AULA 3 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

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Mecânica dos solos 1
Profª Desireé Alves
Engenharia Civil – UFERSA
Análise Granulométrica
Conteúdo 
1. Dimensão das partículas
2. Tipos de solos
3. Argilominerais
4. Forma das partículas
Análise Granulométrica
5. Ensaio de granulometria conjunta
6. Curva granulométrica
7. Referências
Dimensão das Partículas
• Solos de granulação grossa (solos cuja maior porcentagem esteja 
constituída de partículas visíveis a olho nu (φ > 0,074 mm)) 
• São subdivididos em pedregulhos e areias
• Solos de granulação fina (φ < 0,074 mm) 
• São subdivididos em siltes e argilas.
• A afinidade pela água é uma característica marcante, e irá influenciar 
sobremaneira o seu comportamento.
Dimensão das Partículas
NBR 6502/1995
Tipos de Solos
• Solos de granulação grossa (φ > 0,074 mm)
• PEDREGULHOS - Os pedregulhos são acumulações incoerentes de 
fragmentos de rocha, com dimensões maiores que 2 mm (escala 
MIT). Normalmente, são encontrados em grandes extensões, nas 
margens dos rios e em depressões preenchidas pôr materiais 
transportados pelos rios.
• AREIAS - Tem origem semelhante à dos pedregulhos, entretanto, as 
suas dimensões variam entre 2 mm e 0,06 mm. As areias são ásperas 
ao tacto, e, estando isentas de finos, não se contraem ao secar, não 
apresentam plasticidade e comprimem-se, quase instantaneamente, 
ao serem carregadas.
Tipos de Solos
• Solos de granulação fina (φ < 0,074 mm) 
• SILTES - Os siltes são solos de granulação fina que apresentam pouca 
ou nenhuma plasticidade. Um torrão de silte seco ao ar pode ser 
desfeito com bastante facilidade.
• ARGILAS - São solos de granulação muito fina que apresentam 
características mercantes de plasticidade e elevada resistência, quando 
secas. Constituem a fração mais ativa dos solos. As argilas, quando 
secas e desagregadas, dão uma sensação de farinha, ao tacto, e, 
quando úmidas, são lisas.
Argilominerais
Argilominerais
Argilomineral: silicatos complexos de alumínio formado por 
duas unidades básicas:
Argilominerais
Argilomineral: silicatos complexos de alumínio formado por 
duas unidades básicas:
Argilominerais
Argilominerais
- Montmorilonita:
Argilominerais
Argilominerais
Argilominerais
Argilominerais
Argilominerais
Argilominerais
Propriedades plásticas 
das argilas.
Argilominerais
• Comportamento dos solos argilosos perante a água:
Argilominerais
Forma das Partículas
O mineral constituinte da partícula determina a sua forma:
• Os solos de granulação grossa (φ > 0,074 mm)
• Forma das partículas: Apresentam-se compostos de partículas 
normalmente equidimensionais, podendo ser esféricas (solos 
transportados) ou angulares (solos residuais).
• Solos de granulação fina (φ < 0,074 mm) 
• Forma das partículas: Lamelar, as duas dimensões são 
incomparavelmente maiores que a terceira. Aparece, às vezes, a forma 
acicular, em que uma das dimensões prevalece sobre as outras duas. 
Forma das Partículas
Angulares/Sub- angulares 
Volumosas perto de suas origens)
Arredondadas/Sub-arredondadas
- Laminares
- Fibrilares
Forma das Partículas
Angulares/Sub-angulares
- Volumosas
Arredondadas/Sub-arredondadas (areias levadas 
pelo vento e água por uma grande distância)
- Laminares
- Fibrilares
Forma das Partículas
Forma das Partículas
Angulares/Sub-angulares
- Volumosas
Arredondadas/Sub-arredondadas
- Laminares: Possui esfericidade pequena. Argilominerais.
- Fibrilares
Forma das Partículas
Angulares/Sub-angulares
- Volumosas
Arredondadas/Sub-arredondadas
- Laminares:
- Fibrilares: Depósitos de coral.
Forma das Partículas
Forma das Partículas
Análise Granulométrica
• Introdução: Todos os solos, em sua fase sólida, contêm partículas de
diferentes tamanhos em proporções as mais variadas. A
determinação do tamanho das partículas e suas respectivas
porcentagens de ocorrência permitem obter a função distribuição de
partículas do solo e que é denominada distribuição granulométrica.
Definição: Análise da distribuição
das dimensões dos grãos de um
solo; É a percentagem em peso
que cada faixa especificada de
tamanho de grãos, representa na
massa seca total utilizada para o
ensaio.
Análise Granulométrica
• O ensaio de análise granulométrica do solo está normalizado pela 
ABNT/NBR 7181/82;
• A distribuição granulométrica dos materiais granulares, areias e 
pedregulhos, será obtida pelo processo de peneiramento de uma 
amostra de solo;
• Para siltes e argilas se utiliza o processo de sedimentação;
• Para solos, que tem partículas tanto na fração grossa quanto na 
fração fina se torna necessário à análise granulométrica conjunta.
Análise Granulométrica
Curva granulométrica
• Fornece a distribuição das partículas do solo.
• Relação entre a % que passa de material em peneiras selecionadas 
e o diâmetro da partícula.
Análise Granulométrica
• SEDIMENTAÇÃO
•PENEIRAMENTO
ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO 
DO SOLO
Procedimentos para a realização dos ensaios de caracterização de 
solos de uma região e posterior produção de relatório para a 
Unidade 1.
Ensaio 1: Análise Granulométrica
1 – Coleta da Amostra
• Localização da amostra:
• Especificar o local a ser estudado e o objetivo do estudo.
NBR 6457 – Amostras para ensaios de caracterização
• Amostras Representativas Deformadas(ou Amolgadas)
Essa amostra se presta aos ensaios que não exigem a preservação da 
estrutura, mas que exigem a preservação da textura e constituição 
mineral, como por exemplo: 
• na identificação tátil-visual, 
• nos ensaios de classificação (granulometria, umidade, massa 
específica dos sólidos, limites de consistência, índices de vazios inicial, 
mínimo e máximo, entre outros), 
• no ensaio de compactação, 
• na preparação de corpos de prova para ensaios de permeabilidade, 
compressibilidade e resistência ao cisalhamento.
1 – Coleta da Amostra
NBR 6457 – Amostras para ensaios de caracterização
• Amostras Representativas Deformada (ou Amolgada)
• Cuidados a serem tomados:
Toda e qualquer matéria, orgânica ou não,
estranha ao solo deverá ser excluída da
amostra. Se esta operação for difícil de ser
realizada no campo deve-se informar sobre
a existência dessa matéria, para que no
laboratório sejam tomadas as providências
necessárias.
1 – Coleta da Amostra
2 - Preparação da amostra
NBR 6457 – Amostras para ensaios de caracterização
• 1) Secar a amostra ao ar, até próximo da umidade higroscópica;
• 2) Destorroar e Homogeneizar: Desmanchar os torrões, 
evitando-se quebra dos grãos, e homogeneizar
a amostra;
• 3) Quartear: Com o auxílio do 
repartidor de amostra, ou pelo 
quarteamento, reduzir a 
quantidade de material até se 
obter uma amostra 
representativa em quantidade 
suficiente para a realização dos 
ensaios requeridos.
• Tomar uma fração da amostra e passar 
na peneira de 76 mm, desprezando-se 
o material eventualmente retido.
• Do material passante tomar uma 
quantidade, função da dimensão 
estimada dos grãos maiores, conforme 
indicado na Tabela 3.
2 - Preparação da amostra
PENEIRAMENTO
→ Para solos com partículas de diâmetros maiores
que 0,075mm (#200). Utiliza-se uma série de
peneiras de abertura de malhas conhecidas,
determinando-se a percentagem em peso retida ou
passante em cada peneira. Este processo divide-se
em peneiramento grosso, partículas maiores que 2
mm (#10) e peneiramento fino, partículas menores
que 2mm.
Ensaio de granulometria conjunta
Amostra
#10 (2mm)
Material Passante
#200 (0,075mm)
Peneiramento Fino
Material Retido
Sedimentação
Material PassantePeneiramento 
Grosso
Material Retido
Peneiramento
• Separação do material para o peneiramento grosso e 
peneiramento fino.
• a) Passar o material preparado previamente na peneira #10 (2 
mm);
• b) Com o material retido na peneira (#10) é feito o 
peneiramento grosso, pois é destinado às partículas maiores 
que 2 mm (#10).
• Do que passar, é retirada a quantidade necessária para:
 o peneiramento fino, pois é destinado às partículas menores 
que 2mm (#10) - (120 g)
 o ensaio de sedimentação, e
 a determinação do peso específico dos grãos.
3 – Peneiramento Grosso
c) Lavar a parte retida na peneira #10 (2 mm) 
e secar em estufa, até constância de massa;
Obs.: Não se pode colocar o material na 
estufa juntamente com as peneiras, 
podendo inutilizá-las, porque o aumento de 
temperatura poderá dilatar e, 
posteriormente, retrair o material das 
peneiras, alterando as dimensões das 
aberturas de sua malha.
O pó ainda presente deve ser pouco, caso haja a presença de muito 
material fino, será observada uma dificuldade de se atingir o término 
da lavagem do material, que seria o momento em que a água residual 
sairia límpida. Isso pode acontecer se o destorroamento for insuficiente 
e a saída de muita água suja seria devido à água ter desmanchado os 
torrões de solo fino que ficaram retidos na peneira, mas deveriam fazer 
parte da Massa Passante nessa e nas demais peneiras de aberturas 
maiores.
3 – Peneiramento Grosso
Obs.: Este procedimento leva a resultados 
mais corretos do que fazer o peneiramento 
direto, da amostra seca ao ar. Pois, através 
dele, é retirado o pó aderido às partículas 
(caso não fosse retirado iria influenciar no 
peso posteriormente obtido na amostra, 
perdendo precisão nos resultados). 
3 – Peneiramento Grosso
• d) Pesar o material retido na peneira #10 (2 mm) que foi seco 
em estufa;
• e) As peneiras 50; 38; 25; 19; 9,5; 4,8 e 2 mm (#10) são 
colocadas umas sobre as outras com as aberturas das malhas 
crescendo de baixo pra cima. 
• Obs.: Deve ser colocado o fundo em baixo da peneira de menor 
abertura para recolher os grãos que talvez passarão nela e uma 
tampa na peneira de maior abertura, para que se evite a perda 
de partículas no início do processo de vibração;
Número 2” 1 1/2 ” 1” 3/4 ” 3/8 ” 4 10
Abertura da Malha 50 38 25 19 9,5 4,8 2
3 – Peneiramento Grosso
• f) O material seco e pesado é colocado na peneira de maior 
abertura da série. 
• g) O conjunto de peneiras é agitado a fim de produzir um 
movimento vertical e horizontal simultaneamente, de 
preferência por mesa vibratória e permanecerá pelo tempo 
necessário à separação das frações; 
• h) Anotam-se os pesos retidos em cada peneira.
Ensaio de granulometria conjunta
4 – Peneiramento Fino
 Quando o solo possui uma porcentagem grande de finos, 
porém não interessa a sua distribuição granulométrica:
i) Pesa-se o solo passante na peneira #10 (2 mm).
j) Calcula-se a razão entre o peso total passante na #10 (2 mm) 
e 120 g (R).
l) Para o solo passante da peneira #10 (2 mm):
4 – Peneiramento Fino
1° Opção - Peneira-se todo o solo passante da peneira #10 (2 mm) na
peneira #200 (0,075 mm), pesa-se o solo passante nesta peneira e
anota-se a massa obtida.
2° Opção - Peneira-se 120g do solo que passou da peneira #10 (2 mm)
na peneira #200 (0,075 mm), pesa-se o solo passante nesta peneira,
anota-se a massa obtida e multiplica essa massa passante por R.
Obs 1.: A primeira opção, embora de execução mais trabalhosa,é a mais
indicada.
Obs 2.: Se não for realizar o processo de sedimentação, é importante
pelo menos ter conhecimento da quantidade e porcentagem de finos na
amostra de solo, para o seu reconhecimento e classificação.
4 – Peneiramento Fino
 Para solo retido na peneira #200 (0,075 mm):
m) lava-se o solo retido na peneira #200 (0,075 mm) e coloca o 
material em estufa;
n) Juntam-se e empilham-se as peneiras de aberturas 1,2; 0,6; 0,42; 
0,25; 0,15 e 0,075 mm (#200), coloca-se o material seco no conjunto 
como descrito para o caso de peneiramento grosso e agita-se o 
conjunto manual ou mecanicamente;
o) Anotam-se os pesos retidos em cada peneira.
Número 16 30 40 60 100 200
Abertura da Malha 1,2 0,6 0,42 0,25 0,15 0,075
5 – Cálculo da Composição Granulométrica
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR PENEIRAMENTO- NBR 7181
CLIENTE: ENSAIO: 
LOCAL: DATA: 
AMOSTRA Massa total do solo para o ensaio (g) (Mt) 
No.: 1 Solo: Massa do solo seco (g) (Ms) 
Prof. (m): superficial γs(g/cm3) Massa total da amostra p/ peneiram. fino (g) (Mh) 
PENEIRAMENTO
Peneiras Massa Retida Massa Ret. Massa Ret. Ac. % R % Rac % P
# mm Pesada MRP(g) Calculada MRC (g) MRac (g) retida ret. acum. passa
50 MRP1 MRC1= MRP1 MRA1 = MRC1 MRC1/MRP14 MRA1/MRP14 
100 -
MRA1/MRP14 
38 MRP2 MRC 2 = MRP2 MRP2 = MRA1+ MRC2 
25 MRP3 MRC 3 = MRP3 MRP3 = MRA2+ MRC3 
19 MRP4 MRC 4 = MRP4 MRP4 = MRA3+ MRC4 
9,5 MRP5 MRC 5 = MRP 5 MRP5 = MRA4+MRC5 
4 4,8 MRP6 MRC 6 = MRP 6 MRP6 = MRA5+ MRC6 
10 2 MRP7 MRC 7 = MRP 7 MRP7 = MRA6+ MRC7 
16 1,2 MRP8 MRC 8 = (MRP x R) 8 MRP8 = MRA7+ MRC8 
30 0,6 MRP9 MRC 9 = (MRP x R) 9 MRP9 = MRA8+ MRC9 
40 0,42 MRP10 MRC 10 = (MRP x R) 10 MRP10 = MRA9+ MRC10 
60 0,25 MRP11 MRC 11 = (MRP x R) 11 MRP11 = MRA10+ MRC11 
100 0,15 MRP12 MRC 12 = (MRP x R) 12 MRP12 = MRA11+ MRC12 
200 0,075 MRP13 MRC 13 = (MRP x R) 13 MRP13 = MRA12+ MRC13 
Fundo MRP14 MRC 14 = (MRP x R) 14 MRP14 = MRA13+ MRC14
SEDIMENTAÇÃO
→ Para os solos finos, siltes e argilas, com partículas menores 
que 0,075mm (#200), o cálculo dos diâmetros equivalentes será 
feito a partir dos resultados obtidos durante a sedimentação de 
certa quantidade de sólidos em um meio líquido.
• Partículas decantam com velocidades diferentes (depende da forma, 
tamanho, peso, viscosidade da água);
• → A velocidade pode ser expressa pela Lei de Stokes:
Onde: ρs = Massa esp. dos sólidos; ρw = Massa esp. da água;
υ = Velocidade;
μ = Viscosidade da água; D = Diâmetro das partículas do solo.
²
18
Dws 






6 - Sedimentação
→ A Lei de Stokes:
• A velocidade de queda de uma partícula esférica, de peso específico 
conhecido, em um meio líquido rapidamente atinge um valor constante 
que é proporcional ao quadrado do diâmetro da partícula.
• O estabelecimento da função, velocidade de queda - diâmetro de 
partícula, se faz a partir do equilíbrio das forças atuantes (força peso) e 
resistentes (resistência viscosa) sobre a esfera, resultando:
²
18
Dws 






6 - Sedimentação
6 - Sedimentação
→ As densidades e profundidades são medidos por um densímetro;
6 - Sedimentação
• Leituras – 30s, 1min, 2min, 4min, 8min, 
15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 8h, 24h.
6 - Sedimentação
→ Os densímetros são projetados para fornecer a quantidade
de solo, em gramas, que ainda está em suspensão;
(min)
)(
)1(
30
)(
t
cmL
mmD
s






6 - Sedimentação
6 - Sedimentação
• Solo (% passando na # 200 ≥ 5%) 
• Do material passado na peneira 2 mm separar para o peneiro fino e 
a sedimentação:
• Amostra – 120g (areia) ou 70g (Argila ou Silte), anotar essa massa 
como Mh; 
• 3 amostras de 100g para determinação da umidade higroscópica (h);
• Transferir o material para um Béquer de 250 cm³ e juntar, com auxílio 
de proveta, com o defloculante, 125 cm³ de solução de 
hexametafosfato de sódio com a concentração de 45,7 g do sal por 
1000 cm³ de solução. 
• Agitar o Béquer até que todo 
o material fique imerso.
• (Usa-se defloculantes
(hexametafosfato de sódio) 
para separar as partículas 
agregadas ou floculadas.)
• Deixa-se a amostra imersa 
em água de 6 a 24h (mínimo 
de 12 hs).
6 - Sedimentação
• Verter, a mistura no Copodispersor, 
removendo-se com água destilada, 
com auxílio de bisnaga, o material 
aderido ao béquer;
• Adicionar água destilada até que seu 
nível fique 5 cm abaixo das bordas do 
copo e submeter à ação do aparelho 
dispersor por 15 minutos.
6 - Sedimentação
• Transferir a dispersão para a proveta 
graduada e remover com água 
destilada, com auxílio de bisnaga, 
todo o material aderido ao copo.
• Completar a solução com água até 
atingir o traço correspondente a 
1000 cm³;
• Colocar a proveta no tanque para 
banho ou em local com temperatura 
aproximadamente constante;
6 - Sedimentação
• Agitar constantemente com baqueta de vidro, para manter as partículas 
em suspensão;
• Quando a temperatura atingir o equilíbrio, executar movimentos 
enérgicos de rotação durante 1 minuto;
• Colocar a proveta sobre uma mesa, anotar a hora exata do início da 
sedimentação e mergulhar cuidadosamente o densímetro;
6 - Sedimentação
• Realizar leituras do densímetro nos tempos 
de sedimentação de 0,5, 1 e 2 minutos;
• Retirar lenta e cuidadosamente o 
densímetro da dispersão;
• Recomenda-se repetir as 3 primeiras 
leituras, para isso deve-se agitar novamente 
a proveta como descrito anteriormente;
• Se o ensaio não estiver sendo realizado em 
local de temperatura constante, colocar a 
proveta no banho onde permanecerá até a 
última leitura;
6 - Sedimentação
6 - Sedimentação
• Realizar leituras do densímetro nos tempos de sedimentação de 4, 
8, 15 e 30 minutos e 1, 2, 4, 8 e 24 horas;
• Realizada a última leitura do densímetro, verter o material da 
proveta na peneira de 0,075mm, proceder à remoção com água de 
todo o material que tenha aderido às suas paredes e efetuar a 
lavagem do material na peneira mencionada, empregando-se água 
potável à baixa pressão;
• Secar o material em estufa para a realização do peneiramento fino.
6 - Sedimentação
• Ensaio de Granulometria Conjunta (NBR 7181/84)
→ É plotado em um gráfico, a porcentagem de material que
passa, na ordenada, e o tamanho das partículas(mm), na
abscissa, dando origem à CURVA DE DISTRIBUIÇÃO
GRANULOMÉTRICA.
7 - Curva granulométrica
7 - Curva granulométrica
7 - Curva granulométrica
7 - Curva granulométrica
• Exercício: Determine as % de argila, silte, areia e pedregulho 
dos solos 1 e 2 abaixo:
7 - Curva granulométrica
• Exercício: Determine as % de argila, silte, areia e pedregulho dos solos 1 e 2 
abaixo:
Curva de distribuição granulométrica:
• Tipos de graduação granulométrica
- Densa (bem graduada) 
- Uniforme (mal graduado)
- Com degrau (mal graduado)
- Aberta
7 - Curva granulométrica
• Tipos de graduação granulométrica
7 - Curva granulométrica
7 - Curva granulométrica
• Coeficiente de não-
uniformidade (CNU ou Cu):
Onde:
D10 = diâmetro efetivo.
Diâmetro das partículas
correspondentes a 10% mais
fino.
D60 = Diâmetro 
correspondente a 60% mais 
fino.
- CNU ≥ 4: Solo bem graduado 
para pedregulhos;
- CNU ≤ 4: Solo uniforme para 
pedregulhos;
- CNU ≤ 6: Solo uniforme para 
areias;
- CNU ≥ 6: Solo bem graduado 
para areias.
10
60
D
D
CNU 
7 - Curva granulométrica
7 - Curva granulométrica
• Coeficiente de segregação(So):
25
75
D
D
So 
7 - Curva granulométrica
• Exemplos:
7 - Curva granulométrica
PINTO, C. S. (2002). Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 
Aulas. Oficina de Textos. 
DAS, B. M. (2006). Fundamentos de Engenharia Geotécnica. 
6ªed. Editora Thomson.
BUENO, B. S.; VILAR, O. M. Mecânica dos Solos. Vol. 1. 
Departamento de Geotecnia. Escola de Engenharia de São 
Carlos. Universidade de São Paulo. Viçosa. São Carlos. 1979. 
.
Referências
SILVA, L. F. P. . Análise Granulométrica. Notas de Aula. DEC/UFRN.
COSTA, Y. D. J. Análise Granulométrica. Notas de Aula. DEC/UFRN.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo–Amostras 
de solo – Preparação para ensaio de compactação e ensaios de 
caracterização. NBR 6457/1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo–Análise 
granulométrica. NBR 7181/1984.
Referências