formação dos Solos

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QUESTIONÁRIO
ENGENHARIA CIVIL
Origem e formação dos Solos
A caracterização do meio físico (solo, rocha, relevo e etc.) e o entendimento dos fenômenos
geológicos de uma região são fundamentais para a compreensão dos processos que podem ser
deflagrados, induzidos ou acelerados pela intervenção do homem no meio ambiente.
Explique a importância e o significado do intemperismo na formação dos solos.
R: O intemperismo é o processo de transformação das rochas por desagregação (física) ou decomposição (química) de suas estruturas, dando origem aos sedimentos e interferindo em processos sedimentares, como a erosão, a dia gênese e a pedogênese (formação dos solos).
As rochas, ao aflorarem na superfície, tornam-se expostas aos agentes externos ou exógenos de transformação do relevo, tais como a água e a força dos ventos. Com isso, elas desagregam-se em processos de oxidação ou “lavagem” de suas coberturas, além de permanecerem expostas às variações de temperatura. Todos esses efeitos são considerados eventos intempéricos.
2. Anexe uma foto e estabeleça a verticalização de um perfil típico de solos residuais e
especifique adequadamente os horizontes pedológicos constituintes.
R: Os solos residuais apresentam-se em horizontes com grau de intemperização decrescente aonde as transições são gradativas
Horizonte 1: evolução podogênica. Argila ou areia porosa superficial. Coluvial, solo residual maduro.
Horizonte 2: residual intermediário, argila parda, vermelha ou amarela solo residual endurecido ou saprolito (solo residual).
Horizontal 3: residual profundo, areia argilosa com Pedregulho e blocos de pedra mantendo a estrutura original da Rocha ("alteração" da Rocha).
Horizonte 4: alteração de rochas com muitos blocos ou Rocha decomposta Rocha Sá ou fissurada.
Decomposição e desintegração são ações pertinentes às quais processos de intemperismo? E ainda, propiciam a formação de que tipo de minerais?
R: Ambos faze m parte do intemperismo físico ou físico biológico. Os 
minerai s continuam sendo os primários (mica, feldspato, quartzo).
4. O que significa solo coluvial e quando é denominado de talus? Qual a preocupação que um
Engenheiro Civil deve ter com relação a esse material?
R: Talus é um material incoerente e heterogêneo que se acumula na 
encosta e em se us pés proveniente de material intemperizado e descolado pela 
ação da gravidade. Um engenheiro ambiental deve se preocupar com a grande 
instabilidade mecânica desse solo, e qualquer intervenção do mesmo deve ser 
acompanhada de mui to cuida do e de medidas para restabelecer o equilíbrio 
perdido, o que não é fácil, pois essas massas, uma vez que iniciem os 
mo vi mentos, a energia desenvolvida é destruidora.
5. Discorra sobre as propriedades geomecânicas dos solos lateríticos, suas frações.
constituintes, coloração e comportamento na prática.
R: Os solos lateríticos, geralmente, apresentam, baixa plasticidade e baixa atividade, não, perdem a resistência quando em contato com a água e apresentam baixa expansão porém sofrem contração relativamente alta quando f orem bem argilosos. São solos permeáveis e conseqüentemente resistentes à erosão. Podem apresentar elevada coesão e e levado ângulo de atrito. Possuem cor avermelhada , laranja o u amarela em função da presença ou não e do tipo de óxido de ferro presente. A fração argila apresenta caulinita como argilo mineral e p ode conter e levada porcentagem de óxidos de ferro e alumínio hidratados. A fração areia e pedregulho tem sempre quartzo e ainda óxidos de ferro e alumínio cimentados formando concreções lateríticas ferruginosas ou aluminosas.
Concreção: feição geológica de forma geralmente esférica ou discóide centimétrica que s e destaca na rocha e que é resultante da precipitação de hidróxidos de ferro, d e manganês e outros, de carbonatos, de sílica, selando os poros da rocha e podendo até substituir minerais e partículas da rocha em torno de um núcleo que favorece essa precipitação.
6. Descreva de maneira sucinta, os processos de formação rocha-solo. Comente a possibilidade
de encontrarmos uma camada de solo residual sobrejacente a uma camada de solo
sedimentar
R: No interior da Terra, os elementos químicos se encontram em estado líquidoformando o magma. A camada sólida da Terra, pode deixar escapar o magma, se resfriamento for brusco, tem-se uma rochas menos resistente, se for lento, rochas mais resistentes.Uma vez exposta, a rocha sofre a ação das intempéries e forma os solos residuais,os quais podem ser transportados e depositados sobre outro solo ou rocha, vindo a se tornar um solo sedimentar. A contínua deposição, faz aumentar a pressão e a temperatura nas camadas mais profundas, que terminam por ligarem seus grãos e formar as rochas
sedimentares, este processo chama−
se litificação.As rochas sedimentares podem aflorar à superfície e reiniciar o processo deformação de solo, ou as deposições podem continuar e levar a rocha sedimentar a mudar suas características, passando a se chamar rocha metamórfica. Naturalmente, a rocha metamórfica está sujeita a ser exposta, decomposta e formar solo. Todos esses processos ocorrem numa escala de tempo geológica, de milhares ou milhões de anos.
7. Fale sobre a influência dos agentes de transporte na formação de solos. Descreva um perfil
de solo sedimentar, citando as suas principais características.
R: Cada agente de transporte seleciona os grãos que transporta com maior ou menor facilidade, durante o transporte, as partículas de solo se desgastam e/ou quebram.Resulta daí um tipo diferente de solo para cada tipo de transporte. Solos eólicos (vento), solos aluvionares (água),solos marinhos (oceanos e mares), solos fluviais (água dos rios), solos pluviais (água de chuvas), solos glaciais(geleiras) e solos coluvionares (gravidade)
8. Comente a textura de solos coluvionares, aluvionares (fluviais) e eólicos e que problemas
estes solos podem apresentar às obras assentes sobre eles.
R: Eólicos: A ação do transporte do vento se restringe ao caso das areias finas ou silte. Por conta destas características, os solos eólicos possuem grãos de aproximadamente mesmo 
diâmetro, apresentando uma curva granulométrica denominada de uniforme. A despeito de uma capacidade de formar paredões de altura fora do comum e inicialmente suportar grandes esforços mecânicos, podem se romper completa e abruptamente devido ao umedecimento. Aluvionares: capacidade de transporte maior que o ar, transportando grãos de tamanhos diversos, os solos aluvionares fluviais são, via de regra, mais grossos que os eólicos, pois as partículas mais finas mantêm−se sempre em suspensão. O solo que as águas das chuvas levam ao escoar de pontos mais elevados no relevo aos vales. Coluvionares: São solos formados pela ação da gravidade. São os solos transportados os mais heterogêneos granulometricamente, pois a gravidade transporta desde grandes blocos de rocha até as partículas mais finas de argila. Não são indicados para assentamento de obras, pois possuem massas de materiais muito diversos e sujeitos a movimentações de rastejo.
9. Diferencie solos colapsáveis de solos expansivos. Quais os principais problemas de
engenharia relacionados com estes solos?
R: Colapsáveis são solos que sofrem significativa redução de volume quando umedecidos, com ou sem aplicação d e carga adicional. E solos expansivos são solos coesivos que aumentam de volume quando umedecidos e se contraem quando ressecam. Solos quando secos apresentam bom comportamento e recebe m as fundações, quando umedecidos, mudam de comportamento podendo ser colapsível ou expansivo, acarretando problema nas obras de fundação, por este motivo, devem ser realizados estudos prévios às obras para caracterização do solo.
10. Como são formados os argilominerais? Forneça exemplos.
R:Os argilominerais são formados por folhas de tetraedros de silício e oxigênio e folhas de octaedros de alumínio e oxidrilas, ambas em arranjo hexagonal. 
Os átomos de oxigênio ficam dispostos em volta dos átomos de silício, em ligação covalente, o mesmo acontecendo com as oxidrilas e os átomos de alumínio. No caso dos tetraedros, o Si, pode ser substituído isomorficamente por Al3+, Fe2+ e Fe3+. Nos octaedros pode ocorrer a substituição isomórfica do Al3+, Fe2+, Fe3+, Ti4+, Cr3+, Mn2+, Zn2+, Li1+, Mg2+.
Tetraedro de Silício 
Octaedro de Alumínio
Tetraedro Octaedro 
grupo tetraédrico
lâmina tetraédrica 
grupo octaédrico 
 lâmina octaédrica
11. Quais são as frações pertinentes à fase sólida de um solo? Especifique-as com suas
respectivas constituições mineralógicas.
R: Em linhas gerais, a fase sólida dos solos é constituída por uma fração mineral e uma orgânica.
PORÇÃO MINERAL
A porção mineral do solo consiste em partículas de dimensões variadas (frações granulométricas), que são resultantes da desagregação e da decomposição das rochas que deram origem ao solo e dividem em minerais primários e secundários:
MINERAIS PRIMÁRIOS: herdados do material originário; mantém-se praticamente inalterado na sua composição; derivados das rochas por simples fragmentação; formados em rochas no interior da crosta terrestre sob altas pressões e temperaturas; geralmente são instáveis nas condições reinantes na superfície da Terra; logo eles acabam sendo decompostos, liberando nutrientes às plantas.
Exemplos: Quartzo, feldspato, plagioclases, mica, piroxenas, anfíbolas, olivinas, etc.;
IMPORTÂNCIA DOS MINERAIS PRIMÁRIOS NO SOLO:
Os minerais primários do solo têm importância para avaliação do grau de evolução do solo e da sua reserva mineral.
MINERAIS SECUNDÁRIOS: são sintetizados ou neoformados nas condições ambientais de superfície; geralmente formam-se através do intemperismo químico; geralmente formados na superfície terrestre em solos, lagos ou oceanos; são sintetizados no próprio solo (in situ) a partir dos produtos da meteorização dos minerais primários menos resistentes ou resultam de alterações de estrutura de certos minerais primários, que ocorrem também in situ ou, ainda, são herdados do material originário.
Exemplos: Minerais de argila (silicatos de alumínio no estado cristalino), silicatos não cristalino, óxidos e hidróxidos de alumínio e ferro; carbonatos de cálcio e de magnésio.
PORÇÃO ORGÂNICA
A porção orgânica do solo corresponde ao acúmulo de resíduos dos tecidos vegetais ocorrendo no solo em diferentes estágios de decomposição.
Frações mais grosseiras (cascalho, areia, silte e parte da fração argila): tessitura esquelética do solo;
Material fino, orgânico ou inorgânico: plasma do solo.
*Fração organomineral consiste no plasma argilo único, em função da íntima associação entre a matéria mineral (argilominerais) e orgânica (húmus).
12. Cite exemplos de minerais primários e secundários e os tipos de frações em que estão
presentes.
R: Os minerais primários são: quartzo, feldspato e mica e estão presentes nos solos are nossos. Os minerais secundários são os argilominerais, como caulinita, ilita e monemorilonita e estão presentes em solos argilosos.
13. Quais as principais propriedades que distinguem solos argilosos e arenosos?
R: Solo argilosos possuem maior plasticidade, maior compressibilidade e maior resistência, pois as forças de coesão que atuam nesse tipo de solo são maiores do que as forças de atrito que atuam nas areias. A are ia possui uma permeabilidade mai or do que a da argila pois o s olo arenoso não possui forças de superfície deixando a água livre entre as partículas sólidas (solos argilosos possuem essa força).
14. Explique o que são argilominerais e como estes podem influenciar o comportamento dos
solos.
R: Os argilominerais são formados por folhas de tetraedros de silício e oxigênio e folhas de octaedros de alumínio e oxidrilas, ambas em arranjo hexagonal. E pode ter grande influência nas propriedades físicas dos solos. Devido à disposição planar dos argilominerais, seus cristais (placas) apresentam ajustes face a face, formando, como conseqüência, macroestrutura em blocos. Este arranjo macroestrutural seria responsável por maiores valores de densidade do solo, menor estabilidade de agregados em água, menor macroporosidade e menor permeabilidade.
Limites de Consistência e Granulometria
Os solos grossos como areias e pedregulhos podem ser caracterizados a partir unicamente da curva granulométrica. Para os solos finos isto não é suficiente, porque os minerais constituintes dos mesmos interagem com a água, alterando seu comportamento. A classificação dos solos finos é realizada a partir da curva granulométrica e dos valores dos limites de Consistência (Atterberg). Os solos finos possuem uma plasticidade que define sua capacidade de expansão, contração e compressibilidade. Quanto maior o teor de argila no solo e sua Atividade, maior será a plasticidade do mesmo.
15. Quais são os principais limites de consistência? O que significam? Em que solos são
determinados e com que finalidade?
R: Conhecido também como Limites de Atterberg, estes ensaios permitem determinar os limites de consistência do solo. O termo consistência é usado para descrever um estado físico, isto é, o grau de ligação entre as partículas das substâncias. Quando aplicado aos solos finos ou coesivos, a consistência está ligada à quantidade de água existente no solo, ou seja, ao teor de umidade.
Como exemplo:
Uma argila amolece quando se adiciona água, e se a quantidade acrescentada for excessiva, forma-se uma lama que se comporta como um líquido viscoso com resistência ao cisalhamento praticamente nula. Nesse cenário diz-se que a argila está no estado líquido.
Se a água for gradualmente reduzida, num processo lento de secagem, a argila começa a oferecer alguma resistência a deformações, podendo ser facilmente moldada sem variação de volume, mantendo sua nova forma sem aparecer trincas. Este é o estado plástico.
Com uma posterior perda de água por evaporação, a argila sofre uma diminuição de volume e aumenta sua rigidez, até que se torna quebradiça; este é o estado semi-sólido.
Prosseguindo a secagem, a argila continua a se contrair e atinge um volume mínimo. Além deste ponto, a secagem não mais provocará uma diminuição de volume; o ar começa a entrar nos poros da argila, dando a ela uma tonalidade mais clara e o solo torna-se aos poucos mais duro; este é o estado sólido.
16. Como se procede a determinação dos limites de consistência dos solos?
R: O procedimento se determina das seguintes formas:
Limite de Liquidez (LL): é o valor de umidade no qual o solo passa do estado líquido para o estado plástico. Esse limite é determinado com auxílio do aparelho de Casagrande no qual se determina o teor de umidade que, com 25 golpes, une os bordos inferiores de uma canelura (um centímetro de comprimento) aberta, na massa de solo, por um cinzel de dimensões padronizadas.
Limite de Plasticidade (LP): é o valor de umidade na qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-sólido. É o limite no qual o solo começa a se quebrar em pequenas peças, quando enrolado em bastões de 3 mm de diâmetro. Ou seja, é o menor teor de umidade em que o solo se comporta plasticamente.
Limite de Contração (LC): é o valor de umidade no qual o solo passa do estado semi-sólido para o estado sólido. Ou seja, é o teor no qual qualquer perda de umidade não provocará uma diminuição de volume.
Os ensaios de consistência contratados com maior frequência são o LL e o LP, pois estes limites, quando interpretados junto com a análise granulométrica do material, permitem classificar a amostra de solo conforme metodologia HRB-AASHTO - Sistema de classificação bastante empregado no Brasil e também o sistema de classificação mais conhecido mundialmente.
17. É possível se falar de amolgamento de uma areia? Justifique sua resposta?
R: Não, pois a areia é formada apartir de processos físicos que não alteram sua estrutura. 
18. Cite e explique uma maneira de como o índice de consistência pode ser utilizado na previsão do comportamento do solo em campo.
R: O índice de plasticidad e (IP) corresponde a faix a de valores de umidade do solo na qual ele se comporta de maneira plástica. São empregados em solos argilosos, pois seu estado depende da umidade.
19. O que é sensibilidade de um solo e qual a sua importância na mecânica dos solos? Discuta a seguinte afirmação: A sensibilidade dos solos arenosos é maior do que nos solos argilosos
devido ao fato de que os solos arenosos apresentam maior resistência à compressão simples.
R: De uma maneira geral, os solos são classificados de acordo com suas partículas: pedregulho, areia, silte, argila. Dessa forma, o conhecimento obtido através de sondagens, do perfil geológico do terreno onde se pretende construir, é de fundamental importância para a escolha e dimensionamento da fundação.
Os dados relativos a tal perfil bem como às características da edificação permitirão ao especialista em mecânica dos solos projetar a fundação - superficial ou profunda - dependendo da camada do terreno apta a suportar a carga. A camada superficial dos terrenos por constituir-se habitualmente de solo orgânico, não deve ser utilizada como base para alicerces.
20. Uma argila apresenta uma resistência à compressão simples de 180 kN/m2 no estado indeformado e 18 kN/m2 após remoldagem conservando-se o mesmo valor de umidade saturada. Classifique o solo com respeito a sua sensibilidade e indique de maneira sucinta, as prováveis características estruturais do mesmo.
21. Dois solos, possuindo cada um 15% das partículas com diâmetro menor do que 0,002 mm,
apesar de exibirem curvas granulométricas idênticas, quando da realização de ensaios para
a definição dos limites de plasticidade de Atterberg apresentaram os resultados apresentados
abaixo. O que se pode falar a respeito dos argilominerais que compõem cada um dos diferentes solos?
Solo 1: LL = 30% e LP = 20%
Solo 2: LL = 80% e LP = 50%
22. Quais os processos utilizados na obtenção da curva granulométrica de solos em laboratório?Explique o procedimento e/ou a teoria envolvida em cada processo. Comente como os resultados devem ser apresentados, quais os índices caracterizadores obtidos nesta curva e o que cada um representa.
23. Na prática, além de classificar o solo, qual o interesse de conhecer a distribuição
granulométrica de um solo?
24. Para que serve o ensaio de sedimentação? Descreva os procedimentos de laboratório
utilizados na realização do mesmo.