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Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos Mecânica dos Solos e Fundações Aula 2 Universidade Paulista Descrição do Curso Conteúdo Programático 1. Mecânica das Rochas: Origem e aplicações das Rochas em Obras Civis. 2. Mecânica dos Solos: Origem e natureza dos solos aplicações em Obras Civis. 3. Classificação e identificação dos Solos: Forma e tamanho das partículas, distribuição granulométrica. 4. O estado do solo: As três fases dos solos. Limites de Liquidez e Plasticidade. 2 Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 2 Rochas Rochas ígneas ou magmáticas Rochas sedimentares Rochas metamórficas Intrusivas e Extrusivas São rochas formadas pela transformação de rochas sólidas pré-existentes sob a influência de altas pressões e temperaturas Dentríticas e Químicas Prof. M.e Thiago Lopes dos SantosProf. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 ROCHA Corpo Sólido Natural, formado por agregados de um ou mais minerais, arranjados segundo as condições de temperatura e pressão existentes durante sua formação. Ciclo das rochas Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 26 Intemperismo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 32 Todo processo que causa a desagregação das rochas Físico: Variação Temperatura Alívio de Pressões Ciclos de Gelo e Degelo Químico: Hidrólise Hidratação Carbonatação 1 – Formação dos solos A formação do solo ocorre devido à decomposição das rochas, que por sua vez é consequência dos processos de intemperismo; O solo é formado por uma mistura de partículas pequenas, e o tipo de solo formado depende da composição química e dos minerais que constituíam a rocha de origem; As partículas resultantes da desagregação de rochas dependem da composição da rocha matriz; Algumas partículas maiores, dentre os pedregulhos, são constituídas frequentemente desagregações de minerais distintos. É mais comum, entretanto, que as partículas sejam constituídas de um único mineral. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 1 – Constituição mineralógica O quartzo, presente na maioria das rochas, é bastante resistente à desagregação, e irá formar grãos de silte e areia Sua composição química é simples e as partículas são equidimensionais, como cubos ou esferas. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 1 – Constituição mineralógica Os feldspatos, gipsita, calcinita e mica são os minerais mais atacados pela natureza. Estes darão origem aos argilominerais, fração mais fina dos solos, geralmente com dimensão inferior a 2 mm. Não só o reduzido tamanho mas, principalmente, a constituição mineralógica faz com que estas partículas tenham um comportamento extremamente diferenciado em relação ao dos grãos de silte e areia. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de Solo Na classificação genética, os solos são divididos em três grandes grupos: Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 Solos Orgânicos São solos que permanecem no local de decomposição da rocha. São aqueles que foram levados ao seu local atual por algum agente de transporte. Solos Residuais Solos Sedimentares Formados pela mistura do solo por sedimentos orgânicos preexistentes. 2 – Tipos de solo 2.1 – Solos residuais ou de alteração da rocha São solos de decomposição da rocha que permaneceram no próprio local de formação; O tipo de solo resultante depende de uma série de fatores, tais como: - Tipo de rocha matriz; - Clima; - Topografia; - Condições de drenagem; - Processos orgânicos; Os solos residuais, principalmente os saprolíticos possuem baixa resistência à erosão. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.1 – Solos residuais Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.2 – Solos sedimentares ou transportados São solos que foram formados em outro local, diferente daquele em que se originou. Podem ser divididos em: - Solos aluvionares: Se formam graças ao transporte de sedimentos por meio de grandes volumes de água. Exemplos: terraços fluviais, bancos de areia ao longo de rios e baixadas litorâneas. - Solos glaciais: Semelhantes aos Aluvionares, Possui sua formação de solos bastantes heterogêneos com granulometria fina e grossa. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.2 – Solos sedimentares ou transportados São solos que foram formados em outro local, diferente daquele em que se originou. Podem ser divididos em: - Solos coluvionares: Quando o solo residual é transportado por ação da gravidade, como nos escorregamentos, a distâncias relativamente pequenas. São geralmente encontrados nos pés de encostas naturais e podem ser constituídas por solos misturados com blocos de rochas. - Solos eólicos: São solos granulares (geralmente areia fina e média) transportados pelos ventos. Exemplo: Dunas. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.2 – Solos sedimentares ou transportados Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.2 – Solos sedimentares ou transportados Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.2 – Solos sedimentares ou transportados Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.2 – Solos sedimentares ou transportados Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.3 – Solos orgânicos São solos altamente ricos em matéria orgânica, normalmente impregnado por húmus produzidos pela decomposição de matéria orgânica; A ocorrência desse tipo de solo se dá em locais característicos, tais como áreas adjacentes aos rios e baixadas litorâneas. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.3 – Solos orgânicos Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 2 – Tipos de solo 2.3 – Solos orgânicos Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Solos Lateríticos A pedologia é o estudo das transformações da superfície dos depósitos geológicos, dando origem a horizontes distintos, ocorrendo tanto em solos residuais como nos transportados. Os fatores que determinam as propriedades dos solos considerados na pedologia são: Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Solos Lateríticos Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Solos Lateríticos A identificação dos solos lateríticos é de particular interesse para o Brasil, já que são típicos da evolução de solos em climas quentes, com regime de chuvas moderadas a intensas. Os solos lateríticos apresentam-se na natureza, geralmente: - Não-saturados; - De coloração avermelhada (devido elevada concentração de ferro e alumínio); - Com índice de vazios elevado Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Solos Lateríticos Quando compactados, entretanto, sua capacidade de suporte é elevada, sendo por isto muito empregado em pavimentação e em aterros. Depois de compactado, um solo laterítico apresenta contração se o teor de umidade diminuir, mas não apresenta expansão na presença de água. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Horizontes do solo A movimentação horizontal e vertical dos materiais constituintes de um solo criam camadas distintas, paralelas a superfície e conhecidas como Perfil de Solo. Essas camadas são denominadas de horizontes do solo. Um perfil de solo (completo) é constituído pelos horizontes: O, A, B e C. Alguns autores reconhecem um horizonte E, logo abaixo do A, designado de horizonte de lixiviação (lixiviado de componentes e R como sendo o horizonte final a Rocha. Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Horizontes de solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Horizontes de solo Horizonte O – Essencialmente orgânico Horizonte A – Solo transportado ou solo intemperizado/laterítico, além do componente orgânico, componentes minerais. HorizonteE – Solo residual ou saprolítico Horizonte B – Solo residual jovem, preserva as características da rocha; Horizonte C – Rocha desintegrada Horizonte R ou D - Rocha Mãe Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 3 – Horizontes de solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 Primeira característica que diferencia os solos é o tamanho das partículas que os compõem. Numa primeira aproximação, pode-se identificar que alguns solos possuem grãos perceptíveis a olho nu, como os grãos de pedregulho ou a areia. 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 E que outros têm os grãos tão finos que, quando molhado, se transformam numa pasta (barro), não podendo se visualizar as partículas individualmente. 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 A diversidade do tamanho dos grãos é enorme. Num solo, geralmente convivem partículas de tamanhos diversos. 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 Não é fácil identificar o tamanho das partículas pelo simples manuseio do solo, porque grãos de areia, por exemplo, podem estar envoltos por uma grande quantidade de partículas argilosas, finíssimas, ficando com o mesmo aspecto. Quando secas, as duas formações são muito semelhantes. Quando úmidas, a fração argilosa vira uma pasta e a arenosa não. 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 Denominações específicas são empregadas para as diversas faixas de tamanhos de grãos; seus limites, entretanto, variam conforme os sistemas de classificação. O conjunto de silte e argila é denominado como a fração de finos do solo, enquanto o conjunto areia e pedregulho é denominado fração grossa ou grosseira do solo. 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 4 – Partículas do solo Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 13 Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos Mecânica dos Solos e Fundações Universidade Paulista
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