Mecânica de Solos - Slides Aula 1 a 5

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Mecânica de Solos
Professora: Luiza Fernanda Erdmann
CEDUP – Renato Ramos da Silva
Por 	que estudar solo em edificações?
A boa escolha da terra determina economia na realização da obra, desde quando o projeto seja adequado. Isto significa que de nada adianta dispormos de uma boa estrutura, se o projeto não for feito pensando no material “SOLO”. 
Solo como material de construção:
TERRA CRUA:
Concreto
Tijolo de adobino
TERRA COZIDA:
Tijolo
Aço
Fundações:
Fundações:
	TIPO DE FUNDAÇÃO	CARGAS	RESISTÊNCIA
	BALDRAME	Casas Térreas	Solo firme e seco
	SAPATA	Casas Térreas	Solo pouco firme
	SAPATA	Sobrados	Solo firme e seco
	ESTACA BROCA	Sobrados e Prédios Baixos	Solo firme
	ESTACA STRAUSS	Prédios Baixos	Solo pouco firme
	ESTACA PRÉ-MOLDADA	Prédios Altos, Pontes e Viadutos	Solo pouco firme ou com presença de água
	ESTACA TIPO FRANKI	Prédios Altos, Pontes e Viadutos	Solo pouco firme
	TUBULÃO A CÉU ABERTO	Prédios Altos, Pontes e Grandes Viadutos	Quando o lençol freático é profundo
	TUBULÃO A AR COMPRIMIDO	Prédios Altos, Pontes e Grandes Viadutos	Quando o lençol freático é raso ou a obra é dentro de rio, lagoa ou mar.
Fundações:
Obras Subterrâneas: 
Obras de Contenção:
As estruturas de contenção são obras que têm a finalidade de conter maciços de solo e, por isso requerem o máximo nível de segurança estrutural e, consequentemente, de bens e pessoas. 
Pavimentação:
Escavações:
Aterros e Barragens:
Origem do solo:
Origem do solo:
Formação do solo:
Fatores de formação do solo:
MATERIAL DE ORIGEM: rochas
Arenito
Basalto
Granito
Mármore
Ardósia
Calcário
Fatores de formação do solo:
MATERIAL DE ORIGEM: rochas
Gnaisse Quartzito
Fatores de formação do solo:
CLIMA:
Fatores de formação do solo:
SÍNTESE DOS EFEITOS DA PRECIPITAÇÃO E TEMPERATURA:
	REGIÕES ÁRIDAS:
 ALTAS TEMPERATURAS e POUCA PRECIPITAÇÃO → 
BAIXA LIXIVIAÇÃO → SOLOS RASOS 
	
	REGIÕES ÚMIDAS:
	QUENTES - ALTAS TEMPERATURAS e ALTA PRECIPITAÇÃO →
 ALTA LIXIVIAÇÃO → SOLOS ALTAMENTE 
INTEMPERIZADOS (maior hidrólise) → SOLOS PROFUNDOS
 
 	FRIAS - BAIXAS TEMPERATURAS e ALTA PECIPITAÇÃO → ALTA
 LIXIVIAÇÃO → SOLOS MEDIANAMENTE INTEMPERIZADOS → 
SOLOS COM PROFUNDIDADE MÉDIA
Fatores de formação do solo:
RELEVO:
Fatores de formação do solo:
RELEVO:
Fatores de formação do solo:
ORGANISMOS VIVOS:
Fatores de formação do solo:
TEMPO:
Morfologia do solo:
Morfologia do solo:
Horizonte A
Horizonte C
Rocha
Morfologia do solo:
Horizonte A
Horizonte B
Horizonte C
Morfologia do solo:
Aula 03 - 
INTEMPERISMO
“Conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que causam a desintegração e a decomposição das rochas e de seus minerais constituintes, resultando na formação de um solo”
 
INTEMPERISMO FÍSICO:
“Conjunto de processos físicos que causam a desintegração das rochas e minerais em unidades menores, por meios mecânicos, sem alterar sua composição química.”
INTEMPERISMO FÍSICO:
ALÍVIO DE PRESSÃO: rochas confinadas no interior da crosta, após aflorarem à superfície, pelos movimentos tectônicos ou pela erosão das camadas acima, sofrem “alívio” da pressão quando em equilíbrio com a atmosfera, resultando em fraturas.
INTEMPERISMO FÍSICO:
AÇÃO TÉRMICA DA RADIAÇÃO SOLAR: as rochas aquecem durante o dia e resfriam durante à noite. Ciclos contínuos de expansão e contração dos minerais conduzem a uma “fadiga” da rocha, resultando em esfoliação ou descascamento. 
OBS: Minerais escuros aquecem mais que minerais claros. Cada mineral tem seu coeficiente de dilatação térmica, resultando em maior ou menor expansão com a variação da temperatura. 
INTEMPERISMO FÍSICO:
AÇÃO MECÂNICA DA ÁGUA: a água, ao congelar nas fendas e poros da rocha, aumenta em cerca de 1 a 10 vezes o seu volume, resultando em pressões, causando fraturas e trincamentos.
INTEMPERISMO FÍSICO:
Desgaste pelo vento Desgaste pela água líquida
Raízes das plantas, ao penetrar em poros e fendas das rochas, quando aumentam de volume exercem pressão, promovendo aumento das fendas e fragmentação mecânica.
INTEMPERISMO FÍSICO:
CONSEQUÊNCIAS: Fragmentação das rochas  aumenta Área Superficial Específica  Acelera intemperismo químico.
INTEMPERISMO QUÍMICO:
“Conjunto de processos químicos que causam a decomposição das rochas e de seus minerais constituintes. Assim, formam-se minerais novos, estáveis nas condições da superfície, e que futuramente darão origem ao solo.”
INTEMPERISMO QUÍMICO:
Dissolução: H2O + CO2  HCO3- + H+
A água da chuva, que, absorve o CO2 da atmosfera, adquire características ácidas. O que facilita seu trabalho de dissolução de carbonatos e outras substâncias presentes na rocha.
INTEMPERISMO QUÍMICO:
Hidrólise: é a principal reação na decomposição das rochas. É a reação entre íons H+ da água e um mineral, produzindo o rompimento das ligações, com consequência na desintegração da estrutura das rochas. 
Feldspato-K + H+  Feldspato-H + K+
INTEMPERISMO QUÍMICO:
Hidratação: é a associação de moléculas de água com os minerais. Esta água adsorvida pode servir de ponte para o ataque do H+ ao mineral pela hidrólise.
INTEMPERISMO QUÍMICO:
Oxidação: processo de decomposição química que envolve a perda de elétrons. Muitos elementos constituintes das rochas podem ser oxidados, ao se combinar com o oxigênio.
Redução: muitos elementos, quando estão alagados, criando condições de deficiência de oxigênio, podem sofrer redução (ganho de elétrons). 
INTEMPERISMO BIOLÓGICO:
Através da decomposição da matéria orgânica, que libera ácidos orgânicos. Ácidos orgânicos são ativos na destruição da estrutura dos minerais através do seu efeito acídico (íons H+).
Aula 04 – Erosão
Processos que promovem a retirada, transporte e deposição do material produzido pelo intemperismo, ocasionando o desgaste do relevo. 
Erosão
O material transportado recebe o nome de sedimento e vai dar origem aos depósitos sedimentares que, através da diagênese, transformam-se em rochas sedimentares. 
Formação de rochas sedimentares: intemperismo -> erosão -> transporte -> deposição -> sedimentação -> compactação e cimentação (diagênese).
Tipos de Erosão:
Pluvial: provocada pela água das chuvas.
 
Tipos de Erosão:
Fluvial: causada por rios. 
Tipos de Erosão:
Marinha: a água do mar provoca erosão através da ação das ondas, das correntes marítimas, das marés e das correntes de turbidez. 
Tipos de Erosão:
Glacial: provocada pelas geleiras.
Tipos de Erosão:
Eólica: decorrente da ação do vento.
Tipos de Erosão:
Antrópica: causada pela ação do ser humano.
Tipos de Solo:
Residuais: são os que permanecem no local da rocha de origem.
Tipos de Solo:
Sedimentares: são os que sofrem a ação de agentes transportadores. As texturas desses solos variam com o tipo de agente transportador e com a distância de transporte.
Tipos de Solo:
Orgânicos: são os de origem essencialmente orgânica, seja de natureza vegetal (plantas e raízes) ou de animal (conchas).
Aula 05 – Textura do solo
Textura: é a proporção relativa das classes de tamanho de partículas de um solo.