Aula 02 - Origem e Formação dos Solos

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Universidade Federal de Campina Grande –UFCG 
CAMPUS POMBAL 
 
Mecânica dos Solos 
 
 
Profª.: Dra. Suelen Silva Figueiredo 
 
 
 
ORIGEM E 
FORMAÇÃO DOS 
SOLOS 
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O solo é o material de construção mais 
antigo e mais comum que o homem 
dispõe. 
 
É um componente indispensável para 
obras de engenharia civil sendo, 
portanto, imprescindível que se conheça 
seu comportamento nas mais diversas 
situações. 
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Quase todas as obras de engenharia têm, de alguma 
forma, de transmitir as cargas sobre elas impostas ao 
solo. 
 
Além disto, em algumas obras, o solo é utilizado 
como o próprio material de construção, assim como 
o concreto e o aço são utilizados na construção de 
pontes e edifícios. 
 
São exemplos de obras que utilizam o solo como 
material de construção os aterros rodoviários, as 
bases para pavimentos de aeroportos e as barragens 
de terra. 
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A mecânica dos solos é o estudo do comportamento 
do solo quando este é usado ou como material de 
construção ou como material de fundação. 
 
É uma disciplina relativamente jovem, somente 
sistematizada e aceita como ciência em 1925, após 
trabalho publicado por Terzaghi, que é conhecido, com 
todos os méritos, como o pai da mecânica dos solos. 
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 Para fins de engenharia o solo pode ser 
“definido” como sendo o material não 
consolidado acima da rocha. 
 Do ponto de vista geotécnico o solo é 
definido como “o material resultante da 
decomposição e desintegração das rochas pela 
ação de agentes atmosféricos”. 
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É o conjunto de processos que ocasiona 
a desintegração e a decomposição das 
rochas e dos minerais por ação de 
agentes atmosféricos e biológicos. 
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Ciclo de degradação das rochas e origem do solo 
Magma 
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SEDIMENTOS 
ROCHAS SEDIMENTARES 
SOLOS 
INTEMPERISMO 
ROCHA 
 MAGMÁTICA 
 
O intemperismo pode ser provocado por dois tipos 
de agentes: 
 
 Físicos ou mecânicos 
 
 Químicos 
 
 
 
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Os materiais são desintegrados, pela ação 
conjunta ou isolada dos seguintes elementos: 
 
• Variação de temperatura, congelamento da 
água, alívio de pressões e a ação física de 
vegetais. 
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- Variação de temperatura 
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- Congelamento da Água 
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- Congelamento da Água 
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- Alívio de Pressões 
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- Alívio de Pressões 
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 O intemperismo físico não causa 
alteração na constituição mineralógica 
e química da rocha, mas simplesmente 
uma alteração textural da mesma. 
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 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 a alteração química dos seus componentes. 
 
 Neste caso, há modificação na constituição 
mineralógica da rocha, originando solos com características 
próprias. 
 
 Este tipo é mais frequente em climas quentes e 
úmidos e, portanto muito comum no Brasil. 
 
 Os processos mais comuns que ocorrem na ação do 
intemperismo químico, provocado pela água e decomposição 
de organismos, são: 
• hidrólise; 
• hidratação; 
• oxidação; 
• carbonatação. 
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 HIDRATAÇÃO: Na hidratação, as moléculas de água entram na 
estrutura mineral, modificando-a e formando, portanto, um novo 
mineral. A hidratação ocasiona nos Granitos e Gnaisses a 
transformação de feldspato em argila. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 HIDRÓLISE: É o mais importante, pois leva a destruição dos 
silicatos (principais minerais formadores das rochas). 
 
 CARBONATAÇÃO: O carbonato de cálcio em contato com a 
água carregada de ácido carbônico se transforma em bicarbonato 
de cálcio. 
 
 OXIDAÇÃO: Mudança que sofre um mineral em decorrência da 
penetração de oxigênio na rocha. 
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 É processo no qual a decomposição da rocha se dá 
graças a esforços mecânicos produzidos por 
organismos vivos, como os vegetais através de raízes, 
escavação de roedores, etc. 
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Com base na sua origem geológica os solos podem 
ser divididos em dois grandes grupos: 
 
• RESIDUAIS 
• TRANSPORTADOS (SEDIMENTARES) 
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 São os solos que desde a sua origem até a 
data de amostragem permanecem no mesmo local 
onde foram formados. 
 Para a sua ocorrência é necessário que a 
velocidade de remoção do solo seja menor que a 
velocidade de decomposição da rocha. 
 Uma importante característica do solo 
residual é a gradação do tamanho das partículas. 
 O solo de grão fino é superficial, e o 
tamanho dos grãos aumenta com a profundidade. 
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 Os solos residuais podem ainda ser divididos em 
dois subgrupos: 
 
 Inorgânicos: provenientes das rochas inorgânicas 
 
 Orgânicos: formados por restos de organismos, 
vegetais (turfas) e animais (marga = depósito de 
calcário) 
 Não existe contato ou limite brusco e direto 
entre o solo e a rocha que o originou. 
 A passagem entre eles é gradativa e permite a 
separação de pelo menos duas faixas distintas: uma 
logo abaixo do solo propriamente dito, chamada 
“Alteração de Rocha”, e uma outra acima da rocha, 
chamada de “Rocha Decomposta 
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Nas regiões tropicais são formados solos 
residuais chamados de LATERITAS formados 
por uma alternância de saturação e secagem do 
solo original, aumentando a concentração de 
óxidos de ferro e alumina na parte superior. São 
solos vermelhos, moles quando úmidos, porém 
duros quando expostos ao sol. 
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Perfil Geotécnico típico de Solo Residual 
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São aqueles que foram levados de seu local de 
origem por algum agente de transporte e lá 
depositados. 
 
As características dos solos sedimentares são 
determinadas pelo agente de transporte. 
 
Os principais agentes de transporte são o vento, a 
água, a gravidade e as geleiras. 
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Os agentes de erosão e de transporte são: 
 
 Vento (solos eólicos) 
 
 Água (solos aluvionares): 
 - Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos) 
 - Água dos Rios (Solos Fluviais) 
 - Água das Chuvas (Solos Pluviais) 
 
 Gravidade (Solos Coluvionares) 
 
 Geleiras (Solos Glaciais) 
 
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SOLOS EÓLICOS 
 
 São resultantes da ação do vento como agente 
de transporte. Têm em geral uma textura fina e 
uniforme. 
 
ex.: dunas 
 
SOLOS ALUVIONARES 
 
 São solos originados pelo transporte através da 
água. Apresentam uma textura condizente com a 
velocidade de arrasto e a distância de transporte. 
 
ex.: seixo rolado 
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SOLOS COLUVIONARES 
 
 Originam-se pela ação da gravidade, sendo 
formados nos pés das elevações, sendo em geral de 
textura grossa, heterogênea e não coesivos. 
 Pode ser exemplificado pelos deslizamentos 
de terras nos taludes. 
 
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 De um modo geral, o solo 
residual é mais homogêneo do que o 
transportado no modo de ocorrer, 
principalmente se a rocha matriz for 
homogênea. 
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Diferentes tamanhos de grãos, correspondentes aos pedregulhos e as areias 
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Exemplos de perfis de solos de formação aluvionar. 
Observa-se uma pequena variação nos tons de cores (claras), tendo 
o primeiro perfil com predominância arenosa e o segundo argilosa. 
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 São chamados solos orgânicos àqueles que 
contém uma quantidade apreciável de matéria 
decorrente de decomposição de origem vegetal ou 
animal, em vários estágios de decomposição. 
 
 Geralmente argilas ou areias finas. 
 
 Os solos orgânicos são de fácil identificação, 
pela cor escura e pelo odor característico. 
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 O teor de matéria orgânica pode ser determinado 
pela secagem em mufla a 540°C. 
 
 Solos orgânicos geralmente são problemáticos por 
serem muito compressíveis e extremamente 
deformáveis. 
 
 Eles são encontrados no Brasil principalmente nos 
depósitos litorâneos, em espessura de dezenas de 
metros, e nas várzeas dos rios e córregos, em 
camadas de 3 a 10 m de espessura. 
 
 O teor de matéria orgânica em peso tem variado de 4 
a 20%. 
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MINERAL: Substância inorgânica e 
natural, que tem uma estrutura internacaracterística determinada por um certo 
arranjo específico de seus átomos e íons. 
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Nos solos grossos os minerais predominantes são: 
 
Silicatos - principalmente Feldspato 
Óxidos - principalmente Quartzo (SiO2) 
Carbonatos - principalmente Calcita e Dolomita 
Sulfatos - principalmente Anidrita 
 
Nos solos grossos o comportamento mecânico e 
hidráulico está principalmente condicionado por sua 
compacidade e pela orientação de suas partículas, 
sendo a sua constituição mineralógica, até certo 
ponto, secundária. 
 
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 Partindo dos numerosos minerais (principalmente 
silicatos) que se encontram nas rochas ígneas e 
metamórficas, os agentes de decomposição química 
chegam a um produto final: a argila. 
 
 Ao contrário com o que ocorre com os solos 
grossos, o comportamento mecânico das argilas é 
decisivamente influído por sua estrutura em geral, e 
constituição mineralógica em particular. 
 
 As argilas são constituídas basicamente por 
“silicatos de alumínio hidratados”, podendo também 
apresentar silicatos de magnésio, ferro ou outros metais, 
também hidratados. 
 
 Esses minerais têm, quase sempre, uma estrutura 
cristalina definida, cujos átomos estão dispostos em 
lâminas. 
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 Os tetraedros agrupam-se em unidades 
hexagonais, sendo a ligação entre dois tetraedros, feita 
pelo vértice (oxigênio). As unidades hexagonais 
repetem-se indefinidamente, formando uma retícula 
laminar. 
 As lâminas alumínicas estão formadas por 
retículas de octaedros, tendo também como ligação o 
oxigênio. 
 De acordo com a estrutura reticular os minerais 
de argila constituem três grupos: 
 Caulinitas 
 Montmorilonitas 
 Ilitas 
 
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