Livro Mecanica dos Solos Ensaios de Laboratório

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CAI{LOS 
DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA 
A 
MECA NICA DOS SOLOS 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO 
JOÃO BAPTISTA NOGUEIRA 
SÃO CARLOS 
1995 
_ fi 
Nogueira, João Baptista 
N 778m Mecânica dos Solos - Ensaios de Laboratório/João Baptis-
ta Nogueira, São Carlos, EESC-USP, 1995 
248p. 
1. Mecânica dos Solos. I. Título 
CDO - 624. 15 1 
Digitação: Maristela Zotesso Batissaco 
Desenho: Antonio Claret Carriel 
Fotografia: Paulo Ceneviva 
Impressão e Acabamento: Serviço Gráfico (EESC-USP) 
Publicação no. 094/95 
SUMÁRIO 
GRANDEZAS, SÍMBOLOS E UNIDADES...... ............. . . .... XIII 
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO ...... . .. .. . . .. . .. ... 1 
1. 1 - Tipos de Amostras .................................................................... 2 
1.2 - Equipamentos e Acessórios ....................................................... 2 
1.3 - Resultados de Ensaios ... . ......................................... 6 
1.4 - Estrutura do Texto ................................................................ 8 
CAPÍTULO 2 - RETIRADA DE AMOSTRAS ...................................... 11 
2.1 - Equipamentos e Acessórios ...................................................... 12 
2.1.1 - Equipamentos ............................................................... 12 
2.1.2 - Acessórios .................................................................. 12 
2.2 - Procedimento para a Amostragem ............................................ 12 
2.2.1 - Amostra Deformada ..................... ' ............................. 13 
11 
2.2.2 - Amostra Indeformada . 
2.3 - Cuidados a serem Tomados. 
2.3.1 - Amostra Deformada 
2.3.2 - Amostra Indeformada . 
. ................ 13 
19 
... 19 
19 
2.4 - Dimensionamento da Amostra ........ 21 
2.4.1 - Amostra Deformada .............. . ............................. 22 
2.4.2 - Amostra Indeformada .......... . ........................... 22 
2.5 - Exemplo ............................... . . ............. 22 
CAPÍTULO 3 - PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS .. . .................... 27 
3.1 - Equipamentos e Acessórios ............. . . .......................... 29 
3.1.1 - Equipamentos .. . . ........................ 29 
3.1.2 - Acessórios ......... . . ........................ 29 
3.2 - Material Granular ..... . ............ 30 
3.2.1 - Granulometria e Massa Específica dos Sólidos ............ 30 
3.2.2 - Massa Específica Seca Mínima e Máxima ...... . ........ 31 
3.3 - Solo ........................................................................................ 33 
3.3.1 - Com Secagem Prévia ........... ................................... 34 
3.3.2 - Sem Secagem Prévia ......... ................................. 35 
3.4 - Testes de Identificação ............. . . ................................ 35 
3.4. 1 - Material Granular .................. 36 
3.4.2 - Solo ......... . .. .......... 37 
III 
CAPÍTULO 4 - IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS ................................. 41 
4.1 - Equipamentos e Acessórios ..................................................... 42 
4.1.1 - Acessórios ................................................................... 42 
4.2 - Preparação das Amostras .............................................. . ..... 43 
4.3 - Grupos de Solos ............................................ . .43 
4.3.1 - Solos Grossos .................................... . . ................ 43 
4.3.2 - Solos Finos .......................................... . .......... 43 
4.3.3 - Solos Altamente Orgânicos ......................................... 44 
4.4 - Características Gerais dos Solos ............................................... 44 
4.4.1 - Cor .............................................................................. 44 
4.4.2 - Odor ............................................................................ 44 
4.4.3 - Umidade ...................................................................... 44 
4.4.4 - Estrutura ...................................................................... 45 
4.4.5 - Grau de Cimentação .............................................. ...... 46 
4.4.6 - Material Cimentante ..................................................... 46 
4.4.7 - Angularidade e Forma dos Grãos .............................. _ .. 47 
4.4.8 - Consistência ................................................................. 49 
4.4.9 - Outras Informações ...................................................... 49 
4.5 - Identificação dos Solos Grossos ............................................... 49 
4.5.1 - Tamanho das Partículas ................................................. 50 
4.5.2 - Graduação do Solo ........................................................ 51 
4.5.3 - Angularidade e Forma ................................................... 52 
4.5.4 - Cor ............................................................................... 52 
4.5.5 - Características de Amostras Indeformadas ..................... 52 
4.5.6 - Identificação .................................................................. 52 
4.6 - Identificação dos Solos Finos ................................................... 52 
IV 
4.6.1 - Textura .................................... . 
4.6.2 - Resistência a Compressão ............ . 
4.6.3 - Dilatância .................................. . 
.... 54 
.55 
. . 56 
4.6.4 - Dureza .............. ........ ........... . .. 58 
4.6.5 - Plasticidade...................................... 58 
4.6.6 - Identificação dos Solos Finos Inorgânicos . 59 
4.6.7 - Identificação dos Solos Finos Orgânicos ........ . 60 
4.6.8 - Identificação dos Solos Finos quando 
Pr (#200) > 15% .......................... . .......... 60 
4.7 - Solos Altamente Orgânicos .................................................. 61 
4.8 - Relatório de Identificação ................................. . . ............. 61 
4.9 - Folha de Identificação .............................. . ................ 61 
4.10- Exemplos................................................... . ........................ 61 
CAPÍTULO 5 - ÍNDICES FísICOS ...................................................... 69 
5.1 - Equipamentos e Acessórios ................................................. ,' .. 71 
5.l.1 - Equipamentos .............................................................. 71 
5.1.2 - Acessórios .................................................................... 71 
5.2 - Massa Específica do Solo ......................................................... 72 
5.2.1 - Corpo de Prova Cilíndrico ............................................ 72 
5.2.2 - Por Imersão ................................................................. 74 
5.3 - Teor de Umidade ............................. . . ........................ 74 
5.4 - Simbologia e Unidades ........................................................... 75 
5.5 - Cálculo dos Índices Físicos ............ .. . .. 75 
v 
5.5. 1 - Massa Específica do Solo ... . 
5.5.2 - Teor de Umidade ....... , .............. . 
. .... 75 
..77 
5.5.3 - Massa Específica dos Sólidos. .. ....... ..... 77 
5.5.4 - Massa Específica Seca........... . ... ". .... .... 77 
5.5.5 - Massa Específica Submersa ....................................... 78 
5.5.6 - Índice de Vazios ........................ ".. .. ........ .... . .......... 78 
5.5.7 - Porosidade .................................. ........... . ............... 78 
5.5.8 - Grau de Saturação ........ ............. . ' ......... 79 
5.5.9 - Massa Específica da Água ........................................... 79 
5.6 - Exemplo .................................................................................. 79 
CAPÍTULO 6 - MASSA ESPECÍFICA DOS SÓLIDOS"" ... " ............. 83 
6.1 - Equipamentos e Acessórios.......... " .............................. " ........ 84 
6.1.1 - Equipamentos .............................................................. 84 
6.1.2 - Acessórios .............................................. " ........... " ...... 84 
6.2 - Material Granular ........................................... " ....... "" .... "."" .. 84 
6.3 - Solo ......................................................................................... 86 
6.4 - Cálculo da Massa Específica dos Sólidos ................................... 88 
6.5 - Exemplo .................................................................................. 89 
CAPÍTULO 7 - ANÁLISE GRANULOMÉTRICA. ............................... 93 
7.1 - Equipamentos e Acessórios ...................................................... 94 
7.1.1 - Equipamentos ............................................................... 94 
7. 1.2 - Acessórios .................................................................... 94 
VI 
7.2 - Preparação da Amostra. 
7.2.1 - Material Granular 
7.2.2 - Solo ............................... . 
7.3 - Ensaio de Peneiramento ......................... . 
7.3.1 - Material Seco ............................ . 
7.3.2 - Solo Lavado ................. . 
7.4 - Ensaio de Granulometria Conjunta 
7.5 - Cálculo do Ensaio ............. . 
7.5.1 - Peneiramento ................. . 
7.5.2 - Granulometria Conjunta ... . 
7. 6 - Resultados ....................................... ......... . 
7.7 - Exemplo ................................................ . 
CAPÍTULO 8 - LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
8.1 - Preparação da Amostra ................................... . 
96 
96 
96 
. ............ 97 
. .. 97 
. ... 98 
..... 99 
. .. 102 
102 
. ..... 103 
.. 104 
. ........... 105 
II J 
.. III 
8.1.1 - Com Secagem Prévia ................................................. 112 
8.l.2 - Sem Secagem Prévia ................................................. 112 
8.2 - Limite de Liquidez - Aparelho de Casagrande ....................... 113 
8.2.1 - Equipamentos ............................................................ 113 
8.2.2 - Acessórios ................................................................ 113 
8.2.3 - Condições do Aparelho de Casagrande .......... . ...... 114 
8.2.4 - Procedimento.................... ........... . .......... 114 
8.3 - Limite de Liquidez - Ensaio do Cone .................................... 116 
8.3. 1 - Equipamentos. 
8.3.2 - Acessórios. 
VII 
8.3.3 - Condições do Penetrômetro .. 
8.3.4 - Procedimento ................................ . 
8.4 - Limite de Plasticidade .............................................. ". 
116 
'. 117 
117 
.. 117 
121 
8.4.1 - Equipamentos. ............... .................. ........... ....... 121 
8.4.2 - Acessórios .................................................................. 121 
8.4. 3 - Procedimento ....................................... ............ 12 I 
8.5 - Limite de Contração ..................................................... ......... 123 
8.5.1 - Equipamentos ............................................................ 123 
8.5.2 - Acessórios ................................................................ 123 
8.5.3 - Procedirnento .......................................................... ] 24 
8.6 - Índice de Plasticidade ........................................................... 127 
8.7 - Exemplo ............................................................................... 128 
CAPÍTULO 9 - ENSAIO DE COMPACTAÇÃO ............................... 133 
9. 1 - Equipamentos e Acessórios .................................................... 134 
9.1.1 - Equipamentos ............................................................. 134 
9.1.2 - Acessórios .................................................................. 134 
9.2 - Preparação das Amostras ....................................................... 134 
9.2.1 - Com Secagem Prévia .................................................. 134 
9.2.2 - Sem Secagem Prévia .................................................. 136 
9.3 - Procedimento ......................................................................... 136 
9.4 - Cálculo de Ensaio .................................................................. 139 
VlI1 
9.5 - Exemplo 
CAPÍTULO 10 - COMPACIDADE RELATIVA.. 
10.1 - Equipamentos e Acessórios. 
10.1.1 - Equipamentos 
10.1.2 - Acessórios .. 
10.2 - Tipos de Ensaios 
10.3 - Preparação da Amostra 
10.4 - Índice de Vazios Máximo. 
10.5 - Índice de Vazios Mínimo 
10.5.1 - Ensaio tipo A 
10.5.2 - Ensaio tipo B .............. . 
10.5.3 - Ensaio com Amostra Úmida 
10.6 - Resultados ... 
10.7 - Exemplo 
BIBLIOGRAFIA. 
ANEXO A - INFORMAÇÕES GERAIS ..... 
AI-Geral ..................... . 
A2 - Áreas ............... . 
140 
143 
144 
· 144 
· 144 
... 144 
· . 145 
. .. 146 
· . 147 
148 
· . 149 
· . 149 
150 
· 151 
. ..... 153 
.... .... ... 155 
.. 155 
155 
IX 
A3 - Volumes. 
A 4 - Massas Específicas . 
A 5 - Relações Trigonométricas .. 
156 
.. 156 
. ......... 157 
ANEXO B - NORMAS ................................................................ 159 
RI - Associação Brasileira de Normas Técnicas ...................... 160 
R2 - American Society for Testing and MateriaIs. . ....... 161 
R3 - Outras Normas de Interesse .......................................... 163 
ANEXO C - MASSA ESPECÍFICA DA ÁGUA ................................. 165 
ANEXO D - VISCOSIDADE DINÂMICA DA ÁGUA ..................... 167 
ANEXO E - ÍNDICES FísICOS ......................................................... 169 
E. 1 - Determinação do Volume por Imersão ............................ 169 
E. 2 - Massa Específica Submersa .............................................. 171 
E.3 - Alteração no Teor de Umidade ........................................ 173 
EA - Água no Solo ................................................................... 174 
ANEXO F - MASSA ESPECÍFICA DOS SÓLIDOS ........................... 177 
x 
F.l - Calibração do Picnômetro 177 
F.2 - Proposta da ASTM . . 178 
F.3 - Massa Específica dos Sólidos. .. 181 
ANEXO G - PENEIRAS PARA ENSAIOS ... . ...... 183 
ANEXO H - ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO. . ........ 185 
H.I - Lei de Stokes .... . ..... 185 
H.2 - Diâmetro Equivalente .... 187 
H.3 - Massa Específica da Suspensão. . ....... 191 
H.4 - Ação do Densímetro ......... . . ... 192 
H. 5 - Calibração do Densímetro ..... . 196 
H. 6 - Correções das Leituras .......... . 199 
H.6.1 - Formação do Menisco ........................................ 200 
H.6.2 - Variação da Temperatura ..................................... 201 
H.6.3 - Introdução do Defloculante .................................. 202 
H. 7 - Solução Defloculante ................................................... 202 
H.8 - Tanque de Imersão ..................... . . .......................... 203 
H.9 - Percentagem de Ocorrência ....... . .. ................. 204 
ANEXO I - LIMITES DE CONSISTÊNCIA. . ...... 213 
XI 
I. I - Aparelho de Casagrande .213 
1.2 - Limite de Contração ............. . . ............ 2\ () 
1.3 - Verificação do Penetrômetro ..... . . .. 222 
ANEXO J - COMPACTAÇÃO DE SOLO ... . ..... 223 
II - Dimensões do Equipamento ... . .224 
l2 - Verificação do Equipamento ..... . . ............. ,. ..... 226 
J 3 - Energia de Compactação ....... . . ... 228 
ANEXO K - COMPACIDADE RELATIVA ...................................... 231 
K I - Mesa Vibratória Eletromagnética ...... . . ................... 231 
K2 - Mesa Vibratória Comum ............. . . ................. 231 
K3 - Tipos de Cilindros ...................... . ........ 233 
K 4 - Massa e Volume do Cilindro ......................... . . ........ 237 
K5 - Mesa Eletromagnética de Vibração Vertical ..................... 238 
K6 - Mesa Vibratória Comum .,. ....... ,. .......... ,. .......................... 239 
ANEXO L - SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ............. 241 
L. 1 - Estrutura ...... ,. .................................................................. 241 
XII 
L.2 - Regras de Estilo. 244 
L.2.1 - Para Escrita dos Símbolos ......... . ....... 245 
L.2.2 - Para Escrita dos Nomes do Símbolos .............. 245 
L.2.3 - Para Unidades Formadas por Multiplicação ou 
Divisão .......... ........... ............................. . .......... 246 
L.2.4 - Para a Escrita dos Números ............................... 247 
L.3 - Erros que devem ser Evitados .................. .. . ........... 248 
GRANDEZAS, SÍMBOLOS E UNIDADES 
GRANDEZA SÍMBOLO UNIDADE 
ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE g mls2 
ALTURA cm 
Bulbo do Densímetro H(b) 
Genérica H 
Inicial H(o) 
ÁREA: cm2 
Genérica A 
Inicial A(o) 
Interna da Proveta A (pv) 
COEFICIENTE DE: 
Curvatura Cc 
Não Uniformidade Cu 
COMPACIDADE RELATIVA Dr 
COMPRIMENTO L cm 
DENSIDADE 
Água Destilada, TOC dw(T) 
Água Destilada, T = 20°C dw(20) 
XIV 
Genérica d 
Sólidos ds 
Suspensão, t = ti, TOC di(T) 
Suspensão, t = ti, T = 20°C di(20) 
DIÂMETRO: cm, mm 
Efetivo DIO 
Equivalente D· 1 
Genérico O 
Interno da Proveta D(pv) 
DISTÂNCIA ENTRE CENTRO DE 
VOLUME DO BULBO DO DENSÍ-
METRO: cm 
Ponto qualquer na haste z 
Superfície da suspensão Zr 
EMPUXO E kN 
ENERGIA DE COMPACTAÇÃO EC kJ/m3 
ENSAIO DE CONE: mm 
Leitura Inicial Ro 
Leitura Final R 
ESPESSURA z cm, mm 
FATOR CORRETIVO DE TEMPE-
RATURA K 
FORÇA: kN 
Genérica F 
Neutra U 
Peso W 
Peso do Densímetro ao ar Wd 
Peso Submerso W' 
xv 
GRAU DE: % 
Compactação GC 
Saturação Sr 
ÍNDICE DE: 
Plasticidade IP % 
Vazios - Genérico e 
Vazios - Inicial eo 
Vazios - Mínimo emin 
Vazios - Máximo emáx 
LARGURA B cm, mm 
LEITURA COM O DENSÍMETRO: 
Água Destilada, t tj, rc rw(T) 
Suspensão, t = ti, TOc ri(T) 
Suspensão, t = ti, T = 20°C ri(20) 
Notação Simplificada: 
de ri (T) r(H) 
de ri(T) corrigida r' (H) 
de rw(T) rw(H) 
, 
de rw(T) corrigida rw(H) 
Correção devido ao: 
defloculante c(df) 
memsco c(m) 
temperatura c(T) 
LIMITE DE: % 
Contração LC 
Liquidez LL 
Plasticidade LP 
MASSA DE: kg,g 
Água Mw 
Água Inicial Mw(o) 
Água + Picnômetro M2 
Água + Picnômetro + Sólidos 
Cápsula (Tara) 
Mercúrio 
Parafina 
Picnômetro 
Sólidos 
Sólidos Maiores que Di 
Sólidos Menores que Di 
Sólidos Retidos na peneira i 
Solo 
Solo - Inicial 
Suspensão, t = ti 
MASSA ESPECÍFICA 
Água, Toe 
Água, destilada a 4°e 
Água destilada, T = 200 e 
Ar 
Inicial da Suspensão 
Mercúrio 
Parafina 
Seca 
Seca Máxima 
Sólidos, TOC 
Sólidos, T = 20°C 
Solo 
Solo Saturado 
Solo Submerso 
Suspensão, t = ti, T = 20°C 
NÚMERO DE: 
XVI 
MI 
M(c) 
M(Hg) 
M(par) 
M(p) 
Ms 
Ms(> Di) 
Ms« Di) 
MJ# i) 
M 
pwcn 
Pw(4) 
Pw(20) 
p(ar) 
po 
p(Hg) 
p(par) 
Pd 
Pd,máx 
p;;(T) 
ps(20) 
p 
Psat 
p' 
Pi(20) 
Camadas (Ensaio de Compactação) n 
Golpes Soquete/Camada N 
PENEIRA # 
kg/m.i,g/cm3 
XVII 
PERCENTAGEM DE PARTíCULAS % 
Areia P(S) 
Argila P(C) 
Maiores do que Di PC> DI) 
Menores do que Di P« Di) 
Passando em uma peneira Pp(#) 
Pedregulhos P(G) 
Retida em uma Peneira Pr(#) 
Silte P(M) 
POROSIDADE n % 
PRESSÃO: kPa 
Atmosférica p(atm) 
Genérica p 
Neutra li 
TEMPERATURA oe 
Ambiente T (amb) 
Genérica T 
Inicial To 
TEMI)O h,min, s 
Genérico t 
Inicial to 
TENSÃO TOTAL: kPa 
Confinante 
°3 
Vertical 0 y 
TEOR DE UMIDADE: % 
Genérico W 
Higroscópico w(h) 
Inicial W o 
Moldagem w(m) 
Ótímo wot 
XVIII 
VELOCIDADE: 
Queda de uma partícula (Lei de 
Stokes) 
VISCOSIDADE DINÂMICA 
VOLUME: 
Água 
Ar 
Bulbo do Densímetro, T = 20°C 
Bulbo do Densímetro, Toe 
Final 
Genérico 
Imerso do Densímetro 
Mercúrio 
Parafina 
Sólidos 
Sólidos menores que Di 
Solo 
Solo - inicial 
Suspensão, no instante t = ti 
Útil-Picnômetro 
Vazios 
cm/s 
v 
~l Pas 
m"\ cm~ 
Vw 
V(ar) 
Vó(20) 
Vb(T) 
VI' 
V 
VU) 
V(Hg) 
V(par) 
Vs 
V « D) S I 
V 
V" 
Vi 
V(p) 
V v 
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 
o solo é um dos materiais cujas propriedades são estudadas ao lon-
go do curso de engenharia civil, assim como, o aço e o concreto Enquanto 
estes podem ser considerados materiais homogêneos, em face de um 
processo de fabricação que permite controlar tanto a qualidade quanto a 
quantidade de seus componentes, o solo é um material heterogêneo, pois 
que, nenhum processo de controle ocorre durante a sua formação. Devido 
a essa não homogeneidade é que se pode afirmar serem os solos materiais 
pontualmente diferentes originando disso a importância dos resultados de 
ensaios, tanto in situ quanto em laboratório, e o reconhecimento de que a 
mecânica dos solos é uma ciência cujos dados devem ser obtidos, de 
preferência, experimentalmente. 
A caracterização de um solo pode ser realizada através de ensaios in 
situ ou em laboratório, cada um deles apresentando vantagens e desvanta-
gens.Assim,em um ensaio in situ o resultado leva em consideração as ca-
racterísticas estruturais do solo,suas eventuais descontinuidades, o que pode 
não acontecer em um ensaio de laboratório em face das dimensões redu-
zidas dos corpos de prova. Por outro lado, no laboratório pode-se ter um 
maior controle das condições limites do ensaio, do material a ser ensaiado e 
da precisão das medidas realizadas, além da possibilidade de se repetir 
aqueles ensaios cujos resultados forem considerados não satisfatórios. Um 
outro fator a ser levado em consideração é o económico, com os ensaios in 
situ sendo mais caros que os correspondentes ensaios de laboratório 
mesmo com o custo adicional de obtenção das amostras indeformadas. 
Para que o tempo dispendido na realização de ensaios não possa ser 
considerado perdido é preciso ter em mente as recomendações quanto ao 
cuidado com as amostras, com os equipamentos, com as medidas 
2 
realizadas e obediência à norma vigente de cada ensaio, bem como, evitar 
os erros acidentais ou os sistemáticos durante a reaiização das medidas. 
1.1 - TIPOS DE AMOSTRAS 
o solo pode ser definido como todo material encontrado na 
superficie da crosta terrestre, podendo ser facilmente removido por uma 
ferramenta qualquer e formado por um conjunto discreto de partículas 
(geralmente minerais mas, algumas vezes, contendo matéria orgânica) e 
quantidades variáveis de um líquido e um gás, geralmente, água e ar. . 
Em função do tamanho das partículas os solos podem ser divididos 
em dois grupos: materiais granulares (areias e pedregulhos, com menos de 
5% das partículas com tamanhos menores do que 0,075 mm) e os solos 
(arenosos, argilosos ou siltosos), propriamente, ditos. Quanto a origem das 
partículas os solos podem ser inorgânicos ou orgânicos. 
Para a caracterização do solos, inicialmente, deve ser obtida uma 
amostra representativa desse solo, de dimensão maior e que, 
posteriormente, será tratada e transformada em amostras reduzidas 
necessárias a realização de cada ensaio. 
Essa amostra representativa, obtida por um processo qualquer isento 
de vício, poderá ser uma amostra deformada ou indeformada. Da amostra 
representativa deformada serão retiradas amostras reduzidas, através de 
processo próprio, em quantidade suficiente para a realização dos ensaios de 
classificação, enquanto que, da amostra indeformada serão retirados os 
corpos de prova necessarios, nas dimensões normatizadas, para a 
realização dos ensaios estruturais do solo. 
Desde o recebimento pelo laboratório, das amostras vindas do 
campo, até sua utilizaçãodevem ser tomados todos os cuidados para que 
elas continuem representativas dos locais onde foram amostradas. 
1.2 - EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS 
Em um laboratório de mecamca dos solos dois conjuntos de 
instrumentos são utilizados, tanto na realização dos ensaios quanto na 
3 
medida das grandezas, para a obtenção dos resultados. Um deles é formado 
pelos equipamentos e o outro pelos acessórios, e em cada ensaio descrito 
nos capítulos seguintes,estão colocados em itens diferentes. A classificação 
de um instrumento como equipamento ou acessório não segue nenhu-ma 
regra, e, é mais em função de custo, vida útil ou outro parâmetro qualquer. 
Os equipamentos de um laboratório de mecânica dos solos podem 
ser distribui dos em dois grupos conforme a sua utilização seja geral ou 
específica. No primeiro grupo, de utilização comum a mais de um ensaio, 
estão as balanças, as estufas, os dispersores, as bombas de vácuo, os tornos 
de talhagem de corpos de prova e outros mais. No segundo grupo, de 
utilização em um único tipo de ensaio, estão as prensas (ensaios de 
resistência ao cisalhamento ou de consolidação), picnômetros, conjuntos de 
compactação, permeâmetros e outros tantos. 
Como acessórios estão as espátulas, cápsulas de alumínio ou de 
porcelana, paquímetros, densímetros, defletômetros e muitos outros. 
Antes, durante e após a realização de um ensaio será sempre 
necessano medir grandezas, algumas de forma direta e outras 
indiretamente. Assim, as massas das amostras, a temperatura de um 
líquido, o diâmetro e a altura de um corpo de prova são obtidos 
diretamente através de uma balança, de um termômetro ou com um 
paquímetro, respectivamente, enquanto que o volume de um corpo de 
prova será obtido através de uma fórmula, desde que possível, ou pelo 
processo de imersão em um líquido qualquer. 
Cada equipamento ou acessório de medida foi construido para 
realizar medidas até um certo valor. O máximo valor que cada instrumento 
pode medir define a sua capacidade de medida, enquanto que, o tamanho 
do menor intervalo marcado sobre a escala de medidas define a resolução. 
Na Tabela 1.1 estão mostrados os valores da capacidade e da resolução de 
alguns instrumentos. 
Instrumento Capacidade Resolução 
Balança com prato superior 1.200 g 0,01 g 
Balança de plataforma 40 kg 1 g 
Termómetro 50 0e l°e 
Paquímctro 150 mm 0,01 mm 
Dcnsímetro 1,040 glcm3 0,001 glcm3 
Defletómetro 25 mm 0,001 mm 
Tabela 1.1 - Exemplos de capacidade e resolução de instrumentos 
4 
Durante a realização das medidas deve-se tomar sempre muito 
cuidado para se evitar os erros acidentais, provenientes de descuidos, e os 
erros sistemáticos por defeitos dos instrumentos. 
Para mostrar a influência de um erro acidental no resultado do teor 
de umidade de uma amostra foi montada a Tabela 1.2 ilustrando dois 
casos: o CASO 1 mostra a determinação do teor de umidade utilizando 
uma amostra de massa pequena, enquanto que no CASO 2 foi usada uma 
amostra com massa maior. Foi admitido que tanto a estufa quanto a 
balança não apresentam erros sistemáticos e a tara das cápsulas está 
correta. Na coluna 1, da Tabela 1.2, estão os valores corretos das duas 
determinações e nas colunas 2, 3, 4 e 5 estão simulados erros de ± 0,05 g 
nas determinações da massa de solo ou na de sólidos, respectivamente. 
Enquanto no CASO 1 o desvio nas medidas está variando de -2,8 a + 2,9 
do valor correto do teor de umidade, no CASO 2 o desvio é de -0,1 a +0,1, 
para o mesmo erro nas medidas das massas. 
1 2 3J 4 5 
Cápsula # P-144 
Solo + Tara g 13,17 13,22 13,12 13,17 13,17 
Sólidos + Tara g 12,65 12,65 12,65 12,70 12,60 
Tara g 10,49 
Massa de Água g 0,52 0,57 0,47 0,47 0,57 
Massa de Sólidos g 2,16 2,16 2,16 2,21 2,11 
Teor de Umidade % 24,1 26,4 21,8 21,3 27,0 
Desvio = 2,3 -2,3 -2,8 2,9 
CASO 1 
Cápsula # M-44 
Solo + Tara g 96,55 96,60 96,50 96,55 96,55 
Sólidos + Tara g 83,23 83,23 83,23 83,28 83,18 
Tara g 27,95 
Massa de Água g 13,32 13,37 13,27 13,27 13,37 
Massa de Sólidos g 55,28 55,28 55,28 55,33 55,23 
Teor de Umidade % 24,1 24,2 24,0 24,0 24,2 
Desvio = +0,1 -0,1 -0,1 +0,1 
CASO 2 
Tabela 1.2 - Medida do teor de umidade 
Com as balanças atuais, elétricas ou eletrônicas, o erro na medida da 
massa torna-se mais diticil de acontecer, mas como está em consideração 
erros acidentais ocasionados por diferentes fatores é bom estar sempre 
atento quando da realização de medidas e tomar os cuidados necessários 
para não cometer esse tipo de erro. Pode-se perceber, pelos valores 
mostrados na Tabela 1.2, que quanto menor o valor das massas envolvidas 
maior deverá ser a atenção na hora da leitura, e que o erro cometido na 
determinação da massa de sólidos acarreta um desvio maior no resultado 
As recomendações seguintes podem levar a diminuir os erros acidentais· 
# a prancheta e a folha de ensaio devem permanecer sempre junto do 
operador. 
# não conversar durante a realização da medida e sua anotação na H)lha 
de ensaio. 
# certifique-se antes da capacidade e resolução do seu instrumento de 
medida. 
# verifique se não há corrente de ar sobre a balança e se ela está 
nivelada. 
# para instrumentos que necessitam de calibração verificar se já foi feita 
e se ainda está correta. 
# verificar as condições de limpeza dos instrumentos. 
# escrever os números com clareza na folha de ensaio. 
Com o passar do tempo outros cuidados acabarão pOl serem 
descobertos, e por isso, a atenção deve ser redobrada no início de suas 
atividades no laboratório 
Além dos erros acidentais e sistemáticos existem aqueles erros 
cometidos no último digito quando da realização de uma medida deveido a 
resolução do instrumento. Por exemplo, a medida do comprimento de um 
cilindro metálico AB mostrado na Figura I. 1 poderá ser realizada 
através de uma régua comum, com uma resolução de I mm, ou com um 
paquímetro com nônio acoplado. Com a régua foi possível obter um valor 
de AB = 27 mm Com o paquímetro, cuja resolução é de 0,05 mm, vê-se 
que o zero do nônio está situado entre 27 e 28ml11. Procurando agora a 
divisão do nônio que se encontra sobre uma divisão da escala principal vê-
se que é a correspondente a segunda e portanto o comprimento AB =~ 
27, 10 mm que é uma estimativa mais próxima do valor real, e o erro 
cometido com a régua é igual a -0,10 mm. 
A escolha do instrumento de medida definindo sua capacidade e 
resolução, depende da precisão exigida na determinação da medida. Assim 
6 
se, apenas dois algarismos significativos fossem suficientes para indicar o 
comprimento do cilindro, uma régua com resolução de I mm seria o 
instrumento adequado. Se um maior número de algarismos significativos 
fosse exigido, um paquímetro, como o usado no exemplo, é mais 
apropriado para realizar a medida 
o 2 3 4 5 11 12 13 
Figura 1.1 - Esquema ilustrativo de uma medida mm Illlllllímetro 
Os erros cometidos em cada medida são propagados quando são 
efetuadas operações aritméticas envolvendo essas grandezas. Para se 
avaliar o erro propagado em uma operação aritmética será preciso aplicar a 
teoria dos erros. 
1.3 - RESULTADO DE ENSAIOS 
Quase todos os ensaios de mecamca dos solos se encontram, 
atualmente, normatizados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT) e elas devem ser respeitadas para que os resultados obtidos 
possam ser comparados aquelas obtidos em outros laboratórios sob as 
mesmas condições. 
Algumas associações produtoras de normas costumam especificar o 
intervalo de aceitação dos resultados Por exemplo. a ABNT especifica 
7 
que os valores da massa específica dos sólidos, cujo desvio for superior a 
0,020 glcm3 do valor médio, sejam rejeitados e uma nova média, com os 
valores que se enquadram no intervalo, seja calculada. 
Como exemplo, imagine que dois operadores, com a mesma 
experiência, deverão determinar a massa específicados sólidos usando 
picnômetros padronizados, seguindo uma mesma norma e realizando 
medidas em cinco diferentes temperaturas, porém, todas elas dentro do 
intervalo de calibração de cada picnômetro. Todos os valores da massa 
específica dos sólidos, calculados para cada temperatura, foram 
referenciados a temperatura de 20 oe e os valores obtidos estão mostrados 
na Tabela 1.3. 
Dos resultados obtidos, pelos dois operadores, para a massa 
específica (média) dos sólidos pode-se afirmar que ambos conseguiram 
repetir os valores em cada determinação, dentro das condições exigidas 
pela Norma Brasileira. 
Temperatura °C TI T2 T3 T4 T5 
Massa específica dos Sólidos glcm3 2,754 2,793 2,772 2,748 2,766 
CRITÉRIO DE REJEIÇÃO DE VALORES 
Massa Específica (média) dos Sólidos ps: 2,767 g/cm3 (n = 5) 
Intervalo de Aceitação dos Valores: 2,747 < p. < 2,787 
Valor não Aceito: 2,793 
Massa Específica (média) dos Sólidos ps: 2,760 g/cm3 (n = 4) 
Intervalo de Aceitação dos Valores: 2,740 < ps < 2,780 
Valor não Aceito: Nenhum 
OPERADOR 1 
Temperatura °C TI T2 T3 T4 T5 
Massa Específica dos Sólidos glcm3 2,801 2,795 2,784 2,809 2,763 
CRITÉRIO DE REJEIÇÃO DE VALORES 
Massa Específica (média) dos Sólidos ps: 2,790 g/cm3 (n = 5) 
Intervalo de Aceitação dos Valores: 2,770 < ps < 2,8]0 
Valor não Aceito: 2,763 
Massa Específica (média) dos Sólidos ps: 2,797 g/cm3 (n = 4) 
Intervalo de Aceitação dos Valores: 2,777 < ps < 2,817 
Valor não Aceito: Nenhum 
OPERADOR 2 
Tabela 1.3 - Comparação de resultados de um mesmo ensaio 
8 
No entanto, comparando-se os resultados médios obtidos pelos 
operadores, 
Operador I . ps = 2,797 g/cm' 
Operador 2 ps = 2,760 g/cm3 
vê-se que a diferença entre eles é de 0,037 g/cm3 maior que o valor 
admitido em norma. Com isso pode-se dizer que os dois operadorés não 
conseguiram reproduzir os resultados e será, então, preciso procurar a 
causa da diferença entre os valores obtidos. 
1.4 - ESTRUTURA DO TEXTO 
Este texto foi escrito com o objetivo de auxiliar aqueles que estão se 
iniciando no aprendizado da mecânica dos solos, tanto na parte teórica 
quanto na laboratorial, e portanto, terão que conhecer os procedimentos 
próprios de cada ensaio. 
Para isso, o texto foi dividido em duas partes: na primeira delas, com 
dez capítulos, estão descritos os ensaios, enquanto, na segunda parte doze 
anexos complementam alguns capítulos e outros apresentam informações 
gerais. 
Nos Capítulos 2 e 3 estão descritas a forma de obtenção de amostras 
deformadas e indeformadas e a preparação necessária para a realização de 
cada ensaio, enquanto no Capítulo 4 estão descritos os testes de 
identificação, visual e táctil, para os solos. . 
No Capítulo 5 descreve-se a determinação do teor de umidade e da 
massa específica do solo a partir de uma amostra indeformadas em bloco 
ou de um corpo de prova compactado, ambos de forma cilindrica, quando 
seu volume poderá ser calculado em função de suas dimensões como para 
um corpo de prova de forma irregular quando seu volume só poderá ser 
obtido pelo processo de imersão. 
Nos Capítulos 6, 7 e 8 estão descritos os ensaios de massa específica 
dos sólidos, de granulometria e de limites de consistência. 
Nos Capítulos 9 e 10 estão descritos os ensaios de compactação de 
um solo e de um material granular. 
No final de alguns capítulos foram colocados exemplos tirados de 
ensaios realizados no Laboratório de Geotecnia da Escola de Engenharia 
9 
de São Carlos da Universidade de São Paulo. 
Na segunda parte do texto estã'o doze anexos, dos quais os quatro 
primeiros são de informações gerais, os sete seguintes são relacionados aos 
ensaios descritos na primeira parte e o último anexo apresenta um resumo, 
naquilo que nos interessa, do Sistema Internacional de Unidades. 
Entre as duas partes do texto está indicada uma pequena bibliografia. 
CAPÍTULO 2 - RETIRADA DE AMOSTRAS 
A caracterização de um solo, através de parâmetros obtidos em 
ensaios de laboratório, depende, simultaneamente, da qualidade da amostra 
e do procedimento dos ensaios. Tanto para a amostragem quanto para os 
ensaios existem normas, brasileiras e estrangeiras, que regem o assunto e 
que portanto devem ser obedecidas. 
Em qualquer laboratório de geotecnia dois tipos de amostras são 
usadas na realização desses ensaios. A amostra deformada, uma porção de 
solo desagregado, deve ser representativa do solo que está sendo 
investigado, apenas, quanto a textura e constituição mineral. Ela é usada na 
identificação visual e táctil, nos ensaios de classificação (granulometria, 
limites de consistência e massa específica dos sólidos), no ensaio de 
compactação e na preparação de corpos de prova para ensaios de 
permeabilidade, compressibilidade e resistência ao cisalhamento. Essas 
amostras, até um metro abaixo da superfície do terreno, poderão ser 
obtidas através de ferramentas simples (pás, enxadas, picaretas e outras 
mais apropriadas a cada caso), enquanto que para uma profundidade maior 
ter-se-á necessidade de ferramentas especiais (trados ou um amostrador de 
parede grossa). 
A amostra indeformada, geralmente de forma cúbica ou cilíndrica, 
deve ser representativa da estrutura e teor de umidade do solo, na data de 
sua retirada, além da textura e composição mineral. Ela é usada para se 
determinar as características fisicas do solo "in situ", como os índices 
fisicos, o coeficiente de permeabilidade, os parâmetros de 
compressibilidade e de resistência ao cisalhamento. Uma amostra 
indeformada pode ser obtida de diversas maneiras dependendo da cota da 
amostragem, da densidade do solo e da posição do lençol freático; assim, 
12 
para solos moles abaixo do nível d'água será usado um amostrador de 
parede fina, enquanto que, para solos acima do nível d'água e mais densos 
deve-se abrir um poço até a cota de interesse e retirar um bloco de solo 
usando uma caixa metálica como fôrma e com as dimensões apropriadas ao 
tipo e número de ensaios a realizar. 
Na retirada, no transporte e no manuseio, de qualquer um dos dois 
tipos de amostras, devem ser tomados cuidados extras para que a amostra 
não sofra nenhuma avaria. 
Os equipamentos e acessórios, o procedimento da amostragem, os 
cuidados e o dimensionamento de cada uma das amostras serão descritos 
nos itens seguintes. 
2.1 - EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS 
2.1.1 - Equipamentos 
Trados de diversos tipos e diâmetros 
Amostrador de parede grossa 
Caixa metálica 
Amostrador de parede fina 
2.1.2 - Acessórios 
Sacos de lona ou de plástico de diferentes tamanhos 
Pás, enxadas, picaretas, facas, espátulas, conchas 
Fogareiro a gás 
Parafina 
Tecido, tipo estôpa ou similar 
Etiquetas 
Caixas de madeira, serragem 
2.2 - PROCEDIMENTO PARA A AMOSTRAGEM 
Para cada um dos tipos de amostras representativas o procedimento 
13 
na amostragem será diferente. A seguir será descrita a forma de se obter 
uma amostra deformada e uma amostra indeformada em bloco, em uma 
camada acima do nível d' água. 
2.2.1 - Amostra Deformada 
Para este tipo de amostragem deve-se inicialmente, fazer uma 
limpeza no local de trabalho, retirando a vegetação superficial, raízes e 
qualquer outra matéria estranha ao solo, para só depois iniciar o processo 
de coleta da amostra. Se a cota de retirada da amostra estiver, no máximo, 
um metro abaixo da superficie do terreno pode-se fazer uma escavação, até 
a cota de interesse, com uma das ferramentas indicadas e, então, fazer a 
coleta. Entre um e seis metros de profundidade pode-se usar o trado 
cavadeira, desde que, o furo não precise de revestimento. Para uma 
profundidade maior do que seis metros ou quando o solo necessitar um 
tubo de revestimento do furo deve-se usar o trado helicoidal, Figura 2. I. 
Quando o trabalho com o trado helicoidal se tornar dificil ou para 
amostragem abaixo do níveld'água, quando poderá se tornar pouco eficaz, 
pode-se utilizar um amostrador de parede grossa, que é cravado 
dinamicamente no solo através de energia fornecida pela queda livre de um 
martelo, Figura 2.2. A quantidade de amostra retirada pelo trado helicoidal 
e pelo amostrador de parede grossa só permite a realização dos ensaios de 
classificação (granulometria, limites de consistência e massa específica dos 
sólidos). 
A amostra deverá ser colocada em saco de lona ou de plástico 
resistente, identificada através de uma etiqueta amarrada à boca do saco e 
contendo informações sobre o local, número, profundidade e data da 
amostragem. Além dessas informações deve-se fazer uma planta do local 
indicando os dados necessários a recuperação do ponto amostrado. 
Uma identificação visual e tactil da amostra retirada deve ser 
realizada indicando-se o resultado na folha de locação do furo, Figura 2.3. 
2.2.2 - Amostra lndeformada 
A retirada de uma amostra indeformada pode ser feita por dois 
diferentes processos: o primeiro, através de uma escavação manual, 
utilizando uma caixa metálica como fOrma, Figura 2.4, e o segundo com a 
14 
cravação de um amostrador de parede fina, Figura 2.5. Apenas o primeiro 
processo de retirada de uma amostra indeformada será descrito. 
EXTENSÃO 
DO CABO 
HELICOIDAL 
Figura 2.1 - Tipos de trado 
CAVADEIRA 
15 
.---------------------------_._--~ 
TA 
Figura 2.2 - Amostrador de parede grossa 
LOCAÇÃO EM PI"ANTA 
SEM E.'WALA 
[~ BLOCOB P~ 12,8 +RN SAI"AS DE 't' "~,, 
dimensões em metros 
Figura 2.3 - Locação de poço 
LOCAL CAM PUS \lSP SÃO CARLOS 
DATA 21110 /78 
POço N: PI 
COTAS 
RN ~ 819,70 
D - 8S cm 
BOCA DO POÇO 820,40 
TOPO DO BLOCO: 816,20 
AMOSTRA DEFORMADA: 818,00 
IDENTIFICAÇÃO AREIA MÚDlA A FINA, 
ARGILOSA VERMELHA 
16 
L TOPO? 
LATERAL 
LATERAL 
Figura 2.4 - Caixa metálica para amostra 
em bloco 
Uma amostra indeformada, em bloco, poderá ser retirada em 
diversas posições como mostrado na Figura 2.6. 
O procedimento de retirada de uma amostra indeformada, em 
bloco, no fundo de um poço é semelhante a retirada em qualquer outra 
posição, a menos de algumas peculiaridades do próprio poço. 
O poço deverá ser aberto até, aproximadamente, dez centímetros 
acima da cota do topo do bloco ( cota zero), pelo poceiro, com um 
diâmetro que permita ao técnico, encarregado de continuar o serviço, faze-
lo de forma coneviente, Figura 2.7a. Caso não seja possível por apresentar 
o poço um diâmetro pequeno o bloco poderá ser retirado na parede 
(posição 5) lembrando que o fundo do poço deverá atingir uma cota mais 
baixa. 
Utilizando a caixa metálica o técnico deverá marcar, no fundo do 
poço a área onde a amostra será retirada e com cuidado ir removendo o 
solo externo a essa área, Figura 2.7b, até que se tenha um degrau de, mais 
ou menos, sete centímetros. 
A caixa deverá ser ajustada ao solo, com a ponta biselada voltada 
para baixo e iniciar uma escavação em sua volta e, ao mesmo tempo, ir 
17 
pressionando, levemente, a caixa provocando sua descida, Figura 2.7c. 
Quando o topo da caixa atingir a cotá zero deverá haver um excesso de 
solo, da ordem de 3cm, Figura 2.7.d, que não deverá ser retirado neste 
momento. 
HASTE 
JANELA 
VÁLVULA 
L DEPENDE 
DO SOLO 
Di 
Figura 2.5 - Amostrador de 
parede fina 
1 r-' 
,-. 
L, 
,UL 2 ~ U 
3 --15 
~J 
~.-
4 
Posição: 
1 e 2 : Talude de um corte 
3 : Superfície do terreno 
4 : Fundo do poço 
5 : Parede do poço 
Figura 2.6 - Retirada de amostra 
indefonnada 
o bloco deverá ser cortado próximo a base da caixa para que possa 
ser separado do terreno, mantendo-se também um excesso de solo, como 
mostrado na Figura 2.7.e. 
Entre o bloco e a caixa haverá sempre uma folga cuja espessura 
dependerá do tipo de solo amostrado. Um solo argiloso permitirá uma 
18 
folga menor do que um solo arenoso. 
Dependendo da existência de condições favoráveis dentro do poço 
o excesso de solo na base e no topo do bloco poderá ser aí retirado e 
colocadas, em seguida, a tampa e o fundo da caixa, Figura 2.7.f É sempre 
preferível realizar essa operação, após a subida do bloco para a superficie 
do terreno. 
(a) (b) (c) 
+10 
+ 
(d) ( e) (f) 
+ 
Figura 2.7 - Sequência de amostragem de um bloco 
o bloco deverá ser elevado a superncie do terreno com todo o 
cuidado a fim de se evitar qualquer alteração estrutural no solo. 
O excesso de solo, do topo e da base ou a tampa e o fundo da 
caixa, deverá ser retirado e uma primeira camada de parafina, com 
espessura mínima de dez milímetros, aplicada. Logo em seguida, colocar 
uma etiqueta no topo do bloco indicando os dados necessários à sua 
identificação. As laterais da caixa só, então, devem ser retiradas e aplicada 
uma camada de parafina sobre as faces do bloco, reforçando os cantos e 
arestas para garantir uma boa ligação com a camada aplicada no topo e na 
base. Com essa primeira camada de parafina estará garantida a manutenção 
do teor de umidade da amostra, mas não a preservação da sua estrutura, 
19 
representativa da estrutura do solo in situ. 
Para a preservação da estruturá, o bloco deverá ser envolvido com 
um tecido poroso e, em seguida, aplicada uma segunda camada de parafina. 
Uma segunda etiqueta deverá ser colocada, preferencialmente, 
sobre o topo do bloco com as informações necessárias a sua localização. 
Finalmente, desenhar a planta de localização do poço tendo como 
referência algum ponto imutável com o tempo e indicando todos os demais 
dados necessários, bem como, o nome do solo a partir dos testes de 
identificação visual e táctil, Figura 2.3. 
2.3 - CUIDADOS A SEREM TOMADOS 
2.3.1 - Amostra Deformada 
Toda e qualquer matéria, orgânica ou não, estranha ao solo deverá 
ser excluída da amostra. Se esta operação for dificil de ser realizada no 
campo deve-se informar sobre a existência dessa matéria, para que no 
laboratório sejam tomadas as providências necessárias. 
2.3.2 - Amostra Indeformada 
Os cuidados a serem tomados com essas amostras devem ser 
maiores do que aqueles com uma amostra deformada, indo desde a 
abertura do poço até sua utilização em laboratório. Estes cuidados com a 
amostra devem ser para a manutenção do teor de umidade e da estrutura 
do solo "in situ". A seguir serão descritos os cuidados necessários durante 
as fases de retirada, tratamento com parafina e tecido, transporte para o 
laboratório, armazenamento e utilização da amostra. 
Durante a abertura do poço e a retirada do bloco deve-se tomar 
cuidado para que: 
a. em amostra retirada à superficie do terreno, o sol não incida 
diretamente sobre o bloco provocando um secamento superficial do solo. 
b. o poceiro não leve a escavação até a cota do topo do bloco. 
c. a caixa não seja cravada no solo e, com isso, podendo provo-
car uma alteração na estrutura do solo, principalmente se for um solo 
arenoso fofo. A caixa deve descer justa sem cortar o solo e sem um grande 
20 
esforço do operador. 
d. a caixa envolva, completamente, a amostra não permitindo 
folgas; se isto, não for possível preencher a folga com o solo solto, com um 
mesmo teor de umidade. 
e. a amostra não sofra nenhuma vibração, principalmente, para 
solos arenosos finos. 
f a amostra não tombe bruscamente quando da sua separação 
do terreno natural. 
g.o transporte da amostra até a superficíe do terreno seja rápido. 
Durante o tratamento do bloco com parafina e tecido deve-se 
cuidar para que: 
h. este tratamento não seja feito no fundo do poço ou em lugar 
fechado, pois a parafina ao derreter emana gases que podem provocar mal 
estar. 
i. a parafina, da primeira camada, não esteja muito quente, prin~ 
cipalmente, em solos com grandes vazios evitando-se com isso a sua 
penetração nointerior do bloco. 
I a primeira etiqueta seja colocada no topo do bloco indicando a 
posição correta em campo. 
k. o tecido poroso colocado, sobre a primeira camada de para-
fina, envolva o bloco sem folga, porém, sem pressioná~lo. 
e . a parafina colocada sobre o tecido esteja a uma temperatura 
mais alta permitindo uma aderência maior entre essas camadas e criando 
uma casca, parafina-tecido-parafina, rígida e impermeável. 
m. a segunda etiqueta esteja também sobre o topo do blow 
onde foi colocada a primeira etiqueta e de fácil visualização no 
laboratório. 
Durante o transporte da amostra 
principalmente, se foram usados diferentes meios 
cuidar para que: 
para o laboratório, 
de transporte, deve-se 
n. o bloco seja colocado dentro de uma caixa de madeira e pro-
tegida por serragem ou outro material qualquer. 
o. a caixa de madeira seja identificada como contendo material 
frágil e indicando a posição na qual deverá permanecer durante o 
transporte. 
Durante o período de armazenamento no laboratório. em que 
deverá ficar aguardando a realização dos ensaios, tornar cuidado para que: 
p. a amostra permaneça em câmara úmida saturada, em local 
21 
seguro e que não seja movimentada sem necessidade. 
q. a etiqueta esteja visível e legível. 
Durante a retirada de corpos de prova, para a realização dos 
ensaios, tomar cuidado para que: 
r. a retirada da parafina e do tecido não provoquem uma altera-
ção na estrutura do solo. Use uma tesoura para cortar o tecido, se 
necessário. 
s. a amostra não fique exposta ao ar, por um período longo, 
após a retirada de uma parte dela. Coloque um pano úmido sobre essa 
região da amostra se for continuar a usá-la, em seguida. 
t. antes de retornar o bloco à camãra úmida coloque parafina, 
nas partes onde ela foi retirada, fazendo uma boa ligação entre a parafina 
existente e a recolocada. 
u. um plano de utilização do bloco deve ser feito, antes de se 
iniciar o corte, indicando os locais de onde serão retirados os corpos de 
prova para a realização de cada ensaio. Lembre-se que êste poderá ser o 
único bloco disponível para a caracterização do solo amostrado. 
2.4 - DIMENSIONAMENTO DA AMOSTRA 
o dimensionamento da amostra a ser retirada é função do tipo e do 
número de ensaios que serão realizados, bem como, da condição atual e 
futura do local da amostragem. 
Para o dimensionamento de uma amostra deformada deve-se partir 
da massa de sólidos estimada para cada ensaio e calcular o total necessário. 
Para se chegar na massa de solo que deverá ser retirada, será preciso 
conhecer o teor de umidade da jazida, o que poderá ser feito por uma 
estimativa visual e táctil ou através de um processo rápido. 
Para uma amostra indeformada deve-se partir das dimensões dos 
corpos de prova e assim chegar-se ao número e às dimensões necessárias 
de cada bloco. 
Será preciso levar em consideração que durante a realização dos 
ensaios poderá ocorrer uma perda de material e que alguns ensaios deverão 
ser repetidos. Além disso, a condição do local após a amostragem poderá 
não permitir a retirada de novas amostras, bem como, a sua distância até o 
laboratório e a movimentação do pessoal e equipamento para a 
22 
amostragem trarão custos adicionais a obra. Assim uma sobra de material 
no laboratório, desde que, não excessiva é sempre preferível a uma falta de 
material. 
2.4.1 - Amostra Deformada 
Nas quantidades indicadas a seguir já estão incluidas as sobras 
quando da preparação das amostras para a realização dos ensaios e são 
para solos que tenham partículas menores do que 4,8mm (# 4). 
Ensaios de classificação: limites de consistência, granulometria, 
massa específica dos sólidos: Ms = 2,0 kg. 
Ensaio de compactação, (EC = 585 kJ/m\ 
no cilindro pequeno e com cinco pontos: 
- com reuso do solo 
- sem reuso do solo 
Compactação de corpo de prova 
- com 5 cm de diâmetro e 12,5 cm de altura 
- com 6,5cm de diâmetro e 2,Ocm de altura 
2.4.2 - Amostra Indeformada 
Ms = 4,0 kg 
Ms = 20,0 kg 
Ms = 1,0 kg/CP 
M = 07 kg/CP s ' 
Este tipo de amostra, geralmente, um bloco cúbico com lados 
variando entre 20 e 30cm, permitirá a retirada de 9 a 18 corpos de prova, 
com Scm de diâmetro e 12,Scm de altura, desde que o solo esteja em boas 
condições. 
O bloco não deverá ter um lado menor do que 20cm, pois isso, 
diminuirá muito o número de corpos de prova com as dimensões já citadas, 
nem deverá ter dimensão maior do que 30cm, pois isso, aumentará muito o 
seu pêso, dificultando o manuseio em campo e no laboratório, com um 
risco maior de alteração estrutural. 
O solo que é retirado do bloco durante a moldagem dos corpos de 
prova é suficiente para se realizar os ensaios de classificação do solo. 
2.5 - EXEMPLO 
Em IOde outubro de 1990 foram retiradas, uma amostra deforma-
23 
da e uma indeformada em bloco, de uma areia fina argilosa vermelha, à 
profundidade de I m no Bairro de Santa Felícia em São Carlos. Com a 
amostra deformada deverão ser realizados ensaios de classificação, de 
compactação e moldados corpos de prova para ensaios de permeabilidade, 
adensamento e compressão triaxial rápido e adensado rápido, conforme 
mostrado na Tabela 2.1. 
Da amostra em bloco deverão ser moldados corpos de prova, 
retirados das posições indicadas na Figura existente na Tabela 2.2, para a 
realização dos ensaios de permeabilidade, adensamento e compressão 
triaxial rápido e adensado-rápido. 
Nas Tabelas 2.1 e 2.2 estão mostrados os dois programas de 
ensaios que serão realizados com esse solo. 
24 
Areia Fina Argilosa Local: São Carlos. Santa Fclícia 
Poço: 1 Saco: 2 c3 ProL 1m 
Vermelha 
Data: Amostragem 10/10/90 
Início dos Ensaios 10/02/91 
Condições Iniciais: W o = 13,7% (12/10/90) 
Límpa, sem raizes 
Amostra deixada secar à sombra até w == 10% 
Discriminação dos Ensaios 
Ensaio Data Técnico Observação 
Granulometria Conjunta 10/02 Usar H.M.F.S. 
Límites de Consistência 11/02 Milton Repousar 12 horas antes 
Massa Específica dos Sólidos 12/02 do ensaio 
Compactação 13/02 Sem reuso, 6 pontos, 
(EC == 585 kJ/m3) cilindro p(;queno 
Compactação de Corpos de Prova 
Especificação: W = Wot ± }0/o GC 2: 95% 
D (cm) H (cm) V (cm') N CP 
Triaxial: 5,0 12,5 245,44 3 12 
Permeabilidade: 5,0 cm 10,0 cm 196,35 3 2 
Adensamento: 6,0 2,0 56,55 1 1 
Ensaio Data Técnico Observação 
Triaxial não drenado realizar duas 
a3 == 50 kPa 18/02 
100 19/02 Zé séries de ensaios 
200 20/02 
Luis com medida de 
Triaxial adensado não drenado 
a3 = 50 kPa 24/02 pressão neutra 
100 26/02 
200 28/02 v = 0,1 mm/min r----------------- ----- 1------1-----------------Permeabilidade 18/02 carga variável 
Bene 2 ensaios r----------------- 1-----------------Consolidação 19/02 ao = 25 kPa; medir k para 
estágios pares 
Tabela 2.1 - Programa de Ensaios - Amostra Deformada 
25 
Areia fina Local: São Carlos - Santa Felícia 
argilosa Poço: 1 Bloco: 3 Prof.: 4,2 m 
vermelha Data: Amostragem 10/10/90 
Início Ensaios 14/03/91 
/1/ BLOCO CÚBICO I ",' 
v.T'/ " I:,', ',' DE LADO 
" a= 25 cm "\ ' 
'. I 
" " :1 ' 
.:p ./ ' 'I' a -, -(, 
, ",: ' . ' , 
, ,I' 
o' o 
, o °oJ-' 17 . ;' ~ . ', . . . ,' .. , ' , 
Discriminação dos Ensaios 
CP Ensaios Data Técnico Observação 
Granulometria 14/03 Usar H.M,F.S. 
Limites de Consistência 15/03 Milton Repousar 12 hs. 
Massa Específica dos Sólidos 16/03 antes do ensaio 
1 Compressão Simples 24/03 Anel de 0,5 kN 
Triaxial não drenado: 
2 0'3 = 50 25/03 Medir 
3 100 kPa 26/03 Zé 
4 200 27/03 Pressão 
Triaxial Adensado não drenado Luis 
5 0'3 = 50 kPa 30/03 Neutra 
6 100 01104 
7 200 03/04 v = 0,1 mm/mino 
8 Consolidação 24/03 0'0 = 10 kPa, 
Bene medir k (pares) 
9 Permeabilidade, ~h = 20 cm 25/03 D=5cm H=lOcm 
Tabela 2.2 - Programa de Ensaios - Amostra Indeformada 
CAPÍTULO 3- PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS 
No Capítulo 2 - Retirada de Amostras foram descritos os tipos e os 
cuidados a serem tomados com as amostras, representativas do solo, bem 
como, a quantidade, em termos de massa seca, necessária a realização de 
cada um dos ensaios. 
Da amostra representativa indeformada serão moldados corpos de 
prova, nas dimensões requeridas em cada ensaio, e que deverão, ainda, 
manter as condições estruturais e de teor de umidade do local onde o solo 
foi retirado. 
Da amostra representativa deformada serão retiradas amostras 
reduzidas, na quantidade requerida em cada ensaio, e que deverão também 
manter a representatividade do solo amostrado. Para que isso aconteça, a 
amostra representativa deformada deverá ser submetida a um processo de 
preparação, seguindo procedimento normatizado, para a sua transformação 
em amostras reduzidas e impedindo que os resultados dos ensaios sejam 
comprometidos por erros cometidos nesta fase 
A Figura 3.1 mostra as diversas etapas que devem ser cumpridas 
desde a amostragem do solo até a aplicação dos resultados à prática da 
engenharia geotécnica, tanto para as amostras deformadas quanto para as 
indeformadas. 
A parte, à esquerda, da Figura 3.1 se refere as amostras 
indeformadas das quais são moldados os corpos de prova necessários à 
realização dos ensaios de resistência, de consolidação e de permeabilidade, 
enquanto à parte direita se refere as amostras deformadas utilizadas nos 
ensaios de classificação, de compactação e na preparação de corpos de 
prova para ensaios de permeabilidade, compressibilidade e resistência ao 
cisalhamento 
28 
MOLDAR CORPO DE PROVA 
ENSAIOS DE: 
RESISTÊNCIA 
CONSOLIDAÇÃO 
PERMEABILIDADE 
-----J 
L_~~ORMADA _J 
~EPARAR AMOSTRA 
INTERPRETAÇÃO DOS 
RESULTADOS 
'------------
, iAPlJCAÇÃO 
~~PROJETO 
1--------------------------------
Figura 3.1 - Esquema de utilização das urnostras 
29 
Neste capítulo serão descritos, de forma separada para os materiais 
granulares e para os solos, os processos de preparação de amostras 
deformadas para os ensaios de classificação e de compactação. 
A retirada de corpos de prova, de uma amostra indeformada, será 
descrita no Capítulo 5 - Índices Físicos. 
A compactação de corpos de prova será descrita em um outro 
volume. 
3.1 - EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS 
3.1.1 - Equipamentos 
Repartidor de amostras. 
Estufa com termostato que permita manter a temperatura no 
intervalo de 105 a 1100 C. 
Balanças que permitem determinar massas até 2,0 e 10,0 kg, com 
resoluções de 0,1 e 1,Og, respectivamente. 
Figura 3.2 - Repartidor de Amostra 
3.1.2 - Acessórios 
Peneiras com aberturas de 4,8 (#4), 0,42 (#40) e 0,075 (#200) mm. 
Cápsulas de alumínio 
Bandeja metálica 
30 
Almofariz e soquete com ponta de borracha 
Destorroador de madeira 
Figura 3.3 - Acessórios 
3.2 - MATERIAL GRANULAR 
Material granular é aquele que tem menos de 5% de suas partículas 
com tamanhos menores que 0,075mm (#200). São as areias (tamanho das 
partículas variando entre 0,075 (#200) e 4,8mm (#4)) e os pedregulhos 
(tamanho das partículas variando entre 4,8 (#4) e 76,0 mm). 
A classificação de um material granular é realizada a partir dos 
resultados dos ensaios de peneiramento, da massa específica dos sólidos, 
da massa específica seca máxima e mínima e da avaliação dos testes de 
identificação quanto a angularidade e forma das partículas, bem como, dos 
seus minerais componentes. 
O procedimento adotado na preparação de uma amostra de areia, 
para cada ensaio, vale também para os pedregulhos, a menos dos valores 
da massa seca inicial de cada ensaio, por isso, na descrição serão 
comentados apenas os fatos relacionados as areias. 
3.2.1 - Granulometria e Massa Específica dos Sólidos 
31 
A amostra recebida do campo deverá ser, inicialmente, deixada secar 
ao solou em um lugar bem ventilado. Se o material, em sua condição 
natural, contiver partículas maiores que 4,8mm (#4) e mais do que 5% de 
finos (Di < 0,075 mm), fazer um peneiramento inicial nessas peneiras para 
retirar as partículas maiores e diminuir os finos. Para facilitar a retirada dos 
finos pode-se acrescentar um defloculante do material e, em seguida, 
peneirá-lo na # 200. 
O material seco será misturado, com cuidado para que não se 
percam partículas, de forma a tomá-lo homogêneo e, em seguida, usando 
um repartidor de amostras realizar um primeiro desdobramento da amostra 
de campo até se obter uma massa de sólidos, da ordem, de 2,Okg. A esta 
amostra deve-se acrescentar um pouco de água para deixá-la úmida e 
realizar um quarteamento manual sobre uma superficie lisa. A amostra 
úmida evita a segregação e a perda de partículas durante o processo. 
Na Figura 3.4 está esquematizado o processo de quarteamento manual, 
que se inicia com uma amostra representativa de 2.000g e finaliza com 4 
amostras reduzidas de 125g de sólidos, cada uma. Duas delas serão usadas 
nos ensaios de peneiramento e de massa específica dos sólidos, enquanto as 
duas restantes deverão ser guardadas para a repetição dos ensaios, se 
necessário. Essas amostras deverão ser levadas para uma estufa e deixadas 
secar para em seguida serem colocadas em um dessecador e deixadas 
resfriar até a temperatura ambiente. A massa seca de cada uma delas não 
poderá ser inferior a 100g. 
3.2.2 - Massa Específica Seca Mínima e Máxima 
Inicialmente, proceder como descrito no item anterior até se obter, 
no primeiro desdobramento, uma massa de sólidos, da ordem, de 10 kg. 
Para a obtenção da amostra de ensaio pode ser utilizado um 
repartidor de amostras ou o processo manual mostrado na Figura 3.5. 
Se utilizado o processo manual este deverá ser realizado sobre um 
plástico e com a amostra úmida a fim de se evitar segregação ou perda de 
partículas das quatro amostras reduzidas obtidas no final do processo, 
Figura 3.5, cada uma delas com massa mínima de 2,5 kg de sólidos, duas 
serão usadas nos ensaios e as outras duas guardadas para conferência, se 
necessário. 
32 
/~--------------------~------------------~ 
Ms /4 
Ms /8 
Ms /16 
MASSA ESPECiFICA DOS SÓUDOS PENEfRAMENTO 
Figura 3.4 - Quarteamento de material granular 
Essas amostras deverão ser levadas a estufa e deixadas secar, para 
33 
em seguida serem colocadas em um dessecador e deixadas resfriarem até a 
temperatura ambiente. Finalmente, essas amostras estarão prontas para os 
ensaios. 
Figura 3.5 - Quarteamento de material granular (Ensaio de compactação) 
3.3 - SOLO 
Sempre que um material tenha mais do que 5% de partículas, com 
tamanhos menores que 0,075mm (#200), este será denominado de solo. 
A preparação de urna amostra de solo, para a realização dos ensaios 
de classificação e de compactação, será descrita de duas diferentes 
maneiras: com secagem prévia da amostra recebida do campo e sem essa 
secagem. Para os solos finos, com alto teor de argila ou com um argilo-
mineral ativo, o processo de preparação da amostra, sem secagem prévia, 
deve ser sempre usado a fim de se evitar uma possível alteração, às vezes, 
irreversível nas suas propriedades devido às características do argilo-
mineral presente. Como, nem sempre há condições de, inicialmente, se 
determinar qual o tipo de argilo-mineral presente no solo, o processo de 
preparação da amostra sem secagem, deve ser sempre o preferido. 
Os ensaios de classificação do solo são granulometria, limites de 
consistência e massa específica dos sólidos. 
34 
3.3.1 - Com Secagem Prévia 
A amostra recebida do campo, em sua condição natural de teor de 
umidade, deverá ser colocada em uma bandeja e deixada secar à sombra, 
em local com ventilação moderada, até alcançar o teor de umidade 
higroscópico. Durante esse tempo a amostra deverá ser, constantemente, 
revolvida e desmanchados os torrões. 
Seo solo contiver partículas maiores que 4,8mm (#4) estas deverão 
ser removidas manualmente ou através de um peneiramento. Terminado o 
peneiramento deve-se lavar a peneira usada, para retirar as partículas 
aderidas a malha e recolher esse material em uma vasilha, à parte e deixá-lo 
secar, nas mesmas condições descritas no parágrafo anterior, até o teor de 
umidade higroscópico. Em seguida juntar esse material àquele que passou 
através da peneira de 4,8mm (#4) de abertura para compor a amostra 
inicial do solo. 
Com um repartidor de amostras ou através do processo manual 
realizar um desdobramento dessa amostra, de acordo com as indicações 
mostradas na Figura 3.6, de forma a obter a massa de sólidos necessária 
a realização de cada ensaio, de acordo com os valores mostrados na 
Tabela 3.l. As amostras reduzidas, obtida no final do quarteamento e não 
aproveitadas deverão ser guardadas para uma, eventual, repetição dos 
ensaios. 
A massa de cada uma das amostras reduzidas deverá ser suficiente 
para realizar todos os ensaios de classificação ou o de compactação. 
4Ms 2Ms 
Figura 3.6 - Quarteamento de um solo 
35 
Ensaio 
Massa Específica dos Sólidos 
Análise Granulométrica Conjunta 
Limites de Consistência (Passa #40) 
Compactação (EC = 585 kJ/m3; Cilindro Pequeno) 
Sem reuso (por ponto) 
Com reuso 
ela 3.1 - Estimativa da Massa de Sólidos 
3.3.2 - Sem Secagem Prévia 
200 
200 
300 
2.000 
3.500 
A amostra recebida do campo, em sua condição natural de teor de 
umidade, se contiver partículas maiores do que 4,8mm (#4), deverá ser 
passada através dessa peneira para a separação das partículas maiores ou 
estas separadas manualmente. 
As partículas retidas e a malha da peneira deverão ser lavadas para a 
retirada das partículas menores nelas aderidas. A suspensão deverá ser 
recolhida em vasilha à parte, e a água em excesso deixada evaporar até se 
atingir um teor de umidade próximo ao da amostra de campo. 
Juntar as duas porções, homogeneizar a amostra e por um processo 
rápido qualquer determinar o teor de umidade. 
Para cada ensaio, a ser realizado, tomar uma massa de solo que 
permita a realização do ensaio e de uma eventual repetição de acordo com 
a indicação contida na Tabela 3.1. 
Se o teor de umidade da amostra, em sua condição natural, estiver 
muito baixo será conveniente proceder-se, tal como descrito em 3.3.1, para 
se evitar o perigo da segregação de partículas durante a movimentação da 
amostra. 
Na Figura 3.7 está mostrado um esquema de separação manual das 
partículas de um solo ou material granular. 
3.4 - TESTES DE IDENTIFICAÇÃO 
A preparação de amostras para os testes de identificação será des-
36 
crita, separadamente, para material granular e para solo 
Figura 3.7 - Esquema de quarteamento manual 
Para os solos, além do processo de preparação da amostra, serão 
descritos três testes, bastante rápidos e simples, que darão uma primeira 
indicação do tipo de solo 
3.4.1 - Material Granular 
Deixar secar à sombra a amostra recebida do campo. Durante o 
secamento quebrar os torrões, se houver e revolver o material procurando 
deixar a amostra homogênea 
Com um repartidor de amostras ou através do processo de 
quarteamento manual reduzir o tamanho da amostra até obter a massa de 
sólidos necessária a sua identificação, segundo os valores mostrados na 
Tabela 3.2, em função do tamanho máximo das partículas 
37 
D (máx.) Ms 
mm 
g kg 
4,8 200 = 
9,5 400 = 
19,0 = 1 
38,1 = 8 
76,0 = 50 
Tabela 3.2 - Massa Seca Mínima 
3.4.2 - Solo 
A amostra, recebida do campo,deve ser deixada secar à sombra, em 
lugar de pouca ventilação, e durante esse período o solo deve ser remexido 
procurando-se deixar a amostra homogênea. 
Com um repartidor de amostras ou através do processo de 
quarteamento manual reduzir o tamanho da amostra inicial, até o 
necessário a identificação, que está em torno de 500g de sólidos. 
Para a realização dos testes de impregnação, desagregação e de 
sedimentação, cujos resultados permitirão uma avaliação inicial sobre o 
tipo de solo fino, a amostra não deve conter partículas maiores do que 
0,42mm (#40). 
Para a realização do teste de impregnação deve-se preparar uma 
pasta, com o solo, e esfregá-la na palma de uma das mãos e, em seguida, 
colocar a mão embaixo de uma torneira com vazão moderada. 
O solo será identificado como siltoso, se após vários minutos de 
água corrente sobre a mão e alguma fricção, ainda permanecer uma 
mancha clara. 
O solo será identificado como argiloso, se após vários minutos de 
água corrente sobre a mão e muita fricção, ainda permanece uma mancha 
mais escura. 
A Figura 3.8 mostra à esquerda uma mancha oriunda de um solo 
argiloso e à direita uma mancha de um solo siltoso. 
Para o teste de desagregação pegar um torrão de solo sêco e colocá-
lo em um recipiente contendo água, porém sem imergí-Io totalmente. 
O solo será identificado como siltoso se a desagregação for rápida e 
como argiloso se essa for lenta. 
38 
Figura 3.8 - Resultado do teste de impregnação 
Para o teste de sedimentação, em água, deve-se, inicialmente, 
preparar um pasta, sem torrões e com um teor de umidade menor. 
Transferir uma parte dessa pasta para um copo e adicionar, cerca de, 500 
cm3 de água destilada e com um bastão homogeneizar a suspensão. A 
seguir, colocar a suspensão em uma proveta de volume útil de 200 cm3, 
tomar a homogeneizar a suspensão e apoiar a proveta em uma superficie 
plana e deixar que as partículas se sedimentem, de acordo com o seu 
tamanho, formando camadas bem distintas, na parte inferior da proveta. 
As partículas de areia rapidamente formarão a primeira camada com 
os grãos podendo ser visualizados, enquanto as partículas de silte 
demorarão alguns minutos para se sedimentarem. As partículas de argila 
permanecerão em suspensão um tempo mais longo, mostrando uma água 
suja na parte superior da proveta. 
A Figura 3.9 mostra à esquerda um solo argiloso, com a água ainda 
bem escura, no centro um solo siltoso com uma camada de água limpa 
sobrenadante a suspensão e à direita um solo arenoso, com quase todas as 
partículas já sedimentadas. O tempo de sedimentação para os três casos é o 
mesmo. 
Como nesse teste não está sendo usado defloculante as partículas 
estarão se sedimentando em flóculos e não individualmente como no ensaio 
de sedimentação. 
39 
Figura 3.9 - Teste de Sedimentação 
Os resultados obtidos nesses testes e a identificação de um solo 
como arenoso, siltoso ou argiloso devem ser entendidos como preliminares 
e deverão ser confirmados com os testes descritos no Capítulo 4. 
CAPÍTULO 4 - IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS 
A identificação de um solo, através de testes rápidos e sem a 
utilização de equipamentos, é de grande importância para a engenharia 
geotécnica, pois poderá ser realizada no campo e sem a necessidade das 
instalações de um laboratório. Ela tem o particular interesse em agrupar 
solos com características semelhantes permitindo definir o tipo e número 
de ensaios necessários à sua caracterização de um modo mais correto. 
A habilidade para se identificar corretamente os solos, através dos 
testes visuais e tácteis, será, rapidamente, adquirida com a assistência de 
um profissional experiente. A realização desses testes por aqueles que 
estão iniciando seus estudos de mecânica dos solos é de fundamental 
importância para conhecerem e distinguirem os diferentes tipos de solos, 
com que, no futuro poderão vir a trabalhar. 
No Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) 
através da Norma NB-617 normatizou, até o momento, o procedimento 
para a identificação das amostras obtidas em uma sondagem de simples 
reconhecimento, enquanto a American Society For Testing and MateriaIs 
(ASTM) através da norma D-2488 descreve os procedimentosnecessários 
à identificação e descrição dos vários tipos de solos, de uma forma mais 
geral. Neste capítulo serão utilizadas as informações fornecidas pela norma 
americana na identificação dos solos. 
Além da identificação do solo através dos testes visuais e tácteis 
deve-se apresentar informações suplementares, sempre que possível, 
quanto as características geológicas, pedológicas e termos regionais usados 
na área em estudo, bem como, a presença de materiais não pertencentes ao 
solo, a existência de vazios macroscópicos, raizes. Todas as demais 
julgadas necessárias. As dificuldades encontradas durante a amostragem 
42 
também são informações que devem constar do processo de identificação 
de um solo. 
No final deste Capítulo estão relacionados, em duas tabelas, os 
testes que deverão ser aplicados aos solos grossos, incluindo os materiais 
granulares, e aos solos finos; e também, alguns exemplos de como o 
relatório final de identificação deve ser apresentado. 
4.1 - EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS 
4.1.1 - Acessórios 
peneiras de aberturas 4,8mm (#4) e 0,075mm (#200) 
bisnaga de borracha 
recipientes de vidro 
facas e espátulas 
lentes de aumento 
cápsulas de alumínio 
cápsulas de porcelana 
dessecado r 
bandeja metálica 
destorroador de madeira 
Figura 4.1 - Acessórios para Testes de Identificação 
43 
4.2 = PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS 
As amostras reduzidas utilizadas nos testes de identificação devem 
ser representativas dos solos de onde foram obtidas e estarem, 
cuidadosamente, identificadas quanto ao local da amostragem. 
As amostras reduzidas devem ser preparadas de acordo com o 
descrito no Capítulo 3 - Preparação de Amostras. 
4.3 - GRUPOS DE SOLOS 
Inicialmente, o solo em estudo deverá ser identificado como 
pertencente a um dos três grandes grupos: solos grossos, finos a altamente 
orgânicos. A maior parte dos solos possuem partículas que se enquadram 
em mais de um desses grupos, sendo necessário identificar qual o grupo 
predominante. Essa separação se baseia no tamanho das partículas, para os 
dois primeiros grupos e na presença de matéria orgânica para o último. 
4.3.1 = Solos Grossos 
São aqueles que têm mais de 50%, em massa, de suas partículas 
visíveis a olho nú. O intervalo de variação dos tamanhos dessas partículas 
está entre 0,075mm (#200) e 76mm, e são as areias e os pedregulhos. 
Quando o solo tem menos de 5% de partículas com tamanho menor 
que 0,075mm esse solo passa a ser chamado de um material granular. 
4.3.2 - Solos Finos 
São aqueles solos que têm mais de 50%, em massa, de suas 
partículas passando através da peneira de abertura 0,075mm (#200) e não 
são visíveis a olho nú. Esses solos podem ser subdivididos em siltes e 
argilas. Os siltes apresentam pequena ou nenhuma plasticidade e, também, 
pequena ou nenhuma resistência quando secados ao ar, enquanto as argilas 
apresentam plasticidade dentro de um intervalo maior de variação do teor 
de umidade e, também, uma alta resistência quando secadas ao ar. 
44 
Os solos finos podem ser identificados como inorgarucos ou 
orgânicos levando-se em conta a ausência ou a presença de um teor de 
matéria orgânica capaz de influenciar suas propriedades. Os solos finos 
inorgânicos têm cores mais claras do que os orgânicos. 
4.3.3 - Solos Altamente Orgânicos 
São também denominados de solos turfosos e se caracterizam pela 
presença de material fibroso vegetal, em vários estágios de decomposição. 
Têm cores escuras (marrom, preto) e se as amostras são recentes 
apresentam um odor característico de matéria orgânica. Para amostras 
secas basta molhá-las e esquentá-las um pouco que o odor reaparece. 
4.4 - CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SOLOS 
4.4.1 - Cor 
Esta é uma característica muito importante para a descrição de um 
solo. Como até este momento não há uma tabela padrão de cores no Brasil 
é recomendado o uso das seguintes designações: branco, cinza, preto, 
marrom, amarelo, vermelho, roxo, azul e verde, podendo-se utilizar ainda 
os termos claro e escuro (ABNT,NB-617). Na identificação da cor de um 
solo deve-se usar uma amostra úmida e descobrir qual cor é predominante. 
Se duas cores tem igual proporção as duas devem ser citadas. Quando mais 
de duas cores apresentam a mesma proporção para definir a cor do solo 
deve-se usar o termo variegado. 
4.4.2 - Odor 
Mais característico de solos altamente orgânicos devido a existência 
da matéria orgânica constituinte do solo. Odores não usuais devem ser 
informados. 
4.4.3 - Umidade 
Para amostras, cuja umidade não foi afetada durante ou depois de 
45 
sua amostragem, é conveniente indicar a condição do solo em campo, de 
acordo, com as informações contidas na Tabela 4.1: 
4.4.4 - Estrutura 
Para a descrição do tipo de estrutura, através de observação in situ 
DESCRI ÃO 
Seco Á ua não é visível nem sensível ao tato 
Úmido Á ua não é visível, mas sensível ao tato 
Molhado Á ua está visível 
4.1 - Umidade Natural 
ou de amostras indeformadas em bloco, verificar as características do solo 
e comparar com as informações da Tabela 4.2. 
Indicar as espessuras dos extratos alternados e das lentes, bem 
como, a existência de vazios macroscópicos. 
Características do Solo Est 
Estratos alternados de Espessura> 6mm Estratificada 
diferentes materiais, Espessura < 6mm Laminada 
cores, espessura Textura muito fina Varvítica 
Plano de fratura bem Opacos Fissurada 
definido. Pequena re-
sistência ao fratura- Polidos (estriados) Estriada 
mento 
Massa de solo coesivo quando quebrada re-
sultam torrões angulares, resistentes a poste- Torroada 
rior quebra 
Camada de solo com textura diferente da do Em lente 
solo acima e abaixo 
Solo com mesma cor, textura e demais carac- Homogenea 
terísticas 
Tabela 4.2 - Identificação da Estrutura de um Solo 
46 
4.4.5 - Gnm de Cimentação 
Para a descrição do grau de cimentação da estrutura de um solo 
grosso pressionar um torrão seco, entre o polegar e o indicador e avaliar a 
pressão necessária a quebra do torrão. Comparar o resultado com as 
informações da Tabela 4.3. 
Descrição do Resultado Pressão Grau de Ci-
Aplicada mentação 
Torrão quebra ou esfarela Pequena Fraco 
Média Médio 
Torrão não se quebra Grande Forte 
Tabela 4.3. - Identificação do Grau de Cimentação 
4.4.6 - Material Cimentante 
Quanto a identificação do tipo de material cimentante da estrutura 
de um solo grosso, a mais comum é a do carbonato de cálcio por ser este o 
mais frequente. 
A reação química entre o carbonato de cálcio e o ácido clorídrico 
resulta na formação de gás carbonico, conforme mostrado na equação 
(4.1 ) 
Para se identificar a presença de carbonato de cálcio no solo, basta 
pingar algumas gotas de ácido c1oridrico diluído (uma parte de HCe , 10 N, 
para três partes de água destilada) sobre o solo e observar o que nele 
acontece. 
O resultado observado deve ser comparado com as informações 
contidas na Tabela 4.4, para indicar a presença ou não do carbonato de 
cálcio, como agente cimentante, daquele solo. 
Descrição da Reação com HC e Presença 
Não há formação de bolhas (C02) Nenhuma 
Há formação lenta de bolhas Fraca 
Formação rápida e intensa de bolhas Forte 
t======'===='============~=======-._~ 
Tabela 4.4 - Presença de Carbonato de Cálcio 
47 
4.4.7 - Angularidade e Forma dos Grãos 
Este é um critério aplicável somente às areias grossas e aos pedre-
gulhos. A angularidade indica o quanto a partícula se afasta ou se aproxima 
de uma esfera e a forma nos dá a mesma indicação quanto ao cubo. 
Para a descrição da angularidade de uma partícula verificar como 
estão as suas bordas e faces, como ilustrado na Figura 4.2 e comparar com 
os dados da Tabela 4.5. 
ANGULAR SUB-ANGULAR 
ARREDONDADA ESFEROIDAL 
Fonte: Pcttijohn (1949) 
Figura 4.2 - Esquema para descrição da angularidade