Classificação dos Solos
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Classificação dos Solos

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de peso específico s,
num fluido de viscosidade

e peso específico w é proporcional ao quadrado do
diâmetro dessas partículas. No ensaio de sedimentação, a velocidade é obtida
indiretamente determinando-se a densidade da suspensão em tempos pré-determinados.
Essa leitura de densidade, feita com um densímetro, fornece também a profundidade de
queda da partícula (z) que é a distância entre a superfície da suspensão até o centro do
bulbo do densímetro. Dessa forma, a velocidade de queda da partícula, enunciada
anteriormente, pode ser calculada pela razão entre a profundidade de queda (z) e o
tempo para que isso ocorra. Isso permite a determinação do diâmetro equivalente (Di)
das partículas para a fração fina do solo. A expressão (1.2) apresenta uma forma prática
para o cálculo do diâmetro das partículas.

2
1

.005530,0
t

zD
WS

i

(1.2)

Di = diâmetro equivalente (mm); z = profundidade de queda da partícula (cm);
S – W = diferença entre a massa específica dos sólidos e da água (g/cm3);

= viscosidade dinâmica da água (em Pa.s; desprezando-se a potência 10-4) e,
t = tempo de leitura (min).

Mecânica dos Solos 24

Após um tempo t, admitindo-se a uniformidade da suspensão, as partículas com
diâmetros maiores que D, estarão abaixo de z. A percentagem de partículas com
diâmetros equivalentes menores que o valor calculado pela expressão anterior, após um
tempo t qualquer, é obtida pela seguinte expressão:

)()(
00,1

100)( HrHr
M

DP W
S

S

S
i

(1.3)

P(<Di) = Percentagem de partículas com diâmetros menores que Di;
r (H) = leitura na suspensão a uma temperatura T e,
rW (H) = leitura na solução (água destilada + defloculante) à mesma temperatura T

Como os solos são constituídos por diferentes tamanhos de partículas, é comum
adotar-se o processo de peneiramento em conjunto com o processo de sedimentação.
Esse processo é chamado de análise granulométrica conjunta.

No processo de sedimentação, há a necessidade de se usar uma substância
defloculante (hexametafosfato de sódio, silicato de sódio, etc) para que as partículas
possam sedimentar isoladamente. Isso porque as partículas podem se agregar umas às
outras formando grãos maiores ou flocos falseando os valores reais dos diâmetros que
devem ser apenas das partículas individuais. Normalmente, o defloculante atua por 24
horas na solução e, em seguida, é realizado um processo de agitação mecânica. Esses
cuidados devem ser tomados também na fase do peneiramento para que as partículas
mais finas não se aglutinem formando um diâmetro do agregado.

Depois de obtida a curva granulométrica do solo, há a necessidade de classificá-
lo de acordo com a sua textura (tamanho relativo dos grãos). Para tanto, existem
diversas escalas granulométricas que adotam intervalos específicos dos diâmetros dos
grãos das diferentes frações de solo. As escalas mais comuns são as escalas da ABNT e
do MIT. A Figura (1.11) ilustra uma curva granulométrica com a respectiva escala da
ABNT e as porcentagens obtidas para cada fração de solo.

Pedregulho
Composição:

Areia grossa
Areia média
Areia fina
Silte
Argila

0 %
2 %
9 %

49 %
18 %
22 %

0

10

20

30

40

80

70

60

50

90

100

Po
rc

en
ta

g e
m

qu
e

pa
ss

a

270 200 140 100 60 40 20 10 4
Peneiras (ASTM)

0

10

20

30

40

50

60

100

70

80

90

Po
rc

en
ta

ge
m

re
tid

a

Sedimentação Peneiramento

0,001

Argila
Class.
ABNT

56 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5

Silte Areia fina
Areia
média

Areia
grossa Pedregulho

Diâmetro dos grãos (mm)
0,01 0,1 1 10

Figura 1.11. Curva de distribuição granulométrica do solo (PINTO, 2000)

Mecânica dos Solos 25

No caso de solos granulares (Figura 1.12), estes poderão ser denominados de
“bem graduados” ou “mal graduados”. O solo bem graduado é caracterizado por uma
distribuição contínua de diâmetros equivalentes em uma ampla faixa de tamanho de
partículas (curva granulométrica a). As partículas menores ocupam os vazios deixados
pelas maiores criando um bom entrosamento resultando em melhores condições de
compactação e de resistência. No caso do solo ser mal graduado, sua curva
granulométrica será uniforme (curva granulométrica c). Existem casos onde pode haver
ausência de uma faixa de tamanhos de grãos (curva granulométrica b).

Figura 1.12. Curvas granulométricas de solos com diferentes graduações (MACHADO,
2002)

Essa característica do solo granular pode ser expressa em função de um
coeficiente de não uniformidade (CNU) dado pela seguinte relação:

10

60

D
DCNU

(1.4)

Outro coeficiente também utilizado é o coeficiente de curvatura (CC) da curva
granulométrica.

6010

2
30

DD
DCC

(1.5)

onde D10 (Diâmetro efetivo) = abertura da peneira para a 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.

O coeficiente de não uniformidade (CNU) indica a amplitude dos grãos
enquanto que o coeficiente de curvatura (CC) fornece a idéia do formato da curva
permitindo detectar descontinuidades no conjunto.

Mecânica dos Solos 26

Quanto maior é o valor de CNU mais bem graduado é o solo. Solos que
apresentam CNU = 1 possuem uma curva granulométrica em pé (solo mal graduado –
curva granulométrica c – Figura 1.12). Solos bem graduados apresentarão CC entre 1 e
3. Se o valor de CC for menor que 1, a curva será descontínua com ausência de grãos
(curva granulométrica b – Figura 1.12). Dificilmente ocorrem areias com valores de CC
fora do intervalo de 1 a 3. Daí, a pouca importância que se dá a esse coeficiente.

A classificação da curva granulométrica pode ser feita acordo com os seguintes
intervalos para CNU e CC:

CNU < 5 muito uniforme
5 < CNU < 15 uniformidade média

CNU > 15 não uniforme
1 < CC < 3 solo bem graduado

CC < 1 ou CC > 3 solo mal graduado

Finalmente, é importante ressaltar que somente o diâmetro efetivo (D10) e o
CNU não são suficientes para representar por si só a curva granulométrica, uma vez que
solos distintos podem apresentar os mesmos valores de D10 e CNU. Portanto, somente a
curva granulométrica pode identificar um solo quanto à sua classificação textural. A
Figura (1.13) ilustra exemplos de curvas granulométricas de alguns solos brasileiros.

Figura 1.13. Curvas granulométricas de alguns solos brasileiros (PINTO, 2000)

A Figura (1.14) ilustra os diferentes tamanhos de partículas assim como o
detalhe dos ensaios de peneiramento e de sedimentação.

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Figura 1.14. Diferentes tamanhos de partículas e detalhe dos ensaios de
peneiramento e sedimentação

Índices de Consistência
Do ponto de vista de engenharia, apesar da análise granulométrica classificar

texturalmente o solo, esta por si só não consegue retratar o comportamento do mesmo.
A fração de finos presente exerce papel fundamental. O comportamento dos solos finos
irá depender de diversos fatores como sua composição mineralógica, sua umidade, sua
estrutura e até seu grau de saturação. Quanto menor a partícula de um solo, maior será
sua superfície específica e, portanto, maior será sua plasticidade. As partículas de
argilo-minerais presentes num solo diferem grandemente em sua estrutura mineralógica.
Isso faz com que solos com a mesma quantidade da fração argila, apresentem
comportamentos completamente diversos a depender do argilo-mineral presente. Como
ressalta PINTO (2000), o estudo dos minerais-argilas é muito complexo e, por isso, o
Engenheiro Químico Atterberg propôs alguns ensaios para quantificar,