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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS MECÂNICA DOS SOLOS E GEOLOGIA DE ENGENHARIA ESTRUTURA DOS SOLOS PROFESSOR: EDUARDO DAMIN GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL ESTRUTURA DOS SOLOS DEFINIÇÕES E TIPOS DE ESTRUTURA Chama-se estrutura ao arranjo ou disposição das partículas constituintes do solo. Conquanto, ultimamente, tenham surgido novas concepções acerca dos processos de estruturação dos solos, bem como novos tipos de estrutura tenham sido introduzidos, tradicionalmente consideram-se os seguintes tipos principais: 2 ESTRUTURA DOS SOLOS Estrutura granular simples É característica das areias e pedregulhos, predominando as forças da gravidade na disposição das partículas, que se apoiam diretamente umas sobre as outras. De acordo com a maneira pela qual os grãos se agrupam, a estrutura pode ser mais densa ou mais solta, o que é definido pela “compacidade relativa”. 3 ESTRUTURA DOS SOLOS Estrutura alveolar ou em favo de abelha É o tipo de estrutura comum nos siltes mais finos e em algumas areias. Mostremos como se origina: quando na formação de um solo sedimentar um grão cai sobre o sedimento já formado, devido à predominância da atração molecular sobre seu peso, ele ficará na posição em que se der o primeiro contato, dispondo-se, assim, em forma de arcos. 4 ESTRUTURA DOS SOLOS Estrutura floculenta Nesse tipo de estrutura, que só é possível em solos cujas partículas componentes sejam todas muito pequenas, as partículas, ao se sedimentarem, dispõem- se em arcos, os quais, por sua vez, formam outros arcos. 5 ESTRUTURA DOS SOLOS Estrutura floculenta Trata-se, pois, de uma estrutura de ordem dupla. Na formação de tais estruturas, desempenham uma função importante as ações elétricas que se desenvolvem entre as partículas, as quais, por sua vez, são influenciadas pela natureza dos íons1 presentes no meio onde se processa a sedimentação. Em geral, a estrutura molecular desses solos é aberta, isto é, uma das moléculas tem como que uma carga elétrica ainda disponível, possibilitando, assim, a formação dessas estruturas. 6 ESTRUTURA DOS SOLOS Estrutura em esqueleto (do inglês, skeleton structure) Nos solos onde, além de grãos finos, há grãos mais grossos, estes se dispõem de tal maneira a formar um esqueleto, cujos interstícios são parcialmente ocupados por uma estrutura de grãos mais finos. É o caso, apresentado na Figura, das complexas estruturas das argilas marinhas. 7 ESTRUTURA DOS SOLOS AMOLGAMENTO É a operação de destruição da estrutura do solo, com a consequente perda de sua resistência. A influência da estrutura do solo em suas propriedades é pesquisada a partir de ensaios realizados com amostras indeformadas. 8 ESTRUTURA DOS SOLOS AMOLGAMENTO O “grau de sensibilidade” ou “sensibilidade” (𝑆) de um solo é expresso pela razão entre a resistência à compressão simples (𝑅𝑐) de uma amostra indeformada e a resistência (𝑅𝑐 ′ ) da mesma amostra depois de amolgada a teor de umidade constante. 𝑆 = 𝑅𝑐 𝑅𝑐 ′ 9 ESTRUTURA DOS SOLOS AMOLGAMENTO Segundo Skempton, as argilas se classificam em: insensíveis, se S 8. 10 ESTRUTURA DOS SOLOS AMOLGAMENTO A sensibilidade das argilas é uma característica de grande importância, pois indica que, se a argila se romper, sua resistência após a ruptura é bem menor. Quanto mais complexas as estruturas, menos estáveis elas são e, uma vez destruídas, não poderão mais ser recompostas. 11 ESTRUTURA DOS SOLOS AMOLGAMENTO Um exemplo típico é o que nos apresenta a argila da cidade do México, a qual é formada por uma fina cinza vulcânica que lentamente se depositou em um lago de água doce. Apesar de sua complicada estrutura, que lhe permite chegar a ter 400 % de umidade, em que cerca de 90 % do volume total é ocupado por água, mesmo assim, no seu estado natural, apresenta uma relativa resistência. Amolgada a estrutura, o solo perde toda sua resistência e transforma-se em nada mais que um pouco de água suja. 12 ESTRUTURA DOS SOLOS AMOLGAMENTO Outro exemplo de solo em que a sensibilidade tem grande influência é o solo argiloso orgânico das baixadas litorâneas brasileiras, que, por terem baixa resistência, sua capacidade de suporte é limitada. O amolgamento dos solos argilosos é também o responsável pela formação da lama que aparece no fundo das cavas de fundação, em consequência das repetidas pisadas dos operários e da ação intermitente do sol e da chuva. 13 REFERÊNCIAS CAPUTO, Homero P.; CAPUTO, Armando N. Mecânica dos Solos: Teoria e Aplicações. Grupo GEN, 2022. LEINZ, Viktor. Geologia geral. São Paulo: Nacional, 1998. POPP, José Henrique. Geologia geral. Rio de Janeiro: LTC 2016. QUEIROZ, Rudney C. Geologia e geotecnia básica para engenharia civil. Editora Blucher, 2018. 14 MECÂNICA DOS SOLOS ATÉ A PRÓXIMA AULA OBRIGADO! 15 Slide 1 Slide 2: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 3: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 4: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 5: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 6: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 7: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 8: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 9: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 10: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 11: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 12: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 13: ESTRUTURA DOS SOLOS Slide 14: REFERÊNCIAS Slide 15: MECÂNICA DOS SOLOS