Origem e formação dos solos

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ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 
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 I
 
Profa. : Melina Freitas Rocha 
Disciplina: Geotecnia 1 
Pontifícia Universidade 
Católica de Goiás 
 
 
 
PARTÍCULAS DO SOLO 
Ø ORIGEM DO SOLO: todos os solos se originam da 
decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crosta 
terrestre. 
 
•  Agentes físicos 
• Agentes químicos 
∆T provoca trincas, o congelamento exerce elevadas 
tensões, fragmentando blocos. 
Fauna e flora provoca ataques químicos; hidratação, 
hidrólise, oxidação, lixiviação. 
Esses processos são mais atuantes em climas quentes do 
que frios, levando a formação de solos com diferentes 
partículas e composições químicas. 
As características dos solos dependem da rocha que lhe 
deu origem. 
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ORIGEM DOS SOLOS 
Ø FATORES QUE INFLUENCIAM: 
 
•  Material de origem (rocha ou solo) 
•  Clima 
•  Relevo 
•  Biosfera 
•  Tempo 
 
 
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•  ROCHA 
intemperismo 
•  Solo Jovem 
(residual) 
+ 
intemperismo 
•  Solo 
maduro 
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ORIGEM DOS SOLOS 
Ø Solo Jovem (solo residual): é um solo que ainda contém 
características da rocha que lhe deu origem, é pouco 
intemperizado e encontram-se no local onde foram formados. 
•  solo residual maduro: é um solo superficial e que perdeu a 
estrutura original da rocha mãe e tornou-se relativamente 
homogêneo; 
•  solo saprolítico: solo que mantém a estrutura original da rocha 
mãe, inclusive veios intrusives, fissuras e xistosidade, mas perdeu a 
consistência de rocha, solo residual jovem. 
•  rocha alterada: horizonte em que a alteração progrediu ao longo de 
fraturas, deixando intactos grandes blocos de rochas. 
Ø Solos transportados: são aqueles que foram levados por 
algum agente de transporte. 
•  solos coluvionares: são formados por ação da gravidade. 
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ORIGEM DOS SOLOS 
•  solos aluvionares: são resultantes do carreamento pela água; 
•  solos eólicos: são solos transportados pelo vento; 
•  drifs: solos transportados por geleiras. 
 
Ø Solos orgânicos 
Ø Solos lateríticos: apresentam elevada concentração de 
ferro e alumínio, ficando assim avermelhados. Quando 
compactados possuem alta capacidade de suporte. 
Fatores que influenciam a formação dos solos: 
•  Material de origem (rocha ou solo) 
•  Clima 
•  Relevo 
 
 
 
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•  Biosfera 
•  Tempo 
 
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ORIGEM DOS SOLOS 
Ø Material de origem 
Rochas basálticas dão origem a solos de textura argilosa; 
Solos derivados de arenito são arenosos; 
Material rico em quartzo, conferem ao solo cor clara. 
 
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quartzo basalto 
arenito granito 
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Evolução do solo: 
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Camadas de solo, região tropical: 
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ORIGEM DOS SOLOS 
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Ø Constituição mineralógica dos solos: 
os minerais encontrados nos solos são basicamente os mesmos da rocha 
matriz. Os argilos minerais são os que dão um comportamento diferencial 
aos solos. 
 
 
 
 
 
 
 
Caulinita x Montimorilonita 
 
C : ligadas por pontes de hidrogênio (1:1), argilo mineral altamente 
resistente e estável. Altamente intemperizado. 
 
M : ligada por cátions Ca+2 e Na+(2:1), ligações fracas, pouco 
resistentes, área pouco intemperizadas. 
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ORIGEM DOS SOLOS 
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Ø Tamanho e forma das partículas: 
 
Segundo a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas e Souza 
Pinto pode-se adotar as faixas de tamanho de grãos: 
 
 
 
 
 
 
FRAÇÃO LIMITES (ABNT) LIMITES (Sousa Pinto) 
Matacão de 20 cm a 1 m de 25 cm a 1 m 
Pedra de 60 mm a 20 cm de 76 mm a 25 cm 
Pedregulho de 2,0 mm a 60 mm de 4,8 mm a 76 mm 
Areia grossa de 0,60 mm a 2,0 mm de 2,0 mm a 4,8 mm 
Areia média de 0,20 mm a 0,60 mm de 0,42 mm a 2,0 mm 
Areia fina de 0,06 mm a 0,20 mm de 0,05 mm a 0,42 mm 
Silte 0,002 mm a 0,06 mm 0,005 mm a 0,05 mm 
Argila inferior a 0,002 mm inferior a 0,005 mm 
# n° 200 = 0,075mm a mais fina usada em laboratório. 
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ORIGEM DOS SOLOS 
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Ø Tamanho e forma das partículas: 
 
 
 
 
 
 
 
Nomenclatura mais comum: 
 
Pedregulho→ Areia→ Silte→ Argila 
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ORIGEM DOS SOLOS 
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Ø Tamanho e forma das partículas: 
 
 
 
 
 
 
 
Arredondadas: predominam em pedregulhos, grão de areia e siltes; 
Lamelares: predominam em argilas e mica; 
Fibrilares: caract. de solos altamente orgânicos (Turfas). 
 
Ø Sistema solo-água-ar: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Partículas de solos 
Vazios 
- Água (Solo Saturado) 
- Água + Ar 
 (Solo Não Saturado) 
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Ø  Sistema solo-água-ar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ORIGEM DOS SOLOS 
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Ø  Sistema solo-água-ar 
Da combinação das forças de atração e repulsão entre as partículas resulta 
a estrutura dos solos, que se refere à disposição das partículas na massa 
de solo e às forças entre elas. Há dois tipos básicos de estrutura: 
 
•  estrutura floculada: quando os contatos se fazem entre face-aresta 
 
 
 
•  estrutura dispersa: quando as partículas se posicionam 
paralelamente, face-face. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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- + 
- - 
INDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE 
ENSAIOS 
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A identificação dos solos por meio das partículas que 
constituem os solos, são empregados dois tipos de ensaios: 
análise granulométrica e os índices de consistência. 
 
Ø  Análise granulométrica 
Estudo das distribuição do tamanho dos grãos constituída em 
duas fases: 
 
•  peneiramento= para partículas superiores a 0,075mm; 
•  sedimentação=para partículas menores que 0,075mm, Lei 
de Stokes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE 
ENSAIOS 
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O peso do material que passa em cada peneira, referido ao 
peso seco da amostra, é considerado como a “porcentagem 
que passa”, e representado graficamente em função da 
abertura da peneira, em log. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE 
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• Granulometria contínua: solo bem graduado 
• Granulometria descontínua: solo mal graduado 
• Granulometria uniforme: solo uniforme 
INDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE 
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Ø  Parâmetros definidos a partir da curva 
 Granulométrica 
 
Diâmetro efetivo – D10 → diâmetro tal que o peso correspondente 
a partículas menores que este é 10% do peso total da amostra 
Coeficiente de uniformidade – Cu → informa a graduação 
Cu<5 – solo uniforme 
5<Cu<15 – solo medianamente uniforme 
Cu > 15 – solo desuniforme 
Coeficiente de curvatura – Cc → permite identificar 
descontinuidades da curva 
Cc= 1 a 3 – solo bem graduado 
 
 
 
 
 
 
 
10
60
D
DCu =
1060
2
30
.DD
DCc =
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Ø  Nomenclatura dos solos em função da granulometria 
 
Fração dominante + subdominante (simples ou composta com 
 sufixo “oso” ou “osa” 
Ex: argila siltosa, areia silto-argilosa, silte arenoso,... 
 
Exercício 1: 
 Com os dados apresentados a seguir, determine: 
 a) A curva granulométrica; 
 b)As porcentagens de pedregulho, areia, silte e argila 
conforme a ABNT; 
 c) Os valores de Cu e Cc; 
 d) Identificação preliminar do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE 
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Abertura (mm) Massa retida (g) 
4,75 0,0 
2,00 21,6 
0,850 49,5 
0,425 102,6 
0,250 89,1 
0,125 95,6 
0,075 60,4 
Fundo 31,2 
INDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE 
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Ø  Limites de Atterberg 
São teores de umidades limite entre os estados de consistência. 
Baseiam-se na constatação de que um solo argiloso ocorre com 
Aspectos bem distinto conforme o teor de umidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
pL wwIP −=
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Ø  Limites de Liquidez 
 
wL : teor de umidade do solo com o qual uma ranhura requer 
25 golpes para fechar, numa concha. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
10
100
34 36 38 40 42 44
Teor de Umidade (%)
N
úm
er
o 
de
 G
ol
pe
s
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Ø  Limites de Plasticidade 
 
wP : menor teor de umidade com o qual se consegue moldar um 
cilindro com 3mm de diâmetro, rolando-se com a palma da mão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IP (%) Descrição 
0 Não plástico 
1-5 Ligeiramente 
plástico 
5-10 Plasticidade baixa 
10-20 Plasticidade média 
20-40 Plasticidade alta 
>40 Plasticidade muito 
alta 
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Ø  Atividade das argilas 
•  Identificar o potencial de expansão de solos argilosos; 
•  Pequenos teores de argila e elevados índices de consistência 
indicam que a argila é muito ativa; 
•  Depende dos argilominerais presentes no solo; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
)02,0(arg mmilafração
IPIA
<
=
Atividade Descrição 
0,75 a 1,25 Normal 
Menor que 0,75 Inativa 
Maior que 1,25 Ativa 
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ENSAIOS 
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 Exercício 2. Com os dados apresentados a seguir, determine: 
 a) Limite de liquidez 
 b) Limite de plasticidade 
 c) Índice de plasticidade 
 d) Atividade, considerando que o solo tem 54,3% de 
argila. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Umidade (%) 41,6 38,9 36,6 34,4 
Golpes 11 21 30 42 
Umidade (%) 21,0 21,7 20,4 21,3 20,5 20,4 
Limite de liquidez 
Limite de plasticidade