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Apostila Mecânica dos Solos I - USP

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íons não permutáveis faz com que a união entre os retículos seja mais estável, e não seja
afetada fortemente pela água. Tais argilas são bem menos expansivas que as montmorilonitas. A Figura
8 mostra o arranjo estrutural esquemático das ilitas.
A identificação dos minerais do tipo, argila, presentes num solo, é feita pôr meio de processos
bastante aprimorados, tais como a análise termodiferencial e a microscopia eletrônica.
Um processo de identificação bastante simples e expedito consiste na utilização de corantes
orgânicos, os quais mudam de coloração, quando em contato com a argila. Os corantes mais utilizados
são a benzidina, a safranina Y e o verde malaquita. Para maiores minúcias a respeito das técnicas de
identificação de minerais da espécie argila, consultar a referência 25.
Além desses quatro tipos fundamentais de solos existem outros com nomes característicos, tais
como: os loess, os saibros e as turfas, contudo, em verdade, nada mais são do que ocorrências particulares
ou combinações dos tipos já citados.
As turfas ou solos turfosos merecem realce, pôr serem depósitos de solos orgânicos bastante
compressíveis e que trazem problemas para a Engenharia de Solos. Consistem no primeiro estádio de
formação do carvão e iniciam-se pelo acúmulo de detritos vegetais em depressões, como, pôr exemplo,
num lago. A sua coloração varia, desde amarela até castanho-escura, e normalmente apresentam-se com
alto teor de umidade.
5 - Identificação Visual e Táctil dos Solos
9
Existem alguns testes rápidos que permitem, a partir das características apresentadas pelos solos,
a sua identificação. Como na natureza os solos normalmente são uma mistura de partículas dos mais
variados tamanhos, busca-se determinar qual o tamanho que ocorre em maior quantidade, e depois as
demais ocorrências. É usual também, na identificação de um solo, citar a sua cor. Assim, pôr exemplo,
alguns nomes que poderiam ocorrer seriam: argila arenosa vermelha; silte argiloso pouco arenoso
marrom; areia grossa, com pedregulhos, cinza etc.
Os testes mais comuns são:
a - Sensação ao tacto: esfrega-se uma porção de solo na mão, buscando sentir a sua aspereza. As areias
são bastante ásperas ao tacto, e as argilas dão uma sensação de farinha, quando seca ou de sabão,
quando úmidas.
b - Plasticidade: tenta-se moldar pequenos cilindros de solo úmido e em seguida, busca-se deformá-los.
As argilas são bastante moldáveis, enquanto as areias e, normalmente também os siltes não são
moldáveis.
c - Resistência do solo seco. Por causa das forças interpartículas que se desenvolvem nos solos finos,
um torrão de solo argiloso apresenta elevada resistência, quando se tenta desagregá-los com os
dedos. Os siltes apresentam alguma resistência, enquanto as areias, quando puras, nem formam
torrões.
d - Mobilidade da água intersticial: consiste em se colocar na palma da mão uma porção de solo úmido.
Fazendo-se bater essa mão fechada, com o solo dentro, contra outra, verifica-se o aparecimento da
água na superfície do solo. Nos solos arenosos, graças à sua alta permeabilidade, a água aparece
rapidamente na superfície. Ao abrir a mão, a superfície brilhante desaparece nesses solos arenosos, e
eles freqüentemente trincam. Nos solos argilosos, a superfície brilhante permanece pôr bastante
tempo e não ocorrem fissuras, quando se abre a mão.
e - Dispersão em água: coloca-se uma amostra de solo seco e desagregado numa proveta (100 ml) e, em
seguida, água, Agita-se a mistura e verifica-se o tempo para deposição das partículas. As areias
depositam-se rapidamente, enquanto as argilas tendem a turvar a suspensão e demoram bastante
tempo para sedimentar.
O Quadro Il procura sintetizar esses procedimentos comuns normalmente utilizados para
identificar os solos:
QUADRO II: IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS
Tipos de Solos Procedimentos e Características
Areias e solos arenosos Tacto (áspero), observação visual incoerente
Areias finas, siltes, areias
siltosas ou pouco argilosas
Tacto-pequena resistência do torrão seco (esfarela facilmente), torrão
seco desagrega rapidamente, quando submerso; dispersão em água
(sedimenta rápido e a água permanece turva, por pouco tempo)
Argilas e solos argilosos
(com pouca areia ou silte)
Tacto (úmidos: saponáceos; secas: farinhosas); torrão seco bastante
resistente, e não desagrega quando submerso; plasticidade; mobilidade da
água intersticial
Turfas e solos turfosos
(orgânicos)
Cor: geralmente cinza, castanho-escura, preta;
Partículas fibrosas, cheiro característico de matéria orgânica em
decomposição;
Inflamáveis, quando secos, e de pouca a média plasticidade
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CAPÍTULO III3
PROPRIEDADES ÍNDICES
I - Introdução
Os solos em a natureza apresentam-se compostos pôr elementos das três fases físicas, em maior
ou menor proporção.
O arcabouço do solo, constituído do agrupamento das partículas sólidas, apresenta-se entremeado
de vazios, os quais podem estar preenchidos com água e ou ar. O ar é extremamente compressível, e a
água pode fluir através do solo, portanto, quando da avaliação quantitativa do comportamento do solo, há
necessidade de se levar em conta as ocorrências dessas fases físicas.
Para efeito dessa apostila, consideram-se como propriedades índices, determinadas
características, tanto da fase sólida, como das três fases, em conjunto, passíveis de mensuração, seja
mediante relações entre as fases ou pôr meio da avaliação do comportamento do solo, ante algum ensaio
convencional.
A determinação das propriedades índices aplica-se na classificação e identificação do solo, uma
vez que elas podem ser correlacionadas, ainda que grosseiramente, com características mais complexas do
solo, como, pôr exemplo, a compressibilidade.
Neste capítulo, descrevem-se as seguintes propriedades índices: Índices Físicos, Granulometria e
Estados de Consistência.
2 - Índices Físicos
Os Índices Físicos são relações entre as diversas fases, em termos de massas o volumes, os quais
procuram caracterizar as condições físicas em que um solo se encontra.
A Figura 9a apresenta um elemento de solo, constituído das três fases, tal como poderia ocorrer
em a natureza. Para melhor visualização e para facilitar as deduções referentes às relações entre os
diversos índices, o elemento de solo é mostrado esquematicamente, com divisão das três fases, na Figura
9b.
No lado esquerdo da Figura 9b, as fases estão separadas em volumes, e no lado direito, em
massas.
2.1 - Definições
As três relações de volumes mais utilizadas são: a porosidade, o índice de vazios e o grau de
saturação.
 
3 Mecânica dos Solos - vol. 1 – Benedito de Souza Bueno & Orencio Monje Vilar – Depto de Geotecnia –
Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo
11
A porosidade (n) é definida pela relação entre o volume de vazios e o volume total da amostra.
V
V
n v=
O índice de vazios (e) é definido pela relação entre o volume de vazios e volume de sólidos isto é:
s
v
V
V
e =
O grau de saturação (Sr) representa a relação entre o volume de água e o volume de vazios, ou
seja:
v
w
r V
V
S =
A relação entre as massas mais utilizadas é o teor de umidade (w), que é a relação entre a massa
de água e a massa de sólidos presentes na amostra:
s
w
M
M
w =
Esses índices físicos, como se vê, são adimensionais e, com exceção do índice de vazios (e),
todos os demais são expressos em termos de porcentagem.
As relações entre massas e volumes mais usuais são a massa específica natural, a massa
específica dos sólidos e a massa especifica da água.
A massa especifica natural (ρ) é a relação entre a massa do elemento e o volume desse elemento:
V
M=ρ
Por sua vez, a massa específica dos sólidos (ρs) é determinada, dividindo-se a massa de sólidos
pelo volume ocupado por esses sólidos, ou seja:
ws
s
s

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