ARQ_4380_MECS_2020520123056

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MECÂNICA DOS SOLOS
SOLOS: Origem e 
Caracterização
APLICAÇÕES
MECÂNICA DOS SOLOS
Mecânica dos sistemas constituídos por uma fase sólida granular e uma fase 
fluida.
Alguns conceitos da mecânica do contínuo são adaptados ao meio particulado.
OBJETIVO: Entender o comportamento físico dos solos e suas propriedades 
mecânicas. 
Origem dos Solos
Perfis de Solos
Grãos e Partículas dos Solos 
A ORIGEM DO SOLO 
•Decomposição das rochas que constituíam, inicialmente, a 
crosta terrestre.
• Transformação física e química operada nas rochas quando 
expostas à biosfera, hidrosfera e atmosfera.
• Essa decomposição, transformação ou meteorização é 
denominada Intemperismo.
•O Intemperismo tem agentes físicos e agentes químicos ou 
biogeoquímicos. 
ORIGEM DOS SOLOS 
•OS 5 FATORES DE FORMAÇÃO:
✓ROCHA DE ORIGEM
✓CLIMA
✓TEMPO
✓RELEVO
✓ORGANISMOS 
CICLO DAS ROCHAS 
Fontes: www.sobiologia.com.br;
SÉRIE DE BOWEN: Cristalização dos minerais 
• Sucessão de minerais cristalizados com o arrefecimento de magma na câmara
magmática em duas séries:
• (a) uma descontínua, de minerais ferromagnesianos (olivina->Mg-piroxênio->Ca-
piroxênio->hornblenda->biotita) em que os minerais já cristalizados reagem com o
líquido em fusão de modo a que a química dos minerais da série não varia
continuamente, e
• (b) uma contínua, de minerais félsicos (feldspatos) que evoluem dos mais quentes
aos mais frios com química variando continuamente (Ca-plagioclásio->Na-
plagioclásio). As duas séries convergem para a cristalização final simultânea
(associação eutética), representada na evolução dos magmas toleíticos por minerais
graníticos: quartzo, K-feldspato e muscovita.
http://sigep.cprm.gov.br/glossario/verbete/camara_magmatica.htm
http://sigep.cprm.gov.br/glossario/verbete/ferromagnesiano.htm
http://sigep.cprm.gov.br/glossario/verbete/felsico.htm
SÉRIE DE GOLDICH: Estabilidade dos minerais 
• Demonstrando a ordem de estabilidade dos minerais frente à velocidade do 
intemperismo
O INTEMPERISMO na formação do solo 
OS AGENTES FÍSICOS 
• RADIAÇÃO SOLAR (ação térmica) – causa fendilhamento e desagregação.
• ÁGUA E VENTO (ação mecânica) – causa destruição, fendilhamento, 
fragmentação, corrosão, desbaste e polimento.
• SERES VIVOS (ação mecânica) – causam destruição, fendilhamento e 
desbaste.
• OUTROS AGENTES MECÂNICOS : CRISTALIZAÇÃO, ALÍVIO DE PRESSÃO E 
RETRAÇÃO COLOIDAL. 
FRAGMENTAÇÃO POR CRISTALIZAÇÃO 
AGENTES QUÍMICOS: REAÇÕES 
Transformações com perdas de sílica 
TRANSFORMAÇÃO DOS MINERAIS PRIMÁRIOS EM MINERAIS
SECUNDÁRIOS - DISSOLUÇÃO, OXIDAÇÃO E HIDRATAÇÃO 
PIROXÊNIO EM GOETHITA e ORTOCLÁSIO EM CAULINITA
Fonte: Decifrando a Terra
ALGUNS PROCESSOS ESPECÍFICOS 
• LIXIVIAÇÃO - É a perda de substâncias solúveis (bases e sílica), removidas pelas
águas.
• LATOLIZAÇÃO – É o processo de formação de solos onde predomina o
intemperismo químico e remoção de bases, em face do clima (quente e úmido) e
relevo (suave), resultando em solos espessos, permeáveis e homogêneos.
• LATERIZAÇÃO – É o processo de acumulação relativa de óxido de ferro ou de
alumínio, decorrente de intensas perdas de sílica e bases, formando concreções ou
cimentações.
ALGUNS PROCESSOS ESPECÍFICOS 
• GLEIZAÇÃO - É o processo de formação de solos sob condição de drenagem
imperfeita ou impedida, relevo plano e subsolo impermeável, resultando em
solos moles, saturados e em ambiente redutor e de agradação.
• PODZOLIZAÇÃO – É o processo de formação de solos sob condições de
lixiviação parcial de bases e translocação de argilas para horizonte inferior,
resultando em solos pouco permeáveis, bem intemperizados e argilosos.
OBSERVAÇÕES SOBRE INTEMPERISMO
• Solos formados em ambientes onde há predominância do intemperismo físico
apresentarão composição mineralógica semelhante às rochas de origem.
• Nesses solos os minerais primários serão predominantes em relação aos minerais
secundários.
• Solos onde o intemperismo químico é predominante são mais profundos e contêm
mais finos.
• Nesses solos os minerais secundários serão predominantes na fração fina.
• Quartzo é fisicamente estável (dureza 7 na escala Mohs) e é um mineral
quimicamente mais estável que a maioria dos minerais primários e predominam
em solos granulares.
Escala de 
Dureza Mohs
MINERAIS PRIMÁRIOS 
• Os minerais primários mais abundantes na crosta terrestre são os do grupo dos 
silicatos:
• Os silicatos reunem: Nesossilicatos (Olivinas), Sorossilicatos (Epídoto), 
Ciclossilicatos (Turmalina, Berilo ou Esmeralda e Cordierita), Inossilicatos
(Piroxênios e Anfibólios), Filossilicatos (Micas: Biotita, Muscovita) e 
Tectossilicatos (Quartzo e Feldspatos: Albita, Anortita, Ortoclásio, Microclina, 
Augita, Leucita, Nefelina).
• Outros grupos de minerais primários são:
• Óxidos: Cuprita, Cassitetita, Pirolusita, Coríndon, Cromita.
• Sulfatos: Anidrita, Barita, Pirita, Galena, Cinábrio.
• Fosfatos: Apatita, Monazita, Lazulita.
• Carbonatos: Calcita, Dolomita, Malaquita.
• Elementos Nativos: Ouro, Prata, Platina, Enxofre, 
MINERAIS SECUNDÁRIOS
• Os minerais secundários são produto da transformação dos minerais primários:
• Argilominerais: Caulinita, Esmectita, Haloisita, Vermiculita, Montmorilonita, 
Saponita.
• Outros Filossilicatos: Ilita, Clorita, Serpentita
• Hidróxidos: Bauxita, Brucita, Gibbsita, Goetita.
• Sulfatos: Gipsita, Jarosita.
• Carbonatos: Siderita. 
PERFIS DE INTEMPERISMO 
FORMAÇÃO DO PERFIL 
• RESIDUAIS – Apresentam horizontes gradativos, do solo maduro ao
saprolítico, até a rocha sã.
• TRANSPORTADOS – Podem apresentar extratos com materiais diversos
(interestratificados) ou uma massa uniforme de solo.
• Os solos transportados são classificados quanto ao agente transportador:
Coluvionar (gravidade), Eólico (vento), Aluvionar (enxurrada) ou Sedimentos
Marinhos (mar)
PERFIL DE SOLO RESIDUAL
PERFIL DE SOLO RESIDUAL
Solos residuais 
• A formação dos solos residuais está associada com a velocidade de
decomposição da rocha superar a velocidade de remoção do solo.
• Há uma predominância de solos residuais nas regiões tropicais,
especialmente pela forte influência do clima (precipitação, temperatura,
umidade) e da vegetação
• Outros fatores também contribuem para a formação do solo como a
estrutura e composição da rocha, o relevo e o tempo.
Solos Transportados 
• Os solos removidos são normalmente transportados e se acumulam
conforme a competência do agente transportador, podendo
haver seleção granulométrica nas regiões de deposição.
• As seqüências deposicionais podem ser uniformes (caso das dunas e dos
mangues) ou de composição variada (depósito de talus e colúvio)
SOLOS COLUVIONARES SOBREPOSTOS A SOLOS RESIDUAIS
COLÚVIO (HORIZONTE A) SOBREJACENTE 
AO SOLO RESIDUAL (B e C)
SEÇÃO GEOTÉCNICA DE UM SOLO ALUVIONAR INTERESTRATIFICADO
Grãos e Partículas dos Solos 
• O solo é um sistema multifásico constituído de:
Fase sólida – minerais
Fase líquida – fluido, geralmente água
Fase gasosa – fluido, geralmente ar ou vapores
Fase dissolvida – substâncias, geralmente sais ou bases
Fase orgânica – particulados, geralmente de origem vegetal ou animal 
SOLO – Análise Granulométrica 
•Na fase sólida, com base nas normas:
NBR 6502 Rochas e Solos
NBR 5734 Peneiras para Ensaio
NBR 6457 Preparação de Amostras
NBR 7181 Análise Granulométrica 
NBR 6502 Rochas e Solos 
• Bloco de rocha – φ > 1m
Matacão – 20cm < φ < 1m
Pedra de mão – 6cm < φ < 20cm
Pedregulho – 2mm < φ < 6cm
grosso – 20mm < φ < 60mm
médio – 6mm < φ < 20mm
fino – 2mm < φ < 6mm
Areia – 0,06mm < φ < 2mm
grossa – 0,6mm < φ < 2mm
média – 0,2mm < φ < 0,6mm
fina – 0,06mm < φ < 0,2mm
Silte – 0,002mm < φ < 0,06mm
Argila – φ < 2mm 
Solos: Pedregulhos 
AREIAS
SILTES E 
ARGILAS
NBR 5734 Peneiras para Ensaio
NBR 5734 Peneiras para Ensaio
• São identificadas pela abertura da malha.
As mais usuais são:
a) Série para Análise Granulométrica (76; 50; 38; 25; 19; 
9,5; 4,8; 2; 1,2; 0,6; 0,42; 0,25; 0,15; e 0,075mm).
b) Limites de Atterberg(0,42mm).
c) Ensaio de Compactação (19 e 4,8mm).
d) Determinação do Teor de Umidade (76mm).
e) Massa Específica (4,8 e 2mm). 
FORMATO DAS PARTÍCULAS: Granulares
Muito Obrigado pela sua Atenção !