Aula 2 - Mec. Solos

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19/02/2015
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Mecânica
dos 
Solos
REDE DE ENSINO DOCTUM
CAMPUS JUIZ de FORA
CURSO de ENGENHARIA CIVIL 
5º PERÍODO
PROF.: CLÁUDIO PAIVA
Forma das Partículas
A forma das partículas dos solos tem grande influência sobre suas 
propriedades.
Distinguem-se as seguintes formas:
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Forma das Partículas
a) Partículas arredondadas: tratando com mais exatidão, 
possuem forma poliédrica. Predominam nos pedregulhos, 
areias e siltes.
b) Partículas lamelares: são semelhantes a lamelas e escamas. 
Encontram-se nas argilas.
c) Partículas fibrilares: solos turfosos.
Tamanho das partículas
A primeira característica que diferencia os solos é o tamanho das 
partículas que os compõem.
Alguns solos possuem grãos perceptíveis a olho nu como os:
• Pedregulhos
• Areias. 
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Outros têm os grãos tão finos que, quando molhado, se
transformam numa pasta (barro), não podendo-se
visualizar as partículas individualmente.
• Como as argilas.
Tamanho das partículas
Existem partículas de argila com espessuras da ordem de 0,000001mm
Tamanho das partículas
 Num solo existem partículas de tamanhos diversos.
 Não é fácil identificar o tamanho das partículas pelo simples
manuseio do solo, isso porque os grãos de areia, por exemplo,
podem estar envoltos por uma grande quantidade de partículas
argilosas, finíssimas, ficando com o mesmo aspecto de uma
aglomeração formada exclusivamente por uma grande
quantidade destas partículas.
Partícula de areia
Partícula de argila
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Limites das frações de solo pelo tamanho dos grãosABNT –Associação Brasileira de Normas Técnicas 
Fração Limites definidos pela Norma da ABNT 6502/95 (mm)
Matacão 1000 a 200
Pedra de mão 200 a 60
Pedregulho 60 a 2
Areia grossa 2 a 0,6 
Areia média 0,6 a 0,2
Areia fina 0,2 a 0,06
Silte 0,06 a 0,002
Argila inferior a 0,002 mm 
Areias e Pedregulhos:
• (solos de comportamento arenoso) - são solos de granulação
grossa, com grãos de formas cúbicas ou arredondadas,
constituídos principalmente de quartzo (sílica pura).
• Seu comportamento geral pouco varia com a quantidade de
água que envolve os grãos.
• São solos praticamente desprovidos de coesão: sua resistência à
deformação depende fundamentalmente de entrosamento e
atrito entre os grãos e da pressão normal (à direção da força de
deformação) que atua sobre o solo.
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Silte:
• Solo que apresenta baixa ou nenhuma plasticidade;
• Exibe baixa resistência quando seco o ar;
• Pode possuir comportamento arenoso ou o argiloso,
dependendo da sua distribuição granulométrica, da forma e da
composição mineralógica de seus grãos.
Argilas:
• São solos de granulação muito fina
• Devido à finura, forma e composição mineralógica de seus 
grãos, o comportamento geral das argilas varia 
sensivelmente com a quantidade de água que envolve tais 
grãos;
• características marcantes de plasticidade, permitindo a
mudança de forma (moldagem) sem variação de volume,
sob a ação de certo esforço;
• Sua coesão é função do teor de umidade.
Coesão
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IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
Tátil Visual
Para facilidade de identificação dos solos, sob o ponto de vista do 
seu comportamento, existe uma série de testes simples, visuais e 
manuais, (dispensando qualquer instrumento de laboratório), que 
permitem distinguir entre um tipo e outro de solo.
a) Teste Visual - que consiste na observação visual do tamanho,
forma, cor e constituição mineralógica dos grãos do solo - teste
que permite distinguir entre solos grossos e solos finos.
b) Teste do Tato - que consiste em apertar e friccionar, entre os
dedos, a amostra de solo: os solos ásperos são de
comportamento arenoso e os solos macios são de
comportamento argiloso.
IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
Tátil Visual
c) Teste do Corte: consiste em cortar a amostra com uma lâmina
fina e observar a superfície do corte: sendo polida (ou lisa), tratar-
se-á de solo de comportamento argiloso; sendo fosca (ou rugosa),
tratar-se-á de solo de comportamento arenoso.
d) Teste da Dilatância: consiste em colocar na palma da mão uma
pasta de solo (em umidade escolhida) e sacudí-la batendo leve e
rapidamente uma das mãos contra a outra. A dilatância se
manifesta pelo aparecimento de água à superfície da pasta e
posterior desaparecimento, ao se amassar a amostra entre os
dedos: os solos de comportamento arenoso reagem sensível e
prontamente ao teste, enquanto que os de comportamento
argiloso não reagem.
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IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
Tátil Visual
e) Teste de Resistência Seca - que consiste em tentar desagregar 
(pressionando com os dedos) uma amostra seca do solo: se a 
resistência for pequena, tratar-se-á de solo de comportamento 
arenoso; se for elevada, de solo de comportamento argiloso.
Superfície específica 
Denomina-se superfície específica s de um solo, a soma das
superfícies de todas as partículas contidas na unidade de
volume ou peso do solo.
1 mm
Superfície: (1mm x 1mm) x 6 = 6mm2
Volume: 1mm x 1mm x 1mm = 1 mm3
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Superfície específica 
Se dividirmos este grão que pesa 1g em arestas 10 vezes
menores (0,1mm)
1 mm
Superfície: ((0,1mm x 0,1mm) x 6) x 10 x 10 x 10 = 60mm2
Volume: 1mm x 1mm x 1mm = 1 mm3
Superfície específica 
Caso a partícula possua uma forma esférica temos:
• A área de uma superfície esférica é obtida pela fórmula: A = 4πr2
• O volume de uma esfera é dado pela fórmula: ܸ = ସ
ଷ
ߨݎଷ
 Então imaginando uma superfície esférica com diâmetro igual 
2 mm temos:
V = (4/3) x 3,1416 x 13 = 4,19 mm3
A = 4 x 3,1416 x 12 = 12,57 mm2
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Exercício
Calcule a superfície específica dos seguintes sistemas de
partículas, expressando-as em m2/g. Admita-se que a massa
específica das partículas seja de 2,65 g/cm3.
a) Areia fina: Cubos de 0,1 mm de aresta;
b) Silte: esferas com 0,01 mm de diâmetro;
c) Argila – tipo 1: placas em forma de prismas quadrados com
1µm de aresta e 0,1µm de altura;
Partículas
Volume de 
1 partícula 
(mm3)
Massa de 
uma 
partícula 
(g)
Superfície 
de uma 
partícula
(mm²)
Número de 
partículas em 
1g
Superfície 
específica 
(mm2/g)
Superfície 
específica 
(cm2/g)
Superfície 
específica 
(m2/g)
Areia Fina 0,001 2,65E-06 0,06 3,77E+05 2,26E+04 2,26E+2 0,023
Silte 5,24E-07 1,39E-09 3,14E-04 7,21E+08 2,26E+05 2,26E+03 0,226
Tipo 1 1E-10 2,65E-13 2,40E-06 3,77E+12 9,06E+06 9,06E+04 9,057
Massa específica das partículas: 2,65 g/cm³
Massa específica das partículas: 0,00265 g/mm³