A2MS origem e formação

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15/08/2014
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A2 Origem e formação dos solos e outros tópicos
 Definições preliminares.
 Origem e formação dos solos.
 Composição; fases constituintes 
e índices físicos.
 Textura, forma e estrutura dos 
solos.
 Plasticidade e consistência dos 
solos.
 Sistemas de classificação de 
solos.
 Compactação dos solos.
 Hidráulica dos solos.
 Tensões geostáticas e 
propagação de tensões.
 Adensamento e recalque.
 Resistência ao cisalhamento.
 Comportamento de materiais 
argilosos.
 Comportamento de materiais 
arenosos.
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Os solos são principalmente classificados em engenharia pela sua:
Terminologia de acordo com a textura do solo
granulometria 
compacidade
consistência
plasticidade
Diz-se que um solo tem coesão quando tem capacidade de formar torrões.
Diz-se que um solo tem plasticidade quando tem capacidade de ser moldado.
Dependendo da origem, os solos podem ser residuais e 
sedimentares
A capacidade de transporte dos agentes determina o tamanho das
partículas e a homogeneidade dos solos transportados.
Exemplo: Um curso d’água que tenderá a selecionar o tamanho das
partículas depositadas. Assim, próximo da cabeceira, em que a
velocidade das águas é maior, devem depositar-se os grãos mais
grossos, e as partículas mais finas poderão ser transportadas a longas
distâncias, até que a velocidade da água diminua consideravelmente, e
permita que haja deposição.
Dessa forma, os depósitos de solos transportados apresentam
geralmente maior homogeneidade no tamanho das partículas
constituintes, o que ocorre nos solos residuais , nos quais aparece uma
grande variedade de tamanho das partículas.
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Solos orgânicos
São formados pela mistura de restos de organismos com
sedimentos preexistentes. A ocorrência de solos orgânicos se
dá em locais bem característicos, tais como as áreas
adjacentes aos cursos d’água, manguezais e depressões
continentais.
OBS: Por sua característica orgânica, tem índice de vazios alto e por serem de
sedimentação recente, possuem baixa capacidade de suporte e considerável
compressibilidade. Em algumas formações ocorre uma importante concentração de
folhas e caule, formando as turfas (solo turfoso). São materiais extremamente
deformáveis e recalcáveis.
Tamanho e formas das partículas:
Em função dos agentes de intemperismo e de transporte, os
depósitos de solos podem estar constituídos de partículas de
diversos tamanhos.
- Em termos qualitativos, deve-se frisar que o intemperismo físico (desintegração)
é capaz de originar partículas de tamanhos até cerca de 0,001mm.
- Somente o intemperismo químico (decomposição) é capaz de originar
partículas com diâmetro menor que 0,001mm.
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Classificação dos solos de acordo com a granulometria 
segundo a ABNT:
a) Pedregulho: -
b) Areia: -
- 4,8mm < Ø < 76mm
- Granulação grossa
- Sem coesão;
- Sem plasticidade.
- 0,05mm < Ø < 4,8 mm
- Granulação grossa
- Sem coesão;
- Sem plasticidade;
- Constituída basicamente de quartzo.
Classificação dos solos de acordo com a granulometria 
segundo ABNT:
c) Silte: -
d) Argila: -
Obs: As argilas são constituídas de pequenos minerais cristalinos que podem
ser divididos em 3 grupos principais: caolinitas, montmorilonitas, ilitas.
- 0,005mm < Ø < 0,05mm
- Granulação fina
- Com pouca coesão ( forma torrões de fácil desagregação).
- Ø < 0,005 mm
- Granulação fina
- Alta coesão;
- Grande plasticidade.
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Pedregulhos: são acumulações incoerentes de fragmentos de rocha,
com dimensões entre 2 mm a 60 mm e normalmente são encontrados em
grandes extensões, nas margens dos rios e em depressões preenchidas
por materiais transportados pelos rios.
Areias: têm origem semelhante à dos pedregulhos, entretanto, as suas
dimensões variam entre 2 mm e 0,06 mm. As areias são ásperas ao tato,
e, estando isenta de finos, não se contraem ao secar, não apresentam
plasticidade e comprimem-se, quase instantaneamente, ao serem
carregadas.
Siltes: Os siltes são solos de granulação fina que apresentam pouca ou
nenhuma plasticidade. Um torrão de silte seco ao ar pode ser desfeito
com bastante facilidade (baixa resistência). É formado por partículas com
diâmetro entre 0,002 mm e 0,06 mm.
Argilas: são solos de granulação muito finas que apresentam
características marcantes de plasticidade e elevada resistência, quando
secas.
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American Society for Testing Materials.
Massachusetts Institute of Technology
American Association for State Highway and Transportation Officials
Análise granulométrica de Solos
ABNT NBR 7181/1984
Realizada em laboratório e, sinteticamente, consiste em:
- Peneiramento grosso: partículas mais “grossas” que
ficam retidas na #10 (peneira de malha 2mm).
- Peneiramento fino: utiliza-se cerca de 120g de
partículas “menores” que passaram na #10 e ficaram
retidas na #200 (malha 0,075mm).
- Sedimentação: utiliza de 50 a 100g do material que
passou na #200.
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Curva granulométrica
Peneiramento Grosso e Fino
Conjunto de peneiras
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Sedimentação
ROCHAS E SOLOS – ABNT NBR 6502/1995
Norma que define os termos relativos aos materiais da crosta terrestre,
rochas e solos, para fins de engenharia geotécnica de fundações e obras
de terra.
Fração de Solo DIMENSÕES
BLOCO DE ROCHA Superior a 1m
MATAÇÃO Entre 200 mm e 1m
PEDRA DE MÃO Entre 60mm e 200 mm
PEDREGULHO Entre 2mm e 60mm
AREIA GROSSA Entre 2mm e 0,6mm
AREIA MÉDIA Entre 0,6mm e 0,2mm
AREIA FINA Entre 0,2mm e 0,06mm
SILTE Entre 0,002mm e 0,06mm
ARGILA Inferior a 0,002mm
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2. Tabela de Identificação dos solos ( visual e táctil dos solos).
Tipos de solos Procedimento e características
Areia e solos arenosos Tato áspero, observação visual incoerente.
Areias finas , siltes, areias 
siltosas, ou pouco argilosas.
Tato – 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 e silte).
Tato – (úmidos: saponáceos; secas: farinhosas);
torrão seco bastante resistente, e não desagrega
quando submerso; plasticidade; mobilidade da
água intersticial.
Turfas e solos turfosos (solos 
orgânicos).
Cor: geralmente cinza, castanho-escuro; preta;
partículas fibrosas, cheiro característico de
matéria orgânica em decomposição; inflamáveis,
quando secos, e de pouca a média plasticidade.
O solo é composto por grande número de partículas,
com dimensões e formas variadas, que formam o seu
esqueleto sólido. Esta estrutura não é maciça e por isso
não ocupa todo o volume do solo. Ela é porosa e,
portanto, possui vazios. Esses vazios podem estar
totalmente preenchidos por água (solo saturado),
podem estar completamente ocupados pelo ar (solo
seco) ou com ambos, que é a forma mais comum na
natureza.
Propriedades físicas dos solos 
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Partículas ou grãos Fase sólida
Ar Fase gasosa
Água Fase líquida
AR + ÁGUA = VAZIOS
Por isso, de modo geral, dizemos que os solos são 
compostos por três fases: sólida, água e ar.
Compressão = redução de vazios pelo rearranjo dos grãos.
Cisalhamento = maior ou menor dificuldade dos grãos se rearranjarem devido
à coesão e o atrito das partículas. 
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A água contida no solo pode ser classificada em:
1. Água de constituição: faz parte da estrutura molecular da parte sólida.
2. Água adesiva: película de água que está eletricamente ligada à partícula.
3. Água higroscópica: permanece num solo seco ao ar livre.
4. Água livre: preenche os vazios do solo.
5. Água capilar: sobe além da superfície livre de água pelos canais finos
deixados pelas partículas sólidas.
Obs:as águas - higroscópicas, livre e capilar - evaporam na estufa; as de
constituição e as adesivas não evaporam.
Índices Físicos
Os índices físicos são relações entre diversas fases, em termos de massas 
(pesos) e volumes, os quais procuram caracterizar as condições físicas em 
que um solo se encontra. 
As três relações de volumes mais utilizadas são: porosidade, o índice de 
vazios e o grau de saturação.
1. A porosidade (N) é definida pela relação entre o volume de vazios
e o volume total da amostra.
2. Índice de vazios (e) é definido pela relação entre o volume de
vazios e o volume de sólidos.
3. Grau de saturação (S) representa a relação entre o volume de
água e o volume de vazios.