SOLOS1 RELATÓRIO GRUPO 5

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1. INTRODUÇÃO 
1.1 GRANULOMETRIA 
Nos solos com grãos maiores do que a peneira de nº 200 (areias e pedregulhos) a 
granulometria tem vários usos importantes. Por exemplo, os solos bem graduados, ou seja, 
com uma ampla gama de tamanho de partículas, apresentam melhor comportamento em 
termos de resistência e compressibilidade que os solos com granulometria uniforme (todas as 
partículas têm o mesmo tamanho). Saber como funciona a curva granulométrica permite a 
escolha do material para utilização em bases de rodovias e aeroportos. Para execução de 
concreto de cimento, agregados bem graduados requerem menos cimento para encher os 
vazios e, havendo menos água por unidade de volume de concreto, ele será mais denso, 
menos permeável e apresentará maior resistência à alteração do que se fosse executado com 
agregado uniforme. 
O ensaio de granulometria é utilizado para determinar a percentagem em peso que 
cada faixa especificada de tamanho de grãos representa na massa seca total utilizada para o 
ensaio. O ensaio é dividido em duas partes, utilizáveis de acordo com o tipo de solo e as 
finalidades do ensaio para cada caso particular. Análise granulométrica por peneiramento é 
uma delas. Análise granulométrica por sedimentação, a outra. Os solos grossos, possuindo 
pouca ou nenhuma quantidade de finos, podem ter a sua curva granulométrica inteiramente 
determinada utilizando-se somente o peneiramento. Em solos possuindo quantidades de finos 
significativas, deve-se proceder ao ensaio de granulometria conjunta, que engloba as fases de 
peneiramento e sedimentação. Com os resultados obtidos, é possível a construção da curva de 
distribuição granulométrica, que possui fundamental importância na caracterização geotécnica 
do solo. 
Neste experimento só foi realizado a fase de peneiramento. 
 
 
1.2 LIMITE PLASTICIDADE 
O Limite de plasticidade (LP) é uma propriedade dos solos, na qual consiste na maior 
ou menor capacidade de ser moldado, em certas condições de umidade sem que ocorra 
variação de volume, o solo passa do estado plástico para o estado semissólido, ou seja ele 
perde a capacidade de ser moldado e passa a ficar quebradiço. O ensaio de 
determinação do Limite de Plasticidade consiste, basicamente, em se determinar a umidade 
do solo quando uma amostra começa a fraturar ao ser moldada com a mão sobre uma placa 
de vidro, na forma de uma “cobrinha” que consiste em um cilindro com cerca de 10 cm de 
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comprimento e 3 mm de diâmetro, na “cobrinha” quando ela começa a se rachar, despreza-se 
as extremidade e corta em pequenos pedaços o que sobra e coloca numa cápsula para ser 
pesada. 
1.3 LIMITE LIQUIDEZ 
O limite de liquidez pode ser definido como a umidade abaixo da qual o solo se 
comporta como material plástico, ou seja, é a umidade de transição entre os estados líquido e 
plástico do solo. Experimentalmente corresponde ao teor de umidade com que o solo fecha 
certa ranhura sob o impacto de 25 golpes do aparelho de Casagrande. 
Tradicionalmente, para a determinação do limite de liquidez o método mais utilizado é aquele 
padronizado por Arthur Casagrande, que utiliza o aparelho desenvolvido por ele. 
 
1.4 COMPACTAÇÃO 
A resistência do solo está diretamente relacionada com seu grau de compacidade 
quando é adensado por um determinado esforço. Para cada tipo de solo e para cada esforço 
de compactação existe uma determinada umidade, denominada umidade ótima de 
compactação, na qual ocorrem as condições em que se pode obter o melhor adensamento, ou 
seja, a maior massa específica seca. Nesta condição, o solo também apresenta menor 
porosidade, caracterizando assim um material mais durável e mais resistente 
mecanicamente. 
Através do ensaio de compactação é possível obter a correlação entre o teor de umidade e o 
peso específico seco de um solo quando compactado com determinada energia. O mais 
comum é o ensaio Proctor Normal, o primeiro a ser desenvolvido pelo autor de mesmo nome 
do método, consiste em tomar certa quantidade de solo, peneirado na peneira nº 4, adicionar 
água, e compactar em um cilindro de 1000 cm3 em 3 camadas com 25 golpes cada utilizando 
soquete de compactação de 2,5 kg caindo de 30,5 cm sobre o solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
2.1 GRANULOMETRIA 
1°) Seca-se uma determinada quantidade de solo ao ar, destorroa-o e, em seguida, faz-se a 
homogeneização cuidadosamente. 
2°) Pesa-se a amostra de solo seco ao ar e faz o peneiramento do material na #10 (2,00mm). 
3°) O material retido na #10 (2,00mm) é utilizado no peneiramento grosso do solo. É realizado 
utilizando-se a quantidade de solo que fica retida na #10 (2,00mm). 
4°) Lava-se o material na #10 colocando-o em seguida na estufa. 
5°) As peneiras de aberturas maiores e igual a #10 são colocadas uma sobre as outra com as 
aberturas das malhas crescendo de baixo para cima. Embaixo da peneira de menor abertura 
(#10) será colocado o prato que recolherá os grãos que por ela passarão. Em cima da peneira 
de maior abertura será colocada a tampa para que se evite a perda de partículas no início do 
processo de vibração. O conjunto de peneiras assim montado poderá ser agitado 
manualmente. 
6°) Pesa-se a fração de solo retida em cada peneira, até chegar à #10 (2,00mm). 
7°) O peneiramento fino:põe-se o material na #200 (0,075mm), lavando-o e em seguida 
colocando-o na estufa. 
8°) Junta-se e empilha-se as peneiras de aberturas compreendidas entre as peneiras #10 
(2,00mm) e #200 (0,075mm), coloca-se o material seco no conjunto de peneiras e agita-se o 
conjunto. 
9°) Pesa-se a fração de solo retida em cada peneira. 
 
2.2 LIMITE DE LIQUIDEZ 
1°)Destorroa-se a argila 
2°)Pega-se cerca de 170g de solo que passa na peneira #40, e aos poucos adiciona-se água a 
fim de se obter uma perfeita homogeneização da mistura, que deverá apresentar-se como 
uma massa plástica. 
3°)Coloca-se uma certa quantidade de massa do solo com umidade próxima de seu limite de 
plasticidade na concha do aparelho padronizado (Casagrande), espalhando-a, de modo que a 
mesma ocupe a maior parte da superfície e de forma simétrica. 
4°)Faz-se com o cinzel uma ranhura no meio da massa de solo, segundo o plano de simetria do 
aparelho de Casagrande e no sentido de maior comprimento do aparelho. 
4 
 
5°)Gira-se a manivela a uma velocidade de duas voltas por segundo, contando o número de 
golpes até que se constate o fechamento da ranhura em cerca de 1 cm de comprimento na 
linha de simetria, quando se deve parar a operação. 
6°)Retira-se uma pequena quantidade de material no local onde as bordas da ranhura de 
tocaram para a determinação da umidade. 
7°)Transfere-se o material de volta ao recipiente de porcelana, adiciona-se mais um pouco 
d’água e repete-se o processo por mais 4 vezes. 
 
2.3 LIMITE DE PLASTICIDADE 
1 - Destorroa-se a argila 
2 - Usados 50g de material passando na peneira com abertura igual a 0,42mm (Nº 40), 
homogeneizando com água até adquirir característica. 
3 - Toma-se cerca de 15,0g e sobre uma placa de vidro, retira pedaços menores e faz cilindros 
com 3 mm de diâmetro e 10 cm de comprimento, rolando o solo entre a mão e a placa de 
vidro até que o cilindro apresente fissuras. 
4 – corta as extremidades do cilindro fatia o que sobrar em pequenos pedaços e coloca para 
pesar. 
5 - A umidade desse material é definida como LP. 
6 - Repete-se o processo 5 vezes para se ter uma maior precisão tem-se a média. 
 
2.4 COMPACTAÇÃO 
Fixa-se o molde à base metálica, ajusta-se o cilindro complementar e apoia-se o conjunto em 
base plana e firme. Compacta-se no molde o material em três camadas iguais,de forma-se ter 
uma altura total de solo de cerca de 13 cm, após a compactação 
 Cada camada receberá 26 golpes do soquete de 2,5 kg, caindo de 30 cm, distribuídos 
uniformemente sobre a superfície da camada. Tal procedimento o fornecerá uma energia de 
compactação de 6kg.cm/cm3 
 Remove-se o corpo de prova do molde e retirara-se de sua parte central uma amostra 
representativa de cerca de 100g para de terminação da umidade. Pesa-se esta amostra e seca-
se em estufa, até constância de peso. Fazem-se as pesagens com aproximação de 0,1g. 
Desmancha-se novamente o material, junta-se água e homogeniza-se o material para 
a determinação de um novo ponto, quantas vezes necessárias para caracterizar a curva de 
compactação. Em geral cinco determinações, duas no ramo seco, duas no ramo úmido e uma 
mais próxima possível da umidade ótima do solo. 
É importante destacar que para cada solo, sob uma dada energia de compactação, 
existem, então uma umidade ótima (hoy ) e um peso específico aparente máximo. 
5 
 
E ainda, as curvas de compactação, embora difiram para cada tipo de solo, se 
assemelham quanto a forma. 
 
 
 
3. RESULTADOS, DISCUSSÕES E CONCLUSÕES 
3.1 GRANULOMETRIA 
Diante das massas obtidas em cada peneiramento, pôde-se construir a tabela que 
segue abaixo. 
 Tabela 1 – Tabela de distribuição granulométrica 
D(mm) m_retida m_re_ac m_pas_ac % q passa 
19 0 0 769,8 100,0 
9,5 13,71 13,71 756,09 98,2 
4,8 71,92 85,63 684,17 88,9 
2,0 113,2 198,83 570,97 74,2 
1,18 98,08 296,91 472,89 61,4 
0,6 94,4 391,31 378,49 49,2 
0,42 59,28 450,59 319,21 41,5 
0,3 66,38 516,97 252,83 32,8 
0,14 106,3 623,27 146,53 19,0 
0,075 67,67 690,94 78,86 10,2 
FUNDO 78,86 769,8 0 0,0 
D: diâmetro; m_retida: massa retida; m_re_ac: massa retida acumulada; m_pas_ac: massa passante acumulada; 
%q passa: percentagem que passa. 
 Pode-se construir o gráfico do diâmetro (D) versus a percentagem que passa (%q 
passa). 
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Gráfico 1 – Curva Granulométrica 
 
 Pela curva granulométrica, encontra-se o d10, d30 e o d60, que são, respectivamente, 
o diâmetro das peneiras que permitem passar 10, 30 e 60% da areia (mm). Estes dados são 
necessários para o cálculo dos coeficientes de não uniformidade (CNU) e de curvatura (CC), 
assim sendo, 
Tabela 2 – d10, d30 e d60 
D10 0,071 
D30 0,29 
D60 1,17 
e procedendo-se aos cálculos, 
𝐶𝑁𝑈 =
𝑑60
𝑑10
= 16,5 
𝐶𝐶 =
(𝑑30)²
𝑑10 ∙ 𝑑60
= 1 
 Se o CNU indica a amplitude dos tamanhos dos grãos, o coeficiente de curvatura 
detecta melhor o formato da curvatura e permite identificar melhor o formato da curva 
granulométrica e permite identificar eventuais descontinuidades ou concentração muito 
elevada de grãos mais grossos no conjunto. 
 Diante dos resultados, pode-se afirmar que o material é bem graduado, pois o CC está 
entre 1 e 3 e o CNU maior que 4. 
 Por fim, para a classificação completa do solo, observa-se inicialmente a porcentagem 
passante na #200, como ela é menor que 50%, o solo é grosso. Analisando, a porcentagem de 
pedregulho e areia, conclui-se que o solo trata-se de uma areia. Como a porcentagem de finos 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
%
 q
u
e
 p
as
sa
 
D (mm) 
Curva Granulométrica 
7 
 
está ente 5 e 12%, tem-se uma classificação com duas características secundárias. Logo, o solo 
será classificado como SW, ou seja, trata-se de uma areia em graduada. 
 
3.2 LIMITE DE LIQUIDEZ 
Diante do experimento realizado, foi possível gerar um gráfico que relaciona o número 
de golpes necessários para o fechamento da ranhura, e a umidade do solo. 
Tabela 3 – Tabela que relaciona número de golpes e umidade. 
Procedimento Número de golpes Umidade w(%) 
1 16 35,8 
2 30 0,8 
3 12 85,1 
 
O limite de liquidez é o teor de umidade no qual o solo fecha a ranhura com o impacto 
de 25 golpes. Como não se consegue esse limite com precisão através de tentativas, coloca-se 
os pontos obtidos um gráfico onde o eixo das abscissas corresponde ao log do Nº de golpes e a 
ordenada a umidade, ajusta-se uma reta com estes pontos e graficamente determina-se o 
limite de liquidez. O ideal é tentar obter uma umidade com o fechamento da ranhura próximo 
à 25 golpes. 
Gráfico 2 – Reta Limite de Liquidez 
 
LL = h / (1,419 – 0,3 log n) 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
10 100
U
m
id
ad
e
 -
 w
 (
%
) 
n° de golpes 
LIMITE DE LIQUIDEZ 
8 
 
Pelo gráfico acima 25 golpes ocorre pra uma umidade w =15%, portanto conclui-se que 
o Limite de Liquidez é de 15%. Um valor que, apesar, da pouca experiência, não era o 
esperado. 
Diversos erros podem ocorrer durante o ensaio e gerar resultados imprecisos, como por 
exemplo: 
 Aparelho de Casagrande fora de especificação; 
 Ponta do cinzel gasta; 
 O material utilizado como apoio do Aparelho de Casagrande seja inadequado. 
 Avaliação inadequada da extensão de fechamento da ranhura. 
 Taxa de golpes não condiz com o especificado na norma, para este caso, utiliza-se 
normalmente, como forma de treinamento, aparelhos sonoros. 
 Inexperiência daqueles que realizaram o ensaio. 
 
 
3.3 LIMITE DE PLASTICIDADE 
 
Nº Cápsula Peso Total Peso Seco Peso Cápsula 
38 8.68 8.48 7.6 
44 4.42 4.16 3.06 
45 4.67 4.35 3.22 
46 4.32 4.1 3.35 
47 4.53 4.3 3.17 
 
 
 
 
 
 
 
Como sabe-se que: 
𝑤( ) =
𝑀𝑤
𝑀𝑠
∗ 100 
Então temos para cada cápsula 
Cápsula w(%) 
9 
 
38 22.727 
44 23.636 
45 28.319 
46 29.333 
47 20.354 
Média 24.874 
 
 
Mediante o experimento realizado, as umidades do material para que o cilindro 
apresentasse a fissura foram os seguintes resultados: 
Portanto, conclui-se que o valor do Limite de Plasticidade para o material é de 
aproximadamente 25%, valor contraditório, pois se apresentou maior que o Limite de Liquidez. 
Com isso, pode-se concluir que o presente ensaio atingiu com êxito a finalidade 
didática do mesmo, porém os resultados estão fora do esperado, devido provavelmente à 
algum erro no ensaio devido à falta de experiência dos participantes, tornando-os não 
confiáveis. 
 
 
 
 
 
 
3.4 COMPACTAÇÃO 
A tabela abaixo foi obtida tomando-se cinco pontos e colhendo-se duas amostras de cada 
ponto para determinação da umidade. 
cilindro nº 1 2 3 4 5 
peso do cilindro (g) 2373,6 2373,6 2373,6 2373,6 2373,6 
volume do cilindro (cm3) 999,28 999,28 999,28 999,28 999,28 
peso do cilindro + solo 
úmido (g) 
4298,9 4536,4 4503,7 4473,3 4476,7 
peso do solo úmido(g) 1925,3 2162,8 2130,1 2099,7 2103,1 
massa específica aparente úmida 
(g/cm3) 1,93 2,16 2,13 2,10 2,10 
cápsola nº L9 L14 L11 16 L1 L4 L2 15 13 17 
peso da cápsola + solo 
úmido (g) 
45,61 49 42,64 46,32 58,4 61,5 72,4 58,21 88,6 69,2 
peso da cápsola + solo 
seco (g) 
43,66 46,7 40,68 44,32 51,81 55,3 64,03 56,44 77 61,32 
peso da cápsola (g) 13,75 13,5 11,14 14,63 11,13 14,9 11,78 14,69 11,4 14,02 
10 
 
peso da água (g) 1,95 2,32 1,96 2 6,59 6,23 8,37 1,77 11,6 7,88 
peso do solo seco (g) 29,91 33,1 29,54 29,69 40,68 40,3 52,25 41,75 65,6 47,3 
teor de umidade (%) 6,52 7,00 6,64 6,74 16,20 15,45 16,02 4,24 17,71 16,66 
umidade média (%) 6,76 6,69 15,82 10,13 17,18 
massa específica aparente seca ( 
g/cm3) 1,80 2,03 1,84 1,91 1,80 
 
Independente do tipo de solo, as curvas de compactação se assemelham quanto a 
forma, em geral elas têm a forma de um paraboloide com concavidade para cima. 
O gráfico abaixo do peso específico aparente seco em função da umidade, construído 
paraa determinação da umidade ótima. 
 
Claramente percebe-se que foi cometido algum erro no experimento, pois o gráfico 
está muito distante de um paraboloide (não foi possível traçar linha de tendência). Umas das 
supostas causas de erros foram às misturas de amostras.