aula 1 -origem e formação dos solos_esa
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Aula 01 – Origem e formação dos solos
Prof. Paula Sant'Anna Moreira Pais
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Aula 01 – Origem e formação dos solos
Bibliografia
Prof. Paula Sant'Anna Moreira Pais
Mecânica dos Solos - Aula 1 22/02/2016
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Distribuição dos Pontos
AIA 25,0
AIC 25,0
26/04/16
20 ou 21/06/16
Total 100,0 TIG 10,0
DAD 40,0
2 Listas de exercícios:10,0 cada
Relatórios das Práticas – 20,0.
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1. Formação dos Solos
1.1. As camadas da Terra:
Litosfera: camada mais externa - rochase solos.
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,devido às altas temperaturas.
Núcleo: camada mais interna.
Representa 1/3 da massa da terra epossui temperaturas altíssimas.
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1. Formação dos Solos
1.2. Tipos de rochas:
As rochas podem ser classificadas, conforme a maneira em
que são formadas, em:
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Ígneas ou magmáticas;
Sedimentares;
Metamórficas.
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1. Formação dos Solos
1.2. Tipos de rochas – Rochas Ígneas ou Magmáticas:
Extrusivas
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São formadas pela solidificação e consolidaçãodo magma
Intrusivas
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1. Formação dos Solos
1.2. Tipos de rochas – Rochas Sedimentares:
São formadas por fragmentos
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transportados, depositados econsolidados.
Exemplos: calcário, arenito, argilito.
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1. Formação dos Solos
1.2. Tipos de rochas – Rochas Metamórficas:
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Formadas pela transformação de outras rochas, sobintensa ação da temperatura e pressão.
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1. Formação dos Solos
1.2. Tipos de rochas
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1. Formação dos Solos
1.3. Intemperismo
Todos os solos se originam da decomposição das rochas que
constituíam inicialmente a crosta terrestre. Esta
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decomposição é decorrente de agentes físicos e químicos, e
este processo é denominado intemperismo.
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1. Formação dos Solos
Intemperismo Físico: atua pela desintegração física emecânica das rochas, promovendo um aumento da superfícieespecífica das partículas minerais, sem modificações na suaestrutura cristalina.
Agentes: água, temperatura, vegetação, vento.
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Mecanismos:
Alívio de pressão confinante;
Crescimento de cristais estranhos; Expansão e contração térmica;
Crescimento de plantas.
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1. Formação dos Solos
Intemperismo Físico:
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1. Formação dos Solos
Intemperismo Físico:
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1. Formação dos Solos
Intemperismo Químico: Tem como condição fundamental, apresença da água e temperatura favorável aodesenvolvimento das reações, transformando os mineraisprimários, da rocha original, em minerais secundários, que
passam a constituir um complexo de alteração.
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Mecanismos:
Oxidação
Hidratação Carbonatação
Efeitos químicos da vegetação
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1. Formação dos Solos
Intemperismo Biológico:
Decomposição por esforços mecânicos produzidos por
ve etais através de raízes e escava ões de roedores
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(intemperismo físico) e dos efeitos químicos da vegetação.
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1. Formação dos Solos
Face aos diferentes tipos de intemperismo, responsáveis pela
formação do solo, verifica-se que os solos resultantes do
intemperismo físico irão apresentar composição química
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.
químico irá formar solos com composição química diferentes.
Intemperismo físico origina o solo grosso.
Intemperismo químico origina o solo fino.
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1. Formação dos Solos
Após o intemperismo, que agindo sobre a rocha, conduzem à
formação de resíduos não consolidados que constituem o
substrato pedogenético, tem-se a pedogênese.
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pe og nese a ormaç o os so os. corre quan o as
modificações causadas nas rochas pelo intemperismo, além de
serem químicas e mineralógicas tornam-se, sobretudo, estruturais.
Através dela tem-se o perfil do solo.
É influenciada por alguns fatores.
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1. Formação dos Solos
Fatores de formação do solo - pedogenéticos:
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1. Formação dos Solos
Fatores de formação do solo - pedogenéticos:
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2. Solo
O que é solo???
Conceitos que variam conforme as atividadeshumanas que nele se desenvolvem.
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Agronomia – Meio para o desenvolvimento de plantas.
Geologia – Material não consolidado proveniente da
decomposição da rocha e que permanece no local de origem. Engenharia – Todo material proveniente da
decomposição da rocha, escavável com o auxílio depás, picaretas ou escavadeiras.
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.1. Solos Residuais:
São os que permanecem no local da rocha de origem,observando-se uma gradual transição do solo até a rocha.
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2.1. Solos Residuais
Solo Residual Maduro: camada superficial, naqual não é possível identificar a estrutura ououtras características da rocha matriz.
Solo Residual Jovem: camadas subjacentes
à superficial, onde as características estruturais
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escon nu a es ou un as e m nera g casda rocha matriz encontram-se presentes.
Saprolito ou Material de Transição: rochaaltamente intemperizada, material no qual não
pode ser considerado como solo (no sentido deengenharia) nem rocha fresca.
Rocha Matriz: quando se referir à rocha deorigem.
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.2. Solos Transportados:
Quando após o processo de intemperismo, o materialresultante (solo) for removido de sobre a rocha matriz por um
agente qualquer. Podem ser:
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Aluviais água
Eólicos vento
Coluviais gravidade
Glaciais geleiras
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.2. Solos Transportados – Solos Aluviais ou Aluvionares:
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A princípio as grandes torrentes carregam consigo todo o detritode erosões, depositando os materiais na seguinte ordem:
grandes blocos pedregulhos areias grossas areiasfinas e siltes argila
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.2. Solos Transportados – Solos Eólicos:
Nas regiões desérticas
ou ao longo das praias,ventos fortes so ram
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sobre as areias e ascarreiam, indo depositar seus grãos mais além.
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.2. Solos Transportados – Solos Coluviais ou Coluvionares:
Formados pela ação da
gravidade, onde massas deSolo
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acumuladas ao longo dostaludes, os quaisescorregam, indo acumular-se ao pé do talude.
Tálus
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.2. Solos Transportados – Solos Coluviais ou Coluvionares:
Tálus: blocos de pedras no pé das
encostas.
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Colúvio: escorregamento de umamassa de solo.
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.2. Solos Transportados – Solos Glaciais:
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.3. Solos Orgânicos:
Originados da decomposição de matéria orgânica, sejaesta de natureza vegetal (plantas, raízes) ou animal.
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.3. Solos Orgânicos:
Os solos orgânicos são problemáticos para construção
por serem muito compressíveis.
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Em algumas formações de solos orgânicos ocorre uma
importante concentração de folhas e caules em processo
de decomposição, formando as turfas (matéria orgânicacombustível).
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
2.3. Solos Orgânicos:
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Figura. Perfil geotécnico típico de argila mole.
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2. Tipos de solo quanto à sua origem
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3. Física dos Solos
O solo é constituído por três fases:
Sólida (composta por partículas minerais e orgânicas)
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Gasosa – Ar do solo
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Poros ou vazios do solo
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3. Física dos Solos
Compressão redução dos vazios pelo rearranjo dos grãos.
Cisalhamento maior ou menor dificuldade dos grãos se rearranjaremdevido à coesão e o atrito das partículas.
• incompressível
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Fase líquida
Fase gasosa
• res s en e ao c sa amen o
• incompressível• não resistente ao cisalhamento
• compressível• não resistente ao cisalhamento
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Solos Grossos:
• Silicatos
4. Composição Mineralógia dos Solos
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PrincipaisMinerais
• Óxidos
• Carbonatos
• Sulfatos
Nos solos grossos, o comportamento mecânico dependepouco da composição mineralógica.
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4. Composição Mineralógia dos Solos
Solos Finos:
• Caulinitas
1:1
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Minerais
• Ilitas
• Montmorilonitas 2:1K
2:1 expansiva
ÁguaCátions: Ca, NaOctaedro dealumínio
Tetraedro desilício
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Da combinação das forças de atração e repulsão entre aspartículas, resulta a estrutura dos solos, que se refere àdisposição das partículas na massa de solo e às forças entreelas.
5. Estrutura dos Solos
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Tipos básicos de estrutura:
Floculada: os contatos se fazem entre faces e arestas;
Dispersa: as partículas se posicionam paralelamente,face a face.
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5. Estrutura dos Solos
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Floculada Dispersa
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Superfície específica:
Denomina-se superfície específica de um solo, a soma dassuperfícies de todas as partículas contidas na unidade devolume (ou peso) do solo.
6. Superfície Específica
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Quanto mais fino o solo, maior a sua superfície específica, oque constitui uma das razões da diferença entre aspropriedades físicas dos solos arenosos e argilosos.
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Superfícies específicas de alguns minerais argílicos:
• Caulinita – 10 m2/g• Ilita – 80 m2/g• Montmorilonita – 800 m2/g
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7. Principais Tipos de Solos
Solos Grossos:
Pedregulho
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Areia
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7. Principais Tipos de Solos
Silte
Solos Finos:
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Argila