Aula 4 MS

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9/5/2010
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Aula 4
Classificação dos Solos
Importância da classificação dos solos
� A diversidade e a enorme diferença de comportamento apresentada pelos
diversos solos perante as solicitações de interesse da Engenharia levou ao
seu natural agrupamento e conjuntos distintos, aos quais podem ser
atribuídas algumas propriedades.
� O objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista da Engenharia,
é o de poder estimar o provável comportamento do solo ou, pelo menos, o
de orientar o programa de investigação necessário para permitir a
adequada análise de um problema.
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Granulometria dos solos
� O estudo da distribuição granulométrica dos solos objetiva a análise do
solo quanto à dimensão de suas partículas sólidas. A granulometria
caracteriza o solo com relação à distribuição percentual dos diferentes
tamanhos de grãos que o compõem, obtida em ensaio de laboratório
realizado em uma amostra representativa.
� Os solos finos apresentam comportamento plástico, enquanto os materiais
mais grossos apresentam comportamento granular. A partir da
granulometria do solo pode-se, portanto, classificar o solo quanto ao
comportamento (plástico ou granular).
Granulometria dos solos
� Para caracterizar a granulometria de um solo
deve-se submetê-lo ao ensaio granulométrico
que se compõe de 3 etapas:
1. Peneiramento Grosso
2. Peneiramento Fino
3. Sedimentação
� O ensaio consiste em se fazer passar uma amostra
do solo através de uma série de peneiras
superpostas, cujas aberturas de malha são
conhecidas.
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Granulometria dos solos
O procedimento permite que se determine que percentuais do peso total da
amostra são compostos por grãos maiores ou menores que a malha de cada
peneira utilizada. A parcela muito fina do material, não podendo ser estudada
por peneiramento, é analisada através do ensaio de sedimentação
Determinação da Curva Granulométrica
A análise granulométrica deve ser compatível com o solo
ensaiado.
Solos que tenham uma predominância marcante de partículas
grossas poderão ser estudados apenas por Peneiramento.
Solos exclusivamente finos podem ser avaliados apenas por
sedimentação.
Materiais compostos por mistura equilibrada de partículas finas e
grossas deverão ser caracterizados por ensaio completo.
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Determinação da Curva Granulométrica
PENEIRAMENTO
Consiste em se fazer com que a amostra
a ensaiar passe através de uma série de
peneiras com aberturas de malha
conhecidas. A dimensão da partícula é
definida em função das malhas das
peneiras entre as quais a mesma fica
retida. Entende-se por malha de peneira,
a dimensão do lado do quadrado que a
compõe. O Peneiramento é, por sua vez,
realizado em duas etapas. A primeira
etapa é o PENEIRAMENTO GROSSO,
onde são analisadas partículas com
diâmetro superior a 2mm, e a segunda
etapa é o PENEIRAMENTO FINO, onde
são estudadas as partículas com
diâmetro compreendido entre 2 mm e
0,075mm.
2mm Peneiram. 
grosso
0,075mm
Determinação da Curva Granulométrica
PENEIRAMENTO
Para a execução do ensaio, a amostra
deve, portanto, ser previamente repartida
através de Peneiramento na peneira n•
10 (2 mm). A parcela que ficar retida na
peneira n• 10 deverá ser lavada dentro da
mesma e virá a constituir a amostra para
Peneiramento grosso. Da parcela que
passar na peneira n• 10 retira-se uma
sub-amostra que, após lavagem na
peneira n• 200 (0,075 mm), irá constituir a
amostra para Peneiramento fino. As
operações de lavagem nas peneiras 10 e
200 são necessárias para que se
eliminem os grãos muito finos do
material que, aderentes aos grãos mais
grossos, introduziriam erro nas
pesagens do material retido em cada
peneira utilizada no ensaio.
2mm Peneiram. 
grosso
0,075mm
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Determinação da Curva Granulométrica
SEDIMENTAÇÃO
Consiste em se fazer com que as partículas de solo sedimentem numa massa
fluido de viscosidade conhecida. A dimensão das partículas é definida com base
na lei de “STOKES”, que equaciona a velocidade de queda de uma esfera em meio
líquido. Segundo tal lei, a velocidade de queda da esfera será constante em função
do seu diâmetro.
No ensaio, sabe-se que quando a última partícula com uma dada dimensão
atravessa um ponto da suspensão há uma variação na densidade da mesma nesse
ponto. Pode-se, portanto, medindo-se a densidade da suspensão em um ponto
escolhido, saber quanto ainda há de material mais fino que a partícula que está por
ali passando naquele momento e, pela lei de STOKES, qual o diâmetro dessa
partícula.
Determinação da Curva Granulométrica
SEDIMENTAÇÃO
No ensaio de sedimentação, medem-se as densidades da suspensão em um
ponto onde o densímetro está mergulhado, em intervalos de tempo
preestabelecidos. Considerando-se a lei de STOKES, conhecida a velocidade da
partícula que passa pelo ponto escolhido em cada instante de tempo, pode-se
saber o diâmetro dessa partícula. Considerada a densidade da mistura a cada
instante, obtém-se o percentual de material sólido ainda em suspensão, que
representa o percentual de material mais fino que a referida partícula, cujo
diâmetro é conhecido.
Equação de STOKES
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Determinação da Curva Granulométrica
SEDIMENTAÇÃO
O ensaio de sedimentação tem por
objetivo avaliar os diâmetros de
partículas da parcela muito fina do
material estudado, que, por serem
muito diminutos, não podem ser
quantificados por peneiramento,
dada a impossibilidade de se
fabricarem peneiras com malhas de
tal dimensão.
A amostra utilizada no ensaio de
sedimentação é a mesma que se usa
no Peneiramento fino, antes que se
proceda a lavagem na peneira n• 200.
Dados Obtidos da Curva Granulométrica
Diâmetro Efetivo (Def) ou D10
É o diâmetro correspondente à porcentagem que passa igual a 10%.
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Dados Obtidos da Curva Granulométrica
Coeficiente de Não Uniformidade (CNU): É a relação entre o diâmetro
correspondente a 60% de material passando na curva granulométrica de um solo e
seu diâmetro efetivo. Dá idéia da uniformidade do solo.
Quanto maior o coeficiente de não uniformidade CNU, mais bem graduada é a
areia.
CNU < 2,0: areias uniformes
10
60
D
D
CNU =
Dados Obtidos da Curva Granulométrica
Coeficiente de Não Uniformidade (CNU):
10
60
D
D
CNU =
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Dados Obtidos da Curva Granulométrica
Coeficiente de Curvatura (CC): Enquanto CNU indica a amplitude dos tamanhos
dos grãos, CC detecta melhor o formato da curva granulométrica e permite
identificar eventuais descontinuidades ou concentração muito elevada de grãos
mais grossos no conjunto.
Solos bem graduados possuem CC entre 1,0 e 3,0.
CC < 1,0: curva tende a ser descontínua – há falta de grãos com determinado diâmetro
CC > 3,0: curva tende a ser muito uniforme na parte central
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2
30
DD
D
CC
.
)(
=
Dados Obtidos da Curva Granulométrica
6010
2
30
DD
D
CC
.
)(
=
21
100240
170 2
,
),.,(
),(
==CC
6010
2
30
DD
D
CC
.
)(
=
Coeficiente de Curvatura (CC):
Areia de Copacabana:
Areia do Tietê:
271
120800
350 2
,
),.,(
),(
==CC
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Exemplos de Curvas Granulométricas
Maior parte dos 
grãos do mesmo
tamanho
Há falta de 
determinado
tamanho de grãogrãos de diferentes
tamanhos
Sistemas de Classificação dos Solos
� Os solos podem ser classificados com relação ao tamanho dos seus grãos,
conforme a tabela, que mostra três dos principais sistemas de
classificação.
ISSMFE: Sistema Internacional de Classificação dos Solos
ABNS: Associação Brasileira de Normas Técnicas
USCS: Sistema Unificado de Classificação dos Solos
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Sistema Unificado de Classificação
Este sistema classifica os solos em três grandes grupos:
Solos grossos - São aqueles cujodiâmetro da maioria dos grãos é maior que 0,075 
mm, ou seja, mais de 50% em peso dos seus grãos ficam retidos na peneira n• 200. 
Nesse grupo encontram-se os pedregulhos, as areias e os solos pedregulhosos ou 
arenosos que contenham pequenas quantidades de finos (siltes ou argilas). 
Solos finos - São aqueles cujo diâmetro da maioria dos grãos é menor que 0,075 
mm. Nesse grupo encontram-se os solos finos (argilas ou siltes), incluindo-se 
também os materiais orgânicos. Considera-se na classificação a alta ou baixa 
compressibilidade do material.
Turfas - São solos altamente orgânicos e extremamente compressíveis. 
Sistema Unificado de Classificação
SOLOS GROSSOS
Na classificação, cada grupo é representado através de duas letras. 
Os solos grossos podem ser classificados como: GW, GC, GP, SW, SC, SP e SM, 
onde a primeira letra indica se o solo é uma areia ou pedregulho e a segunda letra 
expressa suas características.
G Pedregulho (gravel)
S Areia (sand)
C Argila (clay)
W Bem graduado (well graded)
P Mal graduado (poorly graded)
M Silte (palavra sueca “mo”)
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Sistema Unificado de Classificação
� Abaixo de um percentual limite de finos (5%), os solos grossos são classificados em
função de seus coeficientes de uniformidade ou de curvatura, como bem ou mal
graduados. Assim, GW e SW, são, respectivamente, pedregulho e areia bem
graduados, e GP e SP, pedregulho e areia mal graduados.
� Admite-se que o comportamento de um solo que contenha um percentual de finos
superior ao limite (12%), é função das características de sua fração fina, sendo
classificados, em termos de seus limites de consistência, como argilosos ou siltosos. Os
solos são classificados com base em um gráfico de plasticidade como GC, SC, GM e
SM, respectivamente, pedregulho e areia argilosa e pedregulho e areia siltosa.
� Os solos com % de finos entre 5 e 12% têm classificação dupla.
Sistema Unificado de Classificação
SOLOS FINOS
Na classificação, cada grupo é representado através de duas letras. 
Os solos finos podem ser classificados como: CL, ML, OL, CH, MH e OH, onde a 
primeira letra indica se o solo é uma argila, um silte ou um solo orgânico e a 
segunda letra expressa suas características de compressibilidade.
C Argila (clay)
M Silte (palavra sueca “mo”)
O Orgânico (clay)
L Baixa compressibilidade (low)
H Alta compressibilidade (high)
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Sistema Unificado de Classificação
SOLOS FINOS
.
C Argila (clay)
M Silte (palavra sueca “mo”)
O Orgânico (clay)
L Baixa compressibilidade (low)
H Alta compressibilidade (high)
LIMITE DE LIQUIDEZ (%)
Sistema Unificado de Classificação
TURFAS
São solos altamente orgânicos, geralmente fibrilares e extremamente compressíveis, 
representados pelo símbolo Pt (peat).
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Classificação dos Solos Quanto à Origem
Solo Residual 
É o produto da intemperização das rochas que permanece no local
de sua formação. O solo residual é a camada mais externa de
um perfil de desagregação de rocha.
Na realidade não existe um limite definido entre solo e rocha, mas
sim uma transição gradual onde as camadas se apresentam em
ordem crescente de destruição da estrutura rochosa, do interior
para a superfície.
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Classificação dos Solos Quanto à Origem
Solo Residual
Classificação dos Solos Quanto à Origem
Solo Transportado
Solo transportado é aquele que sofreu a ação de agentes transportadores e se 
depositou ou acumulou em local diferente do de origem. 
a) Coluvionares: Também conhecidos como TALUS. São aqueles cujo 
transporte se dá pela ação da gravidade e que se depositam ao pé de 
elevações e encostas. 
b) Aluvionares: São transportados pela ação das águas (fluviais e pluviais), 
sendo depositados de forma seletiva em relação ao tamanho de grãos, de 
acordo com a velocidade da corrente. 
c) Eólicos: São transportados pela ação dos ventos. 
d) Glaciais: São transportados pelo gelo. 
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Classificação dos Solos Quanto à Origem
Solos Orgânicos
Ocorrem principalmente em depressões continentais e baixadas de rios e 
litorâneas, pelo acúmulo e decomposição de restos de organismos 
vegetais e animais. 
Quando ricos em matéria orgânica vegetal têm-se um solo de consistência 
fibrosa denominado TURFA.