Introdução à Mecânica dos Solos: Conceitos Fundamentais e Formação do Solo - Prof. Matos d, Slides de Mecânica dos Solos

Baixe Introdução à Mecânica dos Solos: Conceitos Fundamentais e Formação do Solo - Prof. Matos d e outras Slides em PDF para Mecânica dos Solos, somente na Docsity!

Curso de Engenharia Civil

Mecânica dos Solos

I

Prof. Me. Aedjota Matos

Contexto histórico

Vasilii Dokuchaev verificou, no século 19, que os solos eram compostos por uma sucessão de camadas horizontais, que começavam na superfície e terminavam na rocha subjacente.

Definição de solos

 (^) O solo é, em princípio, a superfície inconsolidada que recobre as rochas;  (^) É constituído de camadas que diferem física, química, mineralógica e biologicamente;  (^) Essas camadas se desenvolvem com o tempo, sob a influência do clima e da própria atividade biológica.

Origem e formação dos solos

A porção externa e superficial da crosta terrestre é formada por vários tipos de corpos rochosos que constituem o manto rochoso. Estas rochas estão sujeitas a condições que alteram a sua forma física e sua composição química. Estes fatores que produzem essas alterações são chamados de agentes de intemperismo. Pode-se então conceituar o intemperismo como o conjunto de processos físicos e químicos que modificam as rochas quando expostas ao tempo. O processo do intemperismo se dá em duas fases:  (^) Intemperismo físico – que é a desintegração da rocha;  (^) Intemperismo químico – que é a decomposição da rocha.

Origem e formação dos solos

Intemperismo químico

A decomposição é o processo onde há modificação mineralógica das rochas de origem. O principal agente é a água, e os mais importantes mecanismos modificadores são a oxidação, hidratação, carbonatação e os efeitos químicos resultantes do apodrecimento de vegetais e animais.

Origem e formação dos solos

Cada rocha e cada maciço rochoso se decompõem de uma forma própria. Porções mais fraturadas se decompõem mais intensamente do que as partes maciças, e certos constituintes das rochas são mais solúveis que outros. As rochas que se dispõem em camadas, respondem ao intemperismo de forma diferente para cada camada, resultando numa alteração diferencial. O material decomposto pode ser transportado pela água, pelo vento, etc.

Classificação dos solos quanto à sua orige

Solos residuais

Permanecem no local da rocha de origem (rocha mãe), observando-se uma gradual transição da superfície até a rocha. A velocidade de decomposição de rocha seja maior que a velocidade de remoção pelos agentes externos. Estando os solos residuais apresentados em horizontes (camadas) com graus de intemperismos decrescentes, podem-se identificar as seguintes camadas: solo residual maduro, saprolito e a rocha alterada.

Solos sedimentares ou transportados

Sofrem a ação de agentes transportadores, podendo ser aluvionares (quando transportados pela água), eólicos (vento), coluvionares (gravidade) e glaciares (geleiras).

Classificação dos solos quanto à sua orige

Solo residual Solo coluvionar

Física do solo

O solo é constituído de uma fase fluida (água e/ou gases) e de uma fase sólida. Pode-se dizer que solo é um conjunto de partículas sólidas que deixam espaços vazios entre si, sendo que estes vazios podem estar preenchidos com água, com gases (normalmente o ar), ou com ambos.

Física do solo

Partículas sólidas

As partículas sólidas dão características e propriedades ao solo conforme sua forma, tamanho e textura. A forma das partículas tem grande influência nas suas propriedades. As principais formas das partículas são:  (^) Poligonais angulares: areias, siltes e pedregulhos  (^) Poligonais arredondadas: seixo rolado  (^) Lamelares: solos argilosos  (^) Fibrilares: solos orgânicos

Física do solo

Água

 (^) Água de constituição : é a que faz parte da estrutura molecular da partícula sólida.  (^) Água capilar : é a que, nos solos finos, sobe pelos vazios entre as partículas, até pontos acima do lençol freático (ascensão capilar).  (^) Água livre : é aquela formada pelo excesso de água no solo, abaixo do lençol freático, e que preenche todos os vazios entre as partículas sólidas. Pode ser totalmente eliminada quando submetida a temperaturas acima de 100ºC.

Índices físicos dos solos

O comportamento de um solo depende das quantidades relativas de cada uma das fases constituintes: sólidos, água e ar. Chama-se de índices físicos as relações entre as fases. Cujas principais grandezas de um solo são:  (^) : peso das partículas sólidas  (^) : peso da água  (^) : volume das partículas sólidas  (^) : volume da água  (^) : volume do ar  (^) : volume de vazios

Índices físicos dos solos

Umidade (h)

É a relação, expressa na forma percentual, entre o peso da água contida num certo volume de solo e o peso da parte sólida existente neste mesmo volume. Para se determinar o teor de umidade de um solo, em laboratório, pesa-se uma amostra do solo no seu estado natural (deve-se ter o cuidado na retirada e no transporte para o laboratório de não alterar a umidade da amostra) e o peso após a completa secagem em estufa (T= 105 ºC por 24 horas.)

Índices físicos dos solos

Peso específico aparente do solo natural ()

É a relação entre o massa total de solo () e o volume total do solo (). A umidade (h) é diferente de zero. No campo, a determinação de pode ser feita pelos métodos do frasco de areia ou do cilindro biselado.