ÍNDICES FÍSICOS

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ÍNDICES FÍSICOS
� AS TRÊS FASES DOS SOLOS
FASE SÓLIDA → esqueleto mineral
• partículas minerais e orgânicas
FASE LÍQUIDA → poros
• água molecular
• água adsorvida
• água capilar
• água livre
FASE GASOSA → poros
• ar
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� ÍNDICES FÍSICOS
Constituem as relações entre pesos e volumes do solo.
– Teor de umidade (w)
Relação percentual entre o peso de água e o peso de sólidos:
Determinação: método da estufa (anexo NBR 6458/84), método da 
frigideira (medido expedito para campo), speed moisture test (medida 
da pressão do gás acetileno gerado pela reação da água do solo com 
carbureto de cálcio)
Valores comuns: 10 a 40%, solos argilosos moles: até w > 100%
– Índice de vazios (e)
Relação entre o volume de vazios e o volume de sólidos:
Valores comuns: 0,4 a 1 (areias), 0,3 a 1,5 (argilas) e para argilas 
moles e/ou orgânicas: até e > 3
– Porosidade (n)
Relação percentual entre o volume de vazios e o volume total :
– Grau de saturação (S)
Relação percentual entre o volume d’água e o volume de vazios:
S = 100% → solo saturado S < 100% → solo não saturado
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s
v
V
V
e =
%100
W
W
w
s
w
⋅=
%100
V
V
n
v
⋅=
%100
V
VS
v
w
⋅=
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– Peso específico real dos grãos (γs)
Relação entre o peso e o volume dos sólidos:
Determinação: ensaio de picnômetro (NBR 6508/84)
É função da composição mineralógica do solo: decresce com MO e 
aumenta na presença de minerais pesados (óxidos de ferro). 
Valores de 25 a 28 kN/m3. 
Valor de referência: 26,5 kN/m3 (quartzo)
Alguns solos lateríticos: até mesmo > 28 kN/m3
Densidade dos grãos (G):
– Peso específico aparente natural (γ ou γnat)
Relação entre o peso e volume totais:
Determinação em campo: método do cilindro cortante (NBR 9813/87) 
e método do frasco de areia (NBR 7185/86)
Valores comuns: 16 a 21 kN/m3, solos orgânicos moles: < 15 kN/m3
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[ ]3kN/m em
s
s
s 
V
W
=γ
 G
w
s
γ
γ
=
[ ] 
V
W
 
3kN/m em =γ
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– Peso específico aparente seco (γd)
Relação entre o peso de sólidos e o volume total:
Peso específico do solo ao secar sem variação de volume.
Valores comuns: 13 a 19 kN/m3.
Valores de 4 a 5 kN/m3 → argilas orgânicas moles.
– Peso específico aparente saturado (γsat)
Relação entre peso e volume totais na saturação (S= 100%): 
Peso específico do solo ao saturar sem variação de volume.
– Peso específico submerso (γsub)
Peso específico efetivo do solo submerso → ação do empuxo
– Peso específico da água (γw)
Valor de referência: 10 kN/m3 (varia com a temperatura)
[ ]3kN/m emsd VW=γ
[ ]3kN/m emsat 100%) S(p/ VW ==γ
[ ]3kN/m emwnatsub saturado) não solo(p/ γ−γ=γ
[ ]3kN/m emwsatsub saturado) solo(p/ γ−γ=γ
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Relações entre os índices físicos
� COMPACIDADE DE SOLOS GRANULARES
Característica de maior ou menor densidade dos solos 
granulares (areias).
emáx → estado mais fofo possível - vertido por um funil a pequena altura
emín → estado mais compacto possível - compactação por vibração e/ou 
pisoteamento
Valores típicos (emín/emáx):
• areia uniforme de grãos angulares (0,7 / 1,1)
• areia bem graduada de grãos angulares (0,45 / 0,75)
• areia uniforme de grãos arredondados (0,45 / 0,75)
• areia bem graduada de grãos arredondados (0,35 / 0,65)
Compacidade ou densidade relativa (CR ou Dr)
Representa o estado de uma areia frente a sua densidade.
• areia fofa: Dr < 0,33
• areia de compacidade média: 0,33 < Dr < 0,66
• areia compacta: Dr > 0,66
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mínmáx
máx
ee
eeDr
−
−
=
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