2. OBJETIVOS
• Identificar o solo como um sistema trifásico;
• Compreender o que são os minerais;
• Conhecer e identificar as diferentes texturas
do solo;
• Compreender a estruturação do solo;
• Analisar a NBR 6502.
Principais Propriedades
Morfológicas dos Solos
3. Um solo é
sempre constituído
por matéria mineral
(areia, calcário, limo,
argila), matéria
orgânica (húmus,
restos de plantas e
animais), ar e água.
Constituição/Sistema Trifásico
4. Fase Sólida = Caracterizada pelo tamanho,
forma, distribuição e composição
mineralógica dos grãos.
Fase Gasosa = Fase composta geralmente
pelo ar do solo em contato com a atmosfera,
podendo-se também apresentar na forma de
bolhas de ar no interior da fase água. A fase
gasosa é importante em problemas de
deformação de solos e é bem mais
compressível que as fases sólida e líquida.
5. Fase Líquida = Fase fluida composta em
sua maior parte pela água. Pode-se dizer
que a água se apresenta de diferentes
formas no solo, sendo contudo
extremamente difícil se isolar os estados em
que a água se apresenta em seu interior.
Exemplos:
Água Livre
Água Adsorvida (adesiva)
6. A fração sólida do solo ocupa cerca
de metade do seu volume total e é
constituída por matéria mineral e matéria
orgânica.
Matéria Mineral
A areia = sua existência, em maior
proporção, facilita os trabalhos de
mobilização do solo, a penetração de
raízes e o arejamento.
7. A argila = retém facilmente os nutrientes e
a água e , quando em excesso, dificulta o
arejamento, a circulação da água, a
mobilização do solo e também a penetração
das raízes.
O calcário = não está presente em todos
os solos.
8. Matéria Orgânica
Esta matéria é constituída por restos
de plantas e de animais, parcial ou
totalmente decompostos, e também por
seres vivos;
A quantidade de matéria orgânica
existente no solo é muito variável e evolui
ao longo do tempo;
Acumula-se principalmente à superfície
do solo e desempenha um papel múltiplo.
9. Ar e Água
O ar e a água ocupam os espaços(poros)
existentes entre as partículas que
constituem o solo;
A dimensão dos poros influi na retenção
da água pelo solo;
O ar preenche os espaços não ocupados
pela água. O arejamento do solo é
fundamental para a respiração das raízes e,
por isto, os solos pouco arejados são, em
geral, pouco produtivos.
10. As propriedades química e mineralógica
das partículas dos solos irão depender
fundamentalmente da composição da rocha
matriz e do clima da região. Estas
propriedades irão influenciar de forma
marcante o comportamento mecânico do solo.
Composição Química e Mineralógica
11. São partículas sólidas inorgânicas que
constituem as rochas e os solos, e que
possuem forma geométrica, composição
química e estrutura própria e definidas.
O que são Minerais?
12. Podem ser:
Primários = gerados pelo
intemperismo físico.
Secundários = gerados pelo
intemperismo químico.
13. Composição das Areias e Pedregulhos
Estes solos são formados, na sua
maior parte, por silicatos (90%) e
apresentam também na sua composição
óxidos, carbonatos e sulfatos.
Silicatos - feldspato, quartzo, mica, serpentina,
clorita, talco;
Óxidos - hematita, magnetita, limonita;
Carbonatos - calcita, dolomita;
Sulfatos - gêsso, anidrita.
14. Composição das Argilas
As argilas possuem uma complexa
constituição química e mineralógica, sendo
formadas por sílica no estado coloidal (SiO2,
menores do que 1 micrômetro (μm)) e
sesquióxidos metálicos (R2O3), onde R = Al;
Fe, entre outros.
15. O quartzo, devido a sua estabilidade e
dureza, é um dos minerais mais
resistentes e por isso é o componente
principal na maioria dos solos;
Resistência do Mineral
16. Os feldspatos são os minerais mais
atacados pela natureza, dando origem aos
argilominerais, que constituem a fração
mais fina dos solos, geralmente com
diâmetro inferior a 2 mm.
17. É a máxima tensão de um
cisalhamento que o solo pode suportar sem
sofrer ruptura.
Esta resistência ao cisalhamento
envolve duas componentes: atrito e coesão.
O atrito é função da interação entre
duas superfícies na região de contato.
Resistência do Solo
18. Nos materiais granulares (areias),
constituídas de grãos isolados e
independentes, o atrito é um misto de
escorregamento (deslizamento) e de
rolamento, afetado fundamentalmente pela
entrosagem ou embricamento dos grãos. De
tal forma que os contatos ocorrem
realmente entre os dois minerais.
19. No caso de argilas, o número de
partículas é muito maior, sendo a parcela de
força transmitida em cada contato,
extremamente reduzida.
20. A coesão é aquela resistência que a
fração argilosa empresta ao solo, pelo qual
ele se torna capaz de se manter coeso em
forma de torrões ou blocos, ou pode ser
cortado em formas diversas e manter esta
forma. Os solos que têm essa propriedade
chamam-se coesivos.
A coesão é uma característica típica de
solos muito finos (siltes plásticos e argilas).
21. É a soma das superfícies de todas as
partículas contidas na unidade de volume
(ou de peso) do solo.
Quanto mais fino o solo, maior sua
superfície específica, o que constitui uma
das diferenças entre as propriedades físicas
dos solos arenosos e argilosos.
Superfície Específica
22. A superfície específica é uma
importante propriedade dos argilo-minerais,
na medida em que quanto maior a
superfície específica, maior vai ser o
predomínio das forças elétricas (em
detrimento das forças gravitacionais), na
influência sobre as propriedades do solo
(estrutura, plasticidade, coesão, etc.)
23.
24. É o tamanho relativo
das partículas sólidas que
formam os solos. O
estudo da textura dos
solos é realizado por
intermédio do ensaio de
granulometria. Este
estudo se refere à
proporção relativa das
classes de tamanho de
partículas de um solo.
Textura dos Solos
25. A textura é importante para o entendimento
do comportamento e manejo do solo.
Durante a classificação do solo em um
determinado local, a textura é muitas vezes
a primeira e mais importante propriedade a
ser determinada.
O estudo da textura dos solos é realizado
por intermédio do ensaio de granulometria.
26. Pela sua textura os solos podem ser
classificados em dois grandes grupos: solos
grossos (areia, pedregulho, matacão) e solos
finos (silte e argila).
Solos Grossos - por ser predominante a
atuação de forças gravitacionais, resultando em
arranjos estruturais bastante simplificados, o
comportamento mecânico e hidráulico está
principalmente condicionado a sua compacidade,
que é uma medida de quão próximas estão as
partículas sólidas umas das outras, resultando
em arranjos com maiores ou menores
quantidades de vazios.
27. Os solos grossos possuem uma maior
percentagem de partículas visíveis a olho nu
(0,06mm, ABNT) e suas partículas tem
formas arredondadas, poliédricas e
angulosas.
São solos grossos os pedregulhos e as
areias.
28. Solos Finos – quando as partículas que
constituem o solo possuem dimensões
menores que 0,074mm (DNER), ou 0,06mm
(ABNT), classificado como argila ou como
silte.
Nos solos formados por partículas
muito pequenas, as forças que intervêm no
processo de estruturação do solo são de
caráter muito mais complexo.
29. O comportamento dos solos finos é
definido pelas forças de superfície
(moleculares, elétricas) e pela presença de
água, a qual influi de maneira marcante nos
fenômenos de superfície dos argilo-minerais.
São solos finos argilas e siltes.
30. A fração granulométrica do solo
classificada como argila (diâmetro inferior a
0,002mm) se caracteriza pela sua plasticidade
marcante e elevada resistência quando seca.
Apesar de serem solos finos, o
comportamento dos siltes é governado pelas
mesmas forças dos solos grossos. Estes
possuem pouca ou nenhuma plasticidade e
baixa resistência quando seco.
31. Classes de tamanho de partículas do solo ABNT
Terminologia Diâmetro (mm)
Bloco de Rocha 20cm a 1m
Pedregulho/Cascalho 2 a 60
Areia Grossa 0,6 a 2
Areia Média 0,2 a 0,6
Areia Fina 0,06 a 0,2
Silte 0,002 a 0,06
Argila < 0,002
36. Relação entre tamanho de partícula e tipo de
mineral presente.
O quartzo é dominante na fração areia e em
frações mais grosseiras de silte.
Silicatos primários como o feldspato,
hornoblenda e mica estão presentes na areia
e em menores quantidades na fração silte.
Minerais secundários, como óxidos de ferro
e alumínio, são predominantes na fração silte
de menor diâmetro e na fração argila mais
grosseira.
37. Óxidos e hidróxidos
de Fe e Al
Silicatos Primários
Mica, Feldspato,etc.
Silicatos Secundários
Caolinita, hematita
Quartzo
38. A textura do solo condiciona fatores como:
- Retenção, movimento e disponibilidade de
água
- Arejamento
- Disponibilidade de nutrientes
- Resistência à penetração de raízes
- Estabilidade de agregados
- Compactabilidade dos solos
- Erodibilidade
39. É o arranjo ou disposição das
partículas constituintes do solo, ou seja, a
maneira pela qual as partículas minerais de
diferentes tamanhos se arrumam para
formá-lo.
A estrutura de um solo possui um papel
fundamental em seu comportamento, seja
em termos de resistência ao cisalhamento,
compressibilidade ou permeabilidade.
Estrutura dos Solos
40. Sendo a gravidade o fator principal
agindo na formação da estrutura dos solos
grossos, a estrutura destes solos difere, de
solo para solo, somente no que se refere ao
seu grau de compacidade.
Areia compactada Areia fofa
41. No caso dos solos finos os arranjos
estruturais são mais elaborados, devido as
forças de superfície.
Tipos (LAMBE 1969)
Estrutura Floculada: os contatos se fazem
entre faces e arestas das partículas sólidas.
Estrutura Dispersa: as partículas se
posicionam paralelamente, face a face.
44. Norma criada pela Associação
Brasileira de Normas Técnicas em 1993 e
válida a partir de 30/10/1995.
Tem por objetivo definir os termos
relativos aos materiais da crosta terrestre,
rochas e solos, para fins de engenharia
geotécnica de fundações e obras de
terra.
45. Termos Relativos as Rochas
Origem (ígnea, metamórfica ou
sedimentar);
Forma de ocorrência (derrame,
estratificada, etc.);
Coloração;
Textura;
47. Termos Relativos a Solos
Adensamento;
Aderência;
Adesão;
Água adsorvida, capilar, etc.;
Ângulo de atrito, de repouso, etc.
48. GUERRA, A. J. T. & CUNHA, S. B. da (org.).
Geomorfologia: exercícios, técnicas e
aplicações. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil,
1996, 334p.
GUERRA, A. J. T.; CUNHA, S. B.
Geomorfologia: uma atualização de bases e
conceitos. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2.
ed., 1995. 472 p.
Bibliografia
49. PINTO C. S. Curso Básico de Mecânica
dos Solos. Editora Oficina de textos, 2005.
PRESS ET AL. Para Entender a Terra – 4. ed.
– Porto Alegre: Bookman, 2006. 656p.
TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.;
FAIRCHILD, T.R.; TAIOLI, F. Decifrando a
Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.
VARGAS, M. Introdução a Mecânica dos
Solos. Editora McGraw-Hill do Brasil, 1977.
