Aula1- Origem e Formação Dos Solos

Mecnica dos Solos I

Mecnica dos Solos 1Mecnica dos Solos 1Mecnica dos Solos 1Mecnica dos Solos 1Mecnica dos Solos 1Mecnica dos Solos 1Mecnica dos Solos 1Mecnica dos Solos 1Aula 1Aula 1Aula 1Aula 1Aula 1Aula 1Aula 1Aula 1

OrigemOrigemOrigemOrigemOrigemOrigemOrigemOrigem e e e e e e e e FormaFormaFormaFormaFormaFormaFormaForma oooooooo dos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos SolosOrigemOrigemOrigemOrigemOrigemOrigemOrigemOrigem e e e e e e e e FormaFormaFormaFormaFormaFormaFormaFormaoooooooo dos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos Solosdos Solos

2222 semestresemestresemestresemestre/2012/2012/2012/2012

Mecnica dos Solos I

Bibliografia CAPUTO, H. P. Mecnica dos Solos e suas Aplicaes. Volumes 1 (1996), 2 (1995) e 3 (1994). Editora: LTC.

PINTO, C. S. Curso Bsico de Mecnica dos Solos. 3 edio. Editora Oficina de Textos, 2006.

CRAIG, R. F. Mecnica dos Solos. 7 edio. Editora LTC, 2007. CRAIG, R. F. Mecnica dos Solos. 7 edio. Editora LTC, 2007.

DAS, B. M. Fundamentos de Engenharia Geotcnica. 1 edio. Editora Thomson, 2006.

FIORI, A. P.; CARMIGNANI, L. Fundamentos de Mecnica dos Solos e das Rochas - Aplicao na estabilidade de taludes. 2 edio. Editora Oficina de Textos, 2009.

Mecnica dos Solos I

Bibliografia

MASSAD, F. Obras de Terra - Curso Bsico de Geotecnia. 1 edio. Editora Oficina de Textos, 2003.

QUEIROZ, R. C. Geologia e Geotecnia Bsica para Engenharia Civil. 1 edio. Editora Rima, 2009.

SCHNAID, F. Ensaios de Campo - e suas aplicaes Engenharia de SCHNAID, F. Ensaios de Campo - e suas aplicaes Engenharia de Fundaes. 1 edio. Editora Oficina de Textos, 2000.

US NAVY. Construo Civil: teoria e prtica - Administrao e Organizao, Mecnica dos Solos. Volume 1. Editora Hemus, 2005.

Mecnica dos Solos I

Assuntos da Disciplina

1. Origem e Formao dos Solos.2. Estrutura dos Solos e ndices Fsicos. 3. Granulometria. 4. Plasticidade e consistncia. 5. Classificao de Solos. 6. Compactao de Solos. 7. Noes de ensaios de laboratrio e de campo

Mecnica dos Solos I

AvaliaesOficial 1- 25/09 matria 1 bimestre Oficial 2- 04/12 matria 1 e 2 bimestre(2 chamada 11/12 para quem perdeu uma

Oficial, com justificativa)Oficial, com justificativa)Exame final- 18/12 matria toda (para quem

ficou com nota entre 4 e 6)Avaliaes parciais durante todo o semestre

Mecnica dos Solos IAula Introdutria

1. A mecnica dos solos na engenharia civil

2. Conceituao de solo

3. Fatores controladores na formao dos solos

4. Tipos de solo quanto origem

5. Tamanho e forma dos gros, cor dos solos6. Identificao visual e tctil7. Atividade prtica

Mecnica dos Solos I

1. A mecnica dos solos na engenharia civil

Virtualmente toda a estrutura suportada por solo ou rocha. Aquelas que no esto ou flutuam, ou voam, ou caem. (Handy, R. L., 1995)

Edifcio Real Class desabamento no estado do Par (http://portalcastanhal.files.wordpress.com/2011/03/realclass.jpg)

Mecnica dos Solos I

Mecnica dos Solos I

Uso do solo como material de construo em pocas primitivas.

Pirmides de Egito

Primitivamente no se constituam em estruturas constituam em estruturas isoladas, mas sim integradas num complexo arquitetnico de vastas dimenses.

Construdas a cerca de 2700 a.c, com a utilizao de pedras de calcrio.

Mecnica dos Solos I


Muralha da China

Diversas muralhas, construdas ao longo de dois milnios, tendo incio prximo de 220 a.c...

Diferentes materiais e condies de projeto Diferentes materiais e condies de projeto

Construda com blocos de pedras de calcrio;

Em outras regies, granito ou tijolos no aparelho das muralhas;

nas regies mais ocidentais, de desertos onde os materiais so mais escassos, os muros foram construdos com vrios elementos, entre os quais galhos de plantas enfeixados.

Mecnica dos Solos I


Povoado de Taos, no Mxico

Entre as construes Entre as construes mais antigas construdas com uso do solo.

Ainda habitado por descendentes dos ndios Taos.

http://www.habitare.org.br/ConteudoGet.aspx?CD_CONTEUDO=262

Mecnica dos Solos I


Barragens de terra

As barragens para conteno de cheias conteno de cheias construdas na China, podem ser citadas como exemplos dessa interao do homem com o solo.

http://www.madalenaweb.com/p/barragem-umari.html

Mecnica dos Solos I

Histrico da evoluo da engenharia geotcnica

Sculo 17 predominavam a experincia anterior e o empirismo;

Primeiros tratamentos matemticos, p. ex. Galileu Galilei com um trabalho sobre comportamento sobre macios granulares. trabalho sobre comportamento sobre macios granulares.

Sculo 18 Destaque para Coulomb que introduziu o princpio bsico da

resistncia ao cisalhamento dos solos e teorias para o estudo da estabilidade de muros de arrimo.

Mecnica dos Solos I


Sculo 19

Alexandre Collin, em 1846, relata observaes de campo sobre movimento de terra de uma forma geral e sobre estabilidade de barragens de terra;

Darcy apresenta a lei de escoamento de gua em um meio poroso, Darcy apresenta a lei de escoamento de gua em um meio poroso, que utilizada na determinao do coeficiente de permeabilidade do solo;

Rankine aplica as equaes de equilbrio interno ao estudo de estabilidade de um macio de terra homogneo e indefinido;

Boussinesq apresenta a soluo matemtica para o acrscimo de tenses no interior de um macio homogneo, isotrpico e com comportamento elstico, devido a uma carga vertical, considerada pontual atuando sobre a superfcie do macio.

Mecnica dos Solos I


Sculo 20

Atterberg, em 1908, apresenta estudos sobre a plasticidade do solo tendo como objetivo sua classificao;

Em 1913 cria-se na Sucia a "Comisso Geotcnica das Estradas de Ferro", responsvel pela investigao dos problemas surgido nas Ferro", responsvel pela investigao dos problemas surgido nas construes de estradas.

O nome dado comisso introduz o termo GEOTECNIA na literatura internacional;

Mohr, em 1914, utiliza critrio de envoltria de ruptura;

Mecnica dos Solos I


Sculo 20

Karl Terzaghi, em 1925, publica o livro "A Mecnica dos Macios de Terra Baseada na Fsica do Solo. Nesse livro Terzaghi organiza os conhecimentos disponveis at aquela poca e propem outros, podendo-se dizer que nessa data nasce a Mecnica dos Solos como uma cincia aplicada, ligada Engenharia Civil;uma cincia aplicada, ligada Engenharia Civil;

Em 1936 foi realizado o 1 Congresso Internacional de Mecnica dos Solos e Engenharia de Fundaes, na Universidade de Harvard, Estados Unidos, sendo tambm criada a Associao Internacional de Mecnica dos Solos e Engenharia de Fundaes.

Mecnica dos Solos I


Geotecnia

Mecnica dos Solos Mecnica das Rochas Geologia de engenharia

Objetivo da geotecnia: estudar as propriedades fsicas e mecnicas dos solos e rochas e suas aplicaes em obras de Engenharia Civil, quer como material de construo, quer como suporte.

Mecnica dos Solos I

2. Conceituao de solo Material heterogneo, trifsico

Comportamento no linear curva tenso deformao Comportamento no linear curva tenso deformao no uma reta.

Solo Ao

Mecnica dos Solos I


Anisotrpico propriedades mudam de acordo com a direo considerada.

Material conservativo guarda o que lhe aconteceu em Material conservativo guarda o que lhe aconteceu em sua memria, o que influencia seu comportamento.

Mecnica dos Solos I

Engenheiros civis e geotcnicos devem ter em mente:

Ao e maioria dos materiais de construo so considerados homogneos,isotrpicos e com comportamento linear


Engenheiros civis e geotcnicos devem ter em mente: Complexidade dos solos Limitaes dos modelos matemticos e teorias Necessidade de um banco de dados de casos similares ao

estudado. Importncia do conhecimento da Mecnica dos Solos Importncia de ensaios de laboratrio e campo para

determinao das propriedades do solo

Mecnica dos Solos I

Solo :


Para Geologia:produto do

Para Eng. Civil:material escavvel

Para Agronomia:terra arvel,

intemperismo fsico e qumico

das rochas

material escavvelque perde sua resistncia em contato com a

gua

terra arvel, possuidora de vida

microbiana

Vargas (1977) define o solo como todo material da crosta terrestre que nooferece resistncia intransponvel escavao mecnica, podendo ser escavado atravs de p, picareta, escavadeira, etc.sem necessidade de explosivos, e que perde totalmente toda a resistncia quando em contato prolongado com gua.

Mecnica dos Solos I

Quais as propriedades do solo de interesse para a engenharia?

Resistncia Compressibilidade


Permeabilidade

Mecnica dos Solos I

Intemperismo Fsico: provoca fragmentao e desintegrao da rocha, mantendo

a mineralogia da rocha de origem pelos seguintes agentes: Alvio de tenses Variao de temperatura

3. Fatores Controladores na formao dos Solos

Variao de temperatura Ao de razes vegetais Crescimento de cristais estranhos rocha

Qumico: atravs da presena de gua e variao de temperatura a rocha sofre processos qumicos que transformam seus minerais primrios em secundrios.

Mecnica dos Solos I

Rocha de Origem Rochas compostas por minerais silicticos como o quartzo

do origem a solos de granulometria arenosa, j os feldspatos e minerais ferromagnesianos presentes em algumas rochas

3. Fatores Controladores na formao dos Solos

originam solos argilosos. Clima Relevo Organismos vegetais e animais Tempo de atuao dos diversos fatores

Mecnica dos Solos I

4. Tipos de solos quanto a origem

Mecnica dos Solos I

Perfil tpico de um solo transportado


Transportado

Perfil tpico de um solo transportado

Mecnica dos Solos I

SOLO SAPROLTICO

SOLO LATERTICO


Residual

OU SAPROLITO

Perfil tpico de um solo residualPerfil tpico de um solo transportado

Mecnica dos Solos I


Residual

Mecnica dos Solos I


Transportado Tlus que

rompeu aps 2003

Mecnica dos Solos I


Residual

Mecnica dos Solos I


Formao dos solos segundo a Pedologia

Mecnica dos Solos I

5. Tamanho e forma dos gros, cor dos solos

Tamanho

Mecnica dos Solos I


Forma

Mecnica dos Solos I


Cor A cor de um solo o resultado das cores dos minerais predominantes que

o constituem e deve ser referida condio do solo seco. As cores mais escuras como cinza e preto podem indicar solos orgnicos. A cor vermelha, amarela e alguns tons de marrom em geral indicam

produtos de um intemperismo qumico, por exemplo, produtos de um intemperismo qumico, por exemplo, o vermelho escuro indica a presena de xido de ferro no hidratado

(hematita), enquanto que tonalidades mais claras do amarelo e marrom indicam xido de ferro hidratado.

Cores mais claras indicam a presena de minerais tais como gipsita, slica ou caulinita.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Identificao visual e tctil do solo realizada no momento

da retirada de amostras em campo. So observadas as caractersticas de fcil reconhecimento

do solo, atravs da observao e testes simples de campo.

Importante: As caractersticas so anotadas e confirmadas posteriormente por ensaios de laboratrio ou de campo. No devem ser utilizadas isoladamente para fins de projeto.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Anotar e identificar basicamente:

Se h presena de matria estranha ao solo: matria orgnica como razes, conchas, lixo ou detritos diversos.

Estado de umidade natural do solo: seco, pouco mido, muito mido.

Cor do solo: cinza, preto, vermelho, amarelo, marron, etc. Cor do solo: cinza, preto, vermelho, amarelo, marron, etc. Odores Minerais reconhecveis a olho nu. Granulometria: todas as constataes citadas anteriormente podem

ser feitas sem equipamentos, com exceo da classificao em funo do tamanho dos gros e suas propores, denominada de classificao granulomtrica, que pode ser feita, de forma qualitativa, atravs de vrios testes visuais e tcteis de simples execuo.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Teste de solo seco

Um agregado de solo seco, denominado torro, pode apresentar resistncia quando se tenta desfazer com os dedos.

As argilas apresentam grande resistncia, devido coeso. Os siltes, que so menos coesos que as argilas, apresentam uma

mdia resistncia. mdia resistncia. Os solos arenosos apresentam resistncia nula.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Teste de desagregao do solo submerso

Coloca-se um torro em um recipiente com gua, sem deixa-lo totalmente imerso.

A desagregao dos solos siltosos e arenosos rpida. Enquanto que a das argilas lenta. As areias grossas, mesmo com pequenas quantidades de argila e As areias grossas, mesmo com pequenas quantidades de argila e

silte, nem chegam a formar torres quando secas.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Teste de disperso em gua

Com a ajuda de um almofariz e mo de gral destorroar a amostra do solo para desagreg-lo por completo. Os solos finos, muitas vezes precisam de defloculante para separao das partculas floculadas.

Em uma proveta com gua colocar uma pequena quantidade de Em uma proveta com gua colocar uma pequena quantidade de solo desagregado, agitar para provocar uma disperso homognea do solo na gua.

Deixar em repouso e observar o tempo de deposio das partculas.

Como indicao considerar que as areias assentam suas partculas entre 30 e 60 segundos, os siltes podem se depositar entre 15 a 60 minutos e as argilas, de to pequenas que so, podem ficar vrias horas em suspenso.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Teste visual e tctil

Com material seco pode-se observar que as areias so speras ao tacto, apresentam partculas visveis a olho nu e, muitas vezes, os minerais podem ser reconhecveis e identificveis. As argilas quando secas do uma sensao ao tacto de farinha (ou talco).

Misturando-se uma pequena quantidade de gua com solo e Misturando-se uma pequena quantidade de gua com solo e manuseando-o cuidadosamente poderemos observar que as areias apresentam as mesmas observaes que quando secas;

O silte menos spero que a areia, mas ainda perceptvel ao tacto. A distino entre um silte grosso e uma areia fina muito difcil a no ser com a ajuda de outros testes;

As argilas, quando trabalhadas entre os dedos, apresentam uma sensao escorregadia como pasta de sabo.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Teste de plasticidade

Podemos definir plasticidade como a propriedade que alguns materiais apresentam de sofrerem deformaes contnuas sem variaes apreciveis de volume e sem que ocorra ruptura.

Alguns tipos de solo tem esta propriedade. Uma massa de solo mido pode ser considerada, neste teste, plstica quanto mais mido pode ser considerada, neste teste, plstica quanto mais amoldvel for, sem apresentar fissuras.

Os solos arenosos praticamente no apresentam nenhuma plasticidade.

Os siltes apresentam uma certa plasticidade. As argilas so mais moldveis que os siltes, ou seja, so plsticas.

Mecnica dos Solos I

6. Identificao visual e tctil Teste de sujar as mos

Faz-se uma pasta de solo e gua, esfrega-se na palma da mo e em seguida coloc-la sob gua corrente:

Solo arenoso lava-se facilmente, ou seja, os gros de areia desprendem-se rapidamente da palma da mo;

Solo siltoso s se limpa depois de ter ficado sob a gua corrente Solo siltoso s se limpa depois de ter ficado sob a gua corrente por bastante tempo, sendo necessria s vezes uma leve frico para a completa retirada das partculas;

Solo argiloso caracteriza-se pela dificuldade de se desprender da mo, porque as partculas finas ficam impregnadas na pele sendo necessria uma frico vigorosa para a limpeza total.

Mecnica dos Solos I

8. Referncias Bibliogrficas MANTILLA, J.N.R. (2001). Mecnica dos Solos I - Notas de Aula, ETG, Escola

de Engenharia, UFMG, Belo Horizonte, MG, 123 p. DAS, B. M. (2007). Fundamentos de Engenharia Geotcnica. Thomson Editora,

561 p. PARIZZI, M. G.; SOBREIRA, Notas de aula e fotos de acrevo pessoal desta

autora. PINTO, C. S. Curso Bsico de Mecnica dos Solos. 3 edio. Editora Oficina de PINTO, C. S. Curso Bsico de Mecnica dos Solos. 3 edio. Editora Oficina de

Textos, 2006.

Aula1- Origem e Formação Dos Solos

Documents

Transcript of Aula1- Origem e Formação Dos Solos