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GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS Hernani Tabarelli Matias , 2 2 GEOLOGIA – INTEMPERISMO, SOLOS E ROCHAS Apresentação No bloco anterior você estudou sobre a formação e estrutura do nosso planeta Terra, os processos geológicos, a composição da Terra, a formação dos minerais e rochas, os diferentes tipos de rochas e os processos que transformam a topografia da crosta. Neste bloco, continuaremos com tópicos que abordam outros processos de transformação e formação da topografia e do solo como o conhecemos hoje, algumas propriedades e como são distribuídos os diferentes tipos de minerais, rochas e solos pelo Brasil. Também serão abordados os métodos para investigação e a importância de alguns materiais para a construção civil. Os tópicos deste bloco são: intemperismo, origem e formação dos solos, classificação dos solos, geologia do Brasil, mapas geológicos, águas superficiais e subterrâneas, investigações geológico-geotécnicas, levantamento de descontinuidades, rochas e sedimentos na construção e propriedades das rochas e sedimentos para engenharia. Vamos lá?! Boa leitura e bons estudos! 2.1 Intemperismo Quando falamos de intemperismo, nossa mente logo remete às intempéries, como chuva, vento, neve, gelo, frio, calor entre outros fenômenos climáticos. Mas, devemos nos fazer uma pergunta! Os fenômenos climáticos são responsáveis pelas transformações da superfície terrestre ou a superfície terrestre que influencia o clima e as intempéries? Podemos inferir que ambos acontecem, a superfície terrestre influencia o clima e intempéries e essas, por sua vez, influenciam os elementos na crosta. , 3 As correntes de ventos, oriundas de diferentes direções, que atravessam nosso país e a região da américa do sul, são algumas das responsáveis pelos intemperismos que estamos acostumados, inclusive alguns fenômenos sazonais com o El niño e La niña. Tais fenômenos também são afetados pela inclinação do globo em relação a seu eixo de referência, bem como pela trajetória ao redor do sol. A própria energia emitida pelo sol também pode variar de tempos em tempos e intensificar os processos climáticos e das intempéries. As grandes cordilheiras e os diferentes tipos de vegetação que, por sua vez, também são consequência do tipo de solo, afetam as condições locais e regionais do clima como, por exemplo, a umidade da selva amazônica, os ventos alísios e as grandes cordilheiras que direcionam parte da umidade amazônica para as regiões centro-oeste, sudeste e sul do Brasil. Além desses fenômenos, outros mais pretéritos como as glaciações e intervalos entre glaciações, em que as temperaturas variavam de amenas às mais severas, foram responsáveis por diversos processos de intemperismos e alteração das condições e dos componentes da superfície terrestre. Diante dessas variáveis que afetam o clima, entre outras, é possível determinar algumas regiões climáticas em nosso planeta, de acordo com Popp (2017): • Climas polares; • Climas tropicais; • Climas úmidos; • Climas áridos e semiáridos; • Climas temperados úmidos. , 4 Figura 2.1 – Diferentes condições de clima O intemperismo é a causa do clima e varia severamente conforme a região climática. Isso causa desintegração e decomposição física e química em rochas que estão em contato com os agentes atmosféricos. Quando uma rocha está em contato com os agentes atmosféricos é possível dizer que o intemperismo se trata de um conjunto de modificações químicas, físicas e mecânicas. No processo de formação dos solos também entram em ação outros agentes, não somente as variações climáticas, como, também, animais, fungos, microrganismos, vegetação, entre outros. A introdução desses outros agentes gera outras transformações, além da incorporação de matéria orgânica nos solos. Regiões com temperaturas mais elevadas tendem a ser mais intemperizadas, ou seja, os processos de desintegração e transformação das rochas em solo é mais avançado, com camadas mais espessas do manto de intemperismo. Em regiões mais áridas, o intemperismo por processo mecânico ou físico é mais intenso. Em regiões geladas, ou com ciclos de gelo e degelo, o processo de intemperismo é ainda menos intenso. O grau de intemperismo é afetado, não somente pela temperatura e clima, mas também pelas condições do local, tipo de vegetação, topografia, agente químico presente e duração da reação química, granulação das rochas e composição. O nível de intemperismo e suscetibilidade a esse fenômeno também depende do tipo de rocha e do mineral que a compõe. , 5 Os processos físicos de intemperismo, conforme Popp (2017), são: • Variação de temperatura; • Congelamento; • Esfoliação; • Decomposição orgânica; • Decomposição esferoidal. Ainda de acordo com Popp (2017) os processos químicos de intemperismo são: • Dissolução simples; • Hidratação; • Hidrólise. Além desses há também processos biológicos. Veja mais sobre esses processos acessando o livro Geologia geral (2017) disponível na biblioteca virtual e referenciado ao final deste bloco. 2.2 Origem e formação dos solos O processo de formação dos solos é denominado “pedogênese” e depende de fatores biológicos, geográficos e geológicos para que aconteça seu desenvolvimento em um sistema aberto e natural. A formação do solo é consequência da decomposição, acumulação e transporte de diversas substâncias presentes na crosta, como visto no subtema anterior sobre intemperismo. Nem tudo o que chamamos de solo na verdade o é. Solo tem sua definição, de acordo com Popp (2017), como parte da camada de intemperismo que sofreu transformação e decomposição e é capaz de suportar desenvolvimento e vida vegetal. , 6 Além de viabilizar a vida vegetal, o solo tem propriedades específicas que são importantes para outras finalidades também, como na engenharia civil, sendo um material com pouca resistência e incoerente. Dependendo do seu grau de maturidade, o solo pode cobrir a rocha sã da qual teve origem. A figura a seguir apresenta um solo maduro e suas camadas até a rocha de onde é oriundo. Essas camadas variam conforme o tipo de rocha, condições de topografia, clima, ambiente e presença de outros seres vivos. Figura 2.2 – Perfil de solo Fonte: Adaptado de POPP (2017). , 7 De forma geral o solo é composto por: matéria orgânica, matéria mineral, umidade e ar (incorporado no solo). Os processos pedogênicos variam em função de diversos processos de intemperismo, por isso, o mesmo tipo de rocha exposto a esses processos pode dar origem a solos diferentes. Esses processos pedogênicos são: • Podzolização; • Laterização; • Gleização; • Calcificação; • Salinização. A combinação ou a sequência em que esses processos ocorrem determinam que tipo de solo uma mesma rocha ou mineral dará origem. Em solos mais arenosos de regiões sem estação seca, o processo pedogênico mais observado é a podzolização, que também ocorre em florestas. Figura 2.3 – Solo arenoso , 8 O processo de laterização é observado em locais de clima tropical, mas com estação seca bem marcada. Dessa forma, alguns componentes afloram para a superfície do solo enquanto, no período de chuvas, outros são lixiviados para o interior do solo. Em função da evaporação em climas áridos e semiáridos, é observado o transporte de sais para a superfície do solo. A pouca incidência de chuvas e baixa infiltração ajudam nesse processo de salinização. Onde há pluviosidade elevada, há formação de solos com ferro e alumínio, e, em função da drenagem, os nutrientes desse tipo de solo são lixiviados e o solo empobrecido interrompe a vegetação. Esse tipo de solo permanece úmido até a rocha mãe. Em locais com menor pluviosidade, os solos com presença de cálcio são formados. Emfunção da pouca incidência de chuvas, esse solo retém os componentes importantes para a vida vegetal, contudo, a falta de umidade a inviabiliza. 2.3 Classificação dos solos Segundo Popp (2017) os solos podem ser classificados em: • Solos desenvolvidos; • Solos pouco desenvolvidos; • Solos não desenvolvidos. Os solos não desenvolvidos são os que se assemelham mais às características da rocha mãe, normalmente são originados de processos erosivos e arenosos. Já os solos pouco desenvolvidos são solos jovens ainda, com características semelhantes às da rocha mãe em fase inicial de desenvolvimento, ocorrem próximos às rochas originárias. Enquanto os solos bem desenvolvidos, conforme o processo pedogênico, apresentam alteração dos seus minerais primários e presença de húmus. , 9 Em regiões quentes e úmidas são encontrados solos amarelados ou avermelhados, ou seja, em regiões mediterrâneas, tropicais e subtropicais. Em regiões desérticas e frias não ocorrem. Os solos, nas regiões frias, são lateríticos, também chamados de ferruginosos ou ferralíticos, e ocorrem devido a condição de temperatura e umidade para a rápida intemperização e liberação de óxidos metálicos como o de alumínio e ferro. No Brasil esse solo ocorre no quadrilátero ferrífero de Minas Gerais. A maior parte dos solos lateríticos são formações antigas. Figura 2.4 – Solo laterítico Em regiões tropicais, porém secas, há a formação de solos vermelhos com a formação do hidróxido de ferro nas estações chuvosas. É um solo sem a presença de hidróxido de alumínio, presente na argila. Latossolos vermelhos distribuídos por ambientes úmidos de florestas pluviais apresentam argila caulinítica e alguma concentração de ferro. Este solo não expande ou colapsa em função da variação do teor de umidade presente nele. São solos com pouca fertilidade em função de sua alta intemperização e por seus minerais já terem sido decompostos. São solos de regiões tropicais úmidas e de formação pretérita. , 10 Solos de regiões frias e úmidas apresentam descoloração ou embranquecimento, esses solos apresentam coloração cinza e acidez característica, responsável pela desferrificação do solo. São solos pobres em nutrientes com vegetação que contribui para torná-lo mais ácido. Figura 2.5 – Solo pobre em nutrientes e de região fria 2.4 Geologia do Brasil Como se pode deduzir, a formação geológica do Brasil se deu ao longo de milhões de anos, formando as bacias sedimentares da plataforma continental e a costa brasileira. Uma placa litosférica da crosta constitui a plataforma estável e circundada por margens ativas e passivas. Ao Sul, a placa conta com o escudo Rio-Grandense; ao norte, com o escudo das Guianas e, ao centro, o escudo Brasileiro. Cada um desses escudos e bacias sedimentares compreendem um tipo de rocha predominante, como no caso do escudo das Guianas, ao norte, no qual há predominância de granitos, gnaisses, quartzitos e alguma quantidade de manganês, ferro e ouro. , 11 O escudo brasileiro apresenta rochas pré-cambrianas, com presença de minérios de chumbo, ferro, minérios radioativos, mármores, filitos e conglomerados diamantíferos. Essas formações podem atingir a idade de até 3 bilhões de anos, segundo Popp (2017). Na região Sul há presença, também, de rochas pré-cambrianas, neste caso, filitos, granitos intrusivos, mármores, siltitos, entre outros (POPP, 2017) que podem ser decorrentes de vulcanitos ácidos. Figura 2.6 – Bacias sedimentares Brasil e américa do sul Fonte: Adaptado de POPP (2017). , 12 A figura a seguir mostra em que período histórico cada bacia foi formada: Figura 2.7 – Bacias sedimentares e período em que foram formadas Fonte: Adaptado de POPP (2017). A costa brasileira tem sua formação iniciada com a separação das placas que afastaram os continentes sul-americano e Africano. De acordo com Popp (2017), esse processo aconteceu em quatro estágios com características geológicas distintas: • Arqueamento e rift; • Sin-rift; • Marinho restrito; • Margem continental brasileira. No primeiro estágio, antes da ruptura e, consequentemente, do surgimento do oceano, houve o soerguimento da crosta. No segundo estágio, partindo do Sul, , 13 acontece o rompimento e, como resultado, surgem as fossas que são preenchidas por processos de sedimentação. A terceira fase é marcada pelo alargamento do rift, permitindo penetrações marinhas. A quarta fase é separada em duas, mar aberto e mar estreito, no início da separação das placas surge algo semelhante ao Mar Vermelho. Com o progressivo distanciamento e aprofundamento do assoalho oceânico, os processos de sedimentação e transformação das rochas formaram a condição geológica que conhecemos atualmente. Também é desse período, segundo Popp (2017), de 30 a 60 milhões de anos, as formações vulcânicas de Fernando de Noronha e Trindade. 2.5 Mapas geológicos Mapas servem para nos guiar por algum caminho, mostrando o que há nele e como chegar de um ponto ao outro. O mapa geológico tem basicamente o mesmo propósito: nos mostrar qual a formação geológica de determinada região, onde ela começa e termina, as espessuras e propriedades das rochas, e sedimentos e minerais ali encontrados por meio de símbolos e cores. Figura 2.8 – Investigação geológica , 14 Vejamos alguns passos importantes para a confecção de um mapa geológico (POPP, 2017): • Delimitação da área; • Escala de trabalho e detalhamento; • Averiguar o maior número possível de rochas expostas; • Identificar maior número possível de dados dos minerais e ocorrência de fósseis; • Coletar amostras para análises de laboratório. O geólogo precisa ter em mãos o mapa geográfico da região a ser estudada para que possa fazer suas anotações de campo e localização das formações geológicas. Nas anotações de campo, devem ser levadas em consideração características como: vegetação, solo, drenagem, o padrão das rochas (que, mesmo distintas, podem ter padrões semelhantes), características dos relevos e suas variações. As profundidades das formações podem ser obtidas por meio da análise de perfuração de poços. Veja um exemplo de mapa a seguir: Figura 2.9 – Exemplo de mapa geológico Fonte: Adaptado de POPP (2017). , 15 Os mapas podem ser, de acordo com Popp (2017): • Mapa de atributos; • Mapa de contorno estrutural; • Mapa e isópacas; • Mapa de litofáceis; • Mapa de biofáceis. Os mapas de atributos podem ser associados a outros mapas e, como o nome sugere, aborda dados geofísicos como diferentes litologias, espessuras, porcentagens, contorno estrutural, topo e base. Mapas parecidos com os mapas de contorno topográfico são os mapas de contorno. O mapa de isópacas podem ser obtidos, por exemplo, por meio de análise de poços e apontam as espessuras das formações geológicas de determinada região. O mapa de litofáceis apresenta a variação e os tipos de litologias de determinada região, essa variação pode ser em volume, porcentagem ou outras unidades. A variação é representada por diferentes cores no mapa. Outras informações podem ser adicionadas a esse mapa para complementação das informações. O mapa de biofáceis aborda as condições de vida presentes no ambiente a ser mapeado, sejam vegetais ou outras formas de vidas. Também podem trazer informações sobre as condições pretéritas do ambiente. Os mapas de biofáceis e litofáceis podem ser associados, pois, como abordado anteriormente, as diferentes condições ambientais serão mais ou menos favoráveis para um tipo de manifestação de vida do que de outra, por exemplo, a vegetação mais apta para solos arenosos ou lamacentos, para águas superficiais ou profundas, entre outros aspectos. , 16 2.6 Águas superficiais e subterrâneas Nosso corpoé constituído de aproximadamente 80% de água, da mesma forma, a água é o elemento mais abundante na superfície terrestre (CHIOSSI, 2013). Constituída por água em estado sólido, líquido e gasoso, a hidrosfera está distribuída por todo o planeta. A água está distribuída na Terra em diferentes proporções, conforme o estado físico e a temperatura média da região na qual se encontra. Nas regiões em que a temperatura média é abaixo de 0°C, cerca de 2,15% da água do planeta está em estado sólido. Nas regiões em que a temperatura média está ente 5°C e 40°C, a água é encontrada em estado líquido, cerca de 97,85%. Já em estado gasoso, na atmosfera, em forma de vapor que irá condensar e cair em forma de chuva ou neve, há cerca de 0,001% da água do planeta (POPP, 2017). Caso as geleiras derretam, o nível dos mares subiria até 90m em relação ao nível atual. Em relação a essa quantidade de água contida nas geleiras, a água dos rios e lagos na superfície terrestre representa cerca de 0,010% de acordo com Popp (2017). O ciclo da água na natureza já é bem conhecido, evaporação, condensação e precipitação. Figura 2.10 – Representação do ciclo da água , 17 Parte da água que é precipitada escorre sobre o solo carregando partículas, causando erosões e, em alguns casos, movimento de massas de solo. Esses movimentos serão estudados mais adiante na disciplina e com mais detalhes na disciplina de Fundações e obras de terra. A água é um solvente universal, dessa forma, também é o principal agente de destruição da superfície terrestre, não no sentido negativo da palavra, mas no sentido de transformar a topografia e, consequentemente, os continentes. A água é o principal agente de processos erosivos na superfície, pela água que escorre, e, no interior do solo, pela água que infiltra nos poros do solo. Outra parte de água precipitada evapora e volta ao ciclo. A água, no interior do solo, nos seus vazios, sejam eles capilares, veios ou aquíferos, requer estudo cauteloso, pois sua forma de percolação, infiltração e interação, com os argilominerais do solo e outros componentes, dependem totalmente de como o estado do solo também será influenciado pela quantidade de água em seu interior. Os vazios no interior do solo são classificados como: • Espaços intersticiais (dos grãos); • Vazios de dissolução e vesiculares; • Vazios divisionares ou fraturas. , 18 Figura 2.11 – Água nos vazios do solo Fonte: Adaptado de POPP (2017). 2.7 Investigação geológico-geotécnica Para a caracterização do solo, rochas, processos geológicos, estruturas, composição, dentre diversas outras características, são necessários processos e técnicas para investigação do subsolo. Para isso, são realizadas as investigações geológico- geotécnicas. Você verá a importância de um bom estudo de sondagem e a investigação do subsolo para a engenharia civil nos próximos tópicos e na disciplina Fundações e obras de terra. Há diversas formas de estudar e investigar o que há sob a crosta terrestre, as investigações podem ser diretas ou indiretas e, respectivamente, mecânicas ou geofísicas. , 19 Figura 2.12 – Investigação geotécnica A investigação indireta ou geofísica leva em consideração as propriedades do local, como campos de força ou anomalias nesse campo de força, que podem ser atribuídas a alguns tipos de materiais presentes no local. Essas verificações são realizadas por meio de instrumentos e, também, são observadas as condições topográficas. Verificar distorções na gravidade também é uma forma de estudo indireto, pois, materiais com densidades diferentes afetam a aceleração da gravidade, esse estudo é chamado gravimetria. Métodos que estudam o campo magnético também são bastante empregados e eficazes quando há presença de minérios de ferro e rochas magmáticas básicas. O estudo é realizado em função do campo magnético da terra. Onde há concentração desses minérios ou dessas rochas, há distorção, e pode ser medida por condutividade elétrica do solo, com indução de corrente elétrica alternada ou contínua. Métodos elétricos, aplicados na superfície do solo, também podem ser utilizados, verificando a variação do campo de força criado. Um método bastante aplicado é o de eletrorresistividade, de acordo com Chiossi (2013). Outro método indireto ou geofísico é a indução de sismicidade. O método começou a ser desenvolvido durante a primeira grande guerra, com o intuito de localizar canhões , 20 pela propagação de ondas no ar e no solo. Neste caso, para a geologia, o estudo se desenvolveu na propagação de ondas elásticas no solo. O princípio básico desse tipo de estudo é que diferentes materiais propagam ondas de formas diferentes em função de suas propriedades. Dessa forma, uma onda sísmica é induzida no solo e, com a ajuda de equipamentos, são verificadas suas formas e as velocidades de propagação. Assim, é possível inferir o tipo de material e seus contornos. As ondas são criadas por meio de choques mecânicos ou explosivos, essas ondas sofrerão propagação, refração e reflexão. Esses métodos são empregados, na engenharia civil, para investigação do subsolo, identificação e exploração de minerais, como água, petróleo, jazidas de minérios, entre outros. Os métodos diretos, como o nome sugere, são métodos de prospecção e extraem amostras do subsolo para análise. Alguns desses métodos são importantes para projetos de fundação de edificações e equipamentos. Figura 2.13 – Ensaio de solo com retirada de amostra , 21 Os métodos diretos podem ser realizados de forma manual ou mecânica, como escavação de trincheiras ou poços com sondas ou trados manuais e, além disso, podem ser feitas sondagens à percussão ou por lavagem com ou sem extração de material. Alguns métodos são utilizados também para a exploração de água, gases e petróleo. Nesse tipo de ensaio, é possível determinar a estrutura do subsolo com a estratigrafia, ou seja, definindo quantas camadas temos em cada tipo de material e sua respectiva espessura. 2.8 Levantamento de descontinuidades O solo, as rochas e a própria crosta terrestre são estratificadas, como abordado anteriormente, mas o que isso significa? Significa que foram formados por processos de sedimentação de diferentes materiais, em diferentes condições climáticas e em diferentes períodos geológicos, ou seja, em muitos casos não há continuidade das camadas do solo e rochas. O estudo da estratigrafia do solo pode ser apresentado de diversas maneiras, conforme a informação que se deseja exprimir. A estratigrafia pode apresentar tipos e propriedades das camadas, intrusão de rochas, idade das camadas, processos que formaram cada camada, condições de temperatura e pressão no momento de formação da camada, ausência de camada, entre outros. , 22 Figura 2.14 – Exemplo de textura de camadas de uma rocha A descontinuidade pode ser detectada por meio da análise de ondas sísmicas, pois quando a onda passa por diferentes materiais com diferentes densidades, parte da onda é refletida na borda da camada e outra parte continua sendo propagada por outro material. O termo discordância também pode ser empregado para designar uma descontinuidade. Essa descontinuidade pode representar um lapso de tempo em que não houve processos sedimentares e não há registro geológico daquele período naquele local. Pode haver registro de processos erosivos, o que denota uma discordância ou descontinuidade no processo de formação da bacia de sedimentos. De acordo com Popp (2017), as discordâncias podem ser do tipo: • Angular; • Desconformidade ou paralela; • Inconformidade ou litológica. , 23 2.9 Rochas sedimentares na construção As rochas sedimentares, como já vimos, são produto do intemperismo, ações mecânicase atividades sobre outras rochas existentes antes delas. As rochas sedimentares também são conhecidas como exógenas ou secundárias. Por terem origem da decomposição e intemperismo de outras rochas, têm grande variedade de texturas e composição. O processo de transformação do sedimento em rocha é denominado diagênese, processo que leva algum tempo para acontecer desde a decomposição da rocha, transporte, sedimentação e consolidação da rocha sedimentar. Os locais onde ocorrem a decantação ou precipitação do sedimento em que a rocha é formada são denominados de bacias de sedimentação. No Brasil, as principais bacias sedimentares são: do Paraná, São Paulo, Sergipe, Piauí, Curitiba, do Tucano e Recôncavo. A ocorrência de petróleo só se dá em bacias sedimentares, por isso, as bacias sedimentares no Brasil têm se tornado mais conhecidas em função da exploração e dos estudos realizados pela Petrobras. Figura 2.15 – Rocha sedimentar intemperizada , 24 A figura a seguir ilustra o processo de decomposição de uma rocha: Figura 2.16 – Processo de decomposição de uma rocha Fonte: Adaptado de CHIOSSI (2013). A profundidade em que essa decomposição acontece é variável e de grande importância, há casos em que atinge mais de 100,0 m de profundidade. Ao contrário das rochas magmáticas, as sedimentares são formadas na superfície da Terra, em mares, lagos ou bacias de sedimentos e, genericamente, são formadas nas mesmas condições, apesar da grande variabilidade de composição e texturas. Estas rochas podem ser classificadas em três tipos em função do agente que transportou os sedimentos (CHIOSSI, 2013): • Rochas de origem orgânica; • Rochas de origem química; • Rochas de origem mecânica. As rochas orgânicas, normalmente, são formadas com sedimentos mecânicos também. A matéria orgânica diversa é cimentada junto aos sedimentos no processo, dando origem, por exemplo, aos carvões. Podem ser classificadas como carbonosas ou calcárias. , 25 As rochas químicas são formadas por sais minerais precipitados de soluções químicas, essas são de origem inorgânica, ao contrário da descrita no parágrafo anterior, pode haver a participação de algum microrganismo na sua formação. Podem ser classificadas como salinas, silicosas, calcárias ou ferruginosas. As rochas de origem mecânica, são assim denominadas por seu sedimento ter sido transportado por gravidade, vento, água, gelo ou a combinação de mais de um agente de transporte até a sedimentação. São separadas em diferentes tipos, em função do tamanho dos grãos sedimentados e cimentados, sendo elas: argilosas, grosseiras ou arenosas. Figura 2.17 – Rocha sedimentar transportada 2.10 Propriedades das rochas e sedimentos para engenharia Todo o estudo da formação da terra, processos geológicos, rochas, minerais, intemperismos e formação dos solos, é fundamental para que seja possível a sua utilização para o bem comum e manutenção da vida e dos padrões de vida cotidiano. Não obstante, também são necessários os conhecimentos das propriedades desses materiais. Você sabe quais são as propriedades importantes? , 26 Na construção civil, o uso de materiais naturais é intenso, pois apresentam propriedades desejáveis para o bom desempenho das estruturas de edificações, como exemplo, os agregados utilizados no concreto, tanto o graúdo quanto o miúdo. Além da utilização de agregados, areias e rochas britadas, outros minérios também são importantes, como o minério de ferro e o carvão mineral para a fabricação do aço, ou mesmo o calcário usado na fabricação do cimento, a argila para fabricação de revestimentos e louças, entre tantos outros itens que podem ser listados. É muito importante o conhecimento das propriedades desses materiais, pois o engenheiro civil está fortemente ligado à sua utilização. Figura 2.18 – Laboratório para análise de solo Cada propriedade do material vai ter mais ou menos importância, em função do tipo de uso e solicitação que irá sofrer. , 27 Algumas propriedades importantes, de acordo com Queiroz (2016), são: • Resistência mecânica; • Resistência pontual; • Massa específica e massa específica unitária; • Material pulverulento; • Resistência ao impacto; • Resistência à abrasão; • Absorção de água; • Formato da partícula; • Resistência ao esmagamento; • Resistência à flexão; • Resistência ao desgaste; • Variação volumétrica por temperatura; A resistência mecânica é obtida por ensaio de compressão e é muito importante para estimar o comportamento da rocha ou mineral mediante as solicitações e cisalhamento. Com isso, é possível determinar o melhor uso e dimensionamento dos elementos. Conhecer a massa específica dos minerais e rochas também é importante para sua classificação, como para cálculos volumétricos, traço de concreto, para cálculos de estabilidade em algumas estruturas de contenção e taludes, entre outras aplicações que serão estudadas. Os materiais com baixa resistência ao impacto não são competentes para aplicações, como na produção de concreto, ao ser misturado na betoneira, ou quando aplicados em lastros ferroviários. , 28 Em locais onde há tráfego intenso de pessoas ou veículos, uma propriedade importante do material aplicado é a abrasão. Materiais com baixa resistência à abrasão tendem a sofrer desgaste prematuramente e necessitar de reparos ou substituição com pouco tempo de uso, ou, podem não desempenhar a função como deveriam. A absorção de água dos minerais, rochas ou agregados utilizados, também é uma característica muito importante, pois, no caso de areias e britas, irão afetar a relação água-cimento da argamassa ou concreto. No caso de revestimentos em áreas externas ou molhadas, podem causar infiltração ou outras patologias na construção. O formato das partículas, a resistência ao desgaste, a variação volumétrica e todas as outras características do mineral, rocha, solo, ou de qualquer outro material, terão mais ou menos importância em função do tipo de aplicação e do risco que isso pode causar aos usuários ou ao meio. Acesse o livro Geologia e geotecnia básica para engenharia de Queiroz (2016), disponível na biblioteca virtual, e veja com mais detalhes essas propriedades, como são obtidas, e sua importância. Conclusão Neste bloco foram apresentados mais conteúdos sobre geologia, os processos de intemperismo que atuam na superfície da terra e seus responsáveis, entre outros fatores, pela decomposição das rochas e formação dos solos. Vimos a origem dos solos e sua classificação, segundo a geologia. Também foram apresentadas características sobre a geologia no Brasil e os processos que se desenvolveram no país, além dos mapas que auxiliam a identificar quais os tipos de formações, idades geológicas e composição da crosta nas regiões. Além disso, vimos sobre a presença de água no solo, tanto na superfície, quanto subterrânea, e seu papel na geologia e no desenvolvimento e conservação da vida na Terra. Os processos de investigação do solo, subsolo, descontinuidades, processos , 29 sedimentares, rochas formadas por sedimentação e sua importância para a engenharia e algumas de suas características importantes para aplicação. REFERÊNCIAS CHIOSSI, N. J. Geologia de engenharia. 3 ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. POPP, J. H. Geologia geral. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. E-book. QUEIROZ, R. C. Geologia e geotecnia básica para engenharia. São Paulo: Blucher, 2016. REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES LEPSCH, I. F. Formação e conservação dos solos. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. E- book. MEDEIROS, P. C; SILVA, R. A. G. Geologia e geomorfologia: a importância da gestão ambiental no uso do solo. Curitiba: InterSaberes, 2017.
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