Mec dos solos I - Aula I

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MECÂNICA DO SOLO I
ANO: 2015 - SEMESTRE: 1º - C/H: 60
Introdução e conceitos
Professor: Dr. Franciani Rodrigues da Silva 
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 Objetivos:
 
- Compreender a gênese, mecânica, formação e propriedades físicas e mineralógicas dos solos, aplicando conceitos fundamentais em diversas obras de engenharia.
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UNIDADE 1
Carga horária: 20 h
Introdução a Mecânica dos Solos.
- Introdução a disciplina. 
- Processo de formação dos solos. 
- Solos Alóctones e Autócones. 
- Pedologia aplicada a Engenharia. 
- Natureza das partículas.
- Ensaios de caracterização dos solos.
- Índices físicos
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UNIDADE 2
Carga horária: 20 h
Compressibilidade e Recalques
Princípio das pressões efetivas.
 Tensões verticais nos solos.
 Compressibilidade dos solos. Recalque elástico, teoria e cálculos
 Compressibilidade dos solos. Teoria do adensamento ensaio de adensamento laboratorial.
 Cálculo da compressibilidade por adensamento.
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UNIDADE 3
Carga horária: 20 h
O solo no estado natural e compactado.
- Estrutura do solo, plasticidade e consistência dos solos 
(Limites de Atterberg). Compacidade. Noção dos solos em seu estado natural e compactado. 
Determinação da resistência de solo compactado.
- Tecnologia da compactação. Ensaio de Compactação.
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Avaliações:
	- Provas
	- Participação em sala de aula e aulas práticas
	- Segunda chamada
Frequência 
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O que é solo?
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É o estudo do comportamento de engenharia do solo quando este é usado ou como material de construção ou como material de fundação
A mecânica dos solos
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De modo geral, o termo solo refere-se à parte superior da crosta terrestre ou litosfera em que se sustentam e se nutrem as plantas e suporta infraestruturas urbanas, rodoviárias e industriais.
O que é solo?
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Botânicos  conforme a vegetação nativa
Eng. Civil  de acordo com o material de sustentação
Geógrafos  classificavam de acordo com a paisagem
Geólogos  conforme o material de origem
Climatólogos  padrões geográficos do clima
Químicos  conforme o teor de nutrientes
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Para a engenharia...
O solo é um material granular composto de rocha decomposta, água, ar (ou outro fluido) e eventualmente matéria orgânica, que pode ser escavado sem o auxílio de explosivos.
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O que é solo?
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Composição da Crosta Terrestre
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Composição da Crosta Terrestre
 granito
 basalto
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Composição média dos elementos na parte superior da litosfera
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O QUE SÃO ROCHAS? 
Produtos consolidados, resultantes da união natural de minerais;
As rochas têm os seus cristais constituintes muito bem unidos;
A força de ligação entre os minerais constituintes é variável e forma 
“Rochas duras” ou “Rochas brandas”
 Estrutura da rocha: aspecto geral 
		maciço (compacto, sem cavidades, sólido)
		com cavidades 
 Textura da rocha: observação mais detalhada do tamanho
		 forma e relacionamento entre os cristais 
		 constituintes.
		
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Composição da Crosta Terrestre
A crosta terrestre é constituída de diferentes tipos de rochas, as quais, segundo sua origem, diferenciam-se em três grupos fundamentais: 
- MAGMÁTICAS 
 - METAMÓRFICAS 
 
- SEDIMENTARES 
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 Termo igneo, latim ignis= aquilo que vem do fogo
Origem: consolidação (solidificação) do magma. Origem primária
INTRUSIVAS - magma consolida no interior da crosta 
EXTRUSIVAS - magma consolida sobre a superfície da crosta (vulcânica)
HIPABISSAL - magma consolida próximo à superfície (fendas)
Magmáticas
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 Intrusivas (plutônicas ou abissais):
 resfriamento do magma ocorre lentamente, há tempo para 
 desenvolvimento de cristais maiores e bem definidos,
 formando uma textura fanerítica ou macrocristalina.
Exemplo: GRANITO - quartzo, feldspato, mica(claros) e anfibólios (escuros)
	 
GABRO 
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 Extrusivas (vulcânicas ou efusivas):
 magma mantido a altas pressões e temperaturas entra em 
 contato brusco com um ambiente de temperatura mais baixa (atmosfera)
 o resfriamento ocorre rapidamente não há tempo para formação de
 cristais bem definidos, formando uma textura afanítica ou microcristalina.
 Resfriamento muito rápido cristais muito pequenos forma textura vítrea
Exemplo: RIOLITO e BASALTO 	 
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 Hipaabissais:
 magma solidifica-se próximo a superfície, mas sem extravasar. 
 A cristalização é rápida e forma rochas de textura microcristalina.
 Ocorrem como intrusões ou veios no interior de outras rochas já solidificadas.
perpendiculares a superfície: diques
paralelas a superfície: sills
Exemplo: DIABÁSIO 
	 
SIENITO
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Originadas por produtos de intemperização de outros tipos de rochas
 Através de processos erosivos podem ser transportados e depositados ou precipitados em ambientes de sedimentação (lago, rio, mar)
	São formadas à superfície da Terra por acumulação de produtos de desagregação de rochas preexistentes e de restos de seres vivos.
 
	 Agentes de transporte: água e o vento
 A composição química e física das rochas sedimentares é muito variável, estando intimamente relacionada com as características do material que deu origem ao sedimento.
SEDIMENTARES
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Tipos de sedimentos: clásticos, químicos e orgânicos 		 		
Clásticas: Fragmentos de rochas pré-existentes, unidos por um cimento; diferentes tamanhos
1. Psefitos: Conglomerados (> 2mm) – predominam seixos unidos por argila, calcário ou óxido de ferro
2. Psamitos: Arenitos (0,02 – 2mm) 
Sua coloração é bastante variável, podendo ser vermelho, amarelo, acinzentado, etc
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3. Pelitos: Argilito e folhelhos (grãos < 0,002 mm)- sedosos ao tato; de coloração cinza, preta, amarela ou avermelhada
argilitos
folhelho
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Siltito: granulação intermediária entre o arenito e o argilito (0,05 até 0,002mm de diâmetro)
 
coloração variável, aspereza quando atritados entre os dentes. 
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Característica comum à maioria das Rochas Sedimentares De Origem Clásticas: DISPOSIÇÃO EM CAMADAS, formando
Estratos finos e paralelos de coloração diferente.
Estratificação plano-paralela: rochas formadas em ambientes
lacustre ou marinho
Estratificação cruzada: formadas em ambientes eólico ou fluvial
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Rochas Sedimentares de Origem Químicas: originados pela precipitação de compostos químicos em solução, devido à diminuição da solubilidade destes compostos. (sais)
Ex: estuários costeiros (carbonatos dissolvidos na água) com recuo
da água ou evaporação da água aumenta a concentração de 
Carbonatos que podem precipitar e forma rocha como a aragonita.
pirita
FOSFORITAS constituem outros exemplos de rochas sedimentares de origem química. 
GIPSITA (gesso-CaSO4) e HALITA (NaCl) também formam-se por esse processo, 
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Rochas Sedimentares de Origem Orgânicos: formados pelo acúmulo de restos orgânicos vegetais e animais, geralmente em ambientes saturados com água.
Ex: calcários e carvão mineral
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METAMÓRFICAS
Temperatura: abaixo 200°C - reações lentas
				 800°C a 1000°C – rocha funde
				 200 a 800°C – metamorfismo termal 	
								
Calor: aumento temperatura em profundidade, ou câmara magmáticas,
 afetando a rocha encaixante (circunda o magma)
 metamorfismo de contato ocorre nas adjacências das massas ígneas
- rochas magmáticas e sedimentares, em sua condição natural estáveis, podem se tornar instáveis frente a modificações na pressão, elevação da temperatura, ou presença de forte atrito, dando
origem a rochas metamórficas. 
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Exemplo rochas metamórficas
Gnaisse: geralmente clara, textura
cristalina, com faixas de xistosidade,
alteração do granito ou do riolito
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Migmatito: rocha textura cristalina, 
bandeada, possuindo uma parte 
granítica e outra xistosa.
Micaxisto: granulação fina e
laminada, constituida de micas, 
quartzo e argilas
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Mármore: rocha de coloração muito variável,
bandeada, originada do metamorfismo de
calcários exposto a altas temperaturas e pressão
Quartzito: rocha clara, extremamente 
dura, metamorfismo de arenitos
Ardósia: rocha metamórfica de 
Caracterizada pela granulação muito fina, brilho, cristalinidade baixa, 
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A queima do H no centro das estrelas produz He
Queima do He forma C
A temperatura do núcleo de C é suficiente para produzir O, Mg e posteriormente fundir O, formando Si e outros com número de massa mais elevado.
As reações nucleares cessam quando o Fe é sisntetizado
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A queima do H no centro das estrelas produz He
Queima do He forma C
A temperatura do núcleo de C é suficiente para produzir O, Mg e posteriormente fundir O, formando Si e outros com número de massa mais elevado.
As reações nucleares cessam quando o Fe é sisntetizado
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Os grãos que formam o arenito são geralmente constituídos por quartzo , porém podem ser de qualquer outro mineral ( feldspatos, micas, etc. ), desde que possuam o diâmetro da areia. Sua coloração é bastante variável, podendo ser vermelho, amarelo, acinzentado, etc. O arcósio é um tipo especial de arenito com grande quantidade de feldspatos
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