UNIDADE V - CLASSIFICAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS

1. UNIDADE V - CLASSIFICAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
5.1 - INTRODUÇÃO
Ao se trabalhar com o solo propriamente dito, percebe-se que pouco ou quase nada
se conhece a priori sobre este material.
Deste modo, qualquer problema de engenharia envolvendo solo, necessita de um
perfeito e completo conhecimento, das suas propriedades físicas e químicas.
Assim, o solo precisa ser devidamente identificado e classificado, por meio das
suas propriedades índices, para uma melhor realização do projeto geotécnico.
5.2 - ESCALAS GRANULOMÉTRICAS
A classificação genética, realizada para a determinação da origem do solo, apesar
de ser um importante dado sobre o material, não é considerada tecnicamente aplicável em
casos práticos da engenharia, devido a impossibilidade de se fazer uma correlação única
entre as classes e suas propriedades geotécnicas (compressibilidade, resistência,
permeabilidade, etc).
Sendo assim, verifica-se a necessidade de se fazer uma classificação com base nas
propriedades índices encontradas no solo.
Entre essas, a mais evidente refere-se a composição granulométrica, ou seja, a
porcentagem relativa das frações (pedregulho, areia, silte e argila) constituintes dos solos.
Porém, para isso, torna-se necessário definir-se previamente uma “escala
granulométrica” correspondente ao tamanho relativo dos grãos das diversas frações
constituintes dos solos.
Figura 5.01 - Escalas Granulométricas
Na figura 5.01, são mostradas diferentes tipos de escalas granulométricas adotadas
por cada organização existente no mundo. Entre as várias escalas granulométricas
U. S. BUREAU OF SOILS
INTERNATIONAL
(ATTERBERG, 1905)
ABNT ( 1945)
M. I. T. (1931)
AASHO
Pedregulho Silte Argila
Areia
Pedregulho
Pedregulho
Pedregulho
Pedregulho
Silte
Silte
Silte
Silte Argila
Argila
Argila
Argila
Areia Fina
Areia Grossa
Argila coloidal
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Grossa
Areia Fina
Areia Fina
Areia Fina
1 0,005
0,05
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
2
2
2
2
0,02
0,2
0,06
0,0 02
0,6
0,4 0,05
0,002
0,005
0,4 0,005 0,001
0,075

2. encontradas, ressalta-se a utilizada pela AASHO, devido ser muito usada para fins
rodoviários.
5.3 - CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA
Observa-se que a simples classificação do solo, levando-se em consideração a sua
granulometria, é insuficiente para a Mecânica dos Solos. Tal classificação pode ser
eficiente no caso dos chamados solos grossos ( > # 10), uma vez que os mesmos não
apresentam a propriedade correlacionada com a plasticidade.
Uma prática comumente utilizada para classificar-se granulometricamente o solo,
é o emprego direto do traçado das próprias curvas granulométricas, ou então, através do
diagrama triângular ou trilinear, muito utilizado para fins agrícolas, mas pouco em
Mecânica dos Solos.
Esses diagramas, figura 5.02, são constituídos de três eixos, nos quais são plotados
as porcentagens dos principais constituintes do solo, respectivamente areia (pedregulho),
silte e argila. A porcentagem de cada uma destas parcelas varia de 0 a 100 %, em um
sentido previamente estabelecido. O solo é então classificado através de um ponto plotado
no diagrama, em função das coordenadas triangulares das porcentagens das frações.
Figura 5.02 - Diagramas Triangulares
O diagrama compreende-se dividido em cinco zonas, correspondentes aos
seguintes tipos de solos: zona A - areias puras; B - solos arenosos; C - solos siltosos; E -
as argilas e finalmente D um material denominado de Lemo.
Lemo pode ser utilizado para designar os solos superficiais compostos por areia,
silte e argila, comumente chamados de terra ou em alguns casos o tão conhecido barro.
Apesar de todo o cuidado observado para caracterização do solos através do uso
de diagramas, tal classificação não possui um valor geotécnico, uma vez que nem mesmo
é levado em conta a forma das curvas granulométricas, importantíssimas para a
determinação das propriedades geotécnicas dos solos grossos. Além disso, falta uma
correlação direta com a plasticidade, considerada fundamental para a caracterização
completa dos solos finos.
5.3 - CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA
Na geotecnia, o solo é considerado devidamente classificado quando são
realizados as análises referentes tanto a sua granulometria como a plasticidade, ou seja,
20
100
100
50
20
0
300
45
100
80
70
55
0
0
%
A
r
e
i
a
%
A
r
g
i
l
a
% Silte
Areia
A
Solo
areno - argiloso
Solo
argiloso
Solo
silto- argiloso
Argila
E
Lemo
D
Solo
areno so
Solo
siltoso
C
B
Argila
arenosa
Argila
siltosa

3. faz-se respectivamente o traçado completo da curva granulométrica e a determinação do
limite de liquidez e índice de plasticidade.
5.3.1 - PARA FINS RODOVIÁRIOS E AEROVIÁRIOS
Uma maneira prática de identificar o solo, com base nessas duas importantes
propriedades físicas, é através de uma classificação previamente estabelecida, dando
então origem aos chamados Sistemas de Classificação.
Na Mecânica dos Solos os dois principais sistemas de classificação são:
a) Classificação do H.R.B (Highway Research Board), originária da classificação
do “Bureau Public Roads” americano, tendo sido preparada por engenheiros rodoviários
para fins especificamente de pavimentação rodoviária.
Classifica o solo em “grupos” e “sub-grupos” em função da sua granulometria e
plasticidade.
Os grupos são designados pelos símbolos A1 a A7 , tendo o seu comportamento
para material de sub-leito com a qualidade decrescente na ordem dos grupos. Ou seja, o
material pertencente ao grupo A1 representará o material com comportamento de
qualidade ótima e A7 como praticamente imprestável para ser utilizado em obras
rodoviárias.
Os grupos A1, A2 e A3 correspondem aos “solos granulares” e os chamados “solos
finos”compreendendo os grupos A4 , A5 , A6 e A7, três dos quais divididos em sub-grupos.
A tabela 2.01 mostra os tipos de material, sua identificação e classificação como
sub-leito, e ainda um índice, denominado de “índice de grupo”, o qual é um número
inteiro, variando de 0 a 20, utilizado para classificação dos solos (IG = 0, corresponde a
solos ótimos e IG = 20 , solos péssimos, devendo ser evitados).

4. Classificação
Geral
Solos Granulares (P200 < 35 %) Solos Silto - Argilosos
(P200 > 35 %)
Grupos A - 1 A - 3 A - 2 A - 4 A -5 A - 6 A - 7
Subgrupos A - 1 -a A - 1 -b A - 2 -4 A - 2 -5 A - 2 -6 A - 2 -7 A - 7 -5
A - 7 - 6
P10
P40
P200
< 50
< 30
< 15
---
< 50
< 25
---
> 50
< 10
---
---
< 35
---
---
< 35
---
---
< 35
---
---
< 35
---
---
> 35
---
---
> 35
---
---
> 35
---
---
> 35
LL
IP
---
< 6
---
< 6
---
NP
< 40
< 10
> 40
< 10
< 40
> 10
> 40
> 10
< 40
< 10
> 40
< 10
< 40
> 10
> 40
> 10
Índice de
Grupo (IG)
0 0 0 0 0 < 4 < 4 < 8 < 12 < 16 < 20
Tipos de
material
Fragmentos
de pedra,
pedregulho
e areia
Areia
fina
Pedregulho e areias
siltosas ou argilosas
Solos
siltosos
Solos
argilosos
Classificação
como subleito
Excelente a Bom Regular a mau

5. Tabela 5.01 - Sistema de Classificação H.R.B.

6. Com relação a tabela 5.01, são feitos os seguintes comentários:
(1) - P10, P40 e P100 indicam respectivamente, as porcentagens que passam
nas peneiras nos. 10 (2 mm), 40 (0,42 mm) e 200 (0,074 mm).
(2) - LL e LP referem-se a fração passando na # 40.
(3) - Para o subgrupo A - 7 - 5 : IP  LL - 30 e para o A - 7- 6 : IP > LL -
30
(4) - A identificação é feita da esquerda para direita, razão porque o A - 3
é colocado antes do A - 2, sem que isto signifique superioridade daquele
sobre este.
O índice de grupo depende basicamente nos limite de Atterberg do solo e na
porcentagem do material que passa na peneira no. 200, sendo o seu valor obtido facilmente
através dos gráficos da figura 5.03 (igual à soma das ordenadas obtidas nos dois
gráficos)ou pela expressão, de caráter empírico, apresentada a seguir:
IG = 0,2 a + 0,005 ac + 0,01 bd
(5.01)
onde:
a = porcentagem do material que passa na peneira no. 200, menos 35; se a
porcentagem é maior do que 75, só se anotará 75 e, se é menor que 35, anotar-
se-á 0 (0 a 40);
b = porcentagem do material que passa na peneira no. 200, menos 15; se a
porcentagem é maior do que 55, só se anotará 55 e, se menor que 15, anotar-
se-á 0 (0 a 40);
c = valor do limite de liquidez, menos 40; se o limite de liquidez é maior que 60
%, só se anotará 60 e, se menor que 40 %, escrever-se-á 0 (0 a 20);
d = valor do índice de plasticidade, menos 10; se o índice de plasticidade é maior
que 30 %, só se anotará 30 e, se é menor que 10, anotar-se-á 0 (0 a 20).
Os valores de a, b, c e d deverão ser expressos em números inteiros e positivos,
assim como o valor de IG.
Exemplo: Calcular o IG de um solo A-6 em que 65 % de material passa na peneira
200, o limite de liquidez é de 32 % e o índice de plasticidade 13 %.
Utilizando-se os gráficos, obtém-se:
Fração do IG correspondente ao LL = 6,0
Fração do IG correspondente ao IP = 1,2
Soma = 7,2 (IG = 7)
Pelo emprego da fórmula:
a = 65 - 35 = 30
b = 55 - 15 = 40 (neste caso, anota-se, apenas 55)
c = 0 (posto que LL < 40 %)
d = 13 - 10 = 3
IG = 0,2 X 30 + 0,01 X 40 X 3 = 7,2 ~7
Usualmente, indica-se o valor de IG entre parêntesis. Assim, neste exemplo,
escreveria-se A - 6 (7).

7. Figura 5.03 - Gráficos para determinação do valor do Índice de Grupo
5.3.2 - PARA FINS AEROVIÁRIOS
A. Casagrande idealizou um sistema de identificação dos solos, inicialmente para
fins de pavimentação de pista de aeroporto, posteriormente denominado de Sistema
Unificado de Classificação (S.U.C).
Apesar de ser destinado a priori para fins aeroviários, recentemente esta
classificação vem adquirindo uma aplicação mais ampla, em todos os campos da
engenharia de solos.
Os solos são divididos em quinze grupos, ordenados em ordem decrescente do seu
bom comportamento como base de pavimentos, utilizando como principal parâmetro
classificatório o valor do índice de suporte californiano (C.B.R.).
A classificação procede-se dividindo-se respectivamente em tipos, classes e
grupos.
Inicialmente classifica-se os solos, segundo a sua granulometria, em três tipos:
a) Solos grossos - apresentam, pelo menos, 50 % dos grãos com diâmetros
superiores a 0,074 mm, ou ficassem retidos na peneira n0 200;
b) Solos finos - apresentam, pelo menos, 50 % dos grãos com diâmetro inferiores
a 0,074 mm, ou passando na peneira n0 200;
c) Turfas - solos fibrosos, altamente orgânico, compressíveis, combustíveis
quando secos.
Os solos grossos são divididos em pedregulhos, areias e solos pedregulhos ou
arenosos com pequenas quantidades de silte ou argila (fração fina). Em função da
distribuição granulométrica, estes solos podem ser divididos ainda em quatro grupos: a)
bem quadrados (com poucos finos ou sem finos); b) Misturas mal graduados de
pedregulho e / ou areia sem finos; c) Bem graduados com material ligante (IP < 2); d)
Misturas mal graduadas de pedregulho e / ou areia com siltes ou argilas.
Assim sendo estes solos são designados da seguinte forma:
Pedregulhos ou solos pedregulhosos : GW, GC, GP e GM.
75
12
10
8
6
4
2
0
45
55
65 35
15 25 35 45 55
0
4
2
6
8
LL
>12
5
5
5
0
4
5
L
L
<
4
0
PORCENTAGEM PASSANDO No. 200
PORCEFR
AÇÃO
DO
IG
CORRES
PONDEN
TE
AO
LL
PORCEFR
AÇÃO
DO
IG
CORRES
PONDEN
TE
AO
LP
PORCENTAGEM PASSANDO No. 200
IG = SOMA DAS DUAS
ORDENADAS
IP <10
12
14
16
18
20
22
26
28
24
IP > 30

8. Areias ou solos arenosos: SW, SC, SP e SM.
As letras representam as iniciais das palavras inglesas:
G de gravel (pedregulho)
S de sand (areia)
C de clay (argila)
W de well gradded (bem graduado)
P de porly gradded (mal graduado)
M da palavra sueca mo, refere-se ou silte.
P.ex.: SM - significa solos arenosos com certa quantidade de finas não plásticos.
Já os solos finos são divididos em duas classes apenas: a) siltosos ou argilosos, de
baixa compressibilidade (LL < 50); b) alta compressibilidade (LL > 50). Em função disto,
são designados da seguinte maneira.
Solos de baixa compressibilidade: ML, CL e OL.
Solos de alta compressibilidade : MH, OH e OH.
Faz-se a classificação dos solos finos em seus grupos, facilmente através da região
correspondente no gráfico de plasticidade, mostrado na figura 5.03. As regiões em que
os solos caem são indicadas pêlos respectivos símbolos de grupo.
Figura 5.03 - Gráfico de plasticidade para Sistema Unificado de Classificação
O sistema de classificação unificado é apresentado resumidamente na tabela 5.02
.
Classificação Geral Tipos
principais Símbolos
Pedregulhos
10
50
40
30
20
10
0
0 20
80
70
60
30 40 50 60 70 80 90 100
LILIMITE DE LIQUIDEZ (%)
ÍNDICE
DE
PLASTICIDADE
(%)
7
4
LINHA
"A" (IP
= 0,73(LL-20)
LINHA
"B"
LL
=
30
%
LINHA
"B"
LL
=
50
%
CH
ML
OH
MH
CL
CL
ML
CH - ML
OL

9. SOLOS GROSSOS
ou
solos
pedregulhosos
GW, GP, GM e GC
(Menos que 50 %
passando na # 200)
Areias
ou
solos
arenosos
SW , SP , SM e SC
SOLOS FINOS Siltosos
Baixa compressibilidade (LL < 50)
ML, CL e OL
(Mais que 50 %
passando na # 200)
ou
argilosos Alta compressibilidade (LL > 50)
MH, CH e OH
SOLOS ALTAMENTE
ORGÂNICOS
Turfas Pt
Tabela 5.02 - Quadro Resumo do Sistema Unificado de Classificação
A tabela de classificação é utilizada sistematicamente da esquerda para a direita e
de cima para baixo, descrevendo o processo para identificação dos solos finos tanto no
campo como no laboratório.
5.4 - IDENTIFICAÇÃO VISUAL DOS SOLOS NO CAMPO
Os chamados solos grossos, tais como os pedregulhos, areias e solos
pedregulhosos ou arenoso podem realmente serem identificados por uma simples
inspeção visual. No caso dos solos arenosos ou pedregulhosos frações de siltes e / ou
argilas podem dificultar um pouco esta identificação, porém podendo ser consideradas
desprezíveis para quantidades inferiores a 10 e 5 %. Para percentagens de silte e / ou
argilas maiores, utiliza-se o ensaio da sedimentação para a sua classificação.
No caso dos solos finos, estes podem ser identificados usando-se algum ou todos
os ensaios abaixo relacionados para classificação do solo. Os seguintes testes são
realizados no material que passa na peneira n0 40.
a) Dilatância - prepara-se uma porção de solo úmido, com água suficiente para
tornar o solo macio, porém não pegajoso. Coloca-se essa porção na palma da mão,
sacudindo-a rigorosamente. Se o solo é constituído de areia fina, muito fina ou silte, após
as sacudidas aparecerá uma certa quantidade de água na superfície, tornando-a brilhante.
Apertando-se a amostra com os dedos a água e o brilho desapareceram da superfície, e a
amostra enrijece e se fragmenta. Em solos com substancial fração de argila este
procedimento de ensaio não é verificado.
b) Exame de Resistência a seco - é a resistência que um torrão de solo fino seco
oferece ao ser quebrado com os dedos, servindo como indicação segura da natureza
coloidal da fração fina. Os solos siltosos tanto do grupo ML como MH não oferecem
resistência alguma quando secos, assim como os siltes orgânicos.

10. c) Exame de Rigidez ( consistência próxima do limite plástico) - prepara-se uma
amostra com uma certa quantidade de água, moldando-se um cilindro de cerca de 3 mm
de diâmetro que começa a romper-se na mão, fazendo-se assim o julgamento da rigidez
do solo quando este estiver próximo do seu limite de plasticidade. A maior resistência
oferecida pelo solo para começar a apresentar fissuras com 3 mm de diâmetro,
corresponderá a posição mais elevada na gráfico de plasticidade, acima da linha da A. O
surgimento rápido de tricas implica na presença de siltes ou argilas orgânicas de baixa
plasticidade, assim como argilas altamente orgânicas.
d) Cor - geralmente solos com cores escuras, tais como preto ou cinza escuro,
indicam a presença de matéria orgânica. São os chamados solos orgânicos.
e) Odor - verifica-se nos solos orgânicos, provavelmente de restos de plantas,
árvores, animais, etc.
f) Tato (refere-se diretamente a textura) - areias e siltes secam rapidamente,
podendo serem desagregados facilmente pelas mãos. As argilas tendem a apresentarem
superfícies mais lisas, enquanto que os siltes e as areias são mais rugosas.
5.5 - APLICAÇÃO PRÁTICA DA CLASSIFCAÇÃO GEOTÉCNICA DOS SOLOS
PARA PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
A classificação dos solos pode ser diretamente aplicada para fins práticos, com
relativo sucesso, nos casos de projeto, construção e manutenção de pavimentos flexíveis,
tanto para fins rodoviários como pista de aviões.
Entende-se como pavimentos flexíveis todo aquele constituído pelos seguintes
elementos, de acordo com a figura 5.04:
Figura 5.04 - Infra-estrutura de pavimentos flexíveis
a) Base - camada de material (solo) compactado, revestido por um pavimento
asfaltico.
b) Sub - base - camada de material compactado do próprio local ou trazido de uma
jazida de empréstimo, situado logo abaixo da base.
h
1
h
2
Revestimento asfáltico
Base
Sub - base
Pista
Sub - greide

11. ` c) Revestimento asfáltico - pavimento asfáltico com a finalidade de revestir e
impermeabilizar a base.