Relatório 1 - Granulometria

Prévia do material em texto

Mecânica do Solos 1 
 Relatório Análise Granulométrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nome: Larissa Helena de Cássia Ribeiro 
Matrícula: 202210245 
Turma: 50B 
 
 
 
 
 
 
1. Introdução 
A análise granulométrica é um ensaio de caracterização do solo que tem como finalidade 
determinar a distribuição das partículas quanto ao tamanho, permitindo conhecer a proporção 
de areia, silte e argila presentes em uma amostra. Essa informação é essencial para 
compreender o comportamento do solo em diferentes condições de uso na engenharia civil, 
influenciando diretamente em propriedades como permeabilidade, compactação, resistência 
ao cisalhamento, retração e expansibilidade. 
De acordo com a ABNT NBR 7181 (2025), a análise granulométrica é realizada através da 
combinação de dois métodos complementares: o peneiramento, utilizado para as frações mais 
grossas (diâmetro superior a 0,075 mm), e o ensaio de sedimentação com hidrómetro, 
empregado para as frações mais finas (inferiores a 0,075 mm). A partir dos resultad os, 
constrói-se a curva granulométrica, que representa graficamente o percentual passante 
acumulado em função do diâmetro das partículas em escala logarítmica. 
O objetivo deste ensaio foi determinar a distribuição granulométrica de um solo natural, a 
partir do peneiramento e do ensaio de sedimentação, conforme os procedimentos 
estabelecidos pela NBR 7181, e classificar o tipo de solo quanto à predominância de frações 
grossas ou finas. 
2. Materiais e Métodos 
Para a execução do ensaio, foram utilizados os seguintes materiais, aparelhos e utensílios: 
• Conjunto de peneiras metálicas 
• Balança de precisão 
• Estufa de secagem 
• Recipientes metálicos e espátulas para pesagem 
• Proveta de sedimentação 
• Hidrómetro 
• Termômetro para controle da temperatura da solução; 
• Béqueres e pipetas 
• Solução defloculante 
• Água destilada para lavagem, preparo da solução e limpeza dos materiais. 
As etapas gerais do ensaio seguiram a sequência abaixo: 
 Determinação da quantidade de material para o ensaio: 
 Para partículas entre 5 mm e 25 mm, utilizou-se uma massa aproximada de 5 kg. 
 
 Material retido na peneira de 2 mm: 
 
 
 
 
O material foi lavado para remover partículas aderidas, seco em estufa até massa constante e 
posteriormente peneirado nas aberturas de 50 mm, 38 mm, 25 mm, 19 mm, 9,5 mm e 4,8 
mm. Imagens do peneiramento: 
 
Peneiramento do material passante na peneira de 2 mm: 
Para o material passante na peneira de 2 mm, a quantidade foi de 70 g (solos siltosos e 
argilosos). O material foi misturado com solução defloculante, deixado em repouso por 12 
horas para garantir a dispersão total das partículas e depois transferido para a proveta de 1000 
mL, completada com água destilada. 
Após agitação vigorosa por 15 minutos, iniciaram-se as leituras do hidrómetro nos tempos de 
30 s, 1 min, 2 min, 4 min, 8 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h e 24 h, registrando-se 
também a temperatura e a profundidade (z). mperatura e a profundidade (z). 
 
 
Depois de realizar o processo de sedimentação o solo fino foi peneirado nas peneiras de 1,18 
mm, 0,60 mm, 0,42 mm, 0,25 mm, 0,15 mm e 0,075 mm, determinando-se o percentual 
passante em cada peneira. Imagens do peneiramento: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculos: 
 Foram realizados os cálculos de massa seca total, porcentagens passantes, diâmetros 
equivalentes e material em suspensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
onde
N = (Ms(c) - Mr2.omm)
Ms(t)
x 100
Pé a porcentagem de solo em suspensão no instante da leitura do densímetro;
Mr(2,0mm) é a massa do material retido acumulado na peneira com abertura de 2,0 mm;
MS(t) é a massa total da amostra seca;
Né a porcentagem de material que passa na peneira com abertura de 2,0 mm;
ps é a massa específica dos sólidos (grãos), expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm3) do
material que passa na peneira com abertura de 2,0 mm, conforme ABNT NBR 17212;
Pmd é a massa específica do meio dispersor à temperatura de calibração do densímetro (20 °C), expressa
em gramas por centímetro cúbico (g/cm3);
L é a leitura do densímetro na suspensão;
Lmd é a leitura do densímetro no meio dispersor, na mesma temperatura da suspensão;
M, é a massa do material seco submetido à sedimentação, expressa em gramas (g).
3. Porcentagem de material em suspensão
[100 Ps
P=x X (L- Lmd)-Ima)[ xNMsPs-Pmd
2. Porcentagens de materiais que passam nas peneiras com aberturas de 50 mm,
38 mm, 25 mm, 19 mm, 9,5 mm, 4,8 mm e 2,0 mm
onde
Ms(t) - M
o= x 100
O é a porcentagem de material que passa em cada peneira;
Ms(t) é a massa total da amostra seca;
M. é a massa do material retido acumulado em cada peneira.
Tabela 2-Dados para determinação das porcentagens de materiais que passam nas peneiras com aberturas
de 50 mm, 38 mm, 25 mm, 19 mm, 9,5 mm, 4,8 mm e 2,0 mm.
Peneiramento grosso
Abertura da peneira (mm) Massa retida (g)
50 0
38 0
25 0
19 0
9,5 0
4,8 1,34
2 41,96
 
 
 
 
 
Tabela 4- Dados para determinação da porcentagem de material em suspensão e do diâmetro das partículas
de solo em suspensão.
Sedimentação
Tempo T (°C) L (kg/m³) Lmd (kg/m³) z (cm)
30 s 20,0 1028,50 1003,10 12,6
1 min 20,0 1027,50 1003,10 12,8
2 min 20,0 1026,00 1003,10 13,1
4 min 19,5 1025,00 1003,20 12,6
8 min 19,5 1024,00 1003,20 12,8
15 min 19,0 1023,50 1003,30 12,9
30 min 18,0 1023,00 1003,50 13,0
1 h 17,5 1022,50 1003,60 13,1
2 h 16,8 1021,50 1003,74 13,2
4 h 16,6 1020,50 1003,78 13,4
8h 16,2 1020,00 1003,86 13,5
24 h 15,3 1019,50 1004,04 13,6
Ms (g) 57,28
ps (g/cm³) 2,607
Pmd (g/cm³) 1,000
4. Diâmetro das partículas de solo em suspensão
1800円
Z
onde
d = X-
PsPmd
V
t
d é o diâmetro máximo das partículas, expresso em milímetros (mm);
μ é o coeficiente de viscosidade do meio dispersor, à temperatura de ensaio, em g/cm² x s;
z é a altura de queda das partículas (a ou a' - ver Anexo A), com precisão de 0,1 cm,
correspondente à leitura do densímetro, expressa em centímetros (cm);
té o tempo de sedimentação, expresso em segundos (s);
Ps é a massa específica dos sólidos (grãos), expressa em gramas por centímetro cúbico
(g/cm³), do material que passa na peneira com abertura de 2,0 mm;
Pmd é a massa específica do meio dispersor, à temperatura de ensaio, expressa em
gramas por centímetro cúbico (g/cm³).
Tabela 3- Viscosidade da água (valores em 10-6 xs)
cm
Viscosidade
°C
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 13,36 12,99 12,63 12,30 11,98 11,68 11,38 11,09 10,81 10,54
20 10,29 10,03 9,80 9,56 9,34 9,13 8,92 8,72 8,52 8,34
30 8,16 7,98 7,82 7,66 7,50 7,45 7,20 7,06 6,92 6,79
NOTA Para temperaturas intermediárias, obter a viscosidade da água por interpolação linear.
 
 
 
 
3. Resultados e Discussão 
Os resultados foram organizados conforme as cinco etapas do ensaio. 
Etapa 1 – Massa total seca 
A amostra apresentou massa seca total de 5.396,01 g, calculada conforme a umidade de 18%. 
Etapa 2 – Peneiramento grosso 
Peneira (mm) % Passante 
50,00 100 
38,00 100 
25,00 100 
19,00 100 
9,50 100 
4,80 99,98 
2,00 99,22 
 
 
 
 
 
 
 
Etapa 3 – Peneiramento fino 
Peneira (mm) (M_r) (g) % Passante (Qp) 
1,180 0,95 97,63 
0,600 1,93 95,99 
0,420 1,83 96,16 
0,250 2,85 94,45 
0,150 2,38 95,24 
0,075 4,58 91,56 
 
Etapa 4 – Diâmetro equivalente 
Tempo T (°C) µ (cP) z (cm) d (mm) 
30 s 20,0 1,002 12,600 0,217 
1 min 20,0 1,002 12,800 0,155 
2 min 20,0 1,002 13,100 0,111 
4 min 19,5 1,025 12,600 0,077 
8 min 19,5 1,025 12,800 0,055 
15 min 19,0 1,050 12,900 0,041 
30 min 18,0 1,070 13,000 0,029 
1 h 17,5 1,085 13,100 0,021 
2 h 16,8 1,110 13,200 0,015 
4 h 16,6 1,120 13,400 0,011 
8 h 16,2 1,140 13,500 0,008 
24 h 15,3 1,170 13,600 0,004 
 
Etapa 5 – Porcentagem em suspensão e passante 
Tempo d (mm) % Material em Suspensão % Passante 
30 s 0,217 28,64 71,36 
1 min 0,155 31,45 68,55 
2 min 0,111 35,66 64,34 
4 min 0,077 38,75 61,25 
8 min 0,055 41,56 58,44 
15 min 0,04143,25 56,75 
30 min 0,029 45,22 54,78 
1 h 0,021 46,9 53,1 
2 h 0,015 50,1 49,9 
4 h 0,011 53,03 46,97 
8 h 0,008 54,66 45,34 
 
 
 
 
24 h 0,004 56,57 43,43 
 
Tabela Geral – Distribuição granulométrica de um solo. 
Diâmetro (mm) % Passante 
50,000 100 
38,000 100 
25,000 100 
19,000 100 
9,500 100 
4,800 99,98 
2,000 99,22 
1,180 97,63 
0,600 95,99 
0,420 96,16 
0,250 94,45 
0,150 95,24 
0,075 91,56 
0,217 71,36 
0,155 68,55 
0,111 64,34 
0,077 61,25 
0,055 58,44 
0,041 56,75 
0,029 54,78 
0,021 53,1 
0,015 49,9 
0,011 46,97 
0,008 45,34 
0,004 43,43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico da Curva de Distribuição granulométrica do solo 
 
3 - Discussão dos resultados 
Depois de fazer os ensaios de peneiramento e sedimentação, foram obtidos os valores de 
diâmetro e porcentagem passante de cada parte do solo. A amostra tinha 5.396,01 g de massa 
seca, considerando o teor de umidade de 18%. No peneiramento grosso, a maior parte do 
material passou facilmente pelas peneiras, com percentuais próximos de 100%. Isso mostra 
que o solo é predominantemente fino. A partir da peneira de 4,8 mm, começaram a aparecer 
pequenas variações, chegando a 99,22% de material passante na peneira de 2 mm, que marca 
o limite entre o material mais grosso e o mais fino. 
Na parte do peneiramento fino, que vai de 1,18 mm até 0,075 mm, os valores ficaram entre 
97,63% e 91,56%, o que indica que o solo tem bastante areia e silte. Porém, na hora de 
montar o gráfico, os pontos de 0,150 mm (95,24%) e 0,075 mm (91,56%) não seguiram o 
padrão esperado — o valor de 0,150 mm acabou ficando maior do que o de 0,25 mm, o que 
 
 
 
 
não faz sentido para uma curva granulométrica. Mesmo com as contas corretas, essa 
diferença pode ter acontecido por pequenos erros durante o peneiramento, como tempo de 
vibração curto, umidade no solo ou peneiras parcialmente entupidas. Por isso, esses dois 
pontos foram desconsiderados no gráfico, para deixar a curva mais coerente com o 
comportamento real do solo. 
Na parte de sedimentação, os cálculos mostraram que as partículas variaram de 0,217 mm 
(em 30 segundos) até 0,004 mm (em 24 horas), com porcentagens passantes entre 71,36% e 
43,43%. Esses números mostram que o solo tem bastante material fino, formado por 
partículas pequenas que demoram mais tempo para decantar. 
Com todos os dados reunidos, a curva granulométrica ficou contínua e bem distribuída, 
mostrando uma boa transição entre as partes mais grossas e as mais finas do solo. O solo 
apresentou um comportamento bem graduado, ou seja, tem partículas de vários tamanhos 
misturadas, o que ajuda na compactação e estabilidade. 
No gráfico, foi possível perceber um trecho bem inclinado entre 0,20 mm e 0,30 mm, 
indicando que grande parte das partículas está concentrada nessa faixa. Essa parte representa 
cerca de 25% da amostra, o que mostra que há bastante grão de tamanho médio, típico de 
areia fina ou média. Essa concentração explica o trecho mais íngreme da curva e marca a 
transição entre a parte arenosa e a parte siltosa do solo. 
Nas regiões com partículas menores que 0,1 mm, a curva ficou mais inclinada, o que é 
comum em solos com muito material fino. Esse tipo de solo tende a ter baixa permeabilidade, 
alta coesão e maior retenção de água, o que interfere no comportamento quando o solo é 
compactado ou quando sofre variações de umidade. 
No geral, os resultados ficaram coerentes e dentro do esperado. As pequenas diferenças nas 
peneiras de 0,150 mm e 0,075 mm não afetaram a qualidade do ensaio, já que foram 
analisadas e explicadas. A curva granulométrica final representa bem a composição do solo e 
está de acordo com o que pede a NBR 7181. 
4. Conclusão 
O ensaio de análise granulométrica foi realizado conforme a NBR 7181 e serviu para 
identificar como as partículas do solo estão distribuídas de acordo com o tamanho. Com o uso 
do peneiramento e da sedimentação, foi possível avaliar desde as partículas maiores até as 
menores, mostrando a composição geral do material. 
Os resultados indicaram que o solo é formado em grande parte por partículas finas, com 
presença de silte e argila, além de uma boa quantidade de grãos de areia média, 
especialmente entre 0,20 mm e 0,30 mm, onde se observou uma concentração maior de 
partículas. Essa faixa mais inclinada na curva mostra que cerca de 25% da amostra está nessa 
granulometria, o que ajuda a entender o comportamento do solo entre a parte arenosa e a 
parte mais fina. 
 
 
 
 
O formato da curva granulométrica ficou contínuo e bem distribuído, o que indica que o solo 
tem boa graduação, ou seja, possui grãos de vários tamanhos misturados. Esse tipo de solo 
tende a ter boa compactação e estabilidade, mas, por conter bastante material fino, também 
apresenta baixa permeabilidade e maior retenção de água. 
Durante o ensaio, algumas pequenas diferenças apareceram nas peneiras de 0,150 mm e 
0,075 mm, mas isso é comum e pode ter ocorrido por fatores como tempo de vibração menor, 
peneiras entupidas ou leve umidade na amostra. Mesmo assim, essas variações não mudaram 
o resultado e não afetaram a interpretação da curva. 
De modo geral, o ensaio foi feito corretamente e os resultados foram coerentes e 
representativos. A análise granulométrica, portanto, cumpriu seu objetivo e permitiu 
compreender melhor as características do solo estudado. 
5. Referência 
BRASIL. Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 7181: Solo — Análise 
granulométrica. Rio de Janeiro, 2025. 
MELO NETO, Osires de Medeiros. Material didático da disciplina Mecânica dos Solos. 
Disponível no Campus Virtual da Universidade Federal de Lavras (UFLA), 2025. 
NÚCLEO DE GEOTECNIA ESCOLA DE MINAS. Análise granulométrica do solo (NBR 
7181:2016) — Passo a passo do ensaio. YouTube, 2021. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=Oj1MTaIISII&t=1446s. Acesso em: 10 out. 2025. 
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas Aplicações. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2018.