Índices fisicos

Notas de Aula - Mecânica dos Solos

3

UNIDADE 2 - ÍNDICES FÍSICOS E RETIRADA DE AMOSTRAS

2.1

Introdução

Numa massa de solo, podem ocorrer três fases: a fase sólida, a fase gasosa e a fase líquida. A fase sólida é formada pelas partículas minerais do solo, a fase líquida por água e a fase gasosa compreendem todo o ar existente nos espaços entre as partículas. Portanto, o solo é um sistema trifásico onde a fase sólida é um conjunto discreto de partículas minerais dispostas a formarem uma estrutura porosa que conterá os elementos constituintes das fases líquida e gasosa. A Figura 2.1 apresenta um esquema de uma amostra de solo em que aparecem as três fases tal qual na natureza e esta amostra com suas fases separadas para atender a uma conveniência didática de definição dos índices físicos.

Va

Gasosa

Wa ≈ 0

Vw

Líquida

Ww

Vv
V

W
Vs

(a)

Sólida

Ws

(b)
V = volume total
Vs = volume de sólidos
Vv = volume de vazios
Vw = volume de água
Va = volume de ar

W = peso total
Ws = peso dos sólidos
Ww = peso de água
Wa = peso de ar (Wa = 0)

V = Vs + Vv, onde Vv = Vw + Va

W = Ws + Ww

Figura 2.1 - Esquema de uma amostra de solo. (a) elemento de solo natural; (b) diagrama de fases.
As partículas sólidas do solo são pequenos grãos de diferentes minerais, cujos vazios podem ser preenchidos por água, ar, ou parcialmente por ambos (ar e água). Define-se mineral como uma substância inorgânica e natural, com uma estrutura interna definida (átomos e íons) e com composição química e propriedades físicas fixas ou variam dentro de limites definidos. As partículas sólidas dos solos grossos são constituídas por silicatos (feldspatos, micas, olivinas, etc.), óxidos (quartzo), carbonatos (calcita, dolomita), sulfatos (limonita, magnetita). Já os solos finos são constituídos por silicatos de alumínio hidratado (argilo-minerais).
Em outras palavras, o volume total da massa de solo (V) consiste do volume de partículas