Classificação Granulométrica dos Solos

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Geologia e Introdução a Solos
Professora Camila Natália Ramos de Almeida
almeidac@uni9.pro.br
UNINOVE – Universidade Nove de Julho
Engenharia Civil
Classificação granulométrica dos solos
● A classificação granulométrica (textura) dos solos é dividida em:
○ Solos grossos (granulares): mais de 50% dos grãos são visíveis a olho nu, ou seja, são areias e 
pedregulhos;
○ Solos finos: mais de 50% dos grãos não são visíveis a olho nu, ou seja, são siltes e argilas.
● A distribuição granulométrica é muito importante em solos grossos, pois pode indicar o 
comportamento referentes as suas propriedades físicas;
● Para os solos finos, a granulometria é de pouca importância para a solução dos problemas de 
engenharia geotécnica;
● Em função da distribuição granulométrica os solos podem ser bem graduados (solos constituídos 
por grãos de diferentes tamanhos) ou mal graduados (solos com grãos de tamanhos que pouco 
variam).
Usos da análise granulométrica na engenharia
● Identificação dos solos bem graduados  ampla gama de tamanho de partículas, 
apresentam melhor comportamento em termos de resistência e 
compressibilidade que os solos com granulometria uniforme;
● Estimativa do coeficiente de permeabilidade de solos de granulação grossa, 
especialmente no dimensionamento de filtros;
● Execução de concreto de cimento  agregados bem graduados requerem menos 
cimento para encher os vazios e, havendo menos água por unidade de volume de 
concreto, ele será mais denso, menos permeável e apresentará maior resistência 
à alteração do que se fosse executado com agregado uniforme.
Análise granulométrica do solo
● O ensaio de análise granulométrica do solo está normalizado pela ABNT/NBR 
7181/82;
● Distribuição granulométrica dos materiais granulares (areias e pedregulhos) 
 processo de peneiramento;
● Distribuição granulométrica dos materiais finos (siltes e argilas)  processo 
de sedimentação;
● Para solos que tem partículas tanto na fração grossa quanto na fração fina, 
se torna necessária a análise granulométrica conjunta (peneiramento + 
sedimentação).
Análise granulométrica do solo: Peneiramento
A indicação das peneiras utilizadas refere-se à abertura da malha ou ao 
número de malhas quadradas por polegadas.
Peneiramento: escolha do conjunto de peneiras
● As peneiras são colocadas uma 
sobre a outra de modo a ter uma 
abertura crescente de baixo para 
cima;
● Para a montagem do conjunto de 
peneiras a ser utilizado, deve ser 
levado em conta o diâmetro da 
maior e da menor partícula 
presente na amostra de solo 
estimados visualmente;
● A menor peneira normalmente 
empregada é a nº 200 (0,075mm);
● Pesam-se as quantidades retiradas 
em cada peneira.
Sedimentação
● Para partículas de solos menores que 0,075mm;
● São realizadas medidas em períodos determinados 
na solução com densímetro e os cálculos são feitos 
baseando-se na lei de Stokes;
● Determina-se em cada medição o menor diâmetro 
das partículas já sedimentadas (1) e a porcentagem 
de partículas com diâmetros inferiores que ainda 
não sedimentaram (2). 
(1) 
(2) 
pedregulho
60,00
Exemplo de curva granulométrica 
𝟑
𝟒
” 1”#4
𝟑
𝟖
” 1 
𝟏
𝟐
”
#10#20#30#40#60#100#200
PeneiramentoSedimentação
P
e
rc
e
n
ta
g
e
m
 q
u
e
 p
a
s
s
a
 (
%
)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
• Com os resultados do 
ensaio de peneiramento e 
sedimentação traça-se a 
curva granulométrica.
• No eixo y é plotada a 
porcentagem que passa 
em cada peneira, ou seja, 
o percentual do peso das 
partículas que tem 
tamanho menor que a 
dimensão considerada, e 
no eixo x, é plotado em 
escala logarítmica os 
diâmetros das peneiras 
e/ou partículas.
Identificação da granulometria pelo intervalo de peneiras
Classificação dos solos: Curvas granulométricas 
60,00
Bem graduado 
Uniforme 
Mal graduado
Bem graduado com 
finos
Bem graduado com 
excesso de finos
 Quanto mais deslocada a curva está para a esquerda, mais grosso é o solo.
Exemplo de obtenção do d10, d60 e d30:
Para este solo:
d10 = 2 mm
d30 = 4,2 mm 
d60 = 24 mm 
Coeficiente de não uniformidade (CNU)
● É a razão entre os diâmetros correspondentes a 60% e 10%, tomados na curva 
granulométrica.
CNU =
d60
d10
Classificação:
CNU < 5: solo de granulometria muito uniforme
5 ≤ CNU ≤ 15: Solo de uniformidade média
CNU > 15: solo de granulometria desuniforme
Sendo:
d60: diâmetro abaixo do qual se situam 60% das partículas
d10 ou diâmetro efetivo (Def): diâmetro abaixo do qual se situam 10% das partículas
Exemplo:
CNU =
d60
d10
=
24
2
= 12 
Solo de uniformidade média
 Solos bem graduados, com granulometria 
desuniforme, quando bem compactados, normalmente 
apresentam alta resistência
Coeficiente de Curvatura (CC)
● Indica sobre a forma da curva granulométrica entre d60 e d10 .
CC =
(d30)²
d60 . d10
Classificação:
CC < 1: curva granulométrica tende a ser descontínua, 
faltando um diâmetro de grãos na distribuição.
CC > 3: solo mal graduado com curva tendendo a ser 
mais uniforme, ou seja tem muitos grãos com 
tamanhos iguais ou quase iguais.
1 ≤ CC ≤ 3: solo bem graduado com curva suave, de 
forma que os espaços deixados pelas partículas 
maiores sejam ocupados pelas menores
Sendo:
d30: diâmetro abaixo do qual se situam 30% em peso das partículas.
Exemplo:
CC =
(d30)²
d60 . d10
= 
(4,2)²
24 . 2
= 0,37
Solo descontínuo, faltando um 
diâmetro de grãos na 
distribuição
Exercício 1
Exercício 2
a) Identificar a presença as frações pedregulho, areia (grossa, média e fina), silte e argila nas 
curvas granulométricas abaixo.
 
#200 
Curva A
Exercício 2 - Resolução
 
#200 
Exercício 2
Curva B
b) Calcule o Coeficiente de não uniformidade (CNU) e o Coeficiente de curvatura e realize 
a classificação do solo quanto a estes coeficientes. 
Exercício 2 - Resolução
Consistência dos Solos
● Os solos que apresentam certa porcentagem da fração fina (silte e argila), não podem 
ser adequadamente caracterizados pelo ensaio de granulometria. São necessários 
outros parâmetros tais como: forma das partículas, a composição mineralógica e 
química e as propriedades plásticas, que estão intimamente relacionados com o teor 
de umidade.
● Alguns solos finos, dependendo do seu teor de umidade, apresentam características de 
consistência diferentes, como a plasticidade, podendo ser modelados sem se 
desintegrar.
● A plasticidade de um solo é devida à água adsorvida pelas partículas de argilominerais
ou materiais orgânicos presentes no solo.
● No início do século passado, o químico sueco Albert Atterberg desenvolveu um método 
para descrever a consistência dos solos finos em função do seu teor de umidade.
Consistência dos Solos
● Quando o teor de umidade é muito baixo, o solo se comporta como um 
sólido.
● Quando o teor de umidade é muito alto, o solo pode fluir como um 
líquido.
● Dependendo do seu teor de umidade, o comportamento de um solo 
pode ser classificado em quatro estados básicos: sólido, semi-sólido, 
plástico e líquido.
Limites de consistência (Atterberg)
● Uma massa de solo argiloso no estado líquido (por exemplo, lama) não possui forma própria e tem resistência ao 
cisalhamento nula  acima do limite de liquidez;
● Retirando-se água aos poucos (secamento) , a partir de um teor de umidade esta massa de solo torna-se plástica, 
podendo ser moldada sem apresentar uma variação sensível do volume, ruptura ou fissuramento  entre o limite 
de plasticidade e liquidez; 
● Continuando o secamento, atinge-se um teor de umidade no qual o solo deixa de ser plástico e adquire a aparência 
de sólido, mas ainda apresentando uma variação de volume para teores de umidade decrescentes, porém 
mantendo-se saturado, se encontrando no estado semi-sólido  entre o limite de contração e plasticidade. 
● Finalmente, a partir de um teor de umidade, amostra começará a secar, mas a volume constante, até o secamento
total, tendo atingido o estado sólido.
Limites de Atterberg● Limite de liquidez (LL ou wL):
○ O solo flui como um líquido quando w > LL
● Limite de plasticidade (LP ou wP):
○ Menor teor de umidade para o qual o solo ainda é plástico
● Limite de contração (LC ou wS):
○ Para w < LC, não apresenta variação de volume durante a secagem
Limite de Liquidez
● O limite de liquidez LL é determinado com o aparelho de Casagrande
Limite de Liquidez
● Aparelho de Casagrande
10 mm
10 mm
2 mm
 8 mm
10 mm quando 
levantado
concha de 
latão
vista lateral vista frontal
base de ebonite
pasta de 
solocinzel
1 2
3 4
ranhura 
fechada
O limite de liquidez (LL) é arbitrariamente definido como sendo o teor de umidade 
no qual uma ranhura trapezoidal padrão fecha-se com 25 golpes.
Limite de Liquidez
● Aparelho de Casagrande
Calibração
Cinzel
Acessórios Necessários
Ranhura
Aparelho de Casagrande
Aparelho de Casagrande
35
40
45
50
55
10 20 30 40 50
número de golpes
w
 [
%
]
Execução do Ensaio
• solo que passa #40
• mínimo de 15 golpes, máximo de 40 golpes
• 2 revoluções (batidas) por segundo
• fechamento de 13mm na ranhura
• LL = w equivalente a 25 golpes
13mm
Limite de Plasticidade
Acessórios para o ensaio
Placa de vidro jateado
Gabarito de metal (3mm) 
para a comparação do 
diâmetro do molde de solo
Cápsula para 
determinação das 
umidades
Ensaio baseado na umidade necessária para moldar bastões de tamanhos definidos.
Limite de Plasticidade
Aparecimento 
das fissuras
Comparação com o gabarito
O ensaio será repetido, no 
mínimo, 3 vezes e o LP ou wp será 
a média das 3 umidades obtidas 
10 g de solo
Limite de Plasticidade
● Determina-se o teor de umidade no qual um cilindro de solo executado com a palma da 
mão, por meio de movimentos regulares de vaivém, sobre uma placa de vidro fosco, começa 
a fissurar ao atingir dimensões padrões D (diâmetro) = 3 mm e L = 10 cm;
○ Se aparecerem fissuras em um rolinho com D>3mm está no estado semi-sólido. Neste 
caso deve-se acrescentar água ao solo, homogeneizá-lo e repetir a ação até atingir 
3mm de diâmetro e aparecer fissuras;
○ Se o rolinho atingir D<3mm sem fissurar, o solo ainda encontra-se no estado plástico e 
deve ser revolvido com a espátula para secar.
● Ao adquirir esta condição, D=3mm e aparecimento de fissuras, determina-se o teor de 
umidade que corresponderá ao LP. Repete-se o processo 5x e faz-se os resultados;
○ Se alguma das medições de distanciar mais de 5% da média esta medição deve ser 
descartada;
○ Com pelo menos 3 medições dentro deste limite é feita a média e o LP é determinado 
como sendo o numero inteiro mais próximo.
Índice de Plasticidade (IP)
● Intervalo para o teor de umidade para o qual o solo permanece plástico.
Índice de Plasticidade = limite de liquidez – limite de plasticidade
● Classificação:
○ fracamente plásticos 1 < IP ≤ 7
○ medianamente plásticos 7 < IP ≤ 15
○ altamente plásticos IP > 15
● Classificação:
○ As argilas são tanto mais compressíveis quando maior for o “IP”.
Exercício 3
Tabela 1: Limite de liquidez do solo 
 Amostras 1 2 3 4 5 6 
w (%) 30,51 33,48 37,00 34,92 38,82 40,10 
N 38 27 21 17 15 12 
 
Figura 1 - Gráfico do limite de liquidez determinado pelo ensaio de Casagrande, teor de umidade x número 
de golpes (escala log). 
 
a) Para a determinação do limite de liquidez foi realizado o ensaio de Casagrande que apresentou os dados 
mostrado na Tabela 1. A partir destes dados foi elaborado o gráfico mostrado na Figura 1. Com os dados 
apresentados determine o limite de liquidez deste solo.
Exercício 4
b) Com a mesma amostra de solo foram obtiveram-se as seguintes umidades apresentadas na Tabela 2 quando 
o cilindro com diâmetro de 3 mm se fragmentava ao ser moldado. Qual o Limite de Plasticidade deste solo? Qual 
o Índice de Plasticidade. 
Tabela 2 - Limite de plasticidade do solo. 
 1 2 3 4 5 
w (%) 18,52 19,72 16,67 20,20 19,18 
 
Para saber mais:
● USE AVA: 
○ Análise Granulométrica dos Solos, determinação dos 
coeficientes de não uniformidade (CNU) e de curvatura 
(CC)
○ O estado do solo: índices Físicos, Limites de Atterberg