Buscar

Apostila Mecânica dos Solos

Prévia do material em texto

Mecânica dos Solos 
 
 
 
SCHOLA DIGITAL 
2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Material Didático de Leitura 
Obrigatória utilizado na 
Disciplina de Mecânica dos 
Solos – Revisão 00 de Janeiro 
de 2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
Aula 1: Tipificação dos Solos ......................................................................................................1 
Aula 2: Textura e Estrutura I.....................................................................................................17 
Aula 3: Textura e Estrutura II....................................................................................................27 
UNIDADE 2 – PROPRIEDADES DOS SOLOS 
Aula 4: Consistência dos Solos..................................................................................................34 
Aula 5: Classificação dos Solos..................................................................................................42 
Aula 6: Índices Físicos...............................................................................................................52 
UNIDADE 3 – DISTRIBUIÇÃO DE TENSÕES 
Aula 7: Roteiros Para Classificação...........................................................................................63 
Aula 8: Tensões no Solo I..........................................................................................................78 
Aula 9: Tensões no Solo II.........................................................................................................85 
UNIDADE 4 – OPERAÇÕES NO SOLO 
Aula 10: Compactação............................................................................................................100 
Aula 11: Equipamentos de Compactação...............................................................................108 
Aula 12: Investigações de Subsolo..........................................................................................117 
 
 
M
e
c
â
n
ic
a
 d
o
s S
o
lo
s 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
1 
 
 
Unidade 1 – Introdução aos Solos 
 
Aula 1: Tipificação 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. 
 
1. O Estudo dos Solos 
São exemplos de obras que utilizam o solo como material de construção os aterros 
rodoviários, as bases para pavimentos de aeroportos e as barragens de terra, estas últimas 
podendo ser citadas como pertencentes a uma categoria de obra de engenharia a qual é 
capaz de concentrar, em um só local, uma enorme quantidade de recursos, exigindo para a 
sua boa construção uma gigantesca equipe de trabalho, calcada principalmente na 
interdisciplinaridade de seus componentes. O estudo do comportamento do solo frente às 
solicitações a ele impostas por estas obras é portanto de fundamental importância. Pode-se 
dizer que, de todas as obras de engenharia, aquelas relacionadas ao ramo do conhecimento 
humano definido como geotecnia (do qual a mecânica dos 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. 
1.1. 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 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
2 
 
 
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, que é conhecido, com todos os méritos, como o 
pai da mecânica dos solos. 
O conhecimento e aplicação de princípios de outras matérias básicas como física e 
química são 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 será visto 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, que, neste curso, tem uma parte de seu 
escopo estudado nas disciplinas de Hidráulica. Pode-se citar ainda algumas disciplinas, como 
Fundações, Materiais de Construção I e Processos e Técnicas Construtivas, que acabam 
compartilhando em algum momento os tópicos e assuntos, que são correlatos. Vale 
ressaltar que o estudo e o desenvolvimento da mecânica dos solos são fortemente 
amparados em bases experimentais, a partir de ensaios de campo e laboratório. 
A aplicação dos princípios da mecânica dos solos para o projeto e construção de 
fundações é denominada de "engenharia de fundações". A engenharia geotécnica (ou 
geotecnia) pode ser considerada como a junção da mecânica dos solos, da engenharia de 
fundações, da mecânica das rochas, da geologia de engenharia e mais recentemente da 
geotecnia ambiental, que trata de problemas como transporte de contaminantes pelo solo, 
avaliação de locais impactados, proposição de medidas de remediação para áreas 
impactadas, projetos de sistemas de proteção em aterros sanitários, etc. 
1.2. Aplicações de Campo 
1.2.1. 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. 
 
 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
3 
 
 
1.2.2. 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". 
1.2.3. 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. 
1.2.4. Escavações, Aterros e Barragens 
A execução de escavações no solo requerfrequentemente 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. 
2. Origem e Formação dos Solos 
2.1. Conceitos de Solo e Rocha 
Quando mencionamos a palavra solo já nos vem em 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 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
4 
 
 
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 frequentemente dividido em três categorias: intemperismo físico químico e biológico. 
Deve-se ressaltar, contudo, que na natureza todos estes processos tendem a acontecer ao 
mesmo tempo, de modo que um tipo de intemperismo auxilia o outro no processo de 
transformação rocha-solo. 
Os processos de intemperismo físico reduzem o tamanho das partículas, aumentando 
sua área de superfície e facilitando o trabalho do intemperismo químico. Já os processos 
químicos e biológicos podem causar a completa alteração física da rocha e alterar suas 
propriedades químicas. 
 
 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
5 
 
 
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 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, auxiliando no 
processo de intemperismo (a água aumenta em cerca de 8% o seu volume 
devido à nova arrumação das suas moléculas durante a cristalização). Vale 
ressaltar também que a água transporta substâncias ativas quimicamente, 
incluindo sais que ao reagirem com ácidos provocam cristalização com 
aumento de volume; 
• 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. 
 
 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
6 
 
 
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 fraturamentoda 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. 
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. 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
7 
 
 
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. Influências do Intemperismo 
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. 
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 
Todo solo provém 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, será definido a seguir um esquema de transformações que vai do 
magma ao solo sedimentar e volta ao magma. 
 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
8 
 
 
No interior do Globo Terrestre, graças às elevadas pressões e temperaturas, os 
elementos químicos que compõe as rochas se encontram em estado líquido, formando o 
magma. 
A camada sólida da Terra pode romper-se em pontos localizados e deixar escapar o 
magma. Desta forma, haverá um resfriamento brusco do magma, que se transformará em 
rochas ígneas, nas quais não haverá tempo suficiente para o desenvolvimento de estruturas 
cristalinas mais estáveis. O processo 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, o que permite a formação de estruturas cristalinas mais estáveis, e, portanto, de 
rochas mais resistentes, denominadas de intrusivas ou plutônicas (diabásio, gabro e 
granito). 
Pode-se avaliar comparativamente as rochas vulcânicas e plutônicas pelo tamanho dos 
cristais, o que pode ser feito facilmente a olho nu ou com o auxílio de lupas. Cristais maiores 
indicam uma formação mais lenta, característica das rochas plutônicas, e vice-versa. 
Uma vez exposta, a rocha sofre a ação das intempéries e forma os solos residuais, os 
quais podem ser transportados e depositados sobre outro solo de qualquer espécie ou 
sobre uma rocha, 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, 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, ou de forma inversa, as deposições 
podem continuar e consequentemente prosseguir o aumento de pressão e temperatura, o 
que irá levar a rocha sedimentar a mudar suas características texturais e mineralógicas, a 
achatar os seus cristais de forma orientada transversalmente à pressão e a aumentar a 
ligação entre os cristais. 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, 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. 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
9 
 
 
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. 
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, 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. 
 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
10 
 
 
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 figura acima ilustra um perfil típico de solo residual. 
Conforme se pode observar da figura, 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. 
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 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
11 
 
 
profundidade, razão esta pela qual a realização de ensaios de laboratório em amostras de 
solo residual jovem ou do horizonte saprolítico é bastante trabalhosa. 
2.4.2. Solos Sedimentares 
Os solos sedimentares ou transportados são aqueles que foram levados ao seu local 
atual por algum agente de transporte e lá depositados. As características dos solos 
sedimentares são função do agente de transporte. 
Cada agente de transporte seleciona os grãos que transporta com maior ou menor 
facilidade, além disto, durante o transporte, as partículas de solo se desgastam e/ou 
quebram. Resulta daí um tipo diferente de solo para cada tipo de transporte. Esta influência 
é tão marcante que a denominação dos solos sedimentares é feita em função do agente de 
transporte predominante. 
Pode-se listar os agentes de transporte, por ordem decrescente de seletividade, da 
seguinte forma: 
• Ventos (Solos Eólicos); 
• Águas (Solos Aluvionares): 
✓ Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos); 
✓ Água dos Rios (Solos Fluviais); 
✓ Água de Chuvas (Solos Pluviais); 
• Geleiras (Solos Glaciais); 
• 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 3000 km. Como a capacidade de transporte do vento 
depende de sua velocidade, o solo é geralmente depositado em zonas de calmaria. 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
12 
 
 
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: 
a) Dunas: As dunas são exemplos comuns de solos eólicos no 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. 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. 
 
b) 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 contêm grandes quantidades de cal, responsável por sua grande 
resistência inicial. Quando umedecido, contudo, o cimento calcário existente no solo 
pode ser dissolvido e o solo entra em colapso. 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
13 
 
 
2.4.2.2. SOLOS ALUVIONARES 
São solos resultantes do transporte pela água e sua textura depende da velocidade da 
água no momento da deposição, sendo frequente a ocorrência de camadas de 
granulometrias distintas, devidas às diversas épocas de deposição. 
O transporte pela água é bastante semelhante ao transporte realizado pelo vento, 
porém algumas características importantes os distinguem: 
• Viscosidade - por ser mais viscosa a água tem uma capacidade de transporte 
maior, transportando grãos de tamanhos diversos. 
• 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. 
• Dimensão das Partículas - os solos aluvionaresfluviais 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). 
• 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. 
a) Solos Pluviais: A água das chuvas pode ser retida em vegetais ou construções, podendo 
se evaporar a partir daí. Ela pode se infiltrar no solo ou escoar sobre este e, neste caso, 
a vegetação rasteira funciona como elemento de fixação da parte superficial do solo 
ou como um tapete impermeabilizador (para as gramíneas), sendo um importante 
elemento de proteção contra a erosão. A água que se infiltra pode carrear grãos finos 
através dos poros existentes nos solos grossos, mas este transporte é raro e pouco 
volumoso, portanto de pouca relevância em relação à erosão superficial. De muito 
maior importância é o solo que as águas das chuvas levam ao escoar de pontos mais 
elevados no relevo aos vales. Os vales contêm rios ou riachos que serão alimentados 
não só da água que escoa das escarpas, como também de matéria sólida. 
b) 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 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
14 
 
 
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: 
• Os rios desgastam o relevo em sua parte mais elevada e levam os solos para 
sua parte mais baixa, existindo com o tempo uma tendência a planificação 
do leito. Rios mais velhos têm, portanto, menor velocidade e transportam 
menos; 
• 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). 
c) 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. 
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. 
 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
15 
 
 
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. 
a) Tálus: são solos coluvionares formados pelo deslizamento de solo do topo das 
encostas. A figura lustra suas formações típicas. A parte mais inclinada dos morros 
corresponde à formação original, enquanto que a parte menos inclinada é composta 
basicamente de solo coluvionar (tálus). 
 
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 têm 
uma permeabilidade que permite a "lavagem" dos grãos, eximindo-os da matéria 
impregnada. 
2.4.3.1. 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. 
Aula 1 – Tipificação dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
16 
 
 
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. 
 
 
 
 
Baseado e adaptado de 
Sandro Lemos Machado e 
Miriam C. Machado. Edições 
sem prejuízo de conteúdo. 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
17 
 
 
Aula 2: Textura e Estrutura I 
 
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). Nesta aula, 
serão revistos e complementados (aprofundados) alguns conceitos da disciplina Materiais de 
Construção I, que tratou do assunto em seu tópico de Agregados. 
 
1. Tamanho e Forma das Partículas 
A divisão dos grupos de solos pelo tamanho de suas partículas é fundamental no 
entendimento do de seu comportamento, pois a dependerdo 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 0,001 mm são obtidas através do 
intemperismo físico, já as partículas menores que 0,001 mm provém do intemperismo 
químico. 
1.1. 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. 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
18 
 
 
1.1.1. Pedregulhos 
São classificados como pedregulho as partículas de solo com dimensões maiores que 
2,0 mm (DNER, MIT) ou 2,0 mm (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). 
1.1.2. Areias 
As areias se distinguem pelo formato dos grãos que pode ser angular, subangular 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 2,0 mm e 0,074 mm (DNER), 2,0 mm e 0,05 mm (MIT) ou ainda 2,0 mm e 
0,06 mm (ABNT). 
O formato dos grãos de areia tem muita importância no seu comportamento 
mecânico, pois determina como eles se encaixam e se entrosam, e, em contrapartida, como 
eles deslizam entre si quando solicitados por forças externas. Por outro lado, como estas 
forças se transmitem dentro do solo pelos pequenos contatos existentes entre as partículas, 
as de formato mais angulares, por possuírem em geral uma menor área de contato, são 
mais susceptíveis a se quebrarem. 
1.2. Solos Finos 
Quando as partículas que constituem o solo possuem dimensões menores que 0,074 
mm (DNER), ou 0,06 mm (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. 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
19 
 
 
1.2.1. Argilas 
A fração granulométrica do solo classificada como argila (diâmetro inferior a 0,002 
mm) 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. 
1.2.2. 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 figura apresenta a escala granulométrica adotada pela ABNT 
(NBR 6502): 
 
2. Identificação Visual e Tátil 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 tátil visual de um solo utilizam-se frequentemente os 
seguintes procedimentos (vide NBR 7250): 
• Tato: Esfrega-se uma porção do solo na mão. As areias são ásperas; as argilas 
parecem com um pó quando secas e com sabão quando úmidas; 
• Plasticidade: Moldar bolinhas ou cilindros de solo úmido. As argilas são 
moldáveis enquanto as areias e siltes não são moldáveis; 
• Resistência do solo seco: As argilas são resistentes à pressão dos dedos 
enquanto os siltes e areias não são; 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
20 
 
 
• 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 15 mm 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, para a classificação do solo. 
 
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 tátil visual do solo, todas as informações pertinentes à 
identificação do mesmo, disponíveis em campo, devem ser anotadas. Deve-se informar, 
sempreque 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. 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
21 
 
 
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. 
• 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; 
• 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. 
3. Análise Granulométrica 
A análise da distribuição das dimensões dos grãos, denominada análise 
granulométrica, objetiva determinar os tamanhos dos diâmetros equivalentes das partículas 
sólidas em conjunto com a proporção de cada fração constituinte do solo em relação ao 
peso de solo seco. A representação gráfica das medidas realizadas é denominada de curva 
granulométrica. Pelo fato de o solo geralmente apresentar partículas com diâmetros 
equivalentes variando em uma ampla faixa, a curva granulométrica é normalmente 
apresentada em um gráfico semi-log, com o diâmetro equivalente das partículas em uma 
escala logarítmica e a percentagem de partículas com diâmetro inferior à abertura da 
peneira considerada (porcentagem que passa) em escala linear. 
3.1. Ensaio de Granulometria 
O ensaio de granulometria conjunta para o levantamento da curva granulométrica do 
solo é realizado com base em dois procedimentos distintos: peneiramento - realizado para 
partículas com diâmetros equivalentes superiores a 0,074 mm (peneira 200) e 
Sedimentação - procedimento válido para partículas com diâmetros equivalentes inferiores 
a 0,2 mm. O ensaio de peneiramento não é realizado para partículas com diâmetros 
inferiores a 0,074 mm 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 0,045 mm) 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 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
22 
 
 
amostras de solo se dá pelos processos de secagem ao ar, quarteamento, destorroamento 
(vide Aulas de Material de Construção I), utilizando-se quantidades de solo que variam em 
função de sua textura (aproximadamente 1500 g para o caso de solos grossos e 200 g, 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 0,074 
mm 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 100 g 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 0,074 mm, 
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 equação apresenta a lei de Stokes. 
V = 
γS − γW
18 . μ
 . D² 
Onde: 
γS é o peso específico médio das partículas do solo; 
γW é o peso específico do fluido; 
μ é a viscosidade do fluído; 
D é o diâmetro das partículas. 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
23 
 
 
Pode-se dizer que o Diâmetro Máximo corresponde ao número da peneira da série 
normal na qual a porcentagem acumulada é inferior ou igual a 5%, desde que essa 
porcentagem seja superior a 5% na peneira imediatamente abaixo. 
Deve-se notar que o diâmetro equivalente calculado se empregando a equação 
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. Algumas observações devem ser feitas: 
• 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. 
3.2. Representação Gráfica de Resultado da 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 figura abaixo, 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, 
Aula2 – Textura e Estrutura I 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
24 
 
 
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: 
D10 - Diâmetro Efetivo - Diâmetro equivalente da partícula para o qual temos 10% das 
partículas passando (10% das partículas são mais finas que o diâmetro efetivo); 
D30 e D60 - O mesmo que o diâmetro efetivo, para as percentagens de 30 e 60%, 
respectivamente. 
 
As equações a seguir apresentam os coeficientes de uniformidade e curvatura de uma 
dada curva granulométrica. 
Coeficiente de Uniformidade: 
Cu = 
D60
D10
 
De acordo como valor do Cu obtido, a curva granulométrica pode ser classificada 
conforme apresentado abaixo: 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
25 
 
 
• Cu < 5 → muito uniforme; 
• 5 < Cu < 15 → uniformidade média; 
• Cu > 15 → não uniforme. 
E o Coeficiente de Curvatura: 
𝐶𝑐 = 
𝐷30
2
𝐷60 . 𝐷10
 
Classificação da curva granulométrica quanto ao coeficiente de curvatura: 
• 1 < Cc < 3 → solo bem graduado; 
• Cc < 1 ou Cc > 3 → solo mal graduado. 
Exemplo: Para a curva granulométrica 5 abaixo, calcular Cu e Cc. 
 
Resolução: 
1º Passo: Encontrar D10 (ou Def – Diâmetro Efetivo), D30 e D60 da amostra. 
O Def da amostra corresponde à porcentagem passante de 10% em massa. Neste caso, 
segundo o gráfico podemos pegar a porcentagem retida de 90% pela escala da esquerda ou 
Aula 2 – Textura e Estrutura I 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
26 
 
 
a porcentagem que passa de 10% da escala da direita. Fica a critério pois significam a 
mesma coisa. Vejamos no gráfico: 
Nota: é válido lembrar que o eixo “X” está em escala logarítmica, ou seja, uma 
escala que usa o logaritmo da grandeza em vez da grandeza propriamente dita. 
 
Pelo gráfico, observa-se que a curva 5 cruza os 10% (na porcentagem que passa) em 
0,0035 mm, que é o D10. 
O mesmo é válido para os valores de D30 e D60, demonstrados no gráfico, com valores 
de ≈ 0,17 e ≈ 1,3 mm respectivamente. 
2º Passo: Calcular o Coeficiente de uniformidade (Cu): 
Cu = D60/D10 → Cu = 1,3/0,0035 → Cu = 371,43 
3º Passo: Calcular o Coeficiente de Curvatura: 
Cc = D30²/D60 . D10 → Cc = (0,17²)/1,3 . 0,0035 → Cc = 6,35 
Portando, como Cu > 15 e Cc > 3, então a amostra é “não uniforme e mal graduado”. 
Baseado e adaptado de 
Sandro Lemos Machado e 
Miriam C. Machado. Edições 
sem prejuízo de conteúdo. 
Aula 3 – Textura e Estrutura II 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
27 
 
 
Aula 3: Textura e Estrutura II 
 
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. 
 
1. 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 abaixo 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. 
 
1.1. Normas para a Designação do Solo Segundo a NBR, Baseando-se na Curvatura 
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. 
Aula 3 – Textura e Estrutura II 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
28 
 
 
Em caso de empate, adota-se a seguinte hierarquia: 
• 1°) Argila; 
• 2°) Areia; 
• 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 
acima: 
• 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. 
2. 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 figura abaixo ilustra algumas estruturas típicas de solos grossos e finos. 
 
Aula 3 – Textura e Estrutura II 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
29 
 
 
 
Quando duas partículas de argila estão muito próximas, entre elas ocorrem forças de 
atração e de repulsão. As forças de repulsão são devidas às cargas líquidas negativas que 
elas possuem e que ocorrem desde que as camadas duplas estejam em contato. As forças 
de atração decorrem de forças de Van der Waals e de ligações secundárias que atraem 
materiais adjacentes. Da combinação das forças de atração e de repulsão entre as partículas 
resulta a estrutura dos solos, que se refere à disposição das partículas na massa de solo e as 
forças entre elas. Lambe (1969) identificou dois tipos básicos de estrutura do solo, 
denominando-os de estrutura floculada, quando os contatos se fazem entre faces e arestas 
das partículas sólidas, ainda que através da água adsorvida, e de estrutura dispersa quando 
as partículas se posicionam paralelamente, face a face. 
3. 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 doisgrandes grupos, a saber: 
Aula 3 – Textura e Estrutura II 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
30 
 
 
• 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). 
3.1. 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. Como já estudado em Materiais de Construção I, a saber os 
grupos minerais: 
• Silicatos - feldspato, quartzo, mica, serpentina; 
• Óxidos - hematita, magnetita, limonita; 
• Carbonatos - calcita, dolomita; 
• Sulfatos - gesso, anidrita. 
3.2. 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 nesta aula são apenas idealizações. Um cristal 
típico de um argilo-mineral é uma estrutura complexa similar ao arranjo estrutural aqui 
idealizado, mas contendo usualmente substituições de íons e outras modificações 
Aula 3 – Textura e Estrutura II 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
31 
 
 
estruturais que acabam por formar novos tipos de argilo-minerais. As duas unidades 
estruturais básicas dos argilo-minerais são os tetraedros de silício e os octaedros de 
alumínio (figura). Os tetraedros de silício são formados por quatro átomos de oxigênio 
equidistantes de um átomo de silício enquanto que os octaedros 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. 
 
• GRUPO DA CAULINITA: A caulinita é formada por uma lâmina silícica e outra 
de alumínio, que se superpõem indefinidamente. A união entre todas as 
camadas é suficientemente firme (pontes de hidrogênio) para não permitir a 
penetração de moléculas de água entre elas. Assim, as argilas cauliníticas são 
as mais estáveis em presença d'água, apresentando baixa atividade e baixo 
potencial de expansão; 
• 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; 
• ILITA: Possui um arranjo estrutural semelhante ao da montmorilonita, porém 
os íons não permutáveis fazem com que a união entre as camadas seja mais 
Aula 3 – Textura e Estrutura II 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
32 
 
 
estável e não muito afetada pela água. É também menos expansiva que a 
montmorilonita. 
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). 
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. 
3.2.1. 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.). 
4. As Fases do Solo 
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. 
 
Aula 3 – Textura e Estrutura II 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AOS SOLOS 
 
 
 
 
 
33 
 
 
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. É diversificada em: 
• 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; 
• Água Capilar: É a água que se encontra presa às partículas do solo por meio 
de forças capilares. Esta se eleva pelos interstícioscapilares formados pelas 
partículas sólidas, devido a ação das tensões superficiais nos contatos ar-
água-sólidos, oriundas a partir da superfície livre da água; 
• Água Adsorvida: 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 grandes pressões, comportando-se como 
sólido na vizinhança da partícula de solo; 
• 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)4Si2Al4O20nH2O; 
• Água Higroscópica: Água que o solo possui quando em equilíbrio com a 
umidade atmosférica e a temperatura ambiente. 
 
Baseado e adaptado de 
Sandro Lemos Machado e 
Miriam C. Machado. Edições 
sem prejuízo de conteúdo. 
Aula 4 – Consistência dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
34 
 
 
Unidade 2 – Propriedades dos Solos 
 
Aula 4: Consistência dos Solos 
 
Em linhas gerais, corresponde ao comportamento do material constituinte em função da 
variação da umidade. A consistência do solo é altamente correlacionada com a textura e 
atividade da fração de argila. Vale dizer que este atributo ocorre por atuação das forças de 
adesão e coesão entre as partículas do solo, que variam com o grau de umidade do solo. 
 
1. Noções Iniciais 
Quando tratamos com solos grossos (areias e pedregulhos com pequena quantidade 
ou sem a presença de finos), o efeito da umidade nestes solos é frequentemente 
negligenciado, na medida em que a quantidade de água presente nos mesmos tem um 
efeito secundário em seu comportamento. Pode se dizer que se pode 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, semissólido 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: 
Aula 4 – Consistência dos Solos 
 
UNIDADE 2 – PROPRIEDADES DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
35 
 
 
• 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 semissólido 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. 
2. Estados de Consistência 
A depender da quantidade de água presente no solo, teremos os seguintes estados de 
consistência: 
 
Cada estado de consistência do solo se caracteriza por algumas propriedades 
particulares, as quais são apresentadas a seguir. Os limites entre um estado de consistência 
e outro são determinados empiricamente, sendo denominados de limite de contração, WS, 
limite de plasticidade, WP e limite de liquidez, WL. 
Estado Sólido - Dizemos que um solo está em um estado de consistência sólido 
quando o seu volume "não varia" por variações em sua umidade. 
Estado Semissólido - O solo apresenta fraturas e se rompe ao ser trabalhado. O limite 
de contração, WS, separa os estados de consistência sólido e semissólido. 
Estado Plástico - Dizemos que um solo está em um estado plástico quando podemos 
moldá-lo sem que o mesmo apresente fissuras ou variações volumétricas. O limite de 
plasticidade, WP, separa os estados de consistência semissólido e plástico. 
Estado Fluido - Denso (Líquido) - Quando o solo possui propriedades e aparência de 
uma suspensão, não apresentando resistência ao cisalhamento. O limite de liquidez, WL, 
separa os estados plástico e fluido. 
Aula 4 – Consistência dos Solos 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
36 
 
 
Como seria de se esperar, a resistência ao cisalhamento, bem como a 
compressibilidade dos solos, varia nos diversos estados de consistência. 
2.1. Determinação dos Limites de Consistência 
A delimitação entre os diversos estados de consistência é feita de forma empírica. Esta 
delimitação foi inicialmente realizada por Atterberg, culminando com a padronização dos 
ensaios para a determinação dos limites de consistência por Arthur Casagrande. 
Conforme apresentado anteriormente, são os seguintes os limites que separam os 
diversos estados de consistência do solo: 
• Limite de Liquidez (WL) ou LL; 
• Limite de Plasticidade (WP) ou LP; 
• Limite de Contração (WS) ou LC. 
2.1.1. Limite de Liquidez 
É o valor de umidade para o qual o solo passa do estado plástico para o estado fluido. 
A determinação do limite de liquidez do solo é realizada seguindo-se o seguinte 
procedimento: 1º → coloca-se na concha do aparelho de Casagrande uma pasta de solo 
passando #40 e com umidade próxima de seu limite de plasticidade. 2º → faz-se um sulco 
na pasta com um cinzel padronizado. 3º → aplicam-se golpes à massa de solo posta na 
concha do aparelho de Casagrande, girando-se uma manivela, a uma velocidade padrão de 
2 golpes por segundo. Esta manivela é solidária a um eixo, o qual por possuir um excêntrico, 
faz com que a concha do aparelho de casagrande caia de uma altura padrão de 
aproximadamente 1 cm. 4º → conta-se o número de golpes necessário para que a ranhura 
de solo se feche em uma extensão em torno de 1 cm. 5º → repete-se este processo ao 
menos 5 vezes, geralmente empregando-se valores de umidade crescentes. 6º → lançam-se 
os pontos experimentais obtidos, em termos de umidade versus log N° de golpes. 7º → 
ajusta-se uma reta passando por esses pontos. O limite de liquidez corresponde à umidade 
para a qual foram necessários 25 golpes para fechar a ranhura de solo. As figuras abaixo 
ilustram o aparelho utilizado na determinação do limite de liquidez e a determinação do 
limite de liquidez do solo (vide NBR 6459). 
De acordo com os estudos do Federal Highway Administration, o limite de liquidez 
pode ser determinado, conhecido “um só ponto”, pela fórmula Empírica: 
Aula 4 – Consistência dos Solos 
 
UNIDADE 2 – PROPRIEDADES DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
37 
 
 
LL = 
w
(1,419 − 0,3 log n)
 
Onde “w” é a umidade vinculada a “n” a golpes. 
 
 
2.1.2. Limite de Plasticidade 
É o valor de umidade para o qual o solo passa do estado semissólido para o estado 
plástico. 
A determinação do limite de plasticidade do solo é realizada seguindo-se o seguinte 
procedimento: 1º → prepara-se uma pasta com

Continue navegando