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28/02/201428/02/2014 11 ORIGEM E NATUREZA DOS ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOSSOLOS Profª: Juceline Batista DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS Construção CivilConstrução Civil Mecânica dos SolosMecânica dos Solos Solos Solos -- Definição São materiais que resultam do intemperismo ou meteorização das rochas, por desintegração mecânica ou decomposição química e biológica. Função da rocha mãe e dos diferentes agentes de alteração. Agentes do Intemperismo: temperatura / pressão / alterações cristalinas / hidratação / agentes biofísicos – vegetação / agentes químicos – dissolução, oxidação, hidratação, lixiviação. Agronomia: material de fixação de raízes e um grande armazém de nutrientes e água para as plantas. Mineração: capa sobrejacente ao minério, é um material de rejeito a ser escavado. Construção civil: solos são um aglomerado de partículas provenientes de decomposição da rocha, que podem ser escavados com facilidade, sem o emprego de explosivos, e que são utilizados como material de construção ou de suporte para estruturas. 28/02/201428/02/2014 22 Composição de SolosComposição de Solos É um sistema trifásico constituído das fases sólida (mineral), líquida (água) e gasosa (ar ou vapor d´água). O solo é composto por um grande número de partículas, com dimensões e formas variadas, que formam o seu esqueleto sólido. É uma estrutura porosa e portanto possui vazios. Os vazios podem estar totalmente preenchidos por água, quando então dizemos que o solo está saturado, podem estar completamente ocupados pelo ar, o que significa que o solo está seco ou com ambos (ar e água). O estado do solo é decorrente da proporção em que essas três fases se apresentam, e isso irá determinar como ele vai se comportar. O Solo e a Crosta Terrestre A matriz geradora dos solos é o magma, princípio de todas as rochas existentes no globo terrestre. Magma = matéria incandescente, constituinte do núcleo terrestre, de onde é trazida à superfície pelos vulcões. 28/02/201428/02/2014 33 Mecânica dos SolosMecânica dos Solos Aplicação das leis de mecânica e de hidráulica aos problemas de engenharia relacionados com os solos. AA MecânicaMecânica dosdos SolosSolos procuraprocura preverprever oo comportamentocomportamento dede maciçosmaciços terrososterrosos quandoquando sujeitossujeitos aa solicitaçõessolicitações provocadas,provocadas, porpor exemplo,exemplo, porpor obrasobras dede engenhariaengenharia.. AsAs obrasobras dede construçãoconstrução civil,civil, dede umauma formaforma ouou dede outra,outra, apoiamapoiam--sese sobresobre oo solo,solo, ee muitasmuitas delas,delas, alémalém disso,disso, utilizamutilizam oo própriopróprio solosolo comocomo elementoelemento dede construçãoconstrução.. ExEx.:.: barragensbarragens ,, aterrosaterros ee estradasestradas.. AA estabilidadeestabilidade ee oo comportamentocomportamento funcionalfuncional ee estéticoestético dede umauma obraobra serãoserão determinados,determinados, emem grandegrande parte,parte, pelopelo desempenhodesempenho dosdos materiaismateriais usadosusados nosnos maciçosmaciços terrososterrosos.. 1173 1173 -- início da construçãoinício da construção Usos do solo na Construção Civil 28/02/201428/02/2014 44 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS � Ígneas (magmáticas) – formada pelo resfriamento do magma na superfície da crosta. Ex.: granito, basalto. � Sedimentares – formada em camadas a partir da sedimentação ou deposição de partículas de rochas. Ex.: arenito, rocha calcária. � Metamórficas - formada pela alteração (mudança de composição) de rochas existentes devido ao extremo calor (ex.: mármore) ou a extrema pressão (ex.: ardósia). BasaltoBasalto Rocha CalcáriaRocha Calcária ArdósiaArdósia IGNEASIGNEAS SEDIMENTARESSEDIMENTARES METAMÓRFICASMETAMÓRFICAS Arenito DioritoDiorito 28/02/201428/02/2014 55 IGNEASIGNEAS SEDIMENTARESSEDIMENTARES METAMÓRFICASMETAMÓRFICAS 28/02/201428/02/2014 66 Quanto a Origem e Formação Existem dois grandes grupos: Solos Residuais e Solos Transportados. � Solos Residuais – provenientes da decomposição das rochas e se encontram no próprio local em que se formaram. Permanecem no local de origem onde existe uma transformação da rocha mãe até o solo. � Solos Transportados – são aqueles que foram levados ao seu local atual por algum agente de transporte. As características do solo formado são função do agente transportador. Solos Residuais (Exemplos) Ex.: Solos saprolíticos – mantém a estrutura original da rocha mãe (veios, fissuras), mas perdeu a consistência da rocha. �� Perfil típico de um solo residual de Gnaisse (Fonte: Ortigão, 2007)Perfil típico de um solo residual de Gnaisse (Fonte: Ortigão, 2007) 28/02/201428/02/2014 77 Solos Residuais (Exemplos) Ex.: Solos lateríticos – apresentam elevada concentração de óxidos de ferro e alumínio (cor avermelhada). Apresentam pequena capacidade de suporte, mas quando compactados sua capacidade de suporte é elevada. Muito utilizado para pavimentação e aterros. SOLO LATERÍTICO SOLO NÃO LATERÍTICO Ex.: Solos porosos (Brasília) – solos colapsíveis Ex.: Solos expansivos (Massapê – Bahia) Solos Transportados (Exemplos) � Solos Coluvionares – formados pela ação da gravidade. Localizados em pés de serras e taludes (depósitos de talus). 28/02/201428/02/2014 88 Solos Transportados (Exemplos) � Solos Aluvionares – resultantes do carreamento através da água. Sua constituição depende da velocidade das águas no momento da deposição. � Solos Eólicos - transportados pelo vento. � Solos Marinhos – transportados pelas marés ou correntes marinhas. � Drifts ou Solos Glaciares – transportados pelas geleiras. Solos Orgânicos � Provenientes da decomposição de matéria orgânica, de origem vegetal (folhas, raízes) ou animal (conchas). � Geralmente argilas ou areias finas. CaracterísticasCaracterísticas:: corcor escura,escura, odorodor característico,característico, solosolo fofo,fofo, nãonão plástico,plástico, baixabaixa resistência,resistência, baixabaixa capacidadecapacidade dede cargacarga.. ExEx.:.: TurfasTurfas (carbonificação(carbonificação dede folhasfolhas ee caules)caules) 28/02/201428/02/2014 99 � Solos são provenientes da deterioração da rocha → intemperismo. Resumo Intemperismo Químico (sais, ácidos) Físico (calor, gelo – influência do clima) Biológico (ação de raízes e animais) Classificação solos segundo sua formação Residuais Sedimentares Orgânicos Tipos e Nomenclaturas de SolosTipos e Nomenclaturas de Solos � Classificação textural ou granulométrica – em função do tamanho dos grãos de solo. � Areias e Pedregulhos – solos de granulação grossa, com grãos de forma cúbica ou arredondadas. Constituição principal é o quartzo. � Siltes – solos intermediários, tende a ter comportamento argiloso ou arenoso. � Argilas – solos de granulação fina. �� Textura – medida do tamanho dos grãos. Propriedade importante para a identificação dos solos. 28/02/201428/02/2014 1010 Identificação TátilIdentificação Tátil--VisualVisual A Classificação Tátil-visual de solos é um sistema baseado no tato e na visão, por isso, para sua realização, é necessário um técnico experiente e bem treinado, que tenha prática nesse procedimento. Essa técnica se baseia em alguns testes de classificação: � Tátil: esfrega-se o solo na mão para sentir sua aspereza. Areias são mais ásperas que as argilas; � Plasticidade: tenta-se moldar pequenos cilindros de solo úmido. Argilas são moldáveis e silte e areias não; � Resistência do solo seco: Torrões de argilas são resistente, de silte pouco resistente e areias nem formam torrões; � Dispersão em água: Argilas sedimentam mais lentamente que silte e bem mais que areias quando dispersas em água.Escalas GranulométricasEscalas Granulométricas � Escala Internacional Blocos Blocos -- D > 1,00m D > 1,00m Matacões Matacões -- D > 2,5cm D > 2,5cm Pedregulhos Pedregulhos -- D > 2,0mm D > 2,0mm Areia: Areia: grossa grossa -- 0,2mm < D < 2,0mm 0,2mm < D < 2,0mm fina fina -- 0,02mm < D < 0,2mm 0,02mm < D < 0,2mm Silte Silte -- 0,002mm < D < 0,02mm 0,002mm < D < 0,02mm Argila Argila -- D < 0,002mm D < 0,002mm 28/02/201428/02/2014 1111 Escalas GranulométricasEscalas Granulométricas � Escala da ABNT Composição Composição mineralógica mineralógica dos dos solossolos Solos grossos (minerais da rocha de origem): - Silicatos – feldspato, mica, quartzo, talco - Óxidos – hematita, magnetita, limonita - Carbonatos – calcita, dolomita - Sulfatos – gesso, anidrita 28/02/201428/02/2014 1212 Montmorilonitas Estruturalmente formadas por uma unidade de alumínio entre duas unidades de silício.. As moléculas de água são agregadas ao cristal. Muito expansivas, ou seja, instáveis em presença de água. São os que têm maiores plasticidade e coesão. Grande atividade, LL elevado. Ilitas Nome devido a cidade de Illinois (EUA). Sua formação é semelhante às montmorilonitas, só que as unidades de silício são intercaladas por íons de potássio: São menos expansivas. Composição mineralógica dos solosComposição mineralógica dos solos Minerais Minerais ArgílicosArgílicos (Solos finos):(Solos finos): A argila influencia nas características mecânicas do solo. Ela é constituída de micropartículas (microscópio eletrônico), tem baixa permeabilidade. Dois solos argilosos com mesma granulometria podem apresentar propriedades inteiramente diferentes. Composição mineralógica dos solosComposição mineralógica dos solos Minerais Minerais ArgílicosArgílicos (Solos finos):(Solos finos): Caolinitas São formadas por unidades de silício e alumínio, que se unem alternadamente conferindo-lhes uma estrutura rígida e estável em presença de água. Apresentam menores plasticidade. Quando pura é utilizada na confecção de porcelana. Possui cor branca, com brilho mascarado, variando de cor pelas impurezas. Não é expansiva – impedem a penetração da água, baixa atividade e LL baixo. 28/02/201428/02/2014 1313 Superfície específica Superfície específica � Superfície total de um conjunto de partículas por unidade de volume ou peso. � Quanto mais fino o solo, maior é a superfície específica. AtividadeAtividade � Leitura das páginas 01 até 10 do livro de Curso Básico de Mecânica dos Solos, volume.
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