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1 
Índice 
 
 
 
 
 
1.0 – INTRODUÇÃO: .................................................................................ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 
2.0 – ÍNDICES FÍSICOS:............................................................................ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 
2.1 – RELAÇÃO ENTRE ÍNDICES FÍSICOS: ............................................................................................................ 4 
2.2 – GRAU DE COMPACIDADE: ............................................................................................................................. 5 
3.0 – COR DO SOLO: ................................................................................................................................................ 6 
4.0 – TEXTURA E GRANULOMETRIA: ............................................................................................................... 7 
5.0 – PLASTICIDADE NOS SOLOS:....................................................................................................................... 9 
5.1– ESTADOS DE CONSISTÊNCIA:...................................................................................................................... 10 
5.2 – LIMITES DE CONSISTÊNCIA:......................................................................................................................... 11 
5.3 – ENSAIOS PARA DETERMINAÇÃO DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA: ..................................................... 11 
5.4 – CONSIDERAÇÕES SOBRE LIMITES DE CONSIS:......................................................................................... 12 
5.4 – CONSIDERAÇÕES SOBRE LIMITES DE CONSIS:......................................................................................... 12 
5.5 –USO DOS LIMITES ATTERBERG EM ENGENHARIA 13 
 
6.0– PROPRIEDADES DA FRAÇÃO ARGILOSA 13 
 
7.0– CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS: 16 
7.1– INTRODUÇÃO: ................................................................................................................................................. 17 
7.2 – CLASSIFICAÇÃO GENÉTICA:......................................................................................................................... 17 
7.3 – CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ESTRUTURA: ................................................................................................. 18 
7.4 – CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA: ........................................................................................................ 19 
7.5 – CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA: ................................................................................................................... 20 
 
7.5.1 – CLASSIFICAÇÃO UNIFICADA DOS SOLOS:.............................................................................................. 21 
7.5.2 – CLASSIFICAÇÃO DO HRB: .......................................................................................................................... 26 
 
7.0– CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS: 16 
7.1– INTRODUÇÃO: ................................................................................................................................................. 17 
7.2 – CLASSIFICAÇÃO GENÉTICA:......................................................................................................................... 17 
7.3 – CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ESTRUTURA: ................................................................................................. 18 
7.4 – CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA: ........................................................................................................ 19 
7.5 – CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA: ................................................................................................................... 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
 
 O solo é constituído por um conjunto de partículas sólidas, formando entre si 
poros, que poderão estar total ou parcialmente preenchidos pela água. É, pois, no caso 
mais geral, um sistema disperso formado por três fases : sólida, líquida e gasosa, como 
mostra a figura 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1 - Fases dos Solos 
 
 
 A fase sólida será estudada neste texto e durante todo o curso. Vejamos, agora, 
as fases líquida e gasosa . 
 Embora seja difícil separar os diferentes estados em que a água se apresenta 
nos solos, é de interesse estabelecer uma distinção entre os mesmos. A água contida 
nos solos pode ser classificada em : 
 
• Água de constituição : faz parte da estrutura molecular da partícula sólida ; 
• Água absorvida : é a partícula de água que adere fortemente a partícula sólida; 
• Água livre : é a que se encontra preenchendo seus vazios, e seu estudo é regido 
pelas leis da hidráulica; 
• Água higroscópica : é a que ainda se encontra em solo seco ao ar livre; 
• Água capilar : é a que nos solos finos sobe pelos interstícios capilares dos grãos 
sólidos, além da superfície livre da água. 
 
 Quanto a fase gasosa, que preenche os vazios das demais fases, é constituída 
por ar, vapor d’agua e carbono combinado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
água 
ar 
partícula sólida 
 3 
 
2. ÍNDICES FÍSICOS DOS SOLOS 
 
 
 
 Usualmente, a proporcionalidade relativa das fases sólida, líquida e gasosa dos 
sistemas trifásicos, costumam ser descritos por diferentes tipos de relações 
volumétricas e gravimétricas. A figura 2, abaixo, indica esquematicamente as fases de 
uma certa porção de solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2 - Esquema das Fases de Uma Certa Porção do Solo 
 
 
RELAÇÃO GRAVIMÉTRICA 
 
( )% h P
P
w
s
= ⋅100 - Teor de Umidade 
 
RELAÇÕES VOLUMÉTRICAS 
 
e V
V
v
s
= - Índice de Vazios 
( )n V
V
v
s
% = ⋅100 - Porosidade 
( )S V
V
w
v
% = ⋅100 - Grau de Saturação 
( )A V
V
a k
v
% = ⋅⋅ 100 - Grau de Aeração 
 
RELAÇÕES PESO-VOLUME 
 
 
AR 
 
ÁGUA 
 
SÓLIDA 
VAR 
vAW 
vS 
Vvazios Vtotal 
VOLUMES 
PAW 
PS 
De imediato : 
 
Vt = Vs + Vv = Vs+Vw + Var 
Pt = Ps + Pw 
PESOS
PTOTAL 
 4 
γ h t
t
P
V
h= ⋅ ≠( )0 - Peso Específico Natural 
γ s s
t
P
V
h= ⋅ =( )0 - Peso Aparente Específico Seco 
γ sat t
t
P
V
S= ⋅ =( 100%) - Peso Específico Saturado 
γ g s
s
P
V
= - Peso Específico dos Sólidos 
δ γγ=
g
w
 - Densidade Relativa dos Grãos 
 
 
 
 Apresentamos, aqui, a faixa de variações de alguns dos índices encontrados nos 
solos, não significa, entretanto, que alguns destes valores extremos sejam valores 
limites. 
 
h = 0 ⎯ 1.000% 
S = 0 ⎯ 100% 
A = 0 ⎯ 100% 
e = 0,1 ⎯ 7 
n = 0 ⎯ 100% 
γh = 1,0 t/m3 ⎯ 2,4 t/m3 
δ = 2,5 ⎯ 2,9 
 
 
2.1. RELAÇÃO ENTRE OS ÍNDICES FÍSICOS 
 
 
 Tomar a representação hipotética de um solo e seus elementos constituintes da 
figura 2, considerar o volume de sólidos como uma unidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tem-se, então: 
 
I - γ γ γh t
t
g wP
V
S e
e
= = + ⋅ ⋅+1 
 
- Solo saturado : S = 1 
 
AR 
 
ÁGUA 
 
SÓLIDO 
e = Vv /Vs 
 1 = Vs 
S eϒw 
ϒg = Ps /Vs 
ϒg + Seϒw Vt = 1 + e 
 5 
 
γ γ γsat g wee=
+ ⋅
+1 
 
 
- Solo seco : S = 0 
 
γ γs ge= +1 
 
II - Porosidade : 
 
n
V
V
e
e
v
t
= = +1 
III - Teor de umidade : 
 
h P
P
S e
d
w
s
= = ⋅ 
IV - Relação entre γh e γs : 
 
γ γ
γ
s
s
t
s t
t t
s s w
t t h
hP
V
P P
V P
P P P
V P
hh
= = = + = + = +
/
/
/
/
/ ( )
/
1 1
1 1
 
 
V - Grau de saturação : 
 
h S e
d
S h d
e
= ⋅ ⋅⇒ ⋅ = ⋅ 
 
 
2.2. GRAU DE COMPACIDADE 
 
 
 A capacidade é uma característica de maior ou menor densidade dos solos 
granulares. Só para esse tipo de solo tem sentido em falar de compacidade, no sentido 
de apresentar-se mais denso ou mais fofo, em relação ao seu maior peso por unidade 
de volume. 
 Portanto, tanto a massa específica aparente seca ,ϒs, como o índice de vazios, 
poderão dar uma idéia do estado de compacidade de uma areia. Quanto mais 
compacta for uma areia, maior será seu ϒs e menor o seu “e”. É importante notar, no 
entanto, que esses números não podem ser comparados para materiais diferentes, 
pois uma granulometria diferente, conferirá aos solos diferença de “e” e ϒs, mesmo 
quando igualmente compactas. 
 Assim, é necessário referir-se a “e” e ϒs, os valores limites (diferem para cada 
granulometria) para que possa julgar. 
 
 
 6 
Classificação quanto ao grau de compacidade 
0 < GC < 1/3 fofo 
1/3 < GC < 2/3 medianamente compacto 
2/3 < GC < 1 denso 
 
 
 
3 . COR DO SOLO 
 
 
 A cor é uma das características que, a primeira vista, mais chama a 
atenção no solo. Contudo, apesar de dar uma idéia do conteúdo de óxido de ferro, 
matéria orgânica e tipo de drenagem não está diretamente correlacionada com 
produtividade do solo. Para sua precisa identificação, é necessário o uso de uma tabela 
de cores ( carta de Munsell ) que, pelo seu elevado custo e dificuldade de aquisição, 
nem sempre está disponível ao operador. Por esta razão, optou-se neste manual por 
considerá-la como identificação facultativa. 
 Contudo, a cor pode servir como elemento valioso para separar solos com 
características químicas diferentes, mas não identificáveis no campo. Por isso, pode 
constituir-se um elemento útil para, pelo menos provisoriamente, fazer separações de 
solos durante o trabalho de campo, que serão confirmadas ou não pelos resultados 
posteriores da análise de amostras de terra enviadas para o laboratório. 
 O mais importante, para efeito de distinção de solos, é a cor do horizonte ( B ou 
C). Neste caso, indicar a notação Munsell do matriz, valor e croma, na forma 
convencional de uma fração. ( Exemplo: 10YR 6/3, onde o matriz é 10YR, alaranjado, o 
valor é 6, o croma é 3 ). No caso de se desejar notar também a cor de outros 
horizontes, é conveniente registrar, entre parênteses, o horizonte, ou profundidade a 
que se refere a cor. Exemplo: 10YR 3/3 (Ap) ( que corresponde à cor do horizonte Ap) 
e 5YR 6/5 (B2) ( que corresponde à cor do horizonte B2). ( LEPSCH, 1991 ) 
4 . TEXTURA E GRANULOMETRIA 
 Os grãos dos solos acham-se reunidos de modo a se tocarem entre si, deixando 
espaços vazios chamados poros. O tamanho relativo dos grãos que formam a fase 
sólida dos é chamado textura e sua medida, granulometria. 
 Como já foi visto anteriormente no processo de formação dos solos, esses grãos 
são de diversos tamanhos. Nos solos grossos (areias e pedregulhos) o método 
utilizado para análise granulométrica é o simples peneiramento. Utilizam-se peneiras 
padronizadas com aberturas das malhas rigorosamente estabelecidas. Nessas malhas 
ficam retidas porções de solo, porção esta, cujo diâmetro é maior que os da peneira. 
 para solos mais finos como, argilas, siltes e areia fina, o peneiramento é 
impraticável, pois as peneiras deveriam ser aberturas de malha excessivamente 
pequenas, impossíveis de serem obtidas industrialmente e de serem preservadas com 
o uso. Assim, para os grãos menores que 0,075 mm, emprega-se o método de análise 
por sedimentação. 
 Neste ensaio, certa quantidade do solo é dispersa numa proveta com água 
destilada e um defloculante. As partículas cairão então, sob a ação da gravidade em 
um meio resistente, segundo a lei se Stokes, com velocidade uniforme, proporcional à 
massa e dependente da forma da partícula. A quantidade de grãos em suspensão, 
acima de “z”, poderá ser medida pela densidade da suspensão, acima daquela 
GC e e
e e
max nat
max min
= −− 
GC xnat min
max min
max
nat
= −− ⋅ ⋅
γ γ
γ γ
γ
γ 
 7 
profundidade, por meio de um densímetro. No ensaio lê-se: leitura do 
densímetro/tempo, tendo-se a densidade de suspensão a qual permite o cálculo da 
percentagem da grãos na suspensão. 
 
D
n Z
tW
= ⋅−
⎛
⎝⎜
⎞
⎠⎟
1800
δ γ 
 
 A maneira prática de representar a análise granulométrica é através da curva 
granulométrica que se resume a um gráfico semi-logarítimo x percentagem que passa 
nas peneiras (ver figura 3). 
 
Fig. 3 - Curva Granulométrica 
 
Chama-se análise granulométrica a comparação entre uma curva granulométrica e a 
escala granulométrica adotada. Existem várias escalas granulométricas, inclusive uma 
brasileira, adotada pela ABNT e uma internacional. 
 
Escala granulométrica brasileira (ABNT) 
argila φ < 0,005 mm 
silte 0,005 mm < φ < 0,05 mm 
areia fina 0,05 mm < φ < 0,425 mm 
areia média 0,42 mm < φ < 2,00 mm 
areia grossa 2,00 mm < φ <4,80 mm 
pedregulho 4,80 mm < φ < 76 mm 
pedra 76 mm < φ < 25 cm 
matacão 25 cm < φ < 100 cm 
bloco de pedra φ >1 m 
Escala granulométrica brasileira (ABNT) 
pedregulho φ > 2,00 mm 
areia 0,02 mm < φ < 2,00 mm 
silte 0,002 mm < φ < 0,02 mm 
argila φ < 0,02 mm 
 8 
 
 Define-se na curva granulométrica os seguintes parâmetros: diâmetro efetivo, 
grau de uniformidade e o coeficiente de curvatura. 
 O diâmetro efetivo corresponde a 10% em peso total de todas as partículas 
menores que ele. Esse parâmetro fornece indicação sobre a permeabilidade das areias 
usadas para filtros. 
 O coeficiente de uniformidade, Cu, é a razão entre os diâmetros correspondentes 
a 60% e 10% tomados da curva granulométrica. 
 
Cu = d60 / d10 
 
Solos uniformes Cu < 5 
uniformidade média Cu < 15 
desuniformidade Cu > 15 
 
 Coeficiente de curvatura do solo: Cc = ( d30)2/ (d60 x d10) 
 
 Pela granulometria, podemos classificar os solos em: 
 
 
solo uniforme (todos os grãos com diâmetros próximos). 
 
 
solo bem graduado (uniformemente distribuido). 
Cu > 5 e 1 < CC < 3 
 
 
solo mal-graduado (granulometria aberta). 
 
 
 
5. PLASTICIDADE NOS SOLOS 
 
 
 Os solos granulares (ou arenosos) são identificáveis por meio de suas curvas 
granulométricas. Ou seja, solos granulares de curvas granulométricas iguais 
comportam-se de formas semelhantes na prática. No entanto, a experiência demonstra 
que isso não acontece com os solos finos; isto é, pode-se encontrar siltes, argilas e 
solos argilosos de mesma curva granulométrica, cujo comportamento não seja 
semelhante. 
 Esse fato deve-se a que, nos solos finos, intervém, além do tamanho, a própria 
forma de seus grãos. A forma dos grãos argilosos dependem do sistema em que se 
cristalizaram seus micro cristais e, por tanto da espécie de argilo-mineral a que 
pertencem. Portanto, a forma dos grãos nos solos finos é são importante na definição 
de seu comportamento, quanto as suas dimensões. 
 Sendo esses grãos de espessura média muito pequena e, envolvidos pela água 
intersticial, os grãos estarão ligados entre si e à água, por forças capilares. Sendo, 
porém, lamelares as formas de grãos de tais solos, eles poderão deslizar uns sobre os 
outros , quando o solo é deformado por ação de uma força externa, e a resistência a tal 
deformação dependerá do teor de umidade do solo. 
 
 9 
 Finalmente, a plasticidade é definida coco a propriedade de certos sólidos serem 
moldados sem variação de volume. 
 
5.1 ESTADOS DE CONSISTÊNCIA 
 
 
 Como foi visto, no item anterior, o comportamento de uma argila pode variar 
muito em função de seu teor de umidade. 
 Uma argila extremamente seca não é moldável; se, entretanto, adicionarmos 
pequenas quantidades de água, ela vai se tornando mais susceptíveis à deformação.A 
partir de um certo teor de umidade, h1, o material torna-se plástico, permitindo a 
moldagem sob formas diversas, se variação de volume. Se continuarmos adicionando 
água, o corpo vai se tornando cada vez mais mole, até que ao atingir um teor de 
umidade, h2, passará a atuar como um líquido viscoso. 
 Esses são, portanto, os estados de consistência do solo e que podem ser 
representados em um sistema linear, como mostra a figura 4.1.1 seguinte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 4 - Relação Tensão - Deformação 
 
 Os limites h1 e h2, que indicam justamente as mudanças dos estados de 
consistência, foram introduzidos na Mecânica dos Solos por Atterberg , onde h1 é o 
limite de plasticidade e, h2, o limite de liquidez . Casagrande, posteriormente, 
padronizou os ensaios de obtenção desses limites. 
 O comportamento de um solo argiloso varia enormemente com o seu teor de 
umidade, podendo passar de um estado líquido (por exemplo, a lama), para um estado 
sólido (por exemplo, cerâmica, tijolo). Passando, neste intervalo para estados 
intermediários. Portanto, são os seguintes, os estados de consistência: 
 
I) Estado líquido: 
 O solo tem aparência e propriedades de uma suspensão ou de um fluido 
viscoso. 
 
II) Estado plástico: 
 O solo se comporta plasticamente. 
 
III) Estado .semi-sólido: 
 O solo tem uma aparência de um sólido, mas ainda diminui de volume ao perder 
umidade. 
 
IV) Estado sólido: 
Real 
Ideal 
σ σ σ Ideal
Real
 10 
 O solo não diminui de volume ao perder umidade. 
 
 
5.2 LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
 
 
Os estados de consistência são fases gerais pelas quais passam os solos ao se ir 
secando, e não exibem critérios específicos para distinguir suas fronteiras. O 
estabelecimento destas se faz de forma puramente convencional. Estas fronteiras 
foram denominadas por Atterberg de Limites de Consistência, ou seja : 
Estado Líquido Estado Plástico Estado Semi-sólido Estado Sólido 
 
 LL LP LC h ( % ) 
 
Onde : LL - limite de liquidez, separa o estado líquido do plástico 
 LP - limite de plasticidade, separa o estado plástico do semi-plástico 
 LC - limite de contração, separa o estado semi-sólido do sólido 
 
 Os limites de consistência são, na realidade, teores de umidades limites, entre 
dois estados distintos. 
 
 
5.3. ENSAIOS PARA DETERMINAÇÃO DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
 
 
I) Limite de Liquidez 
 
 É o teor de umidade do solo, quando para 25 golpes aplicados no aparelho de 
Casagrande, há o fechamento de ranhura 1,27cm (1/2”) na parte central da concha. As 
dimensões da pasta do solo, a velocidade dos golpes, o tempo de permanência do solo 
na concha de bronze, a umidade do laboratório, a espécie de material no qual a concha 
sofre o impacto, e a precisão de calibração da altura de queda, afetam o resultado do 
ensaio. 
 
II) Limite de Plasticidade 
 
 Tem sido arbitrariamente definido como a umidade do solo na qual o cilindro de 
solo quebra e desmorona-se. Quando é rolado sobre uma placa de vidro fosco e, neste 
instante, tenha atingido as dimensões de : 3mm (1/8”) de diâmetro e cerca de 10cm de 
comprimento. 
 
III) Limite de Contração 
 
 É o teor de umidade abaixo do qual uma perda de água por evaporação não 
produz variação de volume. 
 É dado na seguinte equação : 
( )( )
LC
P P V V
P
s s
s
= − −1 1 
 
 Como ensaiar de acordo com aulas de ensaios de solos. 
 11 
 
 V1 - Volume da cápsula 
 V2 - Volume da pastilha 
 P1 - Peso da cápsula 
 PS - Peso do solo seco 
 
 A secagem prévia ao ar ou na estufa pode em alguns solos alterar os valores 
determinados para os limites de liquidez e plasticidade. Essa alteração é mais sensível 
nos solos orgânicos. 
 
 
5.4. CONSIDERAÇÕES SOBRE LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
 
 
I) No ensaio do limite de liquidez o lugar geométrico dos pontos determinados é uma 
reta, ou seja : 
 
 
h % 
 
 
 h = IL . log N + C 
 IL = ( C - h ) / log N 
 IL - índice de liquidez 
 
 
 
 log N 
 
 
II) A resistência ao fechamento da ranhura oferecida pelo solo, no ensaio de limite de 
liquidez, é devido a sua resistência ao cisalhamento, correspondente à umidade que 
representa. Experimentalmente se obteve que esta resistência tem um valor 
praticamente constante para todos os solos, sendo esta de aproximadamente 25 g/cm2. 
O limite de plasticidade é também uma medida de resistência ao cisalhamento do solo, 
porém varia amplamente. 
 
III) Atterberg demonstrou que a plasticidade de uma argila pode ser descrita através do 
Índice de Plasticidade ( IP ), que é definido pela diferença entre o Limite de Liquidez e o 
Limite de Plasticidade, ou seja : 
IP = LL - LP 
 O Índice de Plasticidade define a zona em que o solo se acha no estado plástico. 
 
 Solo fracamente plástico : 1 < IP < 7 
 Solo medianamente plástico : 7 < IP < 15 
 Solo altamente plástico : IP > 15 
 
IV) O Índice de Consistência representa o estado natural dos solos argilosos em 
função da umidade, é dado por : 
 
IC = ( LL - hnat ) / ( LL - LP ) = ( LL - hnat ) / IP 
 12 
 
CONSISTÊNCIA DA ARGILA IC 
Muito mole < 0,00 
Mole 0,00 a 0,50 
Média 0,50 a 0,75 
Rija 0,75 a 1,00 
Dura > 1,00 
 
 
 
 
5.5. USO DOS LIMITES DE ATTERBERG EM ENGENHARIA 
 
 
I) Identificação e classificação dos solos 
 
II) Especificação de controle dos solos a serem utilizados na configuração de um 
terreno 
 
III) Grandeza da faixa de umidade na qual o solo permanece plástico ( IP ) 
 
IV) Habilidade de refletir os tipos e quantidades dos minerais argílicos presentes na 
fração fina 
 
V) Relações estatísticas entre os limites e outras propriedades físicas dos solos 
coesivos 
 
 
 
 
6. PROPRIEDADES DA FRAÇÃO ARGILOSA 
 
 
 
 A fração argilosa dos solos é, muitas vezes, denotada como a parte coloidal dos 
mesmos, é constituída por um ou mais argilo-minerais, sílica coloidal, cristais de 
quartzo com o tamanho dos grãos de argila, microgrãos de óxido de ferro hidratados ou 
não e matéria orgânica. 
 
 Tais microgrãos possuem propriedades que refletem nas propriedades do solo. 
 
I) Natureza Mineralógica 
 
 De uma forma geral a plasticidade e coesão de um solo dependem, além do seu 
teor de umidade, da espécie mineralógica presente e de suas propriedades coloidais. 
Análises minerais feitas nos EUA mostraram que os três grupos de espécies 
 13 
mineralógicas que lá ocorrem com mais frequência são : as caolinitas, ilitas e 
montmorilonitas. 
 
II) Troca Catiônica 
 
 Os grãos de argila, pelo menos quando dispersos em água, têm uma carga 
elétrica negativa, como se pode constatar pela migração das partículas da suspensão 
na direção do polo positivo, quando se faz passar uma corrente elétrica pelo solo. 
Como as partículas estão presas entre si, no solo, e impedidas de migrar, movimenta-
se a água interstical. Como as partículas são carregadas negativamente, na sua 
superfície podem existir cátions absorvidos. A natureza desses cátions determina 
muitas propriedades das argilas. Ora, as argilas têm a capacidade de trocar esses íons 
absorvidos. Essa capacidade de troca varia conforme a espécie mineral. A troca de 
íons resulta geralmente em efeitos profundos sobre as propriedades físicas das argilas 
e, consequentemente, sob suas propriedades mecânicas, as quais interessam a 
engenharia. 
 
III) AtividadeA previsão das propriedades de um solo a partir do conhecimento das 
propriedades da fração argilosa é um “ideal” perseguido pelos especialistas em 
mecânica dos solos. Em tese, bastaria que se evidenciasse a correlação entre, de um 
lado plasticidade e coesão, e do outro, natureza mineralógica e íons adsorvidos, para 
que se pudesse analisar essa previsão. Isso seria admitir que uma dada fração de 
argila presente pudesse transmitir ao solo, em maior ou menor grau, um determinado 
comportamento argiloso, isto é, em suma, maior ou menor plasticidade e coesão. A 
isso Skempton chamou atividade da fração argilosa. 
 A medida da atividade da fração argilosa no solo é feita, segundo proposto por 
Skempton, pelo índice de atividade do solo definido como relação entre seu índice de 
plasticidade e porcentagem de argila. 
 
I
IP
mma
= <% ,0 002 
 
Segundo Kempton : Ia < 0,75 - solos inativos 
 0,75 Ia < Ia < 1,25 - solos de atividade normal 
 Ia > 1,25 - solos ativos 
 Esse índice pode servir, então, como indicação da maior ou menor influência das 
propriedades mineralógicas, químico-coloidal, da fração argila, nas propriedades 
geotécnicas de um solo argiloso. 
 
IV) Coesão 
 
 De forma intuitiva, a coesão é aquela resistência que a fração argilosa empresta 
ao solo, pela qual ele se torna capaz de se manter coeso, em forma de blocos ou 
torrões, e ser cortado de formas diversas e manter essa forma. 
 De uma forma geral, pode-se definir coesão como a resistência ao cisalhamento 
de um solo, quando sobre ele, não atua pressão externa alguma, resistência que pode 
ter três origens : 
 
1 - No efeito de um cimento natural aglutinando os grãos do solo entre si. Esse 
cimento é, em geral, constituído por grãos extremamente finos coagulados entre grãos 
 14 
maiores, ligando-os da mesma forma que, no concreto, o cimento aglutina os 
agregados. 
 
2 - No efeito de eventual ligação entre os grãos, muito próximos uns dos outros, 
exercido pelo potencial atrativo de natureza molecular ou coloidal. O potencial 
atrativo dos grãos coloidais exerce pressão também sobre a água intersticial. Forma-se 
assim, uma camada de água adsorvida próxima dos grãos, sofrendo pressões 
colossais, encontra-se em estado sólido. A mais distante tem simplesmente alta 
viscosidade, embora esteja imobilizada pelas peças atrativas. Essas camadas de água 
adsorvidas contribuem para o aumento da ligação entre os grãos. Essa é a origem da 
chamada coesão verdadeira. Em situações normais, ela é pequena, mas não 
desprezível. Tenderá a diminuir-se ou anular-se quando o solo permanece por muito 
tempo em contato com as intempéries. Seu valor depende : 
a) da natureza mineralógica da fração argilosa; 
b) dos íons adsorvidos na superfície dos grãos; 
c) de existência de um espaçamento adequado entre os grãos. 
 
3 - Por efeito da pressão capilar na água intersticial. Quando o corpo de prova sofre 
um esforço de ruptura, os grãos tendem a mover-se uns em relação aos outros e, 
então, formam-se meniscos capilares entre seus pontos de contato. Os grãos são, 
nesse caso, pressionados uns contra os outros pelo efeito da tensão superficial que 
age ao longo da linha de contato entre o grão sólido e a película de água. É a chamada 
coesão aparente. 
 A coesão aparente é um efeito temporário, pois os meniscos tenderão a 
desfazer-se a medida que o movimento entre os grãos aumente e as deformações 
sejam elevadas. Os meniscos desfazem-se, também, por efeito de saturação ou 
movimento de água intersticial. 
 
 
V) Contração de resistência seca 
 
 Por outro lado, em depósito de argila muito ativa, sujeito a secamento, a 
evaporação constante da água intersticial trará como consequência a retração dos 
meniscos capilares. Haverá, portanto, um aumento contínuo da pressão capilar. 
 As tensões capilares podem atingir valores que ultrapassem a resistência a 
tração das argilas, surgem então as rachaduras. Em geral tomam a forma hexagonal 
que é observada nas superfícies argilosas dos fundos dos lagos. 
 A diminuição da umidade acarretaria uma diminuição de volume da argila, até 
um limite, além do qual a argila não pode mais contrair-se. Corresponde esse volume 
ao máximo de aproximação dos grãos, além do qual as forças de natureza molecular 
não mais o permitem. Essa umidade limite chama-se limite de contração. O gráfico 
abaixo apresenta a variação do volume da argila com a variação da umidade : 
 
 
 LL LP LC h (%) decrescente 
 
 
 
 
 
 
 ΔV ( - ) 
 15 
 
 
 
 Em unidades inferiores a de saturação a tensão capilar continua crescendo. Daí 
por diante um decréscimo de volume insignificante corresponde a um aumento 
considerável de resistência, pois os grãos já atingiram proximidade entre si de ordem a 
que a ligação entre eles seja efetivada pelo potencial atrativo das partículas coloidais. 
Portanto, tem-se o aparecimento da “resistência seca” das argilas submetidas ao 
processo de secamento. 
 Como uma areia ou um silte, quando secos, podem formar torrões e serem 
facilmente desagregáveis pelo esforço dos dedos, o mesmo não acontece em relação 
às argilas. Daí a possibilidade de se utilizar a resistência seca como um meio de 
identificação prática das argilas. 
 
 
 
 
7. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 
 
7.1. INTRODUÇÃO 
 
 
 Como material da natureza que é, o solo necessita de ser identificado e 
classificado a fim de ser objeto de pesquisa e aplicação em projetos. Todo problema de 
solo inicia-se, portanto, com o enquadramento, dentro de uma classificação escolhida 
do solo ou solos em questão. Após isso é que o problema se define, e então é possível 
levar-se adiante a sua formulação e solução. Os cálculos de qualquer projeto de 
engenharia envolvendo solos, serão baseados nas propriedades específicas da classe 
a que pertence o solo. Compreende-se daí a importância da classificação do material 
em Mecânica dos Solos. O próprio programa de ensaios elaborado para a 
determinação das propriedades de compressibilidade e permeabilidade dos solos, 
cujos parâmetros irão ser utilizados nos cálculos de projetos, dependem da 
identificação e classificação dos solos. 
 Até 1950 o problema da classificação dos solos era muito controvertido devido a 
diferenças de métodos utilizados, existindo por isso várias classificações ( genética, 
granulométrica, quanto a estrutura, pelos limites de Atterberg, etc ). Isto motivou a 
reunião da ASTM e nela foram confrontados os diferentes métodos, sugerindo a partir 
desta data uma tendência de uso de um sistema americano ( Bureau of Public Roads ) 
e a classificação de Casagrande que atualmente já é mais conhecida como 
classificação unificada ( Bureau of Reclamation ). 
 O conhecimento das classificações de solos, incluindo as propriedades típicas 
dos diversos grupos, é fundamental para o engenheiro encarregado da prospecção, 
quer de fundações de estruturas quer de empréstimos de terras para a construção. 
 Sendo a classificação dos solos baseada em alguns coeficientes, ela será útil 
nos problemas em que aqueles coeficientes assumam importância especial para o 
problema em estudo. Convém, no entanto, não esquecer que, para a execução de um 
projeto, o importante é conhecer o comportamento do solo, não devendo uma 
 16 
classificação pretender, por si só substituir os estudos que indicarão aquele 
comportamento. 
 São abordadas algumas classificações e suas aplicações a seguir. 
 
 
7.2. CLASSIFICAÇÃO GENÉTICA 
 
 
 A classificação deve levar em conta tão somente a formação dos solos. 
Depende de 5 fatores : 
 
1. A natureza da rocha madre; 
2. O clima da região; 
3. O agente intempérico de transporte; 
4. A topografia da região;5. Os processos orgânicos. 
 
 A classificação genética terá sua validade restrita às circunstâncias particulares 
de um determinado meio ambiente. Assim a classificação que se propõe a seguir, tem 
um grande valor esclarecedor, mas não é tecnicamente utilizável. Pois ela não permite 
uma correlação biunívoca entre as classes e suas propriedades geotécnicas. Para tal 
correlação será necessário que a classificação seja feita a partir das propriedades 
índices. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 17 
Ver a classificação a seguir : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solo Residual 
São aqueles provenientes da decomposição e 
alteração das rochas “in situ”, onde o agente de 
transporte é reduzido ao mínimo, muitas vezes 
inevitável. São divididos em horizontes e há uma 
transição gradual entre um e outro. 
Solo Residual Maduro - é o solo que perdeu toda 
estrutura original da rocha-madre e tornou-se 
relativamente homogêneo. 
Saprolito - o solo mantém a estrutura da rocha-
matre, inclusive veios intrusivos, fissuras, 
xistosidades e camadas, mas perdeu totalmente a 
consistência. 
Blocos em Material Alterado - é o horizonte em que a 
alteração progrediu ao longo de fraturas ou zonas de 
menor resistência, deixando relativamente intactos 
grandes blocos de rocha original envolvidas por solo 
de alteração de rochas 
 
 
 
 
Classificação 
Genética 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solo Transportado 
São classificados segundo o agente intemperístico 
de transporte em : 
Coluviões - agente de transporte : a gravidade. Estão 
nessa classe os talus de deposição de material 
escorregados de encostas e depósitos no pé das 
serras. 
Aluviões - agente de transporte : a água. Aluviões 
deltaicos baixadas litorâneas. 
Sedimentares - solos constituídos por camadas 
recentes em geral quaternárias de areia e argilas ou 
terciárias que do ponto de vista geológico ainda não 
consolidado. 
Eólicos - são os transportados pelos ventos. De dois 
tipos : 1 - dunas das praias litorâneas; 2 - depósitos 
de Loess não identificados entre nós. 
 
 
 
 
Solos Orgânicos 
Há dois tipos : 
Solos Orgânicos - inclui essencialmente, camadas 
sedimentares de argila, silte e areia fina com humos. 
Turfas - ocorre nos vales entre espigões de serras no 
planalto próximo ao litoral. 
 
 
Pedogênicos 
Solos Superficiais - solos aráveis da agricultura 
Solos Poroso - Capeamento - enorme área do 
planalto Centro -sul brasileiro 
 
 
 
 18 
 
7.3. CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ESTRUTURA 
 
 
Granular Simples - é característica das areias e pedregulhos, predominância das 
forças de gravidade na disposição das partículas, que se apoiam diretamente uma 
sobre as outras. 
Alveolar ou Em Favo de Abelha - é o tipo da estrutura comum a siltes mais finos e em 
algumas areias, predominância da atração molecular, dispondo-se em forma de arco. 
Floculenta - nesse tipo de estrutura, que só é possível em solos cujas partículas 
componentes sejam todas muito pequenas, as partículas ao sedimentarem tomam 
forma de arcos. 
Em esqueleto - nos solos onde, além de grãos finos, há grãos mais grossos, estes 
dispõem-se de tal maneira a formar um esqueleto, cujos interstícios são parcialmente 
ocupados por uma estrutura de grãos mais finos. Ex.: argilas marinhas. 
 
 
7.4. CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA 
 
 
 Com várias finalidades, inclusive as de agricultura, costuma-se classificar o solo 
simplesmente por granulometria. O que é insuficiente para a Mecânica dos Solos. Ela é 
suficiente somente para aqueles solos cujo tamanho de grãos é tão grande que impede 
o aparecimento de propriedades correlacionadas com a plasticidade. São os solos 
grossos, como se verá adiante. 
 Para a classificação granulométrica utiliza-se as próprias curvas granulométricas 
indicando a finura do solo e a forma da curva, como será descrito adiante, ou então 
recorre-se aos diagramas triangulares, muito úteis para fins de agricultura, mas pouco 
útil em Mecânica dos Solos. 
 A classificação granulométrica requer o conhecimento das escalas 
granulométricas que são apresentadas a seguir. As mais utilizadas entre nós é a da 
ABNT e a escala internacional. 
 
U.S. Bureau of Soils 
 
Pedregulho Areia Silte Argila 
 1 0,05 0,005 
Internacional 
(Atterberg, 1905) 
Pedregulho Areia 
Grossa 
Areia Fina Silte Argila 
 2 0,2 0,02 0,002 
M.I.T. (1931) Pedregulho Areia 
Grossa 
Areia Fina Silte Argila 
 2 0,6 0,06 0,002 
ABNT (1945) Pedregulho Areia 
Grossa 
Areia Fina Silte Argila 
 2 0,4 0,05 0,005 
 
Fig. 5 - Escalas Granulométricas 
 
 19 
 Nos diagramas triangulares, fazem-se corresponder aos três lados do triângulo, 
como mostra a figura abaixo, as porcentagens respectivas de pedregulho + areia, silte 
e argila. Os lados dos triângulos são por si divididos em segmentos representando as 
porcentagens de 0 a 100 de cada uma dessas frações num sentido preestabelecido. 
 
Fig. 6 - Triângulo de Classificação Granulométrica (Bureau Of Public Roads) 
 
 Um ponto do diagrama, determinado pelas coordenadas triangulares das 
porcentagens das frações, representa o solo. Por ex.: como indica a figura, o solo 
correspondente ao ponto S é constituído por : 
 
20% de areia 
30% de silte 
50% de argila 
 
 É necessário, agora, que a área interna do triângulo seja dividida em zonas, para 
que o solo seja classificado, segundo a zona em que cai o ponto que o representa. 
 
Zona a - areias puras Zona b - solos arenosos 
Zona c- solos siltosos Zona d - material chamado de lemo (terra) 
Zona e - argila 
 
 Evidentemente, uma tal classificação dos solos não pode ter valor geotécnico, 
porquanto ele não leva nem mesmo em conta a forma das curvas granulométricas que, 
são importantíssimas para determinação das propriedades geotécnicas dos solos 
grossos. Isto sem falar na falta de plasticidade, cuja importância na resistência, 
compressibilidade e permeabilidade dos solos é enorme. 
7.5. CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA 
 
 Para fins geotécnicos, as classificações granulométricas só são eficientes no 
caso dos solos grossos, porém falham completamente no caso dos solos que têm 
plasticidade. Uma classificação dos solos para fins de Engenharia Civil, deverá, 
portanto, levar em conta tanto a granulometria dos solos como sua plasticidade. Os 
dados mínimos de tal classificação serão, portanto : a granulometria completa, limite de 
liquidez e índice de plasticidade. Entre nós as classificações mais utilizadas pela 
Engenharia Civil são as do “Bureau of Public Roads” americano e a classificação de 
Casagrande que, atualmente evoluiu para Classificação Unificada do “Bureau of 
Reclamation” americano. A classificação da HRB foi preparada por engenheiro 
rodoviário para fins específicos de pavimentação rodoviária. 
 20 
7.5.1. Classificação Unificada dos Solos 
 
 Em 1952 o “Bureau of Reclamation” e o “Corps of Engineers”, com o 
professor A. Casagrande como consultor, elaboraram uma classificação de solos, 
baseada numa anterior de autoria de A. Casagrande, a que chamaram “Classificação 
Unificada dos Solos”. Esta classificação é bastante utilizada. É uma classificação 
descritiva e de fácil aplicação, leva em consideração as propriedades dos solos, e tem 
a flexibilidade de poder ser adaptável quer ensaios de campo quer a de laboratório. 
 A sua grande vantagem reside pois no fato de um exame visual e manualsimples, e poder permitir a classificação com eventual colaboração da analise 
laboratorial. 
 A Classificação Unificada dos Solos é baseada no tamanho das partículas e 
suas quantidades, e nas características da fração fina. Em linhas gerais, os solos são 
classificados, neste sistema, em três grandes grupos : 
 
a) Solos Grossos - aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos é maior que 
0,074mm (mais que 50% em peso, dos grãos são retidos na peneira n° 200. 
b) Solos Finos - aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos é menor que 
0,074mm. 
c) Turfas - solos altamente orgânicos geralmente fibrilares e extremamente 
compressíveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Características 
 
 
 
 
 
 
Solos Grossos 
 
Encontra-se os pedregulhos, as areias e os solos 
pedregulhosos ou arenosos com pequenas 
quantidades de finos (silte ou argila). 
Pedregulho ou solos pedregulhosos : 
GW, GC, GP e GM 
Areias ou Solos Arenosos : 
 
G - De Gravel - Pedregulho 
S - De Sand - Areia 
C - De Clay - Argila 
M - De Mo (Sueco) - Silte 
W - De Well Graded - Bem graduado 
P - De Poorly Graded - Bem graduado 
 
 
 
 
 
Solos Finos 
Encontra-se os solos finos : siltosos ou argilosos de 
baixa compressibilidade (LL<50) ou alta 
compressibilidade (LL>50). 
Solos de baixa compressibilidade : ML, CL e OL 
Solos de alta compressibilidade : MH, CH e OH 
 
O - De Organic - Orgânico 
L - De Low - Baixa 
H - De High - Alta 
 
 Turfas Solos altamente orgânicos 
 
Pt - Peat - Turfas 
 
 
 
 21 
O fluxograma a seguir indica o sistema de classificação. 
 
 
 
 22 
Identificação Visual dos Solos no Campo 
 
 
 A identificação visual do solo segue os seguintes estágios de investigação : 
 
 Exame de granulometria 
 Exame de resistência a seco 
 Exame de dilatância 
 Exame de rigidez 
 
 Exame de Granulometria - Seca-se ao ar uma certa quantidade de solo se o 
solo for pulverizável com os dedos, espalha-se em papel branco e com o auxílio de 
uma lupa procura-se verificar a quantidade dos grãos que é visível individualmente. Se 
a maioria for, o solo é grosso, caso contrário fino. Procura-se separar os grãos de mais 
de 5mm de diâmetro. Se esses constituírem mais da metade da fração visível, o solo é 
um pedregulho. Caso contrário, uma areia. Ainda com o auxílio da lupa pode-se, com 
alguma experiência, julgar do diâmetro e da distribuição granulométrica, a fim de 
classificar o solo grosso dentro de um dos oito grupos de Casagrande. 
 
 Exame de Resistência a Seco - Prepara-se um pequeno provete de solo 
adicionando água, se necessário, até ficar com consistência pastosa. Em seguida, 
seca-se o provete numa estufa ou ao sol e depois experimenta-se sua resistência 
partindo-o e esmigalhando-o entre os dedos. Esta resistência é uma medida da 
natureza e quantidade da fração coloidal presente no solo. A resistência a seco 
aumenta com o índice de plasticidade. Os solos siltosos tanto do grupo ML, MH e Silte 
Orgânico não oferecem resistência alguma quando secos. As argilas do grupo CH 
apresentam elevadas resistências a seco. É aconselhável no campo, com auxílio de 
uma lupa, remover as partes grossas do solo, uma vez que a resistência a seco 
destina-se a observar só a fração ligante do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 23 
 
 
 
 
 
 
 Exame de Dilatância - Prepara-se um pequeno provete de solo com um volume 
de 10cm3, adicionando água, depois de ter removido as partículas visíveis, para que o 
solo fique mole, mas não fluido. Coloca-se o provete na palma da mão, aberta, e bate-
se na outra mão várias vezes. Uma reação positiva traduz-se pelo aparecimento de 
água na superfície do provete que se torna brilhante. A água e o brilho desaparecem 
quando se parte o provete entre os dedos, começando a endurecer e, finalmente, 
fedilhando ou desfazem-se. A maior ou menor rapidez no aparecimento ou 
desaparecimento da água durante aquelas operações, baseia a identificação das 
características dos solos finos. Areias limpas, muito finas, dão a reação mais rápida e 
característica, enquanto que as argilas plásticas não apresentam reação. Siltes 
inorgânicos dão reação moderadamente rápida. 
 24 
 
 Exame de Rigidez - Molda-se um pequeno provete, como descrito acima, rola-
se sobre a palma da mão até tornar-se um rolinho de 3mm de diâmetro que começa a 
romper-se na mão, faz-se um julgamento da rigidez do solo quando próximo do seu 
limite de plasticidade. Depois que o rolinho começou a romper-se, agrupam-se 
novamente os fragmentos e continua-se a ação de amassamento. Quanto mais áspero 
for o rolinho assim tratado e mais rija for a massa, mais ativa será a fração coloidal do 
solo presente. 
 Os solos altamente orgânicos são facilmente identificados pela cor e cheiro, 
esponjosos ao trato e frequentemente com textura fibrosa. 
 
7.5.2. Classificação do HRB 
 
 A classificação do HRB (Highway Research Board), originária da classificação 
do Public Administration - muito usada pelos engenheiros rodoviários, classifica os 
solos em oito grupos com alguns subgrupos, em função da granulometria, plasticidade 
e do índice de grupo IG. Os solos são designados pelos símbolos A-1 a A-8. 
 
 Solos grossos - quando P200 < 35% Classes A-1 a A3 ; 
 Solos finos - quando P200 > 35% Classes A-4 a A-7 ; 
 Solos Orgânicos ou turfosos - Constituídos de solos finos com matéria orgânica, 
cor preta ou fribosa, constituídas por matérias carbonosas e combustíveis quando 
secos - A-8. 
 
A-1 - Solo Grosso - com uma ligeira proporção de finos, suficiente apenas para 
preencher parcialmente os vazios entre os grãos de areia e cimentar os grãos entre si, 
porém muito pequena para induzir mudança de volume na massa do solo, como 
consequência das variações do teor de umidade. 
 
A-2 - São semelhantes aos solos A-1, porém menos granulados, de modo que ou não 
são tam bem cimentados, ou são mais suscetíveis às variações de volume decorrentes 
de mudanças no teor de umidade. 
 
A-3 - Solos constituídos de areias e pedregulhos sem finos, capazes de cimentá-los. 
 
A-4 - Solos formados por siltes e argilas com graus variáveis de plasticidade. 
 
A-8 - São formados por turfas altamente compressíveis e argilas com um alto teor de 
matéria orgânica. 
 
Pontos chaves para a classificação : 
 
P10 - Porcentagem passando na peneira n° 10 
P40 - Porcentagem passando na peneira n° 40 
P200 - Porcentagem passando na peneira n° 200 
LL - Limite de Liquidez 
IP - Índice de Plasticidade 
IG- Índice do Grupo - é um número inteiro variando de 0 a 20, definidor da capacidade 
de suporte do terreno de fundação de um pavimento. Como se pode verificar pelo 
quadro a seguir, os solos granulares têm índices de grupos compreendidos entre 0 
e 4, os siltes entre 1 e 12 e os argilosos entre 1 e 20. 
 25 
 
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DO H.R.B. 
Classificação 
Geral 
Solos Granulares 
( P200 < 35% ) 
Solos Silto-Argilosos 
( P200 > 35% ) 
Grupos A - 1 A - 3 A - 2 A - 4 A - 5 A - 6 A - 7 
Subgrupos A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5;
A-7-6
P10 
P40 
P200 
<50 
<30 
<15 
⎯ 
<50 
<25 
⎯ 
>50 
<10 
⎯ 
⎯ 
<35 
⎯ 
⎯ 
<35 
⎯ 
⎯ 
<35 
⎯ 
⎯ 
<35 
⎯ 
⎯ 
>35 
⎯ 
⎯ 
>35 
⎯ 
⎯ 
>35 
⎯ 
⎯ 
>35 
LL 
IP 
⎯ 
<6 
⎯ 
<6 
⎯ 
NP 
<40 
<10 
>40 
<10 
<40 
>10 
>40 
>10 
<40 
<10 
>40 
<10 
<40 
>10 
>40 
>10 
Índice de 
Grupo (IG) 
0 0 0 0 0 <4 <4 <8 <12 <16 <20 
Tipos de 
materialFragmentos 
de pedra, 
pedregulho 
e areia 
Areia 
fina 
Pedregulhos e areias 
siltosas ou argilosas 
Solos 
siltosos 
Solos 
argilosos 
Classificação 
como 
subleito 
Exelente a bom Regular a mau 
 
NOTAS : 
(1) - P10,, P40 e P200 indicam, respectivamente, as porcentagens que passam nas 
peneiras nos 10 (2mm), 40 (0,42mm) e 200 (0,074mm) 
(2) - LL e IP referem-se a fração passando na # 40 
(3) - Para o subgrupo A-7-5: IP < LL-30 e para o A-7-6: IP > LL-30 
(4) - A identificação é feita da esquerda para direita, razão porque o A-3 é colocado 
antes do A-2, sem que isto signifique superioridade daquele sobre este 
(5) - IG = ( P200 - 35 ) [ 0,2 + 0,005 ( LL - 40 ) ] + 0,01 ( P200 - 15 ) ( IP - 10 ) 
 >0 >0 >0 >0 
 <40 <20 <40 <20 
 
 
 
 
 26 
 
 
 
 
 27 
8. COMPACTAÇÃO DOS SOLOS 
 
 
8.1 INTRODUÇÃO 
 
 
 A construção de aterros é, das obras de terra, a que mais exige o estudo de 
compactação. Istop é, o processo pelo qual se comunica ao solo não só a densidade e 
resistência como também, e principalmente, estabilidade. Entende-se como 
estabilidade a existência de uma resistência que, embora possa não ser a mais alta 
que o solo possa oferecer, mantenha-se permanentemente, independente das 
estações do ano e das condições climáticas. Por outro lado, a compactação comunica, 
ao aterro, condições de resistência e compressibilidade capazes de tornar o seu uso 
imediato. 
 A compactação é o processo mecânico cujo o objetivo fundamental é o aumento 
da densidade do solo, por meio de maior aproximação da partícula, com a diminuição 
do seu índice de vazios, visando à obtenção de maior resistência do solo. 
 A compactação tem os seguintes objetivos práticos: 
 
 a) Reduzir a compressibilidade e aumentar a resistência ao cisalhamento 
 do material do aterro; 
 
 b) 0 Obter maior uniformidade e homogeneidade; 
 
 C) Tornar o solo menos susceptível à variação de umidade. 
 
 A compactação é utilizada nos mais diversos ramos da Engenharia Civil: na 
construção de estradas e aeroportos , de barragens de terra, fundações de estrutura, 
etc. 
 Na construção rodoviária e de aeroportos, a compactação racional possibilita a 
execução imediata de pavimento definitivo, sem receio de recalques futuros 
ponderáveis. A compactação permite que se contruam pavimentos mais econômicos, 
devido ao aumento da capacidade de suporte do sub-leito. 
 Nas barragens de terra, a compactação melhora a estabilidade do maciço 
terroso. 
 Com a compactação é possível executar fundações de estruturas com taxas 
admissíveis maiores e, portanto, mais econômicas. 
 A técnica de compactação é relativamente recente e o seu controle é mais 
ainda. Antes dela, os aterros eram feitos simplesmente lançando-se o material. 
Resultando disso: uma compressibilidade exagerada do aterro devido aos grandes 
vazios formados entre as camadas lançadas, a grande porosidade do próprio material 
que permanecia no estado fofo, e a instabilidade do aterro , o qual poderia perder 
totalmente sua resistência se, porventura, sofresse saturação por chuvas pesadas. Os 
aterros necessitam um certo período de consolidação, para poderem ser usados com 
segurança. 
 Em 1913, Ralph Proctor, publicou uma série de artigos divulgando o seu método 
de controle de compactação, baseado no novo método, de projeto e construção de 
barragens de terras compactadas. Nesses artigos , estão anunciados um dos mais 
importantes princípios da Mecânica dos Solos. Isto é, de que a densidade com que o 
 28 
solo é compactado, sob uma determinada energia de compactação depende da 
umidade do solo no momento da compactação. 
8.2 MECANISMO DE COMPACTAÇÃO 
 
 
 O problema da compactação era, antigamente, encarado de forma empírica, 
dependente do bom senso ou experiência de cada engenheiro. Coube a R. Proctor 
(1933), dar início ao estudo racional da compactação, levando o problema ao 
laboratório. 
 Verificou Proctor que um mesmo solo, conforme o seu teor de umidade, reagia 
diferentemente à compactação, alcançando valores diversos de densidade. Proctor 
compactou amostras de solo em um recipiente cilíndrico metálico, utilizando amostras 
de diferentes umidades, após compactar uma amostra no cilindro, retirava-a 
destorroava-a, acrescentando mais água, tornando a compactá-la. 
 Com os pares de valores (γs, h%) obtidos da compactação de cada amostra, era 
possível traçar a curva γs = f(h%), em eixos coordenados, denominada curva de 
compactação. 
 
 
 Essa curva típica para todos 
os solos mostrava que a densidade 
aumentava à medida que se 
compactava solo em umidade 
crescentes, passava por um máximo 
e diminuía depois. Esse 
comportamento dos solos 
compactados, denotando a 
importância da umidade de 
compactação, é a grande descoberta 
de Proctor em seus estudos de 
laboratório. 
 
 
 
 
 
γ γs hh= +1 γ h
h
t
P
V
= h P
P
a
s
= ⋅100 
 
 Ao ponto máximo da curva (γs x h%), corresponde à massa específica aparente 
máxima (γs max) e a umidade ótima (hot, que variam de acordo com as características 
gerais do solo (textura, forma dos grãos, plasticidade , etc) e num mesmo solo, 
dependem do método e energia empregados na compactação, como veremos mais 
adiante. 
 O mecanismo do aumento e subsequente, decréscimo de γs , em função da 
umidade, tem sido explicado por diferentes modos que serão abordados 
posteriormente. Aqui, apresentamos os mais simples. 
 No Ramo Seco: 
 Em baixa umidade, os solos apresenta m resistência grande à 
aproximação de seus grãos devido ao atrito entre os mesmos; crescendo a umidade, o 
 
 
 29 
atrito diminui, funcionando a água como um lubrificante e se obtendo, assim, um 
entrosamento melhor entre os grãos. 
 
 
 No Ramo Úmido: 
 Alta umidade, ultrapassando, um certo valor da umidade (hot), o acréscimo 
da água dificulta a expulsão do ar remanescente dos vazios amortecendo o efeito de 
compressão ou golpeando, não conseguindo mais diminuir convenientemente o volume 
total do solo. 
 
 
8.3 FATORES PREDOMINANTES NA COMPACTAÇÃO 
 
 
8.3.1 Teor de Umidade 
 
 Já foi abordado anteriormente. 
 
8.3.2 Tipo de Solo 
 
 Em igualdade de condições de método e energia empregados, observa-se que 
os solos de granulometria grossa atingem maior γs max ( com menor hot) que nos solos 
finos (com maior hot). 
 Quanto mais bem graduado seja o solo, maior seu γs max e menor hot; quanto 
mais plástico o solo, menor seu γs max e, maior o seu hot. 
 
γs 
 Areia bem graduada (desuniforme) 
 
 Areia mal graduada (uniforme) 
 
 Argila magra (baixa plasticidade) 
 Argila gorda (alta plasticidade) 
 
 
 
 
 h (%) 
 
8.3.3 Método de Compactação 
 
 O método se caracteriza, fundamentalmente, pela maneira com que se aplica as 
cargas ao solo, durante a compactação. 
 
8.3.3.1 Método Dinâmico 
 
 30 
 Caracteriza-se pela ação de Energia Cinética; o solo é compactado por 
intermédio de um peso (soquete) que cai de uma certa altura. É ainda o mais 
empregado em laboratório. 
 
 
 
8.3.3.2 Método de Amassamento 
 
 É devido a hveem. Aplica-se uma carga p transiente, isto é, de ação rápida; não 
há também energia |cinética. é o método de laboratório, cujos resultados mais se 
aproximam dos resultados de campo. 
 
8.3.3.3. Método Estático 
 
 O solo é compactado por meio de um peso quecomprime o solo estaticamente. 
 
 P P P 
 
 Hg 
 
 
 solo solo solo 
 
 
 
 DINÂMICO ESTÁTICO AMASSAMENTO 
 
 Tem-se observado que num mesmo solo, a utilização de métodos diferentes 
conduz a diferentes estruturas, de tal modo que as amostras compactadas, mesmo que 
as densidades e umidades obtidas sejam idênticas, apresentarão resistências diversas. 
 
8.3.4. Energia de Compactação 
 
 É fator muito importante, pois quanto maior a energia empregada, maior as 
densidades obtidas. Um mesmo solo, compactado pelo mesmo método, mas em 
energias diferentes (E1 e E2), fornece curvas como as da figura abaixo. Para métodos 
dinâmicos, em laboratório. Calcula-se a energia de compactação pela fórmula seguinte: 
 
 31 
 
E P HG Nc Ng
Vt
= ⋅ ⋅ ⋅ 
 
Vt = Vc x Nc 
Vc - Volume de cada camada 
P - peso do soquete 
HG - altura de queda do soquete 
Nc - Número de camadas 
Ng - Número de golpes 
Vt - Volume total da amostra compactada 
 
 
 
 
 
 
Observe que a expressão de E tem dimensão de : 
 
 [Energia] = Pressão 
 [Volume] 
Para a compactação com rolo, no campo, se emprega a expressão : 
 
ECAMPO = ESFORÇO TRATOR X NÚMERO DE PASSADAS _ 
 LARGURA DA FAIXA COMPACTADA X ALTURA DA CAMADA 
 
 Entende-se por “passada’ de um rolo, o seu caminho sobre a camada, num 
único sentido da faixa a compactar. Assim, a ida e a volta correspondem a duas 
passadas. A figura abaixo representa uma curva típica γS = f ( Np ) em umidade 
constante. 
 
 
 
 
 
 γso - massa específica 
 aparente do solo fofo. 
 
 
 
 
 
 
 Para cada umidade 
de compactação obtem-se um tipo de curva indicado acima de tal modo que seria 
possível a partir da família de curvas γS ( h ) = f ( Np ), obter-se a curva de compactação 
correspondente ao rolo empregado. 
 
 
γs 
 E1 
 E2 
 
 
 
 
 E1 > E2 
 
 
 
 h(%) 
 
 
γs 
 
 
 
 
 
γso 
 
 4 8 12 16 
NP 
 
 32 
 
 
 h1 < h2 < h3 < h4 < h5 
 
Assim, na figura ao lado, estão 5 
curvas γs = f(NP) correspondentes 
a cinco umidades diferentes, 
crescentes, de h1 até h5 . Se 
fixarmos um dado valor de NP = 
10, determina-se os valores de γs 
= f(h) para Energia de 
Compactação constante. 
 
E = f (NP = 10) 
 
 
 
 
8.4. MÉTODOS DINÂMICOS DE LABORATÓRIO 
 
 
 Os métodos mais vulgamente empregados entre nós, são os dinâmicos. Desses 
o mais antigo é o Proctor Normal, que corresponde ao “ensaio de compactação” - MB-
33 da ABNT. 
 Emprega-se, bastante, hoje em dia, o “Proctor Modificado”,que surgiu atendendo 
ao aumento de cargas de veículos rodoviários modernos, exigindo compactação mais 
energética dos subleitos e pavimentos de estradas. Um terceiro método dinâmico é o 
do CBR (“California Bearing Rate”) ou ( Índice de Suporte Califórnia ) necessário ao 
dimencionamento de pavimentos de estradas e aeroportos, com energia, 
aproximadamente igual ao do Proctor Modificado. Maiores detalhes sobre o CBR serão 
dados no curso de estradas. 
 
Quadro de Características dos Métodos Dinâmicos 
 
 
MÉTODO 
 
Proctor Normal ou 
a Asno-Standard -
Ensaio Normal de 
Compactação 
Proctor Modificado 
 ou 
a Asno Modificado 
 
CBR ou ISC 
P - Peso do soquete 
Hq - Altura de queda 
Nc - Número de camadas 
Ng - Número de golpes 
Vt - Volume útil do molde 
Vc - Volume de uma 
 camada compactada 
E - Energia de 
compactação 
φ - Dimensões úteis do 
 molde 
H - Energia cinética 
2,5 Kg 
0,305 m 
3 
25 
1 dm3 
 
333 cm3 
57 tm / m3 
10 cm 
12 cm 
1900 Kg cm 
4,5 Kg 
0,457 m 
5 
25 
1 dm3 
 
200 cm3 
257 tm / m3 
10 cm 
12,7 cm 
5140 Kg cm 
4,5 Kg 
0,457 m 
5 
55 
2,3 dm3 
 
460 cm3 
245 tm / m3 
15,24 cm 
12,7 cm 
11300 Kg cm 
 
 33 
 
8.5. CURVAS DE SATURAÇÃO 
 
 
S
V
V
a
v
= ⋅100 ( )γ s f h S= %, % γ δ γg w= ⋅ 
γ δ δ γ δ
δ γ
δg
g w w
e h S
S
S h
= + =
⋅
+ ⋅ =
⋅ ⋅
+ ⋅1 1 δ ⋅ =h Se 
 
 
 Apartir dessa expressão, se fixarmos um dado valor para S e dermos valores 
variáveis para h% poderemos calcular valores de γS correspondentes ao grau de 
saturação fixado. 
 
 
 
8.6. RELAÇÃO DENSIDADE-UMIDADE-RESISTÊNCIA 
 
 
 
8.7. ESPECIFICAÇÃO E CONTROLE DE COMPACTAÇÃO 
 
 
 34 
8.7.1. Grau de Compactação 
 
 Denomina-se “Grau de Compactação” a relação : 
 
GC s campo
s labmax
= ⋅⋅
⋅
γ
γ 100 
 
 Entre a densidade obtida no campo e a especificada pelo laboratório em geral o 
“Grau de Compactação” é calculado em função do γS max de laboratório, sendo fixada 
para umidade o desvio em relação a umidade ótima, hot de laboratório. Com a 
determinação do “Grau de Compactação” atingido, visa-se controlar as condições de 
campo, a partir de resultados conhecidos no laboratório. Tal prática cria problemas 
devido a várias razões, algumas já abordadas por nós em ítens anteriores : 
 
1a ) dependendo do tipo de rolo empregado, pode haver dificuldade ou mesmo 
impossibilidade de se atingir um “Grau de Compactação” fixado, uma vez que a “Curva 
de Compactação” do rolo pode ser completamente diferente da do ensaio de 
laboratório. No caso da figura abaixo, por exemplo, seria muito difícil obter-se 
GC=100% no campo, com o rolo empregado, caso se fixasse a umidade de 
compactação no campo igual a ótima de laboratório; 
 
 
 
 
 
1 - rolo ( N’> N passadas ) 
2 - campo ( rolo - n passadas ) 
3 - rolo ( n’’ < N passadas ) 
4 - curva de laboratório 
 ( Energia E ). 
 
 
 
 
 
 
 
 
2a) a obtenção no campo, com um dado rolo, de um certo grau de compactação fixado 
a partir de resultados exclusivamente de laboratório, pode levar a solos compactados 
de resistência e características gerais inferiores às necessidades, por questões de 
estruturas impostas ao solo, no campo, note-se que a compactação de laboratório é 
executada em moldes cilíndricos metálicos, praticamente indeformáveis, que sujeitam 
as amostras a contenção lateral infinita, enquanto que no campo a a contenção lateral 
é do proprio solo, muito menor portanto, daí uma das razões principais da obtenção de 
estruturas diferentes. 
 A tendência atual, mais racional, pelo menos nas grandes obras, é executar 
testes experimentais no campo com o equipamento de compactação de que se dispõe, 
verificando então, diretamente, as condições de melhor rendimento e aproveitamento 
das características do conjunto solo-equipamento. As curvas γS = f ( Np ) e γ = f ( h% ) 
são traçadas a partir destes testes em verdadeira grandeza, assim como se retira 
 35 
amostras indeformadas das camadas compactadas, para ensaiá-las em laboratório e 
verificar suas características de resistência. 
 Nas obras de menor importância, todavia, continua-se a especificar, 
exclusivamente, em função da compactação de laboratório. 
 
8.7.2. Especificações para Estradas de Rodagem e Aeroportos 
 
 É comum entre nós, especificar a compactação das camadas de sub-leito e 
pavimento de estradas de rodagem e aeroportos, em função do “Proctor Modificado” 
(ver item 6), prevendo-se a resistência (capacidade de suporte) das diversas camadas 
de acordo com o ensaio de penetração do CBR. Quanto mais profunda a camada, 
admite-se solos de características inferiores ou, então, se é mais liberal nos graus de 
compactação a exigir. 
 
8.7.3. Especificações para Barragens de TerraAs barragens de terra são aterros de grande altura, sujeitos à percolação da 
água. Suas condições de compactação devem ter, assim, características diferentes das 
correspondentes às estradas de rodagem e aeroportos. 
 O “Bureau of Reclamation” dos Estados Unidos, uma das organizações de maior 
autoridade em matéria de projeto e contrução de barragens de terra, apresenta critérios 
diferentes de especificação para solos finos (das zonas impermeáveis) e solos grossos 
(das zonas permeáveis), levando em conta o comportamento geral dos mesmos. Para 
os solos finos, a preocupação maior diz respeito ao aparecimento de pressões neutras 
(“pore pressures”), devido à baixa permeabilidade dos mesmos. 
 
8.7.3.1. Solos Finos - Zona Impermeável 
 
 (1) (2) (3) 
Altura da Barragem 
(m) 
Porcentagem a subtrair 
da umidade ótima 
Grau de Compactação 
Mínimo a Obter 
0 - 45 
45 - 90 
90 - 130 
0 - 2,0 
1,0 - 2,5 
1,5 - 3,0 
98 % 
96 % 
94 % 
 ⎯→ nas camadas mais profundas 
 ⎯⎯⎯⎯→ nas camadas superiores 
 
 A aplicação desse quadro se baseia no seguinte : 
 
1o) o método de compactação a ele referido, para determinação dos γS max e h ot de 
laboratório, é diverso dos Proctor Normal ou Modificado; suas características são P: 2,5 
Kg; Hq = 0,457 m; NC=3 ; Ng = 25; Vt = 1,4 dm3 (φ = 10,5 cm; H = 16,2 cm); Energia = 
61 t . m / m3. 
 
2o) a orientação do quadro é para os casos em que não se tenha levado a efeito 
estudos especiais de “pore-pressure”. 
 
3o) para alturas intermediárias àquelas da coluna (1), poder-se-á interpolar os teores de 
umidade . 
 
 36 
Exemplo de Aplicação do Quadro 
 
 Para uma barragem de 65 metros de altura dever-se-ia usar aproximadamente : 
- para os primeiros 45m ( de cima para baixo ): 
GC = 98% 
h = hot - (0 a 2%) 
- para as camadas inferiores ( de 45m a 65m ) : 
GC = 96% 
h = hot - (1,0 a 2,5%) 
 
8.7.3.2. Solos Grossos - Zona Permeável 
 
 Para esses solos o “Bureau” especifica a compactação em termos de “Grau de 
Compacidade”, que é, como se sabe : 
 ( )
( )G C
e e
e e
max nat
max min
max s nat s min
nat s max s min
. . .= −− =
−
−
⋅ ⋅
⋅ ⋅
γ γ γ
γ γ γ 
 
onde γS max e γS min são as massas específicas aparentes secas correspondentes a emin 
e emax , respectivamente, obtidas de acordo com as normas de ensaio do próprio 
“Bureau”. 
 Na ausência de ensaios de cisalhamento, considera o “Bureau” que a 
compactação dos solos granulares é satisfatória, quando o “Grau de Compacidade” 
atingido no campo for de, pelo menos, GC = 0,70. 
 
8.7.4. Escolha do Equipamento de Compactação 
 
 Existe, hoje em dia, uma variedade bastante grande de equipamentos para 
compactação de campo. Os tipos mais importantes são : 
 
a) Rolo Pé-de-Carneiro; 
b) Rolo de Pneumáticos; 
c) Rolo Liso; 
d) Rolo de Grade; 
e) Rolo Vibratório; 
f) Placas Vibratórias; 
g) “Sapo”; 
h) Pilões de Gravidade, etc. 
 
 A experiência existente permite indicar de ante mão, o tipo de rolo mais 
aconcelhável para cada tipo de solo. 
 
Em argilas e solos eminentemente argilosos 
 
a) Rolo Pé-de-Carneiro (Barragens/Estradas); 
b) Rolo de Pneumáticos (Estradas); 
c) Rolo Liso (Estradas); 
d) “Sapos”; 
e) Pilões de Gravidade. 
 
 37 
Em areias, pedregulhos e solos eminentemente arenosos e/ou pedregulhosos 
 
a) Rolo de Pneumáticos (Estradas e Barragens); 
b) Rolo Liso (Estradas); 
c) Rolo Pé-de-Carneiro, com grande área de pé (Barragens); 
d) Rolos Vibratórios; 
e) Placas Vibratórias. 
 
Em bases de pedras 
 
a) Rolo Liso; 
b) Rolo-de-Grade; 
c) Rolo de Pneumáticos. 
 
 Para melhor decisão sobre o tipo de rolo a empregar, principalmente nas 
grandes obras, deve-se executar trechos experimentais, que já mencionamos. Um 
trecho experimental consiste, em linhas gerais, de uma área no canteiro de obra, em 
que se movimenta os rolos de que se dispõe, fazendo variar a espessura da camada 
fofa, a umidade, o número de passadas, o peso do rolo ou pressão de pneus, etc, 
determinado-se as densidades obtidas e verificando-se o rendimento para cada caso. 
 
8.7.5. Controle de Compactação 
 
 O controle de compactação é a série de operações que se leva a efeito, visando 
determinar a qualidade do serviço executado, comparando os valores obitidos com 
aqueles pré-fixados nas especificações. 
 Nos métodos tradicionais de controle, se verifica a umidade de espalhamento e 
a densidade de compactação. Em barragens de terra está tomando vulto, atualmente, o 
chamado “MÉTODO DE HILF”, desenvolvido e divulgado pelo “Bureau of 
Reclamation”,e de autoria do engenheiro Hilf, da Seção de Solos daquela organização. 
Nesse Método verifica-se o grau de compactação, sem necessidade de determinação 
de umidade. 
 
8.7.5.1. Controle de Umidade 
 
 Vários processos são usados : 
 
 a) Agulha de Proctor (Barragens); 
 b) “Speedy Moisture Tester” (Estradas e Barragens); 
 c) Álcool; 
 d) Estufa. 
 
 Os três primeiros são processos rápidos, de campo, que fornecem a umidade 
imediatamente, em poucos minutos; a estufa é usada em laboratório, e requer 24horas 
para determinação da umidade, o que elimina com processo de campo, em que a 
urgência é fator importante. 
 O processo da “Agulha de Proctor” consiste em determinar a resistência à 
penetração (da “Agulha”) do solo compactado no campo, e compará-la com valores 
previamente obitidos no laboratório. 
 O “Speedy” é uma garrafa metálica, em que se mistura intimamente solo úmido 
e carbureto de cálcio; a reação da água com o carboreto desprende gás acetileno, cuja 
 38 
pressão (função da maior ou menor umidade do solo) é medida num manômetro da 
garrafa, e lida diretamente em valores de umidade. 
 O processo do álcool consiste na queima do solo com álcool, numa espécie de 
frigideira; pela variação de peso da amostra de solo (antes e depois da queima), 
calcula-se a umidade. 
 
8.7.5.2. Controle de Densidade 
 
 Os processos mais usados são : 
 
 a) Agulha de Proctor (Barragens); 
 B) Cravação de Cilindro (Proctor); 
 c) Frasco de areia; 
 d) Óleo ou Água. 
 
 O processo da “Agulha” se baseia na comparação da resistência de campo, com 
as de laboratório, correlacionadas com densidades conhecidas. 
 O processo da cravação do cilíndro é um processo de medição de volume e 
pesos, assim como os restantes processos citados. 
 
 
9. NORMAS PARA ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO 
 
 
 Os ensaios de caracterização são realizados de acordo com as Normas da 
Associação Brasileira de Normas Técnicas, que são citadas abaixo : 
 
 NBR - 6457/86 - Preparação de amostras; 
 NBR - 5734 - Peneiras de malhas quadradas para análise granulométrica; 
 NBR - 7181 - Análise granulométrica; 
 NBR - 6459 - Limites de liquidez; 
 NBR - 7180 - Limite de plasticidade; 
 NBR - 6508 - Massa específica dos grãos dos solos; 
 NBR - 7182 - Ensaio de compactação (Proctor Normal). 
 
 
10. SUCÇÃO DO SOLO 
 
 
 A sucção pode ser descrita como a adsorsão real ou potencial de água pelo 
solo, ou seja, a medida da afinidade que o solo tem por água. Portanto, para uma 
mesma estrutura, quanto mais seco estiver o solo, maior será a sucção. 
 
 
10.1 CONSIDERAÇÕES SOBRE ESTADO DE ENERGIA 
 
 
 39 
 A energia livre da água do solo, relativa à água livre, pode expressar 
quantitativamente a retenção da água no solo e os gradientes que causam o fluxo de 
água (Aitchinson, Russam & Richards, 1965). 
 
A água do solo apresenta as duas formas principais de energia física clássica: 
 
• energia cinética: que pôr ser proporcional ao quadrado da velocidade, não é de 
grande importância nosolo, já que o movimento desta água é muito lento. 
 
• energia potencial: que pôr ser devido à posição ou condição interna, é de grande 
importância na água do solo, já que a tendência da água fluir dentro do solo é 
provocada pela diferença na sua energia potencial entre dois pontos dados. 
 
 A água do solo tende a buscar o equilíbrio, saindo de onde a energia potencial é 
alta para onde é baixa. A razão da diminuição da energia potencial com a distância, é a 
força de movimento que causa o fluxo (Hillel, 1971). Assim, o importante não é a 
quantidade de energia potencial da água, mas o nível relativo desta energia em 
diferentes regiões do solo. 
 A energia livre sofre efeitos da temperatura, da pressão, dos solutos, dos 
campos de força (gravitacional e de adsorsão). O estado de energia da água do solo 
pode ser expresso de muitas formas, tais como: potencial de água do solo e sucção do 
solo. 
 
 
10.2 SUCÇÃO TOTAL 
 
 
 A sucção total, ou energia livre, é uma medida do potencial do solo sob uma 
variação na umidade (Mitchell, 1984). O termo sucção total representa a contribuição 
coletiva de todo mecanismo de retenção de água do solo, representa a medida do 
estado de energia da água do solo. Perda ou ganho de água afeta diretamente o solo, 
proporcionalmente à perda ou ganho de energia associado com a variação de umidade 
(McKeen, 1992). 
 A nível de macroestrutura, o gradiente de sucção dentro do perfil do solo 
governa o fluxo de água através do solo, que ocorre sempre de uma região de baixa 
sucção para outra de alta sucção. 
 A sucção pode ser aplicada por meio de campos elétricos (eletro-osmose), 
elevação da pressão de gás acima da pressão atmosférica (translação de eixos), 
gradientes térmicos (termo-osmose) ou diferentes concentrações do soluto (osmose 
química ou do soluto). É constituída da soma de duas componentes: sucção matricial e 
sucção osmótica 
s = sm + so 
 
 
10.3 SUCÇÃO MATRICIAL OU MÁTRICA 
 
 
 Esta componente é devido à estrutura do solo, ou seja, a retenção da água é 
obtida pelas forças relativas à matriz sólida do solo: força de adsorsão, que é o efeito 
das forças de superfície da partícula; e força de capilaridade, que é relacionada à 
 40 
distribuição espacial e tamanho dos poros do solo (Fig. 1). Ela representa a diferença 
entre a pressão neutra do ar e a pressão neutra da água. 
 
sm = ua - uw 
 
 A sucção matricial influencia no comportamento de resistência e deformação do 
solo não saturado, e controla a resposta ao movimento de umidade em altos graus de 
saturação (Edil & Motan, 1984). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1: Mecanismos de sucção do solo 
 
10.4 SUCÇÃO OSMÓTICA OU DO SOLUTO 
 
 
 Esta componente é devido ao efeito da substâncias dissolvidas na água retida 
no solo e resulta de diferenças nas concentrações do soluto em diferentes pontos do 
solo. Seu valor depende da composição da água que entra em contato com o solo. 
Quando esta água é pura, a sucção osmótica é máxima; e quando ela tem a mesma 
composição da água intersticial, a sucção osmótica é nula. 
A sucção osmótica influencia no comportamento dos solos finos, dependendo do tipo e 
concentração do soluto; enquanto que nos solos saturados esta influência depende, 
também das interações físico-químicas entre os íons dissolvidos e as partículas de 
argila. 
 41 
 
10.5 MEDIDA DA SUCÇÃO DO SOLO 
 
 
 Há várias formas de medir a sucção do solo, que podem ser subdivididas em 
dois grandes grupos: 
 
• métodos diretos: quando a energia para retirar água do solo é medida diretamente 
através de um gradiente de pressão, como no caso de placa de sucção, centrífuga, 
membrana de pressão, tensiômetro; 
 
• métodos indiretos: quando esta energia é calculada por relações termodinâmicas, 
como no caso de dissecador de vácuo, psicrômetro, papel filtro, célula de gesso. 
 
 
 
 
10.6 CURVA CARACTERÍSTICA 
 
 
 A correlação teor de umidade-sucção, que define a curva característica do solo, 
é uma função contínua sem nenhuma mudança brusca, na qual a sucção varia 
inversamente com o teor de umidade ou grau de saturação, ou seja, a sucção tende a 
um valor nulo à medida que o solo tende à saturação, e a um valor máximo quando o 
grau de saturação tende a zero. 
 A representação gráfica entre o teor de umidade e a sucção é denominada curva 
de retenção, curva de sucção, relação sucção-umidade ou curva característica do solo, 
que corresponde a um determinado solo em determinada época do ano. 
 A curva característica do solo expressa a influência do volume e distribuição dos 
poros, bem como a adsorsão e a estrutura do solo, sobre a água contida no mesmo, 
sendo influenciada por vários fatores, como: 
 
• histerese: geralmente o fenômeno da histerese pode ter pequena importância 
quando se trata do processo de infiltração (umedecimento) ou evaporação 
(secagem). Entretanto, pode ter um efeito importante no caso em que se produz 
umedecimento e secagem, ,simultânea e seqüencialmente, em diversas partes do 
perfil do terreno (redistribuição). Assim pode existir perfis de solo com a mesma 
textura e estrutura, mas com diferentes teores de umidade de equilíbrio ou com 
idêntico estado de energia, se suas histórias de umedecimento são diferentes (Hillel, 
1980). 
De um modo geral, a quantidade de água retida no processo de secagem é maior que 
no processo de umedecimento, como é mostrado na Figura 2. 
 
 42 
 
Figura 2: Fenômeno da histerese nas curvas sucção-umidade 
 
• composição granulométrica: a curva de sucção é sensivelmente afetada pela 
composição granulométrica do solo. Quanto maior for o teor de argila, maior será, 
em geral, o teor de umidade, sob um dado valor de sucção. A elevada retenção de 
água nos solos argilosos é justificada, não só por estes apresentarem vazios muito 
pequenos e maior superfície específica (possuindo assim maior retenção por 
capilaridade), mas, principalmente, pela elevada retenção de água proveniente de 
forças de adsorsão (Fig. 3). 
 
Além da elevada retenção de água nos solos argilosos, estes apresentam uma relação 
entre teor de umidade e sucção gradual, sem haver variação brusca nesta relação. 
Nos solos arenosos a variação entre a sucção e o teor de umidade será mais brusca 
quanto mais uniforme for o solo. 
 
 
Figura 3: Influência da composição granulométrica na relação sucção-umidade 
(Pousada Presa, 1982) 
 
• composição mineralógica: influencia sensivelmente a retenção de umidade nos 
solos argilosos, devido às diferentes forças de adsorsão dos minerais argílicos. A 
 43 
natureza da superfície das partículas e os tipos de cátions trocáveis, influem na 
energia de adsorsão. 
• estrutura: influencia bastante a relação teor de umidade-sucção para valores baixos 
de sucção, como mostra McQueen & Miller (1974) na Figura 4, pois, nesta situação, 
a quantidade de água retida no solo depende da capilaridade e da distribuição dos 
tamanhos dos poros (Hillel, 1971) como é demostrado na Figura 5. 
 
 
Figura 4: Modelo do comportamento da relação sucção-umidade 
(McQueen & Miller, 1974) 
 
Figura 5: efeito da estrutura na retenção de água no solo (Hillel, 1971) 
 
Alguns solos apresentam uma variação na estrutura com a variação de sucção. Assim, 
Aitchinson (1961) dividiu os solos em três grupos de estruturas: solos imcompressíveis, 
parcialmente compressíveis e compressíveis. 
Nos solos incompressíveis arenosos, a variação de sucção não causa mudança no 
índice de vazios. Quanto aos solos compressíveis argilosos, a variação da sucção 
causa uma variação no índice de vazios e, consequentemente, na densidade do solo. 
Neste tipo de solo o fenômeno da hhisterese é causado pelos fenômenos relatados 
anteriormente, mas também devido à reorientação das partículas. 
 
 44 
Os solos residuais brasileiros de