual a 1000ml; 
h)Densímetro de bulbo simétrico, calibrado a 20oC e graduado em 0,001(de 0,995 a 1,050); 
i)Cronômetro; 
j)Termômetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sem Defloculante 
Argila sedimentada 
Com 
Defloculante 
Argila em 
suspensão 
Densímetro 
Caderneta 
 
 
 
 16
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
6. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SOLOS POR PENEIRAMENTO 
6.1 OBJETIVOS: 
O ensaio de granulometria por sedimentação tem como objetivo a obtenção da curva 
granulometrica do solo, e a Identificação da granulometria das partículas granulares do solo. 
6.2 PROCEDIMENTO: 
Toma-se 1500g para solos siltosos e argilosos ou 2000g para solos arenosos, preparada de 
acordo com o método de preparação de amostras, o qual será descrito no item seguinte. Devemos 
agora peneirar esta amostra na peneira 2,0mm( No 10 ), o material que ficar retido na peneira 
deve ser lavado sem ser retirado da peneira, com o auxílio de jato d´agua, visando remover 
qualquer grão de dimensão menor que 2,0mm ; a seguir coloca-se na estufa até constância de 
peso. 
Do material que passa na peneira de 2,0mm, retira-se duas cápsulas, para a determinação 
da umidade higroscópica, e em seguida toma-se o material que passa na peneira de 2,00mm e 
passa-se na peneira de 0,075mm (no 200) e lava-se sem retirar da peneira com auxílio do jato 
d’água, com a finalidade de retirar qualquer grão com diâmetro menor que 0,075mm, colocando-
se em seguida na estufa até uniformidade de peso 
Devemos agora inicializar o peneiramento; o material retido na peneira de 2,0mm deve ser 
passado nas peneiras de diâmetro superior a 2,0mm, já o material retido nas peneiras de 0,075mm 
deve ser passado nas peneiras de diâmetro superior a 0,075mm e inferior a 2,0mm, pesa-se com 
aproximação de 0,1g as frações da amostra retidas nas peneiras consideradas . 
A partir dos resultados obtidos, determina-se a umidade higroscópica para determinar o 
fator de correção e as porcentagens acumuladas e que passam para que se construa a curva 
granulométrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 17
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
 
 
 
6.3 APARELHAGEM: 
 
a) peneira de 50 - 38 - 25 - 19 - 9,5 - 4,8 - 2 - 1,2 - 0,6 - 0,42 - 0,30 - 0,15 - 0,075mm. 
b) agitador para peneiras, com dispositivo para fixação capacidade 6, incluindo tampa e fundo. 
c) balança com capacidade de 200g, sensível a 0,01g. 
d) balança com capacidade de 2kg, sensível a 0,1g. 
e) estufa capaz de manter a temperatura entre 105o e 110o C. 
f) cápsula com capacidade de 500ml. 
g) cápsula de alumínio. 
h) escova de aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 18
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.4 CÁLCULOS : 
Determinação da umidade higroscópica da amostra utilizada: 
 
h - teor de umidade, em porcentagem 
Ph - peso do material úmido 
Ps - peso do material seco em estufa 
 
Cálculo do peso total da amostra retida em uma malha qualquer: 
 
a) somam-se os pesos das frações da amostra retida na peneira de 2,0mm e nas de maior abertura 
de malha ; 
b) da diferença entre o peso total da amostra seca ao ar e o peso obtido na alínea (a) resulta o 
peso da fração da amostra seca ao ar, que passa na peneira de 2,0mm; 
c) o produto do peso obtido na alínea (b) pelo fator de correção 100
100 − h
, em que h é a umidade 
higroscópica, é o peso da fração da amostra seca que passa na peneira de 2,0mm; 
d) a soma dos pesos obtidos nas alíneas (a) e (c) será o peso da amostra total seca ; 
e) com o peso da fração retida em cada uma das peneiras, calcula-se a porcentagem em relação 
ao peso da amostra total seca ; 
f) obtém-se a porcentagem acumulada de material seco passando em cada peneira, somando-se a 
porcentagem retida nesta peneira às porcentagens retidas nas peneiras de aberturas maiores ; 
g) obtém-se a porcentagem de material seco passando em cada peneira, subtraindo-se de 100 a 
porcentagem acumulada em cada peneira ; 
h) desenha-se a curva de distribuição granulométrica, marcando-se em abcissas (escala 
logarítmica) os diâmetros das partículas e em ordenadas (escala aritmética) as porcentagens 
das partículas menores do que os diâmetros considerados . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
100)
Ps
PsPh(h ⋅−=
 
 
 
 19
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
7. PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E 
COMPACTAÇÃO 
7.1 OBJETIVO: 
Fixar normas para preparação de amostras a serem utilizadas nos seguintes ensaios : 
 
• limite de liquidez ; 
• limite de plasticidade ; 
• limite de contração ; 
• umidade higroscópica ; 
• densidade real do solo ; 
• granulometria ( peneiramento e sedimentação ); 
• compactação. 
7.2 OPERAÇÕES PRELIMINARES: 
Espalha-se a amostra de solo na bandeja, desagrega-se os torrões de solo com as mãos e, 
em seguida, deixa-se a amostra secar ao ar ou com auxílio do aparelho secador, destorroa-se a 
amostra seca ao ar no almofariz com auxílio da mão de gral recoberto com borracha. Esta 
operação deverá ser realizada cuidadosamente, evitando-se redução do diâmetro, ou quebra dos 
grãos. 
Depois de se destorroar a amostra, passa-se a amostra nas peneiras 4,8mm (compactação), 
2,0 e 0,42 mm (caracterização), com o objetivo de reter torrões que ainda existam eventualmente, 
tomando-se a precaução de desmancha-los no almofariz, de modo que seja assegurada a retenção 
em cada peneira somente dos grãos maiores que a abertura da malha, homogeneiza-se a amostra 
através da mistura das diferentes frações destorroadas, reduz-se todo o material, com o auxílio do 
repartidor de amostras ou pelo quarteamento, atése obter uma amostra representativa para os 
ensaios desejados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 20
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
8. PLANILHAS E GRÁFICO DOS ENSAIOS DE SEDIMENTAÇÃO E 
PENEIRAMENTO: 
308 331
58,62 60,86
57,48 59,71
13,97 14,05
AM. Total AM. Parcial
4 11
1700 70
POLEG. mm.
2" 50,80
1 1/2" 38,10
1657,42 68,25 1" 25,40 1657,42 100,00
3/4" 19,10 29,60 1627,82 98,21
3/8" 9,52 287,86 1339,96 80,85
No 4 4,76 217,68 1122,28 67,71
No 10 2,00 182,13 940,15 56,72
POLEG. mm.
No 16 50,80 3,42 64,83 53,88
No 30 38,10 6,05 58,78 48,85
No 40 25,40 3,69 55,09 45,79
No 50 19,10 2,97 52,12 43,32
No 100 9,52 10,63 41,49 34,48
No 200 4,76 5,31 36,18 30,07
11/11/98 0,5 23 25 1 20 1,38 19,78 0,069 26,8
11/11/98 1 20 25 1 17 12,83 16,78 0,049 22,73
11/11/98 2 18 25 1 15 13,13 14,78 0,035 20,02
11/11/98 4 17 25 1 14 12,58 13,78 0,024 18,67
11/11/98 8 16,2 25 1 13,2 12,7 12,98 0,017 17,58
11/11/98 15 15,2 25 1 12,2 12,85 11,98 0,013 16,23
11/11/98 30 13,2 25 1 10,2 13,15 9,98 0,009 13,52
11/11/98 60 11,3 25 1 8,3 13,44 8,08 0,0063 10,95
11/11/98 120 10,8 25 1 7,8 13,51 7,58 0,0045 10,27
11/11/98 240 10,7 25 1 7,7 13,53 7,48 0,0032 10,13
11/11/98 480 8,9 25 1 5,9 13,8 5,68 0,0022 7,7
11/11/98 1500 7,5 25 1 4,5 14 4,28 0,0013 5,8
ALTURA DE 
QUEDA (h.cm)
LEITURA 
CORRIGIDA 
FINAL(L.C)
% < φ da amostra 
total
CÁPSULA No
PESO BRUTO ÚMIDO
PESO BRUTO SECO
PESO DA CÁPSULA
PESO DA ÁGUA
PESO BRUTO ÚMIDO
PESO BRUTO SECO
PESO DA CÁPSULA
DATA
UMIDADE (%)
UMIDADE MÉDIA (%)
φ dos Grãos (mm)HORA TEMPO DECORRIDO
LEITURA 
(L) TEMP. (
oC) CORREÇAO 
menisco/temp
LEITURA 
CORRIGIDA (L.C)
PESO DO SOLO MIÚDO SECO
PESO DA AMOSTRA SECA
PICNOMETRO No
PESO DO PICNOMETRO
PESO DO PICNOMETRO + SOLO
CÁPSULA No
PESO DO SOLO ÚMIDO
PESO DO PEDREGULHO
PESO DO SOLO MIÚDO ÚMIDO
PESO DO SOLO SECO
% que passa da 
amostra total
PESO QUE 
PASSA
DENSIDADE REAL
PESO 
RETIDO
PENEIRA 
PENEIRAMENTO DO SOLO GRAÚDO
SEDIMENTAÇÃO (Densimetro No Proveta No )
UMIDADE
2,6
PESO ESPECÍFICO DOS GRÃOS (γg)
PESO DO PICN. + ÁGUA + SOLO
PESO DO PICNOMETRO + ÁGUA
UMIDADE DE SEDIMENTAÇÃO
CÁPSULA No
PESO 
RETIDOPESO DO SOLO SECO
UMIDADE (%)
PENEIRAMENTO DO SOLO MIÚDO
PENEIRA PESO QUE 
PASSA
% que passa da 
amostra total
DENSIDADE MÉDIA (g/m3)
TEMPERATURA (o C)
C. DO FATOR K=
PESO DO SOLO ÚMIDO
PESO DO SOLO SECO
UMIDADE MÉDIA (%)
AMOSTRA
PESO DA ÁGUA
 
 
 
 
 
 21
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
9. CURVA GRANULOMÉRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resultado segundo a classificação unificada dos solos 
SC – Argila Arenosa 
 
 
 
 
Ensaio de Granulometria
LABORATÓRIO DE SOLOS/UFPE
ARGILA SILTE AREIA FINA
AREIA
MÉDIA
A.
GR. PEDREGULHO
 11% 13% 21% 11% 11% 33%
♦
♦
♦
♦ ♦ ♦
♦
♦ ♦
♦ ♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦ ♦ ♦
0,001 0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro (mm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
%
 
Qu
e
 
Pa
ss
a
LP = 22,88 LL = 30 IP = 7,12
Curva Granulométrica♦
 
 
 
 22
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
3. CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA – TRI-FLEX 2 
 
 A condutividade hidráulica foi determinada em laboratório utilizando o Tri-Flex 2, Foto 
III.8, com o objetivo de comparar os resultados obtidos neste ensaio com os obtidos em campo, 
por meio do permeâmetro Guelph. Em laboratório, as amostras ensaiadas foram moldadas dos 
blocos indeformados coletados dos poços de investigação P1V1 (ombro da encosta) e P2V3 
(base da encosta). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foto III.8 – Tri-Flex 2, equipamento para obtenção da condutividade hidráulica em laboratório. 
 
 Moldaram-se corpos de prova das amostras P1V1 e P2V3 com altura de 135 mm e 130 
mm e diâmetro 90,8 mm e 90 mm, respectivamente. Posteriormente, iniciou-se a montagem da 
célula de ensaio na seguinte seqüência: a pedra porosa e o papel filtro de base, o corpo de prova, 
o papel filtro e a pedra porosa de topo, o “top cap” e a membrana de proteção. Tomou-se o 
cuidado durante o encamisamento do corpo de prova usando liga de borracha para melhorar a 
fixação e oferecer segurança à lateral do corpo de prova, evitando contato com a água nesta face. 
 
 Após a montagem da célula, esta, depois de conectada ao painel de controle, começou a 
encher de água, mas, verificou-se no final, se não existiam bolhas de ar na superfície. Aplicou-se 
pressão lateral para remoção de ar das pedras porosas e das linhas das tubulações, drenando-se 
um pouco de água do conjunto, com a finalidade de retirar as bolhas de ar. Com 
aproximadamente 24 h, verificou-se a saturação da amostra por meio do parâmetro B = ∆u/∆ 3σ , 
utilizando-se um transdutor com leitura externa de poro-pressão. 
 
 Depois da saturação, aplicou-se na amostra uma pressão confinante, equivalente as 
tensões das terras. Os pesos específicos das amostras P1V1 e P2V3, para o cálculo das tensões 
de ensaio, foram de 17,2 e 21,3 kPa, respectivamente. As tensões confinantes das amostras P1V1 
e P2V3 se vêem na Tabela III.8. 
 
Tabela III.8 – Tensões confinantes do ensaio de determinação da condutividade hidráulica – Tri-
Flex 2. 
 
TENSÕES CONFINANTES DO ENSAIO TRI-FLEX 2 
P1V1 
OMBRO DA ENCOSTA 
kPa 
P2V3 
BASE DA ENCOSTA 
kPa 
17,2 21,3 
 
 
 
 23
Prof. José Fernando Thomé Jucá 
34,4 42,6 
51,6 63,9 
68,8 85,2 
86,0 106,5 
103,2 127,8 
120,4 149,1 
137,6 170,4 
154,8 191,7 
172,0 213,0 
 Para estabelecer o fluxo na amostra, reduziu-se a pressão da base e do topo, onde a 
diferença entre elas determinava a direção do fluxo. A diferença entre as pressões axiais 
estabelecidas para os corpos de prova P1V1 e P2V3 foi de 2 e 10 kPa, respectivamente. Dando 
continuidade ao ensaio, mediu-se o tempo necessário para um volume de 5.000 mm3 de água 
atravessasse o corpo de prova, processo repetido até que obtivesse três leituras iguais. 
 
 A condutividade hidráulica do solo, no ensaio de laboratório Tri-Flex 2, é obtida pela 
fórmula descrita na Tabela III.9. A Tabela III.10 mostra os dados utilizados durante o ensaio 
para determinação da condutividade. 
 
 Tabela III.9 – Fórmula para determinar a condutividade hidráulica do ensaio Tri-Flex 2. 
 
TRI-FLEX 2 
CONDUTIVIDADE 
HIDRÁULICA FÓRMULA DESCRIÇÃO 
K (cm/s) OcmH10.p.T.A
L.VK
2C ∆
= 
V = volume percolado 
L = altura do corpo de prova 
AC = área da superfície do corpo de prova 
T = tempo 
∆p = variação de pressão 
 
 
Tabela III.10 - Dados do ensaio para determinação da condutividade hidráulica (k) do 
equipamento Tri-Flex 2. 
 
TRI-FLEX 2 
AMOSTRAS ALTURA (m) 
DIÂMETRO 
(m/s) 
VOLUME 
PERCOLADO 
(m3) 
ÁREA 
(m2) 
∆P 
(kPa) 
COLUNA 
DE ÁGUA 
(m) 
P1V1 0,135 0,091 5 x 10-6 6,475 x 103 2 0,1 
P2V3 0,13 0,09 5 x 10-6 6,361 x 10-3 10 0,1