Aula01 Origem Natureza Solos

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Mecânica dos Solos:
Cap. 01 - Origem e Natureza dos Solos
Marcel Lopes
Perfil de Solo Residual
Perfil de Solo Residual
Solo Saprolítico
Solo maduro
Tamanho das partículas (norma ABNT)
Processo de intemperismo físico
Fraturamento por alívio de tensão
Processos de intemperismo químico
Dissolução
2. Hidrólise
3. Oxidação
Dissolução
CaCO3 + H2CO3 ---> Ca2+ + 2HCO3- + H2O
Calcita
(sólido)
solução
HCO3-
H+
Dissolução no terreno
Colapso de terrenos cársticos
Hidrólise
KAlSi3O8 + H2CO3 --> K+ + HCO3- +H4SiO4-+ AlSi(OH)6
Feldspato (sólido)
solução
HCO3-
H+
Hidrólise Parcial:
Argilossilicato 
(sólido)
Caulinita
KAlSi3O8 + H2CO3 --> K+ + HCO3- + H4SiO4- + Al(OH)6
Feldspato (sólido)
solução
HCO3-
H+
2. Hidrólise Total:
Hidróxido de Al 
(sólido)
Solo Colapsível
Agregados 
(Caulinita + Gibbsita)
Solo Colapsível
Oxidação
FeSiO3 + O2 --> Fe2O3
Olivina
(sólido)
Óxido de Ferro - Hematita
(sólido)
Solos vermelhos
Oxidação
FeSiO3 + O2 + H2O --> FeOOH
Olivina
(sólido)
Óxido de Ferro Hidratado - Goethita
(sólido)
Solos amarelos
Solos Saturados – Ambiente Redutor
Solos pálidos
(ausência de óxidos de ferro)
Fundos de vale
Argilossilicatos
Estruturas atômica e simbólica da Caulinita
Estrutura atômica da Esmectita
Estrutura simbólica da Esmectita e Ilita
Esmectita
Ilita
Substituições isomórficas nas lâminas tetraédricas e octaédricas;
Bordas quebradas dos minerais;
Origem das cargas elétricas dos argilossilicatos
Cargas Elétricas dos Argilossilicatos
Ilita 20-40 cmol(+) Kg-1 argila
Esmectita 80-120 cmol(+) Kg-1 argila
Vermiculita 100-150 cmol(+) Kg-1 argila
Caulinita
3-15 cmol(+) Kg-1 argila
2:1
1:1
Superfície específica
Argila
Areia
Superfície específica
Caulinita 10 m2 g-1
2. Ilita 80 m2 g-1;
3. Esmectita 800 m2 g-1
Estrutura de solos sedimentares
Floculada em água salgada;
b) Floculada em água não salgada;
c) Dispersa.
Identificação de solos a partir de ensaios
Análise Granulométrica;
2. Índices de Consistência;
Peneiramento
Peneiramento
Sedimentação
Lei de Stokes:
Onde:
v = velocidade de quedas das partículas;
ρs = massa específica das partículas;
ρw = massa específica da água;
D = Diâmetro equivalente das partículas;
μ = viscosidade do fluido.
Sedimentação
Sedimentação
Como v = z/t, temos:
Onde:
D = Diâmetro equivalente das partículas;
v = velocidade de quedas das partículas;
ρs = peso específico das partículas;
ρw = peso específico da água;
μ = viscosidade do fluido;
z = altura de queda das partículas;
Curva de distribuição granulométrica do solo
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Curvas granulométricas de alguns solos brasileiros
Índices de Consistência do Solo (Limites de Atterberg)
Limite de Plasticidade: umidade na qual o solo passa do estado quebradiço para o estado plástico.
2. Limite de Liquidez: umidade na qual o solo passa do estado plástico para o estado líquido.
Índice de Plasticidade
Ensaio do Limite de Plasticidade (NBR-7180)
O LP é definido como teor de umidade com o qual consegue-se moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro, rolando-se o solo com a palma da mão.
O LL é definido como teor de umidade com o qual uma ranhura feita no solo requeira 25 golpes para fechar.
Ensaio do Limite de Liquidez (NBR-6459)
Aparelho de Casagrande 
Índice de Atterberg de alguns solos brasileiros
Atividade da argila
Compressibilidade x LL
Recalque diferencial em solos compressíveis