Apostila Mecânica dos Solos

Prévia do material em texto

MECÂNICA DOS SOLOS 
 CCE0255 
HILIS LEONARDO BARROS 
 
 
 
 
1 – INTRODUÇÃO 
2 - ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 
3 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
4 – TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
 
CURSO BÁSICO DE MECANICA DOS SOLOS 
AUTOR - CARLOS DE SOUZA PINTO 
 
1 - INTRODUÇÃO 
 São exemplos de obras que utilizam o solo como material de 
construção os aterros rodoviários, as bases para pavimentos de aeroportos 
e as barragens de terra, estas últimas podendo ser citadas como 
pertencentes a uma categoria de obra de engenharia a qual é capaz de 
concentrar, em um só local, uma enorme quantidade de recursos, exigindo 
para a sua boa construção uma gigantesca equipe de trabalho, calcada 
principalmente na interdisciplinaridade de seus componentes. 
 O estudo do comportamento do solo frente às solicitações a ele 
impostas por estas obras é portanto de fundamental importância. Pode-se 
dizer que, de todas as obras de engenharia, aquelas relacionadas ao ramo do 
conhecimento humano definido como geotecnia, são responsáveis pela 
maior parte dos prejuízos causados à humanidade, sejam eles de natureza 
econômica ou mesmo a perda de vidas humanas. 
1 - INTRODUÇÃO 
1 - INTRODUÇÃO 
 A mecânica dos solos é o estudo do comportamento de 
engenharia do solo quando este é usado ou como material de construção 
ou como material de fundação. Ela é uma disciplina relativamente jovem 
da engenharia civil, somente sistematizada e aceita como ciência em 1925, 
após trabalho publicado por Terzaghi (Terzaghi, 1925), que é conhecido, 
com todos os méritos, como o pai da mecânica dos solos. 
 O solo é um material trifásico, composto basicamente de ar, água 
e partículas sólidas. A parte fluida do solo (ar e água) pode se apresentar 
em repouso ou pode se movimentar pelos seus vazios mediante a 
existência de determinadas forças, o movimento da fase fluida do solo é 
estudado com base em conceitos desenvolvidos pela mecânica dos fluidos. 
 - Fundações 
 - Obras subterrâneas e estruturas de contenção 
 - Projeto de pavimentos 
 - Escavações, aterros e barragens 
 
1 - INTRODUÇÃO 
2 - ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 
2.1 CONCEITO DE SOLO E ROCHA 
 
 No linguajar popular a palavra solo está intimamente relacionada 
com a palavra terra, a qual poderia ser definida como material solto, 
natural da crosta terrestre onde habitamos. 
 Na engenharia, é conveniente definir como rocha aquilo que é 
impossível escavar manualmente, que necessite de explosivo para seu 
desmonte. Chamamos de solo, em engenharia, a rocha já decomposta ao 
ponto granular e passível de ser escavada apenas com o auxílio de pás e 
picaretas ou escavadeiras . 
 A crosta terrestre é composta de vários tipos de elementos que se 
interligam e formam minerais, esses minerais poderão estar agregados 
como rochas ou solo. Todo solo tem origem na desintegração e 
decomposição das rochas pela ação de agentes intempéricos ou antrópicos. 
As partículas resultantes deste processo de intemperismo irão depender 
fundamentalmente da composição da rocha matriz e do clima da região. 
 
2.1 CONCEITO DE SOLO E ROCHA 
 
 Por ser o produto da decomposição das rochas, o solo 
invariavelmente apresenta um maior índice de vazios do que a rocha mãe, 
vazios estes ocupados por ar, água ou outro fluido de natureza diversa. 
 Devido ao seu pequeno índice de vazios e as fortes ligações 
existentes entre os minerais, as rochas são coesas, enquanto que os solos 
são granulares, os grãos de solo podem ainda estar impregnados de 
matéria orgânica. 
 Desta forma, podemos dizer que para a engenharia, solo é um 
material granular composto de rocha decomposta, água, ar (ou outro 
fluido) e eventualmente matéria orgânica, que pode ser escavado sem o 
auxílio de explosivos. 
 
2.2 INTEMPERISMO 
 
 Intemperismo é o conjunto de processos físicos, químicos e 
biológicos pelos quais a rocha se decompõe para formar o solo. O processo 
de intemperismo é frequentemente dividido em três categorias: físico 
químico e biológico. Deve se ressaltar contudo, que na natureza todos 
estes processos tendem a acontecer ao mesmo tempo, de modo que um 
tipo de intemperismo auxilia o outro no processo de transformação rocha-
solo. 
 
 
2.2 INTEMPERISMO 
 
2.2 INTEMPERISMO 
 
2.2.1 IMTEMPERISMO FÍSICO 
 
 
 Intemperismo físico é o processo de decomposição da rocha sem a 
alteração química dos seus componentes. Os principais agentes do 
intemperismo físico são: 
 - Variações de Temperatura: uma rocha é geralmente formada de diferentes 
tipos de minerais, cada qual possuindo uma constante de dilatação térmica 
diferente, o que faz a rocha deformar de maneira desigual em seu interior, 
provocando o aparecimento de tensões internas que tendem a fraturá-la. 
- Repuxo coloidal: o repuxo coloidal é caracterizado pela retração da argila 
devido à sua diminuição de umidade, o que em contato com a rocha pode 
gerar tensões capazes de fraturá-la. 
 - Alívio de pressões - Alívio de pressões irá ocorrer em um maciço rochoso 
sempre que da retirada de material sobre ou ao lado do maciço, provocando 
a sua expansão, o que por sua vez, irá contribuir no fraturamento, estricções 
e formação de juntas na rocha. 
2.2 INTEMPERISMO 
 
2.2.2 IMTEMPERISMO QUÍMICO 
 
 É o processo de decomposição da rocha com a alteração química 
dos seus componentes. Pode-se dizer, contudo, que praticamente todo 
processo de intemperismo químico depende da presença da água. Entre os 
processos de intemperismo químico destacam-se os seguintes: 
 - Hidrólise - é o mecanismo que leva a destruição dos silicatos, que são os 
compostos químicos mais importantes da litosfera. Em resumo, os minerais 
na presença dos íons H+ liberados pela água são atacados, reagindo com os 
mesmos. 
 O H+ penetra nas estruturas cristalinas dos minerais desalojando os 
seus íons originais (Ca++, K+, Na+, etc.) causando um desequilíbrio na 
estrutura cristalina do mineral e levando-o a destruição. 
 
2.2.2 IMTEMPERISMO QUÍMICO 
 
 - Hidratação - é a entrada de moléculas de água na estrutura dos minerais. 
Alguns minerais quando hidratados (feldspatos, por exemplo) sofrem 
expansão, levando ao fraturamento da rocha. 
 - Carbonatação - O ácido carbônico é o responsável por este tipo de 
intemperismo. O intemperismo por carbonatação é mais acentuado em 
rochas calcárias por causa da diferença de solubilidade entre o CaCo3 e o 
bicarbonato de cálcio formado durante a reação. 
 
2.2 INTEMPERISMO 
 
 
 
2.2.2 IMTEMPERISMO BIOLÓGICO 
 
 
 A decomposição da rocha se dá graças a esforços mecânicos 
produzidos por vegetais através das raízes, por animais através de 
escavações dos roedores, da atividade de minhocas ou pela ação do próprio 
homem, ou por uma combinação destes fatores. 
 Solos gerados em regiões onde há a predominância do 
intemperismo químico tendem a ser mais profundos e mais finos do que 
aqueles solos formados em locais onde há a predominância do 
intemperismo físico. Os solos originados a partir de uma predominância do 
intemperismo físico apresentarão uma composição química semelhante à da 
rocha mãe, ao contrário daqueles solos formados em locais onde há 
predominância do intemperismo químico. 
2.3 - CICLO ROCHA - SOLOS 
 
2.3 - CICLO ROCHA - SOLOS 
2.3 - CICLO ROCHA - SOLOS 
2.3 - CICLO ROCHA - SOLOS 
 
 O processo indicado pela linha 6-1 é denominado de extrusão 
vulcânica e é responsável pela formação da rocha ígnea, basalto. A 
depender do tempo de resfriamento, o basalto pode mesmo vir a 
apresentar uma estrutura vítrea. 
 Quando o magma não chega à superfície terrestre, mas ascende a 
pontos mais próximos à superfície, com menor temperatura e pressão, 
ocorre um resfriamentomais lento (linha 6-7), o que permite a formação 
de estruturas cristalinas mais estáveis, e, portanto, de rochas mais 
resistentes, denominadas de intrusivas ou plutônicas (diabásio, gabro e 
granito). 
 A contínua deposição de solos faz aumentar a pressão e a 
temperatura nas camadas mais profundas, que terminam por ligarem seus 
grãos e formar as rochas sedimentares (linha 3-4), este processo chama-se 
litificação ou diagênese. 
2.3 - CICLO ROCHA - SOLOS 
 
 As rochas sedimentares podem, da mesma maneira que as 
rochas ígneas, aflorarem à superfície e reiniciar o processo de formação 
de solo ( linha 4-1), ou de forma inversa, as deposições podem continuar e 
consequentemente prosseguir o aumento de pressão e temperatura, o 
que irá levar a rocha sedimentar a mudar suas características texturais e 
mineralógicas, a achatar os seus cristais de forma orientada 
transversalmente à pressão e a aumentar a ligação entre os cristais ( linha 
4-5). O material que surge daí tem características tão diversas da rocha 
original, que muda a sua designação e passa a se chamar rocha 
metamórfica. 
 Naturalmente, a rocha metamórfica está sujeita a ser exposta 
(linha 5-1), decomposta e formar solo. Se persistir o aumento de pressão 
e temperatura graças à deposição de novas camadas de solo, a rocha 
fundirá e voltará à forma de magma (linha 5-6). 
3 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 
 Há diferentes maneiras de se classificar os solos, como pela 
origem, pela sua evolução, pela presença ou não de matéria orgânica, pela 
estrutura, pelo preenchimento dos vazios, etc. Classificaremos conforme o 
seu processo geológico de formação. 
 Na classificação genética, os solos são divididos em dois grandes 
grupos, sedimentares e residuais, a depender da existência ou não de um 
agente de transporte na sua formação, respectivamente. 
 Os principais agentes de transporte atuando na formação dos 
solos sedimentares são a água, o vento e a gravidade. Estes agentes de 
transporte influenciam fortemente nas propriedades dos solos 
sedimentares, a depender do seu grau de seletividade. 
3.1 SOLOS RESIDUAIS 
 
 São solos que permanecem no local de decomposição da rocha, 
para que eles ocorram é necessário que a velocidade de decomposição da 
rocha seja maior do que a velocidade de remoção do solo por agentes 
externos. As condições existentes nas regiões tropicais são favoráveis a 
degragações mais rápidas da rocha, razão pela qual há uma predominância 
de solos residuais nestas regiões (centro sul do Brasil). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I 
 
 
 
Figura 1 – Perfil solo residual Figura 2 – saprólito (saibro) 
3.1 SOLOS RESIDUAIS 
 
 Em se tratando de solos residuais, é de grande interesse a 
identificação da rocha sã, pois ela condiciona, entre outras coisas, a 
própria composição química do solo. 
 O solo residual jovem apresenta boa quantidade de material que 
pode ser classificado como pedregulho (# > 4,8 mm). Geralmente são 
bastante irregulares quanto a resistência mecânica, coloração, 
permeabilidade e compressibilidade, já que o processo de transformação 
não se dá em igual intensidade em todos os pontos, comumente existindo 
blocos da rocha no seu interior. 
 De uma forma geral, há um aumento da resistência ao 
cisalhamento, da textura (granulometria) e da heterogeneidade do solo 
com a profundidade, razão esta pela qual a realização de ensaios de 
laboratório em amostras de solo residual jovem ou do horizonte saprolítico 
é bastante trabalhosa. 
3.1 SOLOS RESIDUAIS 
3.1 SOLOS SEDIMENTARES 
 
 Os solos sedimentares ou transportados são aqueles que foram 
levados ao seu local atual por algum agente de transporte e lá depositados. As 
características dos solos sedimentares são função do agente de transporte. 
 Cada agente de transporte seleciona os grãos que transporta com 
maior ou menor facilidade, além disto, durante o transporte, as partículas de 
solo se desgastam e/ou quebram. Resulta daí um tipo diferente de solo para 
cada tipo de transporte. Esta influência é tão marcante que a denominação dos 
solos sedimentares é feita em função do agente de transporte predominante. 
Pode-se listar os agentes de transporte, por ordem decrescente de seletividade, 
da seguinte forma: 
 
Ventos (Solos Eólicos) 
Águas (Solos Aluvionares) 
 Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos) 
 Água dos Rios (Solos Fluviais) 
 Água de Chuvas (Solos Pluviais) 
Geleiras (Solos Glaciais) 
Gravidade (Solos Coluvionares) 
 
3.2 SOLOS SEDIMENTARES 
 
 O transporte pelo vento dá origem aos depósitos eólicos de solo. Em 
virtude do atrito constante entre as partículas, os grãos de solo transportados 
pelo vento geralmente possuem forma arredondada. Pode-se dizer portanto 
que a ação do transporte do vento se restringe ao caso das areias finas ou silte. 
Por conta destas características, os solos eólicos possuem grãos de 
aproximadamente mesmo diâmetro, apresentando uma curva granulométrica 
denominada de uniforme (dunas). 
 Solos resultantes do transporte pela água apresenta textura 
dependente da velocidade da água no momento da deposição, sendo 
frequente a ocorrência de camadas de granulometrias distintas, devidas às 
diversas épocas de deposição. 
 De um modo geral, pode-se dizer que os solos aluvionares 
apresentam um grau de uniformidade de tamanho de grãos intermediário 
entre os solos eólicos (mais uniformes) e coluvionares (menos uniformes). 
 Os solos coluvionares são dentre os solos transportados os mais 
heterogêneos granulometricamente, pois a gravidade transporta 
indiscriminadamente desde grandes blocos de rocha até as partículas mais finas 
de argila. 
3.2 SOLOS SEDIMENTARES (TRANSPORTADOS) 
 
 
3.3 SOLOS ORGÂNICOS 
 Formados pela impregnação do solo por sedimentos orgânicos 
preexistentes, em geral misturados a restos de vegetais e animais. Podem ser 
identificados pela cor escura e por possuir forte cheiro característico. Têm 
granulometria fina, pois os solos grossos tem uma permeabilidade que permite 
a "lavagem" dos grãos, eximindo-os da matéria impregnada. 
 As turfas são solos que incorporam florestas soterradas em estado 
avançado de decomposição. Têm estrutura fibrilar composta de restos de fibras 
vegetais e não se aplicam aí as teorias da Mecânica dos Solos, sendo necessários 
estudos especiais. Têm ocorrência registrada na Bahia, Sergipe, Rio Grande do 
Sul e outros estados do Brasil. 
 
Solo Orgânico (Organossolo) na 
região de Barbacena – MG. 
3.4 SOLOS DE EVOLUÇÃO PEDOGÊNICA 
 Alguns solos sofrem uma série de transformações físico-químicas 
que os levam a ser classificados como solos de evolução pedogênica. Os solos 
lateríticos são um tipo de solo de evolução pedogênica. O processo de 
laterização é típico de regiões onde há uma nítida separação entre períodos 
chuvosos e secos e é caracterizado pela lavagem da sílica coloidal dos 
horizontes superiores do solo, com posterior deposição desta em horizontes 
mais profundos, resultando em solos superficiais com altas concentrações de 
óxidos de ferro e alumínio. 
 Compreendem a lixiviação do horizonte superficial e concentração 
de partículas coloidais no horizonte profundo e Impregnação com húmus do 
horizonte superficial. Na engenharia, esta camada recebe o nome de "solo 
superficial" e têm pouco interesse técnico. (VARGAS, 1978). 
4 QUIMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS 
4.1 ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 Sendo a gravidade o fator principal agindo na formação da estrutura 
dos solos grossos, a estrutura destes solos difere, de solo para solo, somente 
no que se refere ao seu grau de compacidade. No caso dos solos finos, devido 
a presença das forças de superfície, arranjos estruturais bem mais elaborados 
sãopossíveis. 
 Quando duas partículas de argila estão muito próximas, entre elas 
ocorrem forças de atração e de repulsão. As forças de repulsão são devidas às 
cargas líquidas negativas que elas possuem. As forças de atração decorrem de 
forças de Van der Waals e de ligações secundárias que atraem materiais 
adjacentes. A combinação das forças de atração e de repulsão entre as 
partículas resulta a estrutura dos solos. 
 Lambe (1969) identificou dois tipos básicos de estrutura do solo, 
denominando-os de estrutura floculada, quando os contatos se fazem entre 
faces e arestas das partículas sólidas ainda que através da água adsorvida, e 
de estrutura dispersa quando as partículas se posicionam paralelamente, 
face a face. 
4.1 ESTRUTURA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 3 - Alguns arranjos estruturais presentes em solos grossos e finos 
4.2 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA 
 
 Os minerais são partículas sólidas inorgânicas que constituem as 
rochas e os solos, e que possuem forma geométrica, composição química e 
estrutura própria e definidas. Eles podem ser divididos em dois grandes grupos, 
a saber: 
- Primários - Aqueles encontrados nos solos e que sobrevivem a transformação 
da rocha (advêm portanto do intemperismo físico). 
- Secundários - Os que foram formados durante a transformação da rocha em 
solo (ação do intemperismo químico). 
 
SOLOS GROSSOS – areias e pedregulhos -Formados, na sua maior parte, por 
silicatos (90%) e apresentam também na sua composição óxidos, carbonatos e 
sulfatos. 
 
Grupos Minerais Silicatos - feldspato, quartzo, mica, serpentina. 
 Óxidos - hematita, magnetita, limonita. 
 Carbonatos - calcita, dolomita. 
 Sulfatos - gesso, anidrita. 
 
 
4.2 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA 
 
SOLOS FINOS – argilas - Possuem uma estrutura mais complexa e alguns fatores, 
como forças de superfície, concentração de íons, ambiente de sedimentação, 
podem intervir no seu comportamento. As argilas possuem uma complexa 
constituição química e mineralógica, sendo formadas por sílica no estado 
coloidal (SiO2) e sesquióxidos metálicos (R2O3), onde R = Al; Fe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 4 - Arranjos estruturais típicos dos três principais grupos de argilominerais. 
 
 
 
4.2 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA 
 
 As duas unidades estruturais básicas dos argilo-minerais são os 
tetraedros de silício e os octaédros de alumínio. Os tetraedros de silício são 
formados por quatro átomos de oxigênio eqüidistantes de um átomo de 
silício enquanto que os octaédros de alumínio são formados por um átomo 
de alumínio no centro, envolvido por seis átomos de oxigênio ou grupos de 
hidroxilas, OH-. A depender do modo como estas unidades estruturais estão 
unidas entre si, podemos dividir os argilominerais em três grandes grupos. 
4.2 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA 
 
a) CAULINITA: A caulinita é formada por uma lâmina silícica e outra de 
alumínio, que se superpõem indefinidamente. A união entre todas as 
camadas é suficientemente firme (pontes de hidrogênio) para não permitir a 
penetração de moléculas de água entre elas. Assim, as argilas cauliníticas são 
as mais estáveis em presença d'água, apresentando baixa atividade e baixo 
potencial de expansão. 
b) MONTMORILONITA: É formada por uma unidade de alumínio entre duas 
silícicas, superpondo-se indefinidamente. Neste caso a união entre as 
camadas de silício é fraca (forças de Van der Walls), permitindo a penetração 
de moléculas de água na estrutura com relativa facilidade. Apresentam em 
geral grande resistência quando secos, perdendo quase que totalmente a 
sua capacidade de suporte por saturação. 
c) ILITA: Possui um arranjo estrutural semelhante ao da montmorilonita 
porem os íons não permutáveis fazem com que a união entre as camadas 
seja mais estável e não muito afetada pela água. 
 
4.2 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA 
 
4.2 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA 
 
5 – TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS 
5.1 TAMANHO E FORMA DAS PARTICULAS 
 
 Entende-se por textura o tamanho relativo e a distribuição das 
partículas sólidas que formam os solos. Pela sua textura os solos podem ser 
classificados em dois grandes grupos: solos grossos (areia, pedregulho, 
matacão) e solos finos (silte e argila). Esta divisão é fundamental no 
entendimento do comportamento dos solos, pois a depender do tamanho 
predominante das suas partículas, as forças de campo influenciando em seu 
comportamento serão gravitacionais (solos grossos) ou elétricas (solos 
finos). De uma forma geral, pode-se dizer que quanto maior for a relação 
área/volume ou área/massa das partículas sólidas, maior será a 
predominância das forças elétricas ou de superfície. 
5.1 TAMANHO E FORMA DAS PARTICULAS 
 
PEDREGULHO - São classificados como pedregulho as partículas de solo 
com dimensões maiores que 2,0mm (DNER, MIT) ou 2,0mm (ABNT). 
AREIAS - Classificamos como areia as partículas com dimensões entre 
2,0mm e 0,074mm (DNER), 2,0mm e 0,05mm (MIT) ou ainda 2,0mm e 
0,06mm (ABNT). 
SILTES - Estes possuem granulação fina, pouca ou nenhuma plasticidade e 
baixa resistência quando seco. 
ARGILAS - Diâmetro inferior a 0,002mm e se caracteriza pela sua 
plasticidade marcante (capacidade de se deformar sem apresentar 
variações volumétricas) e elevada resistência quando seca. É a fração mais 
ativa dos solos. 
 
 
 
 
FIGURA 1 - Escala granulométrica da ABNT NBR 6502 de 1995 
 
 
 
 
 
 
5.2 IDENTIFICAÇÃO TATIL E VISUAL 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 de 
ensaios de laboratório mais elaborados e pode ser obtida a partir de alguns 
testes feitos rapidamente em uma amostra de solo. 
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. 
5.2 IDENTIFICAÇÃO TATIL E VISUAL DOS SOLOS 
 
Dilatância: O teste de dilatância permite obter uma informação sobre a 
velocidade de movimentação da água dentro do solo. Para a realização do 
teste deve-se preparar uma amostra de solo com cerca de 15mm de 
diâmetro e com teor de umidade que lhe garanta uma consistência mole. 
 O solo deve ser colocado sobre a palma de uma das mãos e 
distribuído uniformemente sobre ela, de modo que não apareça uma 
lâmina d'água. O teste se inicia com um movimento horizontal da mão, 
batendo vigorosamente a sua lateral contra a lateral da outra mão, diversas 
vezes. Deve-se observar o aparecimento de uma lâmina d'água na 
superfície do solo e o tempo para a ocorrência. Em seguida, a palma da 
mão deve ser curvada, de forma a exercer uma leve compressão na 
amostra, observando-se o que poderá ocorrer à lâmina d' água, se existir, à 
superfície da amostra. O aparecimento da lâmina d água durante a fase devibração, bem como o seu desaparecimento durante a compressão e o 
tempo necessário para que isto aconteça deve ser comparado aos dados da 
tabela, para a classificação do solo. 
 
 
5.2 IDENTIFICAÇÃO TATIL E VISUAL DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
 TABELA 1 – Teste de dilatância 
 
5.3 ANALISE GRANULOMÉTRICA 
 
 A análise da distribuição das dimensões dos grãos, denominada 
análise granulométrica, objetiva determinar os tamanhos dos diâmetros 
equivalentes das partículas sólidas em conjunto com a proporção de cada 
fração constituinte do solo em relação ao peso de solo seco. A 
representação gráfica das medidas realizadas é denominada de curva 
granulométrica. Pelo fato de o solo geralmente apresentar partículas com 
diâmetros equivalentes variando em uma ampla faixa, a curva 
granulométrica é normalmente apresentada em um gráfico semi-log, com o 
diâmetro equivalente das partículas em uma escala logarítmica e a 
percentagem de partículas com diâmetro inferior à abertura da peneira 
considerada (porcentagem que passa) em escala linear. 
5.3.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
 O ensaio de granulometria conjunta para o levantamento da curva 
granulométrica do solo é realizado com base em dois procedimentos 
distintos: 
a) peneiramento - realizado para partículas com diâmetros equivalentes 
superiores a 0,074mm (peneira 200) 
 b) Sedimentação - procedimento válido para partículas com diâmetros 
equivalentes inferiores a 0,2mm. 
 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. 
5.3.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
Peneiramento: utilizado para a fração grossa do solo (grãos com até 
0,074mm de diâmetro equivalente), realiza-se pela passagem do solo 
por peneiras padronizadas e pesagem das quantidades retidas em 
cada uma delas. Retira-se 50 a 100g da quantidade que passa na 
peneira de #200 e prepara-se o material para a sedimentação. 
 
Sedimentação: os solos muito finos, com granulometria inferior a 
0,074mm, são tratados de forma diferenciada, através do ensaio de 
sedimentação desenvolvido por Arthur Casagrande. Este ensaio se 
baseia na Lei de Stokes, segundo a qual a velocidade de queda, de 
uma partícula esférica, em um meio viscoso infinito, é proporcional 
ao quadrado do diâmetro da partícula. Sendo assim, as menores 
partículas se sedimentam mais lentamente que as partículas maiores. 
5.3.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
 O ensaio de sedimentação é realizado medindo-se a 
densidade de uma suspensão de solo em água, no decorrer do 
tempo. A partir da medida da densidade da solução no tempo, 
calcula-se a percentagem de partículas que ainda não sedimentaram 
e a velocidade de queda destas partículas (a profundidade de 
medida da densidade é calculada em função da curva de calibração 
do densímetro). Com o uso da lei de Stokes, pode-se inferir o 
diâmetro máximo das partículas ainda em suspensão, de modo que 
com estes dados, a curva granulométrica é completada. 
5.3.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
 Algumas ocorrências tendem a afastar as condições ideais 
para as quais a lei de Stokes foi formulada. 
- As partículas de solo não são esféricas (muito menos as partículas 
dos argilo-minerais que têm forma placóide). 
 - A coluna líquida possui tamanho definido. 
 - O movimento de uma partícula interfere no movimento de outra. 
 - As paredes do recipiente influenciam no movimento de queda das 
partículas. 
 - O peso específico das partículas do solo é um valor médio. 
 - O processo de leitura (inserção e retirada do densímetro) influencia 
no processo de queda das partículas. 
5.3.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 2 –Conjunto de peneiras das series normal e intermediárias 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3.2 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DOS RESULTADOS DO ENSAIO DE 
GRANULOMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 3 - Representação de diferentes curvas granulométricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3.3 ANALISE DOS RESULTADOS 
 
 A curva granulométrica a corresponde a um solo com presença de 
partículas em uma ampla faixa de variação. Assim, o solo representado por 
esta curva granulométrica poderia ser um solo de origem coluvionar (tálus) 
(ambos de baixa seletividade) ou mesmo um solo residual jovem. 
 A curva granulométrica b, uma faixa de diâmetros das partículas 
sólidas está ausente. Esta curva poderia ser gerada, por exemplo, por 
variações bruscas na capacidade de transporte de um rio em decorrência de 
chuvas. 
 A curva granulométrica c foi evidentemente depositado por um 
agente de transporte seletivo, tal como a água ou o vento, pois possui quase 
que tosas as partículas do mesmo diâmetro. 
 De acordo com a curva granulométrica obtida, o solo pode ser 
classificado como bem graduado, caso ele possua uma distribuição contínua 
de diâmetros equivalentes em uma ampla faixa de tamanho de partículas 
(curva granulométrica a) ou mal graduado, caso ele possua uma curva 
granulométrica uniforme (curva granulométrica c). 
5.3.3 ANALISE DOS RESULTADOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
D10 - Diâmetro efetivo - Diâmetro equivalente da partícula para o qual temos 10% das partículas 
passando (10% das partículas são mais finas que o diâmetro efetivo). 
D30 e D60 - O mesmo que o diâmetro efetivo, para as percentagens de 30 e 60%, 
respectivamente. 
 
5.3.3 ANALISE DOS RESULTADOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
C 
FIGURA 4 – Curva granulométrica para analise resultados. 
 
5.3.3 ANALISE DOS RESULTADOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 4 – Resultados da Curva granulométrica. 
 
 
5.3.3 ANALISE DOS RESULTADOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 4 – Modulo de finura e Diâmetro máximo. 
 
Diâmetro máximo - % retida acumulada menor ou igual a 5%. 
Módulo de finura - somatório das % retidas acumuladas das peneiras da série normal divido por 100. 
 
5.3.3 ANALISE DOS RESULTADOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA 1 - Resultados de ensaios de granulometria para três solos distintos. 
 
 
 Quando da ocorrência de mais de 10% de areia, silte ou argila 
adjetiva-se o solo com as frações obtidas, vindo em primeiro lugar as frações 
com maiores percentagens. 
 Em caso de empate, adota-se a seguinte hierarquia: 1°) Argila; 2°) 
Areia e 3°) Silte No caso de percentagens menores do que 10% adjetiva-se o 
solo do seguinte modo, independente da fração granulométrica considerada: 
1 a 5% ® com vestígios , 5 a 10% ® com pouco. 
 Para o caso de pedregulho com frações superiores a 10% adjetiva-se 
o solo do seguinte modo: 10 a 29% com pedregulho, > 30% com muito 
pedregulho 
5.3.3 ANALISE DOS RESULTADOS - GRANULOMETRIA 
 
Solo 1: Argila Silto-Arenosa com pouco Pedregulho 
Solo 2: Areia Silto-Argilosa com Pedregulho 
Solo 3: Pedregulho Arenoso com vestígios de Silte e Pedra 
 
 
5.4 CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
 Um solo argiloso pode se apresentar em um estado líquido, plástico, 
semi-sólido ou sólido, a depender de sua umidade. A este estado físico do solo 
dá-se o nome de consistência. 
 Os limites inferiores e superiores de valor de umidade para cada 
estado do solo são denominados de limites de consistência.No estado plástico, o solo apresenta uma propriedade denominada 
de plasticidade, caracterizada pela capacidade do solo se deformar sem 
apresentar ruptura ou trincas e sem variação de volume. 
5.4.1 ESTADO DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
Estado Sólido - Dizemos que um solo está em um estado de consistência 
sólido quando o seu volume "não varia" por variações em sua umidade. 
Estado Semi - Sólido - O solo apresenta fraturas e se rompe ao ser 
trabalhado. O limite de contração, wS, separa os estados de consistência 
sólido e semi-sólido. 
Estado Plástico - Dizemos que um solo está em um estado plástico 
quando podemos moldá-lo sem que o mesmo apresente fissuras ou 
variações volumétricas. O limite de plasticidade, wP, separa os estados 
de consistência semi-sólido e plástico. 
Estado Fluido - Denso (Líquido) - Quando o solo possui propriedades e 
aparência de uma suspensão, não apresentando resistência ao 
cisalhamento. O limite de liquidez, wL, separa os estados plástico e 
fluido. 
 
5.4.2 LIMITE DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
 A delimitação entre os diversos estados de consistência é feita 
de forma empírica. Esta delimitação foi inicialmente realizada por 
Atterberg, culminando com a padronização dos ensaios para a 
determinação dos limites de consistência por Arthur Casagrande. 
 
. Limite de Liquidez (WL) 
. Limite de Plasticidade (Wp) 
. Limite de Contração (Ws) 
5.4.2 LIMITE DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
Determinação do Limite de Liquidez (WL) 
 
 1) coloca-se na concha do aparelho de Casagrande uma pasta de solo 
passando #40 e com umidade próxima de seu limite de plasticidade. 2) faz-se 
um sulco na pasta com um cinzel padronizado. 3) Aplicam-se golpes à massa 
de solo posta na concha do aparelho de Casagrande, girando-se uma 
manivela, a uma velocidade padrão de 2 golpes por segundo. Esta manivela é 
solidária a um eixo, o qual por possuir um excêntrico, faz com que a concha 
do aparelho de casagrande caia de uma altura padrão de aproximadamente 
1cm. 4) Conta-se o número de golpes necessário para que a ranhura de solo 
se feche em uma extensão em torno de 1cm. 5) Repete-se este processo ao 
menos 5 vezes, geralmente empregando-se valores de umidade crescentes. 
6) lançam-se os pontos experimentais obtidos, em termos de umidade versus 
log N° de golpes. 6) ajusta-se uma reta passando por esses pontos. O limite 
de liquidez corresponde à umidade para a qual foram necessários 25 golpes 
para fechar a ranhura de solo. ( NBR 6459). 
5.4.2 LIMITE DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
Determinação do Limite de Liquidez (WL) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 01 - Aparelho utilizado na determinação do limite de liquidez. 
 
5.4.2 LIMITE DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
Determinação do Limite de Liquidez (WL) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 02 - Determinação do limite de liquidez 
 
 
5.4.2 LIMITE DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
Determinação do limite de plasticidade (Wp) 
 
1) prepara-se uma pasta com o solo que passa na #40, fazendo-a rolar com a 
palma da mão sobre uma placa de vidro esmerilhado, formando um 
pequeno cilindro. 2) quando o cilindro de solo atingir o diâmetro de 3mm e 
apresentar fissuras, mede-se a umidade do solo. 3) esta operação é repetida 
pelo menos 5 vezes, definido assim como limite de plasticidade o valor 
médio dos teores de umidade determinados. (NBR 9180). 
5.4.2 LIMITE DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
Determinação do limite de plasticidade (Wp) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 03 - Determinação do limite de plasticidade. 
 
 
5.4.2 LIMITE DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
Determinação do limite de contração (Wc) 
 
1) molda-se uma amostra de solo passando na #40, na forma de pastilha, 
em uma cápsula metálica com teor de umidade entre 10 e 25 golpes no 
aparelho de Casagrande. 2) seca-se a amostra à sombra e depois em estufa, 
pesando-a em seguida. 3) utiliza-se um recipiente adequado (cápsula de 
vidro) para medir o volume do solo seco, através do deslocamento de 
mercúrio provocado pelo solo quando de sua imersão no recipiente. O 
limite de contração é determinado pela equação. (NBR 7183). 
5.4.3 INDICES DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
Determinação do Indice de plasticidade (IP) 
 O índice de plasticidade (IP) corresponde a faixa de valores de 
umidade do solo na qual ele se comporta de maneira plástica. É a diferença 
numérica entre o valor do limite de liquidez e o limite de plasticidade. 
 
IP = 0 NÃO PLÁSTICO 
1 < IP < 7 POUCO PLÁSTICO 
7 < IP < 15 PLASTICIDADE MÉDIA 
IP > 15 MUITO PLÁSTICO 
 
5.4.3 INDICES DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
Determinação do Índice de consistência (Ic) 
 
 É uma forma de medirmos a consistência do solo no estado em que 
se encontra em campo. 
 É um meio de se situar a umidade do solo entre os limites de 
liquidez e plasticidade, com o objetivo de utilização prática. Obtenção do 
estado de consistência do solo em campo utilizando-se o IC: 
 
 
 
 
IC < 0 FLUÍDO - DENSO 
0 < IC < 1 ESTADO PLÁSTICO 
IC > 1 ESTADO SEMI - SÓLIDO OU SÓLIDO 
 
5.4.3 INDICES DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
AMOLGAMENTO 
 É a destruição da estrutura original do solo, provocando 
geralmente a perda de sua resistência (no caso de solos apresentando 
sensibilidade). 
 
SENSIBILIDADE 
 É a perda de resistência do solo devido a destruição de sua 
estrutura original. A sensibilidade de um solo é avaliada por intermédio do 
índice de sensibilidade (St), o qual é definido pela razão entre a resistência à 
compressão simples de uma amostra indeformada e a resistência à 
compressão simples de uma amostra amolgada remoldada no mesmo teor de 
umidade da amostra indeformada. Quanto maior for o St, tem-se uma menor 
coesão, uma maior compressibilidade e uma menor permeabilidade do solo. 
St < 1 NÃO SENSÍVEIS 
1 < St < 2 BAIXA SENSIBILIDADE 
2 < St < 4 MÉDIA SENSIBILIDADE 
4 < St < 8 SENSÍVEIS 
St > 8 EXTRA - SENSÍVEIS 
5.4.3 INDICES DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
TIXOTROPIA 
 É o fenômeno da recuperação da resistência coesiva do solo, 
perdida pelo efeito do amolgamento, quando este é colocado em repouso. 
Quando se interfere na estrutura original de uma argila, ocorre um 
desequilíbrio das forças inter-partículas. Deixando-se este solo em repouso, 
aos poucos vai-se recompondo parte daquelas ligações anteriormente 
presentes entre as suas partículas. 
 
ATIVIDADE 
 Conforme relatado anteriormente, a superfície das partículas dos 
argilo-minerais possui uma carga elétrica negativa, cuja intensidade depende 
principalmente das características do argilo-mineral considerado. As 
atividades físicas e químicas decorrentes desta carga superficial constituem a 
chamada "atividade da superfície do argilo-mineral". Dos três grupos de 
argilo-minerais apresentados aqui, a montmorilonita é a mais ativa, 
enquanto que a caulinita é a menos ativa. 
5.4.3 INDICES DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS 
 
ATIVIDADE 
 Segundo Skempton (1953) a atividade dos argilo-minerais pode ser 
avaliada pela equação: 
 
 
 
 Onde o termo %<0.002mm representa a percentagem de 
partículas com diâmetro inferior a 2µ presentes no solo. Ainda segundo 
Skempton, os solos podem ser classificados de acordo com a sua atividade 
do seguinte modo: 
 
_Solos inativos: A < 0,75 
_Solos medianamente ativos: 0,75 < A < 1,25 
_Solos ativos: A> 1,25. 
6 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 
Classificação genética dos solos (classificação do solo segundo a sua origem) 
- Classifica os solos em residuais e sedimentares, podendo apresentar 
subdivisões (ex. solo residual jovem, solo sedimentar eólico, etc.) 
Classificaçãopela NBR 6502 - Conforme apresentado anteriormente, esta 
classificação designa os solos de acordo com as suas frações granulométricas 
preponderantes, utilizando a curva granulométrica. 
Classificação pela estrutura - Essa classificação consta de dois tipos 
fundamentais de estruturas (agregada e isolada), que por sua vez, são 
subdivididas em vários outros subtipos (floculada, dispersa, orientada, 
aleatória), conforme foi visto no capítulo referente a estrutura dos solos. A 
estrutura do solo está interligada com propriedades como coesão, peso 
específico, sensibilidade, expansividade, resistência, anisotropia, 
permeabilidade, compressibilidade e outras mais. 
6.1 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS (USCS) 
 
 Este sistema de classificação foi originalmente desenvolvido pelo 
professor A. Casagrande (Casagrande, 1948) para uso na construção de 
aterros em aeroportos durante a Segunda Guerra Mundial, sendo modificada 
posteriormente para uso em barragens, fundações e outras construções. 
A ideia básica do Sistema Unificado de Classificação dos solos é que os solos 
grossos podem ser classificados de acordo com a sua curva granulométrica, 
ao passo que o comportamento de engenharia dos solos finos está 
intimamente relacionado com a sua plasticidade. 
 A classificação é realizada na fração de solo que passa na peneira 
75mm, devendo-se anotar a quantidade de material eventualmente retida 
nesta peneira. São denominados solos grossos aqueles que possuem mais do 
que 50% de material retido na peneira 200 e solos finos aqueles que 
possuem mais do 50% de material passando na peneira 200. 
 Cada grupo é classificado por um símbolo, derivado dos nomes em 
inglês correspondentes: Pedregulho (G), "gravel"; Argila (C), "Clay"; Areia (S), 
"Sand"; Solos orgânicos (O), de "Organic soils" e Turfa (Pt), "peat". A única 
exceção para esta regra advém do grupo do silte, cuja letra representante, M, 
advém do Sueco "mjäla". 
6.1.2 SOLOS GROSSOS 
 
 Os solos grossos são classificados como pedregulho ou areia. São 
classificados como pedregulhos aqueles solos possuindo mais do que 50% de 
sua fração grossa retida na peneira 4 (4,75mm) e como areias aqueles solos 
possuindo mais do que 50% de sua fração grossa passando na peneira 4. Cada 
grupo por sua vez é dividido em quatro subgrupos a depender de sua curva 
granulométrica ou da natureza da fração fina eventualmente existente. 
 
1) Material praticamente limpo de finos, bem graduado W, (SW e GW) 
2) Material praticamente limpo de finos, mal graduado P, (SP e GP) 
3) Material com quantidades apreciáveis de finos não plásticos, M, (GM e SM) 
4) Material com quantidades apreciáveis de finos plásticos C, (GC ou SC) 
6.1.1 SOLOS GROSSOS 
 
 Os solos grossos são classificados como pedregulho ou areia. São 
classificados como pedregulhos aqueles solos possuindo mais do que 50% de 
sua fração grossa retida na peneira 4 (4,75mm) e como areias aqueles solos 
possuindo mais do que 50% de sua fração grossa passando na peneira 4. 
A1-GRUPO GW e SW - Formados por um solo bem graduado com poucos 
finos. Em um solo bem graduado, os grãos menores podem ficar nos espaços 
vazios deixados pelos grãos maiores, de modo que os solos bem graduados 
tendem a apresentar altos valores de peso específico (ou menor quantidade 
de vazios) e boas características de resistência e deformabilidade. 
A2-GRUPO GP e SP - Formados por solos mal graduados (curvas 
granulométricas uniformes ou abertas). Como os subgrupos SW e GW, 
possuem no máximo 5% de partículas finas, mas suas curvas granulométricas 
não completam os requisitos de graduação indicados para serem 
considerados como bem graduados. 
A3-GRUPO GM e SM - São classificados como pertencentes aos subgrupos 
GM e SM os solos grossos nos quais existe uma quantidade de finos (12%) 
suficiente para afetar as suas propriedades de engenharia. 
6.1.1 SOLOS GROSSOS 
 
A4-GRUPO GC e SC - São solos grossos possuindo mais que 12% de finos com 
comportamento predominante de argila. 
 
6.1.1 SOLOS GROSSOS 
 
6.1.2 SOLOS FINOS 
 
 Os solos finos são classificados como argila e silte. A classificação dos 
solos finos é realizada tomando-se como base apenas os limites de 
plasticidade e liquidez do solo, plotados na forma da carta de plasticidade de 
Casagrande. Em outras palavras, o conhecimento da curva granulométrica de 
solos possuindo mais do que 50% de material passando na peneira 200 pouco 
ou muito pouco acrescenta acerca das expectativas sobre suas propriedades 
de engenharia. 
B1-GRUPO CL e CH – CL (argilas inorgânicas de baixa plasticidade) sua 
representação na carta de plasticidade acima da linha A e à esquerda da linha 
B (P > 7%). CH (argilas inorgânicas de alta plasticidade), possuem a sua 
representação na carta de plasticidade acima da linha A e à direita da linha B 
(WL > 50%). 
B2-GRUPO ML e MH – ML (siltes inorgânicos de baixa plasticidade) sua 
representação na carta de plasticidade abaixo da linha A e à esquerda da linha 
B (deve-se ter também um IP < 4%). O grupo MH (siltes inorgânicos de alta 
plasticidade), na carta de plasticidade abaixo da linha A e à direita da linha B 
(WL > 50%). 
 
 
6.1.2 SOLOS FINOS – CARTA DE PLASTICIDADE DE CASAGRANDE 
 
B3-GRUPO OL e OH - OL/ML ou OH/MH pode ser feita utilizando-se o seguinte 
critério: se WLs/WLn < 0,75 então o solo é orgânico senão é inorgânico. 
6.1.2 SOLOS FINOS – CARTA DE PLASTICIDADE DE CASAGRANDE 
 
6.2 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A AASHTO - HRB 
 
 AASHTO (“American Association of State Highway and Transportation 
Officials”), foi desenvolvido em 1920 pelo "Bureau of Public Roads", que 
realizou um extenso programa de pesquisa sobre o uso de solos na 
construção de vias secundárias. O sistema original foi baseado nas 
características de estabilidade dos solos quando usados como a própria 
superfície da pista ou em conjunto com uma fina capa asfáltica. 
GRUPO A1 ao A3 - Os solos pertencentes ao grupo A1 são bem graduados, ao 
passo que os solos pertencente ao grupo A3 são areias mal graduadas, sem 
presença de finos. Os materiais pertencentes ao grupo A2 apesar de 
granulares (35% ou menos passando na peneira 200), possuem uma quantia 
significativa de finos. 
GRUPO A4 ao A7 - São solos finos, materiais silto-argilosos, A diferenciação 
entre os diversos grupos é realizada com base nos limites de Atterberg. Solos 
altamente orgânicos (incluindo-se aí a turfa) devem ser colocados no grupo 
A8. Como no caso do SUCS, a classificação dos solos A8 é feita visualmente. 
 
 
IG- INDICE DE GRUPO, ONODE F % PASSANDO NA PENEIRA 200 
 
 
6.2.1 SOLOS GROSSOS - AASHTO 
6.2.2 SOLOS FINOS - AASHTO 
 
6.2.3 SUGESTÃO DA HIGHWAY RESEARCH BOARD ADOTADA PELA AASHTO 
6.2.4 DETERMINAÇÃO DO INDICE DE GRUPO 
 
6.2.5 RESULTADO DE CLASSIFICAÇÃO HRB 
 
6.2.5 RESULTADO DE CLASSIFICAÇÃO HRB 
 
6.2.5 RESULTADO DE CLASSIFICAÇÃO HRB 
 
 
7 INDICES FÍSICOS 
 
 O comportamento de um solo depende da quantidade relativa de 
cada uma de suas três fases (sólidos, água e ar), diversas relações são 
empregadas para expressar as proporções entre elas, ainda que, em alguns 
casos, todos os vazios possam estar ocupados pela água e a água possa conter 
substâncias dissolvidas. 
7.1 RELÇÕES DE VOLUME 
 
_GRAU DE SATURAÇÃO - Os vazios do solo podem estar apenas parcialmente 
ocupados por água. A relação entre o volume de água e o volume dos vazios é 
definida como o grau de saturação, expresso em percentagem e com variação 
de 0 a 100% (solo saturado). 
 
 
 
 
 
 
 
7.1 RELÇÕES DE VOLUME 
 
_POROSIDADE - A porosidade é definida como a relação entre o volume de 
vazios e o volume total. O intervalo de variação da porosidadeestá 
compreendido entre 0 e 1. 
_ INDICE DE VAZIOS - O índice de vazios é definido como a relação entre o 
volume de vazios e o volume das partículas sólidas, expresso em termos 
absolutos, podendo ser maior do que a unidade. Sua variação é de 0 a ∞. 
 
 
7.2 RELAÇÕES ENTRE PESO E VOLUME 
 
_PESO ESPECÍFICO - O peso específico de um solo é a relação entre o seu 
peso total e o seu volume total, incluindo-se aí o peso da água existente em 
seus vazios e o volume de vazios do solo. 
_PESO ESPECÍFICO DAS PARTICULAS SÓLIDAS - O peso específico das 
partículas sólidas é obtido dividindo-se o peso das partículas sólidas (não 
considerando-se o peso da água) pelo volume ocupado pelas partículas 
sólidas (sem a consideração do volume ocupado pelos vazios do solo). 
_PESO ESPECÍFICO DE SOLO SECO - Corresponde a um caso particular do 
peso específico do solo, obtido para Sr = 0. 
_ PESO ESPECÍFICO DE SOLO SATURADO - O peso específico do solo quando 
todos os seus vazios estão ocupados pela água. É numericamente dado pelo 
peso das partículas sólidas dividido pelo volume total do solo. 
_ PESO ESPECÍFICO DE SOLO SUBMERSO - Neste caso, considera-se a 
existência do empuxo de água no solo. Logo, o peso específico do solo 
submerso será equivalente ao o peso específico do solo menos o peso 
específico da água. 
7.3 DENSIDADE RELATIVA (Dr) 
 
 A densidade relativa é o fator preponderante, tanto na 
deformabilidade quanto na resistência ao cisalhamento de solos grossos, 
influindo até na sua permeabilidade, pode ser utilizada na estimativa 
preliminar de regiões sujeitas à liquefação e no controle de compactação de 
solos não coesivos. 
7.4 VALORES TÍPICOS DE INDICES FÍSICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.5 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA DOS SOLIDOS 
 
- A amostra de solo foi seca ao ar livre, homogeneizada e passado na 
peneira de 4,8 mm. Separou-se 50 g para cada amostra. (A norma 
exige que o material seja seco em estufa); 
- Pesou-se cada picnômetro cheio de água até a marca de referência e 
anotou-se como M3 
 
 
 
 
7.5 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA DOS SOLIDOS 
 
- As amostras foram colocadas em béqueres com água em quantidade 
suficiente para imersão completa do material e deixada em repouso por 
alguns minutos; 
- As amostras foram levadas para o dispersor e foi feita a dispersão por 
alguns minutos; 
- Transferiu-se a amostra para o picnômetro, com o auxílio do funil de vidro, 
lavando-se o béquer com água para completa remoção do material, 
tomando-se a precaução de evitar perda do mesmo; 
- Adicionou-se água até cerca da metade do volume do picnômetro. A seguir, 
aplicou-se vácuo durante alguns instantes, não respeitando o tempo de 15 
min especificado pela norma; 
- Acrescentou-se água até cerca de 1 cm abaixo da base do gargalo e aplicou-
se pressão de vácuo novamente, durante o mesmo intervalo de tempo; 
- Adicionou-se água até que a base do menisco coincidisse com a marca de 
referência do picnômetro; 
- Pesou-se o conjunto picnômetro + solo + água e anotou-se como M2; 
- Determinou-se a temperatura do conteúdo do picnômetro; 
- A determinação da umidade foi feita através do experimento de teor de 
umidade, de acordo com a NBR 6457 
 
 
7.5 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA DOS SOLIDOS 
 
 
7.5 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA DOS SOLIDOS 
7.5 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA DOS SOLIDOS 
 
7.5 DETERMINAÇÃO DA UMIDADE 
 
 A umidade do solo é geralmente determinada em estufa, em 
laboratório. Para tanto, uma amostra de solo com determinado teor de 
umidade é pesada e posteriormente levada a uma estufa, com temperatura 
entre 105o e 110o, onde permanece por um determinado período (geralmente 
um dia), até que a sua constância de peso seja assegurada. As variações no 
peso da amostra de solo se devem a evaporação da água existente no seu 
interior. Após o período de secagem em estufa, o peso da amostra é 
novamente determinado. Deste modo, o peso da água existente no solo é 
igual a diferença entre os pesos da amostra antes e após esta ser levada à 
estufa, sendo a umidade do solo a razão entre esta diferença e o peso da 
amostra determinado após secagem. 
 
Estufa a 105 - 110°C (laboratório) 
Speedy (campo) 
Fogareiro à Álcool (campo) 
Estufa a 60°C. (laboratório, no caso da suspeita de existência de matéria 
orgânica) 
7. 1 EXERCICIOS - DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA DOS SOLIDOS 
 
 As leituras para a determinação da massa específica dos sólidos para 
um solo arenoso são apresentadas a seguir. Efetuar os cálculos necessários 
para determinar a massa específica dos grãos sólidos ( ). 
7. 2 EXERCICIOS - DETERMINAÇÃO DE INDICES FÍSICOS 
 
1) Uma amostra de solo úmido em cápsula de alumínio tem uma massa de 
462 g. Após a secagem em estufa se obteve a massa seca da amostra igual a 
364 g. Determinar o teor de umidade do solo considerando a massa da 
cápsula se 39 g. 
2) Um solo saturado tem teor de umidade igual a 38% e massa específica dos 
sólidos igual a 2,85 g/cm³. Determinar o índice de vazios, a porosidade e a 
massa específica do solo. 
3) Qual a quantidade de água a ser acrescentada a uma amostra de 1500 g 
com teor de umidade 17%, para que essa amostra passe a ter 30% de 
umidade. 
4) Uma amostra de argila saturada tem volume de 17,4 cm³ e massa de 29,8 
g. Após a secagem total em estufa seu volume e massa passaram a ser de 
10,5 cm³ e 19,6 g respectivamente. 
a) Determinar o teor de umidade, a massa específica do solo, a massa 
especifica dos sólidos , a massa específica aparente seca, bem como o índice 
de vazios e porosidade antes e depois da secagem 
7. 2 EXERCICIOS - DETERMINAÇÃO DE INDICES FÍSICOS 
5) Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 
cm e diâmetro de 5 cm. A massa úmida do corpo de prova é 478,25 g e após 
sua secagem passou para 418,32 g. Sabendo-se que a massa específica do 
sólidos é de 2,70 g/cm³ , determinar os índices físicos do solo no seu estado 
natural, indicados no item abaixo: 
a) Teor de umidade, a massa específica, a massa específica seca, o índice de 
vazios, a porosidade e o grau de saturação: 
b) Supondo que o solo tenha se saturado, mantendo seu volume inicial 
constante, calcular a massa específica saturada e o teor de umidade: 
6) Para um solo argilo-siltoso saturado, com massa especifica dos solos igual a 
2,70 g/cm³ e teor de umidade 46%, determinar o índice de vazios, a massa 
especifica saturada e submersa. 
7) A massa de uma amostra de solo coletada no campo é de 465 g e sua 
massa seca correspondente é de 405,76 g. A densidade do grãos, Gs, 
determinada em laboratório foi de 2,68. Se o índice de vazios do solo no seu 
estado natural é de 0,83, determinar: 
a) O teor de umidade e o peso específico do solo, peso específico seco: 
b) O peso de água a ser acrescentado no solo no campo por m³, para sua 
completa saturação. 
8) Na determinação do LL de um solo, utilizou-se o método do aparelho de 
Casagrande. Assim, foram obtidos os seguintes valores: 
Para um teor de umidade de 22%, foram necessários 36 golpes; para um teor 
de umidade de 28% foram necessários 30 golpes. Qual o valor do LL deste 
solo? 
9) Para determinar o índice de consistência e a sensitividade de uma argila, 
utilizou-se uma amostra indeformada. Os ensaios realizados e seus 
respectivos resultados estão listados abaixo. 
Teor de umidade natural: 50% 
Limite de liquidez: LL=60% 
Limite de plasticidade: LP=35% 
Resistência à compressão simples no estado natural do solo: 82kPa 
 Resistência à compressão simples com o solo amolgado: 28kPa 
Como descrever a consistência e a sensitividade desse solo? 
10) Uma areia apresenta índice de vazios máximo de 0,90 e índice de vazios 
mínimo igual a 0,57.O peso específico dos grãos é de 26,5kN/m³. 
(a) De uma amostra dessa areia com teor de umidade de 3%, que peso deve 
ser tomado para a moldagem de um corpo de prova de volume igual a 
1dm³, para que fique com compacidade de 67%? 
(b) Que quantidade de água deve ser adicionada posteriormente para que a 
areia fique saturada? 
11) Uma amostra indeformada de solo foi recebida no laboratório, com ela 
realizaram-se os seguintes ensaios: 
a) Determinação do teor de umidade (w). Tomou-se uma amostra que, junto 
com a cápsula em que foi colocada, pesava 119,92g. Essa amostra 
permaneceu numa estufa a 105°C até constância de peso (por cerca de 18 
horas), após esse período, o conjunto seco mais a cápsula pesava 109,05g. A 
massa da cápsula, chamada "tara", era de 34,43g. Qual o valor da umidade? 
11) b)Determinação da massa específica dos grãos (ϒs). Para o ensaio, tomou-se uma 
amostra com 72,54g no seu estado natural. Depois de imersa n'água de um dia para o 
outro e agitada num dispersor mecânico por 20min, foi colocada num picnômetro e 
submetida a vácuo por 20min, para eliminar as bolhas de ar. A seguir, o picnômetro foi 
enchido com água deaerada até a linha demarcatória. Esse conjunto apresentou uma 
massa de 749,43g. A temperatura da água foi medida, acusando 21°C (considerar 
massa específica da água nessa temperatura igual a 0,998 g/cm³), e para esta 
temperatura uma calibração prévia indicava que o picnômetro cheio de água até a 
linha demarcatória pesava 708,07g. Determinar a massa específica dos grãos 
8 CLASSIFICAÇÃO MCT 
 
8.1 INTRODUÇÃO 
 
 Diante das incompatibilidades verificadas ao longo dos anos entre 
os resultados obtidos pelas classificações tradicionais em solos de países de 
clima tropical e seu comportamento geotécnico em campo, veio a 
necessidade de se obter uma classificação especialmente desenvolvida para 
os solos tropicais. 
 A partir dos resultados dos ensaios Mini-MCV e perda de massa por 
imersão, Nogami e Villibor (1981) propuseram um sistema de classificação 
de solos denominado de MCT, que é a abreviatura de Miniatura, 
Compactado e Tropical. 
 A Classificação MCT veio suprir a incapacidade das classificações 
tradicionais como HRB (atual TRB) e USCS, as quais não diferenciam os solos 
de comportamento laterítico dos solos de comportamento não laterítico. 
 
8.1 INTRODUÇÃO – FORMAÇÃO DOS SOLOS 
 
8.1 INTRODUÇÃO – SOLOS LATERÍTICOS 
 
8.1 INTRODUÇÃO – SOLOS SAPROLÍTICOS 
 
8.1 INTRODUÇÃO – OCORRÊNCIA DE SOLOS LATERÍTICOS 
 
8.2 CLASSES E GRUPOS DA CLSSIFICAÇÃO MCT 
 
 Quanto ao comportamento dos solos a MCT divide os solos em duas 
grandes classes, as quais são: 
a) Solos de comportamento laterítico = L; 
b) b) Solos de comportamento não laterítico = N. Quanto aos grupos dos 
solos, a classificação MCT possui 7 (sete) grupos de solos, os quais são 
apresentados na tabela. 
8.2 CLASSES E GRUPOS DA CLSSIFICAÇÃO MCT 
 
Areias lateríticas (LA): Neste grupo estão inclusas as areias com poucos finos 
de comportamento laterítico, típicas do horizonte B dos solos conhecidos 
pedologicamente como areias quartzosas e regosolos. 
Solos arenosos lateríticos (LA’): Solos tipicamente arenosos, e constituintes 
do horizonte B dos solos conhecidos pedologicamente no Brasil por 
latossolos arenosos e solos podzólicos ou podzolizados arenosos (textura 
média). 
Solos argilosos lateríticos (LG’): Este grupo é formado por argilas e argilas 
arenosas, que constituem o horizonte B dos solos conhecidos 
pedologicamente por latossolos, solos podzólicos e terras roxas estruturadas. 
Areias não lateríticas (NA): Os solos pertencentes a este grupo são as areias, 
siltes e misturas de areias e siltes, nos quais os grãos são constituídos 
essencialmente de quartzo e/ou mica. Praticamente não possuem finos 
argilosos coesivos siltes caoliníticos. 
Solos arenosos não-lateríticos (NA’): Compostos granulometricamente por 
misturas de areias quartzosas (ou de minerais de propriedades similares) 
com finos passando na peneira de 0,075mm, de comportamento não 
laterítico. 
8.2 CLASSES E GRUPOS DA CLSSIFICAÇÃO MCT 
 
Solos siltosos não lateríticos (NS’): Este grupo compreende os solos 
saprolíticos silto-arenosos peculiares, resultantes do intemperismo tropical 
nas rochas eruptivas e metamórficas, de constituição predominantemente 
feldspática-micácea-quartzosa. 
Solos argilosos não lateríticos (NG’): Este grupo compreende os solos 
saprolíticos argilosos, provenientes de rochas sedimentares argilosas 
(folhelhos, argilitos, siltitos), ou cristalinas pobres em quartzo e ricas em 
anfibólios, piroxênios e feldspatos cálcicos 
 
8.3 ENSAIO MCT - OBSERVAÇÕES 
 
 - É um ensaio de compactação contínua de corpos de prova de 
dimensões reduzidas (50mm de diâmetro); 
 - É capaz de fornecer o desvio da umidade em relação à umidade 
ótima de compactação e também grau de compactação de um solo; 
 - São compactados, no mínimo, 4 porções de solo em teores de 
umidade distintos, até próximo a saturação; 
 - O ensaio consiste em verificar a altura do corpo de prova (ganho de 
densidade) em relação a um número crescente de golpes, 
conseguindo relacionar o peso específico do solo em função do 
logaritmo do número de golpes. 
8.3 ENSAIO MCT – OBSERVAÇÕES 
 
8.3 ENSAIO MCT – EQUIPAMENTO DE COMPACTAÇÃO 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Seguindo as inclinações das curvas de deformabilidade, interpola-se 
uma curva que passe pelo ponto de abscissa (n) igual a 10 e ordenada (Δan) 
igual a 2,0 mm. A partir do seu traçado determina-se o coeficiente c’, que 
corresponde à razão da variação do afundamento pela variação do Mini-MCV 
da parte retilínea da curva de deformabilidade. 
 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO c’ e d’ 
 
 Como apresentado na figura abaixo, no ponto Mini-MCV = 10 (ou BN 
= 10 golpes), traça-se uma reta paralela à curva mais próxima de 10 golpes e 
outra reta auxiliar na diferença de altura de 2,0 mm. Dessa forma, o 
coeficiente c’ é o coeficiente angular da parte retilínea da curva de 
compactação correspondente à condição Mini-MCV = 10, interpolando-se 
entre as curvas mais próximas. 
 O coeficiente angular da parte retilínea mais inclinada do ramo seco, 
correspondente a 12 golpes, é denominado coeficiente d’. Segundo Nogami e 
Villibor (1995), os solos de comportamento não laterítico siltosos se 
apresentam frequentemente com d’ inferior a 5, as argilas não lateríticas com 
d’ inferior a 10, e as argilas lateríticas com d’ superior a 20. Nas areias puras, 
o valor de d’ é bastante baixo, ao passo que, nas areias argilosas, pode-se ter 
d’ superior a 100. 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO c’ (distribuição do tamanho dos 
grãos) 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO – MASSA ESPECIFICA SECA 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO – MASSA ESPECIFICA SECA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Com os valores apresentados nesta tabela, traçam-se as curvas 
“MEAS versus Hc” para n = 10 e 20 golpes como como indicado no gráfico 
que segue. As unidades devem ser indicadas em kg/m³ para MEAS e em % 
para Hc . O coeficiente d’ é a razão da variação de MEAS pela variação da 
umidade de compactação do CP, obtido no ramo seco da curva de 
compactação para n = 10 golpes inclinação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO – COEFICIENTE d’ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Reflete a relação entre o tamanho do grão e a probabilidade do solo 
se comportar como laterítico. 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO – PARÂMETRO Pi (perda de massa 
por imersão) 
 
Se o solo apresenta peso específicoaparente seco baixo, quando a altura final do 
corpo-de-prova para Mini-MCV = 10 for maior ou igual a 48 mm, então Pi é 
determinado para Mini- MCV = 10; 
Se o solo apresentar elevado peso específico, menor que 48mm, não 
obedecendo à condição acima, então Pi é determinado para mini-MCV = 15.0 
 
 
 
 
Onde: 
𝑃𝑖= perda de peso por imersão (%); 
𝑀𝑑= massa desprendida (g); 
𝑀𝑠= massa seca do cp, logo após sua compactação (g); 
𝐿𝑐𝑝 = altura final do cp, logo após sua compactação (mm); 
𝐿𝑓 = altura final do cp fora do molde (mm); 
𝐹𝑐 = fator de correção 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO – PARÂMETRO Pi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Segundo Ferreira (1992), a perda de massa por imersão (Pi) reflete a estabilidade 
do solo à ação da água, quando compactado e sujeito a confinamento parcial. O 
valor zero corresponde às argilas lateríticas, areias argilosas e argilas arenosas. 
Argilas expansivas e areias argilosas com argilas expansivas, apresentam valores 
de Pi de pelo menos 100%. Os valores altos, próximos de 300%, são típicos de 
areias finas de graduação ruim e siltes muito expansivos. 
 
 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO – PARÂMETRO e’ 
 
8.3 ENSAIO MCT – RESULTADOS DO ENSAIO 
8.4 ELEMENTOS CLASSIFICATORIOS MCT 
 
 Previsão do desempenho dos solos da MCT, quanto às finalidades 
rodoviárias, em termos da qualidade do solo. 
 Observa-se na Tabela que, para os casos de utilização em questão, a 
qualidade dos solos variam de 1.º (primeira) qualidade, até a 7.º (sétima) 
qualidade; Além disso, existem casos que o material não é recomendado (n). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8.4 ELEMENTOS CLASSIFICATORIOS MCT 
 
 A Tabela abaixo mostra a previsão do comportamento de algumas 
propriedades dos solos da classificação MCT. 
9 - ÍNDICE DE SUPORTE CALIFORNIA (CBR) 
9.1 INTRODUÇÃO 
 O método de Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio) 
teve sua origem no estado da Califórnia, quando foi introduzido pelo 
engenheiro O. J. Porter em 1939. Foi depois desenvolvido e modificado pelo 
United States Corps of Engineeers (USACE), sendo hoje um dos mais 
conhecidos métodos de dimensionamento de pavimentos flexíveis. Por isso, é 
adotado por uma grande parcela dos órgãos rodoviários no Brasil e no mundo. 
 O método original de Porter procurou uma prova de realidade 
prática, como a do cisalhamento, que executou em condições pré-fixadas de 
densidade e umidade. Os resultados obtidos com os materiais ensaiados 
serviram para classificá-los, tendo em conta como os mesmo haviam se 
comportado em serviço, em sua densidade e umidade de obra. 
 Embora as condições do ensaio CBR não sejam exatamente as das 
obras, não se pode esquecer que a resistência à penetração considerada no 
ensaio é uma medida de resistência de cisalhamento do material, 
fundamental para calcular sua estabilidade. 
 O ensaio de penetração deve ser feito após 4 (quatro) dias de 
imersão do corpo de prova, para simular a pior condição possível do subleito. 
9.1 INTRODUÇÃO 
 
 Assim, o valor 100% que corresponde a 70,31 Kgf/cm² (1000 psi) em 
corpo de prova embebido a 0,1" (2,54 mm) de penetração corresponde a um 
material essencialmente friccional, mistura granular estabilizada, tamanho 
máximo de 1" (25,4 mm) de excelente comportamento em estradas, segundo 
estatísticas. 
 
9.2 ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO 
 
9.3 PROCEDIMENTO 
 
9.3.1 EQUIPAMENTOS 
 
_Balanças com sensibilidade e que permitam pesar nominalmente 20 Kgf, 
1500 gf e 200 gf com resolução de 1 gf, 0,1 gf e 0,01 gf respectivamente; 
_Peneiras 4,8 mm e 19 mm; 
_Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110 ºC; 
_Cápsulas metálicas para determinação da umidade; 
_Bandejas metálicas de 75 x 50 x 5 cm; 
_Régua biselada com comprimento de 30 cm; 
_Espátulas de lâmina flexível com aproximadamente 10 x 12 cm e 2 x 10 cm 
(largura x comprimento); 
_Cilindro que compreende o molde cilíndrico de bronze, latão ou ferro 
galvanizado, base perfurada, cilindro complementar de mesmo diâmetro 
(colarinho) e disco espaçador metálico, com as dimensões indicadas na Figura 
15; 
_Extensômetro com curso mínimo de 10 mm, graduado em 0,01 mm e 
prenssa; 
 
9.3.1 EQUIPAMENTOS 
 
_Soquete podendo ser de bronze, latão ou ferro galvanizado, com peso de 
4536 ± 10 gf e dotado de dispositivo de controle de altura de queda (guia) de 
457 ± 2 mm; 
_Prato perfurado de bronze, latão ou ferro galvanizado, com 149 mm de 
diâmetro e 5 mm de espessura, haste central ajustável constituída de uma 
parte fixa rosqueada e de uma camisa rosqueada internamente, com a face 
superior plana para contato com o extensômetro, o porta-extensômetro; 
_Disco anelar de aço para sobrecarga, dividido diametralmente em duas 
partes, possuindo 2270 ± 10 gf de peso total, diâmetro externo de 149 mm e 
diâmetro interno de 54 mm; 
Pistão de penetração, de aço, com 49,6 mm de diâmetro e altura em torno de 
190 mm, variável conforme as condições de operação e fixo à parte inferior 
do anel; 
_Extrator de corpo de prova; 
_Tanque ou recipiente com capacidade tal que permita a imersão total do 
corpo de prova; 
9.3.1 EQUIPAMENTOS 
 
9.4 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA 
 
 A amostra recebida é seca ao ar, destorroada no almofariz pela mão 
de gral, homogeneizada e reduzida, com o auxílio do repartidor de amostras 
ou por quarteamento, até obter-se uma amostra representativa de 6000 gf, 
para solos siltosos ou argilosos e 7000 gf, no caso de solos arenosos ou 
pedregulhosos. 
 Passa-se esta amostra representativa na peneira de 19mm. 
Havendo material retido nessa peneira, procede-se à substituição do mesmo 
por igual quantidade em peso do material passando na peneira de 19 mm e 
retido na de 4,8 mm, obtido de outra amostra representativa. 
 A moldagem do corpo de prova para o ensaio de Índice de Suporte 
Califórnia (CBR) é feita na umidade ótima, obtida do ensaio de compactação, 
conforme a energia a ser adotada. 
9.5 DESCRIÇÃO DO ENSAIO 
 
Adiciona-se o volume de água calculado à amostra representativa do solo, 
procedendo-se a uma homogeneização adequada. 
A seguir pesa-se o molde, fixando-o então a sua base metálica. 
Ajusta-se o cilindro complementar (colarinho), coloca-se o disco espaçador e 
a folha de papel filtro, e apoia-se o conjunto em uma base plana e firme. 
Cada uma das camadas será compactada, recebendo um número de golpes 
correspondente à energia de compactação adotada. 
A compactação de cada camada deve ser precedida de uma ligeira 
escarificação da parte superior da camada subjacente. 
Remove-se o cilindro complementar, tendo-se antes o cuidado de destacar, 
com auxílio da espátula, o material a ele aderente. Com a régua biselada, 
rasa-se o material na altura exata do molde e retira-se cilindro do prato para 
remover o disco espaçador e o papel filtro. 
Determina-se o peso do conjunto molde cilíndrico + material úmido 
compactado. Fixa-se o mesmo ao prato de forma invertida, com o vazio 
deixado pelo disco espaçador para cima. 
9.5 DESCRIÇÃO DO ENSAIO 
 
No espaço deixado pelo disco espaçador será colocado o prato perfurado com 
haste ajustável e os discos anelares de sobrecarga, que equivalem ao peso do 
pavimento. Esta sobrecarga não poderá ser inferior a 4536 gf. 
Apoia-se, no bordo superior do molde cilíndrico, um tripé porta extensômetro, 
e a este tripé ajusta-se um extensômetro que, em contato com a haste 
ajustável do prato perfurado, permitirá medir as expansões ocorridas. 
Anotar a leitura inicial e imergir o corpo de prova no tanque para saturação. 
Efetuar leituras no extensômetro de 24 em 24 horas, no período de 96 horas. 
Pesa-se o conjunto, para determinação do pesode água absorvida da nova 
densidade do solo. O peso de água absorvida após a drenagem corresponderá 
à diferença entre as pesagens do conjunto molde + amostra úmida 
compactada, antes e depois da embebição. 
Coloca-se no topo do corpo de prova, dentro do molde cilíndrico, a sobrecarga 
utilizada no ensaio de expansão. Leva-se então o conjunto ao prato da prensa 
e faz-se o assentamento do pistão de penetração do solo, através da aplicação 
de uma carga de aproximadamente 4,5 Kgf, controlada pelo anel 
dinamométrico. 
 
9.6 CÁLCULOS 
 
9.6.1 UMIDADE 
 
Onde: 
h é a umidade do solo (%) 
PH é o peso do solo úmido (gf) 
PS é o peso do solo seco (gf) 
PA é o peso da água (gf) 
 
9.6.2 DENSIDADE ÚMIDA (ϒH) 
 
γH é a densidade úmida do solo (gf/cm³) 
PH é o peso úmido do material compactado (gf) 
V é o volume interno do cilindro = 2085 cm³ 
9.6 CÁLCULOS 
 
9.6.3 EXPANSÃO 
 
Onde: 
ΔDif é a diferença entre leituras de altura do corpo de prova (mm) 
Altura é a altura do corpo de prova padrão (Altura MOLDE – Altura DISCO) 
OBS.: Para disco espaçador de 63,5 mm, a altura inicial do corpo de prova 
será: 177,8 – 63,5 = 114,3 mm 
 
9.6.4 PRESSÃO 
 
Onde: 
P pressão exercida pelo pistão de penetração no solo (N/cm²) 
A é a área do pistão = 19,32 cm² 
F é a força total exercida pelo pistão no solo (N) 
EXPANSÃO E COMPACTAÇÃO DE SOLO 
CÁLCULO DA DENSIDADE – FRASCO DE AREIA 
9.7 DETERMINAÇÃO DO ISC 
 
 A obtenção do ISC se faz traçando a curva pressão x penetração do 
pistão. Se a citada curva apresentar um ponto de inflexão, traça-se nesse 
ponto uma tangente até que se intercepte o eixo correspondente às 
penetrações do pistão. A curva corrigida será então composta por tal 
tangente mais a porção convexa da curva original, e a nova origem será o 
ponto aonde a tangente traçada intercepta o eixo das penetrações. 
 Sendo “c” a distância entre a origem antiga e a origem corrigida, 
soma-se este valor às penetrações de 2,54 mm e 5,08 mm (0,1" e 0,2“ 
respectivamente), encontrando-se os valores de pressão para essas 
penetrações corrigidas. 
9.8 EXEMPLO NUMÉRICO CÁCULO DE ISC 
 
Calcule a partir dos dados do solo. 
a. A fase de Compactação 
b. A fase de Expansão 
c. A curva ISC(%) X Umidade(%) 
Considere a pressão do material padrão como: 
_Para 0,1" (2,54 mm): 69 kgf/cm² = 6,9 ⋅MPa 
_Para 0,2" (5,08 mm): 103,5 kgf/cm² = 10,35 ⋅MPa 
 
9.8 EXEMPLO NUMÉRICO CÁCULO DE ISC 
 
PESO DO SOLO ÚMIDO A USAR 
 
 
 
VOLUME DA ÁGUA A ADICIONAR 
 
 
 
UMIDADE (VERIFICAÇÃO) 
 
 
 
DENSIDADE ÚMIDA (γH) 
 
9.8 EXEMPLO NUMÉRICO CÁCULO DE ISC 
 
DENSIDADE SECA (γS) 
 
 
 
EXPANSÃO 
 
 
 
 
PRESSÃO 
9.8 EXEMPLO NUMÉRICO CÁCULO DE ISC 
 
DETERMINAÇÃO DO ISC