O documento discute as propriedades das partículas sólidas que formam os solos e como isso influencia o tipo de fundação de edifícios. Detalha as origens dos solos, as frações de solo, como areia, silte e argila, e como isso afeta as propriedades do solo como drenagem e capacidade de carga. Também descreve métodos de investigação do subsolo para escolha da fundação.

1. JEFFESON ROCHA PIRES
ALEXANDRE MAGNO
JÚLIO CÉSAR C. ABROBEIRA
JHONATA SILVEIRA
PROPRIEDADE DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS
Itabuna – Bahia
2013

2. JEFFESON ROCHA PIRES
ALEXANDRE MAGNO
JÚLIO CÉSAR C. ABROBEIRA
JHONATA SILVEIRA
PROPRIEDADE DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS
Trabalho apresentado a Disciplina de
Mecânica dos solos I ministrado pelo
professor Toti, do curso de Engenharia Civil
sendo o mesmo da Faculdade de Tecnologia
e Ciência de Itabuna.
Itabuna – Bahia
2013

3. INTRODUÇÃO
Na revisão bibliográfica, que se segue, detalharemos as propriedades das partículas
sólidas, explicitando, de que maneira as mesmas agem como formadoras dos diversos tipos de
solo, e dando uma noção de que maneira, o solo influencia nas fundações das edificações.
Para tal, define-se como solo: “todo material que pode ser escavado sem emprego de técnicas
especiais como, por exemplo, escavação com uso de explosivos”, ou seja faz-se aqui, por
exemplo, a distinção entre solo e rocha.
Na realidade “os solos são materiais que se originam a partir do intemperismo das rochas.
Sendo que, intemperismo é o conjunto de processos atmosféricos e biológicos que geram a
desintegração mecânica da rocha e a decomposição química das rochas”. Veremos adiante
mais detalhadamente, quais são esses efeitos abrasivos e que tipo de solos eles geram.

4. ORIGEM DOS SOLOS
Como já foi mencionado os solos de originam principalmente, a partir da decomposição
das rochas, através de processos abrasivos. Através desses processos são gerados os seguintes
tipos de solo: Pedregulhos, areias, siltes e argilas e essa classificação é determinada, de acordo
com a ABNT (associação Brasileira de normas técnicas):
Pedregulos: São solos com partículas com: Ф (diâmetro) >= 4,8mm
Areias: São solos com partículas com: 0,05 mm =< Ф (diâmetro) < 4,8mm
Siltes: São solos com partículas com: 0,005mm =< Ф (diâmetro) <0,05mm e
Argilas: São solos com partículas com: Ф (diâmetro) < 0,005mm
Os agentes causadores do intemperismo, são: A temperatura, que provoca a dilatação e
contração das rochas, causando-lhes fissuras e posteriormente ruptura do material; A
congelação, fenômeno que ocorre quando a água presente nas fendas das rochas congelam e
se expandem exercendo força expansiva e consequentemente desagregação da rocha;
Atuação da vegetação, força provocada pelo crescimento das raizes das plantas; Existe
também, entre outros agentes o intemperismo ocasionado por fenômenos químicos e neste
caso o principal causador é a água que causa a disolução dos minerais, formando outros
compostos.
Natureza das partículas
As partículas dos solos são sólidas, ou seja, são grãos minerais podendo ter também
matéria orgânica.
Existem solos como a areia em que as partículas podem ser facilmente visualizadas,
enquanto que em outros é necessário o auxílio de microscópios para distinguí-las.
Estas partículas estão relativamente livres para se moverem uma com relação à outra
não tão facilmente como os elementos de um fluido como também não são fortemente ligadas
como num cristal de metal.
O sistema de partículas do solo é o que o distingue do mecanismo sólido e do fluido.

5. As frações grossas do solo são predominantemente de grãos silicosos e os minerais
que ocorrem nas frações argilosas são as caolinitas, as montmorilonitas e as illitas.
Peso específico das partículas - γg ==> (g/cm3 - ton/m3)
É definido como a relação entre o peso da substância sólida do solo, Ps, por unidade
de volume da parte sólida, Vs.
γg= Ps
Vs
(ou massa específica das partículas ou dos grãos)
Densidade relativa das partículas (δ):
É numericamente igual ao peso específico das partículas. A diferença é que a densidade
é adimensional.
É a razão entre o peso da substância sólida e o peso de igual volume de água pura a 4° C.

6. Textura do Solo (Distribuição do Tamanho de Partículas do Solo)
O conhecimento das proporções dos diferentes tamanhos de partículas em um solo (ou
seja, a textura do solo) é importante para o entendimento do comportamento e manejo do solo.
Durante a classificação do solo em um determinado local, a textura dos diferentes horizontes
é, em muitas vezes, a primeira e mais importante propriedade a ser determinada e, portanto, a
partir desta informação, um cientista do solo pode tirar muitas conclusões importantes. Além
disso, a textura de um solo não é prontamente sujeita a mudanças, por isso é considerada uma
propriedade básica do solo.
Os horizontes do perfil típico do solo apresentam as seguintes características:
Horizonte A
Está localizado na parte mais superior do perfil de solos; Além disso, o horizonte A é
rico em humos, e possue vida bacteriana. Geralmente possue cor escurecida e poucos
centímetros de espessura.
Horizonte B
O horizonte B não apresenta traços estruturas que podem conduzir a identificação da
rocha matriz. O horizonte B é chamado de iluvial, pois neste horizonte ocorre a iluviação ou
deposição de partículas argilosas, de sesquióxidos, e etc, oriundas do horizonte A
Horizonte C
Está localizado acima da camada de rocha, apresenta traços estruturais que podem
conduzir a identificação da rocha matriz. Também podem ser encontrados blocos de rochas.
Horizonte D
Corresponde à rocha inalterada ou poço alterada.
Natureza das Frações do Solo
O diâmetro das partículas individuais do solo variam em 6 ordens de grandeza, de matacões
(1m) à argilas submicroscópicas (<10-6 m). Os cientistas agrupam estas partículas de acordo
com os diversos sistemas de classificação. Os limites empregados no sistema de classificação
não são puramente arbitrários, mas refletem em grandes mudanças no comportamento das
partículas e nas propriedades físicas do solo por elas determinadas. Matacões, cascalhos,
seixos rolados e outros fragmentos grosseiros maiores que 2 mm de diâmetro podem afetar o
comportamento de um solo, mas eles não são considerados como parte da fração terra fina,
para a qual o termo textura do solo é aplicado.

7. Areia - Partículas denominadas de areia são aquelas com diâmetro entre 0,05 mm e 2 mm. A
areia dá a sensação de aspereza entre os dedos. As partículas são geralmente visíveis a olho nu
e elas podem ser arredondadas ou angulares, dependendo do grau de intemperismo e abrasão
que elas tenham sofrido. Partículas de areia grossa podem ser fragmentos de rocha contendo
vários minerais, mas a maioria dos grãos de areia é constituída por um só mineral,
normalmente quartzo (SiO2) ou outro silicato primário.
Como as partículas de areia são relativamente grandes, deste modo, os poros entre elas
também possuem um diâmetro relativamente grande. Os poros largos em solos arenosos não
conseguem reter água contra a força da gravidade e, assim, drenam rapidamente e promovem
entrada de ar no solo. Devido ao seu maior tamanho, partículas de areia têm superfície
específica baixa. Deste modo, apresentam pequena capacidade de retenção de água ou
nutrientes e não se mantêm unidas em uma massa coerente . Devido às propriedades descritas,
a maioria dos solos arenosos são bem aerados e soltos.
Silte - Partículas menores que 0,05 mm, mas maiores que 0,002 mm de diâmetro são
classificadas como silte. Embora similares a areia na forma e composição mineral, as
partículas individuais de silte são tão pequenas que não são visíveis a olho nu . Ao invés de
apresentar sensação de aspereza quando esfregadas entre os dedos, o silte se apresenta suave e
sedoso ao toque, como a farinha. Onde o silte é composto por minerais intemperizáveis, o
tamanho relativamente menor (e grande área superficial) das partículas permite um
intemperismo rápido.
Argila – Partículas de argila são menores que 0,002 mm. Elas, portanto, possuem uma grande
área superficial específica, apresentando uma enorme capacidade de adsorção de água e outras
substâncias. Uma colherada de argila pode possuir uma área superficial do tamanho de um
campo de futebol americano. Esta grande superfície de adsorção faz com que partículas de
argila mantenham-se unidas em uma massa dura e coesa depois de seca. Quando úmida, a
argila é pegajosa e pode ser facilmente moldada (exibe alta plasticidade).
Partículas de argila fina são tão pequenas que se comportam como coloides - se suspensas
em água não se depositam prontamente. Diferentemente da maior parte das partículas de areia
e silte, partículas de argila tendem a ser moldadas em forma de pequenas lâminas ou placas
planas. Os poros entre partículas de argila são muito pequenos e irregulares, ocasionando
lento movimento de água e ar no solo. Em solos argilosos os poros entre as partículas são
pequenos em tamanho, mas grande em número, permitindo que o solo retenha uma grande
quantidade de água. Cada mineral de argila atribui diferentes propriedades aos solos nos quais

8. são predominantes. Por esta razão, propriedades do solo como contração e expansão,
plasticidade, capacidade de retenção de água, resistência do solo e adsorção de elementos
químicos, são dependentes do tipo e da quantidade de argila presente no solo.
INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
Na grande maioria dos casos, a avaliação e o estudo das características do subsolo do
terreno sobre o qual será executada a edificação se resume em sondagens de simples
reconhecimento (sondagem à percussão), mas dependendo do porte da obra ou se as
informações obtidas não forem satisfatórias, outros tipos de pesquisas serão executados (por
exemplo, poços exploratórios, ensaio de penetração contínua, ensaio de palheta).
Características como: número de pontos de sondagem, seu posicionamento no terreno
(levando-se em conta a posição relativa do edifício) e a profundidade a ser atingida são
determinadas por profissional capacitado, baseado em normas brasileiras e na sua experiência.
Tendo-se executado as sondagens corretamente, as informações são condensadas e
apresentadas em um relatório escrito e outro gráfico, que deverá conter as seguintes
informações referentes ao subsolo estudado:
– locação dos furos de sondagem;
– determinação dos tipos de solo até a profundidade de interesse do projeto;2
– determinação das condições de compacidade, consistência e capacidade de carga de
cada tipo de solo;
– determinação da espessura das camadas e avaliação da orientação dos planos que as
separam;
– informação do nível do lençol freático.
Estes dados obtidos através de sondagem retratam as características e propriedades do
subsolo e, depois de avaliados e minuciosamente estudados, servem de base técnica para a
escolha do tipo de fundação da edificação que melhor se adapte ao terreno.

9. Fundações de Edifícios
A escolha do tipo de fundação é responsabilidade do engenheiro projetista e é feita
baseada nas informações geológicas, as quais devem fornecer dados sobre o terreno de
fundação.
O método mais comum para investigação geológica da fundação de edifícios é o de
sondagem à percussão com circulação de água, acompanhado pelo ensaio normalizado de
penetração (SPT) ou sondagem de simples reconhecimento do solo (Normas ABNT). Este
método fornece um perfil com a descrição das camadas do solo e a resistência oferecida por
elas à penetração de um amostrador normalizado. Pode fornecer, ainda, a profundidade do
nível de água estático.
Quando a fundação é rochosa, ou parcialmente rochosa, usa-se outro método de
sondagem, a sondagem rotativa com broca de diamante e extração de testemunho de
sondagem.A rocha amostrada é descrita e avaliada quanto à resistência.
Em casas ou construções que aplicam baixa tensão sobre o solo, muitas vezes não são
realizadas sondagens. Vale, neste caso, a experiência do Engenheiro responsável, ou mesmo
construtor, para estabelecer até onde deve ir a escavação para ser colocada a fundação
classificada como “superficial”. A experiência é reforçada pelo conhecimento dos solos da
região. Este assunto é tratado na disciplina “Geotecnia de Fundações”, oferecida na UFJF.
Para fundações de barragens ou outras obras que exijam estudos especiais usam-se todos
os métodos de investigação geológica. Neste caso, os mapas geotécnicos podem fornecer
valiosas informações.

10. CONCLUSÃO
Como vimos conhecer a composição do solo onde se pretende construir é de vital
importância, para uma escolha correta do tipo de fundação a se utilizar, ou mesmo se é viável
o empreendimento em determinada locação, para tanto deve-se realizar uma correta sondagem
do solo a ser trabalhado.