mecânica dos solos, granulometria, classificação

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1. INTRODUÇÃO
Todos os solos, em sua fase sólida, contêm partículas de diferentes tamanhos em proporções as mais
variadas. A determinação do tamanho das partículas e suas respectivas porcentagens de ocorrência permitem
obter a função distribuição de partículas do solo e que é denominada distribuição granulométrica.
A distribuição granulométrica dos materiais granulares, areias e pedregulhos, será obtida através do
processo de peneiramento de uma amostra seca em estufa, enquanto que, para siltes e argilas (materiais
finos) se utiliza à sedimentação dos sólidos no meio líquido. Para solos, que tem partículas tanto na fração
grossa (areia e pedregulho) quanto na fração fina (silte e argila) se torna necessária a análise granulométrica
conjunta.
As partículas de um solo, grosso ou fino, não são esféricas, mas se usará sempre a expressão diâmetro
equivalente da partícula ou apenas diâmetro equivalente, quando se faz referência ao seu tamanho. Para os
materiais granulares ou fração grossa do solo, o diâmetro equivalente será igual ao diâmetro da menor esfera
que circunscreve a partícula, enquanto que para a fração fina este diâmetro é o calculado através da lei de
Stokes.
A colocação de pontos, representativos dos pares de valores diâmetro equivalente - porcentagem de
ocorrência, em papel semilogaritmo permite traçar a curva de distribuição granulométrica, conforme mostrada
na Figura em anexo, onde em abscissas estão representados os diâmetros equivalentes e em ordenadas as
porcentagens acumuladas retidas, à esquerda e as porcentagens que passam, à direita.
2. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS BASEADOS EM CRITÉRIOS GRANULOMÉTRICOS
Os solos recebem designações segundo as dimensões das partículas compreendidas entre
determinados limites convencionais, conforme Figura 1. Nesta figura estão representadas as classificações
adotadas pela A.S.T.M (American Society for Testing Materials), A.A.S.H.T.O.(American Association for State
Highway and Transportation Officials), ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) e M.I.T
(Massachusetts Institute of Technology).
No Brasil a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT/NBR 6502/95) – Terminologia - Rochas e
Solos define como:
 Bloco de rocha
Fragmentos de rocha transportados ou não, com diâmetro superior a 1,0 m;
 Matacão
fragmento de rocha transportado ou não, comumente arredondado por intemperismo ou abrasão, com
uma dimensão compreendida entre 200 mm e 1,0 m;
 Pedregulho
solos formados por minerais ou partículas de rocha, com diâmetro compreendido entre 2,0 e 60,0 mm.
Quando arredondados ou semi-arredondados, são denominados cascalhos ou seixos. Divide-se
quanto ao diâmetro em: pedregulho fino – (2 a 6 mm), pedregulho médio (6 a 20mm) e pedregulho
grosso (20 a 60 mm);
 Areia
solo não coesivo e não plástico formado por minerais ou partículas de rochas com diâmetros
compreendidos entre 0,06 mm e 2,0 mm. As areias de acordo com o diâmetro classificam-se em:
areia fina (0,06 mm a 0,2 mm), areia média (0,2 mm a 0,6 mm) e areia grossa (0,6 mm a 2,0 mm);

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 Silte
solo que apresenta baixo ou nenhuma plasticidade, baixa resistência quando seco ao ar. Suas
propriedades dominantes são devidas à parte constituída pela fração silte. É formado por partículas
com diâmetros compreendidos entre 0,002 mm e 0,06 mm.
 Argila
solo de graduação fina constituída por partículas com dimensões menores que 0,002 mm.
Apresentam características marcantes de plasticidade; quando suficientemente úmido, molda-se
facilmente em diferentes formas, quando seco, apresenta coesão suficiente para construir torrões
dificilmente desagregáveis por pressão dos dedos.
TAMANHO (mm)
Figura 1 - Escalas granulométricas adotadas pela A.S.T.M., A.A.S.H.T.O, M.I.T. e ABNT.

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ANEXO – Curva granulométrica por peneiramento e sedimentação de uma amostra de solo.

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3. Distribuição (Graduação) Granulométrica dos Solos
3.1. Solo de graduação densa
O solo de graduação densa é aquele que apresenta uma curva granulométrica (Figura 2) bem graduada
e continua, isto é, com quantidade de material fino, suficiente para preencher os vazios entre as partículas
maiores.
Figura 2 – Curva granulométrica de solo de graduação densa.

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3.2. Solo de graduação aberta
O solo de graduação aberta (Figura 3) é aquele que apresenta uma curva granulométrica mau graduada
e descontinua, isto é, com insuficiência de material fino, para preencher os vazios entre as partículas maiores.
Figura 3 – Curva granulométrica de solo de graduação aberta.

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3.3. Solo de graduação tipo macadame
O solo de graduação tipo macadame (Figura 4) é aquele que apresenta uma curva granulométrica
uniforme, onde o diâmetro das partículas maiores é, aproximadamente, o dobro do diâmetro das partículas
menores.
Figura 4 – Curva granulométrica de solo tipo macadame.
Para auxiliar a identificação das características de uniformidade e graduação dos solos, são definidos os
seguintes índices:
 Diâmetro efetivo (D10 ou De)
É o diâmetro correspondente a 10% em peso total de todas as partículas menores que ele.
O valor de D10 fornece uma das informações necessárias para o cálculo da permeabilidade, utilizado
no dimensionamento de filtros e drenos.
 Diâmetros D30 e D60:
É o diâmetro correspondente a 30% e 60% em peso total de todas as partículas menores que eles.

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Os índices D10, D30 e D60 são obtidos diretamente da curva granulométrica do solo (Figura 5).
Figura 5 – Obtenção dos índices D10, D30 e D60.
 Grau de uniformidade (U)
O grau de uniformidade indica a falta de uniformidade, por isso, Milton Vargas prefere chamá-lo grau
de desuniformidade, e simbolizá-lo por (D).
A determinação de U é feita através da seguinte equação:
U = D60 / D10
Como pode ser constatado na classificação abaixo, quanto menor o grau de uniformidade (U), mais
uniforme o solo é.
Tabela 1 – Classificação quanto a uniformidade dos solos.
Uniformidade Classificação
U< 5 Muito uniforme
5 < U < 15 Uniformidade média
U > 15 desuniforme
Alguns autores consideram solos uniformes os que têm grau de uniformidade menor que 3, e
desuniformes os que têm U > 3.

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 Coeficiente de curvatura (CC)
O coeficiente de curvatura indica se o solo é bem graduado ou não.
A determinação de CC é feita através da seguinte equação:
CC = (D30)2 / (D10 . D60)
O solo é considerado bem graduado se:
1 < CC < 3