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CAPÍTULO O que você irá ver nesse capítulo: 11 1. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA MECÂNICA DOS SOLOS O solo, além se servir como apoio para as construções, recebendo suas cargas, pode também ser usado como material de construção, a exemplo dos aterros para base de estradas e as barragens de terra. Quando comparado a outros materiais como o aço e o concreto, por exemplo, o solo é um material diferenciado. Por ser natural, suas carac- terísticas variam em função de sua origem e formação, encontrando-se tipos diversos para diferentes regiões, sem contar a própria heteroge- neidade dos maciços terrosos, que já o destaca dos materiais fabricados pelo homem. Além disso, o solo não apresenta estrutura contínua, sendo Origem e formação dos solos 1 Introdução ao estudo da mecânica dos solos Intemperismo e erosão Ciclo das rochas Classificação dos solos quanto à origem e formação Solos residuais x sedimentares Solos lateríticos Solos orgânicos Solos brasileiros Textura, estrutura e composição mineralógica dos solos Textura e estrutura Composição mineralógica Quadro esquemático Quadro resumo Questões comentadas Referências bibliográficas ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ CAPÍTULO 1 12 composto por partículas sólidas, ar e/ou água em seus vazios. Seu com- portamento é regido pelo movimento dos grãos entre si, o que dificulta a aplicabilidade das teorias convencionais neste caso. Foi necessário então que fosse desenvolvida uma ciência específica para o estudo dos solos na engenharia, iniciada por Karl Terzaghi. A me- cânica dos solos baseia-se na mecânica dos sólidos, na maioria das vezes simplificando-se a situação estudada para tornar possível o estudo, como será visto ao longo dos capítulos seguintes. São necessários, ainda, conhe- cimentos de geologia, química e física, além de observações de laborató- rio e campo, que validam as teorias adotadas. Primeiramente, será tratada a origem dos solos, juntamente com seu processo de formação, seguida do estudo da estrutura e classificação dos solos em grupos. Conhecendo melhor o material em questão, pode-se partir para seu estudo em termos da engenharia propriamente dita, que analisa seu comportamento para as diferentes situações impostas nas obras. Antes de dar início ao estudo da origem e formação dos solos é neces- sária a definição de solo e rocha do ponto de vista da engenharia, visto que o conceito de solo pode ter diferentes conotações para cada área do conhecimento. Na geotecnia é adotada a da NBR 6502/95 - Solos e rochas, que o define como “material proveniente da decomposição das rochas pela ação de agentes físicos ou químicos, podendo ou não ter matéria or- gânica”. A mesma norma define rocha como “Material sólido, consolidado e constituído por um ou mais minerais, com características físicas e mecâni- cas específicas para cada tipo”. A rocha que origina certo solo é chamada de rocha-mãe. 2. INTEMPERISMO E EROSÃO O processo de transformação de rocha em solo ocorre graças aos pro- cessos intempéricos, resultantes da dinâmica externa da Terra e responsá- veis pelas modificações físicas e químicas do material rochoso que aflora na superfície terrestre. O intemperismo pode ser de origem física, quí- mica ou biológica, como descrito na tabela 1.1, e, segundo Toledo et al. (2009), é influenciado pelo relevo (do qual dependem a infiltração e dre- ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 13 nagem da água), fauna e flora locais (remobilização do material e matéria orgânica para as reações químicas), resistência da rocha ao desgaste e do tempo de exposição a estes agentes, além do fator mais relevante, o clima, através da temperatura e precipitação. Tabela 1.1 – Tipos de intemperismo Intemperismo Descrição Exemplos Químico Decomposição dos minerais que compõem a rocha através de reações químicas. Hidratação, carbonatação e hidrólise. Físico Desintegração física e mecâni- ca das rochas, sem a alteração química dos elementos que a compõem. Variações de temperatura, alívio de pressões, congela- mento, cristalização de sais. Biológico Decomposição da rocha pela ação de seres vivos. Esforço mecânico provocado pelas raízes de árvores ou substâncias liberadas por bac- térias ou fungos que reagem com seus componentes. Os diferentes tipos de intemperismo ocorrem simultaneamente; o in- temperismo físico reduz o tamanho das partículas, enquanto o químico e biológico provocam a alteração física da rocha e de suas propriedades químicas. Assim, quanto mais exposto às intempéries na superfície, mais modificações o solo sofrerá, logo o solo superficial é mais intemperizado e o mais profundo, menos. Já a erosão, cujo conceito é habitualmente confundido com o de intem- perismo, consiste no processo de desgaste, transporte e deposição (sedi- mentação) do material. Portanto, o intemperismo é parte deste processo. A erosão linear pode ser classificada de acordo com sua intensidade: os sulcos são identificados pelas marcas feitas pela água que percorre o solo; as ravinas são cavidades maiores abertas no terreno; e as mais profundas são as voçorocas (ou boçorocas), que podem atingir o lençol freático. CAPÍTULO 1 14 Figura 1.1 – Sulcos, ravinas e voçorocas (adaptado de Karmann, 2009) Figura 1.2 - Exemplos de ravinas (a) e voçoroca (b) (Culturamix, 2013) 3. CICLO DAS ROCHAS Na natureza ocorre o processo contínuo de formação de rochas e so- los através do ciclo das rochas (ou ciclo rocha-solo). A rocha é formada, e, quando exposta às intempéries da superfície, sua estrutura é quebrada e a mesma sofre alterações químicas e em sua mineralogia, formando os solos. A deposição dos solos em camadas provoca um aumento de tem- peratura e pressão, ligando seus grãos, resultando na formação de rochas sedimentares. Em outras palavras, os sedimentos sofrem um conjunto de processos físicos e químicos, chamado de diagênese, que resulta na for- mação das rochas. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 15 As rochas metamórficas surgem como resultado do contínuo aumen- to de temperatura e pressão, o que pode ocorrer tanto com as rochas se- dimentares como com as rochas ígneas. Acontece em diferentes graus: quanto maior a profundidade, maiores a temperatura e pressão, resultan- do em maiores mudanças de textura e composição mineralógica. As rochas ígneas são as formadas pelo resfriamento do magma terres- tre e dividem-se em duas categorias: rochas ígneas extrusivas (ou vulcâ- nicas), que são a formadas na superfície terrestre, através do resfriamento brusco do magma, que origina rochas pouco cristalizadas (os minerais não tem tempo o suficiente se desenvolver antes da cristalização, ou seja, da união dos componentes na massa rochosa) como o basalto; ou rochas ígneas intrusivas (ou plutônicas), quando o magma é resfriado lentamen- te no interior da Terra, gerando rochas bem cristalizadas (os minerais têm tempo de se desenvolver antes da cristalização), a exemplo do granito. Figura 1.3 – Exemplos de rochas: arenito, sedimentar (a), mármore, metamórfica (b) e granito, ígnea (c) (Press et al., 2006) (a ) (b) (c) CAPÍTULO 1 16 Figura 1.4 – Ciclo das rochas (Além das aulas, 2015) 4. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO À ORIGEM E FORMAÇÃO Os solos podem ser agrupados a partir de diferentes critérios, como será visto no capítulo 3. Aqui, será tratada a divisão de acordo com o pro- cesso de origem e formação. 4.1 Solos residuais x sedimentares A depender do seu processo de formação, o solo pode ser residual, se permanecer em seu local de formação, ou sedimentar, se tiver sido trans- portado. A ocorrência dos solos residuais depende da velocidade de decom- posição da rocha-mãe, que deve ser maior que a velocidade de transporte por agentes externos. O clima quente e úmido típico de regiões tropicais ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 17 favorece as reações químicas para a intemperização da rocha-mãe, po- dendo ser encontradas camadas muito espessas (da ordem de dezenas de metros) de solo residual em condições de relevo favoráveis.Suas características são herdadas da rocha-mãe, sendo guardadas suas estruturas reliquiares no solo residual jovem. O solo residual maduro já se apresenta em tal nível de intemperização que já não guarda mais as carac- terísticas do material de origem, sendo facilmente confundido com o solo coluvionar (transportado), que costuma cobrir o maciço residual. Trata-se de um solo heterogêneo, cujas propriedades podem variar para diferentes pontos (nas direções horizontal e vertical), podendo-se encontrar diferentes granulometrias, colorações, composições mineraló- gicas, pesos específicos, resistências etc. Apresentam grãos angulosos, di- ferentemente dos sedimentares, cujo transporte torna-os arredondados. Fazendo-se um corte no solo podem-se visualizar todas as camadas do perfil, de acordo com o grau de intemperismo: Figura 1.5 - Camadas de um solo residual CAPÍTULO 1 18 Tabela 1.2 – Camadas de um perfil de solo residual Camada Características Solo residual maduro Solos mais homogêneos e que já não guardam as características da rocha-mãe. Material mais intemperizado. Solo residual jovem (ou sa- prolito/solo saprolítico) Matriz de solo com alguns blocos de rocha alterada (matacões). Ain- da guarda as características da rocha-mãe. Solo mais heterogêneo. Rocha alterada Camada pouco intemperizada, com alguns pontos de solo. Rocha fraturada. Rocha sã Rocha formadora (ou rocha-mãe), não intemperizada. Já os solos sedimentares são divididos de acordo com o agente de transporte: Tabela 1.3 – Solos sedimentares de acordo com o agente de transporte Tipo Características Solos aluvionares Solos transportados pela água, cuja textura dependerá da velocidade. Divididos em pluviais, fluviais e marinhos. Solos eólicos O agente de transporte é o vento. Ocorre com os solos mais finos, já que os grãos maiores são mais pesados. Assim, possuem uma granulo- metria aproximadamente uniforme. Solos coluvionares Transportados pela ação da gravidade, costumam ser heterogêneos, já que esta age em partículas de diversos tamanhos. No caso dos mate- riais acumulados no pé encostas (predominando os blocos e lascas de rocha), dá-se o nome de tálus. Solos glaciais Comuns em regiões temperadas, são formados pelos deslocamentos das geleiras e pela ação da gravidade. 4.2 Solos lateríticos Os solos de evolução pedogênica são resultado de transformações fí- sico-químicas em seu local de formação ou deposição. Nesta categoria, englobam-se os solos lateríticos, típicos de regiões tropicais, cuja ação alternada de períodos de altas temperaturas com chuvas intensas geram materiais de fração argila composta por argilominerais do grupo da cau- linita e rica em óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, que os proporcio- nam sua coloração avermelhada. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 19 Estes solos geralmente se apresentam em campo com alto índice de vazios e não saturados, porém, quando compactados apresentam alta ca- pacidade de suporte, sendo comumente usados em obras rodoviárias no Brasil. 4.3 Solos orgânicos Como insinua o nome, os solos orgânicos são ricos em matéria orgâ- nica, fruto da decomposição de plantas e animais. São identificados em campo por sua coloração escura e um odor forte característico. Apresen- tam alta compressibilidade e baixa capacidade de suporte. No Brasil, em regiões litorâneas e margens de rios e lagos, podem ser en- contradas as turfas, que se destacam pela presença de restos vegetais. São solos com grande capacidade de absorção de água e muito deformáveis. 4.4 Solos brasileiros Como o Brasil se situa em uma região tropical úmida, o clima é um fa- tor dominante em sua formação. Há diversos tipos de solos no país, que foram divididos em 14 grandes grupos pela EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), levando em conta as características morfoló- gicas como: textura, estrutura, cor, espessura de horizontes, características químicas, físicas e mineralógicas. Tabela 1.4 – Tipos de solos brasileiros de acordo com a EMBRAPA (Toledo et al., 2009) Solo Características Neossolo Solo pouco evoluído, com ausência de horizonte B. Predominam as característi- cas herdadas do material original. Vertissolo Solo com desenvolvimento restrito; apresenta expansão e contração pela presença de argilas 2:1 expansivas. Cambissolo Solo pouco desenvolvido, com horizonte B incipiente. Chernossolo Solo com desenvolvimento médio; atuação de processos de bissialitização, podendo ou não apresentar acumulação de carbonato de cálcio. CAPÍTULO 1 20 Solo Características Luvissolo Solo com horizonte B de acumulação (B textural), formado por argila de ativi- dade alta (bissialitização); horizonte superior lixiviado. Alissolo Solo com horizonte B textural, com alto conteúdo de alumínio extraível; solo ácido. Argissolo Solo bem evoluído, argiloso, apresentando mobilização de argila da parte mais superficial. Nitossolo Solo bem evoluído (argila caulinítica - oxi-hidróxidos), fortemente estruturado (estrutura em blocos), apresentando superfícies brilhantes (cerosidade). Latossolo Solo altamente evoluído, laterizado, rico em argilominerais 1:1 e oxi-hidróxidos de ferro e alumínio. Espodossolo Solo evidenciando a atuação do processo de podzolização; forte eluviação de compostos aluminosos, com ou sem ferro; presença húmus ácido. Planossolo Solo com forte perda de argila na parte superficial e concentração intensa de argila no horizonte subsuperficial. Plintossolo Solo com expressiva plintitização (segregação e concentração localizada de ferro). Gleissolo Solo hidromórfico (saturado em água), rico em matéria orgânica, apresentando intensa redução dos compostos de ferro. Organossolo Solo essencialmente orgânico; material original constitui o próprio solo. 5. TEXTURA, ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA DOS SOLOS Como afirma Pinto (2006), a primeira diferença entre os solos a se no- tar é o tamanho dos grãos. A textura de um solo é dada pelo tamanho e distribuição dos seus grãos, podendo-se observar partículas de diversos tamanhos. No Brasil, é adotada a divisão proposta pela NBR 6502/95, que será apresentada no capítulo 3. Na mecânica dos solos separam-se as fra- ções grossa (pedregulho e areia) e fina (silte e argila) do solo pela abertura de 0,074 mm (ou 0,075) da peneira nº 200. A estrutura do solo é formada pelo arranjo dos seus grãos, o que irá in- fluenciar seu comportamento, assim como sua composição mineralógica, herdada da rocha-mãe. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 21 5.1. Textura e estrutura 5.1.1. Solos grossos Engloba os pedregulhos e areias. A maioria das suas partículas é visível a olho nu, sendo também chamado de solos granulares. As forças gravita- cionais, que os proporcionam arranjos mais simples, definem seu compor- tamento mecânico e hidráulico, que está condicionado principalmente à sua compacidade. Seus grãos podem apresentar formato angular ou arre- dondado. O que influencia diretamente seu comportamento mecânico (já que nesse tipo de solo predominam as forças de contato), que depende do arranjo das partículas de um solo. Assim, dois solos com as mesmas proporções de tamanho de partículas não necessariamente apresentarão o mesmo comportamento, já que cada um terá seu arranjo. Figura 1.6 – Partículas arredondadas (a) e angulares (b) (Holtz and Kovacs, 1981) (a) (b) CAPÍTULO 1 22 5.1.2. Solos finos Os siltes e argilas são solos finos, o primeiro sendo considerado como uma transição entre as areias e argilas, é um solo fino com comportamento de- finido por forças gravitacionais. As argilas têm estrutura definida pela água presente no solo e ação das forças de superfície (elétricas e de Van Der Waals). Seu comportamento é associado à sua consistência e grau de ativida- de do argilomineral presente em sua estrutura. Os argilominerais são en- contrados, em sua maioria, na fração argila do solo, podendo também ser vistos na fração silte, influenciando o comportamento de ambas. Não é possívelobservar suas partículas a olho nu e seus grãos apresentam for- mato lamelar (duas das suas dimensões são consideravelmente maiores que a terceira). Sua estrutura é resultado das forças de atração e repulsão que ocorrem quando há proximidade entre as partículas. As forças de atração se devem às ligações secundárias que atraem materiais próximos e forças de Van Der Waals, enquanto as de repulsão surgem por conta das suas cargas elé- tricas negativas, quando há contato entre as camadas duplas. Como con- sequência, a estrutura dos solos argilosos pode ser floculada, quando as partículas apresentam contato face-aresta ou dispersa, quando o contato é face-face. Apresentam macroporos e microporos em sua estrutura, cujos espaços vazios podem ser preenchidos por água. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 23 Figura 1.7 – Estruturas floculada (a) e (b) e dispersa (c) (Pinto, 2006) 5.2. Composição mineralógica Os solos grossos são formados por aglomerações de diferentes mine- rais, sendo mais comum a ocorrência de um único. São formados basica- mente por silicatos, entre eles o feldspato, quartzo, mica, calcita e gibsita. São encontrados frequentemente minerais do grupo do feldspato, co- nhecido como o mineral mais atacado da natureza; do quartzo (único mi- neral que não se decompõe), que gera solos predominantemente areno- sos; e da mica (biotita – mica preta, e muscovita – mica branca são os mais comuns), lembrados por seu brilho e facilidade de separação em lâminas finas (hábito laminar), e de baixa resistência a depender do seu grau de al- teração, além de ser útil para isolamentos térmicos e elétricos (muscovita). Como os solos arenosos apresentam baixa ou nenhuma cimentação (ou coesão, que funciona como uma cola entre os grãos), e geralmente apresentam alta permeabilidade (o que facilita o carreamento das partícu- las pela água) estes serão erodidos com mais facilidade que os argilosos. Os siltes podem ser formados por diferentes minerais em diversos es- tados de alteração, ou seja, sua composição mineralógica é bem diversi- ficada. A fração argila se diferencia dos siltes e areias, pois são formados por argilominerais. São originados pela decomposição de minerais primá- rios, como os feldspatos. Como sua fragmentação ocorre com maior faci- lidade que no quartzo, suas partículas apresentam menores dimensões. Os argilominerais merecem uma atenção especial, pois apresentam es- trutura complexa e comportamento diferenciado, principalmente quando se trata da presença de água dissolvida (livre). Sua estrutura é composta por folhas de tetraedros de silício com átomos de oxigênio dispostos nos (a ) (b) (c) CAPÍTULO 1 24 vértices (ligação covalente) e octaedros de alumínio com hidroxilas nos vértices. A estrutura de um argilomineral pode ser formada por uma folha te- traédrica e uma octaédrica (estrutura 1:1), a exemplo do grupo da caulini- ta, ou por um octaedro disposto entre duas folhas de tetraedros (estrutura 2:1), como ocorre nos grupos da esmesctita e ilita. As ligações de folhas formam camadas, ligadas nas estruturas 1:1 por pontes de hidrogênio ou oxidrilas e nas estruturas 2:1 por cátions. Figura 1.8 – Exemplos de estrutura 1:1 - caulinita (a) e 2:1 - ilita (b) (adaptado de Craig, 2004) As ligações entre camadas da caulinita são mais fortes que as dos ar- gilominerais com estrutura 2:1, resultando em partículas de tamanhos consideravelmente maiores e, consequentemente, menores superfícies específicas (área de todas as partículas de um conjunto em uma unidade de massa. É inversamente proporcional ao tamanho das partículas). Os ar- gilominerais do grupo das esmectitas, por exemplo, apresentam superfí- cies específicas consideravelmente maiores que os do grupo da caulinita. O comportamento dos argilominerais é diversificado e dependerá da sua estrutura química. Os grupos de argilominerais mais vistos na nature- za são os da caulinita, ilita e esmectita. (a) (b) ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 25 Atividade • Caulinita: formada por silicatos hidratados de alumínio. A ligação entre suas camadas, realizada por pontes de hidrogênio, é relativa- mente forte, impedindo a passagem de água para o interior de sua estrutura. Assim, é o grupo mais estável em presença de água, apre- sentando baixa atividade. Sua estrutura é 1:1. • Ilita: unidade fundamental formada por três folhas, com estrutura 2:1. O potássio é o responsável pela ligação de suas camadas, que é mais estável que no caso da esmectita, apresentando menor ativida- de que esta, mas maior que a caulinita. • Esmectita: a união entre suas camadas é fraca, facilitando a entrada de água. Devido a sua maior superfície específica e maior disponi- bilidade de cargas elétricas superficiais, solos com alto teor de argi- lominerais deste grupo (a exemplo da montmorilonita) são de alta atividade, se expandindo na presença de água e contraindo quando secos. Estrutura também 2:1. 26 QUADRO ESQUEMÁTICO O RI G EM E FO RM A ÇÃ O D O S SO LO S Ro ch a So lo Al uv io na r Pe dr eg ul ho Q ua rt zo Eó lic o Ar ei a M ic a G la ci al Si lte Fe ld sp at o Ar gi lo m in er ai s Co lu vi on ar Ar gi la O ut ro s Ili ta Ca ul un ita Es m ec tit a M on tm or ilo ni ta Co m po si çã o M in er al óg ic a Te xt ur a Se nd im en ta r Q uí m ic o Cl as si fic aç ão qu an to à or ig em e fo rm aç ão Fí si co Bi ol óg ic o In te m pe ris m o Se di m en ta r Íg ne a M et am ór fic a Ro ch a sã Re si du al Pe rfi l d e in te m pe ri sm o So lo r es id ua l m ad ur o So lo r es id ua l jo ve m (s ap ro lít ic o) Ro ch a al te ra da Tá lu s 27 QUADRO RESUMO Palavras-chave Descrição Rocha-mãe Rocha a partir da qual foi originado um solo. Intemperismo Conjunto de processos físicos, químicos e biológicos sofridos por uma rocha, resultando em sua decomposição. Erosão Processo de desgaste, transporte e deposição do material rochoso e terroso. Responsável pelo modelamento da superfície terrestre. Rochas sedimentares Rochas formadas por sedimentos (que podem incluir matéria or- gânica). Rochas metamórficas Rochas que surgem da alteração de rochas pré-existentes, quando alteradas as condições às quais estão submetidas. Rochas ígneas Também chamadas de rochas magmáticas, são formadas pela soli- dificação do magma. Solos residuais Solos que, depois de formados, permanecem em seu local de origem. Solos sedimentares Solos que foram transportados do seu local de origem. Solos lateríticos Solos de evolução pedogênica típico de regiões tropicais, rico em óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio. Textura Distribuição dos tamanhos e formas das partículas que formam um solo. Estrutura Agrupamento ou arranjo dos grãos, formando uma configuração específica. Minerais Partículas sólidas, resultantes de processos físico-químicos, que integram as rochas e solos. Possuem estrutura ordenada, formato e composição química específica. Minerais primários: compostos cristalinos (estrutura interna ordenada) pertencentes a vários com- postos químicos. Minerais secundários: formados pela alteração de minerais primários. Argilominerais Minerais secundários resultantes da alteração de minerais primá- rios, compostos basicamente por silicatos hidratados de alumínio. 28 QUESTÕES COMENTADAS 01 (ENGENHEIRO CIVIL – TRF 2ª REGIÃO – CONSULPLAN - 2017) Os solos apresentam-se, quanto à sua formação, de formas variáveis e o uso possível para estes solos dependem de um bom entendimento do contexto geológico da área do projeto. Quanto à formação dos solos, assi- nale a alternativa INCORRETA. Ⓐ Em geral, os intemperismos químicos e físicos ocorrem conjuntamente. Ⓑ O intemperismo químico causa tanto a redução de tamanho como a alteração química da rocha-mãe. Ⓒ Solos residuais, também chamados de solos fluviais, são aqueles trans- portados por rios ou cursos d’água. Ⓓ O intemperismo físicodos solos envolve a redução de tamanho sem que haja alteração da composição original da rocha mãe. GRAU DE DIFICULDADE Alternativa A: CORRETA. Os intemperismos físico e químico costumam ocorrer simultaneamente, uma vez que os processos na natureza ocorrem incessantemente e ao mesmo tempo. Uma rocha pode ser decomposta pela ação conjunta de uma variação de temperatura (intemperismo físico) e hidratação (intemperismo químico, ocorre quando a presença de água causa a expansão de certos minerais componentes da rocha, fraturando- -a), por exemplo. Alternativas B e D: CORRETAS. O intemperismo físico apenas desa- grega as partículas, sem alteração dos componentes químicos da rocha, sendo esta uma função do intemperismo químico, que quebra a estrutura química da rocha de origem, formando outros minerais. Alternativa C: INCORRETA. Os solos residuais são os que permanecem no seu local de origem. Os solos fluviais são classificados como sedimen- tares (ou transportados). 02 (ENGENHEIRO CIVIL – AERONÁUTICA – EAOEAR – 2017) Segundo a classificação dos solos, qual é o tipo de solo em que a deterio- ração da rocha é mais rápida que o transporte de suas partículas? 29 QUESTÕES COMENTADAS Ⓐ Eólico Ⓑ Residual Ⓒ Aluvionar Ⓓ Sedimentar GRAU DE DIFICULDADE Alternativas A, C e D: INCORRETAS. Os solos citados nas letras A e C são sedimentares, sujeitos a diferentes agentes de transporte (vento e água, respectivamente). Os depósitos de solos sedimentares são formados pelo transporte de suas partículas através de diferentes agentes, ou seja, a de- terioração da rocha é mais lenta que o transporte de suas partículas. Alternativa B: CORRETA. Nos solos residuais, a deterioração das partícu- las é mais rápida que o seu transporte, o que é muito comum em regiões tropicais, cujo clima quente e úmido favorece as reações químicas para o desgaste do material rochoso. 03 (PROFESSOR/ENGENHARIA CIVIL – IFTO – 2017) Em relação à classificação dos solos, é incorreto afirmar. Ⓐ Solos residuais são originados do processo de intemperização de ro- chas pré-existentes, no qual ele se encontra sobre a rocha que lhe deu origem. Ⓑ Nas regiões tropicais, os solos encontrados são os lateríticos, saprolíti- cos e transportados. Ⓒ Solo laterítico é típico da evolução de solos em clima quente, com regi- me de chuvas moderadas a intensas. Apresenta elevada concentração de ferro e alumínio na forma de óxidos e hidróxidos, motivo de sua coloração avermelhada. Ⓓ Solos coluvionares são solos transportados pela gravidade, pela água dos rios e pelo vento. Ⓔ A fração argila dos solos lateríticos é constituída de argilominerais do grupo das caulinitas e de óxidos e hidróxidos de ferro e/ou alumínio, o que confere a estrutura poros e agregações altamente estáveis. GRAU DE DIFICULDADE 30 QUESTÕES COMENTADAS Alternativa A: CORRETA. Como o solo residual permanece em seu lo- cal de origem, este cobre a sua rocha-mãe, se apresentando em camadas, sendo a mais próxima à superfície a mais intemperizada. Alternativa B: CORRETA. Além dos solos residuais, os transportados também são encontrados nas regiões tropicais, normalmente cobrindo o solo residual. Alternativas C e E: CORRETAS. As afirmativas estão certas. A estabilida- de do solo laterítico o torna uma boa opção para base de estradas, muito usado no Brasil. Alternativa D: INCORRETA. Os solos coluvionares são os transportados apenas pela ação da gravidade. Os solos transportados pela água dos rios são os aluvionares (fluviais) e os transportados pelo vento são os eólicos. 04 (PERITO CRIMINAL/ENGENHARIA CIVIL – SDS/PE – CESPE – 2016) A decomposição de rocha por ações físicas e químicas Ⓐ Não influencia as propriedades do solo de origem. Ⓑ Produz solo com características de argila com alta plasticidade, caso a rocha seja constituída predominantemente por quartzo. Ⓒ Produz solo classificado, pela origem, como aluvionar, caso ele se apre- sente, na natureza, em horizontes com grau de intemperização decres- cente. Ⓓ Intensifica-se em regiões de climas tropicais, como é o caso do Brasil. Ⓔ Produz solo considerado bem graduado, cuja granulometria apresenta partículas predominantemente com mesmo diâmetro. GRAU DE DIFICULDADE Alternativa A: INCORRETA. As propriedades do solo de origem serão influenciadas pelos intemperismos químico e físico. Alternativa B: INCORRETA. Rochas constituídas predominantemente por quartzo geram solos predominantemente arenosos. Alternativa C: INCORRETA. O solo que se apresenta na natureza em ho- rizontes com grau de intemperização crescente é o residual. Alternativa D: CORRETA. As altas temperaturas e chuvas intensas do cli- ma tropical contribuem para a decomposição das rochas. Alternativa E: INCORRETA. O solo produzido apresentará grãos de di- ferentes diâmetros. Além disso, o solo bem graduado é o que apresenta 31 QUESTÕES COMENTADAS grãos de diversos diâmetros, no qual os grãos menores cobrem os espaços entre os maiores, proporcionando a este melhor desempenho, como se verá no capítulo 3. 05 (ENGENHEIRO CIVIL – DPE/SP – FCC – 2010) Considerando a influência da argila e suas propriedades físicas na consti- tuição do solo, é correto afirmar que: Ⓐ Solos argilosos são favoráveis à ocorrência de erosão, ao contrário dos solos siltosos que se agregam facilmente a outros minerais por terem par- tículas pequenas e finas, que favorecem a agregação, aumentando sua resistência à erosão. Ⓑ Argilas que adsorvem água na sua estrutura reduzem de volume, o que melhora a coesão dos materiais e a agregação do aterro. Ⓒ Solos siltosos e micáceos são favoráveis à execução dos procedimentos de terraplenagem, devido à presença dos minerais laminares associados às argilas expansivas. Ⓓ Solos lateríticos apresentam elevada resistência a erosão, devido à ele- vada coesão argolo-minerais e também pela presença de óxidos de ferro e alumínio que funcionam como cimento. Ⓔ A coesão é resultante de forças internas, de natureza mecânica, e do distanciamento entre os grãos − quanto maior mais coeso, sendo ainda diminuída com o aumento da umidade. GRAU DE DIFICULDADE Alternativa A: INCORRETA. Solo argilosos, que possuem grãos meno- res, o que favorece a agregação, resistem mais à erosão que os siltosos. Alternativa B: INCORRETA. Argilas que adsorvem água (o que depen- derá do argilomineral presente) se expandem. Alternativa C: INCORRETA. Os solos siltosos e micáceos apresentam baixa resistência mecânica, não sendo favoráveis aos procedimentos de terraplenagem. Alternativa D: INCORRETA. A cimentação presente nos solos lateríticos, que funciona como uma espécie de cola, proporciona boa resistência à erosão. 32 QUESTÕES COMENTADAS Alternativa E: CORRETA. A coesão é favorecida pela aproximação dos grãos, e não pelo distanciamento. 06 (ENGENHEIRO CIVIL – IFPI – 2012) Com relação à origem e formação dos solos, analise as assertivas abaixo: I. Os solos são formados a partir da decomposição da rocha mater, por desintegração mecânica ou decomposição química, sendo que esses processos atuam simultaneamente; II. Os Siltes são formados a partir da decomposição química da rocha mater, sendo a hidratação e a carbonatação, juntamente com a água, os principais agentes de decomposição; III. Independente do processo de formação dos solos (desintegração mecânica ou decomposição química), em nenhum dos casos há alte- ração química ou mineralógica da rocha de origem; IV. As argilas representam o último produto do processo de decompo- sição química. Estão corretos os itens: Ⓐ II e III Ⓑ I, II e III Ⓒ I, III e IV Ⓓ II e IV Ⓔ I e IV GRAU DE DIFICULDADE Assertiva I: CORRETA. Os solos são formados pela desintegração me- cânica (física) e química da rocha-mãe. O intemperismo biológico age de forma a facilitar os processos citados. Assertiva II: INCORRETA. Um solo é siltoso pela granulometria, inde- pendentemente da composição mineralógica. Além disso, a hidratação e a carbonatação são processos de decomposição,sendo o agente a água. Assertiva III: INCORRETA. No processo de formação dos solos, as com- posições química e mineralógica da rocha-mãe são modificadas. 33 QUESTÕES COMENTADAS Assertiva IV: CORRETA. As argilas são o último produto da decompo- sição química, pois apresentam os menores grãos, sendo necessária uma maior quebra do material rochoso para serem obtidas. Resposta: E. 07 (ENGENHEIRO CIVIL – MPE/SP – VUNESP – 2016) As voçorocas são o estágio mais avançado da erosão linear, que ocorre com o aprofundamento das ravinas até a interceptação do lençol freático e as camadas ainda mais inferiores, intensificando a velocidade de carre- amento de partículas do solo. Entre os tipos de solos mais propensos ao desenvolvimento desse processo erosivo, estão: Ⓐ os organossolos Ⓑ os solos litólicos Ⓒ as areias quartzosas Ⓓ os solos aluviais Ⓔ os luvissolos GRAU DE DIFICULDADE Alternativas A, B D e E: INCORRETAS. Ver comentário na alternativa C. Alternativa C: CORRETA. As areias quartzosas são mais propensas a voçorocas por não apresentarem (ou apresentarem quase insignificante) coesão, o que as torna mais susceptíveis ao intemperismo e à erosão. Os organossolos (solos orgânicos) estão geralmente cobertos por vegetação, que protege o solo da erosão, os solos litólicos são apresentam blocos de rocha, o que os tornam mais resistentes à formação de voçorocas, enquan- to os aluviais (transportados por água corrente) podem ser qualquer tipo de solo, podendo apresentar susceptibilidade à erosão ou não. Os luvis- solos são constituídos por material mineral, sendo solo argiloso de alta atividade apresentando cimentação, o que exclui esta alternativa. 34 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Além das aulas. Ciclo das rochas. Disponível em <https://alemdasau- las.wordpress.com/tag/ciclo-das-rochas/> acesso em 08/12/18. 2. ANTUNES, F.S. Comunicação pessoal, 2018. 3. ANTUNES, F. S.; PORTOCARRERO, H. Argilominerais – Propriedades e aplicações: Apostila 1. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Ja- neiro, Pós-Graduação em Engenharia Civil. Rio de Janeiro, 2011. 4. SALOMÃO, F. X. T.; ANTUNES F. S. Solos em Pedologia. In: Oliveira, A. M. 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Intemperismo e for- mação do solo. In: Teixeira, W. et al. (coord.). Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009.
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