Lab Solos

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MECÂNICA DOS SOLOS 
PRÁTICA EM LABORATÓRIO DE SOLOS 
 
 
 
 
 
CLÁUDIO LUIZ DIAS LEAL 
2016 
ÍNDICE 
ÍNDICE ......................................................................................................................................... 2 
1 NOÇÕES DE MECÂNICA DOS SOLOS, AMOSTRAGEM E PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS DE SOLOS ... 5 
1.1 NOÇÕES DE MECÂNICA DOS SOLOS......................................................................................... 5 
1.2 COLETA DE AMOSTRAS PARA ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E COMPACTAÇÃO ......................... 9 
1.3 PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E COMPACTAÇÃO .............. 12 
2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SOLOS POR PENEIRAMENTO .................................................... 16 
2.1. DEFINIÇÃO ......................................................................................................................... 16 
2.1.4 ENSAIO ............................................................................................................................. 16 
2.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................... 16 
2.3 AMOSTRA ............................................................................................................................ 16 
2.5 CÁLCULOS ........................................................................................................................... 17 
2.6 RESUMO .............................................................................................................................. 18 
33 DDEETTEERRMMIINNAAÇÇÃÃOO DDAA DDEENNSSIIDDAADDEE RREEAALL DDOOSS SSOOLLOOSS ............................................................... 20 
33..11 DDEEFFIINNIIÇÇÃÃOO ........................................................................................................................... 20 
33..22 AAPPAARREELLHHAAGGEEMM ..................................................................................................................... 20 
33..33 AAMMOOSSTTRRAA ............................................................................................................................ 20 
33..44 EENNSSAAIIOO ................................................................................................................................ 20 
33..55 CCÁÁLLCCUULLOOSS ........................................................................................................................... 20 
33..66 PPRREECCIISSÃÃOO ............................................................................................................................ 21 
4 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SOLOS COM SEDIMENTAÇÃO ................................................... 22 
4.1 DEFINIÇÃO ........................................................................................................................... 22 
4.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................... 22 
4.3 AMOSTRA ............................................................................................................................ 22 
4.4 ENSAIO ................................................................................................................................ 22 
4.5 CÁLCULOS ........................................................................................................................... 24 
4.6 RESUMO .............................................................................................................................. 26 
55 DDEETTEERRMMIINNAAÇÇÃÃOO DDOO EEQQUUIIVVAALLEENNTTEE DDEE AARREEIIAA DDEE SSOOLLOOSS ............................................................ 32 
55..11 DDEEFFIINNIIÇÇÃÃOO ........................................................................................................................... 32 
55..22 AAPPAARREELLHHAAGGEEMM .................................................................................................................... 32 
55..33 SSOOLLUUÇÇÃÃOO DDEE TTRRAABBAALLHHOO ....................................................................................................... 32 
55..44 AAMMOOSSTTRRAA ............................................................................................................................ 32 
55..55 EENNSSAAIIOO ................................................................................................................................ 32 
55..66 CCÁÁLLCCUULLOOSS ........................................................................................................................... 33 
66 LLIIMMIITTEE DDEE LLIIQQUUIIDDEEZZ DDOOSS SSOOLLOOSS .............................................................................................. 35 
66..11 DDEEFFIINNIIÇÇÃÃOO ........................................................................................................................... 35 
66..22 AAPPAARREELLHHAAGGEEMM ..................................................................................................................... 35 
66..33 AAMMOOSSTTRRAA ............................................................................................................................ 35 
66..44 EENNSSAAIIOO ................................................................................................................................ 35 
66..55 CCÁÁLLCCUULLOOSS:: .......................................................................................................................... 35 
66..66 PPRREECCIISSÃÃOO ............................................................................................................................ 36 
77 LLIIMMIITTEE DDEE PPLLAASSTTIICCIIDDAADDEE DDOOSS SSOOLLOOSS ...................................................................................... 37 
77..11 DDEEFFIINNIIÇÇÃÃOO ........................................................................................................................... 37 
77..22 EEQQUUIIPPAAMMEENNTTOOSS ................................................................................................................... 37 
77..33 AAMMOOSSTTRRAA ............................................................................................................................ 37 
77..44 EENNSSAAIIOO ................................................................................................................................ 37 
77..55 CCÁÁLLCCUULLOOSS ........................................................................................................................... 37 
77..66 PPRREECCIISSÃÃOO ............................................................................................................................ 38 
88 PPLLAASSTTIICCIIDDAADDEE EE CCLLAASSSSIIFFIICCAAÇÇÃÃOO DDOOSS SSOOLLOOSS .......................................................................... 40 
88..11 PPAASSTTIICCIIDDAADDEE DDOOSS SSOOLLOOSS ..................................................................................................... 40 
88..22 CCLLAASSSSIIFFIICCAAÇÇÃÃOO DDOOSS SSOOLLOOSS ................................................................................................. 41 
88..22..11 SSIISSTTEEMMAA DDEE CCLLAASSSSIIFFIICCAAÇÇÃÃOO DDOOSS SSOOLLOOSS TTRRBB .................................................................... 41 
88..22..22 SSIISSTTEEMMAA UUNNIIFFIICCAADDOO DDEE CCLLAASSSSIIFFIICCAAÇÇÃÃOO DDOOSS SSOOLLOOSS ((SS..UU..CC..SS..)) .......................................... 44 
9 COMPACTAÇÃO DOS SOLOS (PROCTOR NORMAL) .................................................................... 46 
9.1 DEFINIÇÃO ........................................................................................................................... 46 
9.2 EQUIPAMENTOS ...................................................................................................................46 
9.3 AMOSTRA ............................................................................................................................ 46 
9.4 ENSAIO ................................................................................................................................ 46 
9.5 CÁLCULOS ........................................................................................................................... 47 
10 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA ........................................................................................... 50 
10.1 DEFINIÇÃO ......................................................................................................................... 50 
10.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................. 50 
10.3 ENSAIO .............................................................................................................................. 50 
10.4 CÁLCULOS ......................................................................................................................... 51 
11 GRAU DE COMPACTAÇÃO (PROCESSO DO FRASCO DE AREIA) ................................................ 55 
11.1 DEFINIÇÃO ......................................................................................................................... 55 
11.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................. 55 
11.3 AREIA ................................................................................................................................ 55 
11.4 ENSAIO .............................................................................................................................. 55 
11.5 CÁLCULOS ......................................................................................................................... 56 
11.6 CALIBRAÇÃO DO FUNIL ........................................................................................................ 57 
11.7 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA AREIA ............................................... 57 
12 COMPACTAÇÃO MÉTODO HILF .............................................................................................. 59 
12.1 DEFINIÇÃO ......................................................................................................................... 59 
12.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................. 59 
12.3 AMOSTRA .......................................................................................................................... 59 
12.4 ENSAIO .............................................................................................................................. 59 
12.5 CÁLCULOS ......................................................................................................................... 60 
13 COMPRESSÃO SIMPLES DOS SOLOS ...................................................................................... 62 
13.1 DEFINIÇÃO ......................................................................................................................... 62 
13.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................. 62 
13.3 AMOSTRA .......................................................................................................................... 62 
13.4 ENSAIO .............................................................................................................................. 62 
13.5 CÁLCULOS ......................................................................................................................... 63 
13.6 GRÁFICO ........................................................................................................................... 64 
14 DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE – CARGA VARIÁVEL ............................ 67 
14.1 DEFINIÇÃO ......................................................................................................................... 67 
14.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................. 67 
14.3 ENSAIO .............................................................................................................................. 67 
14.4 CÁLCULOS ......................................................................................................................... 67 
15 ADENSAMENTO ..................................................................................................................... 71 
15.1 DEFINIÇÃO ......................................................................................................................... 71 
15.2 EQUIPAMENTOS ................................................................................................................. 71 
15.3 AMOSTRA .......................................................................................................................... 71 
15.4 ENSAIO .............................................................................................................................. 71 
15.5 CÁLCULOS ......................................................................................................................... 72 
16 ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA DE SOLOS ....................................................................... 86 
16.1 MÉTODO GRÁFICO DE DOSAGEM ......................................................................................... 86 
17 ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS COM AGENTES CIMENTÍCIOS .......................................................... 91 
17.1 SOLO-CIMENTO .................................................................................................................. 91 
17.2 SOLO-CAL .......................................................................................................................... 92 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................. 94 
 
 
Cláudio Luiz Dias Leal 
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1 NOÇÕES DE MECÂNICA DOS SOLOS, AMOSTRAGEM E PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS DE SOLOS 
Para estudar um solo, precisamos primeiro definir o objetivo do estudo. O solo pode ser usado 
como material de construção, onde é importante o conhecimento das suas propriedades que 
poderão ou não ser aproveitadas integralmente, modificadas, ou mesmo podem levar à 
conclusão de que o mesmo não deverá ser utilizado. 
Quando em um determinado terreno vai ser construída uma obra civil, o tipo de obra e sua 
interação com o solo definem quais os estudos a serem feitos. Conforme a obra de engenharia 
que será executada, podem nos interessar as camadas mais profundas ou mais próximas da 
superfície. 
Estruturas naturais como taludes de corte ou encostas naturais requerem o estudo do 
comportamento do solo sob condições diversas, como variações das condições de umidade, 
intemperismo, etc. 
A topografia da região, a vegetação e o aspecto superficial nos dão algumas indicações sobre 
as camadas (horizontes) mais superficiais, mas isto é insuficiente para a tomada de decisões. 
O estudo da exploração do subsolo, principalmente no que se refere às camadas profundas, 
será visto nas aulas teóricas, mas dele consta a retirada de amostras, que é comum tanto à 
prospecção superficial quanto à profunda. Essas amostras têm que ser representativas. 
Uma amostragem mal executada leva fatalmente à resultados tendenciosos, e a quantidade e 
qualidade dos ensaios de laboratórionão podem corrigir essa deficiência. 
1.1 Noções de Mecânica dos Solos 
Os solos são materiais resultantes da decomposição química ou mecânica das rochas. Em 
função do agente responsável pela sua decomposição os solos podem ser: 
Residuais: São os que permanecem no local de origem. 
Sedimentares ou Transportados: são os que sofrem a ação de um agente transportador, de 
acordo com o agente transportador podem ser: 
a) Eólicos: Agente transportador - vento 
b) Aluvionares: Agente transportador - água 
c) Coluvionares: Agente transportador - gravidade 
d) Glaciares: Agente transportador - geleiras 
Orgânicos: São solos originados da decomposição de vegetais e animais. 
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6 
 
Ex: Turfa 
1.1.1 Propriedades das Partículas Sólidas 
Densidade: É uma propriedade que varia em função do componente mineralógico do solo. A 
sua determinação é feita pelo processo do picnômetro: 
 
1s2
s
PPP
P

 
 = Densidade; 
Ps = Peso do solo; 
P1 = Peso do picnômetro + solo + água; 
P2 = Peso do picnômetro + água. 
Forma das Partículas 
a) Arredondadas  Areias e siltes 
b) Lamelares  Argilas 
c) Fibrilares  Turfas 
Granulometria 
É a determinação das dimensões dos grãos de solo e da sua proporção. Essa determinação 
pode ser por peneiramento ou sedimentação (silte e argila) e sua representação é feita por 
uma curva granulométrica. A Figura 1.1 apresenta um esquema comparativo das frações do 
solo: areia, silte e argila. 
 
 
 
 
Índices Físicos 
O solo é um sistema disperso formado por três fases: sólida (grão), líquida (água) e gasosa 
(ar). A água contida no solo pode ser classificada em: 
Água de constituição: é a que faz parte da estrutura do grão; 
Água absorvida: é a que envolve o grão; 
Figura 8.1 – Partículas de areia, silte e argila. 
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Água livre: é a que preenche todos os vazios entre os grãos; 
Água capilar: é a que no solos finos sobe pelos tubos capilares; 
Água Higroscópica: é a que ainda se encontra nos solos secos ao ar. 
Relações Fundamenteis: 
 
 
V
t 
V
v
 
 
V
a r
 Ar 
 P
t 
 V
a
 Água 
P
a
 
 
 
V
s
 
Sólida 
 
 
 P
s
 
 
Umidade: 100x
P
P
%h
s
a 
 
Peso Específico Aparente: 
t
t
V
P
 
 
Peso Específico Aparente Seco: 
t
s
s
V
P
 ou 
h1
s


 
 
Índice de Vazios: 
s
v
V
V
 ou 1
s



 
 
Porosidade: 
t
v
V
V
 ou 



1
 
 
Grau de Saturação: 
v
a
V
V
S  
 
 Grau de Aeração: 
v
ar
V
V
A  
1.1.2 Plasticidade e Consistência dos Solos 
Plasticidade: É a propriedade que os solos apresentam de serem moldados, sob certas 
condições de umidade. Trata-se de uma das mais importantes propriedades dos solos e seu 
conhecimento é fundamental para caracterização de um solo. 
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Limites de Consistência: Consideremos uma argila extremamente seca, ela não é moldável. 
Se adicionarmos água progressivamente ele irá se tornando mais dócil à deformação. À partir 
de um certo teor umidade a argila ficará mais plástica, permitindo a moldagem sem variação de 
volume. Continuando a adição d’água a argila se tornará um líquido viscoso. Esses limites 
foram denominados por Atterberg: 
Limite de Contração: É o limite entre o estado sólido e semi-sólido de um solo. 
Limite de Plasticidade: É o limite entre o estado semi-sólido e plástico de um solo. 
Limite de Liquidez: É o limite entre o estado plástico e líquido de um solo. 
 
 
 
 Estado Estado Estado Estado h(%) 
 Sólido Semi-Sólido Plástico Líquido 
 
1.1.3 Determinação dos Limites de Consistência 
Limite de Liquidez: A determinação do LL é feita com o aparelho de Casa Grande. O ensaio é 
feito com a fração de solo que passa na # 40, consiste em transferir para a concha do aparelho 
uma parte do solo previamente umidecido. Abre-se um sulco com um cinzel e golpea-se a 
concha até que o sulco feche. Anota-se o no de golpes e determina-se a umidade do solo. Com 
os pares de valores constrói-se um gráfico. O LL é o teor de umidade correspondente a 25 
golpes. 
O LL ainda pode ser determinado com a expressão: LL = 
h
1,419 - 0,3log n
 , onde: 
h = teor de umidade 
n = número de golpes 
Limite de Plasticidade: O ensaio é feito com a fração de solo que passa na # no 40, consiste em 
moldar um cilindro de 3mm de diâmetro e 10cm de comprimento em uma placa de vidro 
esmerilhada. Quando o cilindro começa a fraturar determina-se o seu teor de umidade. Essa 
umidade corresponde ao limite de plasticidade. 
Índice de Plasticidade: É a diferença entre o LL e o LP. 
IP = LL – LP 
 
 
LC LP LL 
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1.2 Coleta de Amostras para Ensaios de Caracterização e Compactação 
Quando em um determinado terreno vai ser construída uma obra civil, o tipo de obra e sua 
interação com o solo definem quais os estudos serão feitos. Conforme a obra que será 
executada, podem nos interessar as camadas mais profundas ou mais próximas da superfície. 
A exploração do subsolo envolve a retirada de amostras, tanto na prospecção superficial 
quanto na profunda. Essas amostras têm que ser representativas e seu tamanho, número de 
amostras e locais de onde são retiradas, devem ser criteriosamente determinados. Uma 
amostragem mal coletada levará a resultados tendenciosos. Dessa forma, a quantidade e 
qualidade dos ensaios de laboratório não podem corrigir os resultados tendenciosos. 
A identificação correta do solo é de fundamental importância para o sucesso do solo como 
material de construção. 
As amostras de solo podem ser assim coletadas: 
a) Em prospecção de jazidas (Figura 1.1); 
b) Em pista, nas diversas camadas (Figura 1.2); 
c) Em análise da estrutura de pavimentos (Figura 1.3). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.1 – Sondagem e coleta de amostras em jazida. 
a 
a a 
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Figura 1.2 – Coleta de amostras na pista. 
b 
c 
Figura 1.3 – Coleta de amostras para análise da estrutura do pavimento. 
c 
c c 
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 ETIQUETA DE AMOSTRALaboratório de Solos 
 
CLIENTE : ___________________________________ 
OBRA : ______________________________________ 
TRECHO : ____________________________________ 
ESTACA:_____________________________________ 
PROFUNDIDADE : ____________________________ 
REGISTRO :_________________________________ 
COORDENADAS 
N = ______________________________________ 
_________________________________________ 
E =______________________________________ 
_________________________________________
_________________ 
DATA:____________________________________ 
SONDADOR:______________________________ 
 
OBS: ________________________________________ 
______________________________________________ 
______________________________________________ 
______________________________________________ 
 _____________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As amostras de solo coletadas 
devem ser colocadas em sacos 
apropriados, etiquetadas e 
enviadas ao laboratório para 
realização dos ensaios de 
caracterização (Figura 1.4). 
 
Figura 1.4 – Etiqueta para identificação da amostra de solo. 
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De um modo geral, podemos classificar as amostras de solos em dois tipos: 
Amostras Deformadas: Conservam todos os constituintes minerais do solo e sua umidade 
natural, mas perdem sua estrutura natural, que é alterada pelo processo de extração. Em geral 
são coletadas com auxílio de trados, pás, escavadeiras manuais, talhadeiras e martelos e 
transportadas para o laboratório em sacos que evitam perda significativa de umidade. 
Amostras Indeformadas: Diferem das deformadas por terem preservada sua estrutura natural, 
embora se percam as tensões a que estavam submetidas no local de origem. São coletadas 
tanto em sondagens superficiais quanto profundas. 
Após a coleta, as amostras obtidas devem ser enviadas ao laboratório em sacos apropriados e 
etiquetadas com as informações: Obra, local, camada, profundidade, identificação expedita, 
data, ensaios que serão executados, etc. Amostras inderformadas devem ser parafinadas após 
a coleta. 
1.3 Preparação de Amostras para Ensaios de Caracterização e Compactação 
A preparação da amostra de solo tem como objetivo adequá-la à execução de um determinado 
ensaio de laboratório, de forma que represente bem o que ocorre no campo. 
1.3.1 Equipamentos: Estufa a 60 ºC, lâmpada infravermelho, balança capacidade 20 kg e 
sensível a 1 g, balança capacidade 5 kg e sensível a 0,1 g, balança capacidade 500 g e 
sensível a 0,01 g, repartidor de amostras, almofariz capacidade 5 litros e mão de Gral recoberta 
de borracha, peneiras 19 – 4,8 – 2,0 – 0,42 mm, tabuleiros em ferro galvanizado 6 X 30 X 50 
cm, Pá. 
A figura 1.5 apresenta alguns equipamentos usados na preparação de amostras de solos. 
 
 
 
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1.3.2 Preparação: 
a) A amostra recebida do campo deve ser seca de forma a manter a umidade higroscópica. 
Para isso, pode-se espalhar a amostra ao ar livre em bandejas de aço ou em lonas (Figura 
1.6). Outra forma de secar a amostra é em laboratório usando-se a estufa a 60 ºC ou lâmpada 
infravermelho afastada cerca de 60 cm da amostra. É possível, também, secar amostra em 
laboratório usando-se ventiladores, desde que a umidade relativa do ar permita esse 
procedimento. 
 
 
 
Figura 1.5 – Equipamentos para preparação de amostras. Fonte: Solotest, 2008. 
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b) Desmanchar os torrões de solo, com o almofariz e 
mão de Gral, de maneira que não altere o tamanho 
natural dos grãos do solo (Figura 1.7). 
c) Reduzir a amostra até a quantidade recomendada 
para o ensaio, com o repartidor de amostras, 
mantendo-se sua representatividade. De outra forma 
pode-se reduzir a amostra através do quarteamento: 
divide-se a amostra homogênea em quatro partes, 
eliminam-se duas partes diametralmente opostas e 
as partes restantes são novamente homogeneizadas 
e quarteadas. Repete-se a operação até que o tamanho da amostra torne-se adequado ao 
ensaio (Figura 1.8). 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.3.2.1 Granulometria: A amostra deve ser reduzida a 1500 g, se o solo for argiloso ou 2000 g, 
se o solo for arenoso ou pedregulhoso. 
1.3.2.2 Limites Físicos: Reduzir a amostra a cerca de 500 g e passá-la na peneira 0,42 mm 
para os ensaios. 
Figura 1.7 – Destorroamento. 
Figura 1.8 – Redução de amostras de solos. 
Figura 1.6 – Amostra de solo seca ao ar livre. 
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1.3.2.3 Compactação – amostras trabalhadas: 
a) Reduzir a amostra a 6000 g se o solo for argiloso ou 7000 g se o solo for arenoso ou 
pedregulhoso. 
b) Passar a amostra na peneira 19 mm. O material retido nessa peneira deve ser substituído 
por igual quantidade de material que passa na peneira 19 mm e fica retido na peneira 4,8 mm. 
1.3.2.4 Compactação – amostras não trabalhadas: 
No caso de amostras não trabalhadas, repetem-se as operações descritas em 1.3.2.3 cinco 
vezes, isto é, são preparados 30000 ou 35000 g de solo. 
A figura 1.8 apresenta um esquema da preparação de amostras de solos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.8 – Preparação de amostras de solos. Fonte IME, 2008. 
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2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SOLOS POR PENEIRAMENTO 
2.1 Definição: É o processo de determinação das dimensões dos grãos dos solos e do 
percentual que esses grãos ocorrem. 
2.2 Equipamentos: Peneiras: 76 - 50 - 38 - 25 - 19 - 9,5 - 4,8 - 2,0 - 0,42 - 0,075 mm, tampa e 
fundo; Repartidor de amostras; Balança sensível a 0,1g; Almofariz e mão de gral coberta de 
borracha; Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 a 110 ºC. 
2.3 Amostra: 
2.3.1 A amostra recebida no campo deve ser seca ao ar livre ou pelo uso de aparelho secador, 
de modo que a temperatura não ultrapasse a 60 ºC. 
2.4 Ensaio: 
2.4.1 Destorroar a amostra com o auxílio do almofariz e mão de gral. 
2.4.2 Reduzir a amostra por quarteamento, até se obter uma amostra de cerca de 1500g se o 
solo for argiloso ou 2000g se o solo for pedregulhoso ou arenoso. 
2.4.3 Separar a parte graúda da miúda com a peneira de 2mm. 
a) Parte graúda: lavar na peneira de 2 mm. 
b) Parte miúda: 
Obter cerca de 50g para determinação de umidade higroscópica. 
Tomar cerca de 100g para lavar na peneira de 0,075mm. 
2.4.4 Colocar o material lavado mais o recipiente de umidade em estufa a 105 a 110 ºC até 
constância de peso. 
2.4.5 Retirar o material da estufa, pesar o recipiente de umidade. 
2.4.6 Passar na série de peneiras: 
a) Parte graúda: 50 - 38 - 25 - 19 - 9,5 - 4,8 - 2,0mm e fundo. 
b) Parte miúda: 0,42 - 0,075mme fundo. 
2.4.7 Anotar o peso retido em cada peneira. 
A figura 2.1 mostra os procedimentos. 
 
 
 
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2.5 Cálculos: 
2.5.1 Umidade (h%): 
A = (C + S + A) - ( C + S ) 
S = ( C + S ) – C 
A = Peso da água em g; 
C = Peso da cápsula em g; 
S = Peso do solo seco em g. 
100X
S
A
%h  , (aproximação 0,1). 
2.5.2 Fator de correção: 
%h100
100
Fc

 , (aproximação 0,001). 
2.5.3 Retido na # no 10 = Σ pesos retidos acima da peneira de 2 mm (parte graúda). 
2.5.4 Passando na # no 10 úmida = Amostra total úmida - Retido na # no 10 (aproximação 0,1). 
2.5.5 Passando na # no 10 seco = Passando na # no 10úmida X Fc 
2.5.6 Amostra total seca = retido na # no 10 + Passando na # no 10 seco. 
2.5.7 Peso da água = Amostra total úmida - Amostra total seca. 
2.5.8 Amostra Parcial Seca = Amostra Parcial úmida X Fc (aproximação 0,1). 
 
Figura 2.1– Granulometria de solos. 
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18 
 
2.5.9 Porcentagens da Parte Graúda: 
a) Porcentagem da Amostra total = 
Peso Retido em Cada Peneira
Amostra Total Seca
 X 100 , (aproximação 0,1). 
b) Porcentagem Acumulada = Σ Porcentagens da Amostra total. 
c) Porcentagem que Passa da Amostra Total = 100 - Porcentagem acumulada em cada 
peneira. 
2.5.10 Porcentagens da parte Miúda: 
a) Porcentagem da Amostra Parcial = 
Peso Retido em Cada Peneira
Amostra Parcial Seca
 X 100 ,(aproximação 0,1). 
b) Porcentagem da Amostra Total = 
% da Amostra Parcial X Porcentagem que Passa da Amostra Total na # 10
100
 , aproximação 0,1. 
c) Porcentagem Acumulada = Σ Porcentagens da Amostra Total1 
d) Porcentagem que passa da Amostra total = 100 - Porcentagem Acumulada em cada Peneira. 
2.6 Resumo: 
2.6.1 Pedregulho = Porcentagem Acumulada na # 4,8mm. 
2.6.2 Areia Grossa = Porcentagem que Passa na # 4,8 mm - Porcentagem que Passa na # 
2,00 mm. 
2.6.3 Areia Média = Porcentagem que Passa na # 2,00 mm - Porcentagem que Passa na # 
0,42 mm. 
2.6.4 Areia Fina = Porcentagem que Passa na # 0,42mm - Porcentagem que Passa na # 
0,075 mm. 
2.6.5 Silte + Argila = Porcentagem que Passa na # 0,075 mm. 
2.6.6 Retido # 10 - 200 = Porcentagem que Passa na # 2,0 mm - Porcentagem que Passa na # 
0,075mm. 
Obs: Aproximação - Final 0 a 4 mantêm a casa decimal aproximada. Final 5 a 9 aumenta em 
uma unidade a casa decimal aproximada. 
Ex: 
Resultado 1,783 1,785 2,954 2,996 
Aproximação (0,01) 1,78 1,79 2,95 3,00 
 
1
 Neste caso, leva-se em conta também os percentuais da parte graúda. 
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3 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE REAL DOS SOLOS 
3.1 Definição: À Densidade relativa do solo é uma razão entre o peso específico do grão de 
solo e peso específico da água à temperatura de 20 oC. 
3.2 Aparelhagem: peneira no 10 (2,00 mm); balança sensível a 0,01g; estufa; picnômetro de 
50 ml; fogareiro; dessecador e funil . 
3.3 Amostra: 
3.3.1 Coletar e preparar a amostra de acordo com o método de preparação de solos. 
3.3.2 Passar a amostra na peneira no 10 (2,00mm) , pesar aproximadamente 500g e colocar na 
estufa à 105 a 110 oC até constância de peso. 
3.3.3 Resfriar no dessecador e pesar no mímimo 10g de solo seco. 
3.4 Ensaio: 
3.4.1 Pesar o solo seco (Ps). 
3.4.2 Transferir o solo para o picnômetro e colocar a água até cobrir o material com excesso. 
3.4.3 Ferver por 15 minutos para expulsar as bolhas de ar. 
3.4.4 Resfriar à temperatura ambiente e encher o pinômetro completamente de água. 
3.4.5 Colocar no banho d’agua à temperatura ambiente por 15 minutos e anotar a temperatura 
do banho. 
3.4.6 Retirar o picnômetro do banho, tampar, secar e pesar: picnômetro + solo + água (P1). 
3.4.7 Limpar o picnômetro, encher com água e colocar no banho por 15 minutos. 
3.4.8 Retirar o picnômetro do banho, tampar, secar e pesar: picnômetro + água (P2). 
A figura 3.1 apresenta alguns procedimentos para o ensaio de densidade. 
3.5 Cálculos: 
3.5.1 A densidade a temperatura (t) é calculada pela expressão: 
D
t = 
1s2
s
PPP
P

 ,, (aproximação 0,001). 
 
 
 
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3.5.2 – A densidade referida à temperatura de 20 oC : 
 D
20 = Dt X K20 
 K
20 - Fator de correção 
 
3.6 Precisão: 
Dois resultados não devem diferir mais que 0,009. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.1 – Densidade real dos solos. 
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4 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SOLOS COM SEDIMENTAÇÃO 
4.1 Definição: É o processo de determinação das dimensões dos grãos dos solos e da 
proporção que esses grãos ocorrem. 
4.2 Equipamentos: Peneiras: 50 - 38 - 25 - 19 - 9,5 - 4,8 - 2,0 - 0,42 - 0,074 mm, tampa e 
fundo; Repartidor de amostras, Balança sensível a 0,1g, Almofariz e mão de gral coberta de 
borracha, becker de 1000 ml, proveta de 1000 ml, aparelho dispersor, densímetro, termômetro, 
cronômetro, piceta de 500 ml, Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 à 110ºC. 
Reagentes: água destilada, solução defloculante (Hexametafosfato de Sódio). 
4.3 Amostra: 
4.3.1 A amostra recebida do campo deve ser seca ao ar livre ou pelo uso de aparelho secador, 
de modo que a temperatura não ultrapasse a 60ºC. 
4.4 Ensaio: 
4.4.1 Destorroar a amostra com o auxílio do almofariz e mão de gral. 
4.4.2 – Reduzir a amostra por quarteamento até se obter uma amostra de cerca de 1500g se o 
solo for argiloso ou 2000g se o solo for pedregulhoso ou arenoso. 
4.4.3 Separar a parte graúda da miúda com a # no 10. 
a) Parte graúda: lavar na # no 10. 
b) Parte miúda: 
 Pesar 50g para determinação de umidade higroscópica. 
 Pesar 70g se o solo for argiloso ou 100g se o solo for pedregulhoso ou arenoso para o 
ensaio de sedimentação. 
c) Colocar o material lavado mais o recipiente de umidade em estufa por 8 horas ou até 
constância de peso. 
4.4.4 Sedimentação: 
a) Determinar a densidade real do solo. 
b) Transferir o solo pesado (íten 4.3b) para o becker e adicionar 125 ml de solução defloculante 
e deixar em repouso por 12 horas, no mínimo. 
c) Com o auxílio da piceta, remover com água destilada o material do becker para o copo do 
aparelho dispersor e acrescentar água destiladaaté o nível ficar 5 cm abaixo da borda do copo 
dispersor. 
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23 
 
d) Ligar o aparelho dispersor por 10 minutos se o solo for arenoso ou 15minutos se o solo for 
argiloso. 
d) Com o auxílio da piceta, remover com água destilada o material do copo do aparelho 
dispersor para a proveta e acrescentar água destilada até a marca de 1000 ml. 
e) Tapar a boca da proveta com a palma da mão e agitar por 1 minuto de forma que a boca 
proveta passe de cima para baixo e vice-versa. 
f)Colocar a proveta sobre a bancada e anotar a hora do início da sedimentação. 
g) Mergulhar cuidadosamente o densímetro na proveta e fazer as leituras correspondentes a 
30 segundos, 1 minuto e 2 minutos (nas 3 primeiras leituras o densímetro permanece na 
proveta). 
h) Retirar cuidadosamente o densímetro da proveta, e colocá-lo em outra proveta com água 
destilada à temperatura ambiente. 
i) Anotar a temperatura da suspensão após cada leitura. 
j) Fazer as leituras seguintes: 4, 8, 15, 30 minutos e 1, 2, 4, 8 e 24 horas após o início da 
sedimentação. 
l) Lavar o material da proveta na  no 200 e secar em estufa por 8 horas ou até constância de 
peso. 
4.4.5 Retirar o material da estufa, pesar o recipiente de umidade. 
4.4.6 Passar na série de peneiras: 
a) Parte graúda: 50 - 38 - 25 - 19 - 9,5 - 4,8 - 2,0mm e fundo. 
b) Parte miúda:0,42 - 0,074mm e fundo. 
4.4.7 Anotar o peso retido em cada peneira. 
A figura 4.1 mostra a execução do ensaio. 
 
 
 
 
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4.5 Cálculos: 
4.51 Umidade: 
100X
S
A
%h  , aproximação 0,1. 
A = (C + S + A) - ( C + S ) 
S = ( C + S ) - C 
4.5.2 Fator de correção: 
%h100
100
Fc

 , aproximação 0,001. 
4.5.3 Retido na peneira n o 10 = Somatório dos pesos retidos acima da peneira de 2 mm(parte 
graúda). 
4.5.4 Passando na peneira no 10 úmida = Amostra total úmida - Retido na peneira nº 10. 
4.5.5 Passando na peneira n o 10 seco = Passando na peneira nº 10 úmida X Fc 
4.5.6 Amostra total seca = retido na peneira nº 10 + Passando na peneira nº 10 seco. 
4.5.7 Peso da água = Amostra total úmida - Amostra total seca. 
Figura 4.1 – Granulometria com sedimentação. 
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25 
 
4.5.8 Amostra Parcial Seca = Amostra Parcial úmida X Fc 
4.5.9 Porcentagens da Parte Graúda: 
a) Porcentagem da Amostra Total = 
Peso Retido em Cada Peneira
Amostra Total Seca
 X 100 , aproximação 0,1. 
b) Porcentagem Acumulada = % Amostra total 
c) Porcentagem que Passa da Amostra Total = 100 - Porcentagem acumulada em cada 
peneira. 
4.5.10 Porcentagens da Parte Miúda: 
a) Porcentagem da Amostra Parcial = 
Peso Retido em Cada Peneira
Amostra Parcial Seca
 X 100 , aproximação 0,1. 
b) Porcentagem da Amostra Total = 
% da Amostra Parcial X Porcentagem que Passa da Amostra Total na # 10
100
 , aproximação 0,1. 
c) Porcentagem Acumulada = Σ Porcentagens da Amostra Total 
d) Porcentagem que passa da Amostra total = 100 - Porcentagem Acumulada em cada 
Peneira. 
4.5.11 Sedimentação: 
Cálculos: 
a) Processo analítico: 
d = 


 , (aproximação 0,001) 
d - diâmetro equivalente da partícula 
 - coeficiente de viscosidade do meio dispersor 
 - velocidade de sedimentação 
- densidade do meio dispersor 
 
 
b) Determinação Gráfica: 
I - Calcular a leitura corrigida somando algébricamente a leitura com a correção 
P < d % = 
100
APS
 , (aproximação 0,1). 
 
P < d % - porcentagem das partículas 
 de diâmetros < d 
Ps - peso da amostra parcial seca 
 
 - densidade real do grão de solo 
 
LC - parte decimal da leitura densimétrica 
corrigida X 103 
 
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II - % que passa da amostra total = 
c
L.
SecaParcialAmostra).1(
10.nº #na passando %


(aproximação 0,1) 
III - Determinar o diâmetro do grão através do ábaco de Casagrande: 
IV - Localizar na escala  a densidade do grão e na escala T a temperatura da suspensão, 
ligar os dois pontos, prolongar até a escala A e determinar o ponto 3. 
V - Marcar na escala H o valor da altura de queda e na escala t o tempo de sedimentação, ligar 
os dois pontos, prolongar até a escala V e determinar o ponto 6. 
VI -Ligar o ponto 6 ao ponto 3 e determinar o diâmetro na escala D. 
4.6 Resumo: 
4.6.1 Pedregulho = Porcentagem Acumulada na # 4,8mm. 
4.6.2 Areia Grossa = Porcentagem que Passa na # 4,8mm - Porcentagem que Passa na # 
2,00mm. 
4.6.3 Areia Média = Porcentagem que Passa na # 2,00mm - Porcentagem que Passa na # 
0,42mm. 
4.6.4 Areia Fina = Porcentagem que Passa na # 0,42mm - Porcentagem < 0,05mm. 
4.6.5 Silte = Porcentagem < 0,05mm - Porcentagem < 0,005mm. 
4.6.6 Argila = Porcentagem < 0,005mm. 
 
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5 DETERMINAÇÃO DO EQUIVALENTE DE AREIA DE SOLOS 
 5.1 Definição: Equivalente de areia é uma relação volumétrica entre a altura do nível de areia 
e a altura do nível de argila . 
5.2 Aparelhagem: Peneira no 4 (4,8mm) , proveta cilíndrica transparente com 48cm dealtura 
graduada em cm, tubo lavador, garrafão de 5 litros dotado de sifão, pistão com haste metálica 
pesando 1Kg, recipiente com capacidade de 88ml e funil. 
5.3 Solução de trabalho: Diluir 125ml de solução concentrada em 4875 ml de água destilada. 
5.4 Amostra: A amostra obtida de acordo com o método de preparação de amostras de solo 
deve ter aproximadamente 500g, ser umidecida e passada na peneira no 4 (4,8mm). 
5.5 Ensaio: 
5.5.1 Sinfonar para a proveta solução de trabalho até a marca de 10cm.(3,9”) 
5.5.2 Encher o recipiente de 88 ml com a amostra e razar (pode-se pesar de 100 a 110g de 
solo). 
5.5.3 Transferir para a proveta, como auxílio de um funil, o conteúdo do recipiente de medição. 
5.5.4 Bater no fundo da proveta com a palma da mão para retirar as bolhas de ar e deixar em 
repouso por 10 minutos. 
5.5.5 Tampar a proveta com a rolha de borracha e agitar em movimento horizontal por 30 
segundos . 
5.5.6 Retirar a rolha e introduzir o tubo lavador , lavando as paredes da proveta até que o 
líquido atinja a marca de 38cm(15”) da proveta. 
5.5.7 Deixar repousar por 20 minutos e determinar a altura da suspensão argilosa. 
5.5.8 Introduzir o pistão na proveta até ele assentar na areia , girar a haste e determinar a 
altura da areia (Figura 5.1). 
 
 
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5.6 Cálculos: 
E.A. = 
h
H
 X 100 ,, (aproximação 0,1). 
h - leitura no topo da areia 
H - leitura no topo da argila 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5.1 – Equivalente de areia. 
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EQUIVALENTE DE AREIA 
Ensaio 1 2 3 
Começo 
 (hora) 
 
Fim do período de 10 
min de reagência 
(hora) 
 
Perído de 20 min de 
Sedimentação (hora) 
Início Fim Início Fim Início Fim 
 
Altura do topo de 
argila (cm) – H 
 
Altura do topo de 
areia (cm) – h 
 
Equivalente de Areia 
(%) 
 
Média 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 LIMITE DE LIQUIDEZ DOS SOLOS 
6.1 Definição: É o limite entre os estados líquido e plástico do solo, determinado em 
laboratório como teor de umidade correspondente ao fechamento de uma ranhura aberta na 
massa de solo colocada na concha do aparelho de casagrande sob a ação de 25 quedas de 
1cm de altura. 
6.2 Aparelhagem: Almofariz e mão de gral, peneira no 40 (0,42mm), espátula flexível, balança 
sensível à 0,01g, pisseta, aparelho de casagrande, padrão de altura de queda, cinzel, 
cápsulas, estufa. 
6.3 Amostra: A amostra é obtida e preparada de acordo com o método de preparação de solos 
para ensaios de caracterização e passando na peneira no 40 (0,42mm). 
6.4 Ensaio: 
6.4.1 Colocar cerca de 100g da amostra na cápsula, juntar água até obter-se uma massa 
plástica. 
6.4.2 Homogeineizar bem com a espátula, transferir a massa para a concha do aparelho de 
Casagrande de forma que a massa tenha 1cm de altura. 
76.4.3 Com o cinzel abrir uma ranhura na massa de solo, acionar a manivela do aparelho, 
fazendo a concha cair de 1cm de altura, até que as bordas da ranhura juntem-se com 48 a 52 
golpes. 
6.4.4 Com uma espátula retirar uma porção da massa de solo (no local onde as bordas 
juntaram-se) e colocar na cápsula, previamente tarada, para a determinacão da umidade 
(Figura 6.1). 
6.4.5 Adicionar água e repetir essas operações(6.4.2; 6.4.3 e 6.4.4) de forma que a ranhura 
feche-se com os sequintes números de golpes: 38 a 42, 28 a 32, 18 a 22, e 10 a 12 golpes. 
6.4.6 Com os resultados traçar o gráfico umidade X no de golpes. 
6.5 Cálculos: 
6.5.1 Umidade: 
100X
S
A
%h  , (aproximação 0,1) 
A = (C + S + A) - ( C + S ) 
S = ( C + S ) - C 
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6.5.2 Determinação gráfica do LL: O limite de liquidez é expresso pelo teor de umidade 
correspondente à intersecão da ordenada relativa a 25 golpes com a linha de pontos do 
gráfico. 
6.5.3 Determinação analítica do LL: 
LL = 
h
1,419 - 0,3log.N
 , onde: h - Teor de umidade 
 N - número de golpes 
6.6 Precisão: 
6.6.1 Determinação gráfica: Deve haver no mínimo 3 pontos no mesmo alinhamento. 
6.6.2 Determinacão analítica: Pelo menos 3 valores devem estar dentro do intervalo: 
LL médio  5% do LL médio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo: Determinação gráfica 
Umidade (%) 35,3 33,3 30,7 28,7 27,7 LL (%) 
Nº de Golpes 12 18 29 42 52 31,4 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.1 – Ensaio de limite de liquidez . 
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37 
 
7 LIMITE DE PLASTICIDADE DOS SOLOS 
7.1 Definição: Chama-se limite de plasticidade dos solos ao limite entre os estados semi-sólido 
e plástico dos solos; em laboratório é o teor de umidade correspondente ao rompimento de um 
bastão de solo com 3mm de diâmetro e 10cm de comprimento. 
7.2 Equipamentos: Peneira no 40 (0,42mm), cápsula de porcelana, espátula, balança sensível 
a 0,01g, cápsulas, placa de vidro de superfície esmerilhada, cilindro de comparação com 10cm 
de comprimento por 3mm de diâmetro e estufa. 
7.3 Amostra: A amostra representativa é preparada de acordo com o método de preparação 
de solos para ensaios de caracterização e peneirada na peneira no 40 (0,42mm). Pesar 
aproximadamente 500g. 
7.4 Ensaio: 
7.4.1 Transferir cerca de 70g da amostra para a cápsula de porcelana e adicionar água até 
obter-se uma massa plástica. 
7.4.2 Amassar a massa com as mãos, adicionando material seco, até que ela deixe de grudar 
nas mãos. 
7.4.3 Espalhar a amostra na placa de vidro de forma que ela tenha um pouco mais de 3mm de 
espessura. 
7.4.4 Retirar uma fatia da massa com a espátula, rolar com os dedos sobre a superfície 
esmerilhada até formar um bastão de 3mm de diâmetro e 10cm de comprimento. 
7.4.5 Observar o rompimento do bastão ou o aparecimento de trincas na sua superfície, nesse 
instante quebra-se o bastão em vários pedaços, transfere-se para a cápsula e determina-se a 
umidade (Figura 7.1). 
7.4.6 Repetir essas operações(7.4.4; 7.4.5) 5 vezes.. 
7.5 Cálculos: 
7.5.1 Umidade: 
100X
S
A
%h  , (aproximação 0,1). 
A = (C + S + A) - ( C + S ) 
S = ( C + S ) - C 
7.5.2 Limite de Plasticidade: 
31,4 
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LP = Média dos teores de umidade encontrados. 
 
7.6 Precisão: 
Pelo menos três teores de umidade devem estar contidos no intervalo: 
 LPmédio  5% do LPmédio.Figura 7.1 – Limite de plasticidade 
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8 PLASTICIDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
8.1 Pasticidade dos Solos 
Índice de Plasticidade – Após a determinação dos limites físicos, pode-se calcular o índice de 
plasticidade, subtraindo-se o valor do limite de liquidez do valor do limite de plasticidade. 
IP = LL-LP, onde: 
IP – Índice de plasticidade; 
LL – Limite de Liquidez; 
LP – Limite de Plasticidade. 
O IP define o intervalo de umidade para o qual o solo é plástico, dessa maneira quanto menor 
for o IP melhor será o desempenho do solo em um pavimento. De acordo com o IP, os solos 
são classificados em: 
Fracamente plásticos...............1 < IP < 7 
Mediamente plásticos...............7 < IP < 15 
Altamente plásticos...................IP > 15 
Índice de Consistência – A consistência é uma propriedade dos solos coesivos, sendo definida 
como maior ou menor dureza de um solo argiloso. O índice de consistência (IC) é definido pela 
expressão: 
IP
hLL
IC

 ,, onde: 
IC – Índice de consistência; 
LL – Limite de Liquidez; 
h – Umidade do solo no estado natural; 
IP – Índice de plasticidade. 
Existem correlações estabelecidas entre o índice de consistência e a resistência à compressão 
simples. Portanto, a partir do conhecimento do índice de consistência pode-se estimar a 
resistência à compressão simples de um solo argiloso. 
De acordo com o índice de consistência os solos argilosos são classificados em: 
Muito moles..................................IC < 0 
Moles............................................0 < IC < 0,50 
Médias..........................................0,50 < IC < 0,75 
Rijas.............................................0,75 < IC < 1,00 
Duras...........................................IC > 1,00 
 
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8.2 Classificação dos Solos 
A classificação dos solos visa permitir que a experiência com referência a diversos tipos de 
solos seja catalogada e que o acervo assim aculmulado possa estar disponível, na solução de 
problemaas práticos, mediante a referência à classe de solo. A cada grupo de solo 
corresponde determinadas características.1 
Vários são os sitemas de classificação dos solos, destacando-se o Unified Soil Classification 
System (USCS) e o Transportation Research Board (TRB), que tem como base as 
características granulométricas e os limites físicos. Entretanto esses sistemas de classificação 
de solos foram desenvolvidos para países de clima temperado, não sendo adequados para 
países de clima tropical como o Brasil. 
Conclui-se que a classificação dos solos permite resolver alguns problemas simples e serve de 
apoio na seleção de um dado solo quando se tem vários tipos de solos para ser utilizado. 
8.2.1 Sistema de Classificação dos Solos TRB 
O sistema de classificação mais usado no Brasil é o T.R.B. (Transportation Research Board). 
Valores prováveis de ISC de solos classificados pelo sistema T.R.B. 
Solo ISC 
A1-a 40 a > 80 
A1-b 20 a > 80 
A2-4 e A2-5 25 a > 80 
A2-6 e A2-7 12 < ISC < 30 
A3 15 < ISC < 40 
A4 4 < ISC < 25 
A5 0 < ISC < 10 
A6 e A7 0 < ISC < 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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42 
 
ÍNDICE DE GRUPO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O índice de grupo é um número inteiro que varia de 0 a 20. Quanto menor for o índice de 
grupo, melhor será o solo par fins de pavimentação. O IG pode ser determinado pela 
expressão: 
bd01,0ac005,0a2,0IG  , onde: 






0a3535P
40a7535P
35Pa
200
200
200 






0b1555P
40b5515P
15Pb
200
200
200 






0c40LL
20c60LL
40LLc 






0d10IP
20d30IP
IPd 
P200 – Porcentagem que passa na peneira nº 200; (a varia de 0 a 40; (b varia de 0 a 40); (c 
varia de 0 a 20); (d varia de 0 a 20). 
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43 
 
Sistema de Classificação TRB (DNIT, 1996) 
 
 
P*200 – Porcentagem passando na peneira n° 200 (0,075 mm). 
CLASSIFICACÃO GERAL 
MATERIAIS GRANULARES 
(P*200 ≤ 35%) 
MATERIAIS SILTOSOS OU ARGILOSOS 
(P200 > 35%) 
Classificação em Grupos 
A1 
A 3 
A2 
A4 A 5 A6 
A7 
 
A7-5 A7-6 
A1-a A1-b A2-4 A2-5 A2-6 A2-7 
Granulometria: 
 
 
 
36 mín. 36 mín. 36 mín. 36 mín. 36 mín. 
% passando na peneira: 
N° 10 (2,0 mm) 50 máx. 
N° 40 (0,42 mm) 30 máx. 30 máx. 51 mín. 
N° 200 (0,075mm) 15 máx. 25 máx. 10 máx. 35 máx. 35 máx. 35 máx. 35 máx. 
Característica da fração 
passando na peneira nº 40: 
Limite de Liquidez (%) 
 
Índice de Plasticidade (%) 
 
 
 
 
 
6máx. 
 
 
 
41 mín. 
 
 
41 mín. 
 
 
41 mín. 
 
(LL-30)mín. 
40 máx. 41 mín. 40 máx. 41 mín. 40 máx. 40 máx. 
6máx. NP 10máx. 10 máx. 11 mín. 11 mín. 10 máx. 10 máx. 11 mín. (LL-30) máx. 
Índice de Grupo (IG) O O O O O 4máx. 4máx. 8 máx. 12 máx. 16 máx. 20 máx. 
Materiais constituintes 
Fragmentos de 
pedra, pedregulho e 
areia 
Areia 
fina 
Pedregulhos ou areia siltosas ou 
argilosas 
Solos siltosos Solos argilosos 
Comportamento como 
sub leito 
Excelente a bom Sofrível a mau 
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8.2.2 Sistema Unificado de Classificação dos Solos (S.U.C.S.) 
Este sistema de classificação foi proposto pelo engenheiro Arthur Casagrande, nele os solos 
são classificados em solos grossos, solos finos e orgânicos. 
 Representação do tipo de solo no sistema SUCS 
Tipo de Solo Propriedade 
G – Pedregulho W – Bem graduado 
S – Areia P – Mau graduado 
M- Silte L – Baixa a média plasticidade 
C – Argila H – Alta plasticidade 
O – Silte e argila orgânica 
Pt – Turfa 
Proceder da seguinte maneira para classificar o solo com o sistema SUCS: 
 Enquadrar o solo em um dos tres grandes grupos: solos grossos (P200 < 50 %), solos 
finos(P200 ≥ 50 %) ou solo orgânico; 
 Para solos grossos, calcular a fração grossa, o coeficiente de uniformidade (Cu) e o 
coeficiente de curvatura(Cc): 
200P100GrossaFração  
10
60
u
D
D
C  
:onde,
DD
)D(
C
6010
2
30
c

 
P200 = Percentual que passa na peneira 0,075 mm (# nº 200) 
Cu = Coeficiente de uniformidade; 
Cc = Coeficiente de curvatura; 
D10 = Diâmetro correspondente a 10 % passando; 
D30 = Diâmetro correspondente a 30 % passando; 
D60 = Diâmetro correspondente a 60 % passando; 
 No caso dos solos finos, usar a carta de plasticidade com dados de entrada: limite de 
liquidez e índice de plasticidade; 
 Solos orgânicos ou turfa são identificados pela coloração negra, cheiro característico, 
textura fibrosa, quando seco são combustíveis. 
 
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46 
 
9 COMPACTAÇÃO DOS SOLOS (PROCTOR NORMAL) 
9.1 Definição: É o processo que visa reduzir os vazios dos solos e aumentar sua resistência. O 
aumento da densidade de um solo depende da energia de compactação e do teor de umidade 
do solo. O teor de umidade correspondente a densidade máxima é chamada umidade ótima. 
9.2 Equipamentos: Quarteador de amostras; almofariz e mão de gral; balança capacidade 10 
kg, sensível a 1 g; balança capacidade 2610 kg, sensível a 0,1 g; peneira 19 mm(3/4"); peneira 
4,8mm (no 4); cápsula para umidade; proveta de 500 ml; estufa; molde cilíndrico de 1000 cm3 
( 10 cm X 13 cm), com colarinho a base metálica; molde cilíndrico de 2200 cm3 ( 15 cm X 
17 cm), com colarinho a base metálica; disco espaçador; soquete pequeno, pesando 2,5 kg e 
altura de queda 30 cm; soquete grande, pesando 4,5 kg e altura de queda 45 cm; régua 
metálica e sacador de amostras. 
9.3 Amostra: 
9.3.1 A amostra representativa recebida do campo deve ser preparada como descrito no 
método de preparação de amostras para ensaio de caracterização e compactação. 
9.3.2 Reduzir a amostra com o quarteador a 3000 g, se o solo for argiloso ou 4000 g se o solo 
for arenoso ou pedregulhoso. 
9.3.3 Passar a amostra na peneira 19 mm(3/4") a pesar o material retido. 
9.2.4 Substituir o material que ficou retido na peneira 19 mm(3/4") por igual quantidade de 
material que passa na peneira 19 mm(3/4") e fica retido na peneira 4,8 mm (no 4). 
9.4 Ensaio: 
9.4.1 Determinar o peso e o volume do cilindro. 
9.4.2 Montar o cilindro com o colarinho em sua base e colocar um papel filtro no fundo, para 
evitar a adesão da amostra à base. 
9.4.3 Adicionar água a amostra, de forma que ao se comprimir o solo com os dedos o torrão 
não se desmanche. 
9.4.4 Encher o cilindro com 3 camadas aproximadamente iguais, aplicando 25 golpes em cada 
uma, distribuídos em toda superfície. A última camada deve ultrapassar a borda do cilindro. Se 
o cilindro for o grande, encher com 5 camadas, aplicando 13 em cada camada. 
9.4.5 Retirar o colarinho, rasar o excesso de material com a régua metálica e pesar o molde 
com a amostra. 
 
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9.4.6 Extrair a amostra do molde com o sacador de amostras, retirar do centro da amostra 
cerca de 50g para determinação de umidade. 
9.4.7 Desmanchar todo o solo compactado, acrescentar água (1 a 3% do peso do solo). 
9.4.8 Repetir as operações anteriores até percebermos o decréscimo de 2 valores de 
densidade (Figura 9.1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.5 Cálculos: 
9.5.1 Volume do Cilindro: V = h
dπ
4
2
 
9.5.2 Umidade 
100X
S
A
%h  
A = (C + S + A) - ( C + S ) 
S = ( C + S ) - C 
9.5.3 % água adicionada = 100X
amostra da Massa
água de Massa
 
Figura 9.1 – Compactação. 
 
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9.5.4 Solo úmido = (M + S + A) - M 
9.5.5 Densidade Úmida = 
S + A
V
 
9.5.6 Densidade Convertida = Densidade Úmida X 
100
100 + % água adicionada
 
9.5.7 Densidade Seca = Densidade Úmida X 
100
100 + h%
 
9.5.8 Com os valores encontrados, construir o gráfico densidade seca X umidade a determinar: 
a) Densidade Máxima Seca: Valor da tangente ao ponto máximo da curva de compactação. 
b) Umidade Ótima: Teor de umidade correspondente a Densidade Máxima Seca. 
9.5.9 Outras energias de compactação são usadas para atender ao crescente volume de 
tráfego e aumento do peso dos veículos. A tabela abaixo apresenta configurações do ensaio de 
compactação para cilindro Califórnia com disco espaçador de 5,08 cm (2”) e 6,35 cm (2 ½”). 
Configurações do ensaio de compactação. 
 
 
Energia Camadas Nº Golpes por Camada 
 disco de 5,08 cm disco de 6,35 cm 
Proctor Normal 5 13 12 
Proctor Intermediário 5 29 26 
Proctor Modificado 5 61 55 
 
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10 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA 
10.1 Definição: O ISC é definido como uma relação, em porcentagem, entre a pressão 
necessária para um pistão penetrar 2,54 mm e 5,08 mm na amostra de solo e a pressão para 
penetrar as mesmas distâncias em amostra de pedra britada 
10.2 Equipamentos: Quarteador de amostras; almofariz a mão de gral; balança capacidade 10 
kg, sensível a 1 g; balança capacidade 2610 g, sensível a 0,1 g; peneira 19 mm (3/4"); peneira 
4,8mm (no 4); cápsula para umidade; proveta de 500 ml; estufa; molde cilíndrico de 2200 cm3 
( 15 cm X 17,8 cm), com colarinho a base metálica; disco espaçador; soquete grande, 
pesando 4,5 kg e altura de queda 45 cm; prato perfurado metálico, com haste central metálica 
ajustável; sobrecarga de 2270 g; tripé porta-extensômetro metálico; extensômetro com curso 
mínimo de 10 mm graduado em 0,01 mm; prensa para CBR; régua metálica e sacador de 
amostras. 
10.3 Ensaio: 
10.3.1 Executar o ensaio de compactação como descrito em compactação dos solos. 
10.3.2 Selecionar para colocar no tanque de imersão os três corpos de prova mais próximos da 
umidade ótima, excluindo o ponto mais seco e o mais úmido. 
10.3.3 Colocar o papel filtro sobre a base perfurada, inverter o molde com o solo compactado e 
fixá-lo às hastes. 
10.3.4 Colocar sobre a amostra compactada, no espaço deixado pelo disco espaçador, o prato 
perfurado com a haste ajustável e sobre ele a sobrecarga de 2.270 g. 
10.3.5 Colocar o molde com os pesos em imersão no tanque com água, permitindo o livre 
acesso da água pelo fundo da amostra. 
10.3.6 Apoiar o tripé com o extensômetro nas bordas do cilindror e fazer imediatamente a 
leitura inicial para determinação da expansão. Anotar na ficha de ensaio a data e hora da 
leitura. 
10.3.7 Após a imersão por 4 dias fazer a leitura final para expansão. 
10.3.8 Retirar a sobrecarga e o prato perfurado do cilindro, e deixar a escorrer o excesso de 
água por 10 minutos. 
10.3.9 Colocar no topo da amostra, dentro do molde cilíndrico, a sobrecarga para simular o 
peso do pavimento. 
 
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10.3.10 Colocar o conjunto na prensa e assentar o pistão de penetração. Ajustar em zero os 
extensômetros do pistão e do anel dinamométrico. Acionar o cronômetro e aplicar a carga 
sobre o pistão de penetração de modo que avelocidade de penetração seja de 1,27 mm por 
minuto (Figura 10.1). 
10.4 Cálculos: 
Pressão = Leitura X Constante (k) da prensa. 
100X
cm/kgf70
)solo(essãoPr
(%)ISC
254,2
 
100X
cm/kgf105
)solo(essãoPr
(%)ISC
208,5
 
100X
)mm(provadecorpodoAltura
LeituraLeitura
(%)Expansão inicialf inal

 
Traçar os gráficos: 
a) Pressão X penetração, se houver inflexão, fazer as correções; 
Figura 10.1 – Ensaio de ISC. 
 
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b) Umidade X Densidade; 
c) Umidade X ISC; 
d) Umidade X Expansão. 
Determinar o ISC e expansão como valores correspondentes à umidade ótima nos respectivos 
gráficos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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11 GRAU DE COMPACTAÇÃO (PROCESSO DO FRASCO DE AREIA) 
11.1 Definição: Chama-se grau de compactação à relação entre a massa específica aparente 
seca obtida no campo e a massa específica aparente máxima seca obtida em laboratório, em 
porcentagem. 
11.2 Equipamentos: Frasco de areia com funil, placa base de latão com furo no centro, 
recipiente para pesagem, fogareiro, aparelho speed, martelo, talhadeira, balança sensível à 1 
g, balança sensível à 0,1 g, peneira 4,8 mm (no 4), peneira 1,2 mm (no 16) e peneira 0,6 mm (no 
30). 
11.3 Areia: 
11.3.1 Lavar a areia e secar em estufa; 
11.3.2 Peneirar a areia, obtendo a fração que passa na peneira 1,2 mm (no 16) e fica retida na 
peneira 0,6 mm (no 30); 
11.3.3 Determinar a massa específica da areia (média de 5 determinações); 
11.3.4 Determinar a massa de areia que fica no funil (média de 5 determinações); 
11.4 Ensaio: 
11.4.1 Pesar o frasco de areia antes de começar o furo; 
11.4.2 Preparar o local do furo e assentar a placa base; 
11.4.3 Cavar aproximadamente 15cm, com a talhadeira e martelo, tendo o cuidado de “acertar” 
a parede do furo; 
11.4.4 Colocar o material extraído do furo em um recipiente e pesar; 
11.4.5 Passar uma parte do material na peneira 4,8 mm (no 4) e determinar a umidade 
(processo do fogareiro ou speed); 
11.4.6 Assentar o frasco de areia no furo da placa base e abrir o registro do funil até que a 
areia deixe de escoar (Figura 11.1); 
11.4.7 Fechar o registro e pesar o frasco de areia depois; 
11.4.8 Recuperar a areia que estiver no furo e fechá-lo com o material que foi extraído. 
 
 
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11.5 Cálculos: 
11.5.1 Massa de areia sem correção = Massa do frasco antes – Massa do frasco depois 
11.5.2 Massa de areia no furo = Massa de areia sem correção – Correção do funil 
11.5.3 Volume do furo = 
Massa de areia no furo
Massa específica da areia
 
11.5.4 Massa específica aparente úmida = 
Massa do material extraído do furo
Volume do furo
 
11.5.5 Massa específica aparente seca = Massa específica aparente úmida X 
100
100 + h%
 
11.5.6 GC (%) = 
Massa específica aparente seca do campo
Massa específica aparente máxima seca do laboratório
 X 100 
A figura 11.1 apresenta detalhes da determinação do grau de compactação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11.1 – Método do Frasco de Areia. 
 
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11.6 Correção do funil 
11.6.1 Determinar a massa do frasco de areia (P1); 
11.6.2 Instalar o conjunto frasco mais funil, com o funil apoiado no rebaixo da bandeja, sobre 
uma superfície plana; 
11.6.3 Abrir o registro, deixando a areia escoar livremente até cessar o seu movimento no 
interior do frasco e fechar o registro; 
11.6.4 Pesar o frasco de areia (P2); 
11.6.5 Obter a massa da areia deslocada (P3), que preencheu o funil e o orifício no rebaixo da 
bandeja, através da seguinte expressão: P3 = P1 – P2; 
11.6.6 Repetir o procedimento descrito de 11.1. a 11.5, pelo menos três vezes. O resultado é a 
média dessas três determinações. Na figura 11.2 são vistos detalhes desse procedimento. 
 
 
 
 
 
11.7 Determinação da Massa Específica Aparente da Areia 
11.7.1 Determinar a massa do frasco de areia (P4); 
11.7.2 Instalar o conjunto frasco mais funil, com o funil apoiado no rebaixo da bandeja, sobre a 
borda do cilindro metálico de volume conhecido ( V ); 
11.7.3 Abrir o registro, deixando a areia escoar livremente até cessar o movimento no interior 
do frasco, fechar o registro; 
11.7.4 Pesar o frasco de areia (P5); 
11.7.5 Determinar a massa de areia do cilindro (P6), através da seguinte expressão: 
P6 = P4 – P5 – P3 ; 
11.7.6 Calcular a massa específica aparente da areia, através da expressão: 
V
P6 ; 
Figura 11.2 – Correção do funil. 
 
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11.7.7 Repetir o procedimento descrito de 11.1. a 11.6, pelo menos três vezes. O resultado é a 
média dessas três determinações. Esse procedimento pode ser visto na figura 11.3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11.3 – Massa específica aparente da areia. 
 
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12 COMPACTAÇÃO MÉTODO HILF 
12.1 Definição – O método de Hilf é uma forma rápida do resultado de compactação em 
laboratório para controle de camadas de terraplenagem, geralmente aplicado a construção de 
barragens. Fornece a eficiência da operação de compactação utilizada no campo, o grau de 
compactação e o desvio de umidade que o material apresenta em relação à umidade ótima. 
12.2 Equipamentos: Quarteador de amostras; almofariz a mão de gral; balança capacidade 10 
kg, sensível a 1 g; balança capacidade 2610 kg, sensível a 0,1 g; peneira 19 mm(3/4"); peneira 
4,8mm (no 4); cápsula para umidade; proveta de 500 ml; estufa; molde cilíndrico de 1000 cm3 
( 10 cm X 13 cm), com colarinho a base metálica; molde cilíndrico de 2200 cm3 ( 15 cm X 
17 cm),