Identificação dos solos Análise Granulométrica

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Mecânica dos Solos 1
Profa MSc Paula de Carvalho Palma Vitor
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Bibliografia desta aula
Capítulo 3: CAPUTO, H. P; CAPUTO, A.N. Mecânica dos solos e suas
aplicações: fundamentos. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. V. 1, 256 p.
Capítulo 1: PINTO, Carlos de Sousa. Curso Básico de Mecânica dos Solos
em 16 aulas. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 355p.
Identificação dos solos
 Para a identificação dos solos a partir das partículas que os
constituem são empregados dois tipos de ensaios:
 Análise granulométrica;
 Índices de Consistência.
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Identificação dos solos
 Análise granulométrica;
 O tamanho das partículas é uma das características do solo.
Cada solo é constituído por uma variedade de partículas com
diferentes tamanhos .
 Denominações específicas são empregadas para as diversas
faixas de tamanho dos grãos; os limites variam conforme o
sistema de classificação.
 Para o reconhecimento do tamanho dos grãos de um solo
realiza-se a Análise Granulométrica:
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Análise Granulométrica
 ABNT NBR 6502 (1995)
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Frações Limites (mm)
Pedregulho 2 a 60
Areia grossa 0,60 a 2
Areia média 0,20 a 0,60
Areia fina 0,06 a 0,20
Silte 0,002 a 0,06
Argila < 0,002
0,1 mm
Análise Granulométrica
 ABNT NBR 6502 (1995)
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Pedregulho
Solo formado por minerais ou partículas de rocha
Seixo ou cascalho: arredondados
Areia
• Solo não coesivo e não plástico formado por 
minerais ou partículas de rochas
Silte
• Solo que apresenta baixa ou nenhuma 
plasticidade, e que exibe baixa resistência 
quando seco o ar.
Argila
Solo de granulação fina, apresentando coesão 
e plasticidade.
Análise Granulométrica
 Outras classificações
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Análise Granulométrica

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Análise Granulométrica
 Análise granulométrica:
 Determinação das dimensões das partículas dos solos e das
proporções relativas em que elas se encontram representada
graficamente pela curva granulométrica.
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Análise Granulométrica
 Curva granulométrica
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Análise Granulométrica
 Determinação granulométrica do solo:
 O ensaio de análise granulométrica do solo está normalizado
pela ABNT/NBR 7181: 2016. A distribuição granulométrica dos
materiais, areias e pedregulhos, será obtida pelo processo de
peneiramento de uma amostra de solo, enquanto que, para
siltes e argilas se utiliza o processo de sedimentação. Para
solos, que tem partículas tanto na fração grossa quanto na
fração fina se torna necessário à análise granulométrica
conjunta.
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Análise Granulométrica
 Determinação granulométrica do solo:
 O peneiramento é realizado através de uma série de peneiras
com abertura de malha pela qual o solo será peneirado. O peso
do material que passou em relação ao peso total é a
percentagem que passa em cada peneira. O peneiramento é
limitado até a peneira de malha #0,075mm. As partículas com
diâmetros menores são determinados pelo processo de
sedimentação.
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Análise Granulométrica
Amostra 1 Amostra 2 Média Amostra 1 Amostra 2 Média Amostra 1 Amostra 2 Média Amostra 1 Amostra 2 Média
6,30 5,00 0,00 2,50 0,51 0,00 0,25 0,51 0,00 0,25 99,49 100,00 99,75
4,75 3,80 7,20 5,50 0,39 0,74 0,56 0,90 0,74 0,82 99,10 99,26 99,18
2,38 8,40 9,50 8,95 0,86 0,98 0,92 1,75 1,72 1,74 98,25 98,28 98,26
1,19 16,10 17,10 16,60 1,64 1,76 1,70 3,40 3,48 3,44 96,60 96,52 96,56
0,60 66,00 63,90 64,95 6,73 6,58 6,65 10,13 10,05 10,09 89,87 89,95 89,91
0,30 401,40 406,00 403,70 40,94 41,78 41,36 51,07 51,84 51,45 48,93 48,16 48,55
0,15 389,30 388,80 389,05 39,71 40,01 39,86 90,78 91,85 91,31 9,22 8,15 8,69
0,00 90,40 79,20 84,80 9,22 8,15 8,69 100,00 100,00 100,00 0,00 0,00 0,00
Σ 980,40 971,70 976,05 100,00 100,00 100,00
Φ peneira (mm)
massa retirada (g) % retida em cada peneira % retida acumulada % que passa em cada peneira
Análise Granulométrica
 Determinação granulométrica do solo:
 Na sedimentação o solo é colocado em uma proveta com
solução dispersante e se mede a velocidade de quedas das
partículas. É usado um densímetro para medir a variação da
densidade do fluido com o tempo.
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Análise Granulométrica
 Determinação granulométrica do solo:
 Sedimentação:
 Para cada medida do densímetro, calcula-se:
 Diâmetro máximo:
 Porcentagem do material em suspensão:
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2.Classificação Granulométrica
 Sedimentação:
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2.Classificação Granulométrica
 Sedimentação:
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Análise Granulométrica
 Sedimentação:
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Análise Granulométrica
 Com base no resultado da análise granulométrica são
identificadas as porcentagens de cada material e o nome do
solo é dado começando pelo material que tem a maior
porcentagem.
 argila siltosa;
 argila silto arenosa;
 areia argilosa com pedregulhos;
 areia siltosa;
 silte arenoso;
 silte argiloso.
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Análise Granulométrica

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Análise Granulométrica
 Define-se na curva granulométricas:
 Módulo de finura: É a soma das porcentagens acumuladas
em todas as peneiras de série normal. Quanto maior o
módulo, mais grosso é o solo.
 Diâmetro máximo: Corresponde ao número da peneira da
série normal na qual a porcentagem acumulada é inferior ou
igual a 5%, desde que essa porcentagem seja superior a 5%
na peneira imediatamente abaixo;
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Análise Granulométrica

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1
Análise Granulométrica

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Classificação Granulométrica
 Segundo a forma da curva granulométrica, pode-se distinguir os 
diferentes tipos de granulometria.
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A: contínua e bem graduado
B: descontínua
C: graduação uniforme
Análise Granulométrica
 Exercício resolvido 1: Utilizando o ensaio de análise
granulométrica das tabelas, plot a curva granulométrica e
calcule a % de argila, silte, areia fina, areia média, areia grossa
e pedregulho do solo.
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Análise Granulométrica
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Peneiramento grosso (Massa amostra seca: 1490,74 g)
nº
Φ peneira 
(mm)
massa 
retirada (g)
% retida em cada 
peneira
% retida 
acumulada
massa 
passante (g)
% que passa em cada 
peneira
1'' 25 0 0 0 1490,74 100
3/4'' 19 0 0 0,0 1490,74 100
1/2'' 12,5 4,73
0,32(4,73*100/1490,7
4)
0,32
1486,01 
(1490,74-4,73)
99,68
3/8'' 9,5 8,24 0,55
0,87 
(0,55+0,32)
1477,77 99,13
4 4,80 28,90 1,94 2,81 1448,87 97,19
10 2,00 2,73 0,18 2,99 1446,14 97,01
Peneiramento fino (Massa amostra seca # 10=79,51 g)
nº
Φ peneira 
(mm)
massa 
retirada (g)
% retida em cada 
peneira
% retida 
acumulada
massa 
passante (g)
% que passa em cada 
peneira
16 1,20 1,19 1,50 1,5 78,32 95,56
30 0,60 1,22 1,53 3,0 77,10 94,07
40 0,42 0,92 1,16 4,2 76,18 92,95
60 0,25 1,75 2,20 6,4 74,43 90,81
100 0,15 5,40 6,79 13,2 69,03 84,22
200 0,075 69,03 86,82 100,0 0,00 0,00
Fundo 0,00 0,00
Σ 79,51 100,00
Análise Granulométrica
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Sedimentação
Massa específica solo=2,785 g/cm3 Massa úmida: 80,00 g Massa seca: 79,51
Tempo 
decorrido
Temperatura 
(°C)
viscosidade, 
μ (gs/cm2)
Densidade L 
(g/cm3)
Densidade 
Ld (g/cm
3)
Altura 
queda z (cm)
Diâmetro 
(mm)
% Total < 
Diâmetro
30 s 14 0,000011946 1,032 1,00505 13,88 0,074656 51,31
1 min 14 0,000011946 1,026 1,00505 14,99 0,054860 39,88
2 min 14 0,000011946 1,023 1,00505 15,55 0,039510 34,17
4 min 14 0,000011946 1,021 1,00505 14,82 0,027274 30,36
8 min 14 0,000011946 1,019 1,00505 15,19 0,019525 26,56
15 min 14 0,000011946 1,018 1,00505 15,37 0,014343 24,65
30 min 14 0,000011946 1,017 1,00505 15,56 0,010205 22,75
60 min 14 0,000011946 1,015 1,00505 15,93 0,007301 18,94
120 min 14 0,000011946 1,012 1,00505 16,48 0,005251 13,23
270 min 14 0,000011946 1,008 1,00505 17,22 0,003578 5,62
450 min 16 0,000011342 1,0065 1,00479 17,5 0,002723 3,26
1440 min 13,5 0,000012105 1,006 1,00511 17,59 0,001576 1,69
Como foi calculada cada uma das colunas? 
Análise Granulométrica
 Exemplo:
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Sedimentação
Massa específica solo=2,785 g/cm3 Massa úmida: 80,00 g Massa seca: 79,51
Tempo 
decorrido
Temperatura 
(°C)
viscosidade, 
μ (gs/cm2)
Densidade L 
(g/cm3)
Densidade 
Ld (g/cm
3)
Altura 
queda z (cm)
Diâmetro 
(mm)
% Total < 
Diâmetro
30 s 14 0,000011946 1,032 1,00505 13,88 0,074656 51,31
1 min 14 0,000011946 1,026 1,00505 14,99 0,054860 39,88
2 min 14 0,000011946 1,023 1,00505 15,55 0,039510 34,17
4 min 14 0,000011946 1,021 1,00505 14,82 0,027274 30,36
8 min 14 0,000011946 1,019 1,00505 15,19 0,019525 26,56
15 min 14 0,000011946 1,018 1,00505 15,37 0,014343 24,65
30 min 14 0,000011946 1,017 1,00505 15,56 0,010205 22,75
60 min 14 0,000011946 1,015 1,00505 15,93 0,007301 18,94
120 min 14 0,000011946 1,012 1,00505 16,48 0,005251 13,23
270 min 14 0,000011946 1,008 1,00505 17,22 0,003578 5,62
450 min 16 0,000011342 1,0065 1,00479 17,5 0,002723 3,26
1440 min 13,5 0,000012105 1,006 1,00511 17,59 0,001576 1,69
Densidade medida pelo 
densímetro
Densidade da água na 
temperatura
Análise Granulométrica
 Exemplo:
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Variação da altura de queda das partículas
em função da leitura do densímetro
Sedimentação
Densidade L 
(g/cm3)
Altura 
queda z (cm)
Diâmetro 
(mm)
% Total < 
Diâmetro
1,032 13,88 0,074656 51,31
1,026 14,99 0,054860 39,88
1,023 15,55 0,039510 34,17
1,021 14,82 0,027274 30,36
1,019 15,19 0,019525 26,56
1,018 15,37 0,014343 24,65
1,017 15,56 0,010205 22,75
1,015 15,93 0,007301 18,94
1,012 16,48 0,005251 13,23
1,008 17,22 0,003578 5,62
1,0065 17,5 0,002723 3,26
1,006 17,59 0,001576 1,69
Análise Granulométrica
 Exemplo:
Profa Paula de Carvalho Palma Vitor– Disciplina Mecânica dos Solos 1
Sedimentação
Massa específica solo (ρs)=2,785 
g/cm3
Massa úmida: 80,00 g Massa seca: 79,51
Tempo 
decorrido
Temperatura 
(°C)
viscosidade, 
μ (gs/cm2)
Densidade L 
(g/cm3)
Densidade 
Ld (g/cm
3)
Altura 
queda z (cm)
Diâmetro 
(mm)
Qs % Total < 
Diâmetro
30 s 14 0,000011946 1,032 1,00505 13,88 0,074656 51,31
1 min 14 0,000011946 1,026 1,00505 14,99 0,054860 39,88
2 min 14 0,000011946 1,023 1,00505 15,55 0,039510 34,17
4 min 14 0,000011946 1,021 1,00505 14,82 0,027274 30,36
8 min 14 0,000011946 1,019 1,00505 15,19 0,019525 26,56
15 min 14 0,000011946 1,018 1,00505 15,37 0,014343 24,65
30 min 14 0,000011946 1,017 1,00505 15,56 0,010205 22,75
60 min 14 0,000011946 1,015 1,00505 15,93 0,007301 18,94
120 min 14 0,000011946 1,012 1,00505 16,48 0,005251 13,23
270 min 14 0,000011946 1,008 1,00505 17,22 0,003578 5,62
450 min 16 0,000011342 1,0065 1,00479 17,5 0,002723 3,26
1440 min 13,5 0,000012105 1,006 1,00511 17,59 0,001576 1,69
2.Classificação Granulométrica
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Análise Granulométrica
 Cálculo das porcentagens das frações
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Argila 2,0%
Silte 43,6-2,0=41,6%
Areia fina=87,7-43,6=44,1%
Areia média=94-87,7=6,3%
Areia grossa=97,1-94=3,1%
Pedregulho=100-97,1=2,9%
Análise Granulométrica
 Determine o diâmetro efetivo, Coeficiente de uniformidade e
o coeficiente de curvatura
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def=0,0045
Cu=d60/def=20,22 ( solo 
desuniforme)
CC=d30
2/(d60xd10)=1,53
Solo bem graduado
Análise Granulométrica
 Exercício resolvido 2: Utilizando o ensaio de análise
granulométrica das tabela abaixo. Calcule o módulo de finura e
o diâmetro máximo.
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2.Classificação Granulométrica
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CURVA GRANULOMÉTRICA - AREIA fina
Φ peneira (mm)
massa retirada (g) % retida em cada peneira % retida acumulada
% que passa em cada 
peneira
Amostra 
1
Amostra 
2
Média
Amostra 
1
Amostra 
2
Média
Amostra 
1
Amostra 
2
Médi
a
Amostra 
1
Amostra 
2
Média
6,30 5,00 0,00 2,50 0,51 0,00 0,25 0,51 0,00 0,25 99,49 100,00 99,75
4,75 3,80 7,20 5,50 0,39 0,74 0,56 0,90 0,74 0,82 99,10 99,26 99,18
2,38 8,40 9,50 8,95 0,86 0,98 0,92 1,75 1,72 1,74 98,25 98,28 98,26
1,19 16,10 17,10 16,60 1,64 1,76 1,70 3,40 3,48 3,44 96,60 96,52 96,56
0,60 66,00 63,90 64,95 6,73 6,58 6,65 10,13 10,05 10,09 89,87 89,95 89,91
0,30 401,40 406,00 403,70 40,94 41,78 41,36 51,07 51,84 51,45 48,93 48,16 48,55
0,15 389,30 388,80 389,05 39,71 40,01 39,86 90,78 91,85 91,31 9,22 8,15 8,69
0,00 90,40 79,20 84,80 9,22 8,15 8,69 100,00 100,00
100,0
0
0,00 0,00 0,00
Σ 980,40 971,70 976,05 100,00 100,00
100,0
0
2.Classificação Granulométrica
Profa Paula de Carvalho Palma Vitor– Disciplina Mecânica dos Solos 1
Módulo de finura: É a soma das porcentagens acumuladas em
todas as peneiras de série normal. Quanto maior o módulo,
mais grosso é o solo.
MF= (0,25+0,82+1,74+3,44+10,09+51,45+91,31)/100
Mf=1,59
Não utilizar valor retido no fundo!!!!
2.Classificação Granulométrica
Profa Paula de Carvalho Palma Vitor– Disciplina Mecânica dos Solos 1
Diâmetro máximo: Corresponde ao número da peneira da
série normal na qual a porcentagem acumulada é inferior ou
igual a 5%, desde que essa porcentagem seja superior a 5%
na peneira imediatamente abaixo;
Dmax=1,19 mm
Curva Granulométrica
 Importância da curva granulométrica para engenharia
civil:
Para cada tipo de utilização, os solos devem obedecer a limites especificados de
distribuição granulométrica. Dentre as várias aplicações tem-se:
 Seleção de materiais para construção: solos usados na construção de barragens
de terra ou enrocamento. Cada zona da barragem requer graduações distintas.
 Filtros para drenagem: o que se espera quando se dimensiona um filtro é que a
camada que recobre uma superfície de saída de água permita somente a saída
de água, impedindo a migração dos grãosdo solo.
 Material para camadas de pavimento: a escolha do material adequado em função
de sua granulometria é fundamental para prever seu comportamento quanto à
retração, drenabilidade e resistência.
 Drenagem de lençol freático: as características dos sistemas de drenagem a
serem empregados dependem em grande proporção dos finos dos solos a serem
drenados.
 Dosagem do concreto: alguns solos são utilizados como agregados na dosagem
do concreto. Para isto eles devem estar classificados quanto aos diferentes
tamanhos dos grãos. Estes influenciam na quantidade de água.
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Correção Granulométrica
 Na prática utilizam-se faixas granulométricas definidas pelas
correspondentes especificações adotadas, entre as quais deverá
se situar a curva granulométrica do solo a utilizar. Quando não
encontrado nenhum material que satisfaça as especificações
torna-se necessária uma correção granulométrica.
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Correção Granulométrica
 Processo algébrico:
 Exemplo: Três materiais M1, M2 e M3 tem as porcentagens de
pedregulho, areia e silte + argila indicadas na tabela abaixo.
Calcular pelo processo algébrico as porcentagens necessárias de
cada material para se obter uma mistura dentro das
especificações.
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Componentes
Granulometria (%) Especificações
M1 M2 M3 Limites Média
Pedregulho 92 30 - 60-75 67,5
Areia 8 70 - 15-20 17,5
Silte + argila - - 100 10-20 15
Total 100 100 100 - 100
Correção Granulométrica
 Processo algébrico:
Solução
X10,92 + X20,30 + 𝑋30 = 0,675
𝑋10,08 + 𝑋20,70 + 𝑋30 = 0,175
𝑋10 + 𝑋20 + 𝑋31 = 0,15
𝑋1 + 𝑋2 + 𝑋3 = 1
Resolvendo o sistema:
𝑋3 = 0,15 𝑜𝑢 15%
𝑋2 = 0,1725 𝑜𝑢 17%
𝑋1 = 0,6774 𝑜𝑢 68%
Então:
Pedregulho=0,68 × 0,92 + 0,17 × 0,30 = 0,6766 67,7%
Areia=0,68 × 0,08 + 0,17 × 0,70 = 0,1730 17,3%
Silte + argila= 0,15 × 1 = 0,15 (15%)
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Componentes
Granulometria 
(%)
Especificações
M1 M2 M3 Limites Média
Pedregulho 92 30 - 60-75 67,5
Areia 8 70 - 15-20 17,5
Silte + argila - - 100 10-20 15
Total 100 100 100 - 100
Mistura X1 X2 X3 100