1 - NO..ES DE SOLOS - · PDF filePara a mecânica dos solos, os termos terra e solo...

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Rita Moura Fortes 1/11 1. NOÇÕES DE SOLOS 1.1Terminologia de solos e rochas 1.1.1 Engenharia Civil a. Terra : é empregado em construção civil para designar material natural não consolidado, possível de ser escavado por meio de ferramentas tais como a enxada, pá, picareta ou equipamentos comuns de escavação, tais como o motor escraiper, moto escavadeira; b. Rocha: utilizado geralmente para designar maciços de materiais naturais consolidados, cuja escavação exige o emprego de explosivos e ferramentas ou equipamentos especiais de escavação como, por exemplo, os escarificadores pesados, ou as perfuratrizes. c. Solos: designa porções de terra estudadas pelos processos desenvolvidos pela mecânica dos solos e especialidades afins. Para a mecânica dos solos, os termos terra e solo são utilizados como sinônimos, conforme a definição apresentada de terra. 1.1.2 Geologia Rocha: agregados naturais de minerais (podendo conter matéria vítrea e orgânica naturais) que constituindo a parte essencial da crosta terrestre, possam ser claramente individualizados. Podem ser não consolidados como as areias, as argilas, as cinzas vulcânicas, ou consolidados, quando são denominados de bedrock. 1.1.3 Pedologia (ciência do solo) Solos: parte superficial da crosta terrestre eu possui vida (nasce, cresce e morre), adaptada especialmente a vida animal e vegetal. 1.1.4 Geologia de engenharia ou geotécnica Utiliza a terminologia básica adotada em engenharia civil, acrescentando as particularidades genéticas dos materiais em consideração. Solos: matérias ou camadas constituintes do manto do intemperismo (regolito) e dos sedimentos não consolidados; Rochas: constituída pelo bedrock. 1.2. Origem e Formação O solo deve sua origem a decomposição das rochas pela ação das intempéries. Quando o produto do processo em decomposição permanece no próprio local é chamado solo residual. No caso desse produto ser transportado pela água da chuva, rio, pelos ventos, gravidade ou vários agentes transportadores, é denominado de solo transportado. Existem também solos transportados nos quais são misturados elementos de decomposição orgânica; as terras diatomáceas constituídas por carapaças de algas ou infusórios solos resultantes da evolução pedogenética, os quais geralmente se encontram em camadas superficiais. No mecanismo da formação dos solos, o processo pode ocorrer fisicamente ou quimicamente. 1.2.1 Processo ou alteração Física A decomposição da rocha se dá por processos físicos, geralmente a expansão diferencial por alívio de tensões, o crescimento de cristais estranhos a rocha e contração e expansão por variação de temperatura (Bjornberg et alii, 1975).

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    1. NOES DE SOLOS 1.1Terminologia de solos e rochas 1.1.1 Engenharia Civil a. Terra: empregado em construo civil para designar material natural no consolidado, possvel de ser escavado por meio de ferramentas tais como a enxada, p, picareta ou equipamentos comuns de escavao, tais como o motor escraiper, moto escavadeira; b. Rocha: utilizado geralmente para designar macios de materiais naturais consolidados, cuja escavao exige o emprego de explosivos e ferramentas ou equipamentos especiais de escavao como, por exemplo, os escarificadores pesados, ou as perfuratrizes. c. Solos: designa pores de terra estudadas pelos processos desenvolvidos pela mecnica dos solos e especialidades afins. Para a mecnica dos solos, os termos terra e solo so utilizados como sinnimos, conforme a definio apresentada de terra. 1.1.2 Geologia Rocha: agregados naturais de minerais (podendo conter matria vtrea e orgnica naturais) que constituindo a parte essencial da crosta terrestre, possam ser claramente individualizados. Podem ser no consolidados como as areias, as argilas, as cinzas vulcnicas, ou consolidados, quando so denominados de bedrock. 1.1.3 Pedologia (cincia do solo) Solos: parte superficial da crosta terrestre eu possui vida (nasce, cresce e morre), adaptada especialmente a vida animal e vegetal. 1.1.4 Geologia de engenharia ou geotcnica Utiliza a terminologia bsica adotada em engenharia civil, acrescentando as particularidades genticas dos materiais em considerao. Solos: matrias ou camadas constituintes do manto do intemperismo (regolito) e dos sedimentos no consolidados; Rochas: constituda pelo bedrock. 1.2. Origem e Formao O solo deve sua origem a decomposio das rochas pela ao das intempries. Quando o produto do processo em decomposio permanece no prprio local chamado solo residual. No caso desse produto ser transportado pela gua da chuva, rio, pelos ventos, gravidade ou vrios agentes transportadores, denominado de solo transportado. Existem tambm solos transportados nos quais so misturados elementos de decomposio orgnica; as terras diatomceas constitudas por carapaas de algas ou infusrios solos resultantes da evoluo pedogentica, os quais geralmente se encontram em camadas superficiais. No mecanismo da formao dos solos, o processo pode ocorrer fisicamente ou quimicamente. 1.2.1 Processo ou alterao Fsica A decomposio da rocha se d por processos fsicos, geralmente a expanso diferencial por alvio de tenses, o crescimento de cristais estranhos a rocha e contrao e expanso por variao de temperatura (Bjornberg et alii, 1975).

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    a) expanso diferencial por alvio de tenses: como as rochas foram formadas sob presses elevadas quando comparadas com as que ocorrem na superfcie terrestre, a ocorrncia de um processo geolgico qualquer, poder provocar um alvio nas presses atuantes sobre a rocha, ocasionando o seu fraturamento em blocos dos mais diversos tamanhos, com o aparecimento de juntas ou diaclases que permitiro o ataque de outros agentes do intemperismo; b) crescimento de cristais estranhos rocha: nas fendas das rochas, a existncia de sais que se expandem quando cristalizados, aumentando as dimenses destas fendas devido s tenses geradas por esse crescimento; c) contrao e expanso trmica alternada: leva ao fraturamento mecnico, sendo importante nas regies ridas onde esta variao pronunciada. 1.2.2. Processo ou alterao Qumica o processo de formao dos solos mais comum no nosso pas de clima tropical (clima mido, quente), que se caracteriza por reaes qumicas entre os minerais constituintes de uma rocha e solues aquosas de diferentes teores. A oxidao e o ataque pela gua acidulada, por cidos orgnicos, soam os principais agentes da decomposio qumica. A amplitude da alterao alm de depender dos minerais constituintes da rocha que podem ser mais ou menos resistentes (estveis), da sua estrutura e textura, depende sobre tudo do clima da regio (tempo de durao das chuvas e temperatura), da topografia e cobertura vegetal. A decomposio das rochas geralmente processa-se por fases: - ataque qumico aos minerais com alterao na cor, conservando, no entanto a textura original. - os minerais esto decompostos, mas a textura original ainda perceptvel. - Fase final: a textura inicial desaparece. O quartzo dentro os minerais, um dos mais estveis, ou seja, resistente ao ataque qumico, sendo geralmente carregado pela gua. Os compostos estveis, na maior parte argilo-minerais, do origem s argilas. De acordo com a natureza predominante do processo, os agentes do inteperismo qumico esto classificados como: oxidao, carbonatao, hidrlise, hidratao, troca de bases e quelao. a) oxidao: ocorre na superfcie exposta das rochas, e indicada por uma camada de materiais de cor geralmente vermelha ou amarela, devido reao do oxignio do ar com o ferro, dando origem a compostos mais estveis; b) carbonatao: reao de um mineral da rocha com o cido carbnico em gua. O corre principalmente em rochas calcrias, dando origem a cavernas (ex: caverna diabo); c) hidrlise: decomposio de um mineral pela gua, que alm de atuar como portadora dos reagentes dissolvidos, atua tambm como um dos reagentes; d) hidratao: adio de molculas de gua na estrutura do mineral, causando expanso e fraturamento, sendo por alguns autores considerados mais um processo fsico que qumico; e) troca de bases: uma permuta de ctions entre uma soluo aquosa rica em um tipo de ction e um mineral rico em outro tipo; f) quelao: processo no qual ctions metlicos so incorporados s molculas de compostos orgnicos complexos. 1.3 Formao de solos tropicais 1.3.1 Consideraes Sobre Solos Tropicais

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    O solos das regies tropicais apresentam uma srie de peculiaridades decorrentes das condies climticas, sendo portanto necessrio se conceituar os solos de peculiaridades tropicais, ou seja, os tipos genticos de solos encontrados em regies tropicais. Os seguintes solos so encontrados em regies tropicais: laterticos, saprolticos e transportados. A Figura 1.1 ilustra um perfil esquemtico da ocorrncia destes tipos de solos. FIGURA 1.1: Perfil Esquemtico de Ocorrncia de Solos em Ambiente Tropical. Dentro da classificao dos solos, aqueles que apresentam propriedades peculiares e de comportamento em decorrncia da atuao de processo geolgico e/ou pedolgico tpicos das regies tropicais midas so denominados de solos tropicais. Dentre os solos tropicais destacam-se duas grandes classes: os solos laterticos e os solos saprolticos. Solos lateriticos Correspondentes aos solos lateriticos na terminologia adotada pelo comit de solos tropicais da ISSMFE (1985), ou seja: solos superficiais cujo horizonte correspondem aos horizontes pedolgicos A e B, sendo que nas regies tropicais difcil distinguir onde termina um e comea outro. um solo zonal, pois est de acordo com as condies climticas. Sua formao se d pela atuao dos processos de alterao pedolgicos que envolvem os mecanismos de desagregao e decomposio provocados pelos processos geolgicos (processos mecnicos e qumicos), com a atuao mais intensa dos processos qumicos. A esses processos vo se formar os processos, mas especificamente pedolgicos denominados de laterizao ou latossolizao, com a intensa migrao de partculas sob a ao das infiltraes e evaporao, dando origem a um horizonte superficial poroso, permanecendo quase que exclusivamente os minerais mais estveis (quartzo, magnetita, ilmelita e caolinita). O processo de laterizalo muito lento, atuando nas camadas superficiais bem drenadas, situadas acima do nvel da gua.Grande parte desse solo p constitudo por coluvio, sendo solos antigos ou maduros.

    Solos Saproliticos Segundo os mesmos autores (1988), constituem os solos saproliticos e os solos transportados.

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    61 - SOLO LATERTICO2 - SOLO SAPROLTICO3 - SOLO TRANSPORTADO4 - SOLO TRANSPORTADO NEOCENOZICO5 - ROCHA S6 - LAGOS, RIOS, MAR

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    a)O termo solo saprolitico foi proposto no tropicais 85. Sua peculiaridade morfolgica a presena da estrutura reliquiar da rocha matriz embora possa desenvolver outras estruturas com o intemperismo; um solo resultante da meteorizao da rocha, contendo geralmente, minerais no totalmente modificados pela ao das intempries e processos pedolgicos, como por exemplos os minerais feldspatos e a mica. Muitas vezes apresenta anisotropia devido estratificao ou xistosidade herdada da rocha matriz. A presena de mica e da caolinita na frao silte so responsveis pela diminuio do ndice de plasticidade e aumento do limite de liquidez. Quanto cor, a presena de manchas, listras, mosqueamentos e outras heterogeneidades, uma das peculiaridades mais destacadas. A presena de certas cores predominantes como: verde, roxo, rseo, violeta, azul e branco, pouco freqentes nos solos superficiais, outra peculiaridade que permite identificar muitas de sua variedades. Na Figura 1.2 est ilustrado o perfil tpico de um solo tropical, com as principais caractersticas e na Figura 1.3 (a) e (b), a micro estrutura observada com o auxlio de um microscpio de varredura.

    Figura 1.3 (a) Latossolo vermelho-amarelo, argiloso ( l m)

    Solos laterticos (later = tijolo): camadas superficiais, colorao geralmente vermelha ou amarela devido presena de xidos de ferro e alumnio hidratados e mi-nerais estveis, homogneo e pouco erodvel. Espessura da camada da ordem de alguns metros.

    Solos saprolticos (sapro = decomposio): camada de solo proveniente da decom-posio da rocha matriz, herdando suas feies, com presena de minerais no estveis. Heterogneos e suceptveis eroso. Espes-sura da camada da ordem de dezenas de metros.

    Figura 1.2 Corte em solo saproltico de basalto (parte inferior).

    Figura 1.3 (b) Solo saproltico de micaxisto, com macrocristais de caolinita ( 3,3 m)

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