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Ana Carolina Silvério Mecânica dos Solos MECÂNICA DOS SOLOS 1. Todos os campos do Formulário Padrão deverão ser devidamente preenchidos. 2. Esta é uma atividade individual. Caso seja identificado plágio, inclusive de colegas, a atividade será zerada. 3. Cópias de terceiros como livros e internet, sem citar a fonte caracterizam-se como plágio, sendo o trabalho zerado. 4. Ao utilizar autores para fundamentar seu Projeto Integrador, os mesmos devem ser referenciados conforme as normas da ABNT. 5. Ao realizar sua atividade, renomeie o arquivo, salve em seu computador, anexe no campo indicado, clique em responder e finalize a atividade. 6. Procure argumentar de forma clara e objetiva, de acordo com o conteúdo da disciplina. Formatação exigida: documento Word, Fonte Arial ou Times New Roman tamanho 12. ANÁLISE DE ROCHAS E MINERAIS É comum que muitas pessoas se confundam com o que são rochas e minerais, porém, na área técnica da engenharia por exemplo é importante que se entenda as diferenças básicas entre esses dois tipos de materiais. Sendo assim, destaca-se que as rochas são agregadas naturais dos minerais, enquanto os minerais são sólidos naturais, inorgânicos, homogêneos, com composições químicas definidas e possuem estruturas cristalinas. Dentro desse aspecto é importante ressaltar ainda que outros elementos estão relacionados com as rochas e minerais, como por exemplo, morfologia, brilho, cor, transparência, densidade, volume, entre outros itens. Em diferentes tipos de utilização, como nas construções, fundações, plantações, entre outros, é comum se deparar com as rochas e minerais e como já visto esses elementos apresentam propriedades distintas. Por isso, é muito importante que se conheça as características desses materiais, bem como se saiba como identifica-los para que assim seja possível tomar decisões assertivas acerca de sua utilização ou não dentro das atividades que se pretende executar (plantações, construções, etc.). Objetivos: 1. Conhecer os conceitos gerais relacionados com as rochas e minerais; 2. Realizar um procedimento pratico relacionado com esse tema. Caro aluno (a), As práticas deverão ser realizadas por você mesmo e em sua própria residência. Não se preocupe, pois, elas foram devidamente adequadas para assim ocorrer e sem maiores dificuldades. Caso haja dúvidas, entre em contato com seu tutor. VÍDEO-POCKET LEARNING EMBASAMENTO TEÓRICO Sabendo que as rochas são agregadas naturais dos minerais, enquanto que os minerais são sólidos naturais, inorgânicos, homogêneos, com composições químicas definidas e com estruturas cristalinas, pode-se dar sequência ao embasamento teórico acerca desses elementos. Os minerais são substâncias químicas e quase sempre sólidas, com exceção do mercúrio e da água, que são encontrados de maneira natural na terra. Eles são formados por diferentes tipos de elementos químicos e podem ser identificados de acordo com sua cor, dureza, tipo, brilho, transparência, entre outros elementos. 1. FORMAS E SISTEMAS CRISTALINOS De acordo com Popp (2017), dentro do grupo dos minerais existem diferentes formas, bem como sistemas distintos. As formas dos minerais, também chamadas de hábitos, ajudam a identificá- los, sendo que algumas vezes esses minerais são simétricos e, em outras, assimétricos quanto a seus formatos. Atrelado a isso tem-se os sistemas cristalinos que são propriedades físicas dos minerais e são divididos em seis grupos: Cúbico (isométrico), Tetragonal, Hexagonal, Ortorrômbico, Monoclínico e Triclínico. 2. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MATERIAIS Os minerais apresentam propriedades físicas e químicas próprias para cada tipo. Por exemplo, quanto ao hábito que é o formato do mineral, ele pode ser do tipo tabular, prismático, acicular, equidimensional, lamelar e granular. É importante destacar que no livro de Silva e Crispim (2019) é aprofundado melhor essa e outras propriedades físicas e químicas dos minerais. Estas são únicas por espécie, ou seja, é possível identificar todos os tipos de minerais conhecidos por meio delas. Destaca-se que as principais propriedades físicas dos minerais são, por exemplo, peso específico, clivagem, cor, risco, brilho, magnetismo, dureza, entre outras. https://www.youtube.com/watch?v=izsS54AVxw8&list=PLMygX6qaUk9I_dhVtei-48cSffjdVQ88O&index=1 https://www.youtube.com/watch?v=izsS54AVxw8&list=PLMygX6qaUk9I_dhVtei-48cSffjdVQ88O&index=1 3. PRINCIPAIS TIPOS DE MINERAIS São exemplos de tipos de minerais: o quartzo (mineral normalmente irregular e disforme, geralmente incolor, translúcido ou leitoso, sendo dificilmente apresentado em outras cores), mica (mineral presente em rochas metamórficas, com clivagem fácil e de cor clara), calcita (mineral de dureza 3 que é muito importante para a formação de rochas sedimentares e metamórficas), gipsita (mineral de dureza 2 na escala de Mohs, comumente utilizado nas indústrias de gesso), entre outros. 4. RECONHECIMENTO DE MINERAIS Com a observação e a classificação das propriedades dos minerais pode-se, normalmente, reconhece-los. A familiarização e a prática são fundamentais nessa identificação. Sugere-se, conforme Popp (2017), o seguinte esquema de observação: cristalização; forma; hábito; cor; brilho, entre outros. 5. TIPOS DE ROCHAS Sabendo que as rochas são agregadas naturais dos minerais, é importante destacar que as rochas são classificadas como magmáticas ou ígneas (gerado no interior da terra), sedimentares (são formadas por materiais de processos erosivos e sua parte química pode ser de origem orgânica ou inorgânica) e metamórficas (ocorrem mais em locais onde há cadeias de montanhas). REFERÊNCIAS POPP, J. H. Geologia Geral, 7ª edição. Grupo GEN, 2017. 9788521634317. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521634317/. Acesso em: 23 mai. 2022. SILVA, M. V. C; CRISPIM, A. B. Geologia Geral. 2019. Disponível em: https://educapes.capes.gov.br/bitstream/capes/552643/2/Livro%20Geologia%20Geral%20.pdf Acesso em: 10 abr. 2022. https://educapes.capes.gov.br/bitstream/capes/552643/2/Livro%20Geologia%20Geral%20.pdf Materiais de consumo: Descrição Observação 1 Pedra c/ medidas aproximadas de 5x5 cm Material a ser fornecido pelo aluno 1 Esponja Material a ser fornecido pelo aluno 1 Tesoura Material a ser fornecido pelo aluno 1 Torrão de solo c/medidas aproximadas 5x5 cm Material a ser fornecido pelo aluno 2 folhas de jornal Material a ser fornecido pelo aluno 1 garrafa de 500 mL com água Material a ser fornecido pelo aluno Software/aplicativo/simulador Sim ( ) Não ( ) Em caso afirmativo, qual? Pago ( ) Não Pago ( X ) Tipo de Licença: Não se aplica Descrição do software/aplicativo/simulador: Caso não seja necessário o uso do recurso, preencher com *Não se aplica (NSA) Kit Laboratório individual de atividade prática Sim ( ) Não ( X ) Em caso afirmativo, qual? Pago ( ) Não Pago ( ) Tipo de Licença: Não se aplica Descrição dos materiais do kit: Caso não seja necessário o uso do recurso, preencher com *Não se aplica (NSA) A prática deve ser realizada em um local arejado, limpo e organizado. Separe todos os materiais necessários e coloque-os em uma disposição de fácil acesso e que permita que você fique confortável, respeitando uma postura correta. O uso de equipamentos de proteção individual em laboratório varia de ambiente para ambiente, de acordo com os materiais e equipamentos utilizados e as características e riscos inerentes a cada atividade. Nessa prática, recomenda-se utilizar jaleco, máscara, luvas, óculos,calça comprida e sapato fechado. / VÍDEO-POCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Porosidade nos Solos Materiais para esta etapa • 1 pedra c/ medidas aproximadas 5x5 cm • 1 esponja • 1 tesoura • 1 torrão de solo c/ medidas aproximadas 5x5 cm • 2 folhas de jornal • 1 garrafa de 500 mL com água Procedimentos 1º) Deixe a pedra e o torrão de solo secarem sobre as folhas de jornal por algum tempo (caso estejam com umidade aparente); 2º) Jogue aproximadamente 50 mL de água sobre a pedra e observe; 3º) Jogue aproximadamente 50 mL de água sobre a esponja e observe; 4º) Jogue aproximadamente 50 mL de água sobre o torrão de solo e observe; Análises a se fazer O torrão de solo se comporta mais semelhantemente a esponja ou a pedra? Porquê, segundo o conteúdo teórico? Lembre-se de responder essa pergunta do ponto de vista da porosidade e da infiltração em solos. O que você observou após jogar a água sobre cada um dos três materiais analisados? Quais suas conclusões gerais sobre este experimento? Tire fotos das etapas do seu experimento e exponha em seu relatório da atividade. Você pode expor também as considerações que considerar importantes. https://www.youtube.com/watch?v=awj8Z3dZQKU https://www.youtube.com/watch?v=1jwB9VOjXDI&list=PLMygX6qaUk9I_dhVtei-48cSffjdVQ88O&index=2 https://www.youtube.com/watch?v=1jwB9VOjXDI&list=PLMygX6qaUk9I_dhVtei-48cSffjdVQ88O&index=2 Caro aluno (a), Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point salvo em pdf. Em seu relatório deve conter: • Os materiais utilizados no experimento; • Os procedimentos; • As respostas dos questionamentos expostos nas análises a se fazer; • As conclusões; • Fotos das etapas do experimento. • EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Sistema brasileiro de classificação de solos. 2. ed. – Rio de Janeiro: EMBRAPA-SPI, 20061. 306 p.: il. ISBN 85-85864- 19-2. • GROTZINGER, J.; JORDAN, TOM. Para entender a Terra. 6. Ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. • PRESS, F.; SIEVER, R.; GROTZINGER, J.; JORDAN, T. H. Para entender a Terra. 4. ed. Tradução Rualdo Menegat. Porto Alegre: Artmed, 2006. 656 p. il. • SDE, Secretaria de Desenvolvimento Econômico do Estado da Bahia. Revista Desempenho do Setor Mineral: resultados, oportunidades e perspectivas. 2015. • Vídeo Escala de Mohs: https://www.youtube.com/watch?v=pv5h9K7eOwI https://www.youtube.com/watch?v=pv5h9K7eOwI EROSÃO, INFILTRAÇÃO E ANÁLISE TÁTIL- VISUAL NOS SOLOS A erosão no solo é um processo onde naturalmente o solo se desgasta, sendo que isso ocorre normalmente em terrenos com declive e sua causa pode ser por ações humanas ou de maneira natural. A infiltração nos solos por sua vez é um dos motivos que causa essa erosão, por isso é importante que para evitar essa situação um solo seja o mais coberto possível de vegetação natural e em boas condições. É importante destacar que existem maneiras que ajudam a controlar o processo erosivo nos solos. O conhecimento do tipo do solo é fundamental para isso. Testes em laboratórios poderão ser realizados na identificação. De forma alternativa, a análise tátil-visual pode ser feita em campo, podendo com ela, de maneira rápida e simples, conhecer o tipo do solo em questão. Objetivos: 1. Conhecer os conceitos gerais relacionados com a erosão, infiltração e análise tátil-visual nos solos; 2. Realizar um procedimento pratico relacionado com esse tema. Caro aluno (a), As práticas deverão ser realizadas por você mesmo e em sua própria residência. Não se preocupe, pois, elas foram devidamente adequadas para assim ocorrer e sem maiores dificuldades. Caso haja dúvidas, entre em contato com seu tutor. VÍDEO-POCKET LEARNING EMBASAMENTO TEÓRICO De acordo com Pinto (2006), para se entender adequadamente a mecânica dos solos é importante falar também sobre a origem e a natureza dos solos, os estados dos solos, a classificação dos solos, a compactação dos solos, as tensões nos solos (capilaridade), as águas nos solos, o fluxo bidimensional, as tensões verticais, as deformações nos solos, recalques, adensamentos, critérios de ruptura, resistências e comportamentos. 1. ORIGEM DO SOLO De acordo com Pinto (2006), a origem dos solos é comumente realizada por meio da decomposição por meio de agentes físicos e químicos de rochas da crosta terrestre. Tudo começa quando por meio de variações bruscas de temperatura as rochas trincam e começam a ter contato com a água que por sua vez ataca quimicamente os minerais internos das mesmas. É importante destacar que não é somente esse fator que dá origem ao solo, mas também ações como congelamento da água dentro das rochas e ataques por conta da flora e fauna próximas às rochas. 2. TAMANHO DAS PARTÍCULAS Ao entender a origem dos solos, é relevante entender também o tamanho das partículas dos mesmos, pois, essa etapa é uma continuação do processo de formação dos solos. São os tamanhos das partículas que diferenciam os tipos de solos e os classifica de acordo com suas características. Apesar de existirem diferentes tipos de solos, é difícil encontrar um solo totalmente homogêneo, ou seja, que seja somente de areia ou somente de argila, pois, os grãos são extremamente pequenos a ponto de um tipo de solo estar coberto por outro tipo. Porém, de maneira geral os solos são classificados de acordo com seus tamanhos que são definidos por meio de ensaios em laboratório (PINTO, 2006). 3. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA https://www.youtube.com/watch?v=iFRBOHjTgKo&list=PLMygX6qaUk9I_dhVtei-48cSffjdVQ88O&index=3 https://www.youtube.com/watch?v=iFRBOHjTgKo&list=PLMygX6qaUk9I_dhVtei-48cSffjdVQ88O&index=3 A análise granulométrica é uma forma de identificar os solos por meio de ensaios em laboratório levando em conta as partículas que os constituem. Para realizar essa análise utiliza-se como apoio uma curva de distribuição granulométrica do solo que leva em consideração diferentes tipos de peneiras (com diâmetros variáveis para analisar a quantidade de solo que passa e que fica sobre elas) e a classificação dos solos de acordo com os diâmetros de seus grãos. 4. ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA: ESTADOS DA AREIA E ARGILA Os índices de consistência também são formas de identificar os solos por meio de ensaios em laboratório levando em conta as partículas que os constituem. O índice de consistência, também chamado de limites de Atterberg dos solos, relaciona os estados dos solos de acordo com sua umidade e classifica assim os limites dos mesmos. É importante destacar que o limite de liquidez é definido como o teor de umidade do solo quando o mesmo quando úmido recebe 25 golpes em um aparelho chamado de Casagrande. O limite de plasticidade é utilizado para definir o índice de plasticidade. Ressalta-se ainda que esse índice na areia é menor do que nas argilas. 5. IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DO SOLO A identificação tátil-visual é muito utilizada nas áreas da engenharia civil, geologia, agronomia e biologia, principalmente devido ao simples reconhecimento do solo. Além disso, essa metodologia permite que o pesquisador consiga confirmar o que foi visto em meio a um laboratório, assim como também é um método muito útil por muitas vezes ser a única informação que um pesquisador tem. A análise tátil-visual deve levar em consideração os aspectos ligados as propriedades dos solos e aos tipos de solos. Em um breve resumo geral acerca desses temas, Pereira et al. (2019) afirmam que a origem dos solos se dá a partir do agrupamento de partículas de minerais e elementos orgânicos ao longo de muitos anos que com a ajuda das intempéries formam os diferentes tipos de solos ao desgastar as rochas.Já a constituição mineralógica dos solos indica quais minerais compõe o mesmo e se ele é ou não homogêneo. Nesse mesmo sentido, destaca-se que a análise granulométrica dos solos tem por finalidade determinar o tamanho das partículas do solo e fazer sua classificação. Os índices de consistência de um solo têm por finalidade determinar por meio de análises se ele é seco, úmido ou molhado. Por fim, os tipos de identificação dos solos têm por finalidade determinar se os mesmos são arenosos, argilosos ou de outras subclasses. REFERÊNCIAS DE SOUSA PINTO, C. Curso básico de Mecânica dos Solos. Oficina de Textos, 2006. Materiais de consumo: Descrição Observação 1 placa de grama 20x20 cm Material a ser fornecido pelo aluno 1 canivete ou tesoura Material a ser fornecido pelo aluno 2 caixas metálicas ou de madeira 20x20cm (altura de 5 cm) Material a ser fornecido pelo aluno 1 folha de jornal Material a ser fornecido pelo aluno 2 kg de solo seco Material a ser fornecido pelo aluno 1 rolo de macarrão Material a ser fornecido pelo aluno 2 canudos de plástico Material a ser fornecido pelo aluno 2 bandejas de plástico 30x50 cm Material a ser fornecido pelo aluno Software/aplicativo/simulador Sim ( ) Não ( X ) Em caso afirmativo, qual? Pago ( ) Não Pago ( ) Tipo de Licença: Não se aplica Descrição do software/aplicativo/simulador: Caso não seja necessário o uso do recurso, preencher com *Não se aplica (NSA) Kit Laboratório individual de atividade prática Sim ( ) Não ( X ) Em caso afirmativo, qual? Pago ( ) Não Pago ( ) Tipo de Licença: Não se aplica Descrição dos materiais do kit: Caso não seja necessário o uso do recurso, preencher com *Não se aplica (NSA) A prática deve ser realizada em um local arejado, limpo e organizado. Separe todos os materiais necessários e coloque-os em uma disposição de fácil acesso e que permita que você fique confortável, respeitando uma postura correta. O uso de equipamentos de proteção individual em laboratório varia de ambiente para ambiente, de acordo com os materiais e equipamentos utilizados e as características e riscos inerentes a cada atividade. Nessa prática, recomenda-se utilizar jaleco, máscara, luvas, óculos, calça comprida e sapato fechado. / VÍDEO-POCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Erosão Eólica Materiais para esta etapa • 1 placa de grama 20x20 cm • 1 canivete ou tesoura • 2 caixas metálicas ou de madeira 20x20cm (altura de 5 cm) • 1 folha de jornal • 2 kg de solo seco • 1 rolo de macarrão • 2 canudos de plástico • 2 bandejas de plástico 30x50 cm Procedimentos 1º) Despeje a amostra de solo seco sobre a folha do jornal e destorroe-a se necessário; 2º) Coloque o solo destorroado sobre as caixas metálicas ou de madeira (mesma quantidade em ambas); 3º) Em uma caixa coloque a placa de grama sobre o solo (utilize a tesoura ou o canivete se necessário para cortar a grama no tamanho correto da caixa) e na outra deixe somente o solo; 4º) Coloque a caixa com grama em uma bandeja de plástico e a outra caixa coloque sobre a outra bandeja de plástico; 5º) Utilize os canudos para assoprar os solos sobre cada caixa. Análises a se fazer Em qual caixa houve maior erosão eólica (por assopro neste caso)? Como você pode explicar isso do ponto de vista técnico, com base neste material teórico? https://www.youtube.com/watch?v=Km5z2T7jWCQ&list=PLMygX6qaUk9I_dhVtei-48cSffjdVQ88O&index=4 Quais suas conclusões gerais sobre este experimento? Tire fotos das etapas do seu experimento e exponha em seu relatório da atividade. Você pode expor também as considerações que considerar importantes. Vídeo de apoio: https://www.youtube.com/watch?v=g96Oo0kWPsQ https://www.youtube.com/watch?v=g96Oo0kWPsQ Caro aluno (a), Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point salvo em .pdf. Em seu relatório deve conter: • Os materiais utilizados no experimento; • Os procedimentos; • As respostas dos questionamentos expostos nas análises a se fazer; • As conclusões; • Fotos das etapas do experimento. • Vídeo - Análise Tátil Visual dos Solos: https://www.youtube.com/watch?v=tnqRAgom3f8 • Vídeo - Infiltração da água no solo: https://www.youtube.com/watch?v=WCdRZBJMzAA • Vídeo - Erosão do Solo: https://www.youtube.com/watch?v=nZD_bD96Czc • NBR 7250 - Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de simples reconhecimento dos solos. • NBR 6502 - Rochas e solos. https://www.youtube.com/watch?v=tnqRAgom3f8 https://www.youtube.com/watch?v=WCdRZBJMzAA https://www.youtube.com/watch?v=nZD_bD96Czc