Indices físicos do solo.

1. 1
Índices Físicos

3. Índices Físicos
• Relações estabelecidas entre as fases presentes
no solo de modo a caracterizá-lo quanto às suas
condições físicas;
• Fases de um solo: sólida, liquida e gasosa;
• Relações:
– Entre Massas (ou Pesos): Teor de umidade
– Entre Volumes: Porosidade, Índice de Vazios e Grau de
Saturação;
– Entre Massas (ou Pesos) e Volumes: Massa específica
natural, dos sólidos e da água.

4. Teor de Umidade:
• Ou umidade natural;
• Razão do peso de água (Pa) pelo peso do material
sólido (Ps):
 Solos úmidos apresentam teores em torno de 60%;
 Solos com aparência de secos apresentam conteúdo da ordem de 2 a 3%:

5. Grau de saturação:
• Razão do volume de água (Va) pelo volume de
vazios (Vv):
 Importância: permeabilidade, compressibilidade e na resistência à ruptura.
Grau de saturação Denominação
0 – 0.25 Naturalmente seco
0.25 – 0.50 Úmido
0.50 – 0.80 Muito úmido
0.80 – 0.95 Altamente saturado
0.95 - 100 Saturado

6. Índice de vazios:
• Razão do volume de vazios (Vv) pelo volume
de sólidos (Vs):
 Valores típicos para areias naturais variam de 0.5 a 0.8;
 Solos coesivos de 0.7 a 1.1 (Bowles, 1984)
 Uma medida de densidade, uma das características mais importantes de um solo:
permeabilidade, a compressibilidade e a resistência a ruptura.

7. Porosidade:
• Razão do volume de vazios (Vv) pelo volume
total (Vs):
 Também é uma medida de densidade, mas...
 Representa uma medida mais adequada aos estudos de variações volumétricas de
solos do que a porosidade, pois, o volume da parte sólida permanece constante.

8. Porosidade Índice de vazios Denominação
>50 >1 Muito alta
50 – 45 1.0 – 0.80 Alta
45 – 35 0.80 – 0.55 Média
35 – 30 0.55 – 0.43 Baixa
<30 <0.43 Muito baixa
Classificação da porosidade e do índice de vazios nos solos
segundo o IAEG (1974)

9. 9
Pesos específicos

10. Peso específico de um solo:
• Definido como a razão entre o peso de um
determinado componente das três partes físicas
de um solo e o seu volume e, assim, pode-se ter:
• Peso específico natural;
• Peso específico dos grãos;
• Peso específico da água;
• Densidade relativa das partículas;
• Peso específico do solo seco;
• Peso específico saturado;
• Peso específico submerso;

12. Peso específico da água:
• O peso específico da água varia de acordo
com a temperatura e com os sais dissolvidos;
• Adota-se comumente o valor de 1 t/m3 (10
kN/m3), correspondente à densidade da água
destilada, à temperatura de 40C;
• Razão entre o peso de uma quantidade de
água e o seu volume:

15. EXERCÍCIOS
• 1. Uma amostra indeformada de solo foi recebida no
laboratório. Com ela realizou-se o ensaio para
determinação do teor de umidade. A amostra, junto
com a capsula pesava 119.2g. Essa amostra
permaneceu em estufa a 105º C até a constância de
peso (cerca de 18horas), após o conjunto (solo seco
mais a capsula) pesava 109.5g. A massa da capsula,
chamada “tara”, era de 34.43g. Qual o valor de
umidade da amostra?

16. EXERCÍCIOS
• 2. Uma amostra de areia, no estado natural,
pesa 875g e seu volume é igual a 512 cm3. O
seu peso seco é 803g e a densidade relativa
dos grãos é 2,66 g/cm3. Determine o índice de
vazios, a porosidade o teor de umidade e o
grau de saturação da areia.

17. EXERCÍCIOS
• 3. De um corte são removidos 180.000m3 de
solo, com um índice de vazios igual a 1,22.
Quantos m3 de aterro poderão ser
construídos, com um índice de vazios igual a
0,76?

18. EXERCÍCIOS
• 4. Para a construção de uma barragem de terra é
previsto um volume de 300.000 m3 de terra, com
um índice de vazios de 0,8. Dispõe-se de três
jazidas, designadas A, B e C. O índice de vazios de
cada uma delas e a estimativa do custo do
movimento de terra até a obra da barragem são
indicadas no quadro abaixo:
• Qual a jazida explotável é economicamente mais
favorável?
Jazida Índice de Vazios Custo movimento
de terra/m3
A 0.9 R$10,20
B 2.0 R$9,00
C 1.6 R$9,40