Mecânica dos solos

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Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica
Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais
(Setor de Geotecnia)
MECÂNICA DOS SOLOS I
Conceitos introdutórios
Autores: Sandro Lemos Machado e Miriam de Fátima C. Machado
Revisada em 15/05/2012
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MECÂNICA DOS SOLOS I
Conceitos introdutórios
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO AO CURSO. 4
1.1 Importância do estudo dos solos 4
1.2 A mecânica dos solos, a geotecnia e disciplinas relacionadas. 4
1.3 Aplicações de campo da mecânica dos solos. 5
1.4 Desenvolvimento do curso. 5
2. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS. 6
2.1 Conceituação de solo e de rocha. 6
2.2 Intemperismo. 6
2.3 Ciclo rocha - solo. 8
2.4 Classificação do solo quanto a origem e formação. 11
3. TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS. 20
3.1 Tamanho e forma das partículas. 20
3.2 Identificação táctil visual dos solos. 21
3.3 Análise granulométrica. 23
3.4 Designação segundo NBR 6502. 26
3.5 Estrutura dos solos. 27
3.6 Composição química e mineralógica 28
4. FASES SÓLIDA - ÁGUA - AR. 31
4.1 Fase sólida. 31
4.2 Fase gasosa. 31
4.3 Fase líqüida. 31
5. LIMITES DE CONSISTÊNCIA. 32
5.1 Noções básicas 32
5.2 Estados de consistência. 32
5.3 Determinação dos limites de consistência. 33
5.4 Índices de consistência 36
5.5 Alguns conceitos importantes. 36
6. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS. 39
6.1 Classificação segundo o Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS). 40
6.2 Classificação segundo a AASHTO. 45
6.3 Classificação Geotécnica segundo a MCT 50
7. ÍNDICES FÍSICOS. 56
7.1 Introdução. 56
7.2 Relações entre volumes. 56
7.3 Relação entre pesos e volumes - pesos específicos ou entre massas e volumes - massa 
específica. 56
7.4 Diagrama de fases. 58
7.5 Utilização do diagrama de fases para a determinação das relações entre os diversos 
índices físicos. 59
7.6 Densidade relativa 59
2
7.7 Ensaios necessários para determinação dos índices físicos. 60
7.8 Valores típicos. 61
8. DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES NO SOLO 63
8.1 Introdução. 63
8.2 Tensões em uma massa de solo. 63
8.3 Cálculo das tensões geostáticas. 65
8.4 Acréscimos de tensões devido à cargas aplicadas. 67
9. COMPACTAÇÃO. 84
9.1 Introdução 84
9.2 O emprego da compactação 84
9.3 Diferenças entre compactação e adensamento. 84
9.4 Ensaio de compactação 85
9.5 Curva de compactação. 85
9.6 Energia de compactação. 87
9.7 Influência da compactação na estrutura dos solos. 88
9.8 Influência do tipo de solo na curva de compactação 89
9.9 Escolha do valor de umidade para compactação em campo 89
9.10 Equipamentos de campo 90
9.11 Controle da compactação. 93
9.12 Índice de suporte Califórnia (CBR). 96
10. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO. 100
10.1 Introdução. 100
10.2 Métodos de prospecção geotécnica. 101
3
NOTA DOS AUTORES
– Este trabalho foi desenvolvido apoiando-se na estruturação e ordenação de tópicos 
já existentes no Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais (DCTM), 
relativos à disciplina Mecânica dos Solos. Desta forma, a ordenação dos capítulos 
do trabalho e a sua lógica de apresentação devem muito ao material desenvolvido 
pelos professores deste Departamento, antes do ingresso do professor Sandro 
Lemos Machado à UFBA, o que se deu em 1997.
– Vale ressaltar também que o capítulo de origem e formação dos solos, cujo 
conteúdo é apresentado no volume 1 deste trabalho, tem a sua fundamentação no 
material elaborado, com uma enorme base de conhecimento regional, pelos 
professores do DCTM e pelo aluno Maurício de Jesus Valadão, apresentado em um 
volume de notas de aulas , de grande valor didático e certamente referência 
bibliográfica obrigatória para os alunos que cursam a disciplina Mecânica dos 
Solos.
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1. INTRODUÇÃO AO CURSO
1.1. Importância do estudo dos solos
Quase todas as obras de engenharia têm, de alguma forma, de transmitir as cargas 
sobre elas impostas ao solo. Mesmo as embarcações, ainda durante o seu período de 
construção, transmitem ao solo as cargas devidas ao seu peso próprio. Além disto, em 
algumas obras, o solo é utilizado como o próprio material de construção, assim como o 
concreto e o aço são utilizados na construção de pontes e edifícios. 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 interdisciplinariedade 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 (do qual a 
mecânica do solos faz parte), são responsáveis pela maior parte dos prejuízos causados à 
humanidade, sejam eles de natureza econômica ou mesmo a perda de vidas humanas. No 
Brasil, por exemplo, devido ao seu clima tropical e ao crescimento desordenado das 
metrópoles, um sem número de eventos como os deslizamentos de encostas ocorrem, 
provocando enormes prejuízos e ceifando a vida de centenas de pessoas a cada ano. Vê-se 
daqui a grande importância do engenheiro geotécnico no acompanhamento destas obras de 
engenharia, evitando por vezes a ocorrência de desastres catastróficos.
1.2. A mecânica dos solos, a geotecnia e disciplinas relacionadas.
Por ser o solo um material natural, cujo processo de formação não depende de forma 
direta da intervenção humana, o seu estudo e o entendimento de seu comportamento depende 
de uma série de conceitos desenvolvidos em ramos afins de conhecimento. 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. Um entendimento dos princípios da mecânica dos sólidos é 
essencial para o estudo da mecânica dos solos. O conhecimento e aplicação de princípios de 
outras matérias básicas como física e química são também úteis no entendimento desta 
disciplina. Por ser um material de origem natural, o processo de formação do solo, o qual é 
estudado pela geologia, irá influenciar em muito no seu comportamento. O solo, como 
veremos adiante, 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. Pode-se citar ainda algumas disciplinas, como a física dos solos, ministrada em cursos 
de agronomia, como de grande importância no estudo de uma mecânica dos solos mais 
avançada, denominada de mecânica dos solos não saturados. Além disto, o estudo e o 
desenvolvimento da mecânica dos solos são fortemente amparados em bases experimentais, a 
partir de ensaios de campo e laboratório.
A aplicação dos princípios da mecânica dos solos para o projeto e construção de 
fundações é denominada de "engenharia de fundações". A engenharia geotécnica (ou 
geotecnia) pode ser considerada como a junção da mecânica dos solos, da engenharia de 
fundações, da mecânica das rochas, da geologia de engenharia e mais recentemente da 
5
geotecnia ambiental, que trata de problemas como transporte de contaminantes pelo solo, 
avaliação de locaisimpactados, proposição de medidas de remediação para áreas impactadas, 
projetos de sistemas de proteção em aterros sanitários, etc.
1.3. Aplicações de campo da mecânica dos solos.
Fundações: As cargas de qualquer estrutura têm de ser, em última instância, 
descarregadas no solo através de sua fundação. Assim a fundação é uma parte essencial de 
qualquer estrutura. Seu tipo e detalhes de sua construção podem ser decididos somente com o 
conhecimento e aplicação de princípios da mecânica dos solos.
Obras subterrâneas e estruturas de contenção: Obras subterrâneas como estruturas 
de drenagem, dutos, túneis e as obras de contenção como os muros de arrimo, cortinas 
atirantadas somente podem ser projetadas e construídas usando os princípios da mecânica dos 
solos e o conceito de "interação solo-estrutura".
Projeto de pavimentos: o projeto de pavimentos pode consistir de pavimentos 
flexíveis ou rígidos. Pavimentos flexíveis dependem mais do solo subjacente para transmissão 
das cargas geradas pelo tráfego. Problemas peculiares no projeto de pavimentos flexíveis são 
o efeito de carregamentos repetitivos e problemas devidos às expansões e contrações do solo 
por variações em seu teor de umidade.
Escavações, aterros e barragens: A execução de escavações no solo requer 
frequentemente o cálculo da estabilidade dos taludes resultantes. Escavações profundas 
podem necessitar de escoramentos provisórios, cujos projetos devem ser feitos com base na 
mecânica dos solos. Para a construção de aterros e de barragens de terra, onde o solo é 
empregado como material de construção e fundação, necessita-se de um conhecimento 
completo do comportamento de engenharia dos solos, especialmente na presença de água. O 
conhecimento da estabilidade de taludes, dos efeitos do fluxo de água através do solo, do 
processo de adensamento e dos recalques a ele associados, assim como do processo de 
compactação empregado é essencial para o projeto e construção eficientes de aterros e 
barragens de terra.
Transporte de massa: Os conceitos obtidos do estudo do fluxo de água em solos 
podem ser estendidos para a análise do transporte de poluentes miscíveis ou não miscíveis em 
subsuperfície. A mecânica dos solos é uma das importantes ferramentas na realização de 
atividades de diagnóstico, prognóstico e proposição de medidas corretivas para problemas 
ambientais, no que mais recentemente se convencionou chamar de geotecnia ambiental.
1.4. Desenvolvimento do curso.
Este curso de mecânica dos solos pode ter sua parte teórica dividida em duas partes: 
uma parte envolvendo os tópicos origem e formação dos solos, textura e estrutura dos solos, 
análise granulométrica, estudo das fases ar-água-partículas sólidas, limites de consistência, 
índices físicos e classificação dos solos, onde uma primeira aproximação é feita com o tema 
solos, focando-se nas suas propriedades índices, e uma segunda parte, envolvendo os tópicos 
tensões geostáticas e induzidas, compactação, permeabilidade dos solos, compressibilidade 
dos solos, resistência ao cisalhamento, estabilidade de taludes e empuxos de terra e estruturas 
de contenção, onde um tratamento mais fundamentado na ótica da engenharia civil é dado aos 
solos e onde o tripé resistência, compressibilidade e permeabilidade dos solos é analisado de 
forma mais minuciosa. 
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2. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS.
2.1. Conceituação de solo e de rocha
Quando mencionamos a palavra solo já nos vem a mente uma ideia intuitiva do que se 
trata. 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, 
utilizado como material de construção e de fundação das obras do homem. Uma definição 
precisa e teoricamente sustentada do significado da palavra solo é contudo bastante difícil, de 
modo que o termo solo adquire diferentes conotações a depender do ramo do conhecimento 
humano que o emprega. Para a agronomia, o termo solo significa o material relativamente 
fofo da crosta terrestre, consistindo de rochas decompostas e matéria orgânica, o qual é capaz 
de sustentar a vida. Desta forma, os horizontes de solo para agricultura possuem em geral 
pequena espessura. Para a geologia, o termo solo significa o material inorgânico não 
consolidado proveniente da decomposição das rochas, o qual não foi transportado do seu local 
de formação. 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 de forma 
manual ou mecânica, apenas com o auxílio de ferramentas como pás picaretas ou 
escavadeiras.
A crosta terrestre é composta de vários elementos químicos 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 (ação do homem). As partículas resultantes deste processo de intemperismo irão 
depender fundamentalmente da composição da rocha matriz e do clima da região. Por ser o 
produto da decomposição das rochas, o solo invariavelmente apresenta um maior índice de 
vazios do que a rocha de origem (ou 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. Por questões didáticas, o processo de intemperismo é 
frequentemente dividido em três categorias: intemperismo 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. Os processos de intemperismo físico reduzem o tamanho das partículas, aumentando sua 
área de superfície e facilitando o trabalho do intemperismo químico. Já os processos químicos 
e biológicos podem causar a completa alteração física da rocha e alterar suas propriedades 
químicas.
2.2.1. Intemperismo físico
É o processo de decomposição da rocha sem a alteração química dos seus 
componentes. Os principais agentes do intemperismo físico são citados a seguir:
Variações de Temperatura - Da física sabemos que todo material varia de volume 
em função de variações na sua temperatura. Estas variações de temperatura ocorrem entre o 
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dia e a noite e durante o ano, e sua intensidade será função do clima local. Acontece que 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. Mesmo 
rochas com formadas por um só mineral não têm uma arrumação que permita uma expansão 
uniforme, pois grãos compridos deformam mais na direção de sua maior dimensão, tendendo 
a gerar tensões internas e auxiliar no seu processo de desagregação.
Alívio de pressões - Alívio de pressões irá ocorrer em um maciço rochoso sempre que 
daretirada 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. Estes processos, 
isolados ou combinados (caso mais comum) "fraturam" as rochas continuamente, o que 
permite a entrada de agentes químicos e biológicos, cujos efeitos aumentam a fraturação e 
tende a reduzir a rocha a blocos cada vez menores. 
Repuxo coloidal - O repuxo coloidal é caracterizado pela retração/expansão da argila 
devido à sua variação de umidade, o que em contato com a rocha pode gerar tensões capazes 
de fraturá-la.
Ciclos gelo/degelo- As fraturas existentes nas rochas podem se encontrar parcialmente 
ou totalmente preenchidas com água. Esta água, em função das condições locais, pode vir a 
congelar, expandindo-se e exercendo esforços no sentido de abrir ainda mais as fraturas 
preexistentes na rocha, auxiliando no processo de intemperismo (a água aumenta em cerca de 
8% o seu volume devido à nova arrumação das suas moléculas durante a cristalização). Vale 
ressaltar também que a água transporta substâncias ativas quimicamente, incluindo sais que ao 
reagirem com ácidos provocam cristalização com aumento de volume.
2.2.2. Intemperismo químico
É o processo de decomposição da rocha com a alteração química dos seus 
componentes. Há várias formas pelas quais as rochas decompõem-se quimicamente. 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 - Dentre os processos de decomposição química do intemperismo, a 
hidrólise é a que se reveste de maior importância, porque 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 (muitas vezes com a presença de ácido 
carbônico dissolvido) 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.
Hidratação - Como a própria palavra indica, 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 carbonato de cálcio CaCO3 e o bicarbonato de cálcio Ca(HCO3)2 
formado durante a reação.
Os diferentes minerais constituintes das rochas originarão solos com características 
diversas, de acordo com a resistência que estes tenham ao intemperismo local. Há, inclusive, 
minerais que têm uma estabilidade química e física tal que normalmente não são 
decompostos. O quartzo, por exemplo, por possuir uma enorme estabilidade física e química é 
parte predominante dos solos grossos, como as areias e os pedregulhos.
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2.2.3. Intemperismo biológico
Neste caso, 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, ou ainda 
pela liberação de substâncias agressivas quimicamente, intensificando assim o intemperismo 
químico, seja pela decomposição de seus corpos ou através de secreções, como é o caso dos 
ouriços do mar.
Logo, os fatores biológicos de maior importância incluem a influência da vegetação no 
processo de fraturamento da rocha e o ciclo de meio ambiente entre solo e planta e entre 
animais e solo. Pode-se dizer que a maior parte do intemperismo biológico poderia ser 
classificado como uma categoria do intemperismo químico em que as reações químicas que 
ocorrem nas rochas são propiciadas por seres vivos.
2.2.4. Influência do intemperismo no tipo de solo
O intemperismo químico possui um poder de desagregação da rocha muito maior do 
que o intemperismo físico. Deste modo, 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. Além disto, 
obviamente, 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.
2.2.5. Influência do clima no tipo de intemperismo
Conforme relatado anteriormente, a água é um fator fundamental no desenvolvimento 
do intemperismo químico da rocha. Deste modo, regiões com altos índices de pluviosidade e 
altos valores de umidade relativa do ar tendem a apresentar uma predominância de 
intemperismo do tipo químico, o contrário ocorrendo em regiões de clima seco.
2.3. Ciclo rocha - solo
Como vimos, todo solo provem de uma rocha preexistente, mas dada a riqueza da sua 
formação não é de se esperar do solo uma estagnação a partir de um certo ponto. Como em 
tudo na natureza, o solo continua suas transformações, podendo inclusive voltar a ser rocha. 
De forma simplificada, definiremos a seguir um esquema de transformações que vai do 
magma ao solo sedimentar e volta ao magma (fig. 2.1).
No interior do Globo Terrestre, graças às elevadas pressões e temperaturas, os 
elementos químicos que compõe as rochas se encontram em estado líquido, formando o 
magma (fig. 2.1 -6).
A camada sólida da Terra pode romper-se em pontos localizados e deixar escapar o 
magma. Desta forma, haverá um resfriamento brusco do magma (fig. 2.1 linha 6-1), que se 
transformará em rochas ígneas, nas quais não haverá tempo suficiente para o desenvolvimento 
de estruturas cristalinas mais estáveis. O processo indicado pela linha 6-1 é denominado de 
extrusão vulcânica ou derrame 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 resfriamento mais 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). 
Denominam-se normalmente de batólitos os grandes blocos de rocha intrusiva formados em 
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subsuperfície. Por ocasião da ocorrência de processos erosivos, esses blocos podem vir a 
aflorar, resultando em belas paisagens. 
 
Figura 2.1 - Ciclo rocha - solo
Podemos avaliar comparativamente as rochas vulcânicas e plutônicas pelo tamanho 
dos cristais, o que pode ser feito facilmente a olho nu ou com o auxílio de lupas. Cristais 
maiores indicam uma formação mais lenta, característica das rochas plutônicas, e vice-versa.
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Uma vez exposta, (fig. 2.1-1), a rocha sofre a ação das intempéries e forma os solos 
residuais (fig. 2.1-2), os quais podem ser transportados e depositados sobre outro solo de 
qualquer espécie ou sobre uma rocha (linha 2-3), vindo a se tornar um solo sedimentar. 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.
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 (reações químicas no estado sólido), 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). Obviamente, todos 
esses processos. com exceção do vulcanismo e de alguns transportes mais rápidos, ocorrem 
numa escala de tempo geológica, isto é, de milhares ou milhões de anos. 
As rochas metamórficas podem se originar também da transformação de rochas ígneas 
por níveis de pressão e temperatura elevados (linha 7-5). O Gnaisse, por exemplo, é muito 
encontrado no Rio de Janeiro (RJ). Este tipo de rocha que constitui o Corcovado e o Pão de 
Açúcar. A origem dessa rocha se dá da transformação granito. A fig. 2.2 ilustra o formato 
achatado dos grãos de Gnaisse do Arpoador, no Rio de Janeiro 
Figura 2.2 – Achatamento e alinhamento dos grãos minerais provocados pelo 
processo de metamorfismo (http://www.meioambiente.pro.br/arpoador/rochas.html)
Um dos exemplos mais impressionantes e belos do processo de formação de rochas 
ígneas é encontrado na ilha de Staffa, na Irlanda. Neste local, a ocorrência de um derrame de 
basalto foi impedido pela existência de uma espessa camada de calcário compacto. Desta 
forma, formou-se uma camada de basalto subjacente à camada de calcário, a qual teve tempo 
para se resfriar de forma mais lenta que o normal. Os processos de cristalização e resfriamento 
produziram a formação de belíssimas colunas hexagonais de basalto, algumas com mais de 10 
metros de altura. Com os processos erosivos que ocorreram posteriormente, a camada de 
calcário diminuiu de espessura, revelando o caráter hexagonal das seções das colunas em 
alguns pontos. A fig. 2.2(a) ilustra as colunas de basalto expostas e a fig. 2.2(b) uma caverna 
formada pela intemperização do calcário superficial, cujo teto é sustentado pelas colunas de 
basalto nas laterais.
http://www.meioambiente.pro.br/arpoador/rochas.html
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(a) (b)
Figura 2.3 – (a) Colunas hexagonais de basalto expostas na ilha de Staffa, na 
Irlanda. (b) Caverna com teto de calcário e colunas de basalto, no mesmo local. (Despertai, 
08/11/2005)
2.4. Classificação do solo quanto a origem e formação 
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. 
Neste item apresentar-se-á uma classificação genética para os solos, ou seja, iremos classificá-
los 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.
2.4.1. 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. A velocidade de decomposição depende de vários 
fatores, entre os quais a temperatura, o regime de chuvas e a vegetação. As condições 
existentes nas regiões tropicais são favoráveis à degradação mais rápida da rocha, razão pela 
qual há uma predominância de solos residuais nestas regiões. Como a ação das intempéries se 
dá, em geral, de cima para baixo, as camadas superiores são, via de regra, mais trabalhadas 
(sofreram por mais tempo os processos de intemperismo) que as inferiores. Este fato nos 
permite visualizar todo o processo evolutivo do solo, de modo que passamos de uma condição 
de rocha sã, para profundidades maiores, até uma condição de solo residual maduro, em 
superfície. A fig. 2.4 ilustra um perfil típico de solo residual.
Conforme se pode observar da fig. 2.4, a rocha sã passa paulatinamente à rocha 
fraturada, depois ao saprolito, ao solo residual jovem e ao solo residual maduro. 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. A rocha alterada 
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caracteriza-se por uma matriz de rocha possuindo intrusões de solo, locais onde o 
intemperismo atuou de forma mais eficiente. O solo saprolítico ainda guarda características da 
rocha mãe e tem basicamente os mesmos minerais, porém a sua resistência já se encontra 
bastante reduzida. Este pode ser caracterizado como uma matriz de solo envolvendo grandes 
pedaços de rocha altamente alterada. Visualmente pode confundir-se com uma rocha alterada, 
mas apresenta relativamente a rocha pequena resistência ao cisalhamento. Nos horizontes 
saprolíticos é comum a ocorrência de grandes blocos de rocha denominados de matacões, 
responsáveis por muitos problemas quando do projeto de fundações.
Solo maduro
Solo jovem
Saprolito
Rocha alterada
Rocha sã
R
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tê
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D
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Figura 2.4 - Perfil típico de solo residual.
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 fragmentos da rocha 
no seu interior. Pode-se dizer também que nos horizontes de solo jovem e saprolítico as 
sondagens a percussão a serem realizadas devem ser revestidas de muito cuidado, haja vista 
que a presença de material pedregulhoso pode vir a danificar os amostradores utilizados, 
vindo a mascarar os resultados obtidos.
Os solos maduros, mais próximos à superfície, são mais homogêneos e não 
apresentam semelhanças com a rocha original. 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, requerendo o uso de 
amostras de grandes dimensões.
No Recôncavo Baiano é comum a ocorrência de solos residuais oriundos de rochas 
sedimentares. Um perfil típico de solo do recôncavo Baiano é apresentado na fig. 2.5, sendo 
constituído de camadas sucessivas de argila e areia, coerente com o material que foi 
depositado no local (rocha mãe sedimentar). Merece uma atenção especial o solo formado 
pela decomposição da rocha sedimentar denominada de folhelho, muito comum no 
Recôncavo Baiano. Esta rocha, quando decomposta, produz uma argila conhecida 
popularmente como "massapê", que tem em sua composição química em abundância minerais 
do grupo da montemorilonita, apresentando grande potencial de expansão na presença de 
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água. As constantes mudanças de umidade a que o solo está submetido provocam variações de 
volume que geram sérios problemas nas construções (aterrosou edificações) sobre ele 
assentes. A fig. 2.6 apresenta fotos que ilustram alguns dos aspectos de um Folhelho/Massapê 
comumente encontrado em Pojuca, Região Metropolitana de Salvador. Na fig. 2.6(a) pode-se 
notar o aspecto extremamente fraturado do folhelho alterado enquanto na fig. 2.6(b) nota-se a 
existência de uma grande quantidade de trincas de tração originadas pela secagem do solo ao 
ser exposto à atmosfera.
Figura 2.5 - Perfil geotécnico típico do recôncavo Baiano.
(a) (b)
Figura 2.6- Características do Folhelho/Massapê, encontrado em Pojuca-BA. (a) - 
Folhelho alterado e (b) - Retração típica do solo ao sofrer secagem.
2.4.2. 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)
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 Gravidade (Solos Coluvionares)
Os agentes naturais citados acima não devem ser encarados apenas como agentes de 
transporte, pois eles têm uma participação ativa no intemperismo e portanto na formação do 
próprio solo, o que ocorre naturalmente antes do seu transporte.
2.4.2.1 Solos eólicos
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. A capacidade do vento de transportar e erodir é muito maior do que possa 
parecer à primeira vista. Vários são os exemplos de construções e até cidades soterradas 
parcial ou totalmente pelo vento, como foram os casos de Itaúnas - ES e Tutóia - MA; os 
grãos mais finos do deserto do Saara atingem em grande escala a Inglaterra, percorrendo uma 
distância de mais de 3000km!. Como a capacidade de transporte do vento depende de sua 
velocidade, o solo é geralmente depositado em zonas de calmaria.
O transporte eólico é o mais seletivo tipo de transporte das partículas do solo. Se por 
um lado grãos maiores e mais pesados não podem ser transportados, os solos finos, como as 
argilas, têm seus grãos unidos pela coesão, formando torrões dificilmente levados pelo vento. 
Esse efeito também ocorre em areias e siltes saturados (falsa coesão) o que faz da linha de 
lençol freático (definida por um valor de pressão da água intersticial igual à atmosférica) um 
limite para a atuação dos ventos.
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. São exemplos de solos eólicos:
- As dunas
As dunas são exemplos comuns de solos eólicos do Nordeste do Brasil. A formação de 
uma duna se dá inicialmente pela existência de um obstáculo ao caminho natural do vento, o 
que diminui a sua velocidade e resulta na deposição de partículas de solo (fig. 2.7)
A deposição continuada de solo neste local acaba por gerar mais deposição de solo, já 
que o obstáculo ao caminho do vento se torna cada vez maior. Durante o período de existência 
da duna, partículas de areia são levadas até o seu topo, rolando então para o outro lado. Este 
movimento faz com que as dunas se desloquem a uma velocidade de poucos metros por ano, o 
que para os padrões geológico é muito rápido.
Mar
Vento
Figura 2.7- Atuação do transporte eólico na formação das dunas. 
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- Os solos Loéssicos
Formado por deposições sobre vegetais que ao se decomporem deixam seu molde no 
maciço, o Loess é um solo bastante problemático para a engenharia, pois a despeito de uma 
capacidade de formar paredões de altura fora do comum e inicialmente suportar grandes 
esforços mecânicos, podem se romper completa e abruptamente devido ao umedecimento.
O Loess, comum na Europa oriental, geralmente contem grandes quantidades de cal, 
responsável por sua grande resistência inicial. Quando umedecido, contudo, o cimento 
calcário existente no solo pode ser dissolvido e solo entra em colapso.
2.4.2.2. Solos aluvionares
São solos resultantes do transporte pela água e sua textura depende da velocidade da 
água no momento da deposição, sendo frequente a ocorrência de camadas de granulometrias 
distintas, devidas às diversas épocas de deposição. O transporte pela água é bastante 
semelhante ao transporte realizado pelo vento, porém algumas características importantes os 
distinguem:
a) Viscosidade - por ser mais viscosa a água tem uma capacidade de transporte maior, 
transportando grãos de tamanhos diversos.
b) Velocidade e Direção - ao contrário do vento que em um minuto pode soprar com 
forças e direções bastante diferenciadas, a água têm seu roteiro mais estável; suas 
variações de velocidade tem em geral um ciclo anual e as mudanças de direção 
estão condicionadas ao próprio processo de desmonte e desgaste do relevo.
c) Dimensão das Partículas - os solos aluvionares fluviais são, via de regra, mais 
grossos que os eólicos, pois as partículas mais finas mantêm-se sempre em 
suspensão e só se sedimentam quando existe um processo químico que as flocule 
(isto é o que acontece no mar ou em alguns lagos).
d) Eliminação da Coesão - vimos que o vento não pode transportar os solos argilosos 
devido a coesão entre os seus grãos. A presença de água em abundância diminui 
este efeito; com isso somam-se as argilas ao universo de partículas transportadas 
pela água. 
- Solos pluviais
A água das chuvas pode ser retida em vegetais ou construções, podendo se evaporar a 
partir daí. Ela pode se infiltrar no solo ou escoar sobre este e, neste caso, a vegetação rasteira 
funciona como elemento de fixação da parte superficial do solo ou como um tapete 
impermeabilizador (para as gramíneas), sendo um importante elemento de proteção contra a 
erosão.
A água que se infiltra pode carrear grãos finos através dos poros existentes nos solos 
grossos, mas este transporte é raro e pouco volumoso, portanto de pouca relevância em 
relação à erosão superficial. De muito maior importância é o solo que as águas das chuvas 
levam ao escoar de pontos mais elevados no relevo aos vales. Os vales contém rios ou riachos 
que serão alimentados não só da água que escoa das escarpas, como também de matéria 
sólida.
- Solos fluviais
Os rios durante sua existência têm várias fases. Em áreas de formação geológicas mais 
recentes, menos desgastadas, existem irregularidades topográficas muito grandes e por isso os 
rios têm uma inclinação maior e consequentemente uma maior velocidade. Existem vários 
fatores determinantes da capacidade de erosão e transporte dos rios, sendo a velocidade a mais 
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importante. Assim, os rios mais jovens transportam mais matéria sólida do que os rios mais 
velhos.
Sabe-se que os rios não possuem a mesma idade em toda a sua extensão; quanto mais 
distantes da nascente, menor a inclinação e a velocidade. As partículas de determinado 
tamanho passam a ter peso suficiente para se decantar e permanecer naquele ponto, outras 
menores só serão depositadas com velocidade também menor. O transporte fluvial pode ser 
descrito sumariamente da seguinte forma:
a) Os rios desgastam o relevo em sua parte mais elevada e levam os solos para sua 
parte mais baixa, existindo com o tempo uma tendência a planificação do leito. Rios mais 
velhos têm portanto menor velocidade e transportam menos sólidos.
b) Cada tamanho de grão será depositado em um determinado ponto do rio, 
correspondente a uma determinada velocidade, o que leva os solos fluviais a terem uma certa 
uniformidade granulométrica. Solos muito finos, como as argilas, permanecerão em suspensão 
até decantar em mares ou lagos com água em repouso. 
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).
- Solos marinhos
As ondas atingem as praias com um pequeno ângulo em relação ao continente. Isso faz 
com que a areia, além do movimento de vai e vem das ondas, desloquem-se também ao longo 
da praia. Obras que impeçam esse fluxo tendem a ser pontos de deposição de areia, o que 
pode acarretar sérios problemas. O mar também se constitui no receptáculo final das 
partículas argilosas, de tamanho bastante reduzido, que permanecem em suspensão ao longo 
de todo o rio, vindo a se depositar somente em águas salinas, após a sua floculação.
2.4.2.3. Solos glaciais
De pequena importância para nós, os solos formados pelas geleiras, ao se deslocarem 
pela ação da gravidade, são comuns nas regiões temperadas. São formados de maneira análoga 
aos solos fluviais. A corrente de gelo que escorre de pontos elevados onde o gelo é formado 
para as zonas mais baixas, leva consigo partículas de solo e rocha, as quais, por sua vez, 
aumentam o desgaste do terreno.
Os detritos são depositados nas áreas de degelo. Uma ampla gama de tamanho de 
partículas é transportada, levando assim a formação de solos bastante heterogêneos que 
possuem desde grandes blocos de rocha até materiais de granulometria fina.
2.4.2.4. Solos coluvionares 
São solos formados pela ação da gravidade. 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.
Entre os solos coluvionares estão os escorregamentos das escarpas da Serra do Mar 
formando os tálus nos pés do talude, massas de materiais muito diversas e sujeitas a 
movimentações de rastejo. Têm sido também classificados como coluviões os solos 
superficiais do Planalto Brasileiro depositados sobre solos residuais.
- Tálus - Os tálus são solos coluvionares formados pelo deslizamento de solo do 
topo das encostas. No sul da Bahia existem solos formados pela deposição de colúvios em 
áreas mais baixas, os quais se apresentam geralmente com altos teores de umidade e são 
propícios à lavoura cacaueira. Encontram-se solos coluvionares (tálus) também na Cidade 
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Baixa, em Salvador, ao pé da encosta paralela à falha geológica que atravessa a Baia de Todos 
os Santos. De extrema beleza são os tálus encontrados na Chapada Diamantina, Bahia. A fig. 
2.8 lustra formações típicas da região. A parte mais inclinada dos morros corresponde à 
formação original, enquanto que a parte menos inclinada é composta basicamente de solo 
coluvionar (tálus).
.
Figura 2.8 - Exemplos de solos coluvionares (tálus) encontrados na chapada 
diamantina.
2.4.3. 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.
- Turfas - 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.
2.4.4. Solos de evolução pedogênica - Alguns solos sofrem, em seu local de 
formação (ou de deposição) 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. A importância do processo de laterização no comportamento dos solos tropicais é 
discutida no item classificação dos solos.
A figs. 2.9 e 2.10 ilustram, de maneira esquemática, o mergulho que o embasamento 
cristalino de granulito/gnaisse, originário do solo residual que cobre boa parte da cidade, faz, 
até a uma profundidade de cerca de 8 km, em seus pontos mais profundos, em um corte 
transversal à bacia do recôncavo. Esta enorme depressão foi preenchida com material 
sedimentar, que abriga as nossas maiores reservas próximas de água subterrânea.
A fig. 2.11 ilustra a distribuição do solo de cobertura na área de salvador, conforme 
dados fornecidos pelo PDDU da cidade.
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Figura 2.9 – Figura ilustrativa da geologia da região da falha e da bacia do Recôncavo, Região Metropolitana de Salvador-BA. Modificado 
de Penteado (1999), apud página da ANP 2003.
19
Figura 2.10 – Figura ilustrativa da geologia de salvador nos arredores da Avenida 
contorno e elevador Lacerda. Sanches e Silva, s. d..
Figura 2.11 – Mapa de ocorrência de solos na cidade de Salvador-BA. Fonte: Plano 
Diretor de Desenvolvimento Urbano-PDDU. Material acessado no dia 10/03/2006 Em 
http://www.seplam.pms.ba.gov.br/pddua/relacaopranchas.asp 
http://www.seplam.pms.ba.gov.br/pddua/relacaopranchas.asp
20
3. TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS.
3.1. Tamanho e Forma das Partículas
Entende-se por textura o tamanho relativo e a distribuição das partículas sólidas que formam 
os solos. O estudo da textura dos solos é realizado por intermédio do ensaio de granulometria, do 
qual falaremos adiante. 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. Estas relações são inversamente proporcionais ao tamanho das partículas, 
de modo que os solos finos apresentam uma predominância das forças de superfície (elétricas) na 
influência do seu comportamento. Conforme relatado anteriormente, o tipo de intemperismo 
influencia na textura e estruturado solo. Pode-se dizer que partículas com dimensões até cerca de 
0,001mm são obtidas através do intemperismo físico, já as partículas menores que 0,001mm 
provém do intemperismo químico.
 - Solos Grossos
Nos solos grossos, por ser predominante a atuação de forças gravitacionais, resultando em 
arranjos estruturais bastante simplificados, o comportamento mecânico e hidráulico está 
principalmente condicionado a sua compacidade, que é uma medida de quão próximas estão as 
partículas sólidas umas das outras, resultando em arranjos com maiores ou menores quantidades de 
vazios. Os solos grossos possuem uma maior percentagem de partículas visíveis a olho nu (φ ≥ 
0,074 mm) e suas partículas têm formas arredondadas, poliédricas e angulosas. 
. Pedregulhos:
São classificados como pedregulho as partículas de solo com dimensões maiores que 2,0mm 
(DNER, MIT, ABNT). Os pedregulhos são encontrados em geral nas margens dos rios, em 
depressões preenchidas por materiais transportados pelos rios ou até mesmo em uma massa de solo 
residual (horizontes correspondentes ao solo residual jovem e ao saprolito).
. Areias:
As areias se distinguem pelo formato dos grãos que pode ser angular, sub angular e 
arredondado, sendo este último uma característica das areias transportadas por rios ou pelo vento. A 
forma dos grãos das areias está relacionada com a quantidade de transporte sofrido pelos mesmos 
até o local de deposição. O transporte das partículas dos solos tende a arredondar as suas arestas, de 
modo que quanto maior a distância de transporte, mais esféricas serão as partículas resultantes. 
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).
O formato dos grãos de areia tem muita importância no seu comportamento mecânico, pois 
determina como eles se encaixam e se entrosam, e, em contrapartida, como eles deslizam entre si 
quando solicitados por forças externas. Por outro lado, como estas forças se transmitem dentro do 
solo pelos pequenos contatos existentes entre as partículas, as de formato mais angulares, por 
possuírem em geral uma menor área de contato, são mais suscetíveis a se quebrarem.
21
- Solos Finos
Quando as partículas que constituem o solo possuem dimensões menores que 0,074mm 
(DNER), ou 0,06mm (ABNT), o solo é considerado fino e, neste caso, será classificado como argila 
ou como silte.
Nos solos formados por partículas muito pequenas, as forças que intervêm no processo de 
estruturação do solo são de caráter muito mais complexo e serão estudadas no item composição 
mineralógica dos solos. Os solos finos possuem partículas com formas lamelares, fibrilares e 
tubulares e é o mineral que determina a forma da partícula. As partículas de argila normalmente 
apresentam uma ou duas direções em que o tamanho da partícula é bem superior àquele apresentado 
em uma terceira direção. O comportamento dos solos finos é definido pelas forças de superfície 
(moleculares, elétricas) e pela presença de água, a qual influi de maneira marcante nos fenômenos 
de superfície dos argilo minerais.
. Argilas:
A fração granulométrica do solo classificada como argila (diâmetro inferior a 0,002mm) 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.
. Siltes:
Apesar de serem classificados como solos finos, o comportamento dos siltes é governado 
pelas mesmas forças dos solos grossos (forças gravitacionais), embora sofram também a influência 
de forças elétricas. Estes possuem granulação fina, pouca ou nenhuma plasticidade e baixa 
resistência quando seco. A fig. 3.1 apresenta a escala granulométrica adotada pela ABNT (NBR 
6502):
Figura 3.1 - Escala granulométrica da ABNT NBR 6502 de 1995
3.2. Identificação Visual e Táctil 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 (ou escolha) de ensaios de laboratório mais elaborados e pode ser obtida a 
partir de alguns testes feitos rapidamente em uma amostra de solo. No processo de identificação 
táctil visual de um solo utilizam-se frequentemente os seguintes procedimentos (vide NBR 7250):
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.
Argila MédiaFina
Areia
Silte Grossa Pedregulho
2,0
mm
0,060,002 0,600,20 60,0
Pedra de
mão
22
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.
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 de vibração, bem como o seu desaparecimento 
durante a compressão e o tempo necessário para que isto aconteça deve ser comparado aos dados da 
tabela 3.1, para a classificação do solo.
Tabela 3.1 - Teste de dilatância
Descrição da ocorrência de lâmina d'água durante
Vibração (aparecimento) Compressão (desaparecimento)
Dilatância
Não há mudança visível Nenhuma (argila)
Aparecimento lento Desaparecimento lento Lenta (silte ou areia argilosos)
Aparecimento médio Desaparecimento médio Média (Silte, areia siltosa)
Aparecimento rápido Desaparecimento rápido Rápida (areia)
Após realizados estes testes, classifica-se o solo de modo apropriado, de acordo com os 
resultados obtidos (areia siltosa, argila arenosa, etc.). Os solos orgânicos são identificados em 
separado, em função de sua cor e odor característicos. 
Além da identificação táctil visual do solo, todas as informações pertinentes à identificação 
do mesmo, disponíveis em campo, devem ser anotadas. Deve-se informar, sempre que possível, a 
eventual presença de material cimentante ou matéria orgânica, a cor do solo, o local da coleta do 
solo, sua origem geológica, sua classificação genética, etc.
A distinção entre solos argilosos e siltosos, na prática da engenharia geotécnica, possui 
certas dificuldades, já que ambos os solos são finos. Porém, após a identificação tátil visual ter sido 
realizada, algumas diferenças básicas entre eles, já citadas nos parágrafos anteriores, podem ser 
utilizadas para distingui-los. 
1- O solo é classificado como argiloso quando se apresenta bastante plástico em presença 
de água, formando torrões resistentes ao secar. Já os solossiltosos quando secos, se 
esfarelam com facilidade.
2- Os solos argilosos se desmancham na água mais lentamente que os solos siltosos. Os 
solos siltosos, por sua vez, apresentam dilatância, o que não ocorre com os solos 
argilosos.
23
3.3. Análise 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.
3.3.1. 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) e 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.
O ensaio de granulometria é realizado empregando-se os seguintes equipamentos: jogo de 
peneiras, balança, estufa, destorroador, quarteador, bandejas, proveta, termômetro, densímetro, 
cronômetro, dispersor, defloculante, etc. A preparação das amostras de solo se dá pelos processos de 
secagem ao ar, quarteamento, destorroamento (vide NBR 9941), utilizando-se quantidades de solo 
que variam em função de sua textura (aproximadamente 1500g para o caso de solos grossos e 200g, 
para o caso de solos finos).
A seguir são listadas algumas características dos processos normalmente empregados no 
ensaio de granulometria conjunta (vide NBR 7181).
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 70g (solos finos) a 120g (solos grossos) da quantidade que 
passa na peneira de #10 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, V, 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.
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. A eq. 3.1 apresenta a lei de 
Stokes.
24
 partículas das diâmetro D
fluído do de viscosida 
(3.1) fluido do específico peso
solo do partículas das médio específico peso 
 onde, 
18
W
S
2
→
→
→
→
⋅−=
µ
γ
γ
µ
γγ
DV WS
Deve-se notar que o diâmetro equivalente calculado empregando-se a eq. 3.1 corresponde a 
apenas uma aproximação, à medida em que durante a realização do ensaio de sedimentação, as 
seguintes ocorrências tendem a afastá-lo das 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.
3.3.2. Representação Gráfica do resultado do ensaio de granulometria
A representação gráfica do resultado de um ensaio de granulometria é dada pela curva 
granulométrica do solo. A partir da curva granulométrica, podemos separar facilmente os solos 
grossos dos solos finos, apontando a percentagem equivalente de cada fração granulométrica que 
constitui o solo (pedregulho, areia, silte e argila). Além disto, a curva granulométrica pode fornecer 
informações sobre a origem geológica do solo que está sendo investigado. Por exemplo, na fig. 3.2, 
a curva granulométrica a corresponde a um solo com a presença de partículas em uma ampla faixa 
de variação. Assim, o solo representado por esta curva granulométrica poderia ser um solo de 
origem glacial, um solo coluvionar (tálus) (ambos de baixa seletividade) ou mesmo um solo residual 
jovem. Contrariamente, o solo descrito pela curva granulométrica c foi evidentemente depositado 
por um agente de transporte seletivo, tal como a água ou o vento (a curva c poderia representar um 
solo eólico, por exemplo), pois possui quase que todas as partículas do mesmo diâmetro. Na 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.
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 (caso da curva granulométrica a) ou mal graduado, caso ele possua uma 
curva granulométrica uniforme (curva granulométrica c) ou uma curva granulométrica que apresente 
ausência de uma faixa de tamanhos de grãos (curva granulométrica b).
Alguns sistemas de classificação utilizam a curva granulométrica para auxiliar na previsão 
do comportamento de solos grossos. Para tanto, estes sistemas de classificação lançam mão de 
alguns índices característicos da curva granulométrica, para uma avaliação de sua uniformidade e 
curvatura. Os coeficientes de uniformidade e curvatura de uma determinada curva granulométrica 
são obtidos a partir de alguns diâmetros equivalente característicos do solo na curva granulométrica. 
São eles:
25
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.
Solo bem graduado (a)
(granulação contínua)
Granulação uniforme (c)
(mal graduado)
Granulação aberta (b)
(mal graduado)
Figura 3.2 - Representação de diferentes curvas granulométricas.
As equações 3.2 e 3.3 apresentam os coeficientes de uniformidade e curvatura de uma dada 
curva granulométrica.
Coeficiente de uniformidade:
10
60
D
Cu 
D
=
 (3.2)
De acordo como valor do Cu obtido, a curva granulométrica pode ser classificada conforme 
apresentado abaixo:
Cu < 5 → muito uniforme
5 < Cu < 15 → uniformidade média
Cu > 15 → não uniformeCoeficiente de curvatura:
1060
2
30
D x 
 Cc
D
D=
 (3.3)
Classificação da curva granulométrica quanto ao coeficiente de curvatura
1 < Cc < 3 → solo bem graduado
Cc < 1 ou Cc > 3 → solo mal graduado
26
3.4. Designação segundo a NBR-6502
A NBR- 6502 apresenta algumas regras práticas para designar os solos de acordo com a sua 
curva granulométrica. A tabela 3.2 ilustra o resultado de ensaios de granulometria realizados em três 
solos distintos. As regras apresentadas pela NBR-6502 serão então empregadas para classificá-los, 
em caráter ilustrativo.
Tabela 3.2 - Exemplos de resultados de ensaios de granulometria para três solos distintos.
PERCENTAGEM QUE PASSA
# Abertura (mm) Solo 1 Solo 2 Solo 3
3" 76,2 98
1" 25,4 100 82
¾" 19,05 100 95 72
No 4 4,8 98 88 61
No 10 2,0 92 83 45
No 40 0,42 84 62 20
No 200 0,074 75 44 03
Argila ------ 44 21 00
Silte ------ 31 23 03
Areia ------ 17 39 42
Pedregulho ------ 08 17 53
Pedra ------ 00 00 02
Considerar a areia com partículas entre 0,074mm e 2,0mm.
- Normas para a designação do solo segundo a NBR 6502, baseando-se 
na sua curva granulométrica
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 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 de
 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
Resultado da nomenclatura dos solos conforme os dados apresentados na tabela 3.2.
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 
27
ATENÇÃO: A completa classificação de um solo depende também de outros fatores além 
da granulometria, sendo a adoção de uma nomenclatura baseada apenas na curva granulométrica 
insuficiente para uma previsão, ainda que qualitativa, do seu comportamento de engenharia.
3.5. Estrutura dos Solos
Denomina-se estrutura dos solos a maneira pela qual as partículas minerais de diferentes 
tamanhos se arrumam para formá-lo. A estrutura de um solo possui um papel fundamental em seu 
comportamento, seja em termos de resistência ao cisalhamento, compressibilidade ou 
permeabilidade. Como os solos finos possuem o seu comportamento governado por forças elétricas, 
enquanto os solos grossos têm na gravidade o seu principal fator de influência, a estrutura dos solos 
finos ocorre em uma diversificação e complexidade muito maior do que a estrutura dos solos 
grossos. De fato, 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 são possíveis. A fig. 3.3 ilustra algumas estruturas típicas de solos 
grossos e finos.
Areia compacta
Areia fofa
+
+
+
+
Placas individuais,
Estrutura dispersa
Estrutura floculada
Figura 3.3 - Alguns arranjos estruturais presentes em solos 
grossos e finos e fotografias obtidas a partir da técnica de 
Microscopia Eletrônica de Varredura.
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 e 
que ocorrem desde que as camadas duplas estejam em contato. As forças de atração decorrem de 
forças de Van der Waals e de ligações secundárias que atraem materiais adjacentes. Da combinação 
das forças de atração e de repulsão entre as partículas resulta a estrutura dos solos, que se refere à 
disposição das partículas na massa de solo e as forças entre elas. 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.
28
3.6. Composição Química e Mineralógica
Os solos são formados a partir da desagregação de rochas por ações físicas e químicas do 
intemperismo. As propriedades química e mineralógica das partículas dos solos assim formados irão 
depender fundamentalmente da composição da rocha matriz e do clima da região. Estas 
propriedades, por sua vez, irão influenciar de forma marcante o comportamento mecânico do solo.
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).
3.6.1. Solos Grossos - Areias e Pedregulhos
As partículas dos solos grossos, dentre as quais apresentam-se os pedregulhos, são 
constituídas algumas vezes de agregações de minerais distintos, sendo mais comum, entretanto, que 
as partículas sejam constituídas de um único mineral. Estes solos são formados, na sua maior parte, 
por silicatos (90%) e apresentam também na sua composição óxidos, carbonatos e sulfatos.
Silicatos - feldspato, quartzo, mica, serpentina
Grupos Minerais Óxidos - hematita, magnetita, limonita
Carbonatos - calcita, dolomita
Sulfatos - gesso, anidrita
O quartzo, presente na maioria das rochas, é bastante estável, e em geral resiste bem ao 
processo de transformação rocha solo. Sua composição química é simples, SiO2, as partículas são 
equidimensionais, como cubos ou esferas e ele apresenta baixa atividade superficial (devido ao 
tamanho de seus grãos). Por conta disto, o quartzo é o componente principal na maioria dos solos 
grossos (areias e pedregulhos)
3.6.2 Solos Finos - Argilas
Os solos finos possuem uma estrutura mais complexa e alguns fatores, como forças de 
superfície, concentração de íons, ambiente de sedimentação, etc., 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, 
etc.
Os feldspatos são os minerais mais atacados pela natureza, dando origem aos argilo 
minerais, que constituem a fração mais fina dos solos, geralmente com diâmetro inferior a 2 µm. 
Não só o reduzido tamanho, mas, principalmente, a constituição mineralógica faz com que estas 
partículas tenham um comportamento extremamente diferenciado em relação ao dos grãos de silte e 
areia. 
O estudo da estrutura dos argilo minerais pode ser facilitado "construindo-se" o argilo 
mineral a partir de unidades estruturais básicas. Este enfoque é puramente didático e não representa 
necessariamente o método pelo qual o argilo mineral é realmente formado na natureza. Assim, as 
estruturas apresentadas neste capítulo são apenas idealizações. Um cristal típico de um argilo 
mineral é uma estrutura complexa similar ao arranjo estrutural aqui idealizado, mas contendo 
usualmente substituições de íons e outras modificações estruturais que acabam por formar novos 
tipos de argilo minerais. As duas unidades estruturais básicas dos argilo minerais são os tetraedros 
de silício e os octaedros de alumínio (fig. 3.4). Os tetraedros de silício são formados por quatroátomos de oxigênio equidistantes de um átomo de silício enquanto que os octaedros de alumínio são 
29
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 argilo minerais em três grandes grupos.
a) GRUPO DA 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) GRUPO DA MONTEMORILONITA: Grupo formado por uma unidade de alumínio 
entre duas silícicas, superpondo-se indefinidamente (Ex: montemorilonita, esmectita, muscovita, 
bentonita, etc). 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. Os solos com 
grandes quantidades de montemorilonita tendem a ser instáveis em presença de água. Apresentam 
em geral grande resistência quando secos, perdendo quase que totalmente a sua capacidade de 
suporte por saturação. Sob variações de umidade apresentam grandes variações volumétricas, 
retraindo-se em processos de secagem e expandindo-se sob processos de umedecimento.
c) GRUPO DA ILITA: Possui um arranjo estrutural semelhante ao da montemorilonita, 
porém os íons não permutáveis fazem com que a união entre as camadas seja mais estável e não 
muito afetada pela água. É também menos expansiva que a montemorilonita.
Al
Si
Si
Al
Si
Si
Al
Si
 
Al
Si
Si
Al
Si
Si
Al
Si
Si
K
 
Al
Si
Al
Si
Al
Si
Al
Si
Al
Si
Al
Si
 
o
o
o
o
Si
o
o
o
o
Al
o
montemorilonita Ilita Caulinita Unidades cristalográficas
Figura 3.4 - Arranjos estruturais típicos dos três principais grupos de argilo minerais.
Como a união entre as camadas adjacentes dos argilo minerais do tipo 1:1 (grupo da 
caulinita) é bem mais forte do que aquela encontrada para os outros grupos, é de se esperar que estes 
argilo minerais resultem por alcançar tamanhos maiores do que aqueles alcançados pelos argilo 
minerais do grupo 2:1, o que ocorre na realidade: Enquanto um mineral típico de caulinita possui 
dimensões em torno de 500 (espessura) x 1000 x 1000 (nm), um mineral de montemorilonita possui 
dimensões em torno de 3x 500 x 500 (nm).
A presença de um determinado tipo de argilo mineral no solo pode ser identificada 
utilizando-se diferentes métodos, dentre eles a análise térmica diferencial, a técnica de difração de 
raios X , a microscopia eletrônica de varredura, etc.
Superfície específica - Denomina-se de superfície específica de um solo a soma da área de 
todas as partículas contidas em uma unidade de volume ou peso. A superfície específica dos argilo 
30
minerais é geralmente expressa em unidades como m2/m3 ou m2/g. Quanto maior o tamanho do 
mineral menor a superfície específica do mesmo. Deste modo, pode-se esperar que os argilo 
minerais do grupo 2:1 possuam maior superfície específica do que os argilo minerais do grupo 1:1. 
A montemorilonita, por exemplo, possui uma superfície específica de aproximadamente 800 m2/g, 
enquanto que a ilita e a caulinita possuem superfícies específicas de aproximadamente 80 e 10 m2/g, 
respectivamente. A superfície específica é uma importante propriedade dos argilo minerais, na 
medida em que quanto maior a superfície específica, maior vai ser o predomínio das forças elétricas 
(em detrimento das forças gravitacionais), na influência sobre as propriedades do solo (estrutura, 
plasticidade, coesão, etc.)
31
4. FASES SÓLIDO - ÁGUA - AR.
O solo é constituído de uma fase fluida (água e/ ou ar) e se uma fase sólida. A fase fluida 
ocupa os vazios deixados pelas partículas sólidas.
4.1. Fase Sólida
Caracterizada pelo seu tamanho, forma, distribuição e composição mineralógica dos grãos, 
conforme já apresentado anteriormente.
4.2. Fase Gasosa
Fase composta geralmente pelo ar do solo em contato com a atmosfera, podendo também se 
apresentar na forma oclusa (bolhas de ar no interior da fase água). A fase gasosa é importante em 
problemas de deformação de solos e é bem mais compressível que as fases sólida e líquida.
4.3. Fase Líquida
Fase fluida composta em sua maior parte pela água, podendo conter solutos e outros fluidos 
imiscíveis. Pode-se dizer que a água se apresenta de diferentes formas no solo, sendo contudo 
extremamente difícil se isolar os estados em que a água se apresenta em seu interior. A seguir são 
expressados os termos mais comumente utilizados para descrever os estados da água no solo.
4.3.1. Água Livre
Preenche os vazios dos solos. Pode estar em equilíbrio hidrostático ou fluir sob a ação da 
gravidade ou de outros gradientes de energia.
4.3.2. Água Capilar
É a água que se encontra presa às partículas do solo por meio de forças capilares. Esta se 
eleva pelos interstícios capilares formados pelas partículas sólidas, devido a ação das tensões 
superficiais nos contatos ar-água-sólidos, oriundas a partir da superfície livre da água.
4.3.3. Água Adsorvida (adesiva)
É uma película de água que adere às partículas dos solos finos devido a ação de forças 
elétricas desbalanceadas na superfície dos argilo minerais. Está submetida a grande pressões, 
comportando-se como sólido na vizinhança da partícula de solo.
 
4.3.4. Água de Constituição
É a água presente na própria composição química das partículas sólidas. Ex: 
montemorilonita (OH)4 Si2 Al4 O20 nH2 O
4.3.5. Água higroscópica
Água que o solo possui quando em equilíbrio com a umidade atmosférica e a temperatura 
ambiente. 
32
5. CONSISTÊNCIA DOS SOLOS.
5.1. Noções básicas
Quando tratamos com solos grossos (areias e pedregulhos com pequena quantidade ou sem a 
presença de finos), o efeito da umidade nestes solos é frequentemente negligenciado, na medida em 
que a quantidade de água presente nos mesmos tem um efeito secundário em seu comportamento. 
Pode se dizer, conforme aliás será visto no capítulo de classificação dos solos, que podemos 
classificar os solos grossos utilizando-se somente a sua curva granulométrica, o seu grau de 
compacidade e a forma de suas partículas. Por outro lado, o comportamento dos solos finos ou 
coesivos irá depender de sua composição mineralógica, da sua umidade, de sua estrutura e do seu 
grau de saturação. Em particular, a umidade dos solos finos tem sido considerada como uma 
importante indicação do seu comportamento desde o início da mecânica 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.
A manifestação desta propriedade em um solo dependerá fundamentalmente dos seguintes 
fatores:
Umidade: Existe uma faixa de umidade dentro da qual o solo se comporta de maneira 
plástica. Valores de umidade inferiores aos valores contidos nesta faixa farão o solo se comportar 
como semi-sólido ou sólido, enquanto que para maiores valores de umidade o solo se comportará 
preferencialmente como líquido.
Tipo de argilo mineral: O tipo de argilo mineral (sua forma, constituição mineralógica, 
tamanho, superfície específica, etc.) influi na capacidade do solo de se comportar