Apostila MecSolos UFBA

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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
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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
2
7.5 Utilização do diagrama de fases para a determinação das relações entre os diversos 
índices físicos. 59
7.6 Densidade relativa 59
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 
5
fundações, da mecânica das rochas, da geologia de engenharia e mais recentemente da 
geotecnia ambiental, que trata de problemas como transporte de contaminantes pelo solo, 
avaliação de locais impactados, proposição de medidas de remediaçãopara 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 
freqüentemente 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 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. 
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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 idéia 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 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 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 
freqüentemente 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 
dia e a noite e durante o ano, e sua intensidade será função do clima local. Acontece que 
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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 uma uniformidade de componentes 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.
Repuxo coloidal - O repuxo coloidal é caracterizado pela retração da argila devido à 
sua diminuição de umidade, o que em contato com a rocha pode gerar tensões capazes de 
fraturá-la.
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, auxiliandono 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.
Alívio de pressões - Alívio de pressões irá ocorrer em um maciço rochoso sempre 
que da retirada de material sobre ou ao lado do maciço, provocando a sua expansão, o que 
por sua vez, irá contribuir no fraturamento, estricções e formação de juntas na rocha. 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.
2.2.2. Intemperismo químico
É o processo de decomposição da rocha com a alteração química dos seus 
componentes. Há várias formas através das 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 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 CaCO3 e o bicarbonato de cálcio 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 pré-existente, 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 líqüido, 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 denominada de 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 (fig. 2.1 linha 6-7), o que permite a formação de estruturas 
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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 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 
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maiores indicam uma formação mais lenta, característica das rochas plutônicas, e vice-
versa.
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 (fig. 2.1 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 (fig. 2.1 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 ( fig. 2.1 linha 4-1), ou de forma 
inversa, as deposições podem continuar e conseqüentemente prosseguir o aumento de 
pressão e temperatura, o que irá levar a rocha sedimentar a mudar suas características 
texturais e mineralógicas, a achatar os seus cristais de forma orientada transversalmente à 
pressão e a aumentar a ligação entre os cristais (fig. 2.1 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 (fig. 2.1 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 (fig. 2.1 
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. 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 lentamente. 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 
http://www.meioambiente.pro.br/arpoador/rochas.html
http://www.meioambiente.pro.br/arpoador/rochas.html
http://www.meioambiente.pro.br/arpoador/rochas.html
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formada pela intemperização do calcário superficial, cujo teto é sustentado pelas colunas de 
basalto nas laterais.
(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 a degradações mais rápidas da 
rocha, razão pela qual há uma predominância de solos residuais nestas regiões (centro sul do 
Brasil, por exemplo). Como a ação das intempéries se dá, em geral, de cima para baixo, as 
camadas superiores são, via de regra, mais trabalhadas 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.
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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 
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
es
is
tê
nc
ia
D
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da
de
 
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 
blocos 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.
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. Merece uma atenção especial o solo formado pela decomposição da 
13
rocha sedimentar denominada de folhelho, muito comum no Recôncavo Baiano. Esta rocha, 
quando decomposta, produz uma argila conhecida popularmente como "massapê", que tem 
como mineral constituinte a montimorilonita, apresentando grande potencial de expansão na 
presença de água. As constantes mudanças de umidade a que o solo está submetido 
provocam variações de volume que geram sérios problemas nas construções (aterros ou 
edificações) assentes sobre estes solos. 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 geotécnicotípico 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)
14
 ♣ Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos)
 ♣ Água dos Rios (Solos Fluviais)
 ♣ Água de Chuvas (Solos Pluviais) 
 Geleiras (Solos Glaciais)
 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 a 
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 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.
15
Mar
Vento
Figura 2.7- Atuação do transporte eólico na formação das dunas. 
- 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 
calcáreo 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 freqüente 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 
16
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 conseqüentemente uma maior velocidade. Existem 
vários fatores determinantes da capacidade de erosão e transporte dos rios, sendo a 
velocidade a mais 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 menorvelocidade e transportam menos.
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.
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.
17
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 
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.
18
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.
19
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.
20
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
http://www.seplam.pms.ba.gov.br/pddua/relacaopranchas.asp
http://www.seplam.pms.ba.gov.br/pddua/relacaopranchas.asp
21
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 na influência do seu comportamento. Conforme relatado 
anteriormente, o tipo de intemperismo influencia na textura e estrutura do 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) ou 2,0mm (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 
22
angulares, por possuírem em geral uma menor área de contato, são mais suscetíveis a se 
quebrarem.
- 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 possuam alguma atividade. 
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 freqüentemente 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.
Argila MédiaFina
Areia
Silte Grossa Pedregulho
2,0
mm
0,060,002 0,600,20 60,0
Pedra de
mão
23
Resistência do solo seco: As argilas são resistentes a pressão dos dedos enquanto os siltes 
e areias não são.
Dispersão em água: Misturar uma porção de solo seco com água em uma proveta, 
agitando-a. As areias depositam-se rapidamente, enquanto que as argilas turvam a suspensão e 
demoram para sedimentar.
Impregnação: Esfregar uma pequena quantidade de solo úmido na palma de uma das 
mãos. Colocar a mão embaixo de uma torneira aberta e observar a facilidade com que a palma da 
mão fica limpa. Solos finos se impregnam e não saem da mão com facilidade.
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 solos siltosos 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 marcante, o que não ocorre com os 
solos argilosos.
24
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 escalalogarítmica 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 50 a 100g da quantidade que passa na peneira 
de #200 e prepara-se o material para a sedimentação.
Sedimentação: os solos muito finos, com granulometria inferior a 0,074mm, são tratados 
de forma diferenciada, através do ensaio de sedimentação desenvolvido por Arthur Casagrande. 
Este ensaio se baseia na Lei de Stokes, segundo a qual a velocidade de queda, 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.
25
 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:
26
D10 - Diâmetro efetivo - Diâmetro eqüivalente 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.
0,001 0,01 0,1 1 10 100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
(a) Contínua
(b) Aberta
(c) Uniforme
Abertura da peneira (mm)
P
or
ce
nt
ag
em
 q
ue
 p
as
sa
 (%
)
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 uniforme
Coeficiente 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
27
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 granulometriapara 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
N° 4 4,8 98 88 61
N° 10 2,0 92 83 45
N° 40 0,42 84 62 20
N° 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 
28
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 líqüidas 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.
29
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 eqüidimensionais, 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 
30
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 octaédros de alumínio (fig. 3.4). Os tetraedros de silício são 
formados por quatro átomos de oxigênio eqüidistantes de um átomo de silício enquanto que os 
octaédros de alumínio são formados por um átomo de alumínio no centro, envolvido por seis 
átomos de oxigênio ou grupos de hidroxilas, OH-. A depender do modo como estas unidades 
estruturais estão unidas entre si, podemos dividir os 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 apenetração de moléculas de água entre elas. 
Assim, as argilas cauliníticas são as mais estáveis em presença d'água, apresentando baixa 
atividade e baixo potencial de expansão. 
b) MONTMORILONITA: É formada por uma unidade de alumínio entre duas silícicas, 
superpondo-se indefinidamente. Neste caso a união entre as camadas de silício é fraca (forças de 
Van der Walls), permitindo a penetração de moléculas de água na estrutura com relativa 
facilidade. Os solos com grandes quantidades de montmorilonita 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) ILITA: Possui um arranjo estrutural semelhante ao da montmorilonita, 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 montmorilonita.
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
Montmorilonita 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 
montmorilonita possui dimensões em torno de 3x 500 x 500 (nm).
31
A presença de um determinado tipo de argilo-mineral no solo pode ser identificada 
utilizando-se diferentes métodos, dentre eles a análise térmica diferencial, o raio 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-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 montmorilonita, 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.)
32
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-se 
também 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. Não é retirada 
utilizando-se os processos de secagem tradicionais. Ex: Montmorilonita (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. 
33
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 freqüentemente 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 de maneira 
plástica. Quanto menor o argilo-mineral (ou quanto maior sua superfície específica), maior a 
plasticidade do solo. É importante salientar que o conhecimento da plasticidade na caracterização 
dos solos finos é de fundamental importância.
5.2. Estados de Consistência
A depender da quantidade de água presente no solo, teremos os seguintes estados de 
consistência:
SÓLIDO SEMI-SÓLIDO PLÁSTICO FLUIDO-DENSO
 wS wP wL w%
Cada estado de consistência