Introdução à Mecânica dos Solos na Engenharia Civil

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PROF. LUÍS FERNANDO P. SALES UNIVALI 
 
 
 
 
 
 
 
 
PINTO, C.S. Curso Básico de Mecânica dos Solos, Ed. Oficina de Textos, São 
Paulo, 247 p., 2000. 
CAPUTO, H. P. Mecânica dos Solos e suas Aplicações, Livros Técnicos e 
Científicos Editora, 6a. Edição, 234p., 1988. 
VARGAS, M. Introdução à Mecânica dos Solos, New York: John Wiley & Sons, 
1981. 
ORTIGÃO, J. A. R. Introdução à Mecânica dos Solos dos Estados Críticos, 
Livros Técnicos e Científicos Editora, 2a. Edição, Rio de Janeiro, 1995. 
 
MECÂNICA DOS SOLOS NA ENGENHARIA CIVIL 
TODAS AS OBRAS DE ENGENHARIA SE ASSENTAM SOBRE O TERRENO E 
INEVITAVELMENTE REQUEREM QUE O COMPORTAMENTO DO SOLO SEJA 
DEVIDAMENTE CONSIDERADO. A MECÂNICA DOS SOLOS, QUE ESTUDA O 
COMPORTAMENTO DOS SOLOS QUANDO TENSÕES SÃO APLICADAS, COMO 
NAS FUNDAÇÕES, OU ALIVIADAS, COMO NAS ESCAVAÇÕES, OU PERANTE O 
ESCOAMENTO DE ÁGUA NOS SEUS VAZIOS, CONSTITUI-SE NUMA CIÊNCIA 
DE ENGENHARIA, NA QUAL O ENGENHEIRO CIVIL SE BASEIA PARA 
DESENVOLVER PROJETOS. ESTE RAMO DA ENGENHARIA, CHAMADO DE 
ENGENHARIA GEOTÉCNICA. 
• PROJETOS DE FUNDAÇÕES 
• EXECUÇÃO DE ATERROS 
• ESTRADAS 
• ESTABILIDADE DE TALUDES 
• BARRAGENS 
• TÚNEIS 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS SOLOS 
PROF. LUÍS FERNANDO P. SALES UNIVALI 
 
 
 
 
 
 
 
 
A CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS PELA SUA ORIGEM É UM COMPLEMENTO 
IMPORTANTE PARA O CONHECIMENTO DAS OCORRÊNCIAS E PARA A 
TRANSMISSÃO DE CONHECIMENTOS ACUMULADOS. ALGUMAS VEZES, A 
INDICAÇÃO DA ORIGEM DO SOLO É TÃO OU MAIS IMPORTANTE QUE A SUA 
CLASSIFICAÇÃO FÍSICA. 
OS SOLOS PODEM SER CLASSIFICADOS EM DOIS GRANDES GRUPOS: 
SOLOS RESIDUAIS E SOLOS TRANSPORTADOS. 
 
SOLOS RESIDUAIS: 
SÃO SOLOS ORIGINADOS DO PROCESSO DE INTEMPERIZAÇÃO 
(DECOMPOSIÇÃO) DE ROCHAS PRÉ-EXISTENTES, NO QUAL ELE SE 
ENCONTRA SOBRE A ROCHA QUE LHE DEU ORIGEM. PARA QUE ELES 
OCORRAM É NECESSÁRIO QUE A VELOCIDADE DE DECOMPOSIÇÃO DA 
ROCHA SEJA MAIOR DO QUE A VELOCIDADE DE REMOÇÃO POR AGENTES 
EXTERNOS. 
AS CONDIÇÕES EXISTENTES NAS REGIÕES TROPICIAS SÃO FAVORÁVEIS A 
DEGRADAÇÃO DA ROCHA MAIS RÁPIDAS, RAZÃO PELA QUAL AS MAIORES 
OCORRÊNCIAS DE SOLOS RESIDUAIS OCORREM NESTAS REGIÕES, ENTRE 
ELAS O BRASIL. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 
PERMEABILIDADE 
PROF. 
RESISTÊNCIA 
PROF. 
A 
B 
C 
D 
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A – SOLO RESIDUAL MADURO: CAMADA SUPERFICIAL DE SOLO; PERDEU 
TODA A ESTRUTURA ORIGINAL DA ROCHA MÃE E TORNOU-SE 
RELATIVAMENTE HOMOGÊNEO. 
B – SOLO RESIDUAL JOVEM (SAPROLITO): SOLO QUE MANTÉM A 
ESTRUTURA ORIGINAL DA ROCHA MÃE, INCLUSIVE FISSURAS E 
XISTOSIDADE, MAS PERDEU A CONSISTÊNCIA DA ROCHA. VISUALMENTE 
PODE SE CONFUNDIR COM UMA ROCHA ALTERADA, MAS APRESENTA 
PEQUENA RESISTÊNCIA AO MANUSEIO. 
C – ROCHA ALTERADA (LATERÍTICO): HORIZONTE EM QUE A ALTERAÇÃO 
PROGREDIU AO LONGO DE FRATURAS OU ZONAS DE MENOR RESISTÊNCIA, 
DEIXANDO GRANDES BLOCOS DA ROCHA ORIGINAL. 
D – ROCHA: TRATA-SE DA ROCHA MÃE. 
 
SOLOS SEDIMENTARES (TRANSPORTADOS): 
SÃO SOLOS QUE FORAM LEVADOS AO SEU ATUAL LOCAL POR ALGUM 
AGENTE DE TRANSPORTE. EM GERAL, ESTÃO SITUADOS LONGE DA ROCHA 
QUE LHES DEU ORIGEM. AS CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS SÃO FUNÇÃO 
DO AGENTE TRANSPORTADOR. 
 
 
 
 
 
 
 
 
AREIA: SOLO MAIS RESISTENTE E MAIS PERMEÁVEL. 
ARGILA: SOLO MENOS RESISTENTE E MENOS PREMEÁVEL. 
 
 
 
 
PERMEABILIDADE 
PROF. 
RESISTÊNCIA 
PROF. 
AREIA 
ARGILA 
AREIA 
ARGILA 
ROCHA 
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SOLOS COLUVIONARES: 
SÃO SOLOS FORMADOS POR AÇÃO DA GRAVIDADE. ESTÃO GERALMENTE 
SITUADOS NAS BASES E MEIA-ENCOSTAS DE MORROS E SERRAS, 
PROVENIENTES DE ANTIGOS ESCORREGAMENTOS. ESTES SOLOS 
APRESENTAM BOA RESISTÊNCIA, PORÉM ELEVADA PERMEABILIDADE. 
PROBLEMAS COM ESTABILIDADE DE TALUDES. 
• COLÚVIO: MATERIAL PREDOMINANTEMENTE FINO 
• TALÚS: MATERIAL PREDOMINANTEMENTE GROSSEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SOLOS ALUVIONARES (ALUVIÕES): 
SÃO SOLOS RESULTANTES DO CARREAMENTO PELA ÁGUA. SUA 
CONSTITUIÇÃO DEPENDE DA VELOCIDADE DAS ÁGUAS NO MOMENTO DE 
DEPOSIÇÃO. EXISTEM ALUVIÕES ESSENCIALMENTE ARENOSOS, BEM COMO 
ALUVIÕES MUITO ARGILOSOS, COMUNS NAS VÁRZEAS DOS CÓRREGOS E 
RIOS. 
ESTES SOLOS APRESENTAM BAIXA CAPACIDADE DE SUPORTE 
(RESISTÊNCIA) E ELEVADA COMPRESSIBILIDADE. SÃO SUSCEPTÍVEIS À 
EROSÃO, REQUERENDO CUIDADOS ESPECIAIS EM QUAISQUER OBRAS DE 
ENGENHARIA. 
 
 
 
 
 
ROCHA 
SOLO RESIDUAL 
SOLO 
COLUVIONAR 
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SOLOS ORGÂNICOS: 
SÃO SOLOS SEDIMENTARES QUE APRESENTAM ELEVADO TEOR DE 
MATÉRIA ORGÂNICA, GERALMENTE ARGILOSOS E HIDROMÓRFICOS (SOLOS 
COM GRANDE QUANTIDADE DE ÁGUA). SÃO DE FÁCIL IDENTIFICAÇÃO, PELA 
COR ESCURA E PELO ODOR CARACTERÍSTICO. 
OS SOLOS ORGÂNICOS SÃO GERALMENTE PROBLEMÁTICOS POR SEREM 
MUITO COMPRESSÍVEIS E POR TEREM BAIXA CAPACIDADE DE SUPORTE 
(RESISTÊNCIA). O TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA EM PESO TEM VARIADO DE 
4 A 20%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SOLO ORGÂNICO SOLO ORGÂNICO 
ERRADO CORRETO 
SOLO 
ALUVIONAR 
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SOLOS: CONJUNTO DE PARTÍCULAS SÓLIDAS QUE DEIXAM ESPAÇOS DE VAZIOS ENTRE 
ELAS, SENDO QUE ESTES ESPAÇOS DE VAZIOS SÃO PREENCHIDOS POR AR, ÁGUA OU 
AMBOS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTÍCULAS SÓLIDAS 
AS PARTÍCULAS SÓLIDAS DÃO CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES AO 
SOLO CONFORME SUA FORMA, TAMANHO E DISPOSIÇÃO (TEXTURA). 
a) FORMA DAS PARTÍCULAS: 
• PARTÍCULAS POLIGONAIS – SÃO PARTÍCULAS COM n FACES, 
TÍPICOS DE SOLOS PEDREGULHOSOS, AREIAS E SILTES. 
- ANGULARES: 
- ARREDONDADAS: 
• PARTÍCULAS LAMELARES – SÃO PARTÍCULAS COM duas 
DIMENSÕES PREDOMINANTES, TÍPICAS DE SOLOS ARGILOSOS. 
 
• PARTÍCULAS FIBRILARES – SÃO PARTÍCULAS COM uma DIREÇÃO 
PREDOMINANTE. SÃO TÍPICAS DE SOLOS ORGÂNICOS. 
 
 
FÍSICA DOS SOLOS 
PARTÍCULAS 
SÓLIDAS (GRÃOS) 
BOLHAS DE AR 
ÁGUA 
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AS PARTÍCULAS POLIGONAIS, PELA SUA FORMA (MAIOR ATRITO) E 
CONSTITUIÇÃO MINEROLÓGICA (SiO2), SÃO MAIS RESISTENTES QUE 
AS PARTÍCULAS DE ARGILA (LAMELARES) E MATÉRIA ORGÂNICA 
(FIBRILARES). 
ENTRETANTO, AS PARTÍCULAS DE ARLIGA, POR APRESENTAREM 
CARGA ELÉTRICA NEGATIVA (FeO2; MgO2), LHES ASSEGURA UMA 
MAIOR PARCELA DE RESISTÊNCIA DEVIDO AO EFEITO DE COESÃO 
(ADESÃO MOLECULAR ENTRE AS PARTÍCULAS SÓLIDAS E A ÁGUA). 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) TAMANHO DAS PARTÍCULAS: 
A RIMEIRA CARACTERÍSTICA QUE DIFERENCIA OS SOLOS É O 
TAMANHO DAS PARTÍCULAS QUE OS COMPÕEM. 
EXISTE DEFERENÇA DE COMPORTAMENTO MECÂNICO E HIDRÁULICO 
ENTRE SOLOS FINOS E GROSSOS. OS SOLOS COM PARTÍCULAS 
MAIORES APRESENTAM RESISTÊNCIA E PERMEABILIDADE MAIORES 
QUE OS SOLOS FINOS. 
TEXTURA: TAMANHO RELATIVO ENTRE AS PARTÍCULAS. 
GRANULOMETRIA: MEDIDA DA TEXTURA. 
 
 
 
 
 
 
H 
| 
O 
| 
H 
H 
| 
O 
| 
H 
H 
| 
O 
| 
H 
H2O 
+ 
-2 
MAIOR ATRITO INTERNO 
MAIOR COESÃO 
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DESCRIÇÃO φ DAS PARTÍCULAS 
ARGILA < 0,005 mm 
SILTE 0,005 mm a 0,05 mm 
AREIA FINA 0,05 mm a 0,42 mm 
AREIA MÉDIA 0,42 mm a 2,0 mm 
AREIA GROSSA 2,0 mm a 4,8 mm 
PEDREGULHO 4,8 mm a 7,6 cm 
PEDRA 7,6 cm a 25,0 cm 
MATACÃO 25,0 cm a 1,0 m 
 * LIMITES DEFINIDOS PELA NORMA DA ABNT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SOLO UNIFORME OU MAL GRADUADO (GROSSO) 
SOLO UNIFORME OU MAL GRADUADO (FINO) 
SOLO BEM GRADUADO 
SOLO DE GRADUAÇÃO DESCONTÍNUA 
CURVA GRANULOMÉTRICA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,11 10
ABERTURA DAS # (mm)
%
 
PA
SS
A
N
TE A B C D
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DIÂMETRO EFETIVO (Def ou D10): REPRESENTA A PORCENTAGEM, EM 
PESO, DE PARTÍCULAS QUE TEM DIÂMETROS MENORES QUE D10. 
COEFICIENTE DE DESUNIFORMIDADE (U): É A RAZÃO ENTRE OS 
DIÂMETROS CORRESPONDENTES A 60% E 10%, TOMADAS NA CURVA 
GRANULOMÉTRICA. 
10
60
D
DU =
 ONDE: 
 
 
COEFICIENTE DE CURVATURA (Cc): É A RELAÇÃO ENTRE OS 
DIÂMETROS CORRESPONDENTES A 60%, 30% E 10%, TOMADOS NA 
CURVA GRANULOMÉTRICA. 
1060
2
30
DD
DCC
⋅
= ONDE: 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS: 
FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION – A CLASSIFICAÇÃO TRILINEAR 
DO SOLO É FEITA EM FUNÇÃO DAS PORCENTAGENS DOS SEUS 
CONSTITUINTES PRINCIPAIS. 
 
 
 
U < 5 SOLO MUITO UNIFORME 
5 < U < 15 DESUNIFORMIDADE MÉDIA 
U > 15 DESUNIFORME 
3 ≥ Cc ≥ 1 SOLO BEM GRADUADO 
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ÁGUAS PRESENTES NO SOLO 
A ÁGUA PODE ESTAR NO SOLO EM DIVERSAS FORMAS, CONFORME 
APRESENTADO ABAIXO: 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÁGUA DE CONSTITUIÇÃO – É AQUELA QUE FAZ PARTE DA ESTRUTURA 
MOLECULAR DA PARTÍCULA SÓLIDA. 
ÁGUA ABSORVIDA (ADESIVA) – É AQUELA PELÍCULA DE ÁGUA QUE 
ENVOLVE E ADERE FORTEMENTE A PARTÍCULA SÓLIDA. 
ÁGUA LIVRE – É A QUE SE ENCONTRA ABAIXO DO LENÇOL FREÁTICO, 
PREENCHENDO TODOS OS VAZIOS ENTRE AS PARTÍCULAS SÓLIDAS. 
ÁGUA HIGROSCÓPICA – É A QUE SE ENCONTRA EM UM SOLO ÚMIDO 
OU SECO AO AR LIVRE, OCUPANDO O ESPAÇO DE VAZIOS ENTRE AS 
PARTÍCULAS (ACIMA DO LENÇOL FREÁTICO). 
ÁGUA CAPILAR – É AQUELA QUE, NOS SOLOS FINOS, SOBE PELOS 
VAZIOS ENTRE AS PARTÍCULAS A PONTOS ACIMA DO LENÇOL 
FREÁTICO (ASCENÇÃO CAPILAR). 
 
 
 
 
 
 
 
NA 
ÁGUA LIVRE 
ÁGUA CAPILAR 
ÁGUA ABSORVIDA 
ÁGUA HIGROSCÓPICA 
ÁGUA DE CONSTITUIÇÃO 
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OS ÍNDICES E AS RELAÇÕES QUE SÃO APRESENTADAS 
DESEMPENHAM UM IMPORTANTE PAPEL NO ESTUDO DAS 
PROPRIEDADES DOS SOLOS, UMA VEZ QUE ESTAS DEPENDEM DOS 
SEUS CONSTITUINTES E DAS PROPORÇÕES RELATIVAS ENTRE ELES. 
RELAÇÃO ENTRE PESOS 
a) TEOR DE UMIDADE (h%): 
É A RELAÇÃO ENTRE O PESO DA ÁGUA CONTIDA NUM CERTO VOLUME 
DE SOLO E O PESO DA PARTÍCULA SÓLIDA EXISTENTE NESTE MESMO 
VOLUME, EXPRESSA EM PORCENTAGEM. 
100% ×=
g
a
P
Ph
 
 
RELAÇÕES ENTRE PESOS E VOLUMES 
a) PESO ESPECÍFICO DA ÁGUA (γa): 
É A RELAÇÃO ENTRE O PESO DA ÁGUA CONTIDA NUM SOLO E O 
VOLUME QUE ESTA ÁGUA OCUPA. 
31 cmg
V
P
a
a
a ==γ 
 
ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO 
SÓLIDO 
LÍQUIDO 
AR 
PESO 
Pg 
Pa 
Par 
Pt 
VOLUME 
Vg 
Va 
Var 
Vv 
Vt 
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b) PESO ESPECÍFICO DO GRÃO (γg): 
É A RELAÇÃO ENTRE O PESO DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS DE UM SOLO 
E O SEU RESPECTIVO VOLUME. 
g
g
g V
P
=γ
 2,5 a 3,0 g/cm3 
 
c) PESO ESPECÍFICO NATURAL; TOTAL; ÚMIDO DO SOLO (γh): 
É A RELAÇÃO ENTRE O PESO TOTAL OU NATURAL DE UM SOLO E O 
VOLUME TOTAL CORRESPONDENTE. 
vg
ag
t
t
h VV
PP
V
P
+
+
==γ
 1,6 a 2,0 g/cm3 
 
d) PESO ESPECÍFICO DE UM SOLO SECO (γs): 
É A RELAÇÃO ENTRE O PESO DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS DO SOLO E O 
VOLUME TOTAL DA AMOSTRA DE SOLO. 
vg
g
t
t
s VV
P
V
P
+
==γ
 
h
h
s +
=
1
γγ 
 
e) PESO ESPECÍFICO DE UM SOLO SATURADO (γsat): 
É A RELAÇÃO ENTRE O PESO TOTAL E O VOLUME TOTAL DE UM SOLO, 
SENDO QUE OS ESPAÇOS DE VAZIOS DO SOLO ESTÃO TOTALMENTE 
PREENCHIDOS COM ÁGUA. 
vg
ag
t
t
sat VV
PP
V
P
+
+
==γ
 av VV = 
 
f) PESO ESPECÍFICO DE UM SOLO SUBMERSO (γsub): 
QUANDO O SOLO É SUBMERSO, AS PARTÍCULAS SÓLIDAS SOFREM O 
EMPUXO DA ÁGUA (TEORIA DE ARQUIMEDES). LOGO, O PESO 
ESPECÍFICO SUBMERSO DE UM SOLO É A DIFERENÇA ENTRE O PESO 
ESPECÍFICO SATURADO DO SOLO E O PESO ESPECÍFICO DA ÁGUA. 
asatsub γγγ −= 
 
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g) DENSIDADE RELATIVA DOS GRÃOS (δg): 
É A RELAÇÃO ENTRE O PESO ESPECÍFICO DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS 
E O PESO ESPECÍFICO DA ÁGUA EM UM SOLO. 
a
g
g γ
γ
=∂
 
RELAÇÕES ENTRE VOLUMES 
a) GRAU DE SATURAÇÃO (S%): 
EXPRESSA A PORCENTAGEM DE ÁGUA CONTIDA NOS VAZIOS DE UM 
SOLO. 
100% ×=
v
a
V
VS
 0 < S% < 100% 
 
b) POROSIDADE (n%): 
EXPRESSA A PORCENTAGEM DE VAZIOS PRESENTE EM UM SOLO EM 
FUNÇÃO DO SEU VOLUME TOTAL. 
100100% ×+
=×=
vg
v
t
v
VV
V
V
V
n
 
 
c) ÍNDICE DE VAZIOS (e): 
É A RAZÃO ENTRE O VOLUME DE VAZIOS E O VOLUME DA PARTE 
SÓLIDA DE UM SOLO. 
g
v
V
V
e =
 
 
d) GRAU DE AERAÇÃO (A%): 
É A RELAÇÃO ENTRE O VOLUME DE AR CONTIDO EM UM SOLO E O 
VOLUME TOTAL DE VAZIOS, EXPRESSO EM PORCENTAGEM. É UMA 
COMPLEMENTAÇÃO DO GRAU DE SATURAÇÃO DO SOLO. 
100% ×=
v
ar
V
VA
 A% + S% = 100% 
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PLASTICIDADE: 
DEFINE-SE PLASTICIDADE DE UM SOLO A SUA CAPACIDADE DE AO SER 
SUBMETIDO A GRANDES DEFORMAÇÕES (MUDANÇAS DE FORMAS) 
SEM SOFRER ROTURAS, FISSURAMENTOS OU MUDANÇAS DE VOLUME. 
UM CORPO DIZ-SE ELÁSTICO QUANDO RECUPERA A FORMA E O 
VOLUME ORIGINAL, AO CESSAR A AÇÃO DAS FORÇAS EXTERNAS QUE 
O DEFORMAVA. 
EM CONTRAPARTIDA, DIZ-SE PLÁSTICO QUANDO O CORPO NÃO 
RECUPERA SEU ESTADO ORIGINAL AO CESSAR A AÇÃO DEFORMANTE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
OS SOLOS ARGILOSOS TÊM A CAPACIDADE DE ALTERAR SUA 
CONSISTÊNCIA CONFORME A VARIAÇÃO DO SEU TEOR DE UMIDADE 
(QUANTIDADE DE ÁGUA PRESENTE NOS VAZIOS DO SOLO). 
• h% = Alto ESTADO LÍQUIDO 
• h% = LL PERDE A CAPACIDADE DE FLUIR 
• h% = LP O SOLO DESMANCHA AO SER TRABALHADO 
• h% = LC ESTADO SÓLIDO 
 
 
 
PLASTICIDADE E CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
Tensão 
Deformação 
SOLO RESISTENTE E 
POUCO DEFORMÁVEL 
SOLO POUCO RESISTENTE 
E DEFORMÁVEL 
CONSISTÊNCIA 
SÓLIDA 
CONSISTÊNCIA 
PLÁSTICA 
FASE ELÁSTICA 
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OS LIMITES SE BASEIAM NA CONSTATAÇÃO DE QUE UM SOLO 
ARGILOSO OCORRE COM ASPECTOS BEM DISTINTOS, CONFORME O 
SEU TEOR DE UMIDADE. QUANDO MUITO ÚMIDO, ELE SE COMPORTA 
COMO UM LÍQUIDO; QUANDO PERDE PARTE DE SUA ÁGUA, FICA 
PLÁSTICO; E QUANDO MAIS SECO, TORNA-SE QUEBRADIÇO. 
a) LIMITE DE LIQUIDEZ (LL): 
O LIMITE DE LIQUIDEZ É DEFINIDO COMO O TEOR DE UMIDADE DO 
SOLO COM O QUAL UMA RANHURA NELE FEITA REQUER 25 GOLPES 
PARA SE FECHAR, NUMA CONCHA DO APARELHO DE CASAGRANDE. 
O ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ DO SOLO É 
PADRONIZADO PELA ABNT (NBR-6459). 
 
 
 
 
 
 
 
PARA CADA ENSAIO: 
• N = Nº DE GOLPES 
• h% = TEOR DE UMIDADE 
 LL = h% N = 25 golpes 
 
 
h% 
LL LP LC 
ESTADO 
SÓLIDO 
ESTADO 
SEMI-SÓLIDO 
ESTADO 
PLÁSTICO 
ESTADO 
LÍQUIDO 
H2O 
AMOSTRA 
(100g) 
APARELHO DE 
CASAGRANDE 
h% 
N (log) 1 10 100 25 
LL 
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b) LIMITE DE PLASTICIDADE (LP): 
O LIMITE DE LIQUIDEZ É DEFINIDO COMO O MENOR TEOR DE UMIDADE 
DO SOLO COM O QUAL SE CONSEGUE MOLDAR UM CILINDRO COM 3 
mm DE DIÂMETRO E 10 cm DE COMPRIMENTO, ROLANDO-SE O SOLO 
COM A PALMA DA MÃO. 
O PROCEDIMENTO É PADRONIZADO NO BRASIL PELO MÉTODO NBR-
7180. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC): 
CORRESPONDE AO TEOR DE UMIDADE A PARTIR DO QUAL O SOLO 
NÃO MAIS SE CONTRAI, MESMO QUE CONTINUE PERDENDO PESO. OU 
SEJA, O ÍNDICE DE VAZIOS DA AMOSTRA É O MESMO, QUER QUANDO 
ESTEJA SATURADO OU COMPLEMTAMENTE SECO. 
 
 
( ) ( ) ( ) ( )
g
a
gg
a
P
VV
P
PP
P
VVPP
LC γγ ⋅−−−=⋅−−−= 21212121 
( )
a
gP
VVhLC γ⋅−−= 21% 
 
H2O 
AMOSTRA 
(50g) 
•φ = 3 mm 
• L = 10 cm 
hm - 5% + 5% 
VOLUME 
PESO 
V1 
V2 
P2 = Pg P1 
LC 
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ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP): 
DEFINE A ZONA EM QUE O TERRENO SE ACHA NO ESTADO PLÁSTICO 
E, POR SER MÁXIMO PARA AS ARGILAS E NULO PARA AREIAS, 
FORNECE UM CRITÉRIO PARA AVALIAR O CARÁTER ARGILOSO DE UM 
SOLO. ASSIM, QUANTO MAIOR O IP, TANTO MAIS PLÁSTICO SERÁ O 
SOLO E MAIOR SERÁ O SEU TEOR DE ARGILA. 
LPLLIP −=
 
• 1 < IP < 7 FRACAMENTE PLÁSTICO 
• 7 < IP < 15 MEDIANAMENTE PLÁSTICO 
• IP > 15 ALTAMENTE PLÁSTICO 
• IP = 0 NÃO PLÁSTICO (NP) – areias 
 
ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC): 
EXPRESSA A CONSISTÊNCIA DO SOLO A PARTIR DO TEOR DE 
UMIDADE OBTIDO EM CAMPO. 
 
IP
hLL
IC nat−=
 
 
• IC < 0 MUITO MOLES 
• 0 < IC < 0,50 MOLES 
• 0,50 < IC < 0,75 MÉDIAS 
• 0,75 < IC 1,00 RIJAS 
• IC > 1,00 DURAS 
h% 
LL LP 
h% 
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CHAMA-SE ESTRUTURA DE UM SOLO, O ARRANJO OU CONFIGURAÇÃO 
NO ESPAÇO DAS SUAS PARTÍCULAS SÓLIDAS. 
a) ESTRUTURA GRANULAR SIMPLES: 
É CARACTERÍSTICA DAS AREIAS E PEDREGULHOS, PREDOMIONANDO 
AS FORÇAS GRAVITACIONAIS NA DISPOSIÇÃO DAS PARTÍCULAS. DE 
ACORDO COM A MANEIRA PELA QUAL SE AGRUPAM, A ESTRUTURA 
PODE SER MAIS DENSA OU MAIS FOFA. 
 
 
 
 
b) ESTRUTURA ALVEOLAR: 
É O TIPO DE ESTRUTURA COMUM NOS SILTES E ALGUMAS AREIAS. 
OCORRE QUANDO, NA FORMAÇÃO DE UM SOLO SEDIMENTAR, UM 
GRÃO CAI SOBRE O SEDIMENTO JÁ FORMADO, DEVIDO À 
PREDOMINÂNCIA DA ATRAÇÃO MOLECULAR SOBRE SEU PESO. 
 
 
 
 
c) ESTRUTURA FLOCULENTA: 
OCORRE EM SOLOS CUJAS PARTÍCULAS SÃO MUITO PEQUENAS 
(SOLOS ARGILOSOS). NESTES CASOS, AS PARTÍCULAS, AO SE 
DEPOSITAREM, DISPÕEM-SE EM ARCOS, OS QUAIS, POR SUA VEZ, 
FORMAM OUTROS ARCOS. OCORRE UMA FORTE ATRAÇÃO 
MOLECULAR ENTRE AS PARTÍCULAS SÓLIDAS. 
 
 
 
 
ESTRUTURA DOS SOLOS 
COMPACTO FOFO 
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d) ESTRUTURA EM ESQUELETO: 
OCORRE NOS SOLOS ONDE, ALÉM DOS GRÃOS FINOS, HÁ GRÃOS 
MAIS GROSSOS. ESTES GRÃOS MAIS GROSSOS DISPÕEM-SE DE 
MANEIRA TAL A FORMAR UM ESQUELETO, CUJOS INTERTÍCIOS SÃO 
PARCIALMENTE OCUPADOS POR UMA ESTRUTURA DE GRÃOS MAIS 
FINOS. 
 
 
 
 
COMPACIDADE DO SOLO: 
COMPACIDADE É O TERMO UTILIZADO NA COMPARAÇÃO DOS VAZIOS 
EXISTENTES EM SOLOS GROSSOS (AREIAS E PEDREGULHOS). 
• SOLO FOFO: emáx e γsmín 
• SOLO COMPACTO: emín e γsmáx 
GRAU DE COMPACIDADE (GC): 
mínmáx
natmáx
ee
eeGC
−
−
=
 
• GC > 0,7 SOLO COMPACTO 
• GC < 0,3 SOLO FOFO