Origem e Granulometria dos solos

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Solo = Rocha + Intemperismo
As Rochas:
- Ígneas
- Sedimentares
- Metamórficas
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ÍGNEAS � Solidificação do Magma
- Intrusiva (Plutônica) ou Extrusiva 
- Tipo da Rocha x Taxa de Resfriamento 
(Principio da Reação de Bowen)
Ex: Granito, Basalto , Gabro.
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GRANITO BASALTO
GABRO
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SEDIMENTARES � Depositado, 
Compactado e Cimentado após 
intemperismo
Detríticas: Cascalho, Areia, Silte e Argila compactados e 
cimentados por Óxido de Ferro, Calcita, 
Dolomita e Quartzo.
Granular � Conglomerado
Areia � Arenito
Silte e Argila � Argilito ou Folhelho
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CONGLOMERADO
ARENITO
ARGILITO
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Químicas : Formada por processos de reações químicas 
dos sedimentos
Ex:
Calcita ( CaCo3) � Calcário
Halita (NaCl) � Cloreto de Sódio
Dolomita (CaHgCo3) � Dolomita
Gipsita (CaSo4 2H2O) � Gipsita
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CALCITA HALITA
DOLOMITA
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METAMÓRFICAS� Alteração da textura 
e composição por variação de calor e 
pressão
Ex: Xisto, Mármore, Ardósia...
* Quando o calor e pressão são muito intensos a rocha 
metamórfica funde, reiniciando o ciclo
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MÁRMORE
XISTO
ARDÓSIA
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O INTEMPERISMO
Desgaste rochoso por meios FISICOS e QUIMICOS.
Físicos: Rochas quebradas sem alteração na
composição química � Expansão e contração das
rochas por variação de temperatura; Penetração de
água e posterior congelamento; Vento; Água corrente;
Ondas do Mar...
Químico: Transformação dos minerais por reações
químicas � Ácido carbônico; Sais Solúveis presentes
no lençol freático ou ácidos orgânicos..
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- O que são solos?
- Que fatores influenciam na formação das 
Rochas Ígneas?
- De que formas o intemperismo ocorrer em 
uma rocha?
- Quais tipos de rochas sofrem o intemperismo? 
E quais sofrem a Metamorfose?
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SOLOS RESIDUAIS: 
Formados pelo resultado 
intemperado no local de origem
• Grãos refinados na superfície, 
tamanho da partícula aumenta com 
a profundidade
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SOLOS TRANSPORTADOS:
Produto do intemperismo transportados pelo 
gelo, água, vento ou força da gravidade.
Glaciais � Geleiras
Aluviais � Água (Rios)
Lacustres � Água (Lagos)
Marinhos � Água (Mar)
Eólicos � Ventos
Coluviais � Gravidade
*Grande quantidade de matéria orgânica
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ESTRUTURA DE VAZIOS
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TAMANHO DAS PARTICULAS
Em Geral : Pedregulho, Areia, Silte e Argila
Pedregulho: Pedaços de rocha com partículas de feldspato, 
quartzo e outros minerais
Areia: Partículas de Quartzo, Feldspato e algumas vezes, outros 
minerais
Siltes: Frações de solos microscópicas com grãos refinados de 
quartzo e algumas partículas lamelares, fragmentos de minerais 
micáceos.
Argilas: Partículas lamelares microscópicas e submicroscópicas
de mica, argilominerais e outros minerais
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TAMANHO DAS PARTICULAS
Conforme Sistema Unificado de Classificação 
dos Solos:
Pedregulho 76,2 a 4,75 mm
Areia 4,75 a 0,075 mm
Siltes e Argilas <0,075 mm
Outras classificações ( MIT, Departamento de Agricultura dos EUA,
Associação Americana de Rodovias e Transportes)
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Conforme ABNT (NBR 6502):
Pedregulho 60,0 a 2,00 mm
Grosso 60,0 a 20,0 mm
Médio 20,0 a 6,00 mm
Fino 6,00 a 2,00 mm
Areia 2,00 a 0,05 mm
Grossa 2,00 a 0,60 mm 
Média 0,60 a 0,20 mm
Fino 0,20 a 0,06 mm
Siltes 0,06 a 0,002 mm
Argilas <0,002 mm
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Argilas
Argilas são partículas que desenvolvem plasticidade ao
serem misturadas a uma quantidade de água limitada
Argilominerais
- Agua é atraída dando ao solo propriedades plásticas.
- Grande influencia nas propriedades de engenharia do 
solo. Na presença de umidade o comportamento do solo 
se altera à medida que aumenta o % de argilominerais
- Quando superior a 50% determinam as propriedades do 
solo
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Peso Específico Relativo (δ) ou Gs
Relação Peso específico do Material 
X
Peso especifico da água
Maioria dos minerais entre 2,6 a 2,9
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Análise Granulométrica do Solo
Determinação do tamanho das partículas de um
solo, expressa em percentagem do peso total seco.
Métodos:
Ensaio de Peneiramento � Partículas Maiores que
0,075mm
Ensaio de Sedimentação � Partículas Menores que
0,075mm
NBR 7181
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ENSAIO DE PENEIRAMENTO:
- Agitar uma amostra de solo em um conjunto de
peneiras que possuem aberturas progressivamente
menores
Peneiras geralmente 203mm de diâmetro
Padrão Americano: 25 Peneiras c/ aberturas de 0,053 a
4,75 mm
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1 º - Secar o solo em estufa e quebrar torrões 
em partículas pequenas
2º - A amostra é peneirada em um conjunto de 
peneiras e um agitador
3º - Após peneirar é medida a massa retida em 
cada peneira
* Caso seja difícil quebrar os torrões (solo
coesivo) pode-se dissolver em água e
despejar na peneira, as porções retidas são
coletadas e secas em estufa antes de serem
medidas.
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- Determinar a massa retida em cada peneira (M1, M2.... Mn)
- Determinar a massa total do solo ( M1 + M2 + .... + Mn)
- Determinar a massa acumulada retida acima da peneira “i” 
( M1 + M2 + .... + Mi)
- A Massa do solo passada na peneira será ∑M – ( M1 + M2 + ... + Mi)
- A Percentagem de solo que passa pela i-ésima peneira (ou 
porcentagem passante) será:
� �	
∑M – ( M1 + M2 + ... + Mi) 
∑M
x 100
- Após determinar as percenteagens faz-se um Gráfico Percentagem 
passante x Abertura da Peneira chamado Curva de Distribuição 
Granulométrica
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO:
- Sedimentação dos grãos de solo na Água
Partículas sedimentam em velocidades diferentes 
dependendo da sua forma, tamanho, peso e da 
viscosidade da água
Por simplificação � Partículas redondas
Lei de Stoke
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18	η
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO:
Materiais:
- Aparelho de Dispersão
- Proveta de altura 45cm e diâmetro 6,5mm
- Amostras de 120g (arenoso) ou 70g (siltoso ou
Agiloso)
- Densímetro
- Termômetro
- Cronômetro
- Bequer 250cm³
- Balança
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BEQUER
PROVETA
DENSÍMETRO
APARELHO AGITADOR
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO:
Procedimento:
• Adicionar em um Béquer de 250cm³, a amostra de solo e
125 ml um agente dispersante (geralmente
Hexametosfato) e deixar em repouso por 12h.
• Verter a mistura para o copo de dispersão, removendo
com água destilada os resíduos aderidos ao béquer
• Adicionar água destilada até 5cm da borda do copo, e
submeter a mistura à ação do Aparelho dispersor por 15
min.
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO:
Procedimento:
• Transferir a mistura para a Proveta, removendo com
água destilada os resíduos aderidos ao copo.
• Adicionar água destilada até a marca de 1000cm³
• Colocar a proveta em local com temperatura
constante, e agitar com baqueta de vidro para manter
as partículas em suspensão ate atingir a temperatura
de ensaio
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO:
Procedimento:
• Tapar a extremidade aberta da proveta com uma das
mãos e agitar por 1 minuto
• Após agitar, marcar a hora exata de inicio da
sedimentação e mergulhar o densímetro na dispersão.
• Efetuar medições de 30 seg, 1 min, 2 min, 4 min , 8 min,
15 min, 30 min, 1h , 2h, 4h, 8h e 24h.
(obs: retirar o densímetro e deixar no banho após a leitura de 2 min
e todas as subsequentes, retornando-o para a dispersão 20 seg
antesda próxima medição)
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO:
Procedimento:
• Medir a temperatura da dispersão a cada nova
medição, com exceção da 1ª e 2ª
• Após a ultima leitura, verter o material na peneira de
0,075mm, remover com água todo o material aderido
às paredes e lavar o material na peneira.
• O material retido na peneira 0,075mm é seco em
estufa e então passado por Peneiramento Fino nas
peneiras 1 , 2 , 0,6, 0,42, 0,25, 0,15 e 0,075
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ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO:
Os densímetros são calibrados para um Gs de 2,65. Solos
com peso especifico diferente devem passar por correção
O densímetro determina em “g” a quantidade de solo que
permanece em suspensão
“L” é a profundidade medida da superfície da água até p
centro de gravidade do bulbo
Sabendo a quantidade de solo em suspensão , “L” e “t” pode-
se calcular a porcentagem de solo mais fino que dado
diâmetro.
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CURVA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA:
Determina 4 Parâmentros:
1- Diâmetro efetivo (D10)
2- Coeficiente Uniforme (Cu) � �� � ���
���
3- Coeficiente de Curvatura (Cc) � �� � 	 ���
�
���	.		���
4- Coeficiente de Segregação (S0) � �� � ������
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CURVA DE DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA:
Separando-se os tamanhos é possível determinar o
percentual de Pedregulho, Areia e Silte e Argila.
Determinar tipo de distribuição das partículas:
Solo mal graduado = Maioria dos grãos tem mesmo tamanho
Solo bem graduado = Partículas distribuídas em faixa ampla
Solo de granulometria descontinua = Duas ou mais faixas de
graduação uniforme
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Exercício :
Dados os seguintes resultados de uma análise de 
peneiramento:
a)Faça os cálculos
e trace a CDG.
b) Determine D10,
D30 e D60
c) Calcule o (Cu)
d) Calcule o (Cc)
Abertura da Peneira 
(mm)
Massa de solo retida (g)
4,75 0
2,00 21,6
0,850 49,5
0,425 102,6
0,250 89,10
0,150 95,6
0,075 60,4
Recipiente 31,2
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