3. Estado dos solos
O solo é composto por um grande número de
partículas, com dimensões e formas variadas, que
formam o seu esqueleto sólido. Esta estrutura não é
maciça e por isso não ocupa todo o volume do solo,
ela é porosa e portanto possui vazios. Esses vazios
podem estar totalmente preenchidos por água,
quando então dizemos que o solo está saturado,
podem estar completamente ocupados pelo ar, o
que significa que o solo está seco ou com ambos (ar
e água) que é a forma mais comum na natureza. Por
isso, de modo geral, dizemos que o solo é composto
por três fases: sólidos, água e ar.
4.
5. Índices Físicos
Umidade do Solo
Índice de Vazios
Porosidade do Solo
Grau de Saturação
Peso Específico Real dos Grãos
Peso Específico Natural
Peso Específico Aparente Seco
6.
7. Umidade do solo
É definida com o peso da água contida em
uma amostra de solo dividido pelo peso seco
das partículas sólidas do solo, sendo expressa
em percentagem.
Para determinação do peso seco, o método
tradicional é a secagem em estufa, na qual a
amostra é mantida com temperatura entre
105°C e 110°C, até que apresente peso
constante, o que significa que ela perdeu a
sua água por evaporação.
O peso da água é determinado pela diferença
entre o peso da amostra e o peso seco.
8. Índice de vazios
É expresso como um número, ou seja é uma
grandeza adimensional e portanto não possui
unidade, e é definido como o volume dos
poros dividido pelo volume ocupado pelas
partículas sólidas de uma amostra de solo.
O volume dos sólidos é obtido através do
ensaio de massa específica real dos grãos, o
volume total da amostra é calculado, por
exemplo, pelo método da balança hidrostática
e por consequência, o volume de vazio é a
diferença entre os dois.
9. Porosidade
É a característica de uma rocha poder
armazenar fluidos em seus espaços interiores,
chamados poros. A matéria é descontínua.
Isso quer dizer que existem espaços (poros)
entre as partículas que formam qualquer tipo
de matéria.
Na mecânica dos solos a porosidade do solo
é expressa em percentagem, e é definida
como o volume dos poros dividido pelo
volume total de uma amostra de solo.
O volume total é composto pelo volume dos
poros e pelo volume dos sólidos.
10. O volume dos sólidos é obtido através do
ensaio de massa específica real dos grãos, o
volume total da amostra é calculado, pelo
método da balança hidrostática e por
consequência, o volume de vazio é a
diferença entre os dois.
A porosidade tem influência no arrasto e na
permeabilidade de solos.
11. Grau de saturação
É expresso em percentagem, e é definido como a
"relação entre o volume de água e o volume de
vazios presente em uma amostra de solo.
O volume de vazio é obtido pela diferença entre o
volume dos sólidos, que é calculado através do
ensaio de massa específica real dos grãos, e o
volume total da amostra que pode ser calculado,
pelo método da balança hidrostática. O volume da
água é obtido na determinação da umidade do solo.
Quando o grau de saturação é 100% dizemos que o
solo está saturado porque todos os seu poros estão
preenchidos com água. Se o grau de saturação é
0% significa que o solo está totalmente seco.
12. Peso específico real dos
grãos
É definido numericamente como o peso dos
sólidos divididos pelo seu volume.
De um modo geral este valor não varia muito
de solo para solo. Não importa se é argila,
areia ou pedregulho, pois o fator
preponderante é a sua mineralogia, ou seja,
depende principalmente da rocha matriz que
deu origem ao solo.
13. Peso específico natural do
solo
É definido numericamente com o peso total do
solo dividido pelo seu volume total.
O ensaio mais comum para determinação do
peso específico natural do solo é o método do
cilindro de cravação. O método consiste
basicamente na cravação no solo de um
molde cilindrico de dimensões e peso
conhecidos. O volume do solo será igual ao
volume interno do cilindro e seu peso igual ao
peso total subtraído do peso do cilindro.
14. Outro ensaio muito utilizado, principalmente
quando os corpos de prova possuem volumes
irregulares, é o método da balança
hidrostática que utiliza o Princípio de
Arquimedes.
15. Peso específico aparente
seco
É definido numericamente como o peso dos
sólidos divididos pelo volume total.
O valor obtido corresponde ao peso específico
que o solo teria se ele perdesse toda a sua
água sem, entretanto variar seu volume.
17. Balança hidrostática
É um mecanismo
experimental destinado ao
estudo da força de impulsão
exercida por líquidos sobre
os corpos neles imersos. Foi
inventada por Galileu Galilei.
18. Seu funcionamento se baseia no princípio
de Arquimedes (um corpo perde
aparentemente um peso igual à
quantidade de líquido ou gás deslocado) e
está especialmente concebida para a
determinação de densidades de sólidos e
líquidos.
Este tipo de balança é constituída por:
prumo, termómetro, copo, alça, parafuso
de compensação, escala graduada, cursor
superior deslizante, encaixe, cursor inferior
deslizante, pontas, parafuso para acerto e
suporte. Estas balanças necessitam de ser
calibradas antes de se efetuar a medição
de densidades.
19. Princípio de Arquimedes
Todo corpo mergulhado num fluido em
repouso sofre, por parte do fluido, uma força
vertical para cima, cuja intensidade é igual ao
peso do fluido deslocado pelo corpo.