Estrutura do solo - Granulometria

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Estrutura do Solo 
GRANULOMETRIA 
Ano/semestre: 2018.2 
 
Disciplina: Mecânica dos Solos I 
 
Curso: Engenharia Civil 
 
Professora: Roberta Costa Meira Quirino 
ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 
 O solo é um conjunto de partículas dispostas de forma 
organizada, seguindo ação de forças naturais. 
 
 Define-se como Estrutura, o arranjo das partículas que compõem 
o solo. A estrutura do solo influencia o seu comportamento como 
material de engenharia. 
 Nos solos grossos 
(areias e pedregulhos) a 
massa de cada partícula é 
grande, não há forças 
elétricas entre elas, a 
gravidade é o principal 
fator agindo na formação 
de sua estrutura. 
Mecânica dos Solos 
ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 
 Do ponto de vista da engenharia o comportamento mecânico 
e hidráulico de um solo, fica definido principalmente por duas 
características: COMPACIDADE E ORIENTAÇÃO DAS 
PARTÍCULAS. 
 A orientação das partículas produz, como efeito principal, 
diferentes permeabilidades do solo, conforme o fluxo seja normal 
ou paralelo à direção de deposição do material. 
Mecânica dos Solos 
ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 
 Nos solos finos (siltes e argilas), a massa de cada partícula 
é muito pequena, quando comparada com as forças 
intermoleculares existentes. A existência dessas forças de atração 
faz com que nos solos finos, as partículas não se depositem 
individualmente, mas sim em grupos, originando estruturas dos 
tipos: 
 Alveolar (favo de abelha) 
Atração molecular – solos finos 
 Floculenta 
Dispõem-se em arcos através das forças elétricas 
 Esqueleto 
Compostos por grãos finos e grossos - esqueleto 
Mecânica dos Solos 
FORMA DOS GRÃOS 
 Nos solos grossos a forma característica é a EQUIDIMENSIONAL, em 
função da ação dos agentes mecânicos desintegradores. Raramente 
corresponde à partículas que tenham sofrido ataque químico. 
 
 A forma equidimensional divide-se em ANGULAR e ARREDONDADA. 
 
 As formas angulares são típicas das areias residuais e areias 
vulcânicas. As formas arredondadas são freqüentes nas areias de rios e 
algumas formações de praias (areias eólicas). 
ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 
Partículas 
arredondadas 
– menor atrito 
Partículas 
angulares – 
maior atrito 
Mecânica dos Solos 
TAMANHO DAS PARTÍCULAS 
 Os solos são formados por partículas de diferentes tamanhos, em 
proporções variadas. O tamanho relativo dos grãos que formam a fase 
sólida dos solos é chamado TEXTURA. A medida da textura é feita pela 
análise granulométrica. 
 De acordo com a textura os solos são classificados como GROSSOS 
E FINOS. São solos grossos os Pedregulhos e as Areias, e são solos 
finos, os Siltes e as Argilas. 
Escala Granulométrica:( ABNT 6502/95) 
Argila silte areia pedregulho 
0,002 mm 0,06 mm 2,0 mm 60 mm 
ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 
Mecânica dos Solos 
ALGUMAS RELAÇÕES DIMENSIONAIS ENTRE PARTÍCULAS 
 
 
 Areia 
F = 2 mm 
 
A=4pR2=0,126 cm2 
 
V=4/3pR3=0,00419 cm3 
 
m=0,00419.2,65=0,0111 g 
 Argila 
 
F = 0,002 mm (argila) 
 
A=4pR2=1,26.10-7 cm2 
 
V=4/3pR3=4,19.10-12 cm3 
 
m=4,19.10-12.2,65=1,11.10-11 g 
Mecânica dos Solos 
IDENTIFICAÇÃO VISUAL E TÁTIL DOS SOLOS 
Muitas vezes em campo temos a necessidade de uma identificação 
prévia do solo, sem que o uso do aparato de laboratório esteja 
disponível. 
 
Esta classificação primária é extremamente importante na definição 
(ou escolha) de ensaios de laboratório mais elaborados e pode ser 
obtida a partir de alguns testes feitos rapidamente em uma amostra de 
solo. 
 
No processo de identificação tátil visual de um solo utilizam-se 
freqüentemente os seguintes procedimentos (vide NBR 7250): 
Mecânica dos Solos 
IDENTIFICAÇÃO VISUAL E TÁTIL DOS SOLOS 
• Tato: Esfrega-se uma porção do solo na mão. As areias são ásperas; as 
argilas parecem com um pó quando secas e com sabão quando úmidas. 
 
• Plasticidade: Moldar bolinhas ou cilindros de solo úmido. As argilas são 
moldáveis enquanto as areias e siltes não são moldáveis. 
 
• Resistência do solo seco: As argilas são resistentes a pressão dos dedos 
enquanto os siltes e areias não são. 
 
• Dispersão em água: Misturar uma porção de solo seco com água em uma 
proveta, agitando-a. As areias depositam-se rapidamente, enquanto que as 
argilas turvam a suspensão e demoram para sedimentar. 
 
• Impregnação: Esfregar uma pequena quantidade de solo úmido na palma de 
uma das mãos. Colocar a mão embaixo de uma torneira aberta e observar a 
facilidade com que a palma da mão fica limpa. Solos finos se impregnam e não 
saem da mão com facilidade. 
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 APLICAÇÕES NA ENGENHARIA 
 
 Auxilia a “sentir” a textura do solo (que solo é esse) e também 
será empregada na classificação de solos. 
 Pode ser usada para definir a faixa granulométrica especificada 
para filtro de um dreno. 
 Pode ser um critério de seleção de materiais de enchimento e 
aterros de barragens, materiais para sub-base e base de 
pavimentos e agregados para concreto e misturas asfálticas. 
A distribuição granulométrica é mais importante para os solos granulares. 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
d10 d30 d60 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
 A distribuição granulométrica do solo é obtida através da análise do 
material por dois processos: 
 
 Método do Peneiramento - realizado para partículas com diâmetros equivalentes 
superiores a 0,074mm (peneira nº200) 
 
 Método da Sedimentação - procedimento válido para partículas com diâmetros 
equivalentes inferiores a 0,2mm. 
 
OBS: O ensaio de peneiramento não é realizado para partículas com diâmetros 
inferiores a 0,074mm pela dificuldade em se confeccionar peneiras com aberturas 
de malha desta ordem de grandeza. Embora existindo no mercado, a peneira 400 
(com abertura de malha de 0,045mm) não é regularmente utilizada no ensaio de 
peneiramento, por ser facilmente danificada e de custo elevado. 
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
Mecânica dos Solos 
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
Método do Peneiramento 
 
 Procedimento feito com o auxílio de 
peneiras de malhas metálicas, quadradas. É 
utilizado para solos com diâmetros de partículas 
maiores que 0,075 mm. Esta limitação é física, 
função do material usado na fabricação da peneira. 
Mecânica dos Solos 
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA (NBR 7181) 
Mecânica dos Solos 
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
Mecânica dos Solos 
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
Somatório das massas 
Eixo X Eixo Y 
Mecânica dos Solos 
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
Mecânica dos Solos 
DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
Mecânica dos Solos 
MÉTODO DA SEDIMENTAÇÃO 
 
 Ensaio realizado com o auxílio do densímetro baseado na lei de Stokes que 
estabelece: 
 
 “Supondo uma esfera caindo através de uma massa líquida de extensão infinita, após 
os primeiros instantes da queda, a esfera atinge uma velocidade constante, que é 
função do quadrado do diâmetro da esfera”. 
 Relaciona o diâmetro equivalente das partículas (D) com a velocidade de 
sedimentação (v) em meio líquido de viscosidade (μ) e peso específico () 
conhecidos. 
2.
.18
Dws





Mecânica dos Solos 
MÉTODO DA SEDIMENTAÇÃO 
Como funciona o densímetro? 
 
O instrumento mede a densidade dos líquidos, ou seja, a massa dividida pelo volume. 
Trata-se de um tubo de vidro com uma certa quantidade de chumbo na base. Na parte de cimado tubo há uma escala desenhada. Ao mergulhar o densímetro no líquido, ele afunda até 
deslocar um volume de fluido cujo peso se iguale ao dele. A superfície do líquido indica a 
densidade". 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Mecânica dos Solos 
Determine a porcentagem passante em cada peneira e construa a curva 
granulométrica para o Ensaio 1. 
Após verificar a distribuição granulométrica para o Ensaio 2, obtenha sua 
classificação quanto a uniformidade e também sua graduação (bem ou mal 
graduado).