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Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina Gerson Ribeiro de Souza Jr. E-mail: gerson_junior16@hotmail.com gerson_junior16@yahoo.com.br Cels.: 9656-3302 / 8850-7573 Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil MECÂNICA DOS SOLOS mailto:gerson_junior16@hotmail.com mailto:gerson_junior16@hotmail.com mailto:gerson_junior16@hotmail.com mailto:gerson_junior16@hotmail.com mailto:gerson_junior16@hotmail.com mailto:gerson_junior16@yahoo.com.br mailto:gerson_junior16@yahoo.com.br mailto:gerson_junior16@yahoo.com.br mailto:gerson_junior16@yahoo.com.br mailto:gerson_junior16@yahoo.com.br mailto:gerson_junior16@yahoo.com.br mailto:gerson_junior16@yahoo.com.br Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina OBJETIVOS DA DISCIPLINA Procurar prever o comportamento dos MACIÇOS TERROSOS, quando sujeitos à solicitações provocadas, por exemplo, por OBRAS DE ENGENHARIA. Todas as obras de ENGENHARIA CIVIL, de uma forma ou de outra, apoiam-se sobre o SOLO. Muitas delas, além disso, utilizam o próprio solo como ELEMENTO DE CONSTRUÇÃO (Ex. Barragens e aterros de estradas). Assim, a ESTABILIDADE e o COMPORTAMENTO FUNCIONAL e ESTÉTICO, são determinados, em grande parte, pelo desempenho dos materiais usados nos maciços terrosos. Karl Von Therzaghi é o fundador da Mecânica dos Solos, e seu trabalho sobre ADENSAMENTO DE SOLOS, é considerado o marco inicial desse ramo da Engenharia (Civil e Geotecnia). Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina EMENTA DA DISCIPLINA Origem e Formação dos Solos. Intemperismo. Partículas. Índices Físicos. Estrutura. Plasticidade e Consistência. Compacidade. Permeabilidade. Percolação. Pressões. Compressibilidade. Ensaios Laboratoriais. Compactação dos Solos. Resistência ao Cisalhamento. Muros de Arrimo. Taludes. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina BIBLIOGRAFIA Incluso no Programa da Disciplina Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE É a camada mais externa do planeta, ou seja, é a parte consolidada do globo terrestre. Sua espessura varia entre 35 e 50 km (SIAL + SIMA). É constituída por duas zonas: ZONA SUPERIOR (SIAL) – predomínio de rochas graníticas ricas em silício e alumínio; ZONA INFERIOR (SIMA) – predominância de silicatos de magnésio e ferro. 47% da crosta terrestre é constituída por OXIGÊNIO, mas sua composição é majoritariamente de ÓXIDOS COMBINADOS, sendo os principais: SILÍCIO; ALUMÍNIO, FERRO; CÁLCIO; MAGNÉSIO; POTÁSSIO; ÓXIDOS DE SÓDIO. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE É formada por 3 tipos rochas: MAGMÁTICAS (ígneas); METAMÓRFICAS; SEDIMENTARES. Sedimentos (6,2%) Granitos/gnaisses (38,3%) Andesito (0,1%) – rocha cálcica-alcalina Diorito (9,5%) – rocha magnesiana Basalto (45,8%) – óxido de ferro e titânio MAGMÁTICAS + METAMÓRFICAS = 95% (VOLUME) e 25% (EXTENSÃO) SEDIMENTARES = 5% (VOLUME) e 75% (EXTENSÃO) Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE ROCHAS MAGMÁTICAS (ÍGNEAS): PLUTÔNICAS (intrusivas) e VULCÂNICAS (extrusivas) Ex.: PLUTÔNICAS = granito, gabro, diorito sienito VULCÂNICAS = basalto, riolito, andesito, dacito ROCHAS METAMÓRFICAS: Ex.: mármore, quartzito, gnaisse, xisto ROCHAS SEDIMENTARES: Ex.: arenito, siltito, calcáreo, carvão mineral, conglomerado Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE METAMÓRFICA SEDIMENTAR MAGMÁTICA Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE ROCHAS VULCÂNICAS (extrusivas) Neste caso, haverá um derrame de magma na superfície, ocasionando um resfriamento mais rápido. Assim, NÃO HAVERÁ TEMPO SUFICIENTE PARA O DESENVOLVIMENTO DE ESTRUTURAS CRISTALINAS MAIS ESTÁVEIS. EX.: BALSATO Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE ROCHAS PLUTÔNICAS (intrusivas) Neste caso, não haverá um derrame de magma na superfície, ocasionando um resfriamento mais lento. Assim, PERMITINDO A FORMAÇÃO DE ESTRUTURAS CRISTALINAS MAIS ESTÁVEIS. EX.: DIABÁSIO, GABRO, GRANITO Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! Podemos avaliar comparativamente as ROCHAS VULCÂNICAS das ROCHAS PLUTÔNICAS, pelo TAMANHO DOS CRISTAIS; CRISTAIS MAIORES indicam uma FORMAÇÃO MAIS LENTA, características das ROCHAS PLUTÔNICAS. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE PRINCIPAIS MINERAIS Silício (Si) – QUARTZO Alumínio (Al) – BAUXITA Ferro (Fe) – HEMATITA, MAGNETITA Potássio (K) – CARNALITA, SILVINITA Sódio (Na) – SAL COMUM Feldspato: 60% das rochas da crosta terrestre Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CROSTA TERRESTRE Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS Os solos têm origem na DECOMPOSIÇÃO DE ROCHAS que formavam, inicialmente, a CROSTA TERRESTRE. Esta decomposição ocorre devido à AGENTES FÍSICOS e AGENTES QUÍMICOS, chamados de AGENTES DE INTEMPERISMO. Os principais agentes que promovem a transformação da ROCHA MATRIZ em SOLO são: TEMPERATURA; ÁGUA; VENTO (umidade); FAUNA/FLORA Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS INTEMPERISMO – é o conjunto de PROCESSOS FÍSICOS, QUÍMICOS e BIOLÓGICOS, que ocasionam a desintegração e decomposição das rochas e dos minerais, formando os solos. INTEMPERISMO FÍSICO (ou mecânico) – é o processo de decomposição da rocha SEM ALTERAÇÃO QUÍMICA DE SEUS COMPONENTES. Ex.: variação da temperatura, congelamento da água (ciclos gelo/degelo), alívio de pressões, repuxo coloidal. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Cursode Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS INTEMPERISMO QUÍMICO – é o processo de decomposição da rocha, onde os vários processos químicos alteram, solubilizam e depositam os minerais das rochas, transformando-a em solo. Ou seja, ocorre ALTERAÇÃO QUÍMICA DE SEUS COMPONENTES. Neste caso, há modificação na constituição mineralógica da rocha, originando solos com características próprias. É mais frequente em climas quentes e úmidos, como no Brasil. Ex.: hidrólise, hidratação, carbonatação, OXIDAÇÃO Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS INTEMPERISMO QUÍMICO HIDRÓLISE – é o mais importante, pois leva a destruição dos silicatos (quebra da molécula pela ação do íon H+) HIDRATAÇÃO – Penetração da molécula de água (H2O) na estrutura dos minerais, através das fissuras. Ocasiona nos granitos e Gnaisses a transformação de feldspato em argila CARBONATAÇÃO – o carbonato de cálcio da rocha calcária (CaCO3) em contato com a água carregada de ácido carbônico (H2CO3), transforma-se em bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2) Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS INTEMPERISMO QUÍMICO OXIDAÇÃO – mudança que sofre um mineral, em decorrência da penetração de oxigênio na rocha DISSOLUÇÃO – consiste na solubilização direta de alguns minerais por ácidos (ex.: calcários) Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! Os diferentes minerais constituintes das rochas, irão originar solos com características diversas. De acordo com a RESISTÊNCIA que estes tenham ao intemperismo local; Há minerais que têm uma ESTABILIDADE QUÍMICA e FÍSICA que normalmente não são decompostos; O QUARTZO é um exemplo disso, sendo parte predominante de SOLOS GROSSOS (AREIAS e PEDREGULHOS). Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS INTEMPERISMO BIOLÓGICO – é o processo de decomposição da rocha, na qual se dá graças à esforços mecânicos produzidos por vegetais, através de raízes, escavação de roedores, etc. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! Neste caso, a decomposição da rocha se dá graças a ESFORÇOS MECÂNICOS produzidos por VEGETAIS, através das raízes, por ANIMAIS, através da escavação de roedores, da atividade de minhocas, ou por ação do próprio HOMEN, ou ainda pela liberação de substâncias agressivas quimicamente (DECOMPOSIÇÃO, SECREÇÕES). Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! O INTEMPERISMO QUÍMICO tem um poder de desagregação muito maior que o INTEMPERISMO FÍSICO; Assim, solos gerados em regiões onde há a predominância de intemperismo químico, tendem a ser MAIS PROFUNDOS e MAIS FINOS; Obviamente que, os solos gerados pelo com predominância do INTEMPERISMO FÍSICO, apresentarão a predominância da ROCHA-MÃE. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! A ÁGUA é um dos principais agentes de INTEMPERISMO QUÍMICO; Deste modo, nas regiões com ALTO ÍNDICE PLUVIOMÉTRICO (CHUVAS) e ELEVADA UMIDADE RELATIVA DO AR, tendem a apresentar uma predominância de INTEMPERSIMO QUÍMICO, ao contrário de regiões com CLIMA SECO. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS Além dos AGENTES DE INTEMPERISMO, existem também os AGENTES EROSIVOS, que diferem do primeiro por serem capazes de transportar o material desagregado. O principal agente erosivo é a ÁGUA, que atua na forma de chuvas, rios, lagos, oceanos e geleiras. Nos climas áridos (desertos), o principal agente erosivo é o VENTO (erosão eólica). Desta maneira, tem-se dois grupos de solos: TRANSPORTADOS; NÃO-TRANSPORTADOS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS SOLOS TRANSPORTADOS Sofrem intemperismo em um local, e são transportados e depositados em forma de sedimentos, em distâncias variadas. Ex.: Aluvião, colúvio SOLOS NÃO-TRANSPORTADOS Decompõem-se e permanecem no mesmo local, guardando de certa forma, a rocha matriz que o originou Ex.: Solos residuais Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS SOLOS TRANSPORTADOS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS SOLOS RESIDUAIS (não-transportados) ROCHA ALTERADA ROCHA INTACTA SOLO RESIDUAL Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS SOLOS RESIDUAIS (não-transportados) Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS SOLOS RESIDUAIS 1. Nos solos residuais é muito importante a identificação da ROCHA SÃ, pois ela irá condicionar a COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO SOLO; 2. A ROCHA ALTERADA se caracteriza por uma MATRIZ DE ROCHA, possuindo INTRUSÕES DE SOLO, onde o intemperismo atuou de maneira mais eficiente; 3. O SOLO SAPROLÍTICO ainda guarda características da ROCHA-MÃE, porém com baixa resistência ao manuseio. Caracteriza-se por uma matriz de solo envolvendo grandes pedações de blocos alterados; Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS SOLOS RESIDUAIS 4. SOLO RESIDUAL JOVEM apresenta boa quantidade de material PEDREGULHO. São bastante irregulares quanto à resistência mecânica, coloração, permeabilidade e compressibilidade, já que o processo de transformação não se dá de maneira uniforme em todos os pontos; 5. SOLOS MADUROS estão mais próximos à superfície, são MAIS HOMOGÊNEOS e não apresentam semelhança coma rocha-mãe Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina HORIZONTES DO SOLO OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! O solo deve apresentar 4 HORIZONTES,que podem se dividir em SUB-HORIZONTES; A sua ordem e constituição dá-se o nome de PERFIL PEDOLÓGICO; As camadas distinguem-se pelas diferentes características de COMPOSIÇÃO QUÍMICA, TEXTURA, COR, POROSIDADE, RIQUESA EM MATÉRIA ORGÂNICA E MINERAIS. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina HORIZONTES DO SOLO OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! É A CAMADA ORGÂNICA, COMPOSTA POR RESTOS DE PLANTA E ANIMAIS EM DECOMPOSIÇÃO (EXISTEM APENAS EM LOCAIS ONDE HÁ VEGETAÇÃO) 0 A É A CAMADA SUPERFICIAL, RICA EM DETRITOS ORGÂNICOS (PLANTAS E SERES VIVOS) EM ESTADO DE DECOMPOSIÇÃO ESTABILIZADO – O HUMUS. SUA COLORAÇÀO É ESCURA E ESTÁ SUJEITO A PROCESSO DE LIXIVIAÇÃO (HORIZONTE “B”) B INCLUI PARTÍCULAS MINERAIS, SUBSTÂNCIAS COLOIDAIS, MATERIAS ARGILOSOS, ÓXIDOS, HIDRÓXIDOS METÁLICOS, CARBONATOS, ETC. PROVENIENTES DO HORZONTE “A” (LIXIVIAÇÃO). POSSUI MATERIAIS ROCHOSOS DO HORIAONTE “C”. POR SER POBRE EM MATÉRIA ORGÂNICA, SUA COLORAÇÃO É MAIS CLARA C CONTITUÍDO PELA ROCHA-MÃE POUCO ALTERADA E POUCO FRAGMENTADA. O INTEMPERISMO É FRACO, DEIXANDO-A COM CARACTERÍSTICAS DA ROCHA-MÃE R CONTUTUÍDO POR MASSAS ROCHOSAS DA ROCHA-MÃE PRATICAMENTE INALTERADAS. É A PARTIR DESTA CAMADA QUE SE FORMAM OS SOLOS. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina HORIZONTES DO SOLO OBSERVAÇÃO IMPORTANTE !!! (LATER = TIJOLO) CAMADAS SUPERFICIAIS, COLORAÇÃO GERALMENTE VERMELHA OU AMARELA DEVIDO À PRESENÇA DE ÓXIDOS DE FERRO, ALUMÍNIO HIDRATADOS E MINERAIS ESTÁVEIS, HOMOGÊNEO E POUCO ERODÍVEL. ESPESSURA DA ORDEM DE ALGUNS METROS 0 A B SOLO LATERÍTICO SOLO SAPROLÍTICO (SAPRO = DECOMPOSIÇÃO) CAMADAS DE SOLO PROVENIENTE DA DECOMPOSIÇÃO DA ROCHA- MATRIZ, HERDANDO SUAS FEIÇÕES, COM PRESENÇA DE MINERAIS NÃO-ESTÁVEIS, HETEROGÊNEOS E SUSCEPTÍVEIS À EROSÃO ESPESSURA DA ORDEM DE DEZENAS DE METROS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina HORIZONTES DO SOLO SOLO LATERÍTICO SOLO LATERÍTICO 0 A Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina HORIZONTES DO SOLO Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TAMANHO DAS PARTÍCULAS A primeira característica que diferencia o solo, é o TAMANHO DAS PARTÍCULAS que os compõem; Alguns solos perceptíveis à olho nu, possuem grãos de pedregulho ou areia do mar. Outros solos, têm os grãos tão finos que, quando molhados, transformam-se numa pasta (barro), não sendo possível visualizar suas partículas individualmente; Num solo geralmente, convivem partículas de tamanhos diversos. Não é fácil identificar o tamanho das partículas pelo simples manuseio do solo. Os grãos de areia podem estar envoltos por grande quantidade de partículas argilosas; Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TAMANHO DAS PARTÍCULAS Denominações específicas são empregadas para as diversas faixas de tamanho de grãos. Seus limites variam conforme o SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO; Os valores adotados pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, seguem na tabela a seguir. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TAMANHO DAS PARTÍCULAS FRAÇÃO LIMITES DEFINIDOS PELA ABNT Matacão 25 cm a 1 m 7,6 cm a 25 mm Pedregulho 25 mm a 2 cm 2 mm a 0,2 mm Areia fina 0,2 mm a 0,06 mm Silte 0,06 mm a 0,002 mm Argila Inferior a 0,002 mm Pedras Areia grossa Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TAMANHO DAS PARTÍCULAS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TAMANHO DAS PARTÍCULAS Escala segundo a ABNT Classificação Diâmetro dos grãos ARGILA menor que 0,002 mm SILTE entre 0,06 e 0,002 mm AREIA entre 2,0 e 0,06 mm PEDREGULHO entre 60,0 e 2,0 mm Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TAMANHO DAS PARTÍCULAS PENEIRA MALHA (mm) 2 pol 50,8 1 pol 25,4 3/4 pol. 19,1 3/8 pol. 9,5 N. 4 4,8 N. 10 2,0 N. 16 1,2 N. 30 0,60 N. 40 0,42 N. 50 0,30 N. 100 0,15 N. 200 0,074 SILTE-AREIA AREIA-PEDREGULHO Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TAMANHO DAS PARTÍCULAS Pela ABNT, a separação das frações entre SILTE e AREIA, é frequentemente tomada como 0,074 mm, correspondente à abertura da peneira nª 200; O conjunto SILTE-ARGILA é denominado como FRAÇÃO FINA DOS SOLOS (< 0,074 mm); O conjunto AREIA-PEDREGULHO é denominado como FRAÇÃO GROSSA DOS SOLOS (0,074 mm – 9,5 mm). VER TABELA – ESCALA DAS PENEIRAS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TEXTURA DOS SOLOS É o TAMANHO relativo e DISTRIBUIÇÃO das partículas sólidas que formam os solos; O estudo da textura dos solos é realizado pelo ENSAIO DE GRANULOMETRIA; Pela textura, os solos podem ser classificados em dois grandes grupos: SOLOS GROSSOS (areia, pedregulho, matacão) e SOLOS FINOS (silte e argila); Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TEXTURA DOS SOLOS SOLOS GROSSOS A predominância é das FORÇAS GRAVITACIONAIS; Arranjos estruturais bastante simplificados; O comportamento mecânico e hidráulico está principalmente relacionado à sua COMPACIDADE; Maior porcentagem de partículas visíveis à olho nu (> 0,074 mm), cujas formas são ARREDONDADAS, ANGULOSAS e POLIÉDRICAS Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TEXTURA DOS SOLOS SOLOS FINOS A predominância é das FORÇAS ELÉTRICAS; Arranjos estruturais bastante complexos; Maior porcentagem de partículas invisíveis à olho nu (< 0,074 mm). Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TEXTURA DOS SOLOS SOLOS GROSSOS - Pedregulhos Partículas de solo com dimensões > 2,0 mm (DNER) ou 4,8 mm (ABNT); Geralmente encontrados nas margens dos rios, em depressões preenchidas por materiais transportados pelos rios, ou em solo residual (solo jovem ou saprolito); Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TEXTURA DOS SOLOS SOLOS GROSSOS - Areias Partículas de solo com dimensões de 0,074 mm a 2,0 mm (DNER), 0,06 mm a 2,0 mm (ABNT); Se distinguem pelo formato dos grãos (angular, subangular, arredondado); A forma dos grãos está relacionado ao transportesofrido até o local de deposição. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TEXTURA DOS SOLOS SOLOS FINOS – Silte e Argila Partículas de solo com dimensões menores que 0,074 mm (DNER), e 0,06 mm(ABNT); Forças de natureza muito complexa; Possui partículas com formas lamelares, fibrilares e tubulares, e é o mineral que determina a forma da partícula; O comportamento dos solos finos é definido por forças de superfície (moleculares, elétricas) e pela presença de água; A fração definida como ARGILA(- 0,002 mm) se caracteriza por sua PLASTICIDADE e ELEVADA RESISTÊNCIA quando seca; Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina TEXTURA DOS SOLOS SOLOS FINOS – Silte e Argila O SILTE, apesar de ser um solo fino, tem seu comportamento definido pelas forças dos SOLOS GROSSOS (FORÇAS GRAVITACIONAIS) e dos SOLOS FINOS (pouca atividade); Possui granulação fina, pouca ou nenhuma plasticidade e baixa resistência quando seco Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA As partículas resultantes da desagregação de rochas, dependem da COMPOSIÇÃO DA ROCHA-MATRIZ; Nos PEDREGULHOS, algumas partículas maiores são formadas por minerais distintos. É mais comum, entretanto, que as partículas sejam formadas de um ÚNICO MINERAL; O QUARTZO, presente na maioria das rochas, é bastante resistente à desagregação e forma GRÃOS DE SILTES e ARGILAS; Sua composição química é simples SiO2, formando cubos ou esferas e baixa atividade superficial; Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA As partículas resultantes da desagregação de rochas, dependem da COMPOSIÇÃO DA ROCHA-MATRIZ; Outros minerais: FELDSPATO, GIBSITA, CALCITA E MICA, podem ser encontrados nesse mesmo tamanho; Os FELDSPATOS são minerais mais atacados, devido à sua natureza, e dão origem a argilo-minerais (fração mais fina do solo < 2 mm); Os argilo-minerais apresentam ESTRUTURA COMPLEXA, principalmente na presença de água; Argilo-minerais: CAULINITA, ILITA, ESMECTITA, MONTMORILONITA, TALCO, VERMICULITA, etc. Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA ARGILO-MINERAIS CAULINITA = Al2Si2O5(OH)4 ILITA = (K,H3) (Al,Mg,Fe)2 (Si,Al)4 O10[(OH)2,(H2O)] Al2Si2O5(OH)4 TALCO = Mg3Si4O10 (OH)2 Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA Na composição das ARGILAS existem dois tipos de estruturas: TETRAEDROS Justapostos num plano, com átomos de Si ligados a 4 átomos de oxigênio (SiO2) OCTAEDROS Átomos de Al circundados por oxigênio e hidroxilas [Al(OH)3] Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA Na composição das ARGILAS existem dois tipos de estruturas: TETRAEDROS Justapostos num plano, com átomos de Si ligados a 4 átomos de oxigênio (SiO2) OCTAEDROS Átomos de Al circundados por oxigênio e hidroxilas [Al(OH)3] Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA Ex. CAULINITA Al2Si2O5(OH)4 Camada Tetraédrica + Octaédrica (1 : 1) Camadas firmimente empacotadas por LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO (H) , que impede sua separação e a entrada de MOLÉCULAS DE ÁGUA entre elas Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA Ex. ILITAS (K,H3) (Al,Mg,Fe)2 (Si,Al)4 O10[(OH)2,(H2O)] Al2Si2O5(OH)4 Camada Tetraédrica + Octaédrica (2 : 1) Camadas ligadas por ÍONS O+2 e O-2 da estrutura tetraédrica, que são mais fracos do que as ligações da CAULINITAfirmimente empacotadas por LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO (H) , que impede sua separação e a entrada de MOLÉCULAS DE ÁGUA entre elas Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina REFLEXÃO FINAL… “Nós somos aquilo que fazemos repetidamente. Excelência, então, não é um modo de agir, mas um hábito.” Aristóteles Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/Aristotle_1.jpg Curso de Introdução ao Sistema de Comando em Operações Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina DÚVIDAS OU PERGUNTAS? Curso de Mecânica dos Solos – Engenharia Civil
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