CCE0255 MdeSolos U-2

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CCE0255 
MECÂNICA DOS SOLOS
EMENTA - PLANO DE AULAS
Unidade 2 - Características Gerais
Prof. Dr. Guillermo Ruperto Martín Cortés
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Unidade 2 - Características Gerais
2.0 Introdução
2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
2.2. Solos residuais e sedimentares
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Unidade 2 - Características Gerais
2.0 Introdução à Mecânica dos Solos
Disciplina da engenharia civil que procura prever o comportamento de maciços terrosos quando sujeitos a solicitações provocadas, por obras de engenharia.
Todas as obras de engenharia civil, apóiam-se sobre o solo de uma forma ou de outra.
Algumas obras utilizam o próprio solo como elemento de construção. Ex.: barragens, aterros de estradas e outras.
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Unidade 2 - Características Gerais. 2.0 Introdução.
Estabilidade, comportamento funcional e estético da obra serão determinados, em grande parte, pelo desempenho dos materiais usados nos maciços terrosos.
O peso de uma edificação é suportado e distribuído, através das fundações pelo solo, o qual, dependendo de sua constituição, apresenta maior ou menor resistência.
Por isso nesta unidade vamos estudar os solos: origem, tipos e propriedades.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
GERALIDADES
Todos os solos se originam da decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crosta terrestre.
 A decomposição é decorrente de agentes físicos e químicos. Variações de temperatura provocam trincas, nas quais penetra a água, atacando quimicamente os minerais. 
O congelamento da água nas trincas, entre outros fatores, exerce elevadas tensões, do que decorre maior fragmentação dos blocos. 
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A presença da fauna e flora favorece o ataque químico, através de hidratação, hidrólise, oxidação, lixiviação, troca de cátions, carbonatação, etc. 
O conjunto destes processos, que são muito mais atuantes em climas quentes do que em climas frios, leva à formação dos solos que, em conseqüência, são misturas de partículas pequenas que se diferenciam pelo tamanho e pela composição química. 
A maior ou menor concentração de cada tipo de partícula num solo depende da composição química da rocha que lhe deu origem.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
Dependendo do tipo de rocha existente na crosta, da composição mineralógica da mesma e do ambiente de intemperismo predominante, assim será o solo a produzir.
Rochas Ígneas, Metamórficas e Sedimentares.
Ambientes de Intemperismo: Tropical (úmido e quente); Temperado; Glacial entre outros.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
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Rochas Ígneas pela profundidade da origem podem ser intrusivas ou extrusivas. 
Intrusivas podem ser: 
Plutônicas ou abissais (origem mais profunda)
Porfíricas ou hipoabissais (origem em profundidade intermédia)
Extrusivas ou vulcânicas (lavas e cinzas vulcânicas)
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
Pela composição* podem ser:
Ácida > 65% de SiO2 , félsicas ou claras: granito, granodiorito e outras;
Intermediária 52 à 65% de SiO2 Sienito, diorito e outras.
Básica 45 à 52% de SiO2 máficas ou escuras: gabro, diabásio, e outras
Ultrabásicas < 45% de SiO2 ultra – máficas: Peridotitos, dunitos e harzburgitos.
Segundo o Prof. Dr. Antonio Misson Godoy - DPM-IGCE-UNESP do Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Depto. Petrologia e Metalogenia do Campus de Rio Claro.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
Caso granito: (rocha ígnea ácida intrusiva) em ambiente de intemperismo próprio de clima tropical, úmido e quente.
A composição fundamental dos granitos é: quartzo, feldspato e mica.
O quartzo (SiO2), praticamente inalterável no final do processo origina areia de diferentes granulometrias.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
O feldspato alterado origina argilas cauliníticas.
As micas parte se liberam como lamelas ou escamas, parte se altera pelo conteúdo de metais que oxidam.
Solo resultante: arenoso-argiloso ou argiloso-arenoso dependendo da fase que predomine a de areia ou a de argilas o que depende de outras condicionantes como: profundidade de origem do granito, relevo original, erosão, capacidade de carga das correntes de água entre outros.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
Caso lavas basálticas e cinzas vulcânicas (rocha ígnea básica extrusiva) em ambiente de alteração marinho ou lacustre.
Minerais predominantes, plagioclásio básico e augita com ou sem olivina, não muito bem cristalizados por se tratar de rocha de rápido esfriamento.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
Solo resultante predominantemente argiloso com silte e areias na composição fundamental mas sem descartar a presença de pedregulhos provenientes da sílice livre. 
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
Casos das rochas metamórficas e sedimentares vai depender do mineral predominante em cada uma delas e a análise será parecida com as vistas para as rochas ígneas intrusivas e extrusivas.
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Unidade 2 - Características Gerais 2.1. Origem, formação, tipos, química e mineralogia dos solos
Material de Origem
Classes Químicas
Rochas Metamórficas
Quartzitos, granitos, arenitos, etc.
R. Quartzo– feldspaticas
Gnaisses e quartzitos
Argilitos, folhelhos, etc.
R. Aluminosas
Ardósia, filito e micaxisto
Calcários e Dolomitos
R. Carbonatadas
Mármore e escarnito
R. de magma gábrico, dioritos
R. Básicas
Anfibolitos e metabasitos
Peridotitos e serpentinitos
R. Magnesianas
Talcoxisto e talcito
Sedimentos ferruginosos.
R. Ferruginosas
Itabiritos
Unidade 2 - Características Gerais
2.2. Solos residuais e sedimentares
Solo residual –permanece no local da rocha de origem;
Solo sedimentar – são deposições de agentes transportadores como o vento (eólicos), a água (aluvionares), a gravidade (coluvionares) e geleiras (glaciares);
Solos orgânicos –originados da decomposição vegetal ou animal.
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Unidade 2 - Características Gerais
Prática do laboratório: GRANULOMETRIA
OBJETIVO
Apresentar aos alunos o conhecimento sobre as características do solo com ensaios em laboratório.
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Prática do laboratório
GRANULOMETRIA
Aparelhagem necessária
a) Conjunto de peneiras ABNT ( da 44 [4,76 mm] à 200 [0,74 mm])
b) Base vibratória (Peneirador mecânico)
c) Balança 1000 g (precisão: 0,01 g)
d) Estufa até 200 oC
e) Recipientes para secar o solo na estufa
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Prática do laboratório
GRANULOMETRIA (continuação)
O solo a ensaiar será granulado (areia ou areia-argila, ou pedregulho)
O solo deve estar seco ( 24 hrs a 110 oC deve ser suficiente)
Pesar 100 a 150 g após esfriado
Selecionar conjunto de peneiras adequadas, colocar o material na peneira superior e levar para a base vibratória.
Deixar vibrando de 10 a 15 minutos
Determinar a massa acumulada em cada peneira (não passante)
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Prática do laboratório
GRANULOMETRIA (continuação)
Somar o material retido nas peneiras, a ordem de grandeza deve ser similar à massa inicial.
Calcular as porcentagens retidas em cada peneira.
Calcular a porcentagem acumulada para as diversas peneiras.
Traçar curva granulométrica segundo pares de valores: peneira porcentagem acumulada retida.
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Prática do laboratório
GRANULOMETRIA (continuação)
Exemplo:
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Peneira
Φ(mm)
PESO AMOSTRA SECA
Retido
Passado
Acumulado % <Φ
16
1,20
30
0,60
40
0,42
50
0,30
100
0,15
��			 Sódico (Albita (NaAlSi3O8) Plag. 
�Oligoclásio ácidos
Andesina	( Intermediários
�FELDSPATOS 	 Calcio-alcalino 		Labradorita
Bytonita 		 Básicos
 Cálcico		( Anortita
CaAl2Si2O8