Buscar

TCC Karyn F A Ribeiro 2011

Prévia do material em texto

i 
 
 
 
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL 
MEC – SETEC 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO 
CAMPUS CUIABÁ – OCTAYDE JORGE DA SILVA 
DEPARTAMENTO DA ÁREA DE CONSTRUÇÃO CIVIL 
 
KARYN FERREIRA ANTUNES RIBEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
INFLUÊNCIA DA EXPANSÃO DO SOLO NA OBTENÇÃO 
DOS PARÂMETROS GEOTÉCNICOS OBTIDOS COM 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Cuiabá – MT, novembro de 2011
 
 
i 
 
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE 
MATO GROSSO – IFMT 
CAMPUS CUIABÁ – OCTAYDE JORGE DA SILVA 
CURSO DE TECNOLOGIA EM CONTROLE DE OBRAS 
 
 
 
 
 
KARYN FERREIRA ANTUNES RIBEIRO 
 
 
 
 
 
 
INFLUÊNCIA DA EXPANSÃO DO SOLO NA OBTENÇÃO 
DOS PARÂMETROS GEOTÉCNICOS OBTIDOS COM 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Cuiabá – MT, novembro de 2011 
KARYN FERREIRA ANTUNES RIBEIRO 
ii 
 
 
 
 
 
 
 
 
INFLUÊNCIA DA EXPANSÃO DO SOLO NA OBTENÇÃO 
DOS PARÂMETROS GEOTÉCNICOS OBTIDOS COM 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão do Curso de 
Tecnologia em Controle de Obras, 
apresentado à Departamento da Área Da 
Construção Civil Campus Cuiabá – 
Octayde Jorge da Silva do Instituto 
Federal de Educação, Ciência e 
Tecnologia de Mato Grosso, como 
exigência para a obtenção do título de 
Tecnólogo. 
 
 
 
 
 
Orientador: Prof. Especialista Ilço Ribeiro Junior. 
 
 
 
 
 Cuiabá – MT, novembro de 2011 
iii 
 
 
Karyn Ferreira Antunes Ribeiro. 
 
INFLUÊNCIA DA EXPANSÃO DO SOLO NA OBTENÇÃO 
DOS PARÂMETROS GEOTÉCNICOS OBTIDOS COM 
ENSAIOS DE LABORATÓRIO 
 
Trabalho de Conclusão de Curso em Controle de Obras, submetido à Banca 
Examinadora composta pelos Professores do Departamento da Área de Construção 
Civil do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso, 
Campus Cuiabá – Octayde Jorge da Silva como parte dos requisitos necessários à 
obtenção do título de Tecnólogo. 
 
Aprovado em: ____________________ 
 
 
 
 
 
______________________________________________ 
Prof. Especialista Ilço Ribeiro Junior (Orientador) 
 
 
 
______________________________________________ 
Prof. MSc. Enio Fernandes Amorim (Membro da Banca) 
 
 
 
 
____________________________________________ 
Prof. MSc. Luiz Carlos de Figueiredo (Membro da Banca) 
 
 
 
 Cuiabá – MT, novembro de 2011 
iv 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATÓRIA 
 
 
Dedico este trabalho aos meus pais, Luiz 
Carlos e Aracy, e ao meu Eterno 
Namorado Rafael César. 
 
 
 
v 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço primeiramente a Trindade, Deus Pai, Filho e Espírito Santo que 
sempre me guiam e me iluminam em cada passo que dou. 
Ao meu esposo Rafael César pelo apoio, atenção e pelo seu imenso amor e 
carinho. 
Aos meus pais Luiz Carlos e Aracy que me ensinaram a caminhar na direção 
certa e me incentivaram a chegar até aqui. 
 As minhas irmãs Kellyn e Kennya, os meus cunhados Emerson e Júnior, 
vocês são especiais para mim. 
A minha sogra Iolanda e o Sr. Paulo, muito obrigada pelo carinho. 
A minha cunhada Ani, meu concunhado Eduardo e a princesinha Sophia. 
Amo todos vocês. 
Ao meu orientador, professor Ilço que acreditou e me ajudou para que este 
trabalho concluísse. Muito obrigada pelo conhecimento que adquiri com você. 
 A professora Simone, que me auxiliou muito. 
Quero também agradecer a todos os meus colegas laboratoristas do IFMT e 
da UFMT que me ajudaram e a turma 2008/2, jamais me esquecerei de vocês. 
 
 
vi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“E desceu a chuva, e correram os rios, e assopraram os ventos 
e deram com ímpeto contra aquela casa, e não caiu, porque 
fora edificada sobre a rocha”. Mateus 7:25. 
 
 
 
 
 
vii 
 
 
RESUMO 
Inúmeros problemas têm ocorrido nas obras da Baixada Cuiabana, devido ao solo 
saprolítico de filito possuir caráter expansivo, ou seja, aumentam de volume quando 
sofrem redução da sua sucção por inundação, e se contraem quando ressecam. Em 
alguns casos as patologias também podem ocorrer pela má compactação do solo, 
pois suas curvas de compactação apresentam anomalias devido à característica 
expansiva do solo. Este trabalho tem o objetivo apresentar o estudo do 
comportamento de um solo expansivo da Baixada Cuiabana quando estes se 
encontram compactados. O método para este estudo é de carácter experimental e, 
consiste em comparar as formas e parâmetros obtidos nos ensaios de compactação, 
considerando que seu resultado é influenciado pela expansão do solo. Utilizou-se o 
método de Proctor com as energias Normal, Intermediária e Modificada, utilizando 
amostras com e sem o reuso, avaliando assim a alteração textural oriunda do 
trabalho excessivo com a amostra. Outra análise sobre estas amostras foi à inserção 
da água de compactação no ato do ensaio, e a inserção de água realizada 24 horas 
de antecedência à compactação do material. A expansão deste solo é causada pela 
presença de argilominerais do grupo das ilitas contidas na fração silte e argila. Sua 
tensão de expansão é em torno de 20 kPa e sua expansão livre em torno de 20%, 
causando trincas e fissuras nas edificações. Os resultados obtidos permitem concluir 
que a umidade ótima da amostra sem reuso apresenta o peso específico seco maior 
que a amostra com reuso. Já as umidades ótimas dos ensaios, cuja água fora 
inserida no ato da realização dos ensaios foram de 14%, baixo se comparada com a 
que se acrescentou a água com 24h de antecedência, que obtiveram cerca de 20% 
de umidade ótima. De uma forma geral os resultados mostram que a curva de 
compactação do solo estudado sofre influência da energia aplicada, a opção de 
reutilizar a amostra altera os parâmetros obtidos na curva de compactação, pois 
altera a textura do solo, e a inserção de água no momento do ensaio, leva a cada 
ponto da curva, a retomar o processo expansivo, levando-a a uma total 
instabilização. Conhecer o processo de desencadeamento de um solo expansivo, 
associado ao ensaio geotécnico mais realizado na engenharia, o ensaio de 
compactação, eleva exponencialmente a chance de sucesso e conduz a obra à 
segurança. 
Palavras-chaves: Solo saprolítico, expansão, compactação. 
viii 
 
 
ABSTRACT 
 
Numerous problems have been in the works of Cuiabana Lowlands, due to the soil of 
phyllite saprolite has expansive nature, ie, increase in volume when they suffer 
reduction in their flood suction, and contract when dry. In some cases the conditions 
may also occur due to poor soil compaction because their compression curves show 
anomalies due to expansive soil characteristics. This paper aims to present the study 
of the behavior of an expansive soil Baixada Cuiabana when they are compressed. 
The method for this study is experimental and character, is to compare the shapes 
and parameters obtained in compression tests, considering that its result is 
influenced by the expansion of the soil. We used the method of Proctor with energies 
Normal, Intermediate and modified using samples with and without reuse, thus 
evaluating the textural changes arising from overwork with the sample. Another 
analysis of these samples was the insertion of water in the act of compression test, 
and the insertion of water held 24 hours prior to compaction of the material. The 
expansion of this soil is caused by the presence of clay minerals of illite group 
contained in the silt and clay. Your tension expansion is around 20 kPa and its free 
expansion around 20%, causing cracks and crevices in buildings. The results 
showed that the optimum moisture content of the sample without reuse has the 
specific gravity greater than the dry sample with reuse. Since the optimum moisture 
content of the tests, whose water had been inserted at the time of the tests were 14% 
lower compared to the water which was added 24 hoursin advance, which had about 
20% of optimum moisture. In general the results show that the curve of soil 
compaction are influenced energy applied, the option of reusing the sample changes 
the parameters obtained in the compression curve, because it changes the texture of 
the soil, and the insertion of water at the time of test leads to each point of the curve, 
to resume the process of expansion, leading her to a total destabilization. Knowing 
the process of triggering an expansive soil associated with the most accomplished 
test geotechnical engineering, the compaction test, exponentially increases the 
chance of success and leads the work safety. 
 
Keywords: Soil saprolite, expansion, compression. 
 
 
ix 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Profundidade de meteorização dos solos, associados com alguns fatores 
ambientais da região do Equador às regiões Árticas. [Strakhow, (1967) apud Patinõ (2004)].
 ................................................................................................................................................................. 5 
Figura 2 - Corte Rodoviário, com Camada Laterítica Sobrejacente a uma Camada 
Saprolítica de Origem Sedimentar, com as Correspondentes Microfábricas. ............................ 6 
Figura 3 - Perfil do Solo Saprolítico de Folhelho. ............................................................................ 7 
Figura 4 - Perfil do solo proveniente da alteração da rocha (PINTO, 2000). .............................. 8 
Figura 5 - Estrutura de uma camada de caulinita 1:1 (a) atômica, (b) simbólica. (Pinto, 2002).
 ............................................................................................................................................................... 11 
Figura 6 - Estrutura simbólica de minerais com camada 2:1; (a) esmectita com duas 
camadas de moléculas de água, (b) ilita. ....................................................................................... 11 
Figura 7– Dobras assimétricas desenvolvidas em intercalações de metarenitos quartzosos e 
filitos da Formação Miguel Sutil. (Migliorini, 1999)........................................................................ 13 
Figura 8 – Formação Rio Coxipó, com matriz arenosa cortados por veios de quartzo. 
(Migliorini, 1999). ................................................................................................................................ 13 
Figura 9 – Ensaio de expansão livre do solo da Baixada Cuiabana. (Ribeiro Júnior, 2005). 14 
Figura 10 – Curva de compactação do solo saprolítico de filito da Baixada Cuiabana. 
(Ribeiro Júnior, 2005) ........................................................................................................................ 15 
Figura 11 - Local da coleta de amostra de solo, AV. Miguel Sutil, próximo a entrada do 
Centro de Eventos do Pantanal - Obra Construtora GMS. .......................................................... 17 
Figura 12 - Solos armazenados em sacos plásticos. ................................................................... 20 
Figura 13 - Ensaio de compactação em andamento. ................................................................... 20 
Figura 14 - Limite de liquidez com e sem secagem prévia. ......................................................... 24 
Figura 15 - Carta de Plasticidade do solo saprolítico de filito com e sem secagem prévia.... 26 
Figura 16 - Curva Granulométrica dos solos com e sem secagem prévia e com e sem o uso 
de defloculante. ................................................................................................................................... 28 
Figura 17- Índices de atividade da fração argila para as amostras com e sem o defloculante 
e com e sem secagem prévia........................................................................................................... 30 
Figura 18 - Curva de Compactação sem reuso com diferentes energias. ................................ 31 
Figura 19 - Curva de Compactação com e sem reuso, acrescentando água no momento e 
com antecedência de 24 horas. ....................................................................................................... 34 
Figura 20 - Expansão de um torrão de solo. Ensaio expedito realizado em campo. .............. 41 
Figura 21 - Solo Saprólitico de Filito,com presença de xistosidade com foliação. .................. 41 
Figura 22 – Diferença de nível em radier na Baixada Cuiadana. ............................................... 41 
x 
 
 
Figura 23 - Danos em construção assente em solo expansivo. (vertisol - argila rica em 
montmorilonita) Foto: University of Idaho – EUA. ......................................................................... 42 
Figura 24 - Patologia na calçada, devido à expansão do solo, causado pelo aumento da 
umidade. .............................................................................................................................................. 42 
Figura 25 - Ensaio de microscopia eletrônica do solo saprolítico de filito seco: + 3000 X. 
(FUTAI, 1995). .................................................................................................................................... 43 
Figura 26 - Ensaio de microscopia eletrônica do solo saprolítico de filito inundado: + 3000 X. 
(FUTAI, 1995). .................................................................................................................................... 43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xi 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Relação entre o potencial de expansão e índice de plasticidade (CHEN, 
1975). .......................................................................................................................... 9 
Tabela 2 - Quantidade de material ensaio de compactação. .................................... 19 
Tabela 3 – Propriedades do solo com e sem secagem prévia. ................................. 25 
Tabela 4 - Análise Granulométrica. ........................................................................... 28 
Tabela 5 – Máximo peso específico seco e umidade dos ensaios sem reuso com 
variações de energia ................................................................................................. 32 
Tabela 6 - Resumo dos resultados da compactação ................................................ 34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xii 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS 
 
 
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
CL - Argila pouco Compressível 
CH - Argila de Alta Compressibilidade 
ML - Silte de Baixa Compressibilidade 
OL - Solo Orgânico de Baixa Compressibilidade 
MH - Silte de Alta Compressibilidade 
OH - Solo Orgânico de Alta Compressibilidade 
γd - Peso Específico Aparente Seco 
W - Umidade 
Wót - Umidade Ótima 
WL - Limite de Liquidez 
WP - Limite de Plasticidade 
IP - Índice de Plasticidade 
Ia - Índice de Atividade da fração argila 
h - Horas 
kPa - Quilo Pascal 
CDSS - Com Defloculante Sem Secagem Prévia 
CDCS - Com Defloculante Com Secagem Prévia 
SDSS - Sem Defloculante Sem Secagem Prévia 
SDCS - Sem Defloculante Com Secagem Prévia 
 
 
xiii 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 1 
1.1 JUSTIFICATIVA ............................................................................................. 2 
1.2 OBJETIVO GERAL ........................................................................................ 3 
1.2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 3 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................ 4 
2.1 SOLOS TROPICAIS NÃO SATURADOS ....................................................... 4 
2.2 SOLOS SAPROLÍTICOS ...............................................................................5 
2.3 SOLOS EXPANSIVOS ................................................................................... 8 
2.3.1 CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DAS ARGILAS ............................................. 10 
2.4 SOLOS DA BAIXADA CUIABANA ............................................................... 12 
2.4.1 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS ............................................................... 12 
2.4.2 CARACTERÍSTICA DO SOLO DA BAIXADA CUIABANA ..................................... 13 
2.4.3 FUNDAÇÕES DE OBRAS RESIDENCIAIS NA BAIXADA CUIABANA ...................... 15 
3 MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 17 
3.1 MATERIAL ................................................................................................... 17 
3.1.1 SOLO ...................................................................................................... 17 
xiv 
 
 
3.2 MÉTODOS ................................................................................................... 18 
3.2.1 LIMITES DE ATTERBERG ............................................................................ 18 
3.2.2 ENSAIOS DE COMPACTAÇÃO ...................................................................... 18 
3.2.3 GRANULOMETRIA POR SEDIMENTAÇÃO ....................................................... 21 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................................... 23 
4.1 LIMITES DE ATTERBERG .......................................................................... 23 
4.2 GRANULOMETRIA ...................................................................................... 26 
4.3 COMPACTAÇÃO ......................................................................................... 30 
4.3.1 INFLUÊNCIA DA ENERGIA ........................................................................... 30 
4.3.2 INFLUÊNCIA DO REUSO DO MATERIAL .......................................................... 32 
5 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 36 
5.1 SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS ........................................... 37 
6 REFERÊNCIA BIBLIOGRAFIA .......................................................................... 38 
APÊNDICE A - Características do solo Saprolítico de Filito da Baixada 
Cuiabana. ................................................................................................................. 41 
ANEXO A - Figuras de obras com ocorrência de patologias causadas pela 
expansão dos solos. ............................................................................................... 42 
ANEXO B - Resultado do ensaio de microscopia eletrônica realizado por Futai, 
(1995), com solo seco e inundado. ........................................................................ 43 
 
1 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
As características dos solos tropicais são ainda pouco estudadas, e 
portanto conhecidas. Os solos tropicais podem sofrer variações volumétricas com 
ganho no teor de umidade ou perda de sucção. 
Presa (1980) define que solo expansivo seja ele no estado natural, ou 
compactado, é aquele em que a variação volumétrica é muito elevada, de forma a 
produzir efeitos prejudiciais nas obras construídas sobre os mesmos ou nas 
proximidades. 
 Os danos provocados por solos expansivos estão posicionados em 
terceiro lugar dentre as seis catástrofes naturais mais perigosas do mundo, sendo 
elas: terremotos, escorregamentos, solos expansivos, ciclones, furacões e 
enchentes. No Brasil solos expansivos podem ser encontrados em diversas regiões 
(VARGAS, 1989). 
Para Pinto (2006), quando pequenas construções são feitas em solos 
expansivos, o efeito da impermeabilização do terreno pela própria construção pode 
provocar uma elevação do teor de umidade, pois, antes da construção, ocorria 
evaporação da água que ascendia por capilaridade. E o aumento de umidade pode 
provocar expansões, que danificam as construções, provocando trincas ou ruínas. 
Segundo Cavalcante et al. (2007), a expansão de um solo de fundação é 
capaz de provocar danos estruturais às edificações sobre ele apoiadas, 
principalmente as mais leves, com custos de recuperação geralmente elevados, 
como pode ser visualizado no Anexo A, nas Figuras 23 e 24. 
O fenômeno de expansão dos solos é muito complexo, envolvendo um 
conjunto de fatores que influenciam e interagem entre si, tais como a composição 
das argilas (argilomineral) e fatores ambientais (clima da região, natureza do fluído, 
grau de saturação do solo). 
Segundo Vargas (1977) a presença dos argilominerais no solo, contribui 
de forma geral, na plasticidade, coesão, bem como no comportamento expansivo de 
certos solos argilosos. 
2 
 
 
Na Baixada Cuiabana os problemas mais comuns dos solos são de 
expansão, como podem ser vista no Apêndice A nas Figuras 20, 21 e 22. A 
expansão ocorre sob obras residenciais, prediais, rodoviárias, e também em obras 
de saneamento. Nas residências térreas ou sobradas o problema é muito comum. 
Em prédios de quatro pavimentos a ocorrência é menor, porém existe, (RIBEIRO 
JÚNIOR, 2006). 
Segundo Santos et al. (2003), os solos saprolíticos da Baixada Cuiabana 
apresentam uma instabilidade entre a massa específica aparente seca e o 
teor de umidade durante o processo de compactação. A curva de compactação 
destes solos apresenta não um pico, mas uma banda de pontos de máximos. 
Sendo assim é quase impossível determinar a umidade ótima para a compactação 
destes solos em campo. 
 
1.1 JUSTIFICATIVA 
 
A presença de solo expansivo tem causado constante preocupação entre 
pesquisadores e profissionais que trabalham com obras geotécnicas, pois o uso 
indiscriminado deste material pode gerar enormes prejuízos a tais obras. Deste fato, 
resulta o interesse e a importância dos constantes trabalhos relacionados a este 
assunto. Estes materiais podem gerar instabilidades em taludes, subleito de 
pavimentação, fundações de grandes estruturas, desabamento de túneis, devido, 
principalmente, a sua propriedade de expansibilidade, (FRAZÃO E GOULART, 1976; 
PEREIRA 2004). 
Pereira e Pejon (1999) constataram uma série de dificuldades no estudo 
destes materiais, devido à complexidade dos fenômenos que conduzem a expansão. 
Desta forma, torna-se evidente a necessidade de implementar estudos mais 
detalhados para buscar esclarecer melhor a importância dos vários atributos no 
comportamento da expansão e desagregação destes materiais quando expostos à 
variações de umidade. Verificou-se, por exemplo, o efeito marcante da secagem 
sobre o comportamento desses materiais. 
 
 
3 
 
 
1.2 OBJETIVO GERAL 
 
Estudar a influência da expansão do solo saprolítico de filito da Baixada 
Cuiabana na obtenção dos parâmetros geotécnicos iniciais obtidos com ensaios de 
laboratório, averiguando assim a acurácia dos resultados obtidos conforme as 
Normas Brasileiras. 
 
1.2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Verificar a influência do comportamento dos solos com e sem secagem 
prévia, conforme recomenda a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT); 
Verificar a influência da energia de compactação nos parâmetros iniciais 
do solo expansivo; 
Analisar a curva de compactação e o seu formato atípico em solos 
expansivos; 
Verificar a influência das amostras com e sem reuso nos parâmetros dos 
solos expansivos; 
Analisar o método de inserção de água prescrito na Norma Brasileira de 
compactação e compará-la com possíveis alterações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
2.1 SOLOS TROPICAIS NÃO SATURADOS 
 
Segundo Vargas (1987), solos tropicais não são simplesmente os que 
ocorrem nos trópicos, mas também devem possuir comportamento particular do 
ponto de vista da engenharia. A formação destes solos necessita de clima úmido e 
boa condição de drenagem. Ossolos tropicais podem ser divididos em duas grandes 
classes: solos lateríticos e solos saprolíticos. 
De acordo com Cozzolino e Nogami (1993) os solos lateríticos 
caracterizam-se pela presença de grãos muito resistentes mecanicamente e 
quimicamente, com elevado percentual de hidróxidos e óxidos de ferro ou alumínio. 
Em geral, o argilomineral mais comum é a caulinita. Resultados de microscopia 
eletrônica levaram a Nogami e Villibor (1995) a concluir que a parcela fina dos solos 
lateríticos está agregada, formando uma massa de aspecto esponjoso. Esta 
organização pode formar solos porosos com alta permeabilidade. 
As características dos solos saprolíticos estão diretamente relacionadas 
com a rocha matriz. Desta forma, as camadas podem variar de algumas a várias 
dezenas de metros e diferentes comportamentos e cores. Eles são identificados 
macroscopicamente por apresentarem manchas, xistosidades, vazios e outras 
características inerentes à rocha matriz. Sua composição mineralógica é muito 
variada, sendo resultante do intemperismo da rocha, depende, portanto, do grau de 
alteração e do tipo de rocha. 
A Figura 1 mostra o grau de intemperismo sofrido por um perfil de solo 
nas diversas regiões da terra, dependendo do nível de precipitação, da quantidade 
de vegetação existente, da variação de temperatura e do grau de evaporação. Nas 
regiões com grande variação de precipitação e temperatura, a Figura 1 mostra 
horizontes na superfície e profundamente intemperizados, mas em regiões de clima 
mais frios e com menor umidade o grau de intemperismo nesses horizontes é bem 
menor. 
O grau de intemperismo é mínimo nas regiões desérticas e nos pólos, já 
na região dos trópicos, há grandes variações pluviométricas e de temperatura, que 
afeta todos os minerais alteráveis ao mesmo tempo em que alguns desaparecem 
5 
 
 
dando lugar a produtos secundários neoformados. Para Toledo et al.(2000), a 
temperatura desempenha um papel duplo, condicionando a ação da água: ao 
mesmo tempo em que acelera as reações químicas, aumenta a evaporação, 
diminuindo a quantidade de água disponível para a lixiviação dos produtos solúveis. 
A cada 10ºC de aumento na temperatura, a velocidade das reações químicas 
aumenta de duas a três vezes. 
 
 
 
Figura 1 - Profundidade de meteorização dos solos, associados com alguns fatores 
ambientais da região do Equador às regiões Árticas. [Strakhow, (1967) apud Patinõ (2004)]. 
 
 
2.2 SOLOS SAPROLÍTICOS 
 
Segundo Pinto (2006) é o solo que mantém a estrutura original da rocha-
mãe, mas perdeu a consistência da rocha. Visualmente pode confundir-se com uma 
rocha alterada, mas apresenta pequena resistência ao manuseio. É também 
chamado de solo residual jovem ou solo de alteração de rocha e ocorre em regiões 
tropicais e subtropicais úmidas, onde o intemperismo é mais intenso. 
Os solos saprolíticos (sapro, do grego: podre) são aqueles que resultam 
da decomposição e/ou desagregação “in situ” da rocha matriz pela ação das 
intempéries (chuvas, insolação, geadas) e mantêm, de maneira nítida, a estrutura da 
6 
 
 
rocha que lhe deu origem. São genuinamente residuais, isto é, derivam de uma 
rocha matriz, e as partículas que o constituem permanecem no mesmo lugar em que 
se encontravam em estado pétreo, (VILLIBOR et al., 2009). 
Segundo os mesmos autores os solos saprolíticos constituem, portanto, a 
parte subjacente à camada de solo superficial laterítico (ou, eventualmente, de outro 
tipo de solo) aparecendo, na superfície do terreno, somente por causa de obras 
executadas pelo homem ou erosões. Estes solos são mais heterogêneos e 
constituídos por uma mineralogia complexa contendo minerais ainda em fase de 
decomposição. São designados também de solos residuais jovens, em contraste 
com os solos superficiais lateríticos, maduros. Uma feição muito comum no horizonte 
superficial, ou no seu limite, é a presença de uma linha de seixos de espessuras 
variáveis (desde alguns centímetros até 1,5 m), delimitando o horizonte laterítico do 
saprolítico. As Figuras 2 e 3 ilustram a ocorrência de solos lateríticos e saprolíticos. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 - Corte Rodoviário, com Camada Laterítica Sobrejacente a uma 
Camada Saprolítica de Origem Sedimentar, com as Correspondentes 
Microfábricas. 
7 
 
 
 
Figura 3 - Perfil do Solo Saprolítico de Folhelho. 
 
 
O solo saprolítico corresponde ao horizonte inferior do solo residual, 
sendo o mais jovem dos três horizontes. Sua característica principal é a presença de 
fraturas reliquiares herdadas da rocha mãe. Granulometricamente é de difícil 
caracterização, podendo apresentar desde matacões até argila. As frações argila e 
areia variam consideravelmente, podendo predominar tanto uma como a outra, 
dependendo do local. A espessura média deste horizonte é de 6 m, com um máximo 
de 17 m. 
Segundo Vargas (1978), os horizontes são denominados de: horizonte I 
(de evolução pedogênica), horizontes II (residual intermediário), horizonte III 
(residual profundo), horizonte IV (alteração da rocha) e, rocha sã fissurada. A Figura 
4 ilustra os respectivos horizontes. 
 
 
8 
 
 
 
Figura 4 - Perfil do solo proveniente da alteração da rocha (PINTO, 2000). 
O horizonte denominado residual maduro é o horizonte superficial onde o 
solo perdeu sua estrutura original tornando-se relativamente homogêneo. O solo 
saprólito é caracterizado pelo horizonte onde o solo ainda guarda características da 
rocha que lhe deu origem, inclusive veios intrusivos, fissuras, xistosidade e 
camadas. No entanto, sua resistência já se encontra bastante reduzida podendo-se, 
pela pressão dos dedos desfragmentarem-se completamente. Os horizontes de 
rocha alterada são aqueles onde a alteração progrediu, ao longo de zonas de menor 
resistência, deixando relativamente intactos grandes blocos da rocha original 
envolvidos por solo de alteração de rocha. 
Na mecânica dos solos, há uma distinção entre solo saprolítico e 
saprólito, sendo solo saprolítico aquele proveniente da alteração “in situ” da rocha, 
que se encontra em um estágio avançado de desintegração. Este solo possui a 
estrutura original da rocha, e a ela se assemelha em todos os aspectos visuais 
perceptíveis, salvo na coloração. A matriz deste solo é pouco resistente. São 
classificados como saprólito, blocos de rocha com pouca alteração, (RIBEIRO 
JÚNIOR, 2006). 
 
2.3 SOLOS EXPANSIVOS 
 
Para Cavalcante et al. (2007), os solos expansivos são solos não 
saturados que sofrem considerável variação volumétrica quando sujeitos a variação 
no teor de umidade. Portanto, seu comportamento é bastante dependente de 
variações sazonais. Durante períodos de estiagem, se encontram geralmente com 
sucção elevada, o que lhes confere resistência relativamente alta, o que pode 
dificultar trabalhos de escavação. Porém, com o aumento no teor de umidade 
(períodos chuvosos, infiltração de água decorrente de vazamentos de tubulações, 
etc.), esses solos experimentam valores de expansão, muitas vezes bastante 
expressivos, tanto em termos de tensão quanto em termos de deformação 
(expansão vertical). 
A expansão em solos acontece geralmente com aqueles de natureza 
argilosa ou argilo-siltosa, com percentual de material passando na peneira 200 
9 
 
 
freqüentemente acima de 80%. Os argilominerais encontrados com maior 
freqüência em solos expansivos são pertencentes ao grupo das montmorilonitas, 
mais especificamente as esmectitas (CHEN 1988, DAY 1999, MURTHY 2003) e 
vermiculitas. Quanto à gênese, os solos expansivos podem provir de rochas ígneas 
básicas, tais como basaltos, intrusões de diabásio e os gabros, ou de rochas 
sedimentares, tais como os folhelhos, margas calcáreas, calcários, argilitos e alguns 
siltitos, que contenham argilominerais expansivos. 
A composição mineralógica dos solos expansivos tem grande importância 
no potencial de expansão, onde as cargas elétricas dasuperfície dos minerais de 
argila, a resistência entre camadas e a capacidade de troca catiônica contribuem 
para o potencial de expansão (CHEN, 1975). 
De acordo com Murthy (2003), problemas envolvendo solos expansivos 
têm sido detectados em várias partes do mundo. Dentre os países com maiores 
ocorrências, estão à Austrália, Estados Unidos, Canadá, China, Israel, Índia e Egito. 
Day (1999) e Jones & Jones (1987) relatam que somente nos Estados Unidos, o 
custo anual associado a danos provocados por solos expansivos às obras, tais como 
edifícios, rodovias, aeroportos, dentre outras, atingiram a cifra de 9 bilhões de 
dólares no ano de 1987. 
Chen (1975) demonstra que o índice de plasticidade sozinho pode ser 
usado como indicador preliminar das características expansivas da maioria das 
argilas, aplicado apenas a solos com 8 a 65% de argilas. 
 
Tabela 1 - Relação entre o potencial de expansão e índice de 
plasticidade (CHEN, 1975). 
 
 
 
O aumento do volume dos solos expansivos se dá principalmente por 
sucção d’água para dentro dos poros do solo e depois por adsorção d’água para o 
interior da própria estrutura cristalina. Nesta segunda etapa a água é adsorvida por 
efeito da dupla camada de cargas elétricas da fração cristalina argilosa dos solos. 
10 
 
 
Além disso, como a estrutura é mais ou menos complexa conforme a classe do 
mineral argila presente, a adsorção é máxima nas argilas de estrutura complexa, 
grupo das montmorilonitas, e mínima nas estruturas simples, como das caolinitas. É 
ainda maior ou menor segundo o cátion adsorvido (VARGAS, 1993). 
Parte da expansão de um solo pode-se dar também por deformabilidade 
elástica. Esta fase é inteiramente mecânica, como quando pressões atuantes sobre 
uma camada argilosa não-expansiva é avaliada por efeito de escavação do solo 
sobrejacente e que originam uma pressão neutra negativa da água dos poros, a qual 
produz a sucção da água, (Ibidem, 1993). Os parâmetros de expansão das argilas 
são função do grupo e porcentagem do argilomineral presente e do cátion adsorvido 
que na prática podem ser representados pelo índice de atividade do solo, além 
disso, esses parâmetros dependem da consistência ou compacidade do solo, 
representados pelo índice de vazios ou massa específica aparente seca e da sua 
estrutura. 
Segundo López et al. (1999), o método eficaz de identificação de um solo 
expansivo são as análises mineralógicas da matéria argilosa, permitindo assim um 
conhecimento profundo sobre o fenômeno da expansão. Os ensaios que fazem as 
análises mineralógicas podem ser de difração de raios-X, análises calorimétricas, 
espectropia por raios infravermelhos ou microscopia eletrônica de varredura, como 
demonstrado no Anexo B, nas Figuras 25 e 26. 
 
2.3.1 CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DAS ARGILAS 
 
Pinto (2002) relata que os argilo-minerais apresentam uma estrutura 
complexa, e que a composição química das argilas possui dois tipos de estrutura: 
uma estrutura de tetraedros justapostos num plano, com átomos de silício ligados a 
quatro átomos de oxigênio (SiO2), e outra de octaedros, em que átomos de 
alumínio são circundados por oxigênio ou hidroxilas [Al(OH)3]. Estas estruturas se 
ligam por átomos de oxigênio que pertencem simultaneamente a ambas, como 
podemos verificar na Figura 5. 
 
 
 
11 
 
 
 
Figura 5 - Estrutura de uma camada de caulinita 1:1 (a) atômica, (b) 
simbólica. (Pinto, 2002). 
 
 
Os argilominerais podem ser formados por uma camada tetraédrica e uma 
octaédrica (camada 1:1), como a caulinita, cuja estrutura se encontra firmemente 
empacotadas, com ligações de hidrogênio que impedem sua separação. Por este 
motivo a caulinita não expande. A haloisita argilo-mineral semelhança da camada da 
caulinita, pode sofrer uma desidratação irreversível, quando exposta a temperaturas 
entre 60-75ºC perdendo assim a água das entrecamadas. 
Outra forma que os argilo-minerais podem se apresentar é com estrutura 
de camada 2:1, ou seja, o arranjo octaédrico é encontrado entre duas estruturas 
tetraédricas. Com esta constituição estão as esmectitas e as ilitas. Nestes minerais 
as ligações se fazem por íons de O2- e O2+, que são ligações mais fracas, 
causando expansão das partículas. Como mostra a Figura 6. 
 
 
 
 
Figura 6 - Estrutura simbólica de minerais com camada 2:1; (a) esmectita com 
duas camadas de moléculas de água, (b) ilita. 
 
 
 
12 
 
 
Nos argilominerais 2:1 a maior proporção é de sílica, traduzida pela 
presença de 2 lâminas tetraédricas. Fazem parte deste grupo as esmectitas, sendo 
a montmorilonita a mais comum nos solos. São 2:1 támbém a vermiculita e a ilita. Os 
principais óxidos de ferro e alumínio são, respectivamente, a hematita, a goethita e a 
gibsita. 
De um modo geral os solos que sofrem expansão são aqueles que 
possuem argilo-minerais do tipo 2:1. Os argilominerais encontrados com maior 
freqüência em solos expansivos são pertencentes ao grupo das montmorilonitas, 
mais especificamente as esmectitas e vermiculitas (CHEN 1988, DAY 1999 e 
MURTHY 2003). 
 
2.4 SOLOS DA BAIXADA CUIABANA 
 
2.4.1 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS 
 
A cidade de Cuiabá está situada sobre litologias deformadas pertencentes 
ao Grupo Cuiabá, as quais são constituídas por rochas de baixo grau de 
metamorfismo, tais como filitos, metarenitos e metarcóseos, com xistosidade bem 
desenvolvida e intensamente dobrada e fraturada durante vários ciclos tectônicos de 
idade pré-cambriana. Os primeiros trabalhos que descreveram os aspectos 
geológicos das rochas do Grupo Cuiabá e a constatação da existência de estruturas 
dobradas nas regiões da Província Serrana e Baixada Cuiabana são de Evans 
(1894). A individualização do Grupo Cuiabá, como unidade litoestratigráfica, foi feita 
por Almeida (1964). Esse autor foi o primeiro a reconhecer essa faixa de 
dobramentos marginal ao Cráton, propondo a designação Geossinclíneo Paraguai 
para agrupar as três zonas estruturais que a compõe, as quais sejam: a Zona da 
Baixada do Alto Paraguai, da Província Serrana e Baixada Cuiabana. 
Segundo Migliorini (1999), na região de Cuiabá, o Grupo Cuiabá, expõe-
se pela Formação Miguel Sutil e Formação Rio Coxipó. A formação Miguel Sutil que 
aflora praticamente em toda a porção central e norte das cidades de Cuiabá e 
Várzea Grande corresponde a um solo argilo-siltoso, formado por metargilitos ou 
filitos de cor cinza esverdeada a marrom avermelhada, normalmente sericíticos, 
13 
 
 
 
 
 
estratificações plano-paralelas e clivagem ardosiana, como pode ser visto na Figura 
7. A formação Rio Coxipó, como pode ser observada na Figura 8, onde se trata de 
um solo areno-siltoso formados principalmente por meta-conglomerados que 
sobrepõe à formação Miguel Sutil através de contatos transacionais e tectônicos e 
aflora principalmente na porção sul das cidades de Cuiabá e Várzea Grande. 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 7– Dobras assimétricas desenvolvidas 
em intercalações de metarenitos quartzosos e 
filitos da Formação Miguel Sutil. (Migliorini, 
1999). 
Figura 8 – Formação Rio Coxipó, com matriz 
arenosa cortados por veios de quartzo. 
(Migliorini, 1999). 
 
2.4.2 CARACTERÍSTICA DO SOLO DA BAIXADA CUIABANA 
 
Futai et al. (1998) e Ribeiro Junior (2006), estudando os solos residuais 
de filito da Baixada Cuiabana concluíram, que este solo têm minerais do tipo 2:1, 
sendo predominante a montmorilonita e a ilita, que são expansivos. Ribeiro Junior, 
(2005) estudou o solo saprolítico da Baixada Cuiabana e observou cerca de 25% de 
expansão volumétrica para a situação livre (sem carregamento), como pode ser visto 
na Figura 9. 
 
14 
 
 
 
Figura 9 – Ensaio de expansão livre do solo da Baixada Cuiabana. (Ribeiro Júnior, 
2005). 
 
As características dos solos saprolíticos estão diretamente relacionadas 
com a rocha matriz. Desta forma, as camadas podem variar de algumas a várias 
dezenasde metros e diferentes comportamentos e cores. Eles são identificados 
macroscopicamente por apresentarem manchas, xistosidades, vazios e outras 
características inerentes à rocha matriz. Sua composição mineralógica é muito 
variada, sendo resultante do intemperismo da rocha, depende, portanto, do grau de 
alteração e do tipo de rocha, (FUTAI, 1999). 
O solo saprolítico de filito apresentam xistosidade e estratificação, devido 
ao intemperismo da rocha. Segundo Vecchiato (1987), Cuiabá está localizada em 
uma depressão que dá início a Bacia Sedimentar do Pantanal, sendo esta área 
constituída por rochas metamórficas do Grupo Cuiabá. 
Migliorini (1999) classifica esta região estudada como parte da formação 
Miguel Sutil, pertencente ao grupo Cuiabá. Esta parte da formação Miguel Sutil é 
constituída por metargilitos ou filitos de cor cinza esverdeada a marrom 
avermelhada, normalmente sericíticos, com frequentes laminações plano-paralelas. 
Ribeiro Júnior (2005) apresenta anomalias nas curvas de compactação 
dos solos da Baixada Cuiabana, obtidas sem reuso de amostras e utilizando energia 
normal. A Figura 10 mostra tal anomalia, onde não é possível determinar os valores 
de peso específico seco (d) e a umidade ótima (ωot). Entre W2 e W3 ocorre uma 
região quase horizontal com dois picos mais acentuados e outros menores. Entre 
estes dois picos maiores ocorre uma variação de cerca de 5% na umidade ótima. 
15 
 
 
Pode-se associar esta instabilidade da curva de compactação à presença de argilo-
minerais expansivos, que ao adsorver a água de compactação em sua camada, 
entra em desequilíbrio elétrico-químico. Tais características também foram 
anteriormente encontradas por Santos (2003). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4.3 FUNDAÇÕES DE OBRAS RESIDENCIAIS NA BAIXADA CUIABANA 
 
Nas obras de pequeno porte como as construções populares para 
habitação, as fundações são projetadas e executadas, de uma forma geral por 
radier, blocos, ou sapatas. Radier é o de fundação mais usada em obras 
habitacionais populares. Esta prática tornou-se forte, porque o radier é usado em 
terrenos que não oferecem boa capacidade de suporte dispensando assim análise 
prévia do terreno. No caso da Baixada Cuiabana, onde o solo pode ser expansivo, 
isso se torna grave. O radier por possuir grande área de contato, e a edificação 
popular serem relativamente leve, irá transmitir uma baixa tensão ao solo, ocorrendo 
à expansão da edificação como um todo ou expansão diferencial (RIBEIRO JÚNIOR 
& CONCIANI, 2005). 
Segundo Lew & Soares (1998) a tensão de expansão do solo saprolítico 
de filito a 0,5m de profundidade pode ser de 26 kPa, o que pode causar graves 
patologias nas edificações. 
1,35
1,45
1,55
1,65
2 6 10 14 18 22 26 30
Teor de Umidade (% )
M
a
ss
a
 E
sp
. 
A
p
. 
S
e
c
a
 (
g
/c
m
³)
W1 W4W2 W3
 
Figura 10 – Curva de compactação do solo saprolítico de filito da Baixada Cuiabana. 
(Ribeiro Júnior, 2005) 
16 
 
 
 Futai (1995), afirmou que há expansão em construções com fundações 
em sapatas e blocos porque há um super dimensionamento dos elementos de 
fundações. Estes super dimensionamentos também ocorrem no número de pilares, 
que, sobretudo aliviam as tensões transmitidas ao solo. 
Segundo Concani (2009), na Baixada Cuiabana, a pressão de expansão 
dos solos expansivos varia entre 20 kPa e 60 kPa. Portanto, os valores de tensão 
transmitidos ao solo pelas fundações são menores que a pressão de expansão. Isso 
explica as frequentes trincas apresentadas por esses imóveis. 
Para Ribeiro Júnior & Conciani (2005), existem também problemas de 
expansão em quadras poliesportivas, reservatórios enterrados, redes de 
saneamento básico, como córregos, ou canais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1 MATERIAL 
 
3.1.1 SOLO 
 
As amostras de solo para este trabalho foram coletadas na obra do 
Residencial: Torres do Parque IX, próximo ao Trevo do Centro de Eventos do 
Pantanal como indica a Figura 11. Este local pertence à Formação Miguel Sutil 
pertencente ao grupo Cuiabá, cuja granulometria é predominantemente silte-argilosa 
e com característica expansiva (RIBEIRO JÚNIOR 2006). 
Este solo é classificado como residual e saprolítico, pois é originado pela 
decomposição da rocha local de filito. O material coletado era de coloração 
amarelada e a profundidade de 0,5 m a 1,0 m. 
 
 
Figura 11 - Local da coleta de amostra de solo, AV. Miguel Sutil, próximo a entrada do 
Centro de Eventos do Pantanal - Obra Construtora GMS. 
 
 
 
 
18 
 
 
3.2 MÉTODOS 
 
3.2.1 LIMITES DE ATTERBERG 
 
3.2.1.1 Limite de Liquidez 
 
O limite de liquidez é a quantidade de umidade do solo no qual o solo 
muda do estado líquido para o estado plástico, ou seja, perde a sua capacidade de 
fluir. 
O ensaio foi realizado segundo a NBR 6459 (1984), Solos - Determinação 
do limite de liquidez. Realizando de duas formas: com e sem secagem prévia. 
 
3.2.1.2 Limite de Plasticidade 
 
O limite de plasticidade é o teor de umidade em que o solo passa do 
estado plástico para o semi-sólido, onde perde a capacidade de ser 
moldado. 
O ensaio foi realizado segundo a NBR 7180 (1984), Solos - Determinação 
do limite de Plasticidade. Também foi realizado de duas formas: com e sem 
secagem prévia. 
 
3.2.2 ENSAIOS DE COMPACTAÇÃO 
 
Santos (2003), afirma que a compactação consiste no processo mecânico 
que, através de uma aplicação repetida e rápida de cargas ao solo, conduz a uma 
diminuição do seu volume, e, portanto, a uma diminuição do índice de vazios e a um 
aumento do peso específico seco. Esta redução de volume é resultado, sobretudo, 
da expulsão de ar dos vazios do solo, não ocorrendo significativa alteração do teor 
em água nem alteração do volume das partículas sólidas durante a compactação. 
O ensaio de compactação foi realizado de acordo com a ABNT/NBR 
7182/86, seguindo algumas modificações estabelecidas para tal procedimento. O 
19 
 
 
ensaio de compactação foi realizado com e sem reuso de amostra. E também com e 
sem secagem prévia. Nas energias normal, intermediária e modificada. 
 
3.2.2.1 Ensaio sem reuso do material 
 
Os ensaios de compactação sem reuso de amostras apontam pela 
experiência observada na bibliografia, que para solos saprolíticos, os resultados 
obtidos são mais próximos da realidade, sendo assim mais confiáveis. Quando o 
material é formado de partículas muito quebradiças, este procedimento é necessário 
para não descaracterizar o resultado, (PINTO, 2000). A desvantagem é sem dúvida 
a maior quantidade de material utilizado. Souza (1980) recomenda que quando uma 
amostra sofre degradação ou há dificuldade em adsorver água, deve-se usar 
sempre uma amostra sem reuso para cada ponto da curva de compactação. 
A norma Brasileira de ensaio de compactação prevê alternativas de 
ensaio sem reuso do material quando as partículas são facilmente quebradiças. 
 
 
Tabela 2 - Quantidade de material ensaio de 
compactação. 
Cilindro Tipo de Ensaio 
 Com reuso Sem reuso 
Pequeno 5 kg 25 kg 
Grande 8 kg 42 kg 
 
 
 
3.2.2.2 Ensaio com inserção de água com 24 horas de antecedência 
 
Este método foi utilizado para verificar a diferença entre os resultados 
obtidos pelo método recomendado pela ABNT NBR- 7182 - Ensaio de Compactação 
e método que foi desenvolvido para solos expansivos, onde a amostra ficou 
armazenada em sacos plásticos lacrados por 24h, já com a umidade de 
compactação de cada ponto da curva, como mostra a Figura 12. Este procedimento 
foi adotado para o solo poder se expandir antes de se compactado. Pelo método 
20 
 
 
referendado pela NBR 7182 (Figura 13), o solo expande durante o processo de 
compactação, levando a curva a obter anomalias devido à expansão. 
 
 
 
Figura 12 - Solos armazenados em sacos plásticos. 
 
 
 
 Figura 13 - Ensaio de compactação emandamento. 
 
 
3.2.2.3 Ensaio sem secagem prévia do solo 
 
De acordo com Pìnto (2006), a experiência mostra que a pré-secagem da 
amostra influi nas propriedades do solo, além de dificultar a posterior 
homogeneização da umidade incorporada. A influência da pré-secagem, para alguns 
solos, é considerável. A pré-secagem provoca, por exemplo: em solos argilosos de 
21 
 
 
composição de gnaisse, umidades ótimas menores e densidade secas máxima 
maiores. Os ensaios realizados sem a secagem prévia, portanto, são mais 
representativos principalmente aos solos tropicais, mas a prática corrente é fazer a 
pré-secagem, provavelmente pela facilidade de padronizar os procedimentos nos 
laboratórios, diminuindo o grau de supervisão. 
 
 
3.2.3 GRANULOMETRIA POR SEDIMENTAÇÃO 
 
O ensaio de análise granulométrica do solo foi executado segundo 
ABNT/NBR 7181/82. O comportamento granulométrico do solo foi observado de 
quatro maneiras: 
 
I. Sem secagem prévia e sem o uso de defloculante, 
II. Sem secagem prévia e com o uso de defloculante, 
III. Com secagem prévia e sem uso de defloculante, 
IV. Com secagem prévia e com uso de defloculante. 
 
Esta medida foi adotada para quantificar o poder desagregador do 
defloculante e observar o seu comportamento perante as amostras com e sem 
secagem prévia. Molinero et al. (2003), estudaram a influência do defloculante 
químico na análise granulométrica dos solos do Distrito Federal e concluíram 
que o defloculante é um agente significativo na classificação dos solos. 
Além destes ensaios mencionados acima, foram realizados mais cinco 
ensaios de granulometria com uso de defloculante com materiais das amostras 
advindas dos 5 pontos do ensaio de compactação com reuso de amostras e 
deixadas expandir por 24h em sacos plásticos fechados com a umidade de 
compactação de cada ponto, com objetivo de verificar a modificação granulométrica 
significativa de cada ponto da curva de compactação, obtida pela quebra de grãos 
oriunda das repetidas energias aplicadas. 
Nos solos tropicais os resultados dos ensaios de granulometria se alteram 
substancialmente quando se introduzem variações na metodologia do ensaio em 
relação à prescrita pela ABNT (uso ou não de defloculante), e este fato foi 
22 
 
 
demonstrado por diversos autores (Futai, 1995, Souza Neto, 1998, Moraes Silva, 
2000). Castro (1974) demonstrou que a inclusão de agregações de partículas 
(passadas na peneira #10 (2 mm)) no ensaio de sedimentação gera descontinuidade 
na curva granulométrica na transição entre o peneiramento fino e a sedimentação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
4.1 LIMITES DE ATTERBERG 
 
 A GSEGPW (1997) - (Geological Society Engineering Group-Working 
Party Revised Report) recomenda que os ensaios de caracterização sejam 
realizados em amostras partindo do estado natural (sem secagem), a não ser que 
ensaios comparativos não indiquem influência desse efeito nos resultados dos 
ensaios. 
Os ensaios de caracterização do solo foram realizados de duas maneiras: 
com e sem secagem prévia. Este procedimento visa comparar os dois métodos e 
verificar a influência da pré-secagem nas propriedades do solo. 
Segundo Mitchell e Sitar (1982), dois efeitos importantes podem estar 
relacionados à secagem das amostras: 1) formação de agregados e cimentações 
por óxidos de ferro alumínio; e 2) perda de água de minerais argílicos hidratados. 
Em alguns casos estes efeitos podem ser irreversíveis. 
Segundo Townsend (1985) e Mitchell e Sitar (1982), a secagem prévia do 
solo ao ar provoca a oxidação dos sesquióxidos de ferro e alumínio e formação de 
agregações de partículas finas, assim como perda de água de constituição no caso 
de minerais argílicos hidratados como a haloisita. 
É apresentado na Figura 14, o gráfico do limite de liquidez (WL) do solo 
com e sem secagem prévia. Para a amostra com secagem prévia, como recomenda 
a ABNT, o Limite de Liquidez (WL) é de 31,2%. Já o limite de liquidez obtido com a 
amostra na umidade de campo, ou seja, sem secagem prévia, é de 30,1%. Observa-
se também que o coeficiente angular das duas linhas de tendência (com e sem 
secagem prévia) têm praticamente o mesmo valor. Este desempenho da curva 
aponta para a idéia que este solo com característica expansiva solo não modifica 
sua estrutura intermolecular de capacidade de adsorver água, mantendo-se na 
mesma proporção. O deslocamento da curva sem secagem prévia para baixo indica 
apenas uma mudança no potencial inicial de adsorver água, totalmente entendível, 
pois quanto menor o teor de umidade inicial, maior é o potencial inicial de adsorção 
de água pelos argilo-minerais. 
24 
 
 
O Coeficiente de determinação (R²), é uma medida sobre a qualidade do 
modelo. Quanto mais próximo de 1, mais explicativo é o modelo. A amostra com 
secagem prévia obteve resultados com variância maior que as amostras sem 
secagem prévia, mesmo assim, para as duas amostras, o R² foi satisfatório, estando 
acima de 0,97, ou seja, 97% da variância de Y é explicada pela variância de X. 
Já o limite de plasticidade (WP) é de 16,3%, logo o seu Índice de 
plasticidade (IP) é de 13,8%. Através do IP é possível saber a classificação do solo 
quanto à plasticidade, para este solo a classificação foi de plasticidade média. 
 
 
R² = 0,9758
R² = 0,9949
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
10 100
T
e
o
r 
d
e
 u
m
id
a
d
e
 (
%
)
Nº de golpes
Sem secagem prévia
Com secagem prévia
 
Figura 14 - Limite de liquidez com e sem secagem prévia. 
 
 
Os resultados dos ensaios dos Limites de Atterberg estão apresentados 
na Tabela 3. O limite de plasticidade (WP) do solo com e sem secagem prévia são 
16,3% e 17,45%, respectivamente. Assim os seus respectivos índices plasticidade 
são de 13,8% e 13,75%, sendo sua plasticidade classificada como média. 
O mesmo decréscimo de teor de umidade na variação inicial de adsorção 
de água do solo sentida na amostra sem secagem prévia em relação ao solo com 
secagem prévia nos resultados do Limite de Liquidez pode ser observada no Limite 
de Plasticidade. Isso mostra que o tamanho da região plástica do solo saprolítico de 
filito com característica expansiva não muda, pois o IP é muito parecido. Portanto, o 
25 
 
 
fato de secar ou não a amostra previamente torna o solo inicialmente mais, ou 
menos susceptível a adsorver água. 
Estes resultados não condizem com os resultados comentados por 
GSEGPW (1997), Mitchell e Sitar (1982) e Townsend, (1985), onde amostras com 
secagem prévia obteriam resultados menores que as amostras sem secagem prévia. 
Isto se dá provavelmente, por se tratar de um solo expansivo, onde o potencial de 
adsorção inicial é proporcional a sua umidade inicial. 
 
Tabela 3 – Limites de Atterberg do solo com e secagem prévia 
Propriedades Sem secagem prévia Com secagem prévia 
WL 30,1% 31,2% 
WP 16,3% 17,45% 
IP 13,8% 13,75% 
 
 
 
Vargas (1978) adverte que somente o IP não é suficiente para julgar a 
plasticidade dos solos e que há a necessidade de se conhecer os valores de LL e IP. 
Para tanto, o gráfico idealizado por Casagrande serve de referência para a 
classificação da plasticidade do solo. 
Souza Neto (2000) destaca dizendo que a secagem prévia das amostras 
nos ensaios de caracterização tem conduzido a significativas reduções no 
percentual de finos (especialmente na fração argila) e na plasticidade (redução nos 
limites de Atterberg). Esta redução tem comprometido a posição do solo na Carta de 
Plasticidade e, conseqüentemente, sua classificação. 
Como pode ser visto na Figura 15, para o solo em estudo, não foi 
observado para solos com secagem prévia uma redução na plasticidade como o 
comentado por Souza Neto (2000), mas sim um ganho de plasticidade. Este 
comportamento inverso, provavelmente se dá por se tratarde um solo expansivo, e 
conseqüentemente seu potencial de adsorção e plasticidade aumentam 
proporcionalmente com o aumento de sucção. Este ganho de plasticidade foi 
pequeno, não levando o solo a alterações significantes em seu comportamento. 
Segundo a Carta de Plasticidade de Casagrande este solo é classificado 
como CL - Argila de baixa compressibilidade. 
26 
 
 
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Ín
d
ic
e
 d
e
 P
la
s
ti
c
id
a
d
e
Limite de Liquidez
Com secagem
Sem secagem
CH
MH ou OH
ML ou OL
CL
 
Figura 15 - Carta de Plasticidade do solo saprolítico de filito com e sem secagem prévia. 
 
4.2 GRANULOMETRIA 
 
Os comportamento granulométrico do solo foi observado de quatro 
maneiras: 
 
I. Com Defloculante Sem Secagem Prévia - (CDSS) 
II. Com Defloculante Com Secagem Prévia – (CDCS) 
III. Sem Defloculante Sem Secagem Prévia – (SDSS) 
IV. Sem Defloculante Com Secagem Prévia – (SDCS) 
 
Para Nogami e Villibor, 1995, a formação de agregações de partículas 
finas faz com que partículas do tamanho de argila (φ < 2µ) adquiram dimensões de 
silte ou areia, diminuindo o teor de finos e a plasticidade. Existe dificuldade em se 
definir uma granulometria representativa, uma vez que esta depende do grau de 
destruição destas agregações pelo defloculante. 
27 
 
 
Na Figura 16 são apresentadas as curvas granulométricas do solo 
saprolítico de filito com e sem secagem prévia e com e sem o uso do defloculante. O 
tamanho das partículas do solo foi classificado de acordo segundo a ABNT NBR 
6502 (1985). 
Pode-se verificar na Figura 16 e na Tabela 4 que as amostras CDSS, 
CDCS, SDSS e SDCS não tiveram diferença granulométrica até atingirem o 
diâmetro de areia fina, ou seja, durante a etapa experimental do peneiramento 
grosso e fino. As discrepâncias granulométricas entre os estados da amostra 
começam na fase da sedimentação. Como já era de se esperar, ensaios sem uso do 
defloculante (SDSS e SDCS) assumem o mesmo tipo de comportamento, sendo que 
esta ausência do defloculante faz com que o solo não consiga quebrar os 
aglomerados de origem reliquiar, formados por partículas finas, assumindo, portanto, 
características de solo granular. O Fato de termos nesta situação amostras com e 
sem secagem prévia não alterou em muito seu comportamento, mostrando que, 
quando se tratam de amostras sem uso do defloculante, este é o que influencia com 
generosidade no comportamento do solo. 
As amostras com defloculante (CDSS e CDCS) obtiveram resultados na 
fase de sedimentação mais condizentes com sua verdadeira característica. Isso é 
devido à capacidade de desagregação do hexametafosfato (defloculante), como 
mencionado anteriormente. Porém, Pinto (2006), diz que a diferença de resultados 
mostra a importância do defloculante para a dispersão das partículas. No ensaio 
feito de acordo com a norma NBR-7181, as partículas sedimentam-se isoladamente, 
e podem-se detectar seus diâmetros equivalentes. No ensaio sem defloculante, as 
partículas agrupadas, como se encontram na natureza, sedimentaram-se mais 
rapidamente, indicando diâmetros maiores, que não são das partículas, mas das 
agregações. 
Para as amostras com uso do defloculante, é importante ainda analisar 
seu comportamento com e sem a secagem prévia. Ainda na Figura 16, pode-se 
verificar que a amostra sem secagem prévia (CDSS) obteve valores de finos (siltes e 
argilas) superiores a amostra com secagem prévia (CDCS). Este fato pode se dar 
pela amostra CDSS ter sucção inicial e coesão menor que a amostra CDCS por 
conta da diferença entre os teores de umidade no momento da preparação de 
amostras para a fase da sedimentação. 
28 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
%
 q
u
e
 P
a
s
s
a
 
Diâmetro dos Grãos (mm)
SDSS
CDSS
SDCS
CDCS
SilteArgila
Areia
Fina Média Grossa
Pedregulho
 
Figura 16 - Curva Granulométrica dos solos com e sem secagem prévia e com e sem o uso de 
defloculante. 
 
Na Tabela 4 estão apresentados os resultados percentuais das análises 
granulométricas citadas acima, onde se pode verificar claramente que os valores 
são dispersos na textura fina do solo, onde o solo SDCS e SDSS possuem cerca de 
58% de silte e 2% de argila, sendo classificado como solo silte arenoso. Já os solos 
com uso do defloculante podem ser classificados da seguinte forma: O solo CDCS 
obteve em média 70% de silte e 11% de argila, mas sua classificação ainda é de 
silte arenoso pois a quantidade de areia assume 19% de sua constituição textural. O 
solo CDSS é o único que pode ser classificado como silte argiloso, pois possui 17% 
de areia, 55% de silte e 28% de argila. 
 
Tabela 4 - Análise Granulométrica com e sem uso do defloculante e secagem prévia. 
GRANULOMETRIA 
Fração 
Granulométrica 
Sem Defloculante Com Defloculante 
Com 
Secagem 
Sem 
secagem 
Com 
Secagem 
Sem 
secagem 
Pedregulho 0% 0% 0% 0% 
Areia Grossa 8% 3% 3% 3% 
Areia média 1% 6% 6% 6% 
Areia Fina 30% 32% 10% 8% 
Silte 59% 57% 70% 55% 
Argila 2% 2% 11% 28% 
 
29 
 
 
Segundo Pinto (2002), os Índices de Atterberg indicam a influência dos 
finos argilosos no comportamento do solo. Para calcular este índice de atividade da 
fração argila, foi utilizada a Equação 1. 
 
 (1) 
 
Onde: 
IP: Índice de Plasticidade do solo (%). 
% argila < 2µm: Fração argila menor que 0,002mm. 
 
 
Como pode ser visto na Figura 17, foram obtidos os índices de atividade 
(Ia) para as quatro situações anteriormente estabelecidas: CDSS, CDCS, SDSS e 
SDCS. Para as amostras com defloculante (CDSS e CDCS) os índices de atividades 
foram 0,49 e 1,25 respectivamente. A primeira, CDSS, com Ia = 0,49 pode ser 
classificada como inativa. A segunda, CDCS, com Ia = 1,25, encontra-se no limite 
superior, podendo ainda ser classificada como normalmente ativa. Este aumento na 
segunda amostra é devido à secagem prévia, onde o aumento de sucção aumenta a 
energia disponível para adsorção de água. As amostras sem defloculante tiveram 
comportamentos idênticos. As amostras SDCS e SDSS obtiveram índice de 
atividade igual a 6,87 e 6,9 respectivamente, cerca de 5,5 vezes mais o limite 
máximo para considerar o solo como normalmente ativo, sendo assim classificado 
como ativo, ou seja, com grande capacidade de expansão. 
30 
 
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
CDSS CDCS SDCS SDSS
Ín
d
ic
e
 d
e
 A
ti
v
id
a
d
e
 
Amostras de solo
Limite Máximo 
Limite Mínimo
 
Figura 17- Índices de atividade da fração argila para as amostras 
com e sem o defloculante e com e sem secagem prévia. 
 
4.3 COMPACTAÇÃO 
 
4.3.1 INFLUÊNCIA DA ENERGIA 
 
Para o estudo da influência da energia na obtenção dos parâmetros 
oriundos do ensaio de compactação, optou-se por compactar as amostras nas 
energias normal, intermediária e modificada. Por conta da quebra da estrutura 
reliquiar vinda da matriz rochosa, optou-se por compactar sem a reutilização de 
amostras, necessitando assim, de uma quantidade maior de solo para tal 
experimento. Para estes ensaios, foram adicionadas as devidas quantidades de 
água para compactação de cada ponto da curva de próctor 24 horas antes do 
ensaio. Este procedimento foi necessário para que os resultados obtidos não fossem 
distorcidos pelo processo de expansão durante o ensaio de compactação. De modo 
usual, e normatizado pela ABNT 7182, esta água seria acrescida a amostra minutos 
antes do processo de aplicação da energia sobre o solo. 
Segundo Pinto (2006), uma maior energia de compactação conduz a uma 
maior densidade seca máxima (dmáx) e uma menor umidade ótima (Wót), 
deslocando-se a curva para a esquerda e para o alto. Os pontos de máxima 
densidade seca e umidade ótima para várias energias de compactação, com o 
31 
 
 
mesmo solo, ficam ao longo de uma curva que tem um aspecto semelhante ao deuma curva de igual grau de saturação. 
Pode-se observar na Figura 18 que o comportamento do solo saprolítico 
de filito foi como o esperado e descrito por Pinto (2006). O teor de umidade foi 
decrescente com a energia de compactação e o peso específico seco, crescente. As 
anomalias da curva de compactação para este solo, descritas por Santos (2003) e 
Ribeiro Junior (2005) não foram observadas, pelo fato destas anomalias serem 
oriundas do processo expansivo durante o ato da compactação, uma vez que a água 
fora acrescida instante antes a este processo. Para este trabalho, acresceu-se a 
água de compactação com antecedência de 24 hs, processo o qual eliminou em 
grande parte as anomalias na curva de compactação. 
 
16,50
16,75
17,00
17,25
17,50
17,75
18,00
7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
γ
d
(k
N
/m
³)
Umidade (%)
Energia Normal
Energia Intermediária
Energia Modif icada
Saturação 100%
 
Figura 18 - Curva de Compactação sem reuso com diferentes energias. 
 
Na Tabela 5, estão os valores obtidos no ensaio de compactação descrito 
acima, submetido à energia Normal. Os pesos específicos secos não assumem 
valores muito diferentes nas várias energias, porém, a variação da umidade ótima é 
significante. 
 
 
32 
 
 
Tabela 5 – Máximo peso específico seco e 
umidade dos ensaios sem reuso com variações de 
energia 
Energia γd( kN/
³) Wót (%) 
Normal 17,6 19 
Intermediária 17,7 14 
Modificada 17,9 12 
 
 
 
Para Santos (2003), a influência da energia no processo de compactação 
passa então a ser fundamental. Ao se aumentar a energia de compactação a curva 
se aproxima do formato tradicional, isso provavelmente se deve a redução do 
consumo de água no ensaio. 
 
 
4.3.2 INFLUÊNCIA DO REUSO DO MATERIAL 
 
Para o estudo da influência do reuso do material, foram realizados quatro 
ensaios com e sem reuso, e com inserção de água no momento da compactação e 
com antecedência de 24 horas. Os ensaios foram assim denominados: com reuso/ 
com 24h; com reuso/ sem 24h; sem reuso/ com 24h e sem reuso/ sem 24h. O 
objetivo deste procedimento foi verificar qualitativamente se o manuseio do material 
pode ocasionar quebra de partículas. O fato de estudar as amostras com inserção 
de água no momento da compactação e com antecedência de 24 horas, se dá na 
verificação da formação das anomalias já anteriormente descritas em relação ao 
reuso ou não das amostras. 
Para Pinto (2006), os ensaios feitos com amostras virgens para cada 
ponto da curva obtêm resultado mais fiel. Embora seja necessária maior quantidade 
de material. 
Ao analisar a Figura 19 é possível confirmar o que Santos (2003), diz 
sobre a compactação com reuso de amostras, que geram curvas mais achatadas, 
isto é, o manuseio das amostras muda o comportamento do solo. Entretanto, estas 
alterações indicam que o solo continua a sofrer influências da possível adsorção 
inicial de água e pela mineralogia. 
33 
 
 
 Segundo Lee & Suedkamp (1972) apud Araújo (1996), conhecendo-se os 
minerais e os argilo-minerais que compõem o solo, pode-se melhor entender a forma 
das curvas quanto à compactação, pois se esse fenômeno não está totalmente 
entendido e há várias teorias para explicá-lo. A mistura de água com o solo, o tempo 
entre o preparo da amostra e o ensaio e o operador podem ser condicionantes na 
dispersão dos pontos. Estes autores sugerem quatro tipos de curvas de 
compactação que são: com pico simples, 1 ½ picos, picos duplos e curvas 
distorcidas, o que pode claramente ser verificado no arranjo de curvas obtidas na 
Figura 19. 
As amostras com e sem reuso que receberam água no momento da 
compactação obtiveram um coeficiente angular no ramo seco e no ramo úmido, 
muito alto, fato que pode ser explicado pela grande energia liberada no momento 
inicial da adsorção de água. As amostras com e sem reuso que tiveram a 
oportunidade de receber a água de compactação com antecedência de 24 horas, 
tiveram seu ramo seco bem mais suave, sendo que as umidades ótimas obtidas 
muito próximas, tanto para a amostra com reuso, quanto para a sem reuso. 
De acordo com Santos (2003), definir o valor da umidade ótima para esse 
solo é uma tarefa quase impossível. E afirma que a explicação para esse fenômeno 
pode ser dada por diversos fatos. Dois se destacam: a não uniformidade e a não 
homogeneização da amostra. Isso ocorre devido à própria estrutura do solo, que 
possuem placas que se desagregam durante o ensaio, fazendo com que o material 
não fique uniforme e homogêneo. Além do mais, os solos saprolíticos de filito têm 
uma elevada adsorção de água. As setas indicadas na Figura 19 tentam definir as 
umidades ótimas e os pesos específicos secos máximos. 
 
 
34 
 
 
15,2
15,4
15,6
15,8
16
16,2
16,4
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
γ
d
(k
N
/m
³)
Umidade (%)
Sem Reuso - Com 24h
Sem Reuso - Sem 24h
Com Reuso - Com 24h
Com Reuso - Sem 24h
 
Figura 19 - Curva de Compactação com e sem reuso, acrescentando água no momento e com 
antecedência de 24 horas. 
 
 
Na Tabela 6 é possível verificar quantitativamente os parâmetros obtidos 
com os ensaios de compactação acima descritos. 
 
Tabela 6 - Resumo dos resultados da compactação. 
Ensaio γd( kN/m³) Wót (%) 
Sem reuso - Sem 24h 16,35 14 
Com reuso - Sem 24h 15,8 14 
Com reuso - Com 24h 15,75 19,5 
Sem reuso - Com 24h 16 20,1 
 
 
 
Para Nogami & Villibor (1995), a umidade ótima obtida no ensaio de 
compactação em laboratório pode ser bem menor que a umidade obtida sem a 
secagem ao ar, como os ensaios feitos no campo. Com o reuso do mesmo material 
saprolítico nos ensaios, há muita fragmentação dos grãos em processo de 
intemperização, dificultando a previsão do seu comportamento quando compactado. 
Seria bom estar fazendo o ensaio próximo à realidade da obra. 
35 
 
 
Mesmo não realizando ensaios de expansão, é possível afirmar que este 
solo possui caráter expansivo, pois diversas pesquisas revelam que os solos 
oriundos do intemperismo do Filito apresentam argilominerais do grupo das 
esmectitas, ou seja, argilominerais do tipo 2:1 que são expansivos. Segundo Santos 
(2003), ao atingirem uma condição de umidade, que lhes permita adicionar 
moléculas de água à sua película (camada de água absorvida), eles certamente 
terão seu volume aumentado. Desta forma, a expansão dos argilominerais seria a 
responsável pela queda do peso específico seco no processo de compactação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
 
5 CONCLUSÃO 
 
A secagem prévia elevou o Limite de Liquidez em aproximadamente 1% 
em relação à amostra sem secagem prévia. 
O coeficiente angular das duas linhas de tendência (com e sem secagem 
prévia) têm praticamente o mesmo valor, apontando para uma característica que a 
expansão do solo não modifica sua estrutura intermolecular de capacidade de 
adsorver água, mantendo-se na mesma proporção. 
O deslocamento da curva sem secagem prévia para baixo indica apenas 
uma mudança no potencial inicial de adsorver água. 
O limite de plasticidade (WP) do solo com e sem secagem prévia diferiram 
também cerca de 1%, obtendo assim, iguais IP’s, ou seja, mesmo tamanho de 
região plástica. 
A Carta de Plasticidade de Casagrande classificou o solo como CL - 
Argila de baixa compressibilidade, não obtendo grandes variações entre as amostras 
com e sem secagem prévia. 
As amostras CDSS, CDCS, SDSS e SDCS não tiveram diferença 
granulométrica até atingirem o diâmetro de areia fina, mas houve na fase de 
sedimentação. 
Ensaios sem uso do defloculante (SDSS e SDCS) assumem o mesmo 
tipo de comportamento granular, independente da amostra seri seca ou não 
previamente. 
As amostras com defloculante (CDSS e CDCS) obtiveram resultados na 
fase de sedimentação mais condizentes com sua verdadeira característica. A 
amostra sem secagem prévia (CDSS) obteve valores de finos superiores a amostra 
com secagem prévia.Os índices de atividade para as amostras com defloculante (CDSS e 
CDCS) podem ser classificadas como inativa ou de atividade normal. As amostras 
SDCS e SDSS obtiveram índices que o classifica como ativo, ou seja, com grande 
capacidade de expansão. 
O estudo da influência da energia na compactação obteve teor de 
umidade decrescente com a mesma e o peso específico seco, crescente. As 
anomalias da curva de compactação não foram observadas, pois acrescentou-se a 
37 
 
 
água de compactação com antecedência de 24 hs, processo o qual eliminou em 
grande parte as anomalias na curva de compactação. 
Para o estudo da influência do reuso do material, pode-se confirmar que a 
compactação com reuso de amostras geram curvas mais achatadas, isto é, o 
manuseio das amostras muda o comportamento do solo. 
As amostras com e sem reuso que receberam água no momento da 
compactação obtiveram um coeficiente angular no ramo seco e no ramo úmido, 
relativamente alto, fato que pode ser explicado pela grande energia liberada no 
momento inicial da adsorção de água. As amostras com e sem reuso que tiveram a 
oportunidade de receber a água de compactação com antecedência de 24 horas, 
tiveram seu ramo seco bem mais suave, sendo que as umidades ótimas obtidas 
muito próximas, tanto para a amostra com reuso, quanto para a sem reuso. 
Recomenda-se o mínimo de esforço mecânico nos ensaios, pois alguns 
solos saprolíticos podem ter sua granulometria alterada devido à quebra de grãos 
durante as etapas de destorroamento e lavagem das amostras. 
 
 
 
5.1 SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS 
 
 Estudos de adaptação da Norma Brasileira para os Solos Tropicais. 
 
 Estudo mais aprofundado na mineralogia do solo da Baixada Cuiabana, para 
entender melhor o equilíbrio das cargas com teor de umidade. 
 
 Para complementar os estudos realizados, recomenda-se a realização de 
ensaios de análise mineralógica dos solos expansivos. 
 
 
 
38 
 
 
6 REFERÊNCIA BIBLIOGRAFIA 
 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: Preparação 
para ensaio de caracterização e compactação. Rio de Janeiro, 1986. 9p. 
 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6459: Solos – 
Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, 1984. 6p. 
 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508: Grãos de solo 
que passam na # de 4,8mm determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 
1984. 8p. 
 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solos – Análise 
granulométrica. Rio de Janeiro, 1984. 13p. 
 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7182: Solo: ensaio de 
compactação. Rio de Janeiro, 1986. 10p. 
 
 
CHEN, F.H. (1988). Foundations on Expansive Soils. Elsevier Science Publishing 
Company Inc., New York. 
 
 
FRAZÃO, E. B.; GOULART, E. P. (1976). Aspecto da expansibilidade de argilo-
minerais: Algumas Implicações em Obras Civis. In: 1º Congresso Brasileiro de 
Geologia de Engenharia, ABGE, São Paulo, Tema 11, 2: 351-365. 
 
 
FUTAI, M.M.; SOARES, M.M.; CONCIANI, W. Propriedades geotécnicas do solo 
saprolítico da Baixada Cuiabana. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MECÂNICA 
DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA, 11, 1998, Brasília. Anais... Brasília: 
COBRANSEG, 1998. P. 221-228. 
 
 
LÓPEZ, T. L.; ZEPEDA, J. A. G. Aplicación de técnicas alternativas de 
identificación mineralógica em la caracterización de um suelo arcilloso 
expansivo. In: CONGRESSO PANAMERICANO DE MECÂNICA DOS SOLOS E 
ENGENHARIA GEOTÉCNICA, 11., 1999, Foz do Iguaçu. Anais... V 02, Foz do 
Iguaçu: ISSMGE – International Society for soil mechanics and geotechnical 
engineering., 1999. P. 885-891. 
 
 
MIGLIORINI, R. B. Hidrogeologia em meio urbano: região de Cuiabá e Várzea 
Grande – MT. São Paulo, 1999. Tese (Doutorado em Geologia) – Instituto de 
39 
 
 
geociências, USP, 1999. MINÃ, A. J. S.; FERREIRA, H. C. Estudo comparativo entre 
a cura acelerada e a normal aplicada ao sistema solo laterítico-cal. In: SEMINÁRIO 
REGIONAL DE ENGENHARIACIVIL, 1990, Recife. Anais... V. 4, Recife: 1990. 
P.587-599. 
 
 
MURTHY, V.N.S. (2003). Geotechnical Engineering: Principles and Practices of Soil 
Mechanics and Foundation Engineering. Marcel Dekker, Inc. New York. 
 
 
NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F. Pavimentação de baixo custo com solos 
lateríticos. 1.ª edição. São Paulo: Editora Vilibor, 1995. 213 p. 
 
 
PATINÕ, F. H. Suelos Residuales Tropicales. Geological Society Professional 
Handbooks.1.ª Edição. Medelin: Hombre Nuevo Editores. Colección técnica.2004. 
 
 
PEREIRA, E. M. & PEJON, O. J. (1999). ”Estudo do Potencial Expansivo dos 
Materiais Argilosos da Formação Guabirotuba na Reegião do Alto Iguaçu-PR”. Anais 
da Mesa Redonda Característica da Formação Guabirotuba. Curitiba, 21 de 
setembro de 1999. ABMS/UFPR, p. 17-28. 
 
 
PINTO, C.S. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 3.ª Edição. São 
Paulo: Oficina de texto, 2006. 367p. 
 
 
PRESA, E.P. (1980). Parâmetros Convenientes para projetos de rodovias em Solo 
Expansivo. II Seminário Regional de Mecânica dos Solos e Engenharia de 
Fundações – NRBA/ABMS-Salvador-Ba. 83-106. 
 
 
RIBEIRO JUNIOR., I.; CONCIANI, W. Controle da Expansão do solo saprolítico de 
filito com cal hidratada cálcica para construções populares. In: SEMINÁRIO MATO-
GROSSENSE DE HABITAÇÃO DE INTERESSE SOCIAL, I. 2005, Cuiabá, Anais 
eletrônicos CD-ROM, Cuiabá: CEFET-MT/UFMT, 2005. 10p. 
 
 
RIBEIRO JUNIOR., I.; CONCIANI, W. Controle da Expansão do solo saprolítico de 
filitocom cal hidratada cálcica para construções populares. In: SEMINÁRIO 
MATOGROSSENSEDE HABITAÇÃO DE INTERESSE SOCIAL, I. 2005, Cuiabá, 
Anais eletrônicos CD-ROM, Cuiabá: CEFET-MT/UFMT, 2005. 10p. 
 
 
SANTOS, A.C.C. Estudo da influência da energia e do reuso de amostras na 
compactação em solo saprolítico. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – 
Centro de Ciência e Tecnologia, UFCG, Campinas Grande, 2003. 
São Paulo. Vol.1, Universidade de São Paulo, São Paulo p.509. 
40 
 
 
 
 
SILVEIRA, G. C. (1991). “Considerações Sobre a Granulometria dos Solos 
Residuais e Coluvionares do Escorregamento na Encosta do Soberbo-RJ”. Solos e 
Rocha. Rio de Janeiro, 14, no 1, p.59-62. 
 
 
SILVEIRA, G.C. (1993) “Características Geomecânicas dos Solos Residuais e 
Coluvionares do Escorregamento na Encosta do Soberbo, Alto da Boa Vista – Rio 
De Janeiro”. Dissertação de MSc, COPPE/UFRJ. Rio de Janeiro. 
 
 
SIMÕES DE OLIVEIRA, A. G., JESUS, A. C. e MIRANDA, S. B. (2006). Estudo 
Geológico-Geotécnico dos Solos Expansivos da Região do Recôncavo Baiano. II 
GeoJovem. Nova Friburgo. 
 
 
SOUZA NETO, J.B (2000). Considerações sobre as propriedades geotécnicas de 
alguns solos residuais brasileiros. I Seminário de qualificação ao doutorado. 
COPPE-UFRJ, 52p. 
 
 
SOUZA NETO, J.B (1998a). “Características geotécnicas do solo residual de gnaisse 
da encosta Espinhaço da Gata, PE-89, Machados-PE”. Dissertação de MSc,UFPE. 
Recife, vol.1, 250p. 
 
 
VARGAS, M. Introdução à Mecânica dos Solos.São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 
1977. 509p. 
 
 
VECCHIATO, A. B. Foto interpretação geológico-geotécnica aplicado ao 
planejamento urbano de Cuiabá e Várzea Grande-MT. São Paulo, 1987. 
Dissertação (Mestrado em Agricultura) - Escola Superior de Agricultura Luiz de 
Queiroz, USP, 1987. 
 
 
 
 
 
 
41 
 
 
APÊNDICE A - Características do solo Saprolítico de Filito da Baixada Cuiabana. 
 
Figura 20 - Expansão de um torrão de 
solo. Ensaio expedito realizado em 
campo. 
 
Figura 21 - Solo Saprólitico de Filito,com 
presença de xistosidade com foliação. 
 
 
Figura 22 – Diferença de nível em radier na 
Baixada Cuiadana. 
 
42 
 
 
ANEXO A - Figuras de obras com ocorrência de patologias causadas pela expansão 
dos solos. 
 
 
 
Figura 23 - Danos em construção assente em solo expansivo. (vertisol 
- argila rica em montmorilonita) Foto: University of Idaho – EUA. 
Fonte: www.eesc.usp.br/nsat/vertisol.htm. 
 
 
Figura 24 - Patologia na calçada, devido à expansão do solo,

Continue navegando

Outros materiais