Aula Índices Físicos do Solo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE TECNOLOGIA – CTEC
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
Índices Físicos
Profa. Juliane Andréia Figueiredo Marques
Referências:
Livros da área e notas de aula da 
Profa. Luciana C.L.M.Vieira
ÍNDICES FÍSICOS
• O solo é trifásico!
• Seu comportamento mecânico é função do comportamento 
individual de cada fase e das interações entre elas.
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Noções básicas
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As fases dos solos
ÍNDICES FÍSICOS
• Fase sólida:
– caracterizada pelo tamanho, distribuição e composição 
mineralógica dos grãos
– também denominada de esqueleto mineral
• Fase líquida:
– Geralmente composta de água que pode apresentar-se 
sobre diferentes formas: livre, capilar, higroscópica, 
adsorvida e molecular
• Fase gasosa:
– Ar dissolvido, bolhas oclusas (importante em problemas de 
deformação de solos), é bem mais compressível que as 
fases sólida e líquida 4
As fases dos solos
ÍNDICES FÍSICOS
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• Sob o ponto de vista volumétrico, temos:
– Esqueleto mineral ���� volume preenchido pela fase sólida
– Poros ���� volume preenchido pelas fases líquida e gasoso
• Os índices físicos exprimem as relações entre estas fases!
– Relações de peso
– Relações de volume
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As fases dos solos
ÍNDICES FÍSICOS
• Representação hipotética das fases dos solos:
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As fases dos solos: Nomenclatura
ÍNDICES FÍSICOS
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• Teor de umidade (w):
– Relação percentual entre o peso da água e o peso dos 
sólidos em uma dada amostra
• Valores comuns:
– 10 a 40% 
– Em solos argilosos, pode ser maior que 100%
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Definições
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• Índice de vazios (e):
– Relação entre volume de vazios e volume de sólidos
• Valores comuns:
– Areias: 0,4 a 1
– Argilas: 0,3 a 1,5 (para argilas moles/orgânicas, pode ocorrer e > 3)
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Definições
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• Porosidade (n):
– Relação percentual entre volume de vazios e volume total
• Faixa de variação:
– Varia de 0 a 1 (100%)
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Definições
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• Grau de Saturação (S):
– Relação percentual entre volume de água e volume de vazios
– S = 100% � solo saturado
– S < 100% � solo não saturado
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Definições
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• Peso específico real dos grãos (γγγγs):
– Relação entre peso e volume dos sólidos
• É função da composição mineralógica dos solos:
– � matéria orgânica � γγγγs; � óxidos de ferro, � γγγγs.
– Valores entre 25 e 28 kN/m3
– Valor de referência: 26,5 kN/m3 (quartzo)
– Em solos lateríticos, pode ocorrer γγγγs >28kN/m3
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Definições
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• Dado peso específico da água (γw), a informação sobre o peso 
específico real dos grãos (γs) pode ser fornecida em função da:
• Densidade relativa dos grãos (G ou Gs):
• Geralmente adota-se γw = 10 kN/m3
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Definições
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• Peso específico aparente natural (γγγγnat):
– Relação entre peso e volume totais do solo
– Valores entre 16 e 21 kN/m3
– Em solos orgânicos moles pode ocorrer γγγγnat < 15kN/m3
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Definições
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• Peso específico aparente seco (γγγγd):
– Relação entre peso de sólidos e volume total
– Peso específico do solo ao secar, sem variação de volume
– Valores entre 13 e 19 kN/m3
– Em solos orgânicos moles pode ocorrer valores entre 4 e 5 
kN/m3 14
Definições
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• Peso específico aparente saturado (γγγγsat):
– Relação entre peso e volume totais para S = 100%
– Peso específico do solo ao saturar, sem variação de volume
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Definições
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• Compacidade das areias:
– Indica a maior ou menor densidade dos solos granulares
– emax � estado mais fofo possível
• Verter o material por um funil a pequena altura
– emin � estado mais denso possível
• Compactação por vibração e/ou pisoteamento
• Valores típicos (emin/emax)
– Areia uniforme de grãos angulares: 0,7/1,1
– Areia bem graduada de grãos angulares: 0,45/0,75
– Areia uniforme de grãos arredondados: 0,45/0,75
– Areia bem graduada de grãos arredondados: 0,35/0,65 16
Definições
ÍNDICES FÍSICOS
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• Compacidade relativa ou Densidade relativa das areias (Cr ou Dr):
– A compacidade representa o estado de uma areia frente a sua 
densidade
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Definições
Dr=0 Dr=1Dr=0,66Dr=0,33
Areia fofa Areia de
comp. média Areia densa
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Relações entre os índices físicos
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Relações entre os índices físicos
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Valores de referência:
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