Elementos de Geologia

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DESCRIÇÃO
Mecanismos de formação de minerais, rochas e solos e caracterização e classificação dos tipos de
solo.
PROPÓSITO
Reconhecer os elementos de Geologia necessários para a compreensão dos conceitos de Geotecnia
utilizados em Engenharia Civil.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Reconhecer a formação geológica do planeta Terra
MÓDULO 2
Reconhecer os mecanismos de formação e a classificação das rochas e dos solos
MÓDULO 3
Identificar a constituição dos solos
MÓDULO 4
Classificar um solo
INTRODUÇÃO
Geologia é uma das ciências que se encarrega do estudo da crosta terrestre, do seu mecanismo de
formação e da matéria que a compõe. Estuda ainda as alterações que ocorrem desde o momento em
que a Terra foi formada. 
O estudo dos problemas e a aplicação dos conceitos geológicos em obras de engenharia é
responsabilidade da Geologia de Engenharia. Assuntos que interessam a essa área envolvem, mas
não se limitam a: formação dos solos, classificação dos solos e das rochas, condições para
fundações, estudos de aterros e de cortes em obras de terra. 
A importância de estudar as rochas e os solos no âmbito da Engenharia Geotécnica vai além de
conhecer como nosso planeta foi formado e saber como rochas e solos surgiram. Você aprenderá
como identificar, classificar e caracterizar um solo. Isto é, você vai compor uma “carteira de
identidade” do solo, de forma a usar na sua obra as melhores características que ele pode oferecer.
Prepare-se para a caminhada que está diante de nós – você vai conhecer até as origens da Terra!
ELEMENTOS DE GEOLOGIA
MÓDULO 1
 Reconhecer a formação geológica do planeta Terra
ESTRUTURA E FORMAÇÃO DO PLANETA
A TERRA E SUA ESTRUTURA
Teorias geológicas apontam que a Terra se formou há 4,5 bilhões de anos pelo resfriamento de um
imenso esferoide em estado de fusão, composto de gases e resíduos cósmicos. 
A Terra não é um corpo rígido e estático. Trata-se de um planeta em constante modificação, tanto
internamente em sua estrutura, como na superfície, onde há rochas já formadas e reformadas a todo
momento pelos processos geológicos.
A estrutura interna da Terra é composta de três camadas de constituição físico-química bastante
distintas:
 
Imagem: Shutterstock.com
 Camadas da Terra
CROSTA SUPERIOR OU LITOSFERA
É a parte externa da Terra, com espessura avaliada em cerca de 30 a 50km. A litosfera é onde os
fenômenos geológicos relacionados à dinâmica interna terrestre se desenvolvem, por exemplo,
movimentos tectônicos e vulcânicos. Compõe-se de rochas que são definidas como agregados
naturais formados por um, dois ou mais minerais. Nas regiões continentais, a litosfera é formada de
duas zonas:
Superior: predominam as rochas ricas em silício e alumínio, denominada, por isso, Sial.
Inferior: supõe-se haver predominância de silicatos de magnésio e ferro, daí o nome de Sima.
MANTO
Camada formada pelo magma, mistura heterogênea e complexa de substâncias minerais no estado
de fusão, contendo ainda gases de diversas naturezas e substâncias voláteis que escapam sob a
forma de vapores. O resfriamento e endurecimento do magma inicia um ciclo de formação, destruição
e transformação das rochas, pela ação de diversos agentes. Entretanto, sob condições especiais de
profundidade, temperatura e pressão, qualquer tipo de rocha pode voltar a um estado de fusão,
fechando o ciclo.
NÚCLEO
É a camada mais interna, constituída de níquel e ferro (Nife), principalmente. Está relacionado com o
magnetismo da Terra e possui temperaturas muito elevadas em comparação com as camadas
superiores.
A TERRA E SUA ATMOSFERA
A atmosfera é uma camada fina de gases e partículas variadas em suspensão que envolve a Terra.
Ela é essencial para a vida e o funcionamento ordenado dos processos físico-biológicos da Terra.
Dessa forma, essa atmosfera é parte principal dos processos físico-químicos que ocorrem na
formação da estrutura do planeta.
Como podemos ver no gráfico a seguir, 99% de sua massa está inserida em uma faixa ínfima de
0,25% do diâmetro da Terra, ou 32km. Ela é composta principalmente de nitrogênio e oxigênio.
 
Gráfico: Geologia de engenharia Nivaldo José Chiossi, 2013 adaptado por Danielle Ribeiro
A atmosfera é dividida em cinco camadas. Três apresentam altas temperaturas e são separadas por
duas camadas com temperaturas mais baixas. A cada duas camadas, os contatos entre elas são
chamados de pausas.
Troposfera
Estratosfera
Mesosfera
Termosfera
Exosfera
Troposfera
É a camada atmosférica mais próxima de 
nós, estendendo-se da superfície da Terra 
até a base da próxima camada, com 8 a 
14km de espessura. Responde por cerca 
de 80% do peso total da atmosfera. É a 
única camada em que os seres vivos 
conseguem respirar. Nela, ocorrem os 
fenômenos meteorológicos que influenciam 
o clima e o ambiente em que vivemos. O 
limite entre a troposfera e a estratosfera é a 
tropopausa.
10 km
Estratosfera
Acima da troposfera está a estratosfera, 
caracterizada pela circulação horizontal do 
ar e por uma temperatura que aumenta 
conforme a altitude. Essa camada também 
é importante porque nela se encontra a 
camada de ozônio. O limite superior dessa 
camada se chama de estratopausa.
Mesosfera
A temperatura passa a diminuir 
acentuadamente nessa camada. É nela que 
os meteoroides entram em combustão, 
queimando e formando as chamadas 
estrelas cadentes. Seu limite superior é a 
mesopausa.
Termosfera
Na termosfera, a temperatura volta a 
aumentar com a altitude, atingindo, em 
média, 1.500°C. O limite superior da 
termosfera marca o início do espaço 
exterior, chamando-se termopausa.
Exosfera
Ela é composta de hidrogênio e hélio, mas 
as moléculas ali são muito esparsas. A 
termosfera e a exosfera compõem a 
ionosfera, que influencia a propagação das 
ondas de rádio sobre a Terra e é 
responsável pelo belo espetáculo das 
auroras boreais.
 
Imagem: Shutterstock.com adaptado por Rodrigo Quintela
TROPOSFERA
É a camada atmosférica mais próxima de nós, estendendo-se da superfície da Terra até a base da
próxima camada, com 8 a 14km de espessura. Responde por cerca de 80% do peso total da
atmosfera. É a única camada em que os seres vivos conseguem respirar. Nela, ocorrem os
fenômenos meteorológicos que influenciam o clima e o ambiente em que vivemos. O limite entre a
troposfera e a estratosfera é a tropopausa.
ESTRATOSFERA
Acima da troposfera está a estratosfera, caracterizada pela circulação horizontal do ar e por uma
temperatura que aumenta conforme a altitude. Essa camada também é importante porque nela se
encontra a camada de ozônio. O limite superior dessa camada se chama de estratopausa.
MESOSFERA
A temperatura passa a diminuir acentuadamente nessa camada. É nela que os meteoroides entram
em combustão, queimando e formando as chamadas estrelas cadentes. Seu limite superior é
a mesopausa.
TERMOSFERA
Na termosfera, a temperatura volta a aumentar com a altitude, atingindo, em média, 1.500°C. O limite
superior da termosfera marca o início do espaço exterior, chamando-se termopausa. 
EXOSFERA
Ela é composta de hidrogênio e hélio, mas as moléculas ali são muito esparsas. A termosfera e a
exosfera compõem a ionosfera, que influencia a propagação das ondas de rádio sobre a Terra e é
responsável pelo belo espetáculo das auroras boreais.
 VOCÊ SABIA
A importância da camada de ozônio, também chamada de ozonosfera, deve-se ao fato de que é uma
barreira que protege a humanidade das radiações ultravioletas procedentes do Sol. Ela fica na
estratosfera, no intervalo entre 15 a 35km de altitude, embora a espessura varie geograficamente.
MINERAIS
Quando falamos das camadas da Terra, as rochas que formam nosso planeta são geralmente
compostas por dois ou mais minerais. Mas você já pensou sobre o que é um mineral? A definição
mais aceita de mineral é a de um corpo inorgânico, com composição química definida, homogêneo, e
que pode ser encontrado na natureza.
O MINERAL É UMA SUBSTÂNCIA DE OCORRÊNCIA
NATURAL, COM ESTRUTURA CARACTERIZADA
PELO ARRANJOPARTICULAR E REGULAR DOS
ÁTOMOS E ÍONS, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA QUE
PROPORCIONA PROPRIEDADES FÍSICAS FIXAS OU
VARIÁVEIS DENTRO DE DETERMINADA FAIXA.
Com raras exceções, os minerais possuem estado cristalino, ou seja, suas moléculas e seus átomos
são dispostos sistematicamente e organizados tridimensionalmente em agrupamentos geométricos,
que, às vezes, manifestam-se exteriormente constituindo sólidos geométricos.
 VOCÊ SABIA
Elementos físicos iguais podem se organizar em estruturas cristalinas diferentes, originando minerais
diferentes.
Os minerais podem ser divididos em minerais primários e minerais secundários:
MINERAIS PRIMÁRIOS
Formam-se com a rocha, especialmente as ígneas e metamórficas, e seus processos de formação
serão mais bem explicados à frente.
MINERAIS SECUNDÁRIOS
São resultantes do intemperismo ou processos de cimentação e sedimentação e ocorrem nos solos e
rochas sedimentares.
PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS MINERAIS
FORMA
Tem a ver com o sólido geométrico definido pelas faces naturais do corpo mineral. Estas faces
guardam entre si ângulos bem definidos.
Veja, por exemplo, a diferença entre a estrutura cristalina do grafite (à esquerda) e a do diamante (à
direita), e repare na diferença dos ângulos e das faces definidas.
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Imagem: Shutterstock.com
 Estruturas do grafite e do diamante.
CLIVAGEM
Propriedade que um mineral apresenta ao se dividir segundo planos paralelos. É uma direção natural
de fraqueza segundo a qual o mineral tende a quebrar. Quando o mineral quebra em uma direção
diferente daquela de clivagem, a superfície criada é chamada de fratura.
DUREZA
Resistência que o mineral oferece ao ser riscado. Considera-se um material mais duro aquele que,
em contato com outro, risca-o ou corta-o. Mohs estabeleceu uma escala comparativa de minerais,
com durezas classificadas em ordem crescente.
Escala de dureza de Mohs:
 
Imagem: Danielle Ribeiro
Talco
Gipsita
Calcita
Fluorita
Apatita
Feldspato ortoclásio
Quartzo
Topázio
Coríndon
Diamante
TENACIDADE
Refere-se à resistência dos minerais a esforços. Segundo ela, o mineral pode ser maleável, flexível,
elástico, frágil etc.
PRINCIPAIS MINERAIS EXISTENTES NA NATUREZA
QUARTZO
FELDSPATOS
FILOSSILICATOS
CALCITAS E DOLOMITA
QUARTZO
O quartzo (SiO2) está presente em muitos minerais. Ele é transparente e é incolor, mostrando
aparentemente a cor de outros minerais. Podemos encontrá-lo, por exemplo, na areia, na ametista e
na ágata. 
FELDSPATOS
Possui dois grupos principais: o ortoclásio e o plagioclásio. Podem ter cor clara, rosa, branca ou cinza,
e formam rochas como granito, mármore e gnaisse.
FILOSSILICATOS
Os principais são as micas, as cloritas, os argilominerais e o talco. As micas são importantes na
formação do granito e do gnaisse, e são facilmente reconhecíveis pelo seu brilho intenso e por
permitir ser separada em folhas. Nas rochas, geralmente, aparecem como placas brilhantes.
CALCITAS E DOLOMITAS
A calcita é um carbonato de cálcio (CaCO3), de cores claras, como branca e rosa, ou incolor. A
dolomita é um carbonato de cálcio e magnésio, com a mesma aparência que a calcita. Ambos os
materiais são formadores do calcário e podem fazer parte da produção das cais calcíticas e
dolomíticas.
ROCHAS
Rocha é um agregado natural formado por um, dois ou mais minerais, ou ainda matéria orgânica,
fazendo parte da crosta terrestre. A agregação dos minerais em sua formação obedece a leis físico-
químicas definidas e presentes em processos formativos que serão apresentados em breve. 
O critério usado para a classificação das rochas é sua origem ou seu modo de formação, que pode
ocorrer por resfriamento do magma, consolidação de depósitos sedimentares, metamorfismo ou uma
combinação de dois ou três desses mecanismos. 
Observe o diagrama a seguir, e conheça também outros mecanismos de formação.
 
Imagem: Lima (2001, p. 6) adaptado por Giuseppe Miceli Junior e Danielle Ribeiro
MAGMATISMO
Magma é uma mistura complexa, em estado de fusão, com predominância de silicatos, e contendo
algumas substâncias voláteis, podendo ainda ser considerado rocha fundida. O resfriamento e a
consolidação do magma resultam em uma rocha chamada ígnea, magmática ou eruptiva. 
Se esse resfriamento ocorrer dentro da crosta, tem-se o fenômeno de intrusão magmática, formando
as rochas magmáticas intrusivas, das quais os principais exemplos são: granitos, sienitos, dioritos e
gabros.
No fenômeno chamado vulcanismo, o magma chega até a superfície, e, uma vez em contato com a
atmosfera, perde materiais voláteis e passa a se chamar lava. Do resfriamento da lava, resultam
rochas como basaltos e vidros vulcânicos.
 
Foto: Shutterstock.com
CONSOLIDAÇÃO DE DEPÓSITOS SEDIMENTARES
Qualquer rocha pode ser destruída pela ação do intemperismo e fornecer material para a formação de
outras rochas. A rocha intemperizada forma o saprólito, e sobre este se desenvolve o solo. 
Em alguns casos, o solo se transforma em um material duro como a laterita ou a bauxita,
consideradas rochas residuais. O solo, em sentido amplo, pode sofrer a erosão. Esse material pode
ser transportado e depositado, dando origem às sedimentares detríticas.
 
Foto: Shutterstock.com
A acumulação de matéria orgânica dá origem a turfeiras. Esses depósitos detríticos, precipitados
químicos ou turfeiras, por meio da diagênese, transformam-se em rochas sedimentares.
DIAGÊNESE
É todo processo de transformação de um material solto, como areia, cascalho e lama, que é o
sedimento, em rocha sedimentar.
METAMORFISMO
Qualquer tipo de rocha formado em superfície ou em subsuperfície pode ser soterrada por novas
camadas mais recentes. Em profundidade, essa rocha vai sofrer ações de agentes de metamorfismo,
como calor, pressões tectônicas e reações químicas. A ação desses agentes irá transformar a rocha.
As transformações verificam-se principalmente na mudança de estrutura e textura, formação de novos
minerais ou recristalização dos já existentes.
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Foto: Shutterstock.com
FORMAÇÃO DAS ESTRUTURAS GEOLÓGICAS
A crosta terrestre é formada por uma superposição de corpos rochosos de diversos tamanhos e
formas, desenhando as estruturas que revelam a história geológica das forças que ali atuaram. 
Geralmente, depósitos de sedimentos formam corpos tabulares depositados em camadas horizontais,
mas pelo próprio processo de deposição dos sedimentos, essas camadas podem ter estratificação
inclinada. 
As rochas oriundas do magmatismo se derramam em camadas, principalmente no vulcanismo de
fissura; em línguas que se estendem segundo a inclinação do terreno; ou em cone vulcânico,
sobretudo no vulcanismo de erupção central. Quando esses estratos se encontram inclinados,
geralmente é por uma modificação de sua posição original por dobramentos ou relacionados a
fraturas.
As rochas oriundas do metamorfismo trazem estruturas herdadas da rocha original, de origem
sedimentar ou vulcânica, provenientes das tensões aplicadas durante o metamorfismo. Por isso, há
bastante variedade em como essas estruturas são consolidadas e desenvolvidas ao longo do tempo.
 
Foto: Shutterstock.com
 Rocha fraturada
Ainda com todos esses mecanismos, podem surgir variações de como essas estruturas são
formadas. Vamos estudar, então, algumas delas:
DOBRAS
FALHAS
DIACLASE
DOBRAS
As dobras são ondulações, convexidades ou concavidades que aparecem em rochas originalmente
planas. Desenvolvem-se, sobretudo, em rochas sedimentares e metamórficas. 
As causas dos dobramentos podem ser tensões tectônicas (movimentos da crosta) ou atectônicas,
como compactação diferencial e intrusão ígnea. A amplitude de uma dobra pode ser micrométrica ou
até de centenas de quilômetros.
FALHAS
Falhas são fraturas em que ocorre um deslocamento perceptível das partes ao longo do plano de
fratura. A amplitude desse deslocamento pode ser de milímetros até muitas centenas de metros. As
falhas podem ser formadas graçasa esforços tectônicos ou atectônicos.
DIACLASE
Diaclase, também chamada de junta ou fratura, é o plano que separa ou tende a separar em duas
partes um bloco de rocha primitivamente uno, ao longo do qual não houve deslocamento das partes
separadas. As causas das diaclases ou juntas são:
Resfriamento de rochas magmáticas, principalmente vulcânicas.
Secagem de sedimentos argilosos.
Tensões tectônicas de compressão ou cisalhamento.
Alívio de tensões de compressão por erosão das camadas adjacentes.
Variação de temperatura do maciço (intemperismo físico, desplacamentos). 
As diaclases representam um enfraquecimento do maciço; quanto mais fraturado se apresenta o
maciço, mais fraco ele é. Desse modo, elas podem funcionar como canais de percolação de água.
Na descrição das juntas, ainda é importante salientar se são abertas ou fechadas, com preenchimento
ou sem preenchimento. Esse preenchimento pode ocorrer por material argiloso ou por um material
cimentante, como calcita ou óxido de manganês. No primeiro caso, o maciço perde em estabilidade,
pois o material argiloso diminui o atrito entre os blocos de rocha. Frequentemente, forma-se uma
película de alteração na superfície do bloco de rocha que poderá ter um efeito semelhante ao de
preenchimento por argila provinda de horizontes superiores.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. AS CAUSAS DAS FRATURAS OU DIACLASES PODEM ESTAR
RELACIONADAS:
A) Ao resfriamento de rochas magmáticas, principalmente vulcânicas.
B) Ao aquecimento de rochas vulcânicas.
C) Ao depósito de sedimentos argilosos.
D) À variação de temperatura atmosférica.
E) Às pressões geradas pelo acúmulo de água.
2. DE ACORDO COM A ESCALA DE DUREZA DE MOHS, O MINERAL MAIS
DURO É:
A) Dolomita
B) Fluorita
C) Calcita
D) Coríndon
E) Talco
GABARITO
1. As causas das fraturas ou diaclases podem estar relacionadas:
A alternativa "A " está correta.
 
O resfriamento de rochas magmáticas cria diferentes tensões internas no material, podendo causar
fraturas, principalmente nas rochas vulcânicas.
2. De acordo com a escala de dureza de Mohs, o mineral mais duro é:
A alternativa "D " está correta.
 
Dos minerais citados, o mineral mais duro é o coríndon, de grau 9 de dureza de Mohs, que tem grau
maior que os outros.
MÓDULO 2
 Reconhecer os mecanismos de formação e a classificação das rochas e dos solos
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS E DOS SOLOS
TIPOS DE ROCHAS
ROCHAS MAGMÁTICAS OU ÍGNEAS
São formadas pelo resfriamento e endurecimento do magma; com origem nas regiões profundas da
crosta terrestre, o magma pode se movimentar por energia própria ou por forças tectônicas no interior
da Terra e, para atingir a superfície, ele pode transbordar da cratera de vulcões ou de fendas, sendo
lançado até longas distâncias. 
Uma rocha magmática expressa as condições geológicas em que se formou por meio de sua textura,
isto é, pelo tamanho e pela disposição dos minerais que a constituem.
Existem dois tipos de rochas magmáticas:
 
Basalto / Foto: Shutterstock.com
ROCHAS EXTRUSIVAS
Têm origem no resfriamento rápido do magma, formando, por exemplo, basaltos. Os componentes
minerais solidificam-se em pequenos cristais.
 
Granito / Foto: Shutterstock.com
ROCHAS INTRUSIVAS
São resfriadas e cristalizadas no interior da crosta terrestre, formando rochas como granito, sienito e
gabro. Os componentes são bem mais granulares, solidificando-se em cristais de granulação de
milímetros ou até mesmo centímetros.
ROCHAS SEDIMENTARES
Após a exposição ao ar, à água ou a outros elementos químicos, as rochas superficiais são reduzidas
a fragmentos de rocha menores, podendo ser carregados por agentes transportadores. Por exemplo,
o vento, o gelo e, mais comumente, a água. 
Posteriormente, esse material será depositado em uma bacia de sedimentação do globo terrestre,
como as regiões mais baixas do continente, os fundos dos mares e estuários de rios, por exemplo, e
assim passam a constituir um sedimento estruturado em camadas ou leitos, denominados estratos. 
As rochas sedimentares resultam então da compactação e consolidação desses sedimentos sob
elevadas pressões ou de sua cimentação por minerais. Localizam-se na superfície da crosta terrestre,
da qual representam uma pequena espessura. Por outro lado, elas cobrem uma grande parte da
superfície da terra, encontrando-se a maioria em meios aquosos de águas doces, salgadas e
salobras. 
São exemplos de rochas sedimentares:
FOLHELHOS, ARGILITOS, ARENITOS E SILTITOS
Esses tipos que se enquadram na categoria de rochas sedimentares originadas de fragmentos de
rochas preexistentes.
 
Foto: Shutterstock.com
ARGILITO
 
Foto: Shutterstock.com
ARENITO
 
Foto: Shutterstock.com
SILTITO
CALCÁRIOS
Podem ser de origem orgânica e química. Os calcários de origem orgânica resultam da acumulação
de restos de conchas, corais etc. Os de origem química, da precipitação do carbonato de cálcio.
Deve-se destacar a utilização dessa rocha na produção de cimento, pedra de construção, cal, além da
produção de barrilha.
 
Foto: Shutterstock.com
 Calcário
ROCHAS METAMÓRFICAS
São formadas de outros tipos de rocha, ígneas ou sedimentares, pela ação da temperatura e pressão,
associadas à atividade química das soluções aquosas e gases que circulam nos vazios das rochas. 
As transformações minerais que ocorrem nesses processos de metamorfismo dependem, entre outras
razões, da composição da rocha original, da sua natureza, do seu tipo e, finalmente, do seu grau do
metamorfismo. 
Sob essas novas condições, haverá mudanças na estrutura cristalina ou, por causa da combinação
química entre dois ou mais minerais, a formação de um novo mineral. 
A maioria das rochas metamórficas encontradas na natureza tem a mesma composição químico-
mineralógica das rochas magmáticas. A água, geralmente dissociada, é o agente de metamorfismo
mais comum, nestes processos formativos.
As principais rochas metamórficas são as seguintes:
 
Foto: Shutterstock.com
FILITOS E XISTOS
Resultam do metamorfismo de argilas ou de siltes. Constituídos, na maioria, por cristais de mica.
 
Foto: Shutterstock.com
QUARTZITO
Derivada do metamorfismo do arenito; o quartzo é seu constituinte principal.
 
Foto: Shutterstock.com
MÁRMORE
Provém do metamorfismo do calcário.
 
Foto: Shutterstock.com
GNAISSE
Rocha com uma composição mineralógica idêntica à do granito, ou seja, contém minerais como
feldspato, quartzo e mica.
DA ROCHA AO SOLO: O INTEMPERISMO
Intemperismo é o termo usado para descrever o processo de decomposição por agentes atmosféricos
e biológicos, por formas variadas de ação. 
Pode-se agrupar os mecanismos de ataque às rochas em dois grandes grupos: intemperismo
mecânico ou físico e intemperismo químico.
INTEMPERISMO MECÂNICO OU FÍSICO
Ocorre quando a rocha é reduzida a pedaços menores, por meio de fragmentação e desintegração da
rocha, sem qualquer alteração química dos materiais. Pode ser causado por qualquer um dos fatores
a seguir, agindo por um longo período temporal.
VARIAÇÃO DA TEMPERATURA
CRISTALIZAÇÃO DE SAIS
CONGELAMENTO
AGENTES FÍSICO-BIOLÓGICOS
VARIAÇÃO DA TEMPERATURA
A diferença do coeficiente de dilatação dos diferentes minerais constituintes em uma rocha ocasiona
ciclos intermitentes de aquecimento diurno seguido de resfriamento noturno, causando uma fadiga
térmica desses minerais, o que faz com que eles sejam desagregados e reduzidos a pequenos
fragmentos.
CRISTALIZAÇÃO DE SAIS
Em climas áridos e semiáridos a precipitação pluviométrica é insuficiente; a pouca água que penetra
no terreno não é suficiente para remover os sais dissolvidos. Eles são trazidos à superfície pela água
em sua ascensão capilar e se precipitam quando a água se evapora. A repetição contínua deste
fenômeno de ascensão capilar, cristalização e expansão do solo faz com que as rochas se
desagreguem lentamente.
CONGELAMENTO
O congelamento da água no interior em fraturas, fendas ou diaclases de rochas provocará um
aumento de seu volume.A repetição contínua de congelamento e descongelamento alarga as fendas,
fazendo com que a rocha se desagregue, formando lascas ou blocos de tamanhos variados.
AGENTES FÍSICO-BIOLÓGICOS
A pressão de crescimento das raízes vegetais e as atividades de vários animais como minhocas,
formigas e cupins podem provocar a desagregação de uma rocha, desde que ela possua fendas por
onde penetrem as raízes e a resistência oferecida pela rocha não seja muito grande.
INTEMPERISMO QUÍMICO
Caracteriza-se pela ação de agentes químicos que atacam a rocha, modificando sua constituição
mineralógica ou química. O principal agente é a água pluvial, que penetra nos poros e
descontinuidades e reage quimicamente com as rochas. 
A água da chuva contém dissolvidos os gases do ar mais importantes para o intemperismo químico:
oxigênio e o gás carbônico. Desse modo, ao infiltrar-se no solo, a água dissolve e carrega substâncias
orgânicas e inorgânicas, muitas vezes de caráter ácido. 
As reações de decomposição são as seguintes:
OXIDAÇÃO
É um dos primeiros fenômenos a ocorrer na decomposição das camadas superficiais do subsolo, pela
ação oxidante do oxigênio e gás carbônico dissolvidos na água.
HIDRÓLISE E HIDRATAÇÃO
Pela hidratação, a água é incorporada, passando a fazer parte da estrutura cristalina do mineral; e,
pela hidrólise, ocorre a decomposição pela água com a formação de novas substâncias.
DECOMPOSIÇÃO PELO ÁCIDO CARBÔNICO
Trata-se talvez do agente mais importante no intemperismo químico. A água pluviométrica dissolve o
CO2 da atmosfera e uma parte dele se combina com a água para dar ácido carbônico.
DECOMPOSIÇÃO QUÍMICO-BIOLÓGICA
Os primeiros atacantes de uma rocha exposta às intempéries são bactérias e fungos microscópicos.
Todos esses organismos segregam gás carbônico, nitratos e outras substâncias orgânicas, que se
incorporam às soluções aquosas que atravessam o solo, atingindo as rochas inferiores.
SOLOS
FORMAÇÃO
Solo é o produto do intemperismo das rochas; e sua natureza depende principalmente da rocha, do
clima, da cobertura vegetal, da topografia e do tempo de duração do processo de intemperização.
Se levantamos os produtos da alteração e de intemperização das rochas, aqueles mais usualmente
obtidos são os seguintes:
INTEMPERISMO DO GRANITO
INTEMPERISMO DO BASALTO
INTEMPERISMO DO ARENITO
INTEMPERISMO DO GRANITO
O granito é formado por quartzo, mica e feldspato. A partir de sua afloração na crosta terrestre, sofre
contínuos ciclos de alternância de calor e chuva. Quando fraturado, sofre o ataque químico da água e
do gás carbônico. Os solos gerados são, possivelmente, areias (no caso do quartzo intemperizado) ou
argilas (no caso da mica e do feldspato).
INTEMPERISMO DO BASALTO
Como os basaltos não possuem quartzo, não formam areias. O ataque químico é realizado pelas
águas aciduladas sobre os feldspatos.
INTEMPERISMO DO ARENITO
Dá origem a solos essencialmente arenosos, pois não existem feldspatos e micas em sua
composição.
CLASSIFICAÇÃO GENÉTICA DOS SOLOS
Os produtos do intemperismo permanecem, diretamente, sobre a rocha da qual derivaram e, por isso,
são denominados solos residuais. Os solos que continuam sofrendo erosão por ação das águas, do
vento e da gravidade e que são formados depois do transporte e da deposição chamam-se solos
transportados.
SOLOS RESIDUAIS
Os solos residuais são subdivididos, conforme a zona de intensidade de intemperismo, em horizontes
que se organizam da superfície para o fundo, com uma transição gradativa entre eles.
 
Foto: Shutterstock.com
SOLO RESIDUAL MADURO
O solo residual é aquele que perdeu toda a estrutura original da rocha-matriz e tornou-se
relativamente homogêneo.
SAPRÓLITO
Mantém a estrutura original da rocha-matriz, mas perdeu totalmente sua consistência. Os materiais
formadores da rocha-matriz estão praticamente todos alterados.
BLOCOS EM MATERIAL ALTERADO
A transformação de rochas primárias em solos progrediu ao longo de fraturas ou zonas de menor
resistência, deixando relativamente intactos blocos da rocha original, envolvidos por solo de alteração
de rocha. Esses blocos alterados ainda se comportam como rocha, chamada de rocha alterada.
 ATENÇÃO
A formação de matacões é um caso especial de resistência de blocos de rocha ao avanço da
intemperização. Ocorre geralmente em rochas maciças, pouco fraturadas. A sua localização é
importante para a engenharia porque indicará dificuldades em escavações e na cravação de estacas,
resistências diferenciadas ou às vezes ilusórias nas fundações de um prédio etc.
SOLOS TRANSPORTADOS
Os solos transportados são oriundos da deposição, em determinado local, de detritos provenientes de
outra área. Classificam-se segundo o agente de transporte nas seguintes classes: coluviões, aluviões,
eólicos e glaciais.
COLUVIÕES
O agente transportador é a ação da gravidade, deslocando solos residuais de níveis mais altos
para os mais baixos de uma encosta.
ALUVIÕES
Incluem depósitos de partículas muito finas (argilas e siltes), areia, pedregulhos e matacões
transportados, essencialmente, pela água em grande quantidade. O agente transportador é a água
fluvial.
 
Foto: Shutterstock.com
EÓLICOS
O agente transportador é o vento, e seus efeitos diretos podem ser classificados em destrutivos,
transportadores e construtivos. Entretanto, o vento por si só é praticamente incapaz de produzir a
destruição de uma rocha por erosão. Então, os depósitos eólicos se caracterizam pela uniformidade
dos grãos que os constituem. Quando ventos fortes sopram sobre as areias e as carreiam até que
obstáculos diversos, como arbustos e pedras, quebrem sua força, a areia carregada se deposita nas
superfícies, formando morrotes chamados dunas.
 
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GLACIAIS
São depósitos de materiais erodidos e o agente transportador é o gelo. Uma característica
interessante dos depósitos glaciais é a quase total ausência de alteração química pelo intemperismo
em seus componentes.
SOLOS ORGÂNICOS
Os solos orgânicos podem se formar de três formas:
Impregnação de matéria orgânica em sedimentos preexistentes.
Transformação carbonífera de materiais de origem vegetal contida em sedimentos.
Absorção no solo de carapaças de animais, como moluscos.
DO PONTO DE VISTA DA ENGENHARIA, OS SOLOS
ORGÂNICOS APRESENTAM CARACTERÍSTICAS BEM
INDESEJÁVEIS. POR EXEMPLO, DESTACAM-SE SUA
ELEVADA COMPRESSIBILIDADE, A BAIXA RESISTÊNCIA E
A ALTA CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA.
Você sabia que o primeiro estágio da formação do carvão denomina-se turfa? É formado pela
deposição de detritos vegetais como folhas, caules, troncos e a posterior decomposição dessa
matéria orgânica. Como as turfas se originam em águas estagnadas e pouco arejadas, a
decomposição é muito lenta e incompleta, ficando preservada parte dos vegetais. Forma-se, então,
um solo fibroso, essencialmente de carbono, com baixo peso específico e combustível, quando seco.
 
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VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SÃO ROCHAS METAMÓRFICAS:
A) Arenitos e xistos
B) Gnaisses e basaltos
C) Mármores e gnaisses
D) Xistos e basaltos
E) Argilitos e mármores
2. O DEPÓSITO DE AREIAS E SEDIMENTOS NO FUNDO DE RIOS É UM
EXEMPLO CLÁSSICO DE QUE FENÔMENO GEOLÓGICO DE FORMAÇÃO DE
SOLOS?
A) Ação do vento formando depósitos de solos transportados.
B) Atividade vulcânica formando rochas ígneas.
C) Decomposição de rochas metamórficas formando solos argilosos.
D) Decomposição de matacões a partir de rochas alteradas.
E) Ação da água do fundo de rios formando aluviões.
GABARITO
1. São rochas metamórficas:
A alternativa "C " está correta.
 
Dentre as opções, a única que representa rochas metamórficas são os mármores e os gnaisses.
Basaltos são rochas ígneas, e arenitos e argilitos são rochas sedimentares.
2. O depósito de areias e sedimentos no fundo de rios é um exemplo clássico de que fenômeno
geológico de formação de solos?
A alternativa "E " está correta.
 
A ação da água fluvial transportando as areias e sedimentose depositando-os no fundo de rios são
um exemplo da origem da formação de aluviões.
MÓDULO 3
 Identificar a constituição dos solos
CONSTITUIÇÃO DOS SOLOS
Ao nos defrontarmos com uma obra de engenharia, é importante estudarmos o solo sobre o qual essa
obra será construída. Saber mais sobre o solo vai fornecer aos engenheiros noções importantes sobre
a complexidade e o tipo de fundação que serão utilizadas, só para citar um exemplo. 
As formações de solo constituem-se de um conjunto de grãos – ou partículas sólidas – que podem ou
não se tocar entre si, deixando um espaço vazio entre elas. 
Esse espaço pode estar cheio de ar ou outro gás ou parcial ou totalmente preenchido com água.
Assim, pode-se dizer que o solo é um sistema trifásico, formado de materiais nos três estados da
matéria – gasoso, líquido e sólido – como mostrado a seguir, no diagrama de fases do solo.
 
Fonte: Autor/Shutterstock
 Diagrama das fases do solo
V – Volume
Vv – Volume de vazios
Vg – Volume de gás (gasoso)
Va – Volume de água
Vs – Volume de sólidos
M – Massa
Ma – Massa de água
Ms – Massa de sólidos
P – Peso
Pa – Peso da água existente em uma massa de solo
Ps – Peso das partículas sólidas do solo
As informações sobre a relação entre essas três fases são importantes, principalmente para os
cálculos de capacidade de carga de fundações, do recalque das construções e da estabilidade de
taludes de terra. 
Esses índices físicos – índice de vazios, porosidade, grau de saturação, teor de umidade – são
definidos a seguir: 
ÍNDICE DE VAZIOS
Marca a relação entre o volume não ocupado pelas partículas de solo – chamado de volume de
vazios – e o volume de sólidos ocupados pelos grãos. É expresso sempre em forma decimal. Areias
naturais possuem índices de vazios entre 0,5 e 0,8, enquanto as argilas, 0,7 a 1,1.
E =
VV
VS =
VG + VA
VS
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
em que:
e – Índice de vazios
Vv – Volume de vazios
Vs – Volume de sólidos
Vg – Volume de gás (gasoso)
POROSIDADE
Marca a relação entre o volume de vazios, que não é ocupado pelas partículas, e o volume total do
solo. É representada em porcentagem, e está sempre no intervalo entre 0 e 1.
N =
VV
V . 100%
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
em que:
n – Porosidade do solo
Vv – Volume de vazios
V - Volume
Combinando as duas equações de índice de vazios e de porosidade, pode-se perceber a seguinte
relação:
E =
N
1 + N
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
GRAU DE SATURAÇÃO
É a proporção do volume de vazios que contém água com o volume de vazios do solo. É
representada em porcentagem, e está sempre no intervalo entre 0 e 1.
S =
VA
VV . . 100%
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
em que:
S – Grau de saturação
Vv – Volume de vazios
Va – Volume de água
TEOR DE UMIDADE
Relação, expressa em percentagem, entre o peso da água existente em certa massa de solo e o peso
das partículas sólidas desse solo. O teor de umidade de um solo pode variar de
h = 0%
até algumas centenas, principalmente no caso de algumas argilas orgânicas e marinhas.
H =
PA
PS . 100%
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
em que:
h – Teor de umidade do solo
Pa – Peso da água existente em uma massa de solo
Ps – Peso das partículas sólidas do solo
A umidade de um solo pode ser ainda determinada em laboratório, pelos métodos a seguir:
MÉTODO EM LABORATÓRIO
MÉTODOS EXPEDITOS
MÉTODO EM LABORATÓRIO
Determinação por meio de secagem em estufa.
Esse é o método preciso para a determinação do teor de umidade e, sem dúvida, é o ensaio mais
executado no laboratório. A determinação do teor de umidade é parte integrante de ensaios que
objetivam a determinação de outros parâmetros do solo, tais como os limites de consistência e o
ensaio de compactação. Desse modo, o teor de umidade é dado por:
h% =
Pa . 100
Ps
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
em que:
Pa
é o peso da água existente em uma massa de solo
Ps
é o peso das partículas sólidas do solo
MÉTODOS EXPEDITOS
A principal aplicação é o controle tecnológico da construção, em campo, da umidade em aterros
compactados, por exemplo. Desse modo, são utilizados métodos expeditos que possibilitam obter a
umidade no campo. O principal desses métodos é o emprego do aparelho Speedy, que, pela ação da
água contida na amostra sobre uma ampola de carbureto de cálcio que é introduzida, possibilita a
obtenção da umidade do solo por meio da pressão do gás produzido dessa reação. 
 ATENÇÃO
Qualquer outro método expedito deve ser utilizado com cuidado na determinação da umidade do solo.
Por exemplo, o método expedito do álcool, que determina a umidade por meio da adição de álcool
etílico ao solo, só deve ser utilizado com autorização da fiscalização da obra.
DENSIDADE REAL DE GRÃOS DO SOLO
Representa a relação entre a massa de dado volume do solo e a massa de igual volume de água.
Geralmente, os engenheiros geotécnicos necessitam da densidade das partículas sólidas, isto é, da
densidade real dos grãos de solo
( δ )
, que é dada pela seguinte expressão:
Δ =
MS
VS . ΡA
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
em que:
ρ
é a Densidade real dos grãos do solo
Ms
é a Massa de sólidos
Vs
– Volume de sólidos
ρa
é a Massa específica da água, igual a 1 g/cm3
O valor de ( δ ) varia em um intervalo muito curto, em função da constituição mineralógica dos grãos.
Por exemplo:
As areias apresentam densidade real dos grãos δ 
Os solos argilosos apresentam esse valor variando entre 2,65 e 2,80.
Os solos altamente orgânicos têm os valores entre 2,45 a 2,50.
Para critérios práticos, na falta de um valor, arbitra-se 2,65 ou 2,70 para a densidade real dos grãos.
Pode-se correlacionar o índice de vazios e o teor de umidade por meio da relação:
S . E=H . Δ
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Em que:
S é o grau de saturação
e é o índice de vazios
h é a umidade do solo
\delta é a densidade real dos grãos
DETERMINAÇÃO DA CURVA
GRANULOMÉTRICA
Um solo compõe-se de partículas de variadas formas, tamanhos, formações geológicas e
quantidades. A análise granulométrica tem como objetivo dividir essas partículas pelas suas
dimensões, determinando suas proporções relativas ao peso total da amostra.
 
Foto: Shutterstock.com
Essa divisão considera sempre uma padronização com base em categorias. A seguir, você vai
conhecer as categorias adotadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT):
PEDREGULHO
Com partículas de diâmetro entre 2mm e 60mm.
AREIA
Com partículas de diâmetro entre 0,06mm e 2mm, podendo se dividir em areia fina, areia média e
areia grossa.
SILTE
Com partículas de diâmetro entre 0,002mm e 0,06mm.
ARGILA
Com partículas de diâmetro menores que 0,002mm.
Desse modo, é fácil perceber que os solos naturais são uma mistura de partículas que não se
enquadram apenas em um intervalo ou fração de solo. Então, para representar essa distribuição de
grãos pelas várias categorias, recorre-se a uma distribuição percentual acumulada. 
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javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
Para se traçar essa curva granulométrica, marca-se a percentagem de material com dimensões
menores do que determinada dimensão, versus essa dimensão de partícula, em uma escala
logarítmica. Assim, pode-se obter informações sobre as características granulométricas do solo de
acordo com a posição da curva na escala.
PARA QUE FAZER UMA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA?
Na prática da Engenharia Geotécnica, os resultados das análises granulométricas dos solos são
importantes na solução de várias situações:
SELEÇÃO DE MATERIAL PARA ATERRO
MATERIAIS PARA PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS
SELEÇÃO DE MATERIAL PARA ATERRO
Os solos empregados na construção deaterros e barragens de terra devem estar dentro de
determinados limites, definidos pelas curvas de distribuição granulométrica.
MATERIAIS PARA PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS
Cada camada de um pavimento rodoviário ou de aeroportos deve atender a uma granulometria
especificada para que se obtenha uma fundação mecanicamente estável.
MATERIAIS PARA FILTROS
DRENAGEM DO TERRENO
MATERIAIS PARA FILTROS
As especificações para a granulometria de uma camada de filtro estão relacionadas, de certo modo, à
composição do terreno adjacente ou da próxima camada de filtro. Essas especificações, conhecidas
como critérios para filtros, evitam que as pequenas partículas, carregadas pelas forças de percolação,
ocupem os vazios entre as partículas maiores.
DRENAGEM DO TERRENO
As características de drenagem de um terreno dependem da proporção de finos (partículas com
dimensões de siltes e argilas) presente no solo.
PROCESSOS DE ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Existem dois processos distintos para a obtenção da distribuição granulométrica dos solos: análise
granulométrica por peneiramento e análise granulométrica por sedimentação.
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR PENEIRAMENTO
A análise por peneiramento é aplicada a solos contendo pequena quantidade de material, passando
na peneira nº 200, desde que não haja interesse em conhecer a distribuição granulométrica da porção
da amostra que passa naquela peneira. O processo consiste em passar a amostra através de um
conjunto de peneiras, empilhadas em ordem decrescente da abertura da malha, e pesar o material
retido em cada peneira.
 
Foto: Shutterstock.com
 
Foto: Shutterstock.com
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR SEDIMENTAÇÃO
A análise granulométrica por sedimentação tem como objetivo definir a curva granulométrica dos
solos que são muito finos para serem ensaiados por peneiramento. Nessa análise, as partículas são
separadas por seus diâmetros, usando o processo físico da sedimentação. Os diâmetros dos grãos
menores do que a peneira no 200, siltes e argilas são calculados pelas distâncias de queda das
partículas, e a percentagem dos mais finos é determinada medindo-se o peso específico da
suspensão solo-água.
ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS
O termo consistência é usado para descrever o grau de ligação entre as partículas das substâncias.
Aplicado aos solos coesivos ou finos, a consistência está ligada à quantidade de água existente, ou
seja, ao seu teor de umidade.
Do mesmo modo, diferentes tipos de solo apresentam comportamentos diferentes que dependem da
sua constituição mineralógica, do tamanho dos grãos e da superfície específica.
Estado líquido
Uma argila amolece quando se acrescenta água a ela. Se a quantidade for excedente, forma-se uma
lama que se comporta como um líquido viscoso; diz-se, então, que a argila está no estado líquido.
Estado plástico
Se a água for gradualmente reduzida, em um processo controlado de secagem, a argila pode ser
facilmente moldada sem variação de volume, mantendo sua nova forma sem trincar; este é o estado
plástico.
Estado semissólido
Seguindo a perda de água, a argila sofre uma diminuição em seu volume e aumenta sua rigidez até
tornar-se quebradiça; este é o estado semissólido.
Estado sólido
Avançando ainda mais a secagem, a argila continua a se contrair, mas não ocorrerá diminuição de
volume, pois o ar começa a entrar nos poros da argila, endurecendo-o; este é o estado sólido.
AS TRANSIÇÕES DE UM ESTADO PARA O
SEGUINTE NÃO SE FAZEM DE FORMA ABRUPTA,
MAS GRADUALMENTE. PARA CARACTERIZÁ-LAS,
FOI NECESSÁRIA A CRIAÇÃO DE PROCEDIMENTOS
EMPÍRICOS, PELOS QUAIS SE DETERMINAM
TEORES DE UMIDADE QUE REPRESENTAM OS
LIMITES DE CONSISTÊNCIA.
Na prática corrente da Engenharia Geotécnica, eles se referem a três limites que devem ser
comparados ao teor de umidade de um solo: ao limite de liquidez (LL), limite de plasticidade (LP) e
limite de contração (LC), conforme ilustrado na figura a seguir:
 
Imagem: Rodrigo Quintela
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)
É o teor de umidade na qual se unem, em um centímetro de comprimento, os bordos inferiores de
uma canelura, aberta por um cinzel padronizado, em uma massa de solo colocada em um aparelho
chamado aparelho de Casagrande (na figura a seguir), sob o impacto de 25 golpes desse aparelho.
O limite de liquidez marca, enfim, a transição do estado líquido para o estado plástico. Quando o LL
não puder ser encontrado, diz-se que o solo é NL (não líquido).
 
Foto: Shutterstock.com
 
Foto: Shutterstock.com
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)
É o teor de umidade no qual o solo começa a quebrar em pequenas peças, submetido em condições
específicas de ensaio. O limite de plasticidade é, assim, o menor teor de umidade em que o solo se
comporta de forma plástica, definindo, portanto, a transição entre o estado plástico e o semissólido.
Quando o LP não puder ser encontrado, diz-se que o solo é NP (não plástico).
LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC)
É o teor de umidade a partir do qual qualquer perda de umidade não provocará uma diminuição de
volume. Marca a transição entre o estado semissólido e o estado sólido.
DEFINE-SE COMO ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP) A
DIFERENÇA ENTRE O LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) E O
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP). QUANTO MAIOR O IP DE
UM SOLO, MAIS PLÁSTICA ESSA ARGILA SERÁ.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL
A identificação tátil-visual é feita por meio do manuseio do solo. Passa também pela avaliação da
consistência dos solos.
A consistência de solos pode variar em função da textura, da mineralogia e da presença de matéria
orgânica e pode ser observada em campo em três condições diferentes de umidade:
CONSISTÊNCIA SECA
Grau de resistência à quebra do torrão de solo. Ela é classificada como solta, macia, ligeiramente
dura, dura, muito dura e extremamente dura.
CONSISTÊNCIA ÚMIDA
Grau de esfarelamento do torrão de solo úmido. Ela é classificada como solta, muito friável, friável,
firme, muito firme, extremamente firme.
CONSISTÊNCIA MOLHADA
Avalia-se o grau de plasticidade e de pegajosidade do solo saturado. A plasticidade está relacionada
com a capacidade do solo de ser moldado, considerando-o como três tipos: não plástico, ligeiramente
plástico e muito plástico. A pegajosidade tem a ver com a capacidade dessa aderência, qualificando-a
em três tipos: não pegajoso, ligeiramente pegajoso e muito pegajoso.
Conheça algumas regras práticas sobre a identificação de um solo pelo tato, por meio de
características como textura, resistência, impregnação e consistência.
Argilas secas são geralmente resistentes à pressão dos dedos. Siltes, ao contrário, são menos
resistentes e tendem a se pulverizar.
Nunca tente fazer torrões de uma areia. Você não conseguirá.
Molhe o solo. Solos plásticos vão permitir que você molde bolinhas ou cilindros neles. Mesmo
úmidas, areias nunca serão moldáveis.
Esfregue o solo entre os dedos. Você vai conseguir facilmente sentir aspereza, em virtude dos
grãos de silicatos presentes na areia.
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javascript:void(0)
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Se você esfregar um silte na palma de sua mão, sentirá algo como se esfregasse talco, algo
sedoso e não pegajoso.
Se você esfregar uma argila na palma da mão, ao contrário, sentirá algo não sedoso, plástico e
bem pegajoso. Você sentirá os grãos finos se impregnando em sua mão, e mesmo após
lavagem, eles não saem com facilidade.
Pressione suas mãos na superfície do solo. Em solos argilosos, o impacto das mãos não
provoca o aparecimento de água. Em siltes, a água surge de forma lenta da superfície. Aperte o
solo com os dedos polegar e indicador, você perceberá a água refluindo para o interior da pasta.
Em areias, a água aparece rapidamente na superfície, para desaparecer em seguida.
EXERCÍCIOS SOBRE ÍNDICES FÍSICOS E DE
CONSISTÊNCIA DE SOLOS
VAMOS FAZER UNS EXERCÍCIOS AGORA PARA FIXAR OS
CONHECIMENTOS ADQUIRIDOS:
1. (Adaptado de LIMA, 2001, p. 23) Moldou-se um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso, com
altura H = 10cm e diâmetro \varnothing = 5cm, determinando-se sua massa M = 448,25g.Após
secagem em estufa, a massa passou a pesar 418,32g. Sabendo-se que a densidade dos grãos
sólidos é δ = 2,70, determinar:
Teor de umidade;
Índice de vazios;
Porosidade;
Grau de saturação.
RESOLUÇÃO
Primeiro, vamos consolidar alguns dados:
A massa do corpo de prova úmido é de 448,25g e a massa do corpo de prova seco é de 418,32g. Se
considerarmos o diâmetro de 5cm e a altura de 10cm, veremos que o volume do corpo de prova é de
196,25cm3.
Vamos, agora, decompor o solo no diagrama de fases:
 Atenção! Para visualização completa das equações utilize a rolagem horizontal
Massa de água: Ma = 448,25-418,32 = 29,93g
Volume de água: V = 29,93/ 1,0 = 29,93cm3 (densidade da água é 1,0)
Volume ocupado pelos sólidos (Vs):
δ=MSVS.ρa
2,7=418,32VS.1
Vs = 154,93 cm3 (isolando-se Vs)
Volume de vazios: Vv = 196,25 – 154,93 = 41,32cm3
Assim, temos:
Umidade dada pela massa de água dividida pela massa do corpo de prova seco: h =
29,93/418,32 = 7,15\%
Índice de vazios, dado pelo volume de vazios dividido pelo volume ocupado pelos sólidos: h =
41,32/154,93 = 0,27
Porosidade, dada pelo volume de vazios dividido pelo volume do corpo de prova total = n =
41,32/196,25 = 0,21
Grau de saturação, dado pelo volume de água dividido pelo volume de vazios: S = 29,93/41,32 =
72,43\%.
2. Um solo argiloso possui LL = 40\% e LP = 22\%. Calcule o índice de plasticidade do solo.
RESOLUÇÃO
O índice de plasticidade, conforme estudamos, é dado pela subtração do limite de liquidez pelo limite
de plasticidade. Assim:
IP = LL- LP
IP = 40 – 22
IP = 18\%
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. UM SOLO SILTOSO POSSUI LL= 20% E LP = 15%. A UMIDADE COM QUE
ESSE SOLO PASSA DO ESTADO LÍQUIDO PARA O ESTADO PLÁSTICO É:
A) 3%
B) 5%
C) 10%
D) 15%
E) 20%
2. SE UM SOLO POSSUI TEOR DE UMIDADE DE 15%, Δ=2,70 E ÍNDICE DE
VAZIOS 0,6, ISSO SIGNIFICA QUE SEU GRAU DE SATURAÇÃO É:
A) 50%
B) 75%
C) 100%
D) 67,5%
E) 82,5%
GABARITO
1. Um solo siltoso possui LL= 20% e LP = 15%. A umidade com que esse solo passa do estado
líquido para o estado plástico é:
A alternativa "E " está correta.
 
O limite de liquidez é o limite em que o solo passa do estado líquido para o estado plástico. O limite
de plasticidade é o limite em que o solo passa do estado plástico para o estado semissólido. Desse
modo, essa umidade corresponde ao limite de liquidez desse solo.
2. Se um solo possui teor de umidade de 15%, δ=2,70 e índice de vazios 0,6, isso significa que
seu grau de saturação é:
A alternativa "D " está correta.
 
Pode-se correlacionar o índice de vazios e o teor de umidade por meio da relação S . e = h . δ, em
que: $$S$$ é o grau de saturação; e, o índice de vazios; $$h$$ é a umidade do solo; e δ é a
densidade real dos grãos. Então: S = h. δ/ e, o que leva a: S = 0,15 × 2,7/0,6 = 0,675, o que
corresponde a 67,5%.
MÓDULO 4
 Classificar um solo
SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
A importância de se classificar um solo, em Mecânica dos Solos, está no fato de que muitos cálculos
de engenharia envolvendo solos são baseados nas propriedades específicas de sua classificação.
Então, apesar das vantagens e desvantagens a que cada classificação está sujeita, elas se
apresentam como um meio indispensável para a identificação dos solos.
Neste módulo, você aprenderá três formas diferentes de classificar um solo. Verá, também, como
classificá-lo de acordo com certas características de resistência, muito importantes no cálculo de
fundações. Vamos às três classificações, então:
O Sistema Unificado de Classificação de Solos – SUCS (Unified Soil Classification – USC).
O Sistema de Classificação Rodoviária do TRB (Transportation Research Board).
A Classificação MCT (Miniatura Compactado Tropical), voltada a solos tropicais brasileiros,
desenvolvida por Nogami e ViIlibor (1995).
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE
SOLOS
O SUCS identifica os solos de acordo com a sua plasticidade e sua textura, agrupando-os de acordo
com seu comportamento. 
Consideram-se as seguintes características dos solos:
Porcentagens de pedregulhos, areia, siltes e argilas (fração de solo que passa na peneira no
200, fração de silte e fração de argila);
Forma da curva granulométrica, determinada por coeficientes específicos;
Características de plasticidade e compressibilidade, determinadas pelo índice de plasticidade. 
Nesse sistema, as iniciais adotadas nos símbolos têm as seguintes significações:
Letra Significado Tradução Letra Significado Tradução
G Gravel
Cascalho ou
Pedregulho
M Mo Limo
S Sand Areia O Organic Orgânico
C Clay Argila L
Low
compressibility
Baixa
compressibilidade
W Well graded
Bem
graduado
H
High
compressibility
Elevada
compressibilidade
P
Poor
graded
Malgraduado Pt Peat Turfa
F Fines Fino
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
MO
Palavra sueca que significa limo, material intermediário entre silte e areia.
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SEQUÊNCIA PARA CLASSIFICAR UM SOLO:
CLASSIFICAR O SOLO
De posse da curva granulométrica, deve-se classificar o solo como Pedregulho (G), Areia (S), Silte
(M) e Argila (C), de acordo com os seguintes resultados encontrados na curva granulométrica:
Pedregulho: Se a maior parte da fração graúda é retida na peneira nº 4;
Areia: Se a maior parte da fração graúda passa na peneira nº 4;
Silte ou Argila: Se a maior parte do solo passa pela peneira nº 200. Passe para o próximo caso
para analisar.
SOLOS BEM-GRADUADOS OU MALGRADUADOS
As curvas granulométricas dos solos permitem a determinação dos coeficientes de uniformidade e de
curvatura necessários a esse sistema de classificação. Assim, definem-se dois coeficientes, que são
chamados de:
Coeficiente de uniformidade:
Cun=D60D10
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Coeficiente de curvatura:
Cc=D302D10×D60 
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Nessas fórmulas, D_{10}, D_{30} e D_{60} são os valores dos diâmetros correspondentes a 10%,
30% e 60% em peso passando nas curvas granulométricas.
Para que um solo possa ser classificado como GW, deve apresentar Cun maior ou igual a 4 e Cc entre
1 e 3. Para que um solo possa ser classificado como SW, deve apresentar Cun maior ou igual a 6 e
Cc entre 1 e 3.
SOLOS PLÁSTICOS
Deve ser utilizado o ábaco de Casagrande, em que os solos finos (argilas e siltes) podem ser
classificados como de baixa ou de alta plasticidade. Para se consultar o ábaco, basta ter o índice de
plasticidade e o limite de liquidez do solo; destes dois índices, os solos devem ser classificados como
CL, CH, ML ou MH.
 
Gráfico: Fralama/Wikimedia commons/GNU Free Documentation License
 Carta de Casagrande
Para auxiliá-lo na tarefa de classificar um solo, siga os fluxogramas demonstrados a seguir:
 
Imagem: Danielle Ribeiro
 
Imagem: Danielle Ribeiro
SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO DE
SOLOS
Esse sistema, desenvolvido pelo TRB (Transportation Research Board), baseia-se em quatro
parâmetros básicos:
Limite de liquidez;
Índice de plasticidade;
Granulometria;
Índice de grupo, com valor entre 0 e 20, obtido pela equação:
IG = 0,2 A+ 0,005AC + 0,01 BD
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Em que:
a é o percentual que passa na peneira nº200, subtraído de 35, com valor máximo de 40;
b é o percentual que passa na peneira nº200, subtraído de 15, com valor máximo de 40;
c é o limite de liquidez, subtraído de 40, com valor máximo de 20;
d é o índice de plasticidade, subtraído de 10, com valor máximo de 20.
QUANTO MAIOR FOR O ÍNDICE DE GRUPO, MAIS
FINO O SOLO É.
De posse da proporção percentual da granulometria, do LL, do IP e do índice de grupo (IG), deve-se
obedecer ao quadro abaixo, para definir a classificação do solo em questão.
Classificação geral Solos granulares
Ensaios Subgrupos
A-1-
a
A-1-
b
A-3
A-2-
4
A-2-
5
A-2-
6
A-2-
7
Passante
nas
peneiras
nº 10 <=50
nº40 <=30 <=50 >=50
nº 200 <=15 <-25 <=10 <=35<=35 <=35 <=35
LL <=40 >40 <=40 >40
IP <=6 <=6 NP <=10 <=10 >10 >10
IG 0 0 0 0 0 0 <=4
OBS - - - - - - - -
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Classificação geral Solos silto-argilosos
Ensaios Subgrupos A-4 A-5 A-6
A-7-
5
A-7-
6
Passante
nas
peneiras
nº 10
nº40
nº200 > 35 >35 > 35 > 35 > 35
LL <=40 >40 <=40 >40 >40
IP <=10 <=10 >10 >10 >10
IG <=4 <=8 <=12 <=16 <=20
OBS - - -
IP
<=
LL
-30
IP >
LL
-30
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela: Vieira Lima, 1998, p. 98 adaptado por Giuseppe Miceli Junior
CLASSIFICAÇÃO MCT
A Classificação MCT (Miniatura Compactado Tropical) foi desenvolvida a partir de pesquisas
desenvolvidas pelos engenheiros Job Shuji Nogami e Douglas Fadul Villibor, na década de 1980. O
objetivo é, a partir de uma metodologia particular de ensaios, classificar solos de forma a enfatizar o
comportamento laterítico de solos tropicais.
 VOCÊ SABIA
Laterização é um tipo de intemperismo químico específico que atua nos solos tropicais brasileiros. É o
responsável pelo surgimento de uma crosta ferruginosa sobre eles, indicando um enriquecimento da
superfície com óxidos hidratados de ferro ou de alumínio, mantendo uma coloração vermelha,
amarela, marrom ou alaranjada. Os solos formados por esse processo são chamados de lateríticos e
possuem um bom comportamento mecânico para bases de rodovias de revestimentos primários.
Classes de solos são sempre definidas por duas letras: 
A primeira letra pode ser:
L “laterítico”, ou seja, solos com comportamento geotécnico conveniente para aplicações
rodoviárias; ou
N , ou seja, solos sem comportamento geotécnico adequado para aplicações rodoviárias; 
A segunda letra pode ser:
A , para classificar areias;
A’, para classificar solos arenosos;
S , para classificar solos siltosos; e
G , para classificar solos argilosos.
Observe os sete grupos de classificações no quadro a seguir:
N – Solos de comportamento não laterítico
L – Solos de comportamento
laterítico
NA NA’ NS’ NG’ LA LA’ LG
Areias
Solos
arenosos
Solos
siltosos
Solos
argilosos
Areias
Solos
arenosos
Solos
argilosos
Areias Areias
siltosas
Siltes Argilas Areias
com
Areias
argilosas
Argilas
pouca
argila
Areias
siltosas
Areias
argilosas
Siltes
arenosos
e
argilosos
Argilas
arenosas
e
siltosas
Argilas
arenosas
Argilas
arenosas
Siltes
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 Tabela: Giuseppe Miceli Junior
UM SOLO IMPORTANTE PARA UTILIZAÇÃO EM BASES
RODOVIÁRIAS COM TRÁFEGO LEVE A MÉDIO É O
CHAMADO SAFL – SOLO ARENOSO FINO LATERÍTICO.
TRATA-SE DE UM SOLO TROPICAL COM OCORRÊNCIA EM
VÁRIAS REGIÕES BRASILEIRAS.
CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
INVESTIGAÇÕES DE RESISTÊNCIA DE SOLOS
As construções no Brasil sempre necessitam de investigações para levantar a capacidade de
resistência ou de suporte de solos. Assim, a importância de conhecer esses métodos está ligada à
avaliação do que cada método pode fornecer.
Essas investigações podem se realizar por meio de amostras deformadas ou de amostras
indeformadas:

AMOSTRAS DEFORMADAS
São as amostras de solos extraídas por meio de ferramentas como o trado e em seguida utilizadas
para caraterização de solo. Obtidas com mais facilidade, à custa da desagregação do solo, são
representativas da textura e da composição, podendo a umidade natural ser determinada à parte.

AMOSTRAS INDEFORMADAS
São extraídas conservando a estrutura, a textura, a composição, umidade natural, compacidade ou
consistência naturais.
O principal requisito das amostragens é que elas sejam representativas. Por isso, devem ser
coletadas por técnicos habilitados. Agora, você vai estudar dois métodos de investigação que buscam
avaliar a resistência do solo que se deseja estudar.
STANDARD PENETRATION TEST (SPT)
O método Standard Penetration Test (SPT), ou ensaio de penetração padrão, está normalizado pela
ABNT na NBR 6484 – Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos.
 
Foto: Shutterstock.com
 
Foto: Shutterstock.com
É um método para investigação de solos em que a perfuração é obtida por meio do golpeamento do
furo por peças de aço cortantes. É utilizada tanto para a obtenção de amostras de solo (por meio de
amostradores adequados), como de seus índices de resistência à penetração. Permite, ainda, a
retirada de amostras deformadas e a verificação do nível da água. 
O meio de penetração padronizado é um ensaio executado durante uma sondagem a percussão, com
o propósito de obter índices de resistência à penetração no solo. O número (N), representativo do
SPT, equivale ao número de golpes correspondentes à cravação de um martelo de 65kg caindo em
queda livre de uma altura de 75cm, para penetração de 30 centímetros do amostrador padrão.
As amostras devem ser examinadas e identificadas por meio das características a seguir:

NO CASO DE SOLOS GROSSOS:
granulometria; plasticidade; compacidade.

NO CASO DE SOLOS FINOS:
consistência.

NO CASO DE SOLOS RESIDUAIS, ORGÂNICOS E
MARINHOS, OU ATERROS:
cor e origem do solo.
Para avaliar a compacidade e consistência do solo pode-se utilizar a tabela a seguir, de acordo com o
número de golpes que cada solo recebeu. Quanto maior a resistência à penetração (SPT) de um
terreno, maior a capacidade de carga de fundação nele apoiada e maior o número de golpes de um
martelo de bate-estacas necessários para cravar as estacas.
Solo
Índice de resistência à penetração
(N)
Designação
Areias e siltes
arenosos
0-4 Fofa
5-8 Pouco compacta
9-18
Medianamente
compacta
19-40 Compacta
>=40 Muito compacta
Argilas e siltes
argilosos
0-2 Muito mole
3-5 Mole
6-10 Média
11-19 Rija
20-30 Muito rija
>30 Dura
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Tabela: Giuseppe Miceli Junior
Tratando-se de um processo empírico de investigação, sua utilização depende de correlações entre o
número de golpes e a tensão admissível, parâmetros que permitem avaliar as deformações das
fundações.
CONE PENETRATION TEST (CPT)
O Cone Penetration Test (CPT) consiste em determinar o esforço, estático e contínuo, necessário
para fazer penetrar no terreno um cone colocado na extremidade de uma haste. 
O esforço medido, dividido pela seção da base do cone, é denominado resistência de ponta e é
calculado pela fórmula:
RP=4FPΠΦ2
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Em que F_p é a carga aplicada no equipamento, veja:
 
Imagem: Lima, 1998a, p. 45.
 Detalhe do CPT
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. OS PRINCIPAIS RESULTADOS DE ENSAIOS DE GRANULOMETRIA E
PLASTICIDADE DE UM SOLO ESTÃO DISPONÍVEIS NO QUADRO ABAIXO. DE
ACORDO COM A CLASSIFICAÇÃO RODOVIÁRIA (TRB), ESSE SOLO DEVE SER
CLASSIFICADO COMO:
PENEIRA Nº 200 53%
LL 32%
LP 15%
IG 9
 ATENÇÃO! PARA VISUALIZAÇÃO COMPLETA DA TABELA UTILIZE A
ROLAGEM HORIZONTAL
A) A-5
B) A-4
C) A-6
D) A-7-6
E) A-7-5
2. VOCÊ TEM UMA AMOSTRA DE SILTE ARGILOSO QUE POSSUI $$N (SPT) =
12.$$ ENTÃO, ELA É:
A) Compacta
B) Rija
C) Mole
D) Fofa
E) Dura
GABARITO
1. Os principais resultados de ensaios de granulometria e plasticidade de um solo estão
disponíveis no quadro abaixo. De acordo com a classificação rodoviária (TRB), esse solo deve
ser classificado como:
Peneira nº 200 53%
LL 32%
LP 15%
IG 9
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
A alternativa "C " está correta.
 
Conforme a tabela do Sistema rodoviário de classificação de solos, adaptada de Vieira (2008), sendo
o percentual passante na peneira nº 200 53%, maior do que 35%, se o LL do solo é 32%, abaixo de
40%, ele pode ser A-4 ou A-6. Como o IP é dado por LL - LP, pelos dados, 32% - 15% são 17%, que é
maior que 10%, portanto, ele pode ser A-6. Por fim, o IG é 9, menor que 12 e maior que 4, então,
confirma-se A-6 como a classificação do solo.
2. Você tem uma amostra de silte argiloso que possui$$N (SPT) = 12.$$ Então, ela é:
A alternativa "B " está correta.
 
Correspondendo ao ensaio SPT executado na amostra, vemos que esse silte argiloso é rijo. O Índice
de resistência à penetração (N) 12 está na faixa de 11-19, designada rija.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste tema, vimos os elementos de Geologia necessários para compreensão da Geotecnia. No
primeiro módulo, conhecemos a estrutura e a formação do planeta Terra, e o mecanismo de formação
das rochas. 
No segundo módulo, estudamos os mecanismos de formação dos solos, e a classificação de solos e
rochas. No terceiro módulo, aprendemos a como identificar e caracterizar um solo, os índices físicos e
de consistência em solos. 
Por fim, compreendemos como classificar um solo, de acordo com a classificação unificada de solos,
a classificação rodoviária de solos e as teorias sobre os ensaios SPT e CPT de avaliação da
resistência de solos.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484 – Execução de sondagens de
simples reconhecimento dos solos. Rio de Janeiro: ABNT, 2001. 
CHIOSSI, Nivaldo José. Geologia de engenharia. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. 
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 041/94 Solos: preparação
de amostras para caracterização. Rio de Janeiro: DNER, 1994. 
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 051/94 Solos: análise
granulométrica. Rio de Janeiro: DNER, 1994. 
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 082/94 Solos:
determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro: DNER, 1994. 
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 093/94 Solos:
determinação da densidade real. Rio de Janeiro: DNER, 1994. 
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 122/94 Solos:
determinação do limite de liquidez – método de referência e método expedito. Rio de Janeiro: DNER,
1994. 
LIMA, Maria José C. P. Prospecção geotécnica do subsolo. 1. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos Editora, 1979. 
LIMA, Maria José C. P. Apostila da disciplina de Mecânica dos Solos. Rio de Janeiro: Instituto
Militar de Engenharia, 1998a, 2 volumes. 
LIMA, Maria José C. P. Apostila da disciplina de Obras de Terra. Rio de Janeiro: Instituto Militar de
Engenharia, 1998b, 2 volumes. 
LIMA, Maria José C. P. Apostila da disciplina de Mecânica dos Solos. Rio de Janeiro: Instituto
Militar de Engenharia, 2001, 2 volumes. 
LIMA, Maria José C. P.; VIEIRA, Álvaro. Convênio IME/DNER. Curso de tecnologia de solos. Rio de
Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 1998, 2 volumes. 
MACIEL FILHO, Carlos Leite. Introdução à geologia de engenharia. Santa Maria: Universidade
Federal de Santa Maria, 1997. 
NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F. Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. São Paulo:
Villibor, 1995.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, leia: 
Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos, de Nogami e Villibor, para estudar sobre
a classificação MCT. É um sistema de classificação muito interessante e importante para os
solos tropicais brasileiros, que possui vários ensaios de classificação, além dos que foram
estudados aqui.
CONTEUDISTA
Giuseppe Miceli Junior
 CURRÍCULO LATTES
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