Apostila Edificacoes ll - Mecânica dos Solos

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EMENTA 
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
 
 
Curso: Técnico em Edificações 
Módulo II – Básico 
Município: Jacaraípe – Serra ES 
 
PLANO DE ENSINO 
PROFESSOR (A) 
DISCIPLINA Mecânica dos Solos 
CARGA HORÁRIA 80 horas 
SEMESTRE / ANO 2/2019 
MÓDULO II 
 
 
 
Adquirir conhecimentos teóricos e experimentais da Mecânica dos Solos 
necessários a atuação do técnico em edificações. Entender a importância do 
estudo dos solos como material de suporte e/ou construção de obras em geral. 
Estudar os impactos ambientais gerados pela exploração dos solos na 
implantação das edificações. 
Introduzir conhecimentos teóricos e experimentais da Mecânica dos Solos 
necessários a atuação do técnico em edificações. Mostrar importância do 
estudo dos solos como material de suporte e/ou construção de obras em geral. 
Estudar os impactos ambientais gerados pela exploração dos solos na 
implantação das edificações. 
 
 
 Introdução a mecânica dos solos; 
 Origem, formação, composição química e mineralógica dos solos; 
 Propriedades físicas dos solos; 
 Índices físicos; 
 Plasticidade e limites de consistência dos solos; 
 Compactação e índice de suporte califórnia (cbr); 
 Sistemas de classificação dos solos; 
 Amostragem; 
 Noções sobre tensões no solo; 
 Noções de adensamento. 
AVALIAÇÃO 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA 
 
 
 O aluno precisa acessar o ambiente virtual diariamente; 
 O aluno precisa dedicar 4h diárias para compor 20 horas semanais para a disciplina; 
 As pesquisas propostas necessitam envolvimento e comprometimento do aluno; 
 A participação nos fóruns é para o desenvolvimento da aprendizagem; 
 O acompanhamento das atividades será realizado pelos tutores a distância e 
presencial; 
 A correção das atividades será realizada pelos tutores à distância. 
 
 
O processo de avaliação compreenderá a distribuição de 100 pontos por componente 
curricular, onde será aprovado o aluno que alcançar o minimo de 60 pontos. Essa pontuação 
será distribuinda entre a prova presencial, atividades de multipla escolha e participação em 
foruns de debate. 
 Prova Presencial equivalente a 40% da pontuação total; 
 Atividades de Multipla escolha equivalentes a 30% da pontuação total; 
 Participação dos foruns de debate equivalente a 30% da pontuação total. 
A recuperação paralela acontecerá durante o processo online em que o tutor estará 
disponível para esclarecimento de dúvidas sobre o conteúdo estudado. 
A recuperação final ocorrerá nos momentos presenciais, para os alunos que, após o 
término do componente curricular não atingirem os 60 pontos para aprovação. 
A prova de recuperação final abrangerá todo conteúdo estudado no componente 
curricular, terá o valor de 100 pontos e o aluno que atingir o minimo de 60 pontos estará 
aprovado. 
 
 
 CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e Suas aplicações. Vol. 1, 2 e 3. 
 4. Ed. Sao Paulo: LTC, 1987. 
 NOGUEIRA, Joao B. Mecânica dos solos. 1. Ed. 1988. 
 STANCATTI, Gene. Ensaios de laboratório em mecânica dos solos. 
1. Ed. 1981. Mecânica dos solos. 1. Ed, 1985. 
 VARGAS, Milton. Introdução à mecânica dos Solos. 1. Ed., 1981. 
 Normas da ABNT para MESO – NBR 6502, NBR 7480, NBR 7186, 
NBR6459, NBR 7180, NBR7182 e NBR 5681. 
 PINTO, Carlos de Souza, Mecânica dos solos em 16 aulas – Ofitexto – 
Sao Paulo. 
 
 
METODOLOGIA 
 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 
A aprendizagem das disciplinas que compõe o presente módulo é essencial para 
desenvolvimento de um conjunto de competências que permitirão ao profissional atuar 
na área de edificações, aplicando normas, métodos, técnicas e procedimentos 
determinados, buscando a qualidade e produtividade dos processos construtivos e 
de segurança dos trabalhadores. Bem como analisar interfaces das plantas e 
especificações de um projeto, integrando-as de forma sistêmica, detectando 
inconsistências, superposições e incompatibilidades de execução. Ele terá, também, 
capacidade para propor alternativas de uso de materiais, de técnicas e de fluxos de 
circulação de materiais, pessoas e equipamentos, tanto em escritórios quanto em 
canteiros de obras, visando à melhoria contínua dos processos de construção e participar 
da elaboração de projetos arquitetônicos, estruturais e de instalações hidráulicas e 
elétricas e supervisionar a execução de projetos, coordenando equipes de trabalho. 
. 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 5 
1.1 PROBLEMAS RELACIONADOS ............................................................................. 6 
1.2 BREVE HISTÓRICO .................................................................................................. 6 
1.3 CONCEITO DE SOLO E ROCHA ............................................................................. 6 
2. ORIGEM, FORMAÇÃO, COMPOSIÇÃO QUÍMICA E MINERALÓGICA DOS 
SOLOS ............................................................................................................................... 7 
2.1 ROCHA ...................................................................................................... 7 
2.2 INTEMPERISMO ...................................................................................... 7 
2.3 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A ORIGEM E FORMAÇÃO .............. 9 
2.4 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA DOS SOLOS .............................. 10 
3. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS .................................................................. 12 
3.1 TAMANHO E FORMA DAS PARTÍCULAS........................................................... 12 
3.2 GRANULOMETRIA ................................................................................................. 13 
4. INDICES FÍSICOS .........................................................................................................18 
5. PLASTICIDADE E LIMITES DE CONSISTENCIA DOS SOLOS ......................... 29 
5.1 LIMITE DE LIQUIDEZ ............................................................................................ 31 
5.2 LIMITE DE PLASTICIDADE .................................................................................. 32 
5.3 LIMITE DE CONTRAÇÃO ......................................................................................32 
5.4 ÍNDICE DE PLASTICIDADE .................................................................................. 32 
5.5 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC). ......................................................................... 33 
5.6 GRÁFICO DE PLASTICIDADE .............................................................................. 33 
6. COMPACTAÇÃO E INDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CBR) ...................... 34 
6.1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 34 
6.2 ENSAIO DE COMPACTAÇÃO............................................................................... 34 
6.3 CURVA DE RESISTÊNCIA ..................................................................................... 36 
6.4 ETAPAS DO PROCESSO DE COMPACTAÇÃO .................................................. 37 
6.5 EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO .............................................................. 37 
6.6 CONTROLE DE COMPACTAÇÃO ........................................................................ 38 
6.7 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA .................................................................... 38 
7. SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ...................................................... 39 
7.1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 39 
7.2 IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS .............................................................................. 39 
7.3 COMENTÁRIOS GERAIS ....................................................................................... 40 
7.4 SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO .........................................................................40 
8. AMOSTRAGEM ............................................................................................................ 46 
9. NOÇÕES SOBRE TENSÕES NO SOLO .................................................................. 50 
10. NOÇÕES DE ADENSAMENTO ............................................................................... 52 
5 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A necessidade do homem trabalhar com os solos, encontra sua origem nos 
tempos mais remotos, podendo-se afirmar ser tão antigas quanto a civilização. 
Recordem- se, entre outros, os problemas de fundações e de obras de terra 
que terão surgido quando das grandes construções representadas pelas 
pirâmides do Egito, os templos da Babilônia, a Grande Muralha da China, os 
aquedutos e as estradas do Império Romano. 
 
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 dos solos quando este é usado ou como material de construção 
ou como material de fundação. Ela é uma disciplina relativamente jovem na 
Engenharia Civil, somente sistematizada e aceita como ciência em 1925, após 
trabalho publicado por Terzaghi, que é conhecido como o pai da mecânica dos 
solos. 
 
Assim, a mecânica dos solos estuda as características físicas dos solos e as 
suas propriedades mecânicas (equilíbrio e deformação) quando submetido a 
acréscimos ou alívio de tensões. Sob o ponto de vista da engenharia o solo é a 
denominação que se dá a todo material de construção ou mineração da crosta 
terrestre escavável por meio de pá, picareta, escavadeira, etc, sem 
necessidade de explosivos. O solo é utilizado na engenharia civil como material 
de construção: Aterros, Barragens de Terra, Base e Sub-base de Pavimentos, 
etc., assim como suporte de fundação: Valas, Sapatas, Blocos, Estacas, 
Tubulões, Subleito, etc. 
 
 
Vista da barragem de terra da margem direita da Usina Hidrelétrica Peixe 
Angical, durante sua construção no rio Tocantins, 
estado do Tocantins, Brasil. 
 
Todas as obras de Engenharia Civil se assentam sobre o terreno e 
inevitavelmente requerem que o comportamento do solo seja devidamente 
considerado. A Mecânica dos Solos, que estuda o comportamento dos solos 
quando tensões são 
6 
 
aplicadas, como nas fundações, ou aliviadas, no caso de escavações, ou 
perante o escoamento de água nos seus vazios, constitui-se numa Ciência de 
Engenharia, na qual o engenheiro civil se baseia para desenvolver seus 
projetos. Este ramo da engenharia, chamado Engenharia Geotécnia ou 
Engenharia dos Solos, costuma empolgar os seus praticantes pela diversidade 
de suas atividades, pela peculiaridades que o material apresenta em cada local 
e pela engenhosidade frequentemente requerida para a solução de problemas 
reais. 
 
1.1 PROBLEMAS RELACIONADOS 
 
Dentre os problemas de engenharia civil associados ao estudo da mecânica 
dos solos, podemos citar: 
 
 Fundações 
 Estabilidade de Taludes 
 Estruturas de contenção 
 Barragens de Terra 
 Percolação de água nos solos 
 Aterros. 
 
1.2 BREVE HISTÓRICO 
 
Os primeiros trabalhos sobre o comportamento dos solos datam do século XVII. 
COULOMB, 1773, RANKINE, 1856 e DARCY 1856, publicaram importantes 
trabalhos sobre o comportamento dos solos. O acúmulo de insucessos em 
obras de Engenharia observados no início do século XX como: 
 
 O escorregamento de solo durante a construção do canal do Panamá, 1913; 
 Rompimento de grandes Barragens de Terra e Recalque em Grandes 
edifícios, 1913; 
 Escorregamento de Muro de Cais na Suécia, 1914. O Levou em 1922 
a publicação pelos suecos de uma nova teoria para o cálculo e Estabilidade de 
taludes; 
 Deslocamento do Muro de cais e escorregamento de solo na 
construção do canal de Kiev na Alemanha,1915. 
 
Em 1925 o professor Karl Terzaghi publicou seu primeiro livro de Mecânica dos 
solos, baseado em estudos realizados em vários países, depois do início dos 
grandes acidentes. 
 
A mecânica dos solos nasceu em 1925 e foi batizada em 1936, durante a 
realização do primeiro Congresso Internacional de Mecânica dos Solos. Em 
meados de 1938 foi instalado o primeiro Laboratório de Mecânica dos solos em 
São Paulo. 
 
1.3 CONCEITO DE SOLO E ROCHA 
 
Quando se menciona a palavra solo já vem à mente uma idéia intuitiva do que 
se trata. No linguajar popular a palavra solo está intimamente relacionada 
com a 
7 
 
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 apenas com o auxílio de pás e 
picaretas ou escavadeiras. 
 
A crosta terrestre é composta de vários tipos de elementos que se interligam e 
formam minerais. Esses minerais poderão estar agregados como rochas ou 
solo. Todo solo tem origem na desintegração e decomposição das rochas pela 
ação de agentes intempéricos ou antrópicos. As partículas resultantes deste 
processo de intemperismo irão depender fundamentalmente da composição da 
rocha matriz e do clima da região. Por ser o produto da decomposição das 
rochas, o solo invariavelmente apresenta um maior índice de vazios do que a 
rocha mãe, vazios estes ocupados por ar, água ou outro fluido de natureza 
diversa. Devido ao seu pequeno índice de vazios e as fortes ligações 
existentes entre os minerais, as rochas são coesas, enquanto que os solos são 
granulares. Os grãos de solo podem ainda estar impregnados de matéria 
orgânica. Desta forma, podemos dizer que para a engenharia, solo é um 
material granular composto de rocha decomposta, água, ar (ou outro fluido) e 
eventualmente matéria orgânica, que pode ser escavado sem auxílio de 
explosivos. 
 
2. ORIGEM, FORMAÇÃO, COMPOSIÇÃO QUÍMICA E MINERALÓGICA DOS 
SOLOS 
 
Os solos são formados pela deterioração das rochas através do intemperismo. 
 
2.1 ROCHA 
 
Agregado de um ou mais minerais, que é impossível de escavar 
manualmente, que necessite de explosivo para o seu desmonte. 
 
2.2 INTEMPERISMO 
 
É o conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que ocasionam a 
desintegração e decomposição das rochas e dos minerais, formando os 
solos. 
8 
 
2.2.1 INTEMPERISMO FÍSICO OU MECÂNICO 
 
É o processo de decomposição da rocha sem alteração química dos seus 
componentes. Os principais agentes são: 
 
- Variação de temperatura; 
- Repuxo coloidal; 
- Congelamento da água; 
- Alívio de pressões; 
 
2.2.2 INTEMPERISMO QUÍMICO 
 
É o processo de decomposição da rocha onde os vários processos químicos 
alteram solubilizam e depositam os minerais das rochas transformando-a em 
solo, ou seja, ocorre a alteração química dos seus componentes. Neste caso 
há modificação na constituição mineralógica da rocha, originando solos com 
características próprias. Este tipo é mais freqüente em climas quentes e úmidos 
e, portanto muito comum no Brasil. 
 
Os tipos mais comuns são: Hidrólise; Hidratação; Oxidaçãoe Carbonatação. 
 
HIDRÓLISE 
 
É o mais importante, pois leva a destruição dos silicatos. 
 
HIDRATAÇÃO 
 
Penetração da água nos minerais, através de fissuras. A hidratação ocasiona 
nos Granitos e Gnaisses a transformação de feldspato em argila. 
 
CARBONATAÇÃO 
 
O carbonato de cálcio em contato com a água carregada de ácido carbônico 
se transforma em bicarbonato de cálcio. 
 
OXIDAÇÃO 
 
Mudança que sofre um mineral em decorrência da penetração de oxigênio na 
rocha. 
 
2.2.3 INTEMPERISMO BIOLÓGICO 
 
Ë processo no qual a decomposição da rocha se dá graças a esforços 
mecânicos produzidos por vegetais através de raízes, escavação de roedores, 
etc. 
 
2.2.4 INFLUÊNCIA DO INTEMPERISMO NO TIPO DE SOLO 
9 
 
Os vários tipos de intemperismo e a intensidade com que atuam no processo 
de formação dos solos, dão origem a diferentes tipos de solo. 
 
2.3 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A ORIGEM E FORMAÇÃO 
 
Os solos classificam-se quanto a origem em solos residuais e sedimentares. 
 
2.3.1 SOLOS RESIDUAIS 
 
Solos residuais são os solos que permanecem no local de decomposição rocha 
que lhes deu origem. Para a sua ocorrência é necessário que a velocidade de 
remoção do solo seja menor que a velocidade de decomposição da rocha. 
 
A rocha que mantém as características originais, ou seja, a rocha sã é a que 
ocorre em profundidade. Quanto mais próximo da superfície do terreno, maior é 
o efeito do intemperismo. Sobre a rocha sã encontra-se a rocha alterada, em 
geral muito fraturada e permitindo grande fluxo de água através das 
descontinuidades. A rocha alterada é sobreposta pelo solo residual jovem, ou 
saprólito, que é um material arenoso. O material mais intemperizado ocorre 
acima do saprólito e é denominado solo residual maduro, que contém maior 
percentagem de argila. 
 
2.3.2 SOLOS SEDIMENTARES 
 
Os solos sedimentares ou transportados são aqueles que foram levados de seu 
local de origem por algum agente de transporte e lá depositados. As 
características dos solos sedimentares do agente de transporte. 
 
Os agentes de transporte são: 
 
 Vento (solos eólicos); 
 Água (solos aluvionares); 
 Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos) 
 Água dos Rios (Solos Fluviais) 
 Água das Chuvas (Solos Pluviais) 
 Geleiras (Solos Glaciais); 
 Gravidade (Solos Coluvionares) 
 
2.3.2.1 SOLOS EÓLICOS 
 
Transporte pelo vento. Devido ao atrito os grãos dos solos transportados 
possuem forma arredondada. A ação do vento se restringe ao caso das areias 
e dos siltes. São exemplos de solos eólicos as DUNAS e os solos 
LOÉSSICOS. 
Dunas – Barreira. 
Loéssicos – 
Vegetais. 
 
2.3.2.2 SOLOS ALUVIONARES 
10 
 
O agente de transporte é a água, os solos sedimentares. A sus textura 
depende da velocidade de transporte da água. podem ser classificados como 
de origem PLUVIAL, FLUVIAL ou DELTAICO. 
 
CARACTERÍSTICAS: 
 Grãos de diversos tamanhos; 
 Mais grossos que os eólicos; 
 Sem coesão. 
 
2.3.2.3 SOLOS GLACIAIS 
 
Formados pelas geleiras. São formados de maneira análoga aos fluviais. 
 
2.3.2.4 SOLOS COLUVIONARES 
 
Formados pela ação da gravidade. Grande variedade de tamanhos. Dentre os 
solos podemos destacar o TALUS, que é solo formado pelo deslizamento de 
solo do topo das encostas. 
 
2.3.3 SOLOS ORGÂNICOS 
 
Impregnação do solo por sedimentos orgânicos preexistentes, em geral 
misturados de restos de animais e vegetais. Cor escura e cheiro forte. 
 
As TURFAS são solos que incorporam florestas soterradas em estado 
avençado de decomposição. Não se aplicam as teorias da mecânica dos 
solos. 
 
2.3.4 SOLOS TROPICAIS VERMELHOS OU LATERÍTICOS 
 
São os solos de evolução pedogênica (sofrem no seu local de formação ou 
deposição uma série de transformações físico-químicas). Formados por uma 
alternância de saturação e secagem do solo original, aumentando a 
concentração de óxido de ferro e alumina na parte superior. 
 
2.4 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA DOS SOLOS 
 
Os solos são formados por agregados de um ou mais minerais. 
 
2.4.1 MINERAL 
 
Substância inorgânica e natural, com composição química e estrutura definida. 
Os minerais encontrados nos solos podem ser primários ou secundários. Os 
PRIMÁRIOS, são os mesmos da rocha de origem, e os SECUNDÁRIOS são 
formados quando ocorre a decomposição química. 
 
2.4.2 MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS GROSSOS E SILTES 
11 
 
Os solos grossos são constituídos basicamente de SILICATOS apresentam 
também na sua composição ÓXIDOS, CARBONATOS E SULFATOS. 
 
2.4.2.1 SILICATO 
 
Silicato é um composto salino resultante do óxido silício, são abundantes na 
natureza e formam os FELDSPATOS, MICAS e QUARTZO e SERPENTINA. 
 
FELDSPATO: São silicatos duplos de AL e de metal alcalino ou alcalino terroso 
“k”, “Na” ou Ca, sofrem decomposição acentuada pela ação da água carregada de CO2 , 
produzindo argila branca (CAULIM). 
 
MICA: Ortossilicatos de Al, Mg, K, Na ou Li e raramente Mn e Cr apresenta-se 
em forma de lâminas flexíveis, e de fácil clivagem. tem-se a muscovita (mica 
branca e a biotita (mica preta). 
 
QUARTZO: é o mais importante do grupo dos silicatos. Sua composição é 
SIO2. São identificados macroscopicamente e é o mineral mais abundante na 
crosta terrestre.(SiO2) sílica cristalina pura, clorita e o talco. 
 
2.4.2.2 ÓXIDOS 
 
Composto de metalóide e oxigênio, não se une com a água. Hematita (Fe2O3), 
Magnetita (Fe2O4) e Limonita (Fe2O3. H2O). 
 
2.4.2.3 CARBONATOS 
 
Calcita (CaCO3), Dolomita [(CO3)2CaMg]. A calcita é o segundo mineral mais 
 
 
2.4.2.4 SULFATOS 
 
(CaSO4.2H2O) e Anidrita (CaSO4) 
 
2.4.3 MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS ARGILOSOS 
 
As argilas são constituídas basicamente por silicatos de alumínio hidratados, 
podendo apresentar silicatos de magnésio, ferro ou outros metais. Os minerais 
que formam as frações finas pertencem a três grupos: CAULINITA, ILITA e 
MONTMORILONITA. 
 
2.4.3.1 CAULINITA 
 
São formadas por unidades estruturais de silício e alumínio, que se unem 
alternadamente, conferindo-lhes uma estrutura rígida. São relativamente 
estáveis em presença de água. 
12 
 
2.4.3.2 ILITAS 
 
São estruturalmente semelhantes as Montmorilonitas. As substituições 
isomórficas (não alteram o arranjo dos átomos) que ocorrem tornam ela menos 
expansiva. 
 
2.4.3.3 MONTMORILONITAS 
 
Unidades estruturais de alumínio entre duas unidades de silício, e entre as 
unidades existem n moléculas de água. São instáveis em presença de água. 
Ex: BENTONITA. 
 
3. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS 
 
3.1 TAMANHO E FORMA DAS PARTÍCULAS 
 
A TEXTURA de um solo, é o tamanho relativo e a distribuição das partículas 
sólidas que o formam. O estudo da textura dos solos é realizado por intermédio 
do ensaio de granulometria. Pela sua textura os solos podem ser classificados 
em solos grossos e solos finos. 
 
3.1.1 SOLOS GROSSOS 
 
poliédrica, e angulosa. 
 
Os solos grossos são os PEDREGULHOS e as AREIAS. 
 
3.1.2 SOLOS FINOS 
 
mm. Os 
solos finos são os siltes e as argilas. 
 
A fração granulométrica classificada como ARGILA possui diâmetro inferior a 
0,002mm e se caracteriza pela sua plasticidade marcante elevada resistência 
quando seca. 
 
Segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) os limites das 
frações de solo pelo tamanho são os da tabela 1: 
13 
 
TABELA 1 
 
 
 
 
 
3.2 GRANULOMETRIA 
 
Denomina-se granulometria a medida do tamanho e a graduação das 
partículas. A determinação do tamanho das partículas componentes de uma 
amostra de solo em suas respectivas porcentagens de ocorrência é chamada 
de análise granulométrica. 
 
3.2.1 ESCALAS GRANULOMÉTRICAS 
 
Segundo as dimensões das suas partículas e dentro de determinados limites 
convencionais, as frações constituintes dos solos recebem designações 
próprias que se identificam com as acepções usuais dos termos. 
 
3.2.2 TIPOS DE GRANULOMETRIA 
 
 
14 
 
Segundo a forma da curva granulométrica podemos distinguir os diferentes 
"tipos de granulometria". Assim, temos granulometria contínuaou descontínua, 
uniforme ou não uniforme, mal ou bem graduada. A Figura abaixo visualiza 
esquematicamente, essas diferentes granulometrias. 
 
3.2.3 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 
 
Para pesquisadores existem algumas diferenças nas definições da análise 
granulométrica. Como exemplos pode-se citar: Terzaghi – processo de separar 
a massa e solo em frações, cada uma consistindo de grãos de uma certa 
variação de tamanho. Caputo – Consiste na determinação das dimensões das 
partículas do solo e das proporções relativas em que elas se encontram. 
Embora existam diferenças nas definições, a idéia geral é a de que uma análise 
granulométrica consiste de um processo que tem por objetivo individualizar 
cada fração do solo compreendida entre diâmetros pré-fixados por norma e 
exprimi-las como porcentagem em relação à amostra total. 
 
3.2.4 PROCEDIMENTOS PARA ANÁLISES GRANULOMÉTRICAS 
 
3.2.4.1 PENEIRAMENTO 
 
É o processo de separação das frações através de peneiras com malhas de 
aberturas padronizadas e um vibrador. O conjunto de peneiras segundo a 
norma ABNT: NBR 5734/80, é formado por 52 peneiras de malhas quadradas e 
com aberturas variando entre 105 mm a 0,037 mm. Embora existam peneiras 
com aberturas menores, na prática esse processo só é empregado para 
partículas superiores a 0,075 mm (# n° 200). Para os solos mais finos como os 
siltes e argilas, o peneiramento é impraticável uma vez que estas partículas 
exigiriam peneiras com aberturas de malhas excessivamente pequenas que 
seriam muito difíceis de serem obtidas industrialmente, além das dificuldades 
de serem preservados com o uso. Quando o solo possui uma porcentagem 
elevada de finos que são descartados, faz-se primeiramente uma lavagem 
deste solo na # no. 200, seguido da secagem em estufa do material retido e 
posterior peneiramento. Esta prática é mais recomendada pelo fato dos 
resultados serem mais corretos do que o uso direto da amostra seca sem a 
lavagem. 
 
3.2.4.2 SEDIMENTAÇÃO 
 
Empregado para partículas menores que 0,074 mm. Este método baseia-se na 
lei de Stokes (1850) a qual estabelece uma relação entre o diâmetro da 
partícula e sua velocidade de sedimentação em um meio líquido de viscosidade 
e sua massa específica conhecidos. 
 
A expressão da lei de Stokes é a seguinte: 
 
 
15 
 
 
 
 
ɳ = coeficiente de viscosidade do meio dispersor (varia com a temperatura); 
φ = "diâmetro equivalente" da partícula, isto é, o diâmetro de uma esfera de 
mesma massa específica e que sedimenta com a mesma velocidade; 
ρs = massa específica das partículas do solo; 
ρm = massa específica do meio dispersor; 
v = velocidade de sedimentação da esfera. 
 
Esta equação foi obtida para o caso de uma esfera de massa específica bem 
definida caindo em um meio líquido indefinido. Certamente estas condições 
não as mesmas daquelas existentes num ensaio de sedimentação. Portanto, a 
lei de Stokes fornece o diâmetro equivalente da partícula e não o seu 
verdadeiro valor. A velocidade de queda de uma partícula de diâmetro é obtida 
indiretamente como descrito a seguir. 
 
 
 
 
As Figuras acima ilustram dois instantes da suspensão, a situação à 
esquerda representa uma partícula X com diâmetro φ situado na superfície 
da suspensão para o tempo t=0. À direita mostra a mesma partícula 
deslocada a uma distância z 
depois de decorrido um tempo t a uma velocidade v=z/t. Neste instante, 
nenhuma partícula com diâmetro maior ou igual a φ terá percorrido 
distância inferior a z independentemente de suas posições iniciais. Pode-se, 
portanto afirmar que acima 
do ponto (+) todas as partículas terão diâmetros menores do que d, que poderá 
ser calculado pela equação: 
 
 
16 
 
A suspensão, inicialmente homogênea, vai se tornando heterogênea com o 
decorrer do tempo devido à alteração da densidade causada pela 
sedimentação das partículas. A medida da distância z é obtida com a 
determinação da densidade da suspensão em intervalos de tempo com o 
emprego do densímetro. 
 
A leitura da escala do densímetro é feita com o auxílio de uma curva de 
calibração do aparelho, pois a equação acima nos fornece duas grandezas, 
viscosidade e massa específica do fluido, variáveis com a temperatura. É 
necessário manter esta temperatura durante todo o ensaio ou efetuar as 
devidas correções. 
 
A obtenção da equação que permite calcular a porcentagem de partículas 
com diâmetros inferiores a φ é descrita a seguir. Para isto precisamos 
considerar duas situações: uma inicial (t=0) e a outra para um tempo 
genérico t. Impõe-se a 
condição de homogeneidade de concentração de sólidos na suspensão para o 
instante t. Portanto a massa específica em qualquer ponto será a mesma e 
igual a: 
 
 
 
onde, 
Ms - massa dos sólidos utilizada no 
ensaio V - volume da suspensão. 
 
Com o passar do tempo, as partículas vão se sedimentando, as maiores mais 
rapidamente e com isto, alterando a massa específica da suspensão ao longo 
da 
proveta. Assim, uma partícula X, de diâmetro φ que se encontrava na superfície 
da suspensão no instante t=0, percorreu uma distância z após decorrido um tempo 
t. Acima desta posição nenhuma partícula terá diâmetro maior ou igual a φ. A 
lei de Stokes é válida apenas para partículas menores que 0,2 mm de 
diâmetro e 
maiores que 0,0002 mm (0,2 μ) tendo em vista que partículas menores que 0,2 μ não 
sedimentam por causa da ação de forças repulsivas entre elas, o que origina o 
movimento browniano de tratamento bastante complexo. 
 
 
17 
 
A separação das frações ainda mais finas pode ser obtida por meio do método 
de centrifugação, mas os resultados interessam somente a pesquisas 
científicas. Como, freqüentemente, os solos são uma mistura de partículas dos 
mais diversos tamanhos, costuma-se conduzir o ensaio combinando 
peneiramento e sedimentação. 
 
3.2.5 CURVA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA 
 
Também chamado de curva granulométrica é a representação gráfica do 
resultado da Análise Granulométrica. Esta curva é traçada por pontos em um 
diagrama semilogaritmico, no qual, sobre os eixos das abscissas, são 
marcados os logarítmicos das dimensões das partículas e sobre o eixo das 
ordenadas as porcentagens em massa, dos grãos de diâmetros inferiores aos 
da abscissa correspondente. 
 
 
 
3.2.6 PARÂMETROS DA CURVA GRANULOMÉTRICA 
 
Segundo Allen Hazen, definem-se na curva granulométrica, dois seguintes 
parâmetros: 
 
• Diâmetro efetivo (De ou D10) é o diâmetro correspondente a 10 % em massa total, 
de todas as partículas menores que ele. Em outras palavras 10 % das 
partículas são mais finas e 90 % mais grossas que o De. Como se verá mais 
adiante este parâmetro fornece uma indicação sobre a permeabilidade das 
areias usadas para filtros. 
 
• Grau de uniformidade: (Gu) - definido como a razão entre os diâmetros 
correspondentes a 60 % e 10 % , tomados na curva granulométrica, dá uma 
idéia da inclinação da curva, 
18 
 
 
 
 
• Na realidade esta relação indica "falta de uniformidade" pois seu valor diminui ao ser 
mais uniforme o solo. Segundo o Gu temos: 
 
4 Gu < 5 - Solos muito uniformes 
5 < Gu < 15 - Solos de uniformidade 
média Gu > 15 - Solos não uniformes 
 
• Grau de curvatura (Gc) - define-se este parâmetro complementar de uma 
curva granulométrica do solo como sendo: 
 
 
 
• e que procura individualizar curvas com D10 e D60 próximos ou coincidentes e com 
uma conformação distinta entre estes dois valores. Para solos bem graduados 
o valor do Gc está compreendido entre l e 3. 
 
4. INDICES FÍSICOS 
 
O solo é um material constituído por partículas sólidas e pelo espaço (vazios) 
entre elas, que pode estar preenchido por água ou ar. Constitui um sistema de 
três fases: sólida, liquida e gasosa. 
 
 
 
 
Fase Sólida 
 
A fase sólida é constituída por grãos minerais, com ou sem presença de 
matéria orgânica. As principais características a observar nos grãos são 
tamanho, massa específica, forma e composição química. 
19 
 
Um grão visível a olho nu em geral tem origem de naturezamecânica, e as três 
dimensões na mesma ordem de grandeza (como exceção se pode citar as 
micas). Quimicamente, os silicatos (feldspato, mica, quartzo, serpentina, clorita, 
talco) compõem a maioria, seguida pelos óxidos (hematita, magnetita, limonita), 
pelos carbonatos (calcita, dolomita), e pelos sulfatos (gesso, anidrita). 
 
Partículas presentes nas frações argilosas têm menores dimensões, em 
maioria com gênese de natureza química e formato lamelar (uma dimensão 
muito menor que as outras duas). Os principais minerais argílicos são as 
caolinitas, as montmorilonitas e as ilitas. 
 
Partículas de forma fibrilar (uma dimensão dominante) são mais raras, 
encontradas principalmente em solos turfosos. 
 
Fase Líquida: 
 
A água, sempre presente nos solos, é responsável por grande parte de suas 
propriedades e do seu comportamento. Na gênese de um solo, a água atua 
física e quimicamente, provocando ruptura de rochas ao congelar-se, erodindo 
e transportando partículas, por dissolução e lixiviação, pela ação de ácidos nela 
presentes, por exemplo. Pode participar da composição química de minerais 
argílicos, faz parte da composição das pressões a que um solo fica submetido, 
altera sua consistência (e sua resistência ao cisalhamento) e massa específica 
(aparente) de uma amostra de solo. 
 
A água pode aparecer nos solos como: 
 
1. Água de constituição - faz parte da estrutura molecular de partículas 
sólidas, principalmente nos minerais argílicos; 
2. Água adesiva - película de água que adere fortemente à superfície de 
cada partícula (com espessura média 0,005 _ , as forças eletrostáticas 
que unem suas moléculas mais próximas aos sólidos as submetem a 
pressões na ordem de grandeza de 20.000 Kg/cm2, tornando-a semi-
sólida. Por isso é chamada também "água dura". As mais afastadas 
apenas apresentam alta viscosidade.); 
3. Água higroscópica – é a que permanece em uma amostra de solo 
que foi seca ao ar livre; 
4. Água livre – encontrada em algumas zonas de maciços terrosos, 
enchendo todos os seus vazios. 
5. Água capilar – nos solos finos, a água sobe pelos interstícios finos 
(diâmetro inferior ao de um fio de cabelo) existentes entre as partículas 
sólidas, acima 
do nível máximo da água livre em locais onde esta exista. A altura de 
ascensão é inversamente proporcional ao diâmetro dos vazios que 
formam esses canais capilares, já tendo sido observados valores 
superiores a setenta metros. 
 
Observações: 
 
 A água adere à superfície de cada partícula, por forças de natureza 
eletrostática. A proporção de água adesiva (e capilar também) tende a ser 
tanto 
20 
 
maior quanto maior for a sua superfície específica (relação entre a superfície 
de um corpo e sua massa). 
 As águas livre e higroscópica evaporam por efeito do calor, lentamente a 
partir de 60º C, e rapidamente a partir de 100º C. Mas alguns solos 
(principalmente orgânicos) podem perder água adesiva e de constituição a 
partir de 75°C (aproximadamente). Quando é perdida água de constituição 
por excesso de calor, ocorre um fenômeno denominado "cracking" (quebra), 
que altera a constituição química das partículas sólidas, o que pode falsificar 
o resultado de ensaios. Ao secar solos em ensaios, é preciso utilizar faixas 
de temperatura eficientes, mas que não alterem a natureza das partículas. 
 Não existirá água capilar onde não existir água livre. Por isso amostras 
levadas para um laboratório não apresentam água capilar. 
 
Fase Gasosa: 
 
É constituída por ar, vapor d’água e carbono combinados. Tem interesse em casos 
especiais de consolidação de aterros, no calculo de "pressões neutras" 
desenvolvidas em decorrência da redução de volume da fase gasosa. Sua 
massa específica é – aproximadamente – 0,0012 g / cm3. 
 
ÍNDICES: 
 
Os índices físicos quantificam as proporções das três fases de um solo, entre 
massas, volumes, massas e volumes. 
 
Elementos fundamentais para o cálculo dos índices físicos: 
 
 
 
 Vt = Volume total de uma amostra de solo; 
 Vs = Volume dos sólidos (soma dos volumes das partículas sólidas); 
 Vv = Volume dos vazios (soma dos volumes não ocupados por sólidos); 
 Va = Parte do volume de vazios que é ocupada por água; 
 Var = Parte do volume de vazios que está ocupada pelo ar; 
 Pt = Peso total de uma amostra; 
 Ps = Peso das partículas sólidas (peso da amostra completamente seca); 
 Pa = Peso da água presente nos vazios da amostra; 
 Mt = Massa total de uma amostra; 
21 
 
 Ms = Massa das partículas sólidas (=massa da amostra seca, 
aproximadamente); 
 Ma = Massa da água presente nos vazios da amostra. 
 
 
No esquema, pode ser visualizado que: 
 
Vv = Va + Var 
 
Vt = Vs + Vv = Vs + Va + 
Var Pt = Ps + Pa 
O ar existente nos vazios de uma amostra de solo tem peso muito pequeno em 
relação ao dos sólidos e da água. Como está sujeito ao empuxo da atmosfera, 
seu peso não pode ser medido diretamente (mas pode ser calculado), e 
habitualmente é desprezado. 
 
1) Teor de umidade (símbolo: h ou w) 
 
Definimos teor de umidade (h) de uma amostra de solo como a razão entre a 
massa da água (Ma) contida em um certo volume de solo e a massa da parte 
sólida (Ms) existente nesse mesmo volume, expressa em porcentagem. 
Também pode ser calculada pela razão entre pesos. 
 
h = w = 100.Ma / Ms = 100.Pa / Ps (%) 
 
Conhecido o teor de umidade de um solo, pode ser imediatamente calculado o 
fator de correção de umidade (fc), que ao ser multiplicado pelo peso (massa) 
de uma amostra com esse teor de umidade informa o peso (massa) que tal 
amostra teria se estivesse seca. 
 
Fc = 100 / (100 + h) 
 
(Aqui, h é expresso em porcentagem, conforme determina a ABNT. Se fosse 
expresso em decimais, como era feito no século passado, a fórmula seria 
fc=1/(1+h), e o resultado seria o mesmo). 
22 
 
Teores de umidade devem expressos em porcentagem com precisão de 
centésimos, e o fator de correção com quatro casas decimais, quando fazem 
parte de cálculos em ensaios que exigem precisão. 
 
No campo, os processos mais rápidos são os calcados em métodos nucleares 
e o que utiliza o aparelho "Speedy". 
 
O teor de umidade de um solo, embora expresso como tal, não é uma 
porcentagem. Imagine uma amostra de solo seco, à qual se adicionará água. O 
peso da água aumenta, mas o peso das partículas sólidas é constante. 
Portanto h tem limite inferior 0 %, mas não há limite superior para a umidade. A 
umidade natural de algumas argilas vulcânicas do México, por exemplo, pode 
superar a marca de 400%. 
 
A determinação do teor de umidade de uma amostra de solo pode ser feita por 
vários métodos, sendo o mais utilizado: 
 
a. Determinar a massa total (Mt) da amostra; 
b. Secar completamente a amostra; 
c. Determinar a massa da amostra seca (Ms). 
d. Por diferença, obter o peso original da água na amostra (Ma = Mt – Ms) 
e. Calcular o teor de umidade h = 100.Ma / Ms (porcentagem). 
 
A umidade não se distribui uniformemente nos solos, nem em amostras. A 
superfície específica de partículas pequenas é maior que a das maiores. Em 
uma amostra preparada e homogeneizada, se separarmos por peneiramento 
as frações de partículas grandes das menores (por exemplo, usando uma 
peneira de 2,0 mm de malha), o teor de umidade será muito maior na fração de 
partículas menores. 
 
2) Peso específico (γg), massa específica (γg) e densidade (δ) das 
partículas sólidas 
 
O peso específico (γg) de uma partícula sólida é, por definição, o peso da 
substância que a forma, por unidade do volume que ocupa no espaço. O peso 
específico da partícula é determinado pela razão entre seu peso (seco) e seu 
volume. 
 
γg = Ps / Vs 
Massa específica (γg) de uma partícula sólida é obtida pela razão entre sua 
massa e o volume que a partícula ocupa no espaço. É habitualmente expressa 
em g/cm3, kg/l ou t/m3. 
 
γg = Ms / Vs 
 
É muito comum utilizar-se a expressão "peso específico" e utilizar como 
unidade g/cm3. Trata-se de um erro compreensível: também é comum (e 
errado) responder à pergunta 
23 
 
"Quantovocê pesa?" com a resposta "X quilos", já que quilograma é uma 
unidade de massa. 
 
Densidade (δ) ou densidade relativa de uma partícula é a razão entre sua 
massa específica (γ) e a massa específica da água (γa) destilada e isenta 
de ar à 4º C. Como esta última vale 1,000 g/cm3, a densidade e a 
massa específica são 
expressos pelo mesmo valor numérico. 
 
δ = γg / γa , sendo γa = γw 
 
(Com base nestas definições clássicas, pode ser concluído que os índices 
massa específica e densidade dos grãos são valores aproximados: o peso 
varia conforme o local onde são determinados, principalmente quanto à 
altitude, e o volume conforme a temperatura e a pressão a que estiverem 
submetidos. É fácil perceber que a menor variação se dá com a densidade. 
Para aplicações normais da Mecânica dos Solos, tais variações são muito 
pequenas, podendo ser desprezadas). 
 
Como em um solo podem ocorrer partículas de natureza variada, em geral há 
mais interesse em determinar a massa específica média das partículas sólidas 
que o compõem. Além disso, a fração mais fina dos solos costuma ter natureza 
diversa da de maior tamanho, já que é gerada mais por desintegração química 
(oxidação, hidratação, carbonatação) que mecânica (ruptura e desgaste, 
causados por temperatura, atrito, etc.). Por isso, as normas sempre se referem 
à determinação da massa específica média ou da densidade média das 
partículas menores que um tamanho especificado. Todas as normas exigem 
que o valor da densidade seja expresso com precisão de milésimos (três casas 
decimais). 
 
A ABNT adota o processo do picnômetro para a determinação da massa 
específica das partículas menores que 4,8 mm, enquanto o DNIT (antigo 
DNER) o faz para a determinação da densidade das partículas menores que 
2,0 mm. 
 
A densidade dos grãos depende principalmente dos seus constituintes 
mineralógicos. Para os solos mais comuns, a densidade dos grãos varia de 
2,650 a 2,900; valores menores em solos com elevados teores de matéria 
orgânicas e maiores nos que tem óxidos de ferro. A presença de minérios ou 
metais com densidade muito elevada, como o ósmio (22,480) ou o ferro (7,880) 
pode aumentar 
muito o valor de δ. Como exemplo de exceção, a vermiculita (solo rico em 
silicatos e óxido de ferro) tem densidade na ordem de grandeza de 0,750. 
 
3) Peso Específico Aparente (γ) e Massa Específica Aparente (γ) 
 
O peso específico aparente de uma amostra de solo é determinado pela razão 
entre o peso total da amostra e seu volume. 
 
A massa específica aparente de uma amostra é obtida pela razão entre sua 
massa total e seu volume. 
24 
 
γ = Mt / Vt 
Existem vários processos para sua determinação. 
 
São chamados processos diretos àqueles em que uma amostra é colhida sem 
deformação, sendo então determinados sua massa e seu volume. Os principais 
são o do cubo esculpido e o do cilindro de cravação. 
 
Nos processos indiretos, a amostra é retirada do solo e pesada. Seu volume é 
determinado pelo volume da escavação (volume do buraco). A maneira 
escolhida para medir esse volume determina o equipamento e o nome do 
processo (processo do frasco de areia, do óleo grosso, do balão de borracha). 
 
Em todos os casos, é determinado o teor de umidade das amostras, para que 
possa ser calculado o fator de correção (fc) e com este, o peso específico 
aparente seco e a massa específica aparente seca. 
 
4) Peso Específico Aparente Seco (γs) e Massa Específica Aparente Seca 
(γd ou γs) (d é abreviatura de "dry", que significa "seco" em inglês) 
 
γs = Ps / Vt 
γs = Ms / Vt 
 
Dividindo por Pt ambos os termos da equação e substituindo Pt por Ps+Pa: 
 
Na dedução desta fórmula, o teor de umidade foi expresso em decimais. 
Embora o resultado seja correto, a ABNT exige que o teor de umidade seja 
sempre expresso em porcentagem. 
 
Exemplo de utilização direta: A qualidade da compactação de aterros é 
controlada pela necessidade de obter um valor para o γs, no campo, que 
atinja γ pelo menos uma porcentagem (definida para cada obra) do γs 
máximo, obtido em laboratório no ensaio de 
compactação, feito com o mesmo solo. 
 
5) Índice de vazios (e) 
 
É a razão entre o volume de vazios Vv e o volume ocupado pela parte sólida 
(Vs) do solo 
 
25 
 
Geralmente é calculado em função do peso específico das partículas e do 
peso específico aparente seco, pois: 
 
 
Nos solos mais comuns, o índice de vazios varia de 0 a 20. 
 
O índice de vazios tem aplicação direta, além do cálculo de outros índices 
físicos, no estudo da densificação de solos. Quando um maciço terroso diminui 
de volume, isto se dá pela redução do volume de vazios, pois o volume dos 
sólidos varia muito pouco durante o fenômeno. 
 
"Densificar" significa tornar mais denso, isto é, diminuir o volume de vazios. 
Uma densificação pode ser causada por vibração, em solos não coesivos, 
compactação (pressão e amassamento) em solos coesivos. Grande parte dos 
autores denomina adensamento apenas ao fenômeno de redução lenta do 
volume de vazios de um solo, quando pressões causam o escoamento da água 
que os preenche. 
 
6) Porosidade 
 
É a razão entre o volume de vazios (Vv) e o volume total (Vt) de uma amostra 
de solo, sempre expressa em porcentagem. 
 
A porosidade pode ser determinada em função do índice de vazios, pois: 
 
 
e dividindo ambos os termos da equação anterior por Vs, temos: 
 
 
A porosidade também pode ser calculada por: 
Em função do índice de vazios: 
 
 
 
 
7) Grau de Saturação e Grau de Aeração 
26 
 
Grau de Saturação (ou Saturação) de um solo é a porcentagem volumétrica 
de água existente nos vazios desse solo. 
 
 
Em relação ao volume de vazios do solo: 
 
Daí, se o solo estiver saturado (S =100%), a relação acima nos dá: 
 
É interessante observar que, com o mesmo teor de umidade, um solo pode 
apresentar diferentes valores para a saturação. Antes de uma compactação, 
por exemplo, o solo é revolvido, tendo muito ar ocupando vazios. Depois de 
compactado, o volume de água pouco se altera, ao contrário do volume 
ocupado pelo ar, que diminui drasticamente. 
 
8) Peso Específico Saturado 
 
Neste caso, S = 1: 
 
Em função da porosidade: 
 
 
Quando o solo está seco, S=0, e a formula se torna: 
 
Um solo é saturado quando todos os vazios estão preenchidos por água, 
sendo obtido o valor máximo de γ. Para S=100 %, 
27 
 
 
 
 
 
9) Peso Específico Submerso 
 
 
 
 
Quando um solo está imerso em um líquido (água), suas partículas sólidas 
sofrem a ação do empuxo. O valor do empuxo é obtido multiplicando o volume 
das partículas pelo peso específico do liquido que as submerge. No caso da 
água, 
 
 
Finalmente, verifica-se: 
 
 
 
Um bom exemplo para tornar clara a diferença entre solo saturado e submerso 
é mostrado no livro "Mecânica dos Solos e suas aplicações", de Homero Pinto 
Caputo: 
 
Imagine um reservatório (por exemplo, uma barragem de terra) cheio: 
 
 
 
28 
 
Quando o reservatório é esvaziado rapidamente, os vazios continuam 
preenchidos por água, mas o empuxo (E) deixa de existir. Na segunda 
situação, o solo continua saturado, sem estar submerso (o peso específico de 
uma partícula só pode ser considerado submerso se o nível do lençol freático 
tiver cota superior à dela). 
 
Observe que neste caso ocorre a situação mais desfavorável para a 
estabilidade da barragem de terra, uma vez que sobre cada camada inferior a 
outras, e sobre o terreno, atua o peso máximo. Neste momento a probabilidade 
de desabamento do talude de montante é a maior possível. 
 
10 ) Grau de Compaciadade 
O estado natural de solos não coesivos (areias e pedregulhos) tem a 
COMPACIDADE como característica mais notável. Apenas para este tipo de 
solos há objetivo em descrevê-los como estando "mais compactos" (mais 
densos, com menor índice de vazios) ou "mais fofos" (maior índice de vazios). 
Por ser uma característica determinada apenas dos granulares, não é 
considerada como "índice físico". Tanto o índice de vazios como o pesoespecífico aparente seco de um solo granular pode ser usado para definir seu 
Grau de Compacidade (GC), Compacidade Relativa ou Densidade Relativa 
(Dr). 
No laboratório o e máx é obitdo vertendo-se simplesmente o material seco num 
recipiente de volume conhecido e pesando-se: 
 
Onde V é o volume do recipiente , P5' é o peso do material seco e 'Yg o peso 
específico dos grãos. Analogamente obtém-se Emín. • compactando-se o 
material por vibração ou por socamento dentro do mesmo recipiente . Desse 
modo: 
Onde Ps'' é o peso do material seco compactado. 
Um outro processo para determinação do , consiste em tomar um certo 
peso Ps do solo seco e colocá-lo num recipiente cilíndrico hermeticamente 
fechado, cuja tampa comprime o material sob a ação de uma forte mola: 
29 
 
 
 
Com um martelo pesado bate-se no recipiente até que não se consiga mais 
diminuir a espessura da amostra, o que se observará por meio de um 
micrômetro. O será dado pela fórmula já conhecida: 
 
onde V' = S.h, sendo S a seção transversal do recipiente e h a altura mínima da 
amostra. Seguindo o critério usualmente aceito, as areias se classificam em: 
 
 
 
 
Cada um dos parâmetros acima, usados para calcular o grau de compacidade, 
é obtido em ensaios executados com cada solo granular em estudo. A 
determinação do índice de vazios máximo é feita em ensaio descrito na norma 
MB-3324, e a do índice de vazios mínimo na MB-3388 (ABNT). Não tem 
sentido a comparação – por exemplo – entre areias diferentes, com 
granulometria ou grãos com formato (e aspereza) diversos. Uma areia é 
considerada (segundo Terzaghi). 
 
 Fofa (solta) GC<0,3 
 Medianamente compacta 0,3 < GC < 0,7 
 Compacta GC>0,7 
 
5. PLASTICIDADE E LIMITES DE CONSISTENCIA DOS SOLOS 
 
30 
 
 
 
 
Plasticidade 
 
É uma propriedade dos solos que consiste na menor ou maior capacidade de 
serem eles moldados, sob certas condições de umidade, sem variação de 
volume. A plasticidade é para a Mecânica dos Solos, a mais importante 
característica da fração fina dos solos. 
 
Limites de consistência 
 
Todo solo argiloso dependendo do seu teor de umidade poderá apresentar 
características iguais às de um líquido ou de um sólido. Entre estes dois 
estados limites, o solo passará ainda por outros dois estados, o plástico e semi-
sólido. O conjunto destes estados, que depende do teor de umidade, chama-se 
Estados de Consistência. Vale lembrar que estes estados são característicos 
de solos argilosos e não depende apenas da quantidade de água, e sim do teor 
de umidade. No estado líquido, uma massa de solo argiloso não possui forma 
própria e tem resistência ao cisalhamento nula. Com a redução do teor de 
umidade da amostra por secamento a massa do solo assume um estado de 
consistência característico denominado estado plástico. Nesta condição esta 
ma ssa 
pode ser moldada sem apresentar variação sensível do seu volume, ruptura ou 
fissuramento. Continuando o secamento da amostra, atinge o estado semi-
sólido com aparência de um sólido, mas ainda apresentando redução de 
volume para teores de umidade decrescentes, porém o solo se encontra 
saturado. O teor de umidade correspondente ao instante em que a diminuição 
do teor de umidade não mais provoca redução de volume é a fronteira entre o 
estado semi-sólido e o sólido. As características gerais destes estado são as 
seguintes: 
 
 Estado líquido – propriedades e aparência de uma suspensão. Portanto 
não apresenta nenhuma resistência ao cisalhamento; 
 Estado plástico – propriedade de plasticidade; 
 Estado semi-sólido – aparência de sólido, porém sofre variações de 
volume quando secado; 
 Estado sólido – não ocorre mais variação de volume pela secagem. 
 
Também conhecido por limites de Atterberg. A passagem de um estado para 
outro é gradual. Muito difícil estabelecer um critério para delimitar as fronteiras. 
As definições desses limites são convencionais. Em cada uma das "regiões" 
mostradas na figura o solo se comportará mecanicamente de uma forma 
diferente: 
31 
 
 Acima do LL – comportamento de um líquido viscoso no qual a 
resistência ao cisalhamento é proporcional à velocidade de deformação. 
 Na zona plástica a resistência ao cisalhamento é proporcional à 
deformação até um certo ponto; daí por diante ela é constante e 
independente da deformação. 
 Há um ponto limite onde o solo se rompe. 
 
 
5.1 LIMITE DE LIQUIDEZ 
 
Os procedimentos sugeridos por Atterberg não eram padronizados. Arthur 
Casagrande padronizou esse ensaio, mecanizando o primitivo processo de 
Atterberg (NBR-6459 - Solo - Determinação do Limite de Liquidez. Método de 
ensaio). 
 
 
 
 
Convencionou-se que, no ensaio de Casagrande, a umidade correspondente a 
25 golpes, necessários para fechar a ranhura é o LL. 
32 
 
 
 
 
5.2 LIMITE DE PLASTICIDADE 
 
O Limite de Plasticidade (LP) é determinado pelo cálculo do teor de umidade 
para o qual o solo começa a se fraturar quando se tenta moldar com ele, um 
cilindro padronizado (3 mm de diâmetro e cerca de 10m de comprimento). 
NBR-7180 de OUT/1984 – Solo: Determinação do Limite de Plasticidade-
Método de ensaio. Não foi possível ainda, ao contrário do que ocorreu com o 
LL, mecanizar satisfatoriamente esse ensaio. 
 
5.3 LIMITE DE CONTRAÇÃO 
 
O Limite de Contração é o teor de umidade que separa o estado semi-sólido do 
sólido. Este teor representa a fronteira onde mesmo com o seu decréscimo o 
volume da massa permanece constante. 
 
5.4 ÍNDICE DE PLASTICIDADE 
Denomina-se Índice de Plasticidade (IP) a diferença entre os limites de 
liquidez e de plasticidade: 
 
IP = LL-LP 
 
Define a zona em que o solo se acha no estado plástico. Fornece um critério 
para se ajuizar o caráter argiloso de um solo. É nulo para as areias. Somente 
com o conhecimento do IP não se pode afirmar que quanto maior ele seja, 
tanto mais plástico será o solo (Ver gráfico de plasticidade). Sabe-se, ainda, 
que as argilas são tanto mais compressíveis quanto maior for o IP. 
 
Segundo JENKINS, os solos poderão ser classificados em: 
 fracamente plásticos.............. l < IP < 7 
 medianamente plásticos........ 7< IP <15 
 altamente plásticos................. IP > 15 
33 
 
O IP é muito usado em alguns sistemas de classificação de solos, como será 
visto durante o curso. 
 
5.5 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC) 
 
A consistência de um solo no seu estado natural (determinada pelo índice IC), 
com teor de umidade w é expressa numericamente pela relação: 
 
 
 
Segundo o IC as argilas classificam-se: 
 
 muito moles (vasas)......... IC < 0 
 moles .............................. 0 < IC < 0,50 
 médias ............................ 0,50 < IC < 0,75 
 rijas ................................ 0,75 < IC < 1,00 
 duras................................ IC > 1,00 
 
 
 
5.6 GRÁFICO DE PLASTICIDADE 
 
Proposto por Arthur Casagrande. Os solos finos podem ser divididos, segundo 
suas características e propriedades físicas mais importantes, em oito grupos: 
 
 argilas inorgânicas de alta, média e baixa plasticidade; 
 solos siltosos inorgânicos de alta, média e baixa compressibilidade; 
 argilas orgânicas; 
 siltes orgânicos. 
 
Cada solo é definido por um ponto cujas coordenadas são seus LL (abscissa) e 
IP (ordenada). O gráfico é dividido em seis regiões: três (argilas inorgânicas) 
acima e as outras (siltes inorgânicos) abaixo da linha "A". 
 
Quanto ao fato dos pontos que representam as argilas orgânicas estarem 
situados na mesma região que os que correspondem aos siltes inorgânicos de 
alta compressibilidade, e os pontos que representam os siltes orgânicos, na 
região dos siltes inorgânicos de mediana compressibilidade, deve ser 
observado que os solos orgânicos distinguem-se facilmente pelo seu odor 
característico e por apresentarem cores escuras (e preta). 
34 
 
 
 
 
6. COMPACTAÇÃO E INDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CBR) 
 
6.1 INTRODUÇÃO 
 
Compactação de um solo é o processo manual ou mecânico que visa reduzir o 
volume dos seus vazios aumentandoseu peso específico e resistência, bem 
como e principalmente, aumentando sua estabilidade. Entende-se por 
estabilidade a manutenção de uma resistência que, embora não seja a mais 
alta que o solo possa oferecer, mantém-se com pequena variação 
independentemente das estações do ano e condições atmosféricas. 
 
Além da resistência, a compactação de um solo melhora suas características 
nos seguintes aspectos: reduz a permeabilidade, a compressibilidade e a 
absorção de água. 
 
6.2 ENSAIO DE COMPACTAÇÃO 
 
Este ensaio está baseado na relação entre a “densidade” (peso específico) do solo 
compactado para uma determinada energia de compactação e o teor de 
umidade no momento da compactação. Quando se realiza a compactação de 
um solo sob diferentes condições de umidade e para uma mesma energia de 
compactação, a curva de variação do peso específico aparente seco em função 
do teor de umidade, tem o aspecto indicado na figura a seguir: 
35 
 
 
 
 
 
Esta curva mostra que para um determinado valor de umidade denominado 
umidade ótima (hot) o valor do peso específico aparente seco atinge um 
valor 
máximo (γsmax), de forma que para cada solo, sob uma dada energia de 
compactação existe então uma hot e um γsmax . 
 
Aumentando a energia de compactação para um mesmo tipo de solo, observa-
se um crescimento da γsmax e uma ligeira diminuição do hot como é mostrado 
na figura a seguir: 
 
 
 
 
O ensaio de compactação original para a determinação da hot e γsmax é o 
ensaio conhecido como “ Ensaio de Proctor Normal” ( ou AASHO Standard) 
padronizado 
pela ABNT como MB-33 - Ensaio Normal de Compactação. Este ensaio 
consiste em compactar uma amostra dentro de um recipiente cilíndrico de 
volume igual a 1 litro, em três camadas sucessivas sob ação de 25 golpes de 
um soquete de 2,5 Kg, caindo de uma altura de 30cm. O ensaio é repetido para 
diferentes teores de umidade, determinando-se para cada um deles, o peso 
específico aparente seco 
com os valores obtidos, traça-se a curva de compactação γs = f(h) e 
determina-se os valores de hot e γsmax . para o traçado da curva é 
conveniente a determinação de pelo menos 05 pontos, procurando-se fazer 
com que 2 deles se encontrem no 
ramo seco da curva (a esquerda da hot), um próximo da umidade ótima e os 
outros dois no ramo úmido da curva (a direita da hot). 
 
A energia de compactação deste ensaio é de aproximadamente 6Kg.cm/cm³, 
calculada pela fórmula: 
E=(P.H.N.n)/V 
36 
 
Onde: 
E – energia de compactação. Isto é, por unidade de 
volume P – peso do soquete 
H- altura de queda do 
soquete N – número de 
camadas 
n – número de golpes por 
camada v – volume do solo 
compactado. 
 
O ensaio de Proctor Normal foi desenvolvido em 1933 para os casos práticos 
da época. Com o desenvolvimento dos equipamentos de compactação foram 
introduzidas modificações no ensaio, tendo surgido assim o Ensaio de Proctor 
Modificado. Neste tipo de ensaio, a amostra de solo é compactada no mesmo 
molde, com 5 camadas sob ação de 25 golpes de um peso de 4,5 Kg caindo de 
uma altura de 45 cm. A energia específica de compactação deste ensaio é da 
ordem de 25 Kg.cm/cm³. Posteriormente os órgãos rodoviários começaram a 
realizar ensaios com uma energia intermediária a dos ensaios de Proctor 
Normal e Proctor Modificado, surgindo assim o ensaio Proctor Intermediário. 
 
6.3 CURVA DE RESISTÊNCIA 
 
A compactação do solo deve proporcionar a este, para a energia de 
compactação adotada, a maior resistência estável possível. O gráfico da figura 
04 apresenta a variação da resistência do solo, obtida por meio de um ensaio 
de penetração realizado com uma agulha Proctor, em função de sua umidade 
de compactação.Conforme se pode observar, quanto maior a umidade menor a 
resistência do solo. 
 
Os solos não devem ser compactados abaixo da umidade ótima, por que ela 
corresponde a umidade que fornece estabilidade ao solo. Não basta que o solo 
adquira boas propriedades de resistência e deformação, elas devem 
permanecer durante todo o tempo de vida útil da obra. 
 
Conforme se pode notar do gráfico, caso o solo fosse compactado com 
umidade inferior a ótima ele iria apresentar resistência superior àquela obtida 
quando da compactação no teor de umidade ótimo, contudo este solo poderia 
vir a saturar em campo (em virtude do período de fortes chuvas) vindo alcançar 
uma umidade correspondente a curva de saturação do solo, para o qual o solo 
apresenta valor de resistência praticamente nulo. No caso do solo ser 
compactado na umidade ótima, o valor de sua resistência cairia um pouco, 
estando o mesmo ainda a apresentar características de resistência razoáveis. 
37 
 
 
 
 
6.4 ETAPAS DO PROCESSO DE COMPACTAÇÃO 
 
 Seleção da jazida de material de empréstimo através de amostras de 
solo e realização dos ensaios de caracterização (granulometria e 
limites), compactação e CBR; 
 Transporte do material da jazida (ou área de estoque) para a área de 
aplicação; 
 Espalhamento do material em camadas ( de 25 a 30cm); 
 Verificação da umidade de campo e eventual secagem por aeração 
(gradeamento) ou umedecimento com uso de carro pipa; 
 Compactação do solo (geralmente por compactação mecânica); 
 Verificação do Grau de Compactação; 
 
6.5 EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO 
 
Os solos são compactados pelo efeito individual ou combinado de um dos 
seguintes esforços: pressão, impacto e vibração. De acordo com o tipo de 
esforço transmitido os rolos são classificados nas seguintes categorias: 
 
 
 Compressores: rolo liso, rolo pneumático e rolo pé de carneiro 
 Aparelhos de impacto: soquetes pneumáticos (a ar comprimido) ou a 
combustão interna ou grandes pesos caindo de grandes alturas 
(compactação 
 dinâmica) 
 Vibradores: dispositivos que transmitem vibração ao solo através de 
uma placa vibratória ou rolo compressor vibratório 
38 
 
6.6 CONTROLE DE COMPACTAÇÃO 
 
Para comprovar se a compactação está sendo executada de forma adequada, 
devese determinar sistematicamente a umidade e o grau de compactação do 
material no campo. Realizando ensaios de umidade (Speedy) e Frasco de 
Areia. 
 
Chama-se Grau de Compactação (GC) a relação entre o peso específico 
aparente seco alcançado após a compactação no campo e o peso específico 
aparente seco máximo obtido no ensaio de compactação. 
 
GC = [γs(campo)/ γsmax (laboratório)] x 100 
 
Não sendo atingido o grau de compactação especificado para a obra, o 
material deverá ser revolvido e recompactado. 
 
6.7 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA 
 
A capacidade de suporte de um solo compactado pode ser medida através do 
método do índice de suporte, que fornece o “Índice de Suporte Califórnia - ISC” 
(California Bearing Ratio - CBR), idealizado pelo engenheiro O.J.Porter, em 
1939, no estado da California - USA. 
 
Este ensaio é de grande valor para o dimensionamento de pavimentos. A 
sequência do ensaio no Laboratório é a seguinte: 
 determinação da hot e γsmax através do ensaio de compactação; 
 moldagem de um corpo de prova com h = hot; 
 submersão do corpo de prova e medição da expansão; 
 rompimento do material na prensa e determinação do ISC (Índice 
de Suporte Califórnia) ou CBR - California Bearing Ratio. 
 
A determinação da expansão é feita imergindo o corpo de prova durante 4 dias 
e fazendo-se as leituras de expansão a cada 24 horas. As expansões são 
referidas em porcentagem, tomando como referencia a altura inicial da 
amostra. 
 
No dimensionamento de pavimentos são permitidas as seguintes expansões: 
subleito < 3%; sub-base < 2% e Base < 1%. 
 
A determinação do ISC é feita executando-se o rompimento do corpo de prova 
saturado por puncionamento, medindo-se as pressões correspondentes a 
0,025 pol, 0,05 pol, 0,1 pol, 0,2 pol, 0,3 pol, 0,4 pol, e 0,5 pol. 
 
O ISC é calculado para a pressão relacionada à penetração com a pressão 
alcançada em um solo ideal (pedregulho da Califórnia) para a mesma 
penetração. Assim, o ISC (ou CBR) é calculado a partir da expressão: 
ISC = (P/70)x100 
P- pressão referenteà penetração de 0,1 pol 
39 
 
7. SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 
7.1 INTRODUÇÃO 
 
A elaboração de um sistema de classificação deve partir dos conhecimentos 
qualitativos e quantitativos existentes e, ao longo do tempo, ir acumulando 
informações e corrigindo distorções, até que em um mesmo grupo possam 
estar colocados solos com características semelhantes. No desenvolvimento 
de um sistema, deve-se ter o cuidado para que o volume de informações 
requeridas do usuário seja de fácil memorização para que se torne prático. 
Estas informações poderão ser obtidas, tanto através da identificação visual e 
táctil como através de ensaios simples de laboratório. A identificação fornecerá 
dados para um conhecimento qualitativo, enquanto que dos ensaios de 
laboratório resultarão dados quantitativos sobre o solo. 
 
Existem diversos sistemas de classificação podendo cada um deles ser 
específico ou não. Por exemplo, sistemas com base na movimentação dos 
sedimentos, classificação pedológica, textura e aqueles que levam em 
consideração mais de um parâmetro do solo. 
 
Os solos naturais não formam grupos distintos, com características bem 
definidas. As linhas divisórias usadas na classificação são necessariamente 
arbitrárias. Todas as classificações de solo são baseadas nas suas 
propriedades índices e podem servir como nomenclatura para descrever solos 
e fornecer alguma indicação às significativas propriedades físicas. Nenhum 
sistema de classificação de solos estabelece tais propriedades (p. exemplo, 
resistência a esforços externos ou compressibilidade). Um sistema de 
classificação rígido não pode abranger todas as propriedades dos solos 
necessárias para resolver variados problemas na Mecânica dos Solos. 
 
7.2 IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 
A identificação do solo deverá ser o início do processo de classificação, 
realizada tanto em campo quanto no laboratório, precedendo a todo e qualquer 
ensaio que se pretenda realizar sobre o solo. A identificação pode ser feita 
através de testes visuais e tácteis, rápidos e específicos a cada tipo de solo. A 
NBR 7250 orienta a identificação e descrição de amostras obtidas em 
sondagens de simples reconhecimento de solos. 
 
Para a fração grossa, pedregulhos e areias, informações quanto a composição 
granulométrica, forma das partículas, existência ou não de finos são sempre 
necessárias; estas partículas são ásperas ao tato, visíveis ao olho nu e se 
separam quando secas. 
 
Para os solos finos, siltes e argilas, são importantes informações sobre 
plasticidade, resistência à compressão do solo quando seco, comportamento 
do solo quando imerso em água e cor. Partículas de silte são invisíveis a olho 
nu e os torrões secos quando imersos em água desagregam rapidamente. As 
argilas quando molhadas apresentam-se saponáceas ao tato e torrões quase 
secos apresentam uma superfície lisa e lustrosa e alta resistência à 
compressão. 
40 
 
Para os solos orgânicos, a cor e, às vezes, a proporção de matéria orgânica 
são informações úteis. Nestes, resistência à compressão do solo seco é 
geralmente pequena. 
 
De acordo com o resultado dos testes, o solo será identificado por um nome, 
conforme recomendado pela NBR 7250/62. 
 
7.3 COMENTÁRIOS GERAIS 
 
Na Mecânica dos Solos procura-se criar um sistema de classificação que 
permita o agrupamento de solos dotados de características similares tanto do 
ponto de vista genético como do comportamento. A grande variedade de 
sistemas de classificação existente procura quase sempre, em bases mais ou 
menos arbitrárias, encontrar um princípio qualificador universal que possibilite 
agrupar a grande variedade de solos existentes em classes. O objetivo seria 
não só facilitar os estudos de caracterização como também antever o 
comportamento diante das solicitações, a que serão submetidos. 
Diferentemente das outras ciências, deve interessar à Mecânica dos Solos um 
sistema de classificação que priorize o comportamento dos solos à sua 
constituição, à sua origem, à sua formação, etc. 
 
Sob aspecto mais prático pode-se dizer que é necessário haver várias 
classificações, que possam atender mais especificamente aos vários campos 
da Geotecnia. Um sistema de classificação que atenda aos interesses da área 
de estradas pode não atender com a mesma eficiência à área de fundações. 
Em síntese, devem-se utilizar os sistemas de classificação existentes, com 
certa reserva, tendo em conta para que fim o sistema foi proposto e sobre que 
solos o processo foi elaborado. Sob este aspecto devemos ter um cuidado 
maior uma vez que os países criadores destes sistemas de classificação 
possuem climas bem diferentes do nosso e, portanto solos com condições 
particulares. 
 
Nos países de origem dos sistemas de classificação tradicionais, geralmente do 
hemisfério norte com climas temperados, a fração areia e silte é quase 
totalmente composta por quartzo enquanto nos solos tropicais podem ocorrer 
minerais como feldspatos, micas, limonitas, magnetitas, etc., além de 
fragmentos de rochas e concreções lateríticas e que, por vezes, o mineral 
quartzo pode mesmo estar ausente da fração areia de muitos destes solos. 
Dentre os vários sistemas de classificação existentes serão tratados a seguir 
alguns dos mais comuns. 
 
7.4 SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO 
 
A classificação a partir dos tamanhos das partículas é uma das formas mais 
comuns. Como a fração argila pode diferenciar amplamente nas suas 
propriedades físicas, a classificação apenas pelo tamanho é inadequada 
quando os solos contem finos, especialmente os argilo-minerais. 
 
Sistemas de classificação mais elaborados têm surgido, levando em conta os 
limites de Atterberg associada à granulometria. 
 
7.4.1 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS – SUCS 
41 
 
O sistema SUCS (ou U.S.C.) é o aperfeiçoamento da classificação de 
Casagrande para utilização em aeroportos, adaptada para uso no laboratório e 
no campo pelas agencias americanas "Bureau of Reclamation" e "U.S. Corps of 
Engenneers", com simplificações que permitem a classificação sistemática. Foi 
proposto por Arthur Casagrande no início da década de 40. 
 
Pela primeira vez os solos orgânicos foram considerados como um grupo de 
características e comportamento próprio e diferente dos outros dois. As mais 
significativas mudanças e revisões, da norma antiga, podem ser resumidas em 
4 itens: 
 
 A classificação de um solo é feita através de um símbolo e de um nome; 
 Os nomes dos grupos, simbolizados por um par de letras, foram normalizados; 
 Argilas e siltes orgânicos foram redefinidas; 
 Foi estabelecida uma classificação mais precisa. 
 
Termos e símbolos utilizados: 
 
Solos Grossos: Aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos é maior 
que 0,074 mm – mais que 50% em peso, dos grãos, são retidos na peneira nº 
200: 
G = gravel 
(pedregulho) S= sand 
(areia) 
W = well graded (bem 
graduado) P = poorly graded 
(mal graduado) C = clay (com 
argila) 
F = fine (com finos) 
 
Solos Finos: aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos é menor 
que 0,074 mm: 
L = low (baixa 
compressibilidade) H = high 
(alta compressibilidade) M = 
mo (silte em sueco) 
O = organic (silte ou argila, 
orgânicos) C = clay (argila 
inorgânica) 
 
 
 
Turfas (Pt): Solos altamente orgânicos, geralmente fibrilares e muito 
compressíveis. 
 
Os solos estão distribuídos em 6 grupos: pedregulhos (G), areias (S), siltes 
inorgânicos e areias finas (M), argilas inorgânicas (C), e siltes e argilas 
orgânicos (O). Cada grupo é então dividido em subgrupos de acordo com suas 
propriedades índices mais significativos. 
 
Os pedregulhos e areias com pouco ou nenhum material fino são subdivididos 
de acordo com suas propriedades de distribuição granulométrica como bem 
graduado (GW e SW) ou uniforme (GP e SP). 
42 
 
Se o solo (grosso) contém mais que 12% de finos, suas propriedades devem 
ser levadas em conta na classificação. Como a fração fina nos solos pode ter 
influência substancial no comportamento dosolo, os pedregulhos e areias têm 
outras duas subdivisões. 
 
Se o solo (grosso) contém 5% a 12% de finos, deverá ser representado por 
símbolo duplo: primeiro o do solo grosso (GW, GP, SW, SP), seguido pelo que 
descreve a fração fina: 
 Aqueles com fração fina silte são GM ou SM. 
 Se os finos contêm argilas plásticas, os solos são GC ou SC. 
 Se os finos são orgânicos, acrescentar "com finos orgânicos". 
 Se em pedregulho a areia >15%, acrescentar "com areia". 
 Se em areia o pedregulho ultrapassa 15%, acrescentar "com pedregulho". 
 
Exemplos: 
GW-GM = "pedregulho bem graduado com 
silte" SP-SC = "Areia mal graduada com 
argila" 
"GW com areia", " 
 
Para solos finos, se o retido na peneira 200 for maior que 30%, devemos 
acrescentar, conforme o caso: "arenoso" ou "pedregulhoso". Se entre 15% e 
30%, "com areia" ou "com pedregulho". Para solos finos as propriedades 
índices mais importantes são os limites de consistência, usados para subdividir 
as argilas dos siltes. 
 
Esquematizando um pouco mais: 
43 
 
 
 
 
São classificações possíveis: 
 
 
Exemplos: 
GW (pedregulho bem graduado), 
GW-GC (pedregulho bem graduado, com fração fina predominante 
argila), GW-GM (pedregulho bem graduado, com fração fina 
predominante silte), GP, GP-GC, GP-GM, 
SW, SW-SC, SW-SM, 
SP, SP-SC, SP-SM, 
ML, MH, OL, OH, CL, CH, Pt, 
CL com pedregulho (solo CL com pedregulho,15 a 30% em peso retido na 
#200) CL pedregulhoso (solo CL tendo pedregulhos, com mais de 30% retido 
na #200). 
 
7.4.2 SISTEMAS AASHO e 
HRB SISTEMA AASHO 
Esta classificação teve origem nos sistemas do Bureau of Public Roads e 
Public Roads Administration. Foi elaborada principalmente para uso dos 
engenheiros rodoviários e classifica subleitos em rodovias. È pouco usada 
atualmente, mas inspirou o sistema HRB, que será detalhado adiante. Os solos 
são classificados em grupos, de A-1 a A-7. 
44 
 
 
 
 
 
O melhor material de subleito é um solo bem graduado constituído 
principalmente de pedregulho e areia mas contendo pequena quantidade de 
finos para servir de liga (A-1). Solos mal graduados, como areias finas, são 
difíceis de serem compactados para alcançar altas densidades e são menos 
desejáveis para suportar pavimentos (veja solo A-3). Solos contendo grande 
proporção de finos são inadequados como materiais de subleito. Estes são 
classificados de A-4 a A-7, na ordem decrescente de adequação como material 
de sub-leito. (Quando o subleito é inadequado, é executado um reforço de 
subleito, ou o material é substituído.). Argilas com altos índices de limite de 
liquidez e de plasticidade estão sujeitas a amplas variações na resistência 
durante os ciclos de secagem e umedecimento, que são indesejáveis. Quando 
nestes solos estão presentes em quantidades suficientes para influir no seu 
comportamento, o solo é enquadrado como A-6 ou A-7. 
 
A classificação AASHO usa o mesmo índice de grupo, descrito adiante no 
sistema HRB. 
 
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DO HRB 
 
A classificação HRB tem origem na classificação do Public Roads 
Administration. Fundamenta-se na granulometria, limite de liquidez e índice de 
plasticidade e foi proposta para analisar materiais para base e sub-base de 
pavimentos. 
45 
 
 
 
 
1) P10, P40 e P200 são as % que passam nas peneiras #10, #40 e #200; 
2) LL e IP referem-se à fração passando na # 40; 
3) Para o subgrupo A-7-5: IP<LL-30 e para o A7-6: IP>LL-30; 
4) A classificação é feita da esquerda para a direita, razão porque o A-3 é 
colocado antes do A-2, sem que isso signifique superioridade. 
5) IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d 
 
Onde: 
 
a = p200-35 (se P200>75_ a=40 e se P200<35 _ a= 0) [a varia de 
0 a 40]; b = p200-15 (se P200>55_ b =40 e se P200<15 _ b=0) [b 
varia de 0 a 40]; c = LL-40 (se LL > 60 _ c =20 e se LL < 40 _ c=0) 
[c varia de 0 a 20]; 
d = IP-10 (se IP > 30 _ d= 20 e se IP < 10 _ d=0) [d varia de 0 a 20]. 
 
Os valores de a, b, c, d e IG deverão ser expressos em números inteiros positivos. 
46 
 
Nesta classificação os solos são reunidos em grupos e subgrupos. Os "solos 
granulares" compreendem os grupos A-l; A-2, A-3 e os "solos finos" os grupos 
A-4, A-5, A-6 e A-7, três dos quais divididos em subgrupos. Na "Tabela: 
Sistema de classificação HRB" são indicados os tipos de material e a forma de 
identificação e classificação. 
 
CLASSIFICAÇÃO PARA SOLOS TROPICAIS 
 
O Sistema Unificado de Classificação dos Solos não se mostra satisfatório para 
solos tropicais em face do seu comportamento diferenciado. Os solos 
originados sob clima tropical sofrem durante sua história geológica, processos 
de alteração química mais intensos que os solos originados sob clima 
temperado, exigindo assim critérios de classificação diferentes. 
Assim, para os solos tropicais foram desenvolvidos sistemas de classificação 
baseados em critérios químicos como a relação molecular “sílica/resquióxidos” 
(relação S/R). 
 
A fração tamanho argila dos solos lateríticos contém óxidos hidratados de 
alumínio e/ou ferro e pequenas quantidades de minerais argilosos, tendo assim 
baixa plasticidade. Estes solos não são expansivos, podem exibir alta 
permeabilidade e alta capacidade de carga quando compactados. 
 
A fração tamanho silte dos solos lateríticos são geralmente cimentados por 
óxidos hidratados de ferro e alumínio. Normalmente comporta-se como uma 
areia fina. 
 
A fração tamanho areia dos solos lateríticos podem conter elevada 
porcentagem de concreções que possuem resistência menor que os grãos 
tamanho equivalente de solos não submetidos à lixiviação intensa. A presença 
de mica reduz o peso específico aparente seco, aumenta o teor de umidade 
ótimo e reduz o índice de plasticidade. 
 
8. AMOSTRAGEM 
 
Do estudo da exploração do subsolo, principalmente no que se refere às 
camadas profundas, faz parte coletar amostras, operação comum tanto à 
prospecção superficial quanto à profunda. Essas amostras têm que ser 
REPRESENTATIVAS do solo, e a decisão sobre seu tamanho, número de 
amostras, locais de onde são retiradas, é responsabilidade do Engenheiro. 
Uma amostragem mal executada leva fatalmente à resultados tendenciosos, e 
a quantidade e qualidade dos ensaios de laboratório não podem corrigir seus 
resultados pobres. A coleta de amostras é feita durante a prospecção, durante 
o projeto e no controle de execução de obras. Pode ser superficial ou profunda. 
 
De um modo geral, podemos classificar as amostras em dois tipos: amostras 
deformadas e amostras indeformadas. 
47 
 
AMOSTRAS DEFORMADAS: conservam todos os constituintes minerais do 
solo, inclusive, se possível, sua umidade natural, mas não conservam sua 
estrutura original que é alterada pelo processo de extração. 
 
Em uma amostragem superficial as coletas são feitas com auxílio de trados, 
pás, escavadeiras manuais, talhadeiras e martelos e as amostras são 
transportadas para o laboratório preferencialmente em recipientes que evitem 
perda significativa de umidade. Na amostragem profunda, é necessário 
equipamento especial, sendo a perfuração rotativa ou por percussão (ou a 
escavação de poços ou trincheiras). Após a coleta, as amostras são 
preparadas de modo a facilitar a execução de ensaios. Para fins de 
engenharia, pouco interessa a camada superficial, (horizonte 
A) da qual participam componentes orgânicos e elementos transportados. 
Geralmente esta é retirada por terraplanagem para a execução de uma obra, e 
por isso antes de ser colhida uma amostra, a superfície do solo normalmente é 
raspada. Mas o horizonte A não deve ser desprezado, pois é a base de 
sustentação da vida no planeta. Suas características podem fornecer 
importantes indicações sobre o subsolo. Esse horizonte é estudado na 
Pedologia. 
 
AMOSTRAS INDEFORMADAS: Diferem das amostras deformadas por 
manterem sua estrutura original, embora percam as tensões a que estavam 
submetidas em seu local de origem. São colhidas tanto em sondagens 
superficiais quanto profundas. Sua coleta é feita pela cravação (e posterior 
retirada)