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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
JOZIANI NUNES DOS SANTOS
ESTUDO DOS SOLOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL NA CIDADE DE MOSSORÓ-
RN
MOSSORÓ–RN 2013
JOZIANI NUNES DOS SANTOS
ESTUDO DOS SOLOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL NA CIDADE DE MOSSORÓ-
RN
MOSSORÓ–RN
2013
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado a Universidade Federal Rural
do Semiárido – UFERSA, Departamento
de Ciências Ambientais e Tecnológicas
para obtenção do título de Bacharel em
Ciência e Tecnologia.
Orientador: Prof. Dr. Sc. Marcelo Tavares
Gurgel – UFERSA.
Ficha catalográfica preparada pelo setor de classificação e catalogação
da Biblioteca “Orlando Teixeira” da UFERSA
S237e Santos, Joziani Nunes dos.
Estudo dos solos para construção civil na cidade de
Mossoró-RN / Joziani Nunes dos Santos. – Mossoró, RN:
2013.
82f. : il.
Orientador: Profº. Dr. Sc. Marcelo Tavares Gurgel.
Monografia (Graduação) – Universidade Federal Rural
do Semi-Árido, Graduação em Ciência e Tecnologia, 2013.
1. Solos. 2. Propriedades físicas. 3. Recalque
diferencial. I. Título.
CDD: 615.15136 Bibliotecária: Marilene Santos de Araújo
CRB-5/1033
JOZIANI NUNES DOS SANTOS
ESTUDO DOS SOLOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL NA CIDADE DE MOSSORÓ-RN
Data da Defesa: 09/ 09/ 2013
BANCA EXAMINADORA
Monografia apresentada a Universidade Federal
Rural do Semiárido – UFERSA. Para obtenção
do título de Bacharel em Ciência e Tecnologia.
DEDICATÓRIA
Á meu Pai e minha Mãe. Por sempre
Acreditarem e se dedicarem a meus sonhos,
Me possibilitando mais
Essa vitoria.
À minha família, em especial a meus pai
Manoel do Carmo Neto e minha amada mãe
Rosalina Nunes Dos Santos.
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar devo agradecer a Deus, pelo dom da vida e as graças que Ele sempre me
proporcionou alcançar. Pela família maravilhosa que Ele me deu. Por ter me dado paciência,
força e coragem para continuar meus estudos e nunca ter me deixado desistir dos meus
sonhos, apesar de tantas dificuldades.
A minha Mãe Rosalina Nunes dos Santos, que me deu a vida, amor e carinho, sempre me
aconselhando e me apoiando em minhas decisões. Queria agradecer por ter me mostrado o
caminho certo e me ajudar nas escolhas da vida, queria te falar que eu te amo e tudo isso que
vivo hoje devo a senhora.
A meu Pai Manoel do Carmo Neto que sempre me apoiou e confiou em mim. Dedicando seu
tempo para comprar livros necessários á meus estudos, por saber que esse investimento
valeria muito a pena. Obrigada por tudo Pai.
Agradecer a meus irmão Carlos Henrique Nunes do Carmo e Rodrigo Nunes dos Santos e a
minhas irmãs Gisélia Nunes do Carmo e Renata Nunes dos Santos, que sempre torceram e
acreditaram em mim, me apoiando até aqui. Durante todo esse tempo a distância entre nós foi
muito ruim, mas o apoio e dedicação de vocês sempre foram muito importante para minha
formação.
A minha amiga Bruna Rafaela de Oliveira Silva, por todos esses anos estudando juntas, pela
paciência, pelo apoio, pela ajuda nos trabalhos da faculdade. Pelos problemas que você me
ajudou a resolver e a enfrentar, pelo incentivo nos momentos difíceis por nunca ter me
permitido desistir. Obrigada por tudo, você mais que ninguém sabe que Deus coloca anjos nas
nossas vidas e você é um deles.
Gostaria de agradecer aos participantes da banca o Me. Sílvio Roberto Fernandes Soares e o
Eng. Agrônomo Lucas Ramos da Costa primeiramennte por aceitarem participar desse
momento tão especial da minha vida. E também por terem me ajudado tantas vezes, se
dedicado ao meu trabalho, me dando dicas e compartilhando seu conhecimento comigo. E
principalmente, por doarem seu tempo a esse trabalho, me ajudado na coleta do material, nas
análises, devido a minha falta de tempo, acreditando sempre que todo esse esforço valeria a
pena. Podem sempre contar comigo, devo um “favorzão” à vocês. E espero que possa levar a
amizade de vocês sempre.
Agradecer a Professora Jeane Cruz Portela. Por ter cedido o laboratório de Física Dos Solos,
para as análise, e o material disponibilizado para me nortear nos metodos e na análise dos
resultados.
Ao técnico do Laboratório de Física dos Solos, o Químico Antônio Carlos, por ter me ajudado
na realização das análises de laboratório, pela paciência e dedicação. Pela disponibilidade
tanto na realização das práticas quanto na análise dos resultados.
Agradecer ao aluno do mestrado Marlon de Morais Dantas, pela disponibilidade e ajuda na
coleta das amostras. É muito bom saber que existem pessoas como você e poder contar com
elas. Muito obrigada pela sua ajuda.
Ao professor aposentado da antiga ESAM hoje UFERSA, Ernesto Sobrinho, por ter se
disponibilizado a mostrar as machas de solos existentes na cidade. Sua ajuda, seu
conhecimento e sua dedicação foram de fundamental importância para a realização desse
trabalho.
Aos alunos e colegas Antônio Bezerra Júnior e Mibson Michel, pelo apoio, a ajuda de vocês
foi muito importante para a relização desse trabalho.
E por último, e não menos importante, ao meu orientador profº Dr. Sc. Marcelo Tavares
Gurgel por ter tido muita paciência comigo, me orientando em cada passo que eu dei.
Professor o senhor sabe que se algumas vezes não me dediquei muito a esse projeto foi por
falta de tempo mesmo e não por desinteresse. Obrigada por tudo que Deus abençoe a você e a
sua família hoje e sempre.
“Faz o que podes e reza pelo que não podes,
para que Deus permita que o possas”.
(Santo Agostinho)
RESUMO
Estudos prévios no solo para fins da construção civil são importantes para se evitar
problemas, como o recalque diferencial, a percolação de água pela alvenaria e a má drenagem
do solo. Nesse contexto, objetivou-se estudar os principais tipos de solos existentes em
Mossoró-RN e avaliar a importância de suas propriedades físicas para a construção civil.
Realizado no período de 25 de Março a 09 de Setembro de 2013, a pesquisa consistiu na
coleta de solos, nos quais foram analisados a Granulometria, o Teor de Umidade, a Densidade
de Partículas, o Limite de Liquidez e o Limite de Plasticidade. Como resultado, verificou-se
que os dados referentes à tipologia do solo da cidade de Mossoró-RN são escassos, havendo a
necessidade de mais estudos com outros parâmetros do solo para fins da engenharia civil.
Consequentemente o conhecimento específico quanto às classificações e características do
solo pelos profissionais da área é bem limitado, bem como o material para pesquisa.
Concluiu-se ainda, que não existe solo mais indicado para a construção civil, o que existe são
técnicas adequadas, como tipo de fundação apropriada para cada tipo de solo, compactação
adequada e impermeabilização dos baldrames. Os solos de textura mais arenosa, como o
Argissolo, Planossolo, Latossolo e Luvissolo, foram os que tiveram os melhores resultados
para densidade das partículas e umidade. Já o Vertissolo e o Cambissolo são solos de textura
mais fina (argilosos) e bastante úmidos sendo favoráveis ao recalque de forma mais lenta,
podendo levar anos para ocorrer à estabilização.
PALAVRAS CHAVE: Solos. Propriedades físicas. Recalque diferencial.
ABSTRACT
Previous studies on the ground for the purpose of construction is important to avoid
problems, such as the discharge gap, the percolation of water through the masonry and poor
drainage of the soil. In this context, the objective was to study the main types of soils found in
Mossoró-RN and evaluate the importance of physical properties for civil construction.
Conducted from March 25 to September 9, 2013, the survey consisted of collecting soil, in
which we analyzed the Granulometry, the moisture content, the density of particles, the
Liquid Limit and Limit Plasticity. As a result, it was found that the data regarding the type of
soil in Mossoró-RN are scarce, there is a need for further studies with other soil parameters
for civil engineering purposes. Consequently the specific knowledge regarding classifications
and soil characteristics by professionals is very limited, as well as research material. It was
also concluded that there is no soil more suitable for construction, which there are proper
techniques, as appropriate foundation type for each type of soil, proper compaction and
sealing baldrames. The more sandy textured soils, such as Ultisols, Planossolo, Oxisol and
Alfisol, were those who had the best results for particle density and moisture. Already
Vertisol and Cambisols are finer textured soils (clay) and very humid and favorable discharge
more slowly and may take years to occur stabilization.
KEYWORDS: Soils. Physical properties. Differential settlement.
LISTA DE SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
IDEMA Instituto de Defesa do Meio Ambiente
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
NBR Norma Regulamentadora Brasileira
RN Rio Grande do Norte
SiBCS Sistema Brasileiro de Classificação Dos Solos
SPT Sondagens de Simples Penetração
UFERSA Universidade Federal Rural do Semiárido
LISTA DE FIGURAS
Figura 01 Mapa dos solos encontrados em Mossoró-RN.............................................. 27
Figura 02 Classificação Textural dos Solos.................................................................. 34
Figura 03 Aparelho de Casagrande............................................................................... 36
Figura 04 Esquematização do Aparelho de Casagrande............................................... 37
Figura 05 Gráfico do número de golpes × umidade para determinação do limite de
liquidez.......................................................................................................... 38
Figura 06 Molde de solo úmido para determinação do limite de plasticidade (LP)...... 39
Figura 07 Processo de cavação do solo com auxílio de ferramentas............................. 44
Figura 08 Processo de coleta do solo............................................................................. 44
Figura 09 Solos com o perfil aberto.............................................................................. 45
Figura 10 Luvissolo....................................................................................................... 45
Figura 11 Argissolo Vermelho-Amarelo....................................................................... 46
Figura 12 Planossolo..................................................................................................... 46
Figura 13 Vertissolo...................................................................................................... 47
Figura 14 Chernossolo................................................................................................... 47
Figura 15 Cambissolo.................................................................................................... 48
Figura 16 Latossolo....................................................................................................... 48
Figura 17 Preparo das amostras para serem submetidas a análises............................... 49
Figura 18 Amostra de solo sendo destorroada para análise........................................... 50
Figura 19 Amostras de solo prontas para análise.......................................................... 51
Figura 20 Pesagem das amostras................................................................................... 52
Figura 21 Preparo das amostras..................................................................................... 52
Figura 22 Preparo da solução........................................................................................ 53
Figura 23 Agitação das amostras................................................................................... 53
Figura 24 Amostras de areia levadas para secagem na estufa....................................... 54
Figura 25 Determinação do teor de areia grossa e areia fina......................................... 54
Figura 26 Preparo da amostra para determinação do teor de argila.............................. 55
Figura 27 Pesagem das amostras de argila.................................................................... 56
Figura 28 Pesagem das amostras de solo....................................................................... 57
Figura 29 Transferência das amostras secas para balão volumétrico............................ 58
Figura 30 Adição de álcool etílico nas amostras de solo............................................... 58
Figura 31 Adição de álcool etílico nas amostras de solo............................................... 59
Figura 32 Preparo das amostras para realização dos ensaios........................................ 60
Figura 33 Homogeneização da amostra de solo............................................................ 61
Figura 34 Solo submetido ao ensaio no aparelho de Casagrande.................................. 61
Figura 35 Realização do ensaio..................................................................................... 62
Figura 36 Realização do ensaio..................................................................................... 63
Figura 37 Amostras de solo em dessecador................................................................... 63
Figura 38 Realização do ensaio de umidade................................................................. 65
Figura 39 Pesagem da amostra...................................................................................... 66
Figura 40 Teste do limite de liquidez para o Argissolo................................................. 71
Figura 41 Teste do limite de liquidez para o Vertissolo................................................ 72
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 Classificação dos solos quanto à granulometria............................................. 21
Tabela 02 Tempo de sedimentação das argilas em função da temperatura.................... 55
Tabela 03 Valores de (N/25)0,12
correspondentes ao número de golpes para a
determinação do Limite de Liquidez.......................................................... 64
Tabela 04 Granulometria dos Solos................................................................................ 69
Tabela 05 Densidade de Partículas dos Solos............................................................. 70
Tabela 06 Teor de Umidade dos Solos....................................................................... 71
Tabela 07 Limite de Liquidez e Umidade dos Solos.................................................. 73
Tabela 08 Limite de Plasticidade dos Solos................................................................ 74
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 16
2 REVISÃO DA LITERATURA ...................................................................................... 18
2.1 DEFINIÇÃO E ORIGEM DOS SOLOS ................................................................... 18
2.2 TIPOS DE SOLOS .................................................................................................... 20
2.2.1 Solo Arenoso .............................................................................................................. 22
2.2.2 Solo Siltoso ................................................................................................................ 22
2.2.3 Solo Argiloso ............................................................................................................. 22
2.3 HORIZONTES E CAMADAS DOS SOLOS ........................................................... 23
2.3.1 Horizonte H ou O ....................................................................................................... 24
2.3.2 Horizonte A ................................................................................................................ 25
2.3.3 Horizonte B ................................................................................................................ 25
2.3.4 Horizonte C ................................................................................................................ 25
2.3.5 Horizonte E ................................................................................................................ 25
2.4 PRINCIPAIS SOLOS ENCONTRADOS EM MOSSORÓ-RN ............................... 26
2.4.1 Argissolo ................................................................................................................... 27
2.4.2 Luvissolo ................................................................................................................... 28
2.4.3 Planossolo ................................................................................................................. 28
2.4.4 Vertissolo .................................................................................................................. 29
2.4.5 Chernossolo .............................................................................................................. 29
2.4.6 Cambissolo ................................................................................................................ 30
2.4.7 Latossolo ................................................................................................................... 30
2.5 ESTUDO DOS SOLOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL .............................................. 31
2.6 PRINCIPAIS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO SOLO PARA
CONSTRUÇÃO CIVIL ........................................................................................................... 32
2.7 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS ............................................................... 33
2.7.1 Granulometria .......................................................................................................... 33
2.7.2 Densidade das Partículas ......................................................................................... 34
2.7.3 Teor de Umidade dos Solos ..................................................................................... 35
2.7.4 Limite de Liquidez ................................................................................................... 36
2.7.5 Limite de Plasticidade ............................................................................................. 39
3 METODOLOGIA .................................................................................................... 43
3.1 COLETA DAS AMOSTRAS DE SOLOS ................................................................ 43
3.2 ANÁLISE DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DAS AMOSTRAS COLETADAS .. 49
3.2.1 Preparo das Amostras ............................................................................................. 49
3.2.2 Análise Granulométrica .......................................................................................... 51
3.2.3 Densidade das Partículas ou Densidade Real ........................................................ 57
3.2.4 Umidade do Solo ...................................................................................................... 59
3.2.5 Limite de Liquidez ................................................................................................... 60
3.2.6 Limite e Índice de Plasticidade ............................................................................... 65
3.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS .............................................................................. 67
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 68
4.1 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA ............................................................................ 68
4.2 ANÁLISE DA DENSIDADE DE PARTÍCULAS .................................................... 69
4.3 ANÁLISE DO TEOR DE UMIDADE ...................................................................... 70
4.4 ANÁLISE DO LIMITE DE LIQUIDEZ ................................................................... 71
4.5 ANÁLISE DO LIMITE E DO ÍNDICE DE PLASTICIDADE ................................ 73
5 CONCLUSÕES ........................................................................................................ 75
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................... 76
16
1 INTRODUÇÃO
O solo surge na natureza a partir da decomposição das rochas que formam a crosta
terrestre, é o material mais utilizado na construção civil. Logo este possui diversas formas e
tamanhos, que fazem parte de sua constituição mineralógica, sistema água-solo e sistema
solo-água-ar. Os solos podem ser classificados ainda quanto a sua granulometria em: areia,
silte e argila.
O solo pode ser definido como um corpo natural, formado por fatores climáticos e
biológicos, que possui comprimento, largura, profundidade e, constitui a camada externa da
litosfera (TEIXEIRA, et. al. 2000). Como as cargas das construções são transmitidas ao solo,
este deve apresentar-se resistente, com rigidez adequada pra que não ocorra recalque
diferencial na construção, o que ocorre devido às tensões distribuídas nas fundações das
edificações, e posteriormente aos solos.
O solo pode ser classificado como uma coleção de corpos naturais, constituídos de
partes sólidas, líquidas e gasosas, tridimensionais, dinâmicos, formados por materiais
minerais e orgânicos que ocupam a maior parte do manto superficial das extensões
continentais do planeta, contém matéria viva e podem ser vegetados na natureza onde
ocorrem e, eventualmente, modificados por interferências antrópicas (SiBCS, 2009).
A identificação dos solos é realizada por meios de ensaios, que irão avaliar sua
granulometria e seus índices de consistência. Sendo estas análises de grande importância e
necessidade para a construção civil, pois é esse estudo que vai determinar o tipo de fundação
mais adequada para a construção, a fim de evitar os problemas na estrutura, ocasionado
devido o tipo de solo da região. Essas análises são importantes para que as deformações
decorrentes do peso das construções não sejam um grande problema, que possam prejudicar
permanentemente a edificação.
Segundo informações contidas no Plano Diretor da Cidade de Mossoró-RN – Plano
Final, elaborado no ano de 2006:
Os solos do município de Mossoró são de medianamente profundos a rasos,
apresentando em geral boa porosidade e permeabilidade, que fazem com que sejam
moderadamente drenados. São solos de textura argilosa ou argilo-arenosos. Durante
os meses secos, os solos tornam-se extremamente duros e apresentam gretas com
espaçamentos que alcançam até 20 cm de largura. Durante as chuvas, as águas
percolam com muita facilidade pelas gretas e tornam estes solos moles até
profundidades superiores a 1 m.
17
Para ANGELIM (2007), o Rio Grande do Norte é basicamente constituído da
formação Jandaíra, composta tipicamente por calcarenitos bioclásticos, esta formação é
recoberta por rochas sedimentares cenozoicas do Grupo Barreiras, datada como cretácea
(Turoniano ao Eocampaniano), a partir do seu conteúdo fossilífero. Para este autor as
mineralizações associadas a esta formação constam de calcários calcíticos e magnesianos,
depósitos de gipsita e de argilito. Os calcários desta formação são utilizados na fabricação de
cimento e a argila é utilizada na indústria de cerâmica, no fabrico de telhas e tijolos,
movimentando outro setor da economia na região semiárida; a construção civil.
Na cidade de Mossoró-RN, tendo em vista o intenso crescimento que esta vem passando
nos últimos anos o setor da construção civil, bem como à prática de extração dos diversos
tipos de recursos naturais (petróleo, o gás natural e a água), faz-se necessário estudos
relacionados aos solos desse município. Vale salientar que a exploração desses recursos pode
provocar vazios no subsolo, que por sua vez podem alterar a paisagem da região, danificando
a camada superficial da terra, aumentando o grau de risco para as grandes construções.
Estudos dessa magnitude são importantes para a construção civil, pois é a partir dos
dados obtidos a cerca do estudo dos solos de uma determinada localidade que o projeto
estrutural é elaborado. A avaliação prévia dos solos acarreta em benefícios a curto e longo
prazo, para as construções, uma vez que diminuem os riscos provocados pela má distribuição
de carga ao longo do terreno.
Assim, esse trabalho tem como objetivo estudar os principais solos existentes na cidade
de Mossoró-RN, levando em consideração o conhecimento das suas propriedades físicas.
Avaliando parâmetros dos solos com base na sua importância para o setor da construção civil,
incentivando mais estudos nessa área.
18
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 DEFINIÇÃO E ORIGEM DOS SOLOS
Segundo a ABNT - NBR 6502 (Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1995), os
solos são definidos como: "Material proveniente da decomposição das rochas pela ação de
agentes físicos ou químicos, podendo ou não ter matéria orgânica".
Para TEIXEIRA (2000), todos os processos que causam desagregação das rochas,
com separação dos grãos minerais antes coesos e com sua fragmentação, transformando a
rocha inalterada em material descontínuo e friável, constituem o intemperismo físico.
Segundo este autor, as diversas variações de temperatura ao longo dos dias e das diferentes
estações do ano, causam expansão e contração das rochas, levando a sua desfragmentação,
esse tipo de intemperismo também ocorre quando as partes mais profundas dos corpos
rochosos ascendem aos níveis mais superficiais. Com o alívio de pressão as rochas se
expandem, causando a abertura de fraturas paralelas à superfície ao longo da qual a pressão
foi aliviada.
De acordo com TEIXEIRA (2000), o principal agente do intemperismo químico é a
água da chuva, que infiltra e percola entre as rochas. A partir das variações de temperatura,
trincas são abertas nas rochas, por onde água penetra, atacando quimicamente os minerais.
Esse processo submete as rochas a elevadas tensões, provocando a fragmentação dos blocos,
gerando rochas menores que dão origem aos solos. A presença da fauna e flora promove o
ataque químico, através de hidratação, oxidação, lixiviação, troca de cátions, carbonatação,
etc.
Para LIMA (2013), o intemperismo biológico ocorre através dos seres vivo (plantas
ou/e animais) onde estes desempenham de forma direta ou indireta o trabalho muito
importante na intemperizaçao das rochas. Segundo LIMA (2013), nesse processo as raízes das
árvores penetram nas fissuras e alargam ou trituram as paredes rochosas em busca de sais
minerais, além da ação de fraturamento nas raízes elas também liberam ácidos húmicos que
irão causar o intemperismo químico. Assim, o intemperismo biológico é uma categoria do
intemperismo químico em que as reações químicas que ocorrem nas rochas são propiciadas
por seres vivos.
Para REICHET (2007), em seu trabalho sobre “Pedogênese”, “os solos são corpos
naturais, ocupando porções na superfície terrestre, suportando plantas e edificações, e
19
verificando-se propriedades resultantes do clima e do relevo da região”. Logo, o solo é a
camada mais fina que envolve a terra.
De acordo com a EMBRAPA (2006), “a unidade básica de estudo da classificação
dos solos é o perfil, que constitui a menor porção da superfície da terra, com três dimensões e
perfazendo um volume mínimo que possibilite estudar a variabilidade dos atributos,
propriedades e características dos horizontes ou camadas do solo”. Já REICHET (2007), trás
que “o perfil do solo é representado por uma superfície vertical do solo expondo os
horizontes”, ou seja, as camadas mais ou menos horizontais, desde a superfície da terra até o
material subjacente, inalterado. “O perfil é usado como base para o estudo dos solos no
campo, como a morfologia dos solos, amostragem de material para análises físicas, químicas,
biológicas e mineralógicas dos solos”.
No SiBCS (Sistema Brasileiro de Classificação dos Solos, 2009) encontra-se que:
“Quando examinados a partir da superfície os solos consistem de seções aproximadamente
paralelas - denominadas horizontes ou camadas - que se distinguem do material de origem
inicial, como resultado de adições, perdas, translocações e transformações de energia e
matéria”. Assim, o solo está dividido em camadas, ou perfis, nos quais podem-se encontrar
cada tipo de solos existente na natureza.
Segundo CAPUTO (1988), a formação de um solo (s) é função da rocha de origem
(r), da ação dos organismos vivos (o), do clima (cl), da fisiografia (p) e do tempo (t),
podendo-se, então, escrever que:
Para CAPUTO (1988), “a decomposição química é entendida como o processo que
envolve a modificação química e mineralógica na rocha de origem”. A água é o principal
agente deste processo. Na natureza, verifica-se que é constituído de duas partes; a primeira é
formada pela camada mais superficial da terra, constituída por restos de animais e vegetais.
Essa camada possui uma coloração escura, formando a parte orgânica do solo conhecida
como húmus. Já a segunda camada é composta por areia, silte e argila, e é formada pela parte
mineral do solo, juntamente com a água e o ar.
Segundo ORTIGÃO (2007), para a engenharia civil, os solos são um aglomerado de
partículas provenientes da decomposição da rocha, que podem ser escavados com facilidade,
sem o emprego de explosivos, e que são bastante utilizados como material de construção ou
20
de suporte para estruturas. Ainda de acordo com ORTIGÃO (2007), como material de
construção e de fundação, os solos têm grande importância para a construção civil. Nas
barragens de terra, nas fundações de estruturas, o solo – assim como o concreto e o aço – está
sujeito a esforços que tendem a comprimi-lo e a cisalhá-lo, provocando deformações e
podendo, eventualmente, levá-lo à ruptura.
2.2 TIPOS DE SOLOS
Para SANTOS (2007), em seu trabalho sobre “Composição dos Solos”, os solos são
originados de uma rocha matriz através da ação do tempo, das condições de temperatura
(clima da região), da ação do vento e da água. Esses fenômenos químicos, fazem com que a
rocha se desgaste, formando assim a parte mineral dos solos (areia, calcário e argila). Já a
parte orgânica (húmus), surge dos restos de animais e vegetais em decomposição. Os solos
são constituídos de partículas que se diferenciam pelo tamanho e pela composição química. A
concentração de cada tipo de partícula em um solo depende fundamentalmente da composição
química da rocha que lhe deu origem.
Segundo PINTO (2006), “os solos são formados por um conjunto de partículas com
água e ar nos espaços intermediários, dessa forma as partículas encontram-se livres para se
deslocar. As variações de temperatura provocam trincas nas rochas, por onde a água penetra,
atacando quimicamente os minerais”.
PINTO (2006) descreve que, “o objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de
vista da engenharia, é poder estimar o provável comportamento do solo ou, pelo menos,
orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada análise de um
problema”. Daí a grande importância de se conhecer os diversos tipos de solo para a
construção civil.
CAMPOS (2009), em seu trabalho sobre “Os três tipos principais tipos de solo: areia,
silte e argila”, diz que “o reconhecimento do tipo de solo é complicado, uma vez que os solos
são misturados”, não sendo possível encontrá-los em uma classificação que atenda 100% de
argila ou 100% de areia; dessa forma as denominações mais adequadas de acordo com a
classificação da textura dos solos (em função do tamanho do diâmetro das partículas sólidas
que constituem o solo), são: “argila silte arenosa”, “silte argiloso”, “areia argilosa” e
similares.
O principal critério para fazer a classificação acima é o tamanho dos grãos que
compõem o solo. No Brasil, essa classificação é feita pela ABNT, como pode ser observado
21
na Tabela 01 – Classificação dos solos quanto à granulometria, na qual verifica-se os
diâmetros dos grãos (em mm) para cada tipo básico de solo:
Tabela 01 – Classificação dos solos quanto à granulometria
Tipo de Solo Diâmetro dos
Grãos (mm)
Argila Até 0,005
Silte 0,005 a 0,05
Areia fina 0,05 a 0,15
Areia média 0,15 a 0,84
Areia Grossa 0,84 a 4,8
Pedregulho 4,8 a 16,0 Fonte: ABNT (Rochas e Solos - NBR 6502,1995).
Ainda de acordo com SANTOS (2007), os minerais das frações silte-arenoso são
importantes, pois são uma fonte potencial para o solo. A liberação desses minerais acontece
de forma lenta, à medida que o solo evolui os minerais primários se decompõem lentamente
liberando os nutrientes contidos nos minerais.
Para TEIXEIRA (2000), os minerais primário são aqueles originados do material
originário e mantém-se praticamente inalterado na sua composição. São derivados das rochas
por simples fragmentação, formados em rochas no interior da crosta terrestre sob altas
pressões e temperaturas e geralmente são instáveis nas condições reinantes na superfície da
Terra. Já os minerais secundários são aqueles sintetizados ou neoformados nas condições
ambientais de superfície. Como explica TEIXEIRA (2000), geralmente os minerais
secundários formam-se através do intemperismo químico, são sintetizados no próprio solo (in
situ) a partir dos produtos da meteorização dos minerais primários menos resistentes ou
resultam de alterações de estrutura de certos minerais primários, que ocorrem também in
situ ou, ainda, são herdados do material originário. Segundo SANTOS (2007), os principais
minerais contidos nos solos silte-arenosos são o quartzo, feldspatos, anfibólios e piroxênios e
as micas. Os minerais da fração argila são geralmente formados a partir da reorganização de
elementos originários dos minerais primários. Ainda para SANTOS (2007), Os principais
minerais da fração argila de solo são os filo-silicatos de alumínio e os óxidos de ferro e
alumínio.
22
2.2.1 Solo Arenoso
Segundo CAMPOS (2009), “os solos arenosos são aqueles onde verifica-se em sua
composição maior quantidade de areia do que outros componentes. No qual encontram-se
grãos grossos, médios e finos, todos visíveis a olho nú, cuja característica principal é a coesão,
ou seja, os seus grãos são facilmente separáveis uns dos outros”.
Para SERRAT (2002), “as areias por serem partículas (grãos) maiores (tamanho
entre 0,2 e 0,005 cm) possuem espaços maiores, por isso retêm pouca água, sendo, portanto
drenos naturais do solo”. Logo neste tipo de solo, a grande quantidade de vazios, proporciona
passagem maior de água e circulação de ar, sendo bastante permeável e secando rapidamente.
O estudo das características físicas do solo é muito importante para a construção
civil. Uma vez que os solos arenosos são considerados os melhores para a construção, devido
as suas propriedades físicas, e a sua capacidade de reter pouca água, servindo como um dreno
natural.
2.2.2 Solo Siltoso
CAMPOS (2009) descreve o solo siltoso como “aquele que se encontra entre a areia
e a argila, sendo caracterizado como um pó, de aspecto muito próximo ao da argila. Porém
não tem coesão apreciável e nem a mesma plasticidade quando molhado”.
Estradas feitas com solo siltoso formam barro na época de chuva e muito pó quando
seca. Cortes feitos em terreno siltoso não têm estabilidade prolongada, sendo vítima fácil da
erosão e da desagregação natural precisando de mais manutenção e cuidados para se manter.
2.2.3 Solo Argiloso
Os solos argilosos possuem grãos minúsculos, quando comparados a areia, estes
solos são de grande impermeabilidade. As argilas são fáceis de serem moldadas com água,
têm dificuldade de desagregação, formam barro plástico e viscoso quando úmido.
Segundo SERRAT (2002), “as argilas são partículas com tamanho menor que 0,0002
cm, portanto bem menores que as partículas de areia. Em solos com muita argila verifica-se
uma maior capacidade de reter água e nutrientes, devido aos pequenos espaços onde estes
podem ficar armazenados”.
23
O comportamento argiloso do solo não é apenas determinado pelo teor de argila, mas
também a sua atividade. Os índices de consistência são o que melhor indicam o
comportamento argiloso (PINTO, 2006).
Devido à sua plasticidade e capacidade de aglutinação, o solo argiloso é usado como
argamassa de assentamento, argamassa de revestimento e na preparação de tijolos. Ainda
segundo CAMPOS (2009), “a maior parte do solo Brasileiro é de solo argiloso”. Os grãos de
argila são lamelas microscópicas, já os grãos de areia são esferoidais. As características da
argila estão mais ligadas a esta forma lamelar dos grãos do que ao tamanho diminuto.
Para SAMPAIO (2011), esse tipo de solo é tão impermeável que se tornara o
material principal para a construção de barragens de terra, quando devidamente compactado.
Os solos argilosos são pouco permeáveis e bem menos arejados, porque os espaços são
menores dificultando o escoamento de água e a entrada de ar entre seus grãos. Assim, ainda
de acordo com SAMPAIO (2011), solos argilosos tendem a ter uma acomodação mais difícil
de suas partículas, e em muitos casos, construções feitas nesses solos, tendem a sofrer
rachaduras, pois as argilas podem se expandir, quando úmidas, e se contrair quando secas.
2.3 HORIZONTES E CAMADAS DOS SOLOS
Para o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 2007), “o horizonte do
solo é uma seção de constituição mineral ou orgânica, à superfície do terreno ou
aproximadamente paralela a esta”. Os solos parcialmente expostos no perfil são dotados de
propriedades geradas por processos formadores, que lhe confere características de inter-
relacionamento com outros horizontes componentes do perfil, dos quais se diferencia em
virtude de diversidade de propriedades, resultantes da ação da pedogênese.
No SiBCS (2009), o perfil do solo é constituído por seções mais ou menos paralelas
à superfície, que são denominadas horizontes e, ou, camadas. Os primeiros horizontes
encontrados são resultantes da ação dos processos de formação, guardando relação genética
entre si dentro do perfil. Por convenção mundial, esses horizontes são representados pelas
letras H ou O, A, E, B e C da superfície em direção ao material de origem. As camadas são
pouco ou nada afetadas pelos processos pedológicos. Como exemplos mais típicos citam-se
aquelas de deposição recente, como nos sedimentos aluviais, eólicos e da atividade vulcânica.
Ainda segundo o IBGE (2009), “em alguns solos a profundidade dos limites dos
horizontes ou camadas, varia dentro do mesmo perfil”. Assim deve ser então registrada a
profundidade e espessura verificadas na parte do perfil que é mais comum ou representativa
24
no local. A profundidade do limite inferior de um horizonte coincide com a do limite superior
do horizonte subjacente. Após a separação dos horizontes ou camadas, efetua-se a medida de
suas profundidades e espessuras. Para cada um dos horizontes, ou camadas, ocorre uma
transição ondulada ou irregular em seus limites superior e inferior, e em razão disto, com
profundidades variáveis em cada um deles, registra-se para as profundidades o valor médio e
para a espessura, adota-se os valores mínimos e máximos, considerando-se ambos os limites.
Para SERRAT (2002), o primeiro horizonte, rico em matéria orgânica, portanto mais
escuro é chamado de horizonte A. Logo abaixo vem o horizonte B, às vezes chamado de
subsolo.
Existem vários tipos de horizonte B, que são classificados de acordo com a
profundidade, formação, fertilidade. Na maioria das vezes, o horizonte B é mais avermelhado
ou amarelado que o horizonte A. O próximo horizonte é o início do processo de formação do
solo, ainda com partes da rocha, conhecido como horizonte C. E por último, se ainda estiver
presente à rocha, segue a camada E.
Para REICHERT & DAMOLIN (2007), em “Morfologia dos Solos”, “os horizontes
são uma sucessão de camadas de solos, quase que paralelas à superfície, com características
diferenciadas entre si”. Um determinado tipo de solo pode ter um horizonte, ou inúmeros, isso
dependerá do tipo e do grau de desenvolvimento do solo. Ainda de acordo com estudo de
REICHERT & DAMOLIN (2007), “a cor é uma característica morfológica de fácil
visualização e identificação”. A importância da cor do solo está ligada a interferência sobre a
ocorrência de processos pedogenéticos ou avaliação de características importantes do solo. Os
principais agentes responsáveis pela cor são a matéria orgânica e os óxidos de ferro.
A seguir têm-se as características mais relevantes de cada horizonte.
2.3.1 Horizonte H ou O
Para REICHERT & DAMOLIN (2007), “o horizonte O, ocorre sobre superfície
mineral em condições de boa drenagem e é constituído de restos orgânicos, o horizonte H
ocorre em condições de má drenagem”.
São horizonte ou camada de constituição orgânica, superficial ou não, composto de
resíduos orgânicos acumulados ou em acumulação sob condições de prolongada estagnação
de água, salvo se artificialmente drenado (IBGE, 2007).
25
2.3.2 Horizonte A
Segundo REICHERT & DAMOLIN (2007), “o horizonte A é constituído de
composto mineral, enriquecido por matéria orgânica, tem uma coloração escura”.
São horizontes minerais, superficiais ou em sequência a horizonte ou camada O ou
H, de concentração de matéria orgânica decomposta e perda ou decomposição principalmente
de componentes minerais (Fe, Al e argila) (IBGE, 2007).
2.3.3 Horizonte B
Para REICHERT & DAMOLIN (2007), “no horizonte B verifica-se uma intensa
transformação pedogenética, com acúmulo de argilas e óxidos, o que confere cor mais
avermelhada ao horizonte”.
Esses horizonte são sub-superficiais de acumulação de argila, Fe, Al, Si, húmus,
CaCO3, CaSO4, ou de perda de CaCO3, ou de acumulação de sesquióxidos; ou com bom
desenvolvimento estrutural (IBGE,2007).
2.3.4 Horizonte C
Nos trabalhos de REICHERT & DAMOLIN (2007), encontra-se que, “os horizontes
C, são pouco afetados pelos processos pedogenéticos”.
Horizonte ou camada mineral de material inconsolidado sob o solo, relativamente
pouco afetado por processos pedogenéticos, a partir do qual o solo pode ou não ter se
formado, sem ou com pouca expressão de propriedades identificadoras de qualquer outro
horizonte principal (IBGE, 2007).
2.3.5 Horizonte E
Para REICHERT & DAMOLIN (2007), “o horizonte E é aquele no qual verifica-se
perda de argila, óxidos de ferro e alumínio ou matéria orgânica, com textura mais arenosa e
cor mais clara que os outros horizontes”.
Horizonte mineral, cuja característica principal é a perda de argilas silicatadas,
óxidos de ferro e alumínio ou matéria orgânica, individualmente ou em conjunto, com
26
resultante concentração residual de areia e silte constituídos de quartzo ou outros minerais
resistentes e/ou resultante descoramento (IBGE, 2007).
2.4 PRINCIPAIS SOLOS ENCONTRADOS EM MOSSORÓ-RN
Para PINTO (1988), o objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista de
engenharia, é o de poder estimar o provável comportamento dos solos, ou, pelo menos, o de
orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada análise de um
problema.
As características do solo dependem da sua região de localização já que a sua origem
é principalmente do intemperismo de rochas mães (CAPUTO, 1988).
Segundo GUERRA & BOTELHO (1996), “em climas áridos e semiáridos, os solos
são rasos, ricos em bases, com acumulação de carbonato de cálcio e presença de salinidade,
como os solos do Sertão Nordestino brasileiro”, como é o caso da cidade analisada nesse
trabalho.
Os solos de Mossoró são em sua maioria provenientes de associação dos relevos Plio-
pleistocenos (Formação Barreiras) e Cretáceos (Formação Jandaíra) (IDEMA, 1999). Os
principais solos encontrados na cidade são: Argissolo Vermelho Amarelo, Luvissolo,
Planossolo, Vertissolo, Chernossolo, Cambissolo e Latossolo. Segundo CAPUTO (1988), “os
mapas geológicos fornecem, muitas vezes, indicações úteis sobre a natureza dos terrenos”. A
Figura 01 trata-se de um mapa geológico da distribuição dos solos por toda a cidade de
Mossoró:
27
Figura 01 – Mapa dos solos encontrados em Mossoró-RN.
Fonte: Levantamento Exploratório - Reconhecimento de solos do Estado do Rio Grande do Norte (EMBRAPA,
1971).
2.4.1 Argissolo
Os Argissolos são medianamente profundos a profundos, moderadamente drenados,
com horizonte B textural (horizonte diagnostico que caracteriza a classe de solo), de cores
vermelhas a amarelas e textura argilosa, abaixo de um horizonte A ou E de cores mais claras e
textura arenosa ou média, com baixos teores de matéria orgânica (EMBRAPA, 2010).
Esses solos são de evolução avançada e contém argila de atividade baixa, ou alta
conjugada com saturação por bases baixa ou caráter alítico (SiBCS, 2009).
Segundo estudos da EBRAPA (2010), estes solos desenvolvem-se a partir de
diversos materiais de origem, em áreas de relevo plano a montanhoso. Ocorre com maior
destaque nos estados do Ceará, Bahia, Rio Grande do Norte e Paraíba. As áreas onde
predominam estes solos perfazem um total de 110.000 km² e constituem 14,7% da região
Nordeste.
28
2.4.2 Luvissolo
O Luvissolo são solos rasos a pouco profundos, com horizonte B textural de cores
vivas e argila de atividade alta e saturação por bases alta. Com horizonte A fraco, cor clara,
pouco espesso, maciço ou com estrutura fracamente desenvolvida. São moderadamente ácidos
a neutros, com elevada saturação por bases (EMBRAPA, 2010). São altamente susceptíveis
aos processos erosivos, em virtude da grande diferença textural entre o horizonte A e o
horizonte B.
Esses solos são poucos evoluídos, segundo atuação de processo de bissialitização,
conjugada a produção de óxidos de ferro e mobilização de argila da parte mais superficial,
com acumulações em horizonte sub-superficial (SiBCS, 2009).
Segundo dados da EMBRAPA (2010), estes solos ocupam grandes extensões nos
estados do Ceará, Paraíba, Pernambuco e Rio Grande do Norte. As áreas onde são
predominantes perfazem um total de 98.938 Km² e constituem 13,3% da região semiárida.
2.4.3 Planossolo
O Planossolo ocorre tipicamente em áreas de cotas baixas, planas e de suave
ondulação. São, geralmente, pouco profundos, com horizonte superficial de cores claras e
textura arenosa ou média (leve), seguido de um horizonte B plânico, de textura média,
argilosa ou muito argilosa, adensado, pouco permeável, com cores de redução, decorrente de
drenagem imperfeita, e responsável pela formação de lençol suspenso temporário
(EMBRAPA, 2010).
Grupamento de solos minerais, subjacente a qualquer tipo de horizonte A, podendo
ou não se verificar horizonte E (álbico ou não). Tem sua base na desargilização vigorosa da
parte mais superficial e acumulação ou concentração intensa de argila no horizonte sub-
superficial. Com restrição de permeabilidade em sub-superfície, que interfere na infiltração e
no regime hídrico, com evidências de processos de redução, com ou sem segregação de ferro,
que se manifesta nos atributos de cor, podendo ocorrer mobilização e sorção do cátion Na+
(SiBCS, 2009).
Segundo dados da EMBRAPA (2010), nos Planossolos observam-se elevados
valores de soma de bases e de saturação por bases e também grandes quantidades de minerais
primários facilmente intemperizáveis. Ocorrem em grandes extensões na zona do Agreste de
Pernambuco, nos estados do Ceará, Rio Grande do Norte, Alagoas, Bahia, Sergipe e Paraíba.
29
As áreas onde predominam estes solos perfazem um total de 78.500 km² e constituem 10,5%
da região semiárida.
2.4.4 Vertissolo
Os Vertissolos são solos que contem minerais não hidromórficos ou com séria
restrição temporária à percolação de água. Com 30% ou mais de argila ao longo do perfil, no
qual verifica-se pronunciada mudança de volume de acordo com a variação do teor de
umidade. Têm como feições morfológicas características a presença de fendas de retração
largas e profundas que se abrem desde o topo do perfil, nos períodos secos, superfícies de
fricção em seções mais internas do perfil portadoras de unidades estruturais grandes e
inclinadas em relação ao prumo do perfil (EMBRAPA, 2010).
Em estudos do SiBCS (2009), encontra-se que o desenvolvimento restrito pela
grande capacidade de movimentação do material constitutivo do solo, ocorre em
consequência dos fenômenos de expansão e contração, em geral associados à alta atividade
das argilas.
Segundo a EMBRAPA (2010), “o Vertissolo são solos pouco permeáveis, o que
restringe a sua drenagem”. Em grandes áreas, durante o período em que ocorrem boas
condições de umidade, o preparo do solo é dificultado devido à textura muito argilosa. Por
outro lado, a elevada pegajosidade, quando molhados, e a alta dureza, quando secos,
demandam um esforço de tração muito grande, limitando a utilização desses solos. As áreas
onde predominam estes solos perfazem um total de 10.187 Km² e constituem 1,3 % da região
semiárida.
2.4.5 Chernossolo
Os Chernossolos são solos de desenvolvimento não muito avançado, originários de
rochas ricas em cálcio e magnésio e presença de minerais esmectíticos que conferem alta
atividade da argila e eventual acumulação de carbonato de cálcio, promovendo reações
aproximadamente neutra ou moderadamente ácidas a fortemente alcalinos, com
enriquecimento em matéria orgânica. São classificados pela presença de horizonte diagnóstico
superficial A chernozêmico de alta saturação por bases, teores elevados de carbono orgânico e
de carbonato de cálcio acima de um horizonte B textural ou com caráter argilúvico e argila de
atividade alta (EMBRAPA, 2006).
30
Segundo estudos do SiBCS (2009), estes solos são de evolução não muito avançada,
segundo atuação expressiva de processo de bissialitização, manutenção de cátions básicos
divalentes, principalmente cálcio, conferindo alto grau de saturação dos colóides e eventual
acumulação de carbonato de cálcio, promovendo reação aproximadamente neutra com
enriquecimento em matéria orgânica, ativando complexação e floculação de colóides
inorgânicos e orgânicos.
2.4.6 Cambissolo
Segundo a EMBRAPA (2010), “os Cambissolos são constituídos por material
mineral, com horizonte B. Devido à heterogeneidade do material de origem, das formas de
relevo e das condições climáticas, as características destes solos variam muito de um local
para outro”. São solos fortemente, até imperfeitamente, drenados, rasos a profundos, de cor
bruna ou bruno-amarelada, e de alta a baixa saturação por bases e atividade química da fração
coloidal.
O horizonte B incipiente (Bi) tem textura franco-arenosa ou mais argilosa,
geralmente, com teores uniformes de argila, podendo ocorrer ligeiro decréscimo ou um
pequeno incremento de argila do horizonte A para o Bi. São de espessura no mínimo mediana
(50 a 100 cm de profundidade). Ocorrem em grande parte na Bahia e na chapada do Apodi,
compreendendo partes do Ceará e do Rio Grande do Norte. Nos demais estados do Nordeste
ocorrem esparsamente. As áreas onde predominam estes solos perfazem um total de 27.500
Km² e constituem 3,6 % da região semiárida (EMBRAPA 2010).
2.4.7 Latossolo
Segundo a EMBRAPA (2010), “o Latossolo são solos formados pelo processo
denominado latolização que consiste basicamente na remoção da sílica e das bases do perfil
(Ca2+
, Mg2+,
K+
etc), após transformação dos minerais primários constituintes”. São solos
minerais, não hidromórficos, profundos (normalmente superiores a 2 m), horizonte B muito
espesso (maior 50 cm) com sequência de horizontes A, B e C pouco diferenciados. As cores
variam de vermelhas muito escuras a amareladas, geralmente escuras no A, vivas no B e mais
claras no C.
Com horizonte B latossólico imediatamente abaixo de qualquer um dos tipos de
horizonte diagnóstico superficial, exceto hístico. São solos em avançado estágio de
31
intemperização, muito evoluídos, como resultado de enérgicas transformações no material
constitutivo. Destituídos de minerais primários ou secundários menos resistentes ao
intemperismo, e têm capacidade de troca de cátions baixa. Variam de fortemente a bem
drenados, são normalmente muito profundos (SiBCS, 2009).
2.5 ESTUDO DOS SOLOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Inevitavelmente, as cargas de uma construção são transmitidas ao solo, esperando
que dele advenha um comportamento compatível às cargas solicitantes (SILVA & COSTA,
2010). Assim, conhecer as características do solo de uma região, através de estudos técnicos,
é de fundamental importância para a elaboração e excursão de projetos de construção civil,
especificamente para a relação solo-estrutura.
Os principais tipos de materiais naturais de construção utilizados nas obras civis são
as rochas e os solos, o que irá determinar o uso dos mesmos são suas propriedades que
interessam para engenharia por influenciarem no comportamento das obras de engenharia
(LIRA, 2013).
Para CAPUTO (1988), tanto a escolha do método e da técnica como a amplitude das
investigações devem ser função das dimensões e finalidades da obra, das características do
terreno, dos dados disponíveis de investigações anteriores e da observação do comportamento
de estruturas próximas.
Segundo SILVA & COSTA (2010), “o solo é parte integrante de qualquer
construção, e são as características particulares deste que influenciam diretamente nas cargas
da fundação e no tipo de superestrutura”.
Segundo MACIEL FILHO (2007), “os métodos de investigação geológica podem ser
classificados em: métodos indiretos e métodos diretos”. No primeiro, as informações são
obtidas através da determinação de algumas propriedades físicas dos solos, que ao serem
interpretadas de forma correta, podem detectar informações importantes sobre o solo e os
corpos rochosos. Já nos métodos diretos, as informações são obtidas através do contato entre
pesquisador e material a ser analisado, que acontece retirando-se amostras do material para
realizar análises.
Para CAPUTO (1988), “os principais métodos empregados para a exploração do
subsolo são: Abertura de poços de exploração, sondagens, auscultação, ensaio de
bombeamento e de "tubo aberto", vane Test, Rhéotest e pressiômetro, medida da pressão
neutra; prova de carga, medida de recalque e ensaios geofísicos”.
32
Para LIRA (2013), “o método de investigação geológica mais utilizado na
Engenharia Civil é a sondagem”. Isso ocorre devido ao fato da sondagem ser um método que
pode ser direto, permitindo a obtenção direta das propriedades dos solos e das rochas, através
da coleta "in Locu" destes materiais. Os principais tipos de sondagens executados nas mais
diversas obras são: Sondagens de Simples Penetração - SPT e Sondagens Rotativas.
Com relação à profundidade, locação e número de sondagens, não é possível definir
regras gerais, devendo-se, em cada caso, atender à natureza do terreno e da obra, procurando-
se, ao mesmo tempo, conhecer o seu perfil (CAPUTO, 1988).
CAPUTO (1988), explica que “a execução de sondagens é a técnica empregada, na
análise dos solos”, por consistir na abertura de um furo no solo, normalmente revestido por
tubos metálicos, provocando a desagregação parcial, ou total, do terreno, permitindo, a
extração de amostras representativas das diferentes camadas atravessadas. À medida que a
sondagem progride e as amostras são coletadas, registram-se as diferentes cotas em que
aparecem camadas distintas.
2.6 PRINCIPAIS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO SOLO PARA CONSTRUÇÃO
CIVIL
A sondagem é um procedimento que objetiva o conhecimento das condições naturais
do solo, suas características e resistência. Para a construção civil, esse procedimento permite
identificar principalmente: graus de compactação, plasticidade, teores de umidade, graus de
saturação (SILVA & COSTA, 2010). Em seu estudo sobre “Importância De Estudos
Geológicos Para A Prevenção De Problemas Na Engenharia Civil”, LIRA (2013), diz que os
tipos de sondagem mais utilizados são Sondagens de Simples Penetração - SPT e Sondagens
Rotativas, devido a sua relação custo-benefício. O SPT trata-se do estudo dos solos em si,
caso deseja-se perfurar corpos rochosos, usa-se o método de Sondagens Rotativas.
MELLO & TEIXEIRA (1960), descrevem a Sondagem de Simples Penetração (SPT)
como um método de investigação geológica que se caracteriza por ser um teste de penetração
padrão que ocorre com a finalidade de coletar uma amostra de solo para ser analisada em
laboratório quanto a sua composição, tipo e seu índice de resistência à penetração.
Para CAMPOS (2009), em seu trabalho sobre “Tipos de Solo e Investigação do
Subsolo: Entenda o ensaio a percussão e seu famoso índice SPT”, encontra-se o seguinte
processo de execução do SPT:
33
O ensaio consiste em fazer uma perfuração vertical com diâmetro normal 2,5" (63,5
mm). A profundidade varia com o tipo de obra e o tipo de terreno, ficando em geral
entre 10 a 20 m. Enquanto não se encontra água, o avanço da perfuração é feita, em
geral, com um trado espiral (helicoidal). O avanço com trado é feito até atingir o
nível de água ou então algum material resistente. Daí em diante, a perfuração
continua com o uso de trépano e circulação de água, processo denominado de
“lavagem”. [...] O trépano vai sendo cravado no fundo do furo por repetidas quedas
da coluna de perfuração (trépano e hastes). O martelo cai de uma altura de 30 cm, e
a queda é seguida por um pequeno movimento de rotação, acionado manualmente da
superfície, com uma cruzeta acoplada ao topo da coluna de perfuração. Injeta-se
água sob pressão pelos canais existentes nas hastes, esta água circula pelo furo
arrastando os detritos de perfuração até a superfície. [...] Durante a perfuração, a
cada metro de avanço é feito um ensaio de cravação do amostrador no fundo do
furo, para medir a resistência do solo e coletar amostras.
O engenheiro deve consultar a Norma Brasileira Regulamentadora, NBR-6484 -
Sondagem de Simples Penetração de 2001, para que a execução da sondagem do tipo SPT
ocorra de maneira correta e satisfatória.
2.7 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS
Para GUERRA & BOTELHO (1996), as propriedades físicas dos solos possuem
papel significativo para compreender a maior, ou menor erodiblidade dos solos. Dentre as
propriedades físicas mais relevantes para a engenharia civil, destacam-se: granulometria dos
solos; densidade das partículas; porosidade; umidade dos solos, limite de liquidez e limite de
plasticidade.
2.7.1 Granulometria
SUWIDAN (2012) descreve que; “os solos na sua forma sólida são compostos por
diferentes partículas de diferentes tamanhos e em diferentes proporções”. Por isso a análise
granulométrica se faz importante, pois esta determinará o tamanho das partículas que
compõem este solo e a proporções em que ocorrem.
Segundo LEMOS & SANTOS (2005), a textura dos solos refere-se à proporção
relativa das frações granulométricas – areia (a mais grosseira), silte e argila (a mais fina) –
que compõem a massa do solo.
Para ORTIGÃO (2007), “a análise da distribuição das dimensões dos grãos,
denominada análise granulométrica, objetiva determinar uma curva granulométrica”. Os solos
muito finos, com granulometria inferior a 75 μm, são tratados de forma diferenciada através
do ensaio de sedimentação contínua em meio líquido, como foi o caso desse trabalho.
34
A textura de um solo é avaliada no campo através do tato, pela sensação ao esfregar
um pouco de solo úmido entre os dedos. A areia provoca sensação de aspereza (como areia da
praia), o silte (limo) de sedosidade (como talco) e a argila de pegajosidade. Raramente,
encontra-se um solo que seja constituído de apenas uma fração granulométrica. Daí surgirem
as classes de textura, procurando definir as diferentes combinações de argila, silte e areia
(LEMOS & SANTOS, 2005).
A textura dos solos é determinada através do “Triângulo Textural”, como observado
na Figura 02:
Figura 02 – Classificação Textural dos Solos
Fonte: Lemos & Santos, 1996.
2.7.2 Densidade das Partículas
Segundo CAPUTO (1988), das propriedades físicas do solo de maior interesse para o
engenheiro civil, destacam-se a densidade de partículas e a dureza. Pois são essas
propriedades que vão determinar o comportamento dos solos, como estes se acomodam
quando solicitados a suportar grandes cargas.
A densidade de partículas do solo é a relação entre a massa de uma amostra de solo e
o volume ocupado pelas suas partículas sólidas. Refere-se ao volume de sólidos de uma
amostra de terra, sem considerar a porosidade. E é determinada por:
35
Onde: Dp =Densidade de partículas;
a = massa da amostra seca a 105ºC (kg);
b = volume de álcool gasto.
Para GUERRA & BOTELHO (1996), a densidade é uma propriedade do solo que
influencia no processo de erosão do solo, e em outras propriedades, como ser observado no
texto abaixo:
As densidades real e aparente dos solos influenciam de forma significativa a sua
erodibilidade e afetam outras propriedades, como a porosidade. A densidade real
refere-se à densidade das partículas do solo seco.
2.7.3 Teor de Umidade dos Solos
Para SALGADO (2010), “as mais importantes propriedades do solo para uso na
construção são: composição granulométrica, plasticidade, retração, umidade e grau
compactação (durante a sua execução)”.
Segundo ORTIGÃO (2007), a umidade tem pouca importância nas areias, ao
contrário do que ocorre nas argilas, e permite chegar-se a uma série de conclusões quanto à
suscetibilidade à variação volumétrica por expulsão da água dos vazios. É determinada em
laboratório a partir da relação entre o peso de uma amostra úmida e após a secagem em estufa
a 105ºC.
No laboratório toma-se a massa de solo úmido (Mu) pesa-se, e, em seguida, coloca-
se em estufa a 105-110°C. Depois, toma-se a massa de solo seco (Ms) e com a equação
abaixo, se calcula o teor de umidade do solo.
Onde: Mu = Massa de solo úmida (g)
Ms = Massa de solo seca a 105ºC (g)
36
2.7.4 Limite de Liquidez
Segundo CAPUTO (1988), a determinação do limite de liquidez (LL) dos solos é
feita através do aparelho de Casagrande (Figura 03). E consiste na quantidade de umidade do
solo no qual o solo muda do estado líquido para o estado plástico, ou seja, perde a sua
capacidade de fluir. A resistência que o solo oferece ao fechamento do sulco medida pelo
número de golpes provém da sua resistência ao cisalhamento correspondente à umidade do
solo. Para solos plásticos, no limite de liquidez, esta resistência tem valor constante de 25
g/cm² (2,5 kPa).
Figura 03 – Aparelho de Casagrande
Aparelho utilizado para determinar o limite de liquidez (LL) das amostras de solos (Foto: SOARES, Sílvio
Roberto Fernandes).
ORTIGÃO (2007) descreve todo o processo realizado para se determinar o limite de
liquidez dos solos e os passos ocorrem conforme observado na Figura 04:
O ensaio consta inicialmente do destorroamento e da homogeneização de uma
amostra de solo, determinando-se sua umidade. Em seguida, a amostra é colocada no
recipiente do aparelho de Casagrande, fazendo-se então um sulco longitudinal com o
auxílio do cinzel. O recipiente contendo a amostra é deixado cair de uma altura
padrão, batendo sobre a base do aparelho, e o número de golpes necessário para
provocar o fechamento desse sulco é registrado. Adicionando água à amostra, vai-se
repetindo tal procedimento, com várias umidades. Os resultados são plotados,
determinando-se o valor do LL correspondentes a 25 golpes.
37
Figura 04 – Esquematização do Aparelho de Casagrande
Fonte: EMBRAPA (2011).
Os dados obtidos no aparelho de Casagrande são plotados na curva de úmero de
golpes × umidade para determinação do limite de liquidez, conforme observado na Figura 05:
38
Figura 05 – Gráfico do número de golpes × umidade para determinação do limite de liquidez
Fonte: Introdução À Mecânica Dos Solos Dos Estados Críticos (ORTIGÃO 2007).
Pela curva, o limite de liquidez pode ser determinado através da seguinte equação:
Onde: β = declividade da curva de fluxo;
n = número de golpes para fechar a ranhuras.
A determinação também pode ser feita conhecendo-se apenas um ponto através da
equação abaixo:
Onde: W = teor de umidade;
N = número de golpes.
Para CAPUTO (1988), a resistência que o solo oferece ao fechamento do sulco,
medida pelo número de golpes requerido, provém da sua "resistência ao cisalhamento"
correspondente à umidade que o solo possui.
39
2.7.5 Limite de Plasticidade
Para CAPUTO (1988), a plasticidade é normalmente definida como uma propriedade
dos solos, que consiste na maior ou menor capacidade de serem moldados, sob certas
condições de umidade, sem variação de volume. Trata-se de uma das mais importantes
propriedades das argilas.
O limite de plasticidade (LP) é determinado pelo cálculo da porcentagem de umidade
para a qual o solo começa a se fraturar quando se tenta moldar, com ele um cilindro de 3 mm
de diâmetro e cerca de 10 cm de comprimento (Figura 06). O ensaio de limite de
plasticidade, padronizado pela ABNT NBR 7180, consta da determinação da umidade
correspondente ao início do fraturamento da amostra cilíndrica. A amostra é rolada com a
mão, em um movimento de vaivém, determinando-se a umidade na qual ela começa a se
partir.
O limite de plasticidade (LP) é determinado através da seguinte equação:
Onde: LP = Limite de Plasticidade;
a = Peso da amostra úmida;
b = Peso da amostra seca.
Figura 06 – Molde de solo úmido para determinação do limite de plasticidade (LP).
Molde de solo com cerca de 10 cm de comprimento e 3 mm de diâmetro pra realização do ensaio de plasticidade.
Diferentemente do que ocorre no ensaio de liquidez, não foi possível mecanizar essa análise (CAPUTO, 1988).
(Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
40
CAPUTO (1988), ainda descreve que:
[...] para os solos cuja textura haja uma certa porcentagem de fração fina, não basta a
granulometria para caracterizá-los, pois suas propriedades plásticas dependem do
teor de umidade, além da forma das partículas e da sua composição química e
mineralógica. [...] Em outras ciências da engenharia, o comportamento plástico dos
materiais fundamenta-se nas características tensão-deformação. Assim é que um
corpo diz-se elástico quando recupera a forma e o volume primitivos, ao cessar a
ação das forças externas que o deformava; ao contrário, diz-se plástico quando não
recupera seu estado original ao cessar a ação deformante.
A partir do limite de plasticidade (LP) e do limite de liquidez (LL) é possível calcular
o índice de plasticidade dos solos.
Onde: IP = Índice de Plasticidade;
LL = Limite de Liquidez;
LP = Limite de Plasticidade.
Segundo CAPUTO (1988), o índice de plasticidade (IP) define a zona em que o
terreno se acha no estado plástico. Esse índice é considerado máximo para as argilas e mínimo
ou nulo para as areias. Quanto maior for o IP de um solo, mais plástico ele será.
Quando um material não tem plasticidade, caso da areia considera-se o índice de
plasticidade nulo e escreve-se IP=NP (não plástico). Sabe-se, ainda, que as argilas são tanto
mais compressíveis quanto maior for o IP. Assim, conforme descrito no livro de mecânica dos
solos por CAPUTO (1988), os solos poderão ser classificados em:
Fracamente plásticas: 1 < IP < 7
Medianamente plásticas: 7 < IP < 15
Altamente plásticas: IP > 15
A consistência de um solo no seu estado natural, com teor de umidade W, é expressa
numericamente pela seguinte relação:
41
Onde: IP = Índice de Plasticidade;
LL = Limite de Liquidez;
W = Teor de umidade dos solos.
CAPUTO (1988), ainda descreve que o IC é denominado índice de consistência do
solo e segundo o IC encontrado em cada solo, as argilas classificam-se em:
Muito Moles (Vasas): IC <0
Moles: 0<IC < 0,50
Médias: 0,50 <IC < 0,75
Rijas: 0,75 <IC< 1,00
Duras: IC> 1,00
2.8 PROBLEMAS GERADOS NA CONTRUÇÃO CIVIL DECORRENTES DO TIPO DE
SOLO
Segundo SUWIDAN (2012), “solo é considerado como material de suporte de uma
obra, e por isso a necessidade de conhecer as suas características e propriedades”. Fatores que
garantem a realização de uma obra que atenda as exigências de suporte de carga da estrutura,
sem que ocorram posteriores problemas de fundação que geram grandes custos de reparo,
comprometendo a segurança da construção e atraso no cronograma da obra.
Segundo LIRA (2013), “os fenômenos geológicos são fenômenos que podem
acontecer nas obras de Engenharia Civil quando o engenheiro não leva em consideração os
estudos geológicos da região onde estas obras serão desenvolvidas”. Por isso é necessário que
sejam realizados sondagens nos subsolos, pois cada tipo de solo encontrado na região
influencia na estrutura das construções.
LIRA (2013), ainda destaca que “os conhecimentos geológicos da região onde as
obras da Engenharia Civil irão ser construídas devem ser levados em consideração para que
estas obras alcancem viabilidade técnica e econômica”.
Para CAPUTO (1988), os problemas que se observam nos projetos e excursão das
fundações e obras de terra se relacionam, principalmente, com os referentes à deformação do
solo e a ruptura de uma massa de solo. O primeiro abrange o estudo do recalque da obra,
42
enquanto o segundo envolve as questões referentes à capacidade de carga do solo,
estabilidade dos maciços terrosos e empuxo de terra.
No trabalho de DANZIGER & COSTA (2005), sobre “Estudo de Caso de Obra com
Análise da Interação Solo Estrutura”, tem-se que “a interação solo-estrutura pode modificar
significativamente o desempenho da edificação, apesar de ser desprezada na maioria dos
projetos”. O recalque dos apoios provoca, na realidade, uma redistribuição de esforços nos
elementos estruturais, podendo originar danos na superestrutura.
Um dos problemas de grande ocorrência na engenharia de fundações consiste em
determinar os recalques de uma construção (SUWIDAN 2012).
Na história da arquitetura, encontram-se grandes monumentos que foram
permanentemente prejudicados, devido ao recalque diferencial sofrido pelas construções. O
caso mais famoso encontra-se na Itália, a Torre de Pisa, sua fundação é do tipo superficial
sobre um solo heterogêneo composto de areia argilosa, camadas de argila e areia (CAPUTO,
2003). Ele ainda cita outro grande caso, a Cidade do México, que foi criada pelos Astecas,
repousa sobre uma camada de argila muito mole com espessura de 30 m, pois, situa-se em
meio de um lago.
43
3 METODOLOGIA
O estudo foi realizado em Mossoró, no interior do estado do Rio Grande do Norte.
Mossoró pertence à mesorregião do Oeste Potiguar, localizando-se a uma distância de 285 km
a noroeste da capital do estado, Natal. O trabalho foi conduzido entre os meses de maio a
agosto de 2013. Nesse período foram realizados planejamentos e pesquisa para elaboração do
estudo através de revisão da literatura, coleta de dados no campo, realização de análises
físicas do solo em laboratórios, aplicação de questionário nas empresas de construção civil da
cidade, análise dos resultados, formatação e apresentação do trabalho.
Para realização do estudo, foram realizadas análises físicas nos laboratórios de física
dos solos da UFERSA dos principais solos existentes na cidade de Mossoró. Com base nas
amostras de solos coletados foram realizados ensaios de Teor de Umidade - Determinação do
teor de umidade presente na amostra de solo; Densidade das Partículas - Relação entre massa
e volume de sólidos, determinada por método chamado de balão volumétrico; Análise
Granulométrica - Estudos das partículas que compõe os diversos tipos de solo, determinada
pelo método da sedimentação; Limite de Liquidez dos Solos – Determinar o teor de umidade
de um solo referente à mudança do estado líquido para o estado plástico e Limite e Índice de
Plasticidade – Determinar o teor de umidade do solo referente à mudança de estado plástico
para o estado semissólido através do ensaio mecânico. Todos os ensaios foram realizados de
acordo com o Manual de Métodos de Análise de Solo, da EMBRAPA solos (1997).
3.1 COLETA DAS AMOSTRAS DE SOLOS
As amostras de solos estudadas foram coletadas aos arredores da cidade de Mossoró-
RN, em duas etapas: A primeira etapa consistiu de uma caminhada para se identificar alguns
dos diversos tipos de solo existentes na cidade, bem como a localização e marcação do ponto
com o aparelho GPS. Esse reconhecimento prévio foi realizado no dia 15 de Julho de 2013. A
segunda etapa consistiu na coleta das amostras de solos necessárias às análises realizadas.
Essa coleta foi realizada no dia 22 de Julho de 2013, com auxílio de pá, enxada, picareta
(Figura 07), martelo, bandeja, trena e sacos plásticos para guardar as amostras.
Foram coletados amostras de Chernossolo, Vertissolo, Cambissolo, Argissolo
Amarelo-Vermelho, Planossolo, Latossolo e Luvissolo.
44
Figura 07 – Processo de cavação do solo com auxílio de ferramentas
Coleta das amostras de solo no campo, que serão submetidas à análise. a) Perfuração do solo. b) retirada do
excesso de material (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Depois foi realizada a cavação dos solos com o auxílio de picareta e retirada do
excesso com a enxada, até se atingir a profundidade necessária para coleta do solo desejado
(Figura 08.a). Com o auxílio de uma trena (Figura 08.b), observou-se se a cavação já tinha
atingido a profundidade necessária para se identificar o solo procurado e prosseguiu-se com a
retirada do material com o auxílio de pá (Figura 08.c). As amostras coletadas foram colocadas
em sacos plásticos devidamente identificados com o solo encontrado.
Figura 08 – Processo de coleta do solo
Coleta do solo. a) Cavação do solo. b) Verificação da profundidade adequada. c) Coleta das amostras de solo.
(Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Para o Argissolo e o Luvissolo não foi necessário cavar para fazer a coleta, pois estes
solos foram retirados de uma trincheira que já se encontrava aberta no local (Figura 09.a e
09.b). O Chernossolo foi encontrado em um perfil aberto, e também não foi necessário fazer a
cavação do terreno (Figura 09.c).
a b
a b c
45
Figura 09 – Solos com o perfil aberto
Solos com o perfil aberto. a) Argissolo. b) Luvissolo. c) Chernossolo. (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
O Luvissolo foi coletado na UFERSA, LOG.: 37° 18' 27" e LAT.: 5° 12' 53", são
pouco profundos, uma característica da região. Na Figura 10, tem-se um Luvissolo no qual
pode ser observado do horizonte A ao E, devido à nítida diferença de cores e a profundidade.
Figura 10 – Luvissolo
(Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
O Argissolo Vermelho-Amarelo também foi coletado na UFERSA, LAT.: 5° 15' 11"
e LOG.: 37° 19' 27", no horizonte A e B, como pode ser observado na Figura 11. Não foi
necessário cavar o solo, pois já havia uma trincheira aberta, o que facilitou o processo de
coleta da amostra.
a b c
46
Figura 11 – Argissolo Vermelho-Amarelo
A parte mais clara corresponde ao horizonte A e a parte mais avermelhada corresponde ao horizonte B (Foto:
SANTOS, Joziani N., 2013).
O Planossolo foi coletado no horizonte B, há uma profundidade de 0,20m (Figura
12). A amostra foi extraída próxima ao rio Apodi-Mossoró, LOG: 37° 20' 26", LAT: 5° 12'
31".
Figura 12 – Planossolo
(Foto: COSTA, Lucas Ramos da, 2013).
Localizado próximo à ponte na BR 304, LOG: 37° 21' 28", LAT: 5° 13' 23", o
Vertissolo é um solo rasos a profundo, e costumam ocupar áreas planas, suavemente
onduladas, depressões e locais de antigas lagoas (Figura 13).
47
Figura 13 – Vertissolo
(Foto: COSTA, Lucas Ramos da, 2013).
O Chernossolo foi coletado na estrada que dá acesso para a cidade de Governador
Dix-Sept Rosado, LOG: 37° 22' 17" e LAT: 5° 13' 44" (Figura 14).
Figura 14 – Chernossolo
(Foto: COSTA, Lucas Ramos da, 2013).
O Cambissolo também foi coletado na estrada que dá acesso pra a cidade de
Governador Dix-Sept Rosado, LOG: 37° 23' 1" e LAT: 5° 15' 2". São solos pouco
desenvolvidos, com horizonte B em formação (Figura 15.a). Por isso são rasos e de elevada
erodibilidade podendo em curto espaço de tempo ocorrer exposição de subsolo (Figura 15.b).
48
Figura 15 – Cambissolo
a) Cambissolo coletado para análises. b) Solo raso, 0,20m de profundidade (Foto: COSTA, Lucas Ramos da,
2013).
O Latossolo (Figura 16) foi coletado as margens da BR 304, LOG: 37° 23' 20" e
LAT: 5° 15' 54".
Figura 16 - Latossolo
a) Vala aberta para retirada do solo. b) Solo profundo, por ser considerado velho em relação aos outros solos
estudados (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Após a coleta dos solos em campo, todas as amostras foram encaminhadas para o
Laboratório de Física dos Solos da UFERSA, onde foram realizadas análises físicas, para se
identificar suas propriedades.
a b
a b
49
3.2 ANÁLISE DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DAS AMOSTRAS COLETADAS
3.2.1 Preparo das Amostras
As amostras de solos coletadas em campo foram preparadas antes da realização das
análises. Foi retirada uma amostra de cada solo dos sacos plásticos, peneirados (Figura 17)
para retirada de excesso de restos orgânicos, depois foram colocados em potes devidamente
identificados.
Figura 17 – Preparo das amostras para serem submetidas a análises
a) Retirada do solo do saco plástico. b) Peneiramento da amostra que será submetida à análise. c) Material mais
grosseiro. d) Material mais fino (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Durante o preparo das amostras para análise, alguns solos, como o Argissolo
Vermelho-Amarelo, Chernossolo e Vertissolo, precisaram ser destorroados (Figura18), por
serem compostos de grãos muitos compactos e desuniformes, devido a grande umidade dos
solos nos pontos de coleta.
b
c d
a
50
Figura 18 – Amostra de solo sendo destorroada para análise
a) Amostra de solos “bruta”, antes do destorroamento. b) e c) Amostra de solo sendo destorroada. d) Amostra de
solo já destorroada (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Todas as amostras foram secas ao ar, afim de se obter a terra fina seca ao ar (TFSA)
(Figura 19).
b
c d
a
51
Figura 19 – Amostras de solo prontas para análise
Amostras de solo coletadas em Mossoró-RN, devidamente identificadas e secas ao ar (TFSA), prontas para
serem submetidas aos testes de laboratório. (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
3.2.2 Análise Granulométrica
A análise granulométrica realizada nas amostras foi através do método da pipeta.
Este processo baseia-se na velocidade de queda das partículas que compõem o solo. Fixa-se o
tempo para o deslocamento vertical na suspensão do solo com água, após a adição de um
dispersante químico (soda ou calgon). Pipeta-se um volume da suspensão, para determinação
da argila que seca em estufa é pesada. As frações grosseiras (areia fina e grossa) são separadas
por tamisação, secas em estufa e pesadas para obtenção dos respectivos percentuais. O silte
corresponde ao complemento dos percentuais para 100%. É obtido por diferença das outras
frações em relação à amostra original (EMBRAPA, 1997).
Primeiro uma amostra de 20g de TFSA de cada solo estudado foi colocada em
Becker de 250ml devidamente identificados (Figura 20).
52
Figura 20 – Pesagem das amostras
a) Pesagem. b) identificação dos solos (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Após a pesagem cada amostra foi transferida para garrafas PET de 1000ml com
auxílio de funil e pincel (Figura 21).
Figura 21 – Preparo das amostras
a) Garrafas PET, devidamente identificadas. b) Adição das amostras de solos nas garrafas (Foto: SANTOS,
Joziani N., 2013).
Logo em seguida foram adicionados 10 ml de solução de hexametafosfato de sódio
(Figura 22) tamponado com carbonato de sódio e 200 ml de água destilada. Preparou-se
também uma prova em branco, colocando em uma garrafa PET 10 ml do dispersante químico
e 200 ml de água, sem amostra de solo.
b
b
a
b
a
b
b
b
53
Figura 22 – Preparo da solução
a) Adição da solução de hexametafosfato de sódio. b) Amostras com água destilada e solução de
hexametafosfato de sódio adicionados (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Quando todas as amostras estiverem devidamente preparadas, as garrafas foram
tampadas e levadas para o agitador tipo Wagner, de velocidade 50 rpm, onde permaneceram
agitando por 16 horas (Figura 23).
Figura 23 – Agitação das amostras
a) Amostras devidamente preparadas. b) Amostras levadas para o agitador (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Após as 16 horas no agitador, o conteúdo de cada garrafa com auxílio de água
destilada (pisseta), passou-se pela peneira de malha de 0,053 mm (n° 270) colocada sobre
funil apoiado em um suporte, tendo logo abaixo uma proveta de 1000 ml. A prova em branco
foi transferida diretamente para a proveta. Levantou-se a areia contida na peneira com jato
forte de água, até que esta estivesse visivelmente limpa. A fração de areia foi transferida para
o becker de massa conhecida, levados a estufa para secagem por seca de 3 a 5 horas (Figura
24).
b
b
a
b
b
b
a
b
54
Figura 24 – Amostras de areia levadas para secagem na estufa
(Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Após esse tempo na estufa, cada amostra foi retirada da estufa e esperado resfriar em
dessecador, em seguida foram pesadas, para se obter o peso da areia grossa mais a areia fina.
Cada amostra foi peneirada na peneira de malha 0,2 mm (n° 70), colocada sobre recipiente
metálico de mesmo diâmetro, para se proceder com a separação da areia grossa (Figura 25).
Figura 25 – Determinação do teor de areia grossa e areia fina
Separação da areia grossa da areia fina. a) Peneiramento. b) Transferência da areia fina para recipiente de
porcelana tarado (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Após concluir a pesagem da areia prosseguiu-se com a análise das argilas. Retirou-se
a proveta do suporte e completa o volume do cilindro até o aferimento com auxílio de pisseta
com água destilada. Em seguida agitou-se cada suspensão durante 20 segundos com um
bastão, tendo este, na sua extremidade inferior, uma tampa de borracha contendo vários furos
e de diâmetro um pouco menor do que o do cilindro ou proveta (Figura 26). Depois marcou-se
o tempo após concluir a agitação.
a
b
b
b
55
Figura 26 – Preparo da amostra para determinação do teor de argila
(Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Calculou-se o tempo de sedimentação da argila (fração menor que 0,002 mm de
diâmetro), em suspensão aquosa, para uma profundidade de 5 cm, a diversas temperaturas, de
acordo com os dados constantes na Tabela 2 – Tempo de sedimentação das argilas em função
da temperatura, calculada pela Lei de Stokes, considerando a densidade de partícula (real)
igual a 2,65 g.dm3, como pode ser observada a seguir:
Tabela 2 – Tempo de sedimentação das argilas em função da temperatura
Fonte: EMBRAPA (1997).
Após o tempo de sedimentação necessitado anteriormente, introduziu-se uma pipeta
de 50 ml, até a profundidade de 5 cm e coletar a suspensão. Cada amostra pipetada foi
transferida para becker (Figura 27.a) devidamente identificado e pesado, justamente com a
porção proveniente da lavagem com pipeta. Esta operação foi repetida para a prova em
TEMPERATURA
(°C)
TEMPO TEMPERATURA
(°C)
TEMPO
10 5h11’ 23 3h43’
11 5h03’ 24 3h38’
12 4h55’ 25 3h33’
13 4h47’ 26 3h28’
14 4h39’ 27 3h24’
15 4h33’ 28 3h19’
16 4h26’ 29 3h15’
17 4h20’ 30 3h10’
18 4h12’ 31 3h07’
19 4h06’ 32 3h03’
20 4h00’ 33 2h58’
21 3h54’ 34 2h55’
22 3h48’ 35 2h52’
56
branco. Colocou-se as amostras na estufa por 72 horas, para que toda a suspensão líquida
fosse evaporada. Após retirada da estufa as amostras foram colocadas em dessecador para
esfriar sem que estivesse umedecidas pelo ambiente. Cada amostra foi pesada (Figura 27.b),
obtendo-se assim, a fração argila de cada solo analisado.
Figura 27 – Pesagem das amostras de argila
a) Amostras de argila após sair da estufa. b) Amostra de argila sendo pesada (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Por fim, após obter-se todas as massas de areia grossa, areia fina e argila, realizou-se
os cálculos a seguir, para se obter as frações:
Onde: Targ = teor de argila (g kg-1);
marg = massa de argila (g);
md = massa de dispersante (g).
Onde: Taf = Teor de areia fina (g kg-1);
maf = massa de areia fina (g).
a
b
b
b
57
Onde: Tag = Teor de areia grossa;
maf = massa de areia fina (g) ;
mat = massa de areia total (g).
Onde: Ts = teor de silte;
Targ = teor de argila;
Taf = Teor de areia fina;
Tag = Teor de areia grossa.
3.2.3 Densidade das Partículas ou Densidade Real
Para a excursão desse procedimento, pesou-se 20g de TFSA e colocou-se em becker
de massa conhecida (Figura 28).
Figura 28 – Pesagem das amostras de solo
a) Pesagem das amostras de solo, que iriam para a estufa (Mu). b) Amostras de solo seca na estufa (Ms) (Foto:
SANTOS, Joziani N., 2013).
Levou-se cada amostra de solo à estufa por 72 horas, após esse tempo, retirou-se as
amostra as colocando no dessecador para esfriar e depois as pesando, a fim de se obter a
massa da amostra seca a 105°C.
a
b
b
b
58
Após a pesagem, cada amostra de solo deve ser transferida para balão volumétrico
aferido, de 50 ml, com o auxílio de um funil e um pincel de cabelo (Figura 29).
Figura 29 – Transferência das amostras secas para balão volumétrico
(Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Adiciona-se álcool etílico de 50 ml, agitando-se bem o balão para eliminar as bolhas
de ar que se formavam (Figura 30).
Figura 30 – Adição de álcool etílico nas amostras de solo
(Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Prosseguiu-se com a operação vagarosamente, até a ausência de bolhas, e completar
o volume do balão com álcool (Figura 31). Anotou-se o volume álcool gasto em cada amostra.
59
Figura 31 – Adição de álcool etílico nas amostras de solo
Todas as amostras de solo, com álcool, nas quais foram observados o volume gasto para cada amostra. (Foto:
SANTOS, Joziani N., 2013).
Após obter os valores de volume gasto de álcool, a massa da TFSA, o volume aferido
do balão, prossegue-se com o seguinte cálculo, para se obter a densidade das partículas:
Onde: Dp = Densidade de partículas;
a = massa da amostra seca a 105ºC (kg);
b = volume de álcool gasto.
3.2.4 Umidade do Solo
O ensaio de umidade do solo foi realizado juntamente com o de granulometria, do
qual pode ser obtida a massa do solo úmido (antes de ir para estufa), e a massa de solo seca.
Todos os valores encontrados foram tabelados, e a partir deles foram calculada a umidade
percentual (U %) para cada amostra de solo, conforme a equação abaixo:
60
Onde: Mu = Massa de solo úmida (g)
Ms = Massa de solo seca a 105ºC (g)
3.2.5 Limite de Liquidez
Para a realização do ensaio para determinação do limite de liquidez (LL) e do limite
de plasticidade, as 9 amostras de solos coletadas em campo, devidamente secas ao ar (Figura
32.a), foram peneiradas na peneira de malha n° 40 (#0,42 mm), conforme determina a ABNT
(Figura 32.b).
Figura 32 – Preparo das amostras para realização dos ensaios
a) Terra fina seca ao ar (TFSA). b) Amostras de solo peneiradas na peneira de malha n° 40 (Foto: SOARES,
Sílvio Roberto Fernandes).
Em seguida, foram adicionados aproximadamente 100 g de solo em uma cápsula de
porcelana (Figura 33.a) e adicionado água com o auxílio de uma pisseta. Foi utilizada uma
espátula para mexer a mistura até se obter uma massa homogênea (Figura 33.b).
a
b
b
b
61
Figura 33 – Homogeneização da amostra de solo
a) Medição das 100 g de solo que serão colocadas na cápsula de porcelana. b) Homogeneização da amostra
(Foto: SOARES, Sílvio Roberto Fernandes).
Quando devidamente homogeneizada, a massa foi espalhada na cápsula do aparelho
de Casagrande, de modo que a parte central obtivesse aproximadamente 1,0 cm de espessura
(Figura 34.a). Logo após a massa de solo foi cortada na parte central com o cortador (cinzel),
próprio do aparelho (Figura 34.b).
Figura 34 – Solo submetido ao ensaio no aparelho de Casagrande
a) Massa sendo espalhada pelo aparelho de Casagrande. b) Massa cortada pelo cinzel (Foto: SOARES, Sílvio
Roberto Fernandes).
Logo em seguida, a manivela do aparelho foi girada numa velocidade constante de 2
rotações por segundo e o número de golpes de golpes necessários para fechar a fenda aberta
na parte central, foi devidamente anotado (Figura 35).
a
b
b
b
a
b
b
b
62
Figura 35 – Realização do ensaio
(Foto: SOARES, Sílvio Roberto Fernandes).
O número de golpes deve ser maior que 18 e menor que 32, então a amostra é
retirada do aparelho de Casagrande e uma parte da massa de solo será usada para se
determinar o teor de umidade. Caso o número de golpes seja menor que 18, a amostra deve
ser retirada do aparelho de Casagrande e adicionado mais solo. Se a quantidade de golpes
necessários para fechar a ranhura for maior que 32, a amostra de solo é retirada e a ela é
adicionada mais água.
Para se determinar o teor de umidade dos solos, foi coletada uma fração da massa de
solo úmida (isso deve ser feito preferencialmente próxima à ranhura). Em seguida as amostras
foram colocadas em latas de alumínio de massa conhecida (Figura 36.a). Depois a amostra e
lata foram devidamente pesadas (Figura 36.b) e levadas a estufa à 105°C por 48 horas (Figura
36.c).
63
Figura 36 – Realização do ensaio
a) Amostra colocada em lata de massa conhecida. b) Pesagem da amostra + lata. c) Conteúdo sendo colocado na
estufa (Foto: SOARES, Sílvio Roberto Fernandes).
Após saírem da estufa, todas as amostras foram colocadas no dessecador (Figura 37).
Logo após esfriarem, todas as amostras foram devidamente pesadas novamente, para que se
tivesse conhecimento da massa seca do solo, em seguida foram realizados os devidos cálculos
para determinação do limite de liquidez, dos solos encontrados na região.
Figura 37 – Amostras de solo em dessecador
As amostras de solo devem ser colocadas em dessecador, para que elas esfriem sem ganhar umidade do ambiente
(Foto: SOARES, Sílvio Roberto Fernandes).
Para determinação do limite de liquidez são realizadas repetições do ensaio para cada
amostra de solo. Para cada repetição deve ser anotado o número de golpes correspondente e o
teor de umidade do solo seco. Esses valores devem ser plotados em um gráfico e o limite de
liquidez é determinado pelo valor de porcentagem retido na amostra para 25 golpes.
b
b
c
b
a
b
64
Para a determinação do limite de liquidez dos solos analisados, não foram feitas
repetições do procedimento. Logo a determinação do limite de liquidez foi realizada através
das equações que dão esse valor em função do número de golpes compreendidos entre certos
limites. A equação utilizada foi proposta pelo American Society for Testing Materials, e é
dada por:
Onde: LL = limite de liquidez
WN= percentagem de umidade correspondente a N pancadas
N = o número de pancadas da determinação
A Tabela 03 mostra o cálculo do fator de correção para 25 pancadas, calculadas em
função da equação dada anteriormente.
Tabela 03 – Valores de (N/25)°’¹² correspondentes ao número de golpes para determinação do
limite de liquidez
N (N/25)°’¹² N (N/25)°’¹²
18 0,961 26 1,005
20 0,974 28 1,014
22 0,985 30 1,022
24 0,995 32 1,030
25 1,000 - - Fonte: EMBRAPA (2011).
Para o cálculo da umidade é utilizado à equação abaixo:
Onde: a = massa da amostra úmida (g)
b = massa da amostra seca a 105ºC (g)
65
3.2.6 Limite e Índice de Plasticidade
Do preparo da amostra para a determinação do limite de liquidez, foi retirado de 10 a
15 g de solo para formar uma esfera. Essa bola de massa úmida foi comprimida sobre placa de
vidro com o auxílio dos dedos (Figura 38.a), até formar um bastão cilíndrico de 3 a 4 mm de
diâmetro (Figura 38.b). Como termo de comparação, foi utilizado um bastão de vidro com
este diâmetro.
Figura 38 – Realização do ensaio de umidade
a) Massa úmida sendo comprimida sobre placa de vidro. b) Verificação da espessura (Foto: SOARES, Sílvio
Roberto Fernandes).
Logo após formar o bastão com a massa úmida, ele foi colocado em latas de
alumínio numeradas de massa conhecida. A amostra foi pesada depois de colocada na lata
(Figura 39), para que fosse possível a determinação da massa úmida do solo pelo método
usual. Todas as amostras foram levadas para a estufa por 48 horas, logo após foram
novamente pesadas para se determinar a massa seca do solo. Com os valores de massa seca e
massa úmida do solo devidamente anotadas, foram feitos os cálculos para se determinar a
umidade do solo e o limite de plasticidade. Com os valores de limite de liquidez, limite de
plasticidade e umidade, calculou-se o índice de plasticidade e o índice de consistência dos
solos, fatores muito importantes para se determinar se o solo se trata de uma argila mole ou
não.
b
b
a
b
66
Figura 39 – Pesagem da amostra
(Foto: SOARES, Sílvio Roberto Fernandes).
O limite de plasticidade é representado pela média dos valores das percentagens de
umidade das determinações. E é obtido a partir da seguinte equação:
Onde: LP = Limite de Plasticidade;
a = Peso da amostra úmida;
b = Peso da amostra seca.
Com os dados obtidos no ensaio do limite de liquidez (LL) e limite de plasticidade
(LP), pode ser calculado o índice de plasticidade (IP) e o índice de consistência (IC) dos
solos, através das equações a seguir:
Onde: IP = Índice de Plasticidade;
LL = Limite de Liquidez;
LP = Limite de Plasticidade.
A consistência de um solo no seu estado natural, com teor de umidade W, é expressa
numericamente pela seguinte relação:
67
Onde: IP = Índice de Plasticidade;
LL = Limite de Liquidez;
W = Teor de umidade dos solos.
3.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Os resultados foram analisados e discutidos com base na literatura consultada, livros
e artigos científicos, referentes ao assunto abordado. Também foram elaboradas tabelas com
os dados obtidos, aplicação das devidas equações e obtenção dos gráficos, no caso do
triângulo de texturas, para análise dos tipos de solo.
68
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
A partir da análise granulométrica realizada no laboratório, foi obtida a Tabela 04,
com os devidos teores de areia, argila e silte, para cada amostra de solo coletado.
Como era esperado, os solos mais arenosos foram o Planossolo (74% areia fina),
Latossolo (74% areia fina), Luvissolo (cerca de 90% de areia fina) e Argissolo (65 a 84% de
areia). Isso acontece por serem solos mais antigos e geralmente são profundos.
Estes solos são considerados os melhores para a construção civil, pois são profundos
e bastante permeáveis. Para SAMPAIO (2011), estradas construídas em terreno arenoso não
atolam na época de chuva e não formam poeira na época seca. Isto porque seus grãos são
suficientemente pesados para não serem levantados quando da passagem dos veículos, e
também não se aglutinam como acontece nos terrenos argiloso.
Os solos mais argilosos foram o Vertissolo (46% argila), e o Cambissolo (49%
argila), conforme a observação da Tabela 04. Esses solos são geralmente rasos e de grande
impermeabilidade, o que dificulta a infiltração da água. . Devido à sua plasticidade e
capacidade de aglutinação, o solo argiloso é usado há milhares de anos como argamassa de
assentamento, argamassa de revestimento e na preparação de tijolos para a construção civil,
conforme descrito por SAMPAIO (2011). Estes solos são tão impermeáveis que tornaram-se o
material preferido para a construção de barragens de terra, quando devidamente compactadas.
O solo com maior teor de silte encontrados na região foi o Chernossolo (70% silte)
(Tabela 04). Estes solos são de granulometria fina, com grãos entre 0,005 a 0,05 mm,
encontra-se entre o estado arenoso e o estado argiloso do solo. Estes solos não tem coesão
apreciável, logo estradas feitas com solo siltoso formam barro na época de chuva e muito pó
quando na seca, conforme explica Sampaio (2011). Cortes feitos em terreno siltoso não têm
estabilidade prolongada, sendo fácil o processo de erosão e desagregação natural. É usual e
recomendável, mas também ocorrem problemas de recalques em função do lençol freático, o
que provoca muitas rachaduras nas construções. Durante a escavação, é fácil de manter a
estabilidade das paredes laterais.
69
Tabela 04 – Granulometria dos Solos
Solos
A. Grossa
(kg/kg)
A. Fina
(kg/kg)
Areia total
(kg/kg)
Silte
(kg/kg)
Argila
(kg/kg)
Argissolo A 0,61 0,23 0,84 0,12 0,04
Argissolo B 0,46 0,18 0,65 0,08 0,28
Planossolo 0,53 0,22 0,74 0,03 0,22
Vertissolo 0,02 0,17 0,20 0,34 0,46
Chernossolo 0,09 0,10 0,19 0,70 0,11
Latossolo 0,47 0,26 0,74 0,06 0,21
Cambissolo 0,09 0,07 0,16 0,36 0,49
Luvissolo A 0,62 0,28 0,90 0,06 0,04
Luvissolo O 0,57 0,31 0,88 0,09 0,03
4.2 ANÁLISE DA DENSIDADE DE PARTÍCULAS
Entre os solos encontrados em Mossoró-RN, nota-se que a densidade de partículas
(Dp) maior foi a do Latossolo (Dp = 2,7261 kg/dm³), este solo tem textura extremamente
arenosa conforme observado na Tabela 05. Tais resultados concordam com SILVA (2010),
pois este afirma que solos arenosos geralmente possuem alta densidade, o que é afetado pela
sua granulometria. Como seus grãos são maiores, estes solos são pouco compactados, suas
partículas preenchem em torno de 52% do volume total, enquanto nos mais compactados,
como o caso dos siltes e argilas, podem preencher até 75% do volume.
Através da análise da densidade de partículas dos solos, foi possível verificar que o
Planossolo, o Luvissolo [O], o Cambissolo e o Argissolo [A] possuem a DP menor que 2,6
kg/dm³ (Tabela 05). SILVA (2010), esse fator ocorre devido a grande quantidade de matéria
orgânica presentes nesses solos.
Solos como o Argissolo, Vertissolo, Latossolo, Chernossolo e Luvissolo [A], tem
uma densidade de partículas entre 2,60 a 2,75 kg.dm-³ (Tabela 05), e são considerados solos
minerais, segundo SILVA (2010).
Solos de baixa densidade, como os argilosos, são melhores compactados, o que os
torna excelente material para aterro, construção de barragens de terra e como argamassa para
a construção. Porém, sua fácil compactação, os torna solos de mais fácil degradação, uma vez
que os solos argilosos tem uma densidade alta, devido ao observado baixo teor de infiltração
das águas pluviais. Isso faz com que ocorra o processo de escoamento superficial, provocando
a erosão do solo e consequentemente, a maximização do potencial de degradação ambiental
70
(Plano de Desenvolvimento para o Sistema de Saneamento Básico do Município de Mossoró,
2010).
Tabela 05 – Densidade de Partículas dos Solos
Tipo De Solo
Amostras
Vol.
Aferido
(ml)
Vol.
Gasto
(ml)
Tara Do
Becker (g)
TFSA +
Becker
(g)
TFSA
(g)
Dens. De
Partículas
(kg.dm³)
Argissolo [B] 50,00 42,80 32,89 52,28 19,39 2,69
Planossolo 49,80 42,00 33,36 53,09 19,73 2,52
Luvissolo [O] 50,00 41,80 34,40 54,33 19,92 2,43
Vertissolo 49,90 42,70 35,65 54,54 18,88 2,62
Chernossolo 49,90 42,60 33,70 53,39 19,69 2,69
Latossolo 50,00 42,70 33,32 53,22 19,90 2,72
Cambissolo 49,80 42,30 29,58 47,02 17,44 2,32
Argissolo [A] 49,90 42,20 27,45 47,31 19,85 2,57
Luvissolo [A] 50,00 42,40 33,88 53,85 19,96 2,62
4.3 ANÁLISE DO TEOR DE UMIDADE
Para o Teor de umidade dos solos verificou-se que o Cambissolo (49% argila) e o
Vertissolo (46% argila), foram os solos mais úmidos encontrados na região estudada (Tabela
06). Isso acontece, porque o alto teor de argila na composição desses solos faz com eles
retenham a umidade. Logo, construções feitas sobre solos argilosos, devem ter os baldrames
ou cintas impermeabilizadas, de modo a proteger a alvenaria contra a umidade ascendente por
capilaridade proveniente do solo. Isso porque, a água retida nos solos argilosos atinge o
baldrame e sobe pela alvenaria, atingindo-a até a altura de 1,0 m. Quanto mais próxima esteja
a cinta ou baldrame dos terrenos úmidos, a alvenaria torna-se mais susceptível ao ataque da
água, conforme explica MELLO (2005). Essa patologia manifesta-se com a destruição do
revestimento e da pintura da parede, afetando diretamente na estética da edificação.
Os solos arenosos foram os que obtiveram os menores teores de umidade, o
Argissolo [a] e o Luvissolo (Tabela 06). Como solos arenosos são muito permeáveis, eles
perdem água com muita facilidade. Construções feitas em solos pouco úmidos não são
necessárias fazer a impermeabilização dos baldrames e das cintas, pois não há percolação de
água. Porém, como os solos arenosos são de boa drenagem, eles são de difícil compactação,
logo não se tornam solos mais adequados para a construção de barragens. CAMPOS (2009),
explica que os solos arenosos permeáveis e sem coesão, assim, os taludes são instáveis e
haveria fluxo intenso de água pela barragem.
71
Tabela 06 – Teor de Umidade dos Solos
Tipo De Solo Teor De Umidade Das
Amostras Amostras (%)
Argissolo [B] 3,12
Planossolo 1,36
Luvissolo [O] 0,36
Vertissolo 5,88
Chernossolo 1,56
Latossolo 0,49
Cambissolo 14,64
Argissolo [A] 0,72
Luvissolo [A] 0,19
4.4 ANÁLISE DO LIMITE DE LIQUIDEZ
Nos solos com horizontes mais arenosos como o Argissolo horizonte A (84% areia) e
o Luvissolo horizonte O (88 à 90% areia), não foram possível realizar o teste de limite de
liquidez, pois a fenda aberta no aparelho de Casagrande para determinação de limite de
liquidez, fecha antes de 18 golpes. Isso pode ser observado na Figura 40, na qual tem-se o
Argissolo A, que teve a fenda fechada com apenas 3 golpes.
Figura 40 – Teste do limite de liquidez para o Argissolo
Teste do limite de liquidez para o Argissolo não foi possível ser realizado, pois estes solos absorvem e perdem
água muito facilmente. Isso acontece devido à granulometria desses solos que facilita a entrada de água (Foto:
SOARES, Sílvio Roberto Fernandes).
Para REICHERT (2007), a partir de certo teor de limite de liquidez, o solo vai
perdendo a sua capacidade de fluir, embora ainda possa ser moldado. Esse foi o caso do
72
Vertissolo, um solo bastante argiloso (46% argila), no qual não foi possível realizar o teste de
limite de liquidez (Figura 41).
Tal fato ocorre porque esse solo tem uma capacidade muito grande de reter água,
quanto mais água é adicionada nesse solo, mais líquido ele retém, tornado o solo uma massa
pegajosa, passando para a fluidez. Durante o ensaio no aparelho de Casagrande, o Vertissolo
não fechava a fenda aberta, ultrapassando a quantidade de golpes necessários para se realizar
esse ensaio. Porém esse solo pode ser moldado facilmente conservando sua forma plástica.
Figura 41 – Teste do limite de liquidez para o Vertissolo
O ensaio de limite de liquidez não foi possível ser realizado para o Vertissolo, pois este solo passava da
pegajosidade à fluidez ao se adicionar água (Foto: SANTOS, Joziani N., 2013).
Entre os solos que o ensaio de limite de liquidez pode ser realizado, o que teve o
menor valor foi o do Latossolo (1,37% LL), o que acontece devido seu alto teor de areia
(74%), conforme observado na Tabela 07. Os demais solos são considerados argilosos, o que
facilita o ensaio de limite de liquidez.
A quantidade e o tipo da argila presente nos solos, no qual foi possível realizar o
teste de limite de liquidez (Tabela 07), é responsável pelos movimentos de retração e
expansão do solo, que se observam a partir da variação da umidade. Nas barragens de terra,
por exemplo, os movimentos de retração e expansão da argila provocam fissuras, que podem
gerar lesões internas e ou superficiais e permitem a penetração de água, e a ocorrência de
patologias que contribuem para a perda de resistência do material e a degradação da parede.
73
Tabela 07 – Limite de Liquidez e Umidade dos Solos
Identificação Umidade N° de
batidas
WN LL
(kg. Kg-1
) (%) (%)
Argissolo A 0,00 - 0,00 0,00
Argissolo B 263,22 29 2,63 2,68
Cambissolo 421,04 28 4,21 4,27
Chernossolo 243,73 24 2,44 2,43
Latossolo 136,82 22 1,37 1,35
Luvissolo A 0,00 - 0,00 0,00
Luvissolo O 0,00 - 0,00 0,00
Planossolo 234,83 28 2,35 2,38
Vertissolo 0,00 - 0,00 0,00
4.5 ANÁLISE DO LIMITE E DO ÍNDICE DE PLASTICIDADE
Como não foi possível realizar o ensaio de limite de liquidez (LL) dos solos arenosos
como o Argissolo A (84% areia) e o Luvissolo (88 a 90% areia), também não foi possível a
realização do ensaio do limite de plasticidade (LP), como pode ser observado na Tabela 08.
Isso acontece porque os solos arenosos tem uma capacidade muito grande de
infiltração de água na mesma medida que a perdem. Com a continuação da perda de umidade
desses solos, a capacidade de ser moldado diminui, até que a partir do limite de plasticidade a
amostra fratura ao tentar ser moldada, conforme descrito por REICHERT (2007). Este é o
estado “semissólido”, no qual os solos tem aparência sólida, porém perdem volume enquanto
secam. Por isso não é possível realizar o ensaio de plasticidade em solos arenosos.
O maior limite de plasticidade foi observado no Cambissolo (3,03%), um solo bem
argiloso, portanto fácil de ser moldado devido a sua capacidade de reter água, conforme
observado na Tabela 08. Como seu índice de consistência IC=0,05 <0,50, estes solos são
considerados moles e mediamente plásticos, pelo índice de plasticidade IP = 1,24.
O Chernossolo é um solo mole e o Latossolo é um solo de consistência vasa (grande
índice de vazios), o que se dá por esses solos terem seus índices de consistência IC < 0
(Tabela 08). O Argissolo B, Cambissolo, e o Planossolo, são solos moles, pois tem o 0 < IC <
0,5 (Tabela 08). Solos moles são de fácil acomodação, o que requer certos cuidados durante a
construção, nesses solos devem ser realizados um bom serviço de compactação, pois eles são
de grande instabilidade.
74
Tabela 08 – Limite de Plasticidade dos Solos
Identificação Umidade WN
(%)
LP
(%)
IP
(%)
IC
(%) (kg. Kg-1
)
Argissolo A 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Argissolo B 194,21 2,63 1,94 0,74 0,06
Cambissolo 303,10 4,21 3,03 1,24 0,05
Chernossolo 189,03 2,44 1,89 0,54 -0,02
Latossolo 111,03 1,37 1,11 0,24 -0,09
Luvissolo A 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Luvissolo O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Planossolo 183,50 2,35 1,84 0,55 0,06
Vertissolo 121,80 0,00 1,22 -1,22 0,00
75
5 CONCLUSÕES
A partir dos resultados obtidos, verificou-se que não existe solo mais adequado para
construção civil, o que existe são técnicas de construção e cuidados que devem ser tomados
para que sejam evitados problemas futuros nas edificações.
Os solos, formados basicamente por areia, como o Argissolo, Planossolo, Latossolo e
Luvissolo, foram os que tiveram os melhores resultados para densidade das partículas e
umidade.
O Vertissolo e o Cambissolo são solos de textura mais fina e bastante úmidos, sendo
estes favoráveis ao recalque de forma mais lenta, podendo levar anos para ocorrer à
estabilização.
O Chernossolo, de textura siltosa, é menos resistentes, o que indica solo de “má
qualidade” para as fundações, e necessitam de maiores cuidados e observações.
Há necessidade de mais estudos com outros parâmetros, como a avaliação da tensão
e compressão dos solos, para fins da engenharia civil na cidade de Mossoró.
76
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