3 1 Granulometria do solo 013

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Granulometria dos Solos
Eng. Civil
Prof. Felipe de Campos Loch
Granulometria dos Solos
A distribuição dos tamanhos das partículas
constituintes de solo é determinada por meio do
ensaio de granulometria.
A representação dessa distribuição é feita através
da curvas de distribuição granulométrica.
Granulometria do solo
Granulometria dos Solos
Curva Granulométrica
Granulometria dos Solos
FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA DIÂMETRO (mm)
Matacão 1000 - 200
Pedra de mão 200 - 60
Pedregulho 60 –2
Areia grossa 2 – 0,6
Areia média 0,6 – 0,2
Areia fina 0,2 – 0,06
Silte 0,06 – 0,002
Argila < 0,002
Granulometria do solo
ABNT NBR 6502
Granulometria dos Solos
Granulometria do solo
Granulometria dos Solos
Matacão – fragmento de rocha transportado ou não, comumente arredondado por
intemperismo ou abrasão, com uma dimensão compreendida entre 200 mm e 1,0 m.
Pedregulho – solos formados por minerais ou partículas de rocha. Quando
arredondados ou semi-arredondados, são denominados cascalhos ou seixos
Areia – : origina-se da alteração de rochas que contém quartzo e outros silicatos. Solo
inerte, não coesivo e não plástico formado por minerais ou partículas de rochas, com
formato aproximadamente esférico.
Silte – solo que apresenta baixo ou nenhuma plasticidade, baixa resistência quando
seco ao ar.
Argila – origina-se de argilo-minerais (caulinita, esmectita, etc) ou óxidos (hematita,
goethita, etc) Apresenta características marcantes de plasticidade; quando
suficientemente úmido, molda-se facilmente em diferentes formas, quando seco,
apresenta coesão suficiente para construir torrões dificilmente desagregáveis por
pressão dos dedos. Caracteriza-se pela sua plasticidade, textura e consistência em seu
estado e umidade naturais.
Frações granulometricas
Granulometria dos Solos
Granulometria do solo
Granulometria dos Solos
Granulometria dos Solos
Granulometria dos Solos
chave
Granulometria dos Solos
A distribuição dos tamanhos das partículas
grossas é conseguido por meio do peneiramento
de uma determinada massa de solo através de
um conjunto de peneiras com diferentes
tamanhos de abertura.
Para as partículas mais finas é realizado o ensaio
de sedimentação.
Granulometria do solo
Textura fina Textura grosseira
ARGILOSOS ARENOSOS
retenção de água elevada Retenção de água baixa
Baixa permeabilidade Alta permeabilidade
Coesão elevada Coesão baixa
Consistência plástica e pegajosa 
(molhado) e dura (seco) 
Consistência friável (seco ou molhado)
Densidade do solo menor Densidade do solo maior
Aeração deficiente Boa aeração
Solos bem estruturados Solos sem estrutura
Difícil preparo mecânico, mais 
ricos em elementos fertilizantes
Fácil preparo mecânico, mais pobres em 
elementos fertilizantes
Granulometria dos Solos
Ensaio de Granulometria
Peneira 9,52mm
ASTM 3/8
Peneira 1,18mm
ASTM 16
Granulometria dos Solos
Ensaio de Granulometria
Granulometria dos Solos
# Peneira Abertura (mm)
2” 50
½” 38
1” 25
¾” 19
3/8” 9,5
4 4,8
10 2,0
16 1,2
30 0,6
40 0,42
50 0,30
60 0,25
100 0,15
200 0,075
Peneiras
Granulometria dos Solos
Peneiramento
Material Retido na Peneira #10 
(2mm)
Seqüência de Peneiras
#4 - 4,8mm
#1/4’ - 6,34mm
#5/16’ - 7,93mm
#3/8’ - 9,52mm
#1/2’ - 12,70mm
#5/8’ - 15,90mm
#3/4’ - 19,10mm
#1’ - 25,00mm
#1,5’ - 38,10mm
#2’ - 50,00mm
#2,5’ - 63,5mm
Granulometria dos Solos
Sedimentação
DensímetroProveta 1000 ml Ensaio em andamento
Granulometria dos Solos
Sedimentação
Granulometria dos Solos
O ensaio de sedimentação permite a
determinação da distribuição de partículas que
passam pela peneira #200 (0,075 mm), até um
tamanho aproximado de 0,001 mm.
Este procedimento tem base na lei de Stokes, a
qual estabelece uma relação entre a velocidade
de queda de uma esferas em um fluido, o
diâmetro da esfera, as massas específicas da
esfera e do fluido, e a viscosidade de fluido.
Sedimentação
Granulometria dos Solos
– onde
v = velocidade de queda da esfera no fluido
s = massa específica da esfera
w = massa específica do fluido
g = aceleração da gravidade
D = diâmetro da esfera
µ = viscosidade dinâmica do fluido
2
18
)(
D
g
v ws

 

Sedimentação
Granulometria dos Solos
No ensaio de sedimentação, as partículas de
solo são supostas esferas que caem num meio
fluido, que é a água.
O erro inerente deste método é supor que as
partículas de solo, que possuem as mais
variadas formas, sejam esferas.
Sedimentação
Granulometria dos Solos
O diâmetro da partícula pode ser determinado então 
em função da velocidade de queda:
Onde: µ - viscosidade dinâmica da água, em Pa.s;
 - velocidade de queda;
ρs - massa específica seca, em g/cm³;
ρw - massa específica da água, em g/cm³;
g - gravidade, 9,81 m/s²
 g
v
D
ws 



18
Sedimentação
Granulometria dos Solos
A velocidade de queda é determinada obtida
indiretamente, determinando-se a densidade da
suspensão em diferentes intervalos de tempo.   t
z
g
D
ws




18
Sedimentação
 g
v
D
ws 



18
Granulometria dos Solos
Após o tempo t, todas as partículas com 
diâmetro maior que D deverão estar a uma 
profundidade maior que z.
Ou seja, acima de z não haverá partículas de 
diâmetro maior que D.
Sedimentação
Granulometria dos Solos
Sedimentação
Massa Específica da Água
Nogueira
(1995)
Granulometria dos Solos
Sedimentação
Viscosidade Dinâmica da Água
Nogueira (1995)
Granulometria dos Solos
Pode-se demonstrar que:
P(<D) = porcentagem de partículas de diâmetro 
menores que D
Ms = massa total de sólidos
l = leitura na suspensão
lsol = leitura na solução
s = massa específica dos sólidos
w = massa específica da água
Sedimentação
)(
100
)( sol
sws
s ll
M
DP 

 

Granulometria dos Solos
Sedimentação
Preparação da Amostra
solo + 125mL de defloculante
tempo mínimo repouso = 12h
tempo usual = 24h
Granulometria dos Solos
Sedimentação
Preparação da Amostra
tempo de dispersão = 10 a 15 min
material é colocado na proveta
Granulometria dos Solos
Sedimentação
Ensaio
Leituras de densidade
0, 1, 2, 4, 8, 15 e 30’
1, 2, 4, 8, 12 e 24h
Granulometria dos Solos
Curvas granulométricas de alguns tipos de solos
Granulometria dos Solos
Classificação dos Solos quanto a 
granulometria
Identificação do solo:
– Pedregulho, areia, silte ou argila
Para areias e pedregulhos importa conhecer a sua 
característica secundária:
– Solos “bem graduados” – neste material existem 
grãos ao longo de toda a faixa de diâmetros,
– Solos “mal graduados” – neste material há 
predominância ou falta de um determinado diâmetro 
de partícula.
Granulometria dos Solos
Granulometria dos Solos
A expressão “bem graduado” expressa o fato de
que a existência de grãos com diversos tamanhos o
que melhora o comportamento sob ponto de vista
de engenharia. As partículas menores ocupam os
vazios correspondentes às maiores, criando um
entrosamento, do qual resulta menores
compressibilidade e maior resistência.
Classificação dos Solos quanto a 
granulometria
Granulometria dos Solos
Coeficiente de uniformidade
D10 = De = diâmetro efetivo (diâmetro tal que 10% da 
massa de solo tem diâmetro menor que este 
diâmetro)
D60 = diâmetro tal que 60% da massa de solo tem 
diâmetro menor que este diâmetro
10
60
D
D
Cu 
Classificação dos Solos quanto a 
granulometria
Granulometria dos Solos
Coeficiente de curvatura
D30 = definição análoga a D60 e D101060
2
30
DD
D
Cc 
Classificação dos Solos quanto a 
granulometria
Granulometria dos Solos
O CU indica se uma determinada areia é ou não
uniforme. Cu < 2 areias uniformes
O CC é o coeficiente que permite identificar eventuais
descontinuidades ou concentração muito elevada de
um determinado diâmetro de grão. Areias bem
graduadas apresentam CC entre 1 e 3.
Classificação dos Solos quanto a 
granulometria
Granulometria dos Solos
Areia de Copacabana
D60 = 0,24mm
D10= 0,1mm
Cu = 2,4
Areia do rio Tietê
D60 = 0,8mm
D10= 0,12mm
Cu = 6,6
Granulometria dos Solos
Cu=6
Cc=0,5
Cu=6
Cc=1,13
Cu=6
Cc=0,56
Areia mal graduada
Areia mal graduada
Areia bem graduada
Granulometria dos Solos
O comportamento do solos granulares pode ser de
certa forma identificados através da sua curva
granulométrica.
Esta abordagem já não poderá ser feita para solos finos.
É possível encontrar um solo fino, silte ou argila, com a
mesma granulometria mas comportamento distinto.
O tipo de argilo mineral irá condicionar o
comportamento do solo.
Classificação dos Solos quanto a 
granulometria