ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO

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Faculdade Leonardo Da Vinci - FAVINCI 
Engenharia Civil 
 
 
 
RELATÓRIO DE ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS DO 
SOLO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Timbó 
2017 
 
 
 
 
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RELATÓRIO DE ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES 
FÍSICOS DO SOLO 
 
 
 
 
 
 
Anderson Guber 
Eloisa Cristina Bertram 
Gabriel Hammes 
Vanusa Cristina Soster 
 
Professor: Leandro Mazzuco de Aguida 
Fundamentos de Mecânica dos Solos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Timbó 
2017 
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RESUMO 
 
 
O trabalho consiste no desenvolvimento de estudos físicos para determinar o estado 
em que se encontra determinado solo, num dado momento, verificando os índices físicos 
através de ensaios práticos. 
Tais índices determinados através de ensaio de Granulometria, Saturação do Solo e 
Teste de Compactação, que juntos revelam informações necessárias para caracterização do 
solo coletado. 
 
 
Palavras-chave: Solo. Granulometria. Índices. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE TABELAS 
 
 
Tabela 1 - 	Ensaio de Granulometria com Brita 0 ................................................................pág. 9 
Tabela 2 - Ensaio de Granulometria com Areia Natural ......................................................pág.10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................6 
2 OBJETIVO ..............................................................................................................................6 
3 METODOLOGIA ....................................................................................................................7 
4 RESULTADOS .....................................................................................................................13 
5 CONSIDERÇÕES FINAIS .................................................................................................. 14 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 15 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
 Os solos são materiais que resultam do intemperismo das rochas por designação 
mecânica ou decomposição química e sua formação depende do tipo de rocha. 
Podemos compreender o solo como um conjunto de partículas sólidas que deixam 
espaços vazios entre si, sendo que estes espaços podem ser preenchidos com água ou gases, 
ou com ambos. 
O solo é instituído por três fases: fase líquida, fase gasosa, conhecida como fase fluida 
e fase sólida. Sendo que o comportamento de um solo depende das quantidades relativas de 
cada uma das fases constituintes. 
Esta sujeito a diversos estados, sendo afetado por fatores naturais como chuvas e 
insolação ou antrópicos como compactação mecânica, cortes e aterros. Após tais processos de 
transformação, pode-se analisar através de análises, qual a situação em que o solo se encontra 
em determinado local. 
Com o grande aumento na necessidade de construções, também aumentaram-se as 
especificações e preocupações quanto à durabilidade e eficácia de cada obra. 
O solo na grande maioria das construções é responsável por absorver toda a carga 
estrutural, e por isso, o mesmo deve estar em conformidade de acordo com a necessidade da 
obra, e devidamente analisado para garantir que não ocorram patologias, ou ainda, futuros 
recalques indesejáveis. 
 
2 OBJETIVO 
 
 O trabalho consiste no estudo de um solo coletado em área de aterro e de 
característica argilosa. Onde foi submetido ao ensaio de Saturação para determinação do 
Índice de Vazios e Compactação, para determinação da Resistência. Além destes ensaios, o 
material passou pelo processo de secagem (em forno), onde foi possível a definir o Teor de 
Umidade do Solo. 
Com a finalidade de promover o conhecimento prático, realizou-se ainda o Ensaio de 
Granulometria, porém utilizando outros materiais (Areia e Brita), disponibilizados pela 
empresa Postes Indaial, que nos possibilitou presenciar e acompanhar o ensaio. 
 
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3 METODOLOGIA 
 
3.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
Este ensaio tem como finalidade a determinação da distribuição granulométrica de 
determinado material (solo, areia, brita), ou seja, a percentagem em peso, que cada faixa de 
tamanho representa sobre a massa total analisada. 
Como os materiais analisados foram Areia Natural e Brita Tipo 0, apenas com o 
processo de peneiramento foi possível a determinação da curva granulométrica, que define a 
graduação do material (bem graduado ou mal graduado). Caso o material analisado se tratasse 
de um solo mais fino, seria necessário além do peneiramento, o processo de sedimentação, 
que então caracterizaria um ensaio de Granulometria Conjunta. 
Para realização do ensaio foram utilizadas peneiras com abertura de 0,15 mm à 
32,00 mm e uma balança. Lembrando que o solo passou pelo processo de secagem natural e 
de homogeneização, para então ser pesado e adicionado ao conjunto peneiras, que passaram 
pelo processo de vibração mecânica. 
Após estes procedimentos, as peneiras com o material passaram a ser pesadas para 
que os valores obtidos fossem anotados e utilizados na construção da Curva Granulométrica. 
Ainda com os pesos retidos em cada peneira, foram calculados os valores de Porcentagens 
Retidas, sendo Normal, Média e Acumulada. 
Com isso, através do registro dos dados encontrados, as informações foram 
repassadas através de tabelas, para o ensaio realizado com Brita 0 (Tabela 01) e ensaio 
realizado com Areia Natura (Tabela 02). 
Para definição da graduação dos materiais, deve-se levar em consideração o 
comportamento registrado nos gráficos, onde para Areia Natural (Gráfico 02) apresentou 
determinado comportamento, e para a Brita 0 (Gráfico 01), outro comportamento. Lembrando 
que um material bem graduado possui Coeficiente de Uniformidade (Cu) entre 4 a 6, e mal 
graduado inferior à 1. 
 
 
 
 
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Tabela 01: Ensaio de Granulometria com Brita 0 
 
Fonte: Postes Indaial 
 
 
 
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Tabela 02: Ensaio de Granulometria com Areia Natural 
 
Fonte: Postes Indaial 
 
 
 
 
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Gráfico 01: Curva Granulométrica com Brita 0 
 
Fonte: Postes Indaial 
 
Gráfico 02: Curva Granulométrica com Areia Natural 
 
Fonte: Postes Indaial 
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Utilizou-se então a fórmula a seguir para classificação granulométrica do solo: 
 
Cu = D60 
 D10 
 
Onde: 
Cu: Coeficiente de Uniformidade; 
D10 e D60: Diâmetros Correspondentes a 10% e 60% respectivamente, em peso total das 
partículas menores a eles. 
 
Com a aplicação deste parâmetro e utilizando as informações obtidas através dos 
ensaios, observamos que: 
 
Amostra de Areia Natural: 
Cu = 0,6 
 0,15 
Cu = 4 
 
Amostra de Brita 0: 
Cu = 12 
 9,5 
Cu = 1,2 
 
Obtendo estes resultados, observamos que a amostra de Areia Natural pertence a um 
material bem graduado. Já para amostra de Brita 0, identificamos um material uniforme, onde 
as partículas possuem dimensões semelhantes. 
 
3.2 ÍNDICES FÍSICOS 
 
Primeiramente coletou-se uma amostra de solo na cidade de Gaspar/SC, onde 
visualmente foi possível identificar, que se tratava de um material originado por processo de 
aterro (solo argiloso). 
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Após a coleta do solo, houve a necessidade de pesar o mesmo para que apóso 
processo de secagem (realizado em forno), fosse possível determinar o teor de umidade, que é 
calculado através da diferença entre o peso da amostra ainda úmida, com o peso da amostra 
seca. 
Para determinação dos índices físicos, foram confeccionadas 4 colunas de solo com 30 
cm de altura e 5 cm de diâmetro, e com uma das extremidades fechada e outra aberta para 
adição do líquido utilizado para saturar o solo. 
Com o solo seco e homogêneo, as colunas foram preenchidas igualmente, de modo 
que em apenas 1, adicionamos água até atingir a saturação. As outras colunas foram utilizadas 
para demais ensaios realizados em laboratório. 
 
3.3 ENSAIO DAS COLUNAS DE SOLO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 01: Solo coletado 
Figura 02: Preenchimento das 
colunas 
Fonte: Os autores 
Fonte: Os autores 
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4 RESULTADOS 
 
A partir dos ensaios realizados, foram definidos os resultados a seguir: 
 
Solo úmido: 4 kg 
Solo seco: 3,2 kg 
Teor de umidade in loco: 25% 
 
Quantidade de água adicionada a coluna até o nível de saturação: 255ml 
 
Índice de Vazios: 0,76 
Porosidade: 43,29% 
 
 
Figura 03: Leve compactação 
Fonte: Os autores Fonte: Os autores 
Figura 04: Saturação com água 
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4.1 MEMORIAL DE CÁLCULO 
 𝑇𝑒𝑜𝑟	𝑑𝑒	𝑈𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒	(𝑤) = 𝑀𝑎𝑀𝑠 
 𝑀𝑎 = 𝑀𝑤 −𝑀𝑠 = 4𝑘𝑔 − 3,2𝑘𝑔 = 𝟎, 𝟖𝒌𝒈 
 𝑤 = <,=	>?@,A	>?	= 0,25 = 25% 
 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒	𝑑𝑒	𝑣𝑎𝑧𝑖𝑜𝑠 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒	𝑑𝑒	á𝑔𝑢𝑎 = 255𝑚𝑙 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟐𝟓𝟓𝒎𝟑 
 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒	𝑑𝑒	𝑠𝑜𝑙𝑜	𝑛𝑎	𝑐𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎 = 0,3	. 𝜋	. 0,025A = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟓𝟖𝟗	𝒎𝟑 
Altura coluna: 0,3m Raio da coluna: 0,025m 
 Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒	𝑑𝑒	𝑉𝑎𝑧𝑖𝑜𝑠	(𝑒) = 𝑉𝑣𝑉𝑠 𝑒 = 0,000255	𝑚@0,000334	𝑚@ = 𝟎, 𝟕𝟔 
 𝑃𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒	 𝑛 = 𝑉𝑣𝑉 𝑛 = 0,000255	𝑚@0,000589	𝑚@ = 0,4329 = 𝟒𝟑, 𝟐𝟗% 
 
 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
O solo coletado apresenta características de aterro e índices físicos bem característicos 
da região, possuindo bastante capacidade de absorção de líquidos e podendo ser muito 
comprimido, reduzindo seu volume até cerca de quarente e três por cento de seu volume 
original, aumentando consequentemente sua resistência após compactado. 
 
 
 
 
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6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
CURSOS SOLOS E AGROECOLOGIA. Ensaio Colunas de Solos. Disponível em: 
<https://www.youtube.com/watch?v=LetYecNlk-Y>. Acesso em: 19 nov.2017. 
 
FERREIRA, Mozart Martins. Física do Solo. 1 ed. São Paulo: Sociedade Brasileira de 
Ciência do Solo, 2010. 
 
SHIMIZU, Sergio Hideiti. Manual de Descrição e Coleta de Solo no Campo. 1 ed. São 
Paulo: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2015.