Pablo

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MECÂNICA DOS SOLOS E GEOLOGIA

Histórico: somente foi aceita e sistematizada como ciência em 1925 pelo Prof. Karl Terzaghi. Definição: é a mecânica dos sistemas constituídos por uma fase sólida granular e uma fase fluida, ou seja, é a ciência que estuda o comportamento dos maciços terrosos sob a ação de esforços. A mecânica dos solos é o estudo do comportamento de engenharia do solo quando esteé usado ou como material de construção ou como material de fundação. Aplicações da mecânica dos solos: fundações, obras subterrâneas e estruturas de contenção, projeto de pavimentos, escavações, aterros e barragens.

1) Origem e natureza dos solos

Na engenharia, é conveniente definir como rocha aquilo que é impossível escavar manualmente, que necessite de explosivo para seu desmonte,enquanto o solo é considerado como a rocha já decomposta ao ponto granular e passível de ser escavada apenas com o auxílio de pás e picaretas ou escavadeiras. 1.1) Origem: solos são materiais com origem recente ou remota na alteração das rochas por ação do intemperismo (agentes físicos ou químicos). Principais agentes físicos: - água; - temperatura; - vegetação; - vento. Principais agentes químicos: -oxidação; - hidratação/hidrólise; - carbonatação; - ataques de elementos ácidos.

I – solo sedimentar (transportado)

II – solo residual maduro

III – solo residual jovem

IV – saprólito

V – alteração de rocha

VI – rocha sã

Figura 1.1 – Perfil da formação de solo

1.2) Classificação quanto à origem: a) solos residuais: são solos provenientes da decomposição das rochas e não foramsubmetidos a ações de transporte (se conservam no local da rocha-mãe). b) solos sedimentares ou transportados: são solos, que após o processo de alteração, foram transportados para outros locais. Podem ser subdivididos em: - coluviões (gravidade); - tálus (gravidade); - aluvionares: origem pluvial ou fluvial; - eólicos (vento); e - glaciais (geleiras). c) solos orgânicos: são solo com alto teorde matéria orgânica em decomposição. Apresentam colorações escuras. - argilas e siltes orgânicos; - turfa (solos com alto teor orgânico). d) solos de evolução pedogenética: são solos, que após o seu processo de formação, são alterados por processos físico-químicos, como lixiviação, laterização, cimentação, etc. 1.3) Fases físicas do solo: O solo é constituído por três fases físicas: sólida, líquidae gasosa.

Figura 1.2 – Constituição típica de areia e argila As fases líquida e gasosa estão sob diferentes pressões. A diferença entre as pressões é denominada de tensão de sucção (ou somente sucção) e é responsável por diversos fenômenos referentes ao comportamento mecânico dos solos (solos parcialmente saturados). 1.4) Constituição mineralógica: Os minerais encontrados no solo sãobasicamente os mesmos que constituem a rocha matriz. Podem ser divididos em: a) fração grossa: - silicatos (quartzo, feldspato, mica, clorita, etc); - óxidos (hematita, magnetita, limonita); - carbonatos (calcita, dolomita); - sulfatos (gesso, anidrita). b) fração fina: com composição mais complexa, destacam-se a sílica (SiO2) e sesquióxidos metálicos. Principais grupos são: - caulinita; - ilita; -montmorilonita.

i) Caulinitas: são minerais formados pela associação de uma camada tetraédrica associada a uma camada octaédrica (1:1).

A ligação entre as estruturas é feita pelo hidrogênio (ponte de hidrogênio), que é uma forte ligação, impedindo a separação das estruturas, bem como a entrada de moléculas como a da água. ii) Ilitas: são argilo-minerais formados pela associação de uma camadaoctaédrica entre duas tetraédricas. (2:1)

A ligação entre os minerais é feita por íons de potássio (K), que são ligações firmes. iii) Montmorilonitas (esmectitas): também são argilo-minerais (2:1) em que a ligação entre os minerais é feita por diversos cátions (Ca++, Na+, etc.), que por promoverem ligações fracas, não impedem a entrada e/ou saída de moléculas de água nas ligações.

Os cátions e...
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