Elementos de Geologia

Prévia do material em texto

<p>DESCRIÇÃO</p><p>Mecanismos de formação de minerais, rochas e solos e caracterização e classificação dos tipos de solo.</p><p>PROPÓSITO</p><p>Reconhecer os elementos de Geologia necessários para a compreensão dos conceitos de Geotecnia utilizados em Engenharia Civil.</p><p>OBJETIVOS</p><p>MÓDULO 1</p><p>Reconhecer a formação geológica do planeta Terra</p><p>MÓDULO 2</p><p>Reconhecer os mecanismos de formação e a classificação das rochas e dos solos</p><p>MÓDULO 3</p><p>Identificar a constituição dos solos</p><p>MÓDULO 4</p><p>Classificar um solo</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>Geologia é uma das ciências que se encarrega do estudo da crosta terrestre, do seu mecanismo de formação e da matéria que a</p><p>compõe. Estuda ainda as alterações que ocorrem desde o momento em que a Terra foi formada.</p><p>O estudo dos problemas e a aplicação dos conceitos geológicos em obras de engenharia é responsabilidade da Geologia de</p><p>Engenharia. Assuntos que interessam a essa área envolvem, mas não se limitam a: formação dos solos, classificação dos solos e</p><p>das rochas, condições para fundações, estudos de aterros e de cortes em obras de terra.</p><p>A importância de estudar as rochas e os solos no âmbito da Engenharia Geotécnica vai além de conhecer como nosso planeta foi</p><p>formado e saber como rochas e solos surgiram. Você aprenderá como identificar, classificar e caracterizar um solo. Isto é, você vai</p><p>compor uma “carteira de identidade” do solo, de forma a usar na sua obra as melhores características que ele pode oferecer.</p><p>Prepare-se para a caminhada que está diante de nós – você vai conhecer até as origens da Terra!</p><p>ELEMENTOS DE GEOLOGIA</p><p>MÓDULO 1</p><p> Reconhecer a formação geológica do planeta Terra</p><p>ESTRUTURA E FORMAÇÃO DO PLANETA</p><p>A TERRA E SUA ESTRUTURA</p><p>Teorias geológicas apontam que a Terra se formou há 4,5 bilhões de anos pelo resfriamento de um imenso esferoide em estado de</p><p>fusão, composto de gases e resíduos cósmicos.</p><p>A Terra não é um corpo rígido e estático. Trata-se de um planeta em constante modificação, tanto internamente em sua estrutura,</p><p>como na superfície, onde há rochas já formadas e reformadas a todo momento pelos processos geológicos.</p><p>A estrutura interna da Terra é composta de três camadas de constituição físico-química bastante distintas:</p><p>Imagem: Shutterstock.com</p><p> Camadas da Terra</p><p>CROSTA SUPERIOR OU LITOSFERA</p><p>É a parte externa da Terra, com espessura avaliada em cerca de 30 a 50km. A litosfera é onde os fenômenos geológicos</p><p>relacionados à dinâmica interna terrestre se desenvolvem, por exemplo, movimentos tectônicos e vulcânicos. Compõe-se de rochas</p><p>que são definidas como agregados naturais formados por um, dois ou mais minerais. Nas regiões continentais, a litosfera é formada</p><p>de duas zonas:</p><p>Superior: predominam as rochas ricas em silício e alumínio, denominada, por isso, Sial.</p><p>Inferior: supõe-se haver predominância de silicatos de magnésio e ferro, daí o nome de Sima.</p><p>MANTO</p><p>Camada formada pelo magma, mistura heterogênea e complexa de substâncias minerais no estado de fusão, contendo ainda gases</p><p>de diversas naturezas e substâncias voláteis que escapam sob a forma de vapores. O resfriamento e endurecimento do magma</p><p>inicia um ciclo de formação, destruição e transformação das rochas, pela ação de diversos agentes. Entretanto, sob condições</p><p>especiais de profundidade, temperatura e pressão, qualquer tipo de rocha pode voltar a um estado de fusão, fechando o ciclo.</p><p>NÚCLEO</p><p>É a camada mais interna, constituída de níquel e ferro (Nife), principalmente. Está relacionado com o magnetismo da Terra e possui</p><p>temperaturas muito elevadas em comparação com as camadas superiores.</p><p>A TERRA E SUA ATMOSFERA</p><p>A atmosfera é uma camada fina de gases e partículas variadas em suspensão que envolve a Terra. Ela é essencial para a vida e o</p><p>funcionamento ordenado dos processos físico-biológicos da Terra. Dessa forma, essa atmosfera é parte principal dos processos</p><p>físico-químicos que ocorrem na formação da estrutura do planeta.</p><p>Como podemos ver no gráfico a seguir, 99% de sua massa está inserida em uma faixa ínfima de 0,25% do diâmetro da Terra, ou</p><p>32km. Ela é composta principalmente de nitrogênio e oxigênio.</p><p>Gráfico: Geologia de engenharia Nivaldo José Chiossi, 2013 adaptado por Danielle Ribeiro</p><p>A atmosfera é dividida em cinco camadas. Três apresentam altas temperaturas e são separadas por duas camadas com</p><p>temperaturas mais baixas. A cada duas camadas, os contatos entre elas são chamados de pausas.</p><p>Troposfera</p><p>Estratosfera</p><p>Mesosfera</p><p>Termosfera</p><p>Exosfera</p><p>Troposfera</p><p>É a camada atmosférica mais próxima de</p><p>nós, estendendo-se da superfície da Terra</p><p>até a base da próxima camada, com 8 a</p><p>14km de espessura. Responde por cerca</p><p>de 80% do peso total da atmosfera. É a</p><p>única camada em que os seres vivos</p><p>conseguem respirar. Nela, ocorrem os</p><p>fenômenos meteorológicos que influenciam</p><p>o clima e o ambiente em que vivemos. O</p><p>limite entre a troposfera e a estratosfera é a</p><p>tropopausa.</p><p>10 km</p><p>Estratosfera</p><p>Acima da troposfera está a estratosfera,</p><p>caracterizada pela circulação horizontal do</p><p>ar e por uma temperatura que aumenta</p><p>conforme a altitude. Essa camada também</p><p>é importante porque nela se encontra a</p><p>camada de ozônio. O limite superior dessa</p><p>camada se chama de estratopausa.</p><p>Mesosfera</p><p>A temperatura passa a diminuir</p><p>acentuadamente nessa camada. É nela que</p><p>os meteoroides entram em combustão,</p><p>queimando e formando as chamadas</p><p>estrelas cadentes. Seu limite superior é a</p><p>mesopausa.</p><p>Termosfera</p><p>Na termosfera, a temperatura volta a</p><p>aumentar com a altitude, atingindo, em</p><p>média, 1.500°C. O limite superior da</p><p>termosfera marca o início do espaço</p><p>exterior, chamando-se termopausa.</p><p>Exosfera</p><p>Ela é composta de hidrogênio e hélio, mas</p><p>as moléculas ali são muito esparsas. A</p><p>termosfera e a exosfera compõem a</p><p>ionosfera, que influencia a propagação das</p><p>ondas de rádio sobre a Terra e é</p><p>responsável pelo belo espetáculo das</p><p>auroras boreais.</p><p>Imagem: Shutterstock.com adaptado por Rodrigo Quintela</p><p>TROPOSFERA</p><p>É a camada atmosférica mais próxima de nós, estendendo-se da superfície da Terra até a base da próxima camada, com 8 a 14km</p><p>de espessura. Responde por cerca de 80% do peso total da atmosfera. É a única camada em que os seres vivos conseguem</p><p>respirar. Nela, ocorrem os fenômenos meteorológicos que influenciam o clima e o ambiente em que vivemos. O limite entre a</p><p>troposfera e a estratosfera é a tropopausa.</p><p>ESTRATOSFERA</p><p>Acima da troposfera está a estratosfera, caracterizada pela circulação horizontal do ar e por uma temperatura que aumenta</p><p>conforme a altitude. Essa camada também é importante porque nela se encontra a camada de ozônio. O limite superior dessa</p><p>camada se chama de estratopausa.</p><p>MESOSFERA</p><p>A temperatura passa a diminuir acentuadamente nessa camada. É nela que os meteoroides entram em combustão, queimando e</p><p>formando as chamadas estrelas cadentes. Seu limite superior é a mesopausa.</p><p>TERMOSFERA</p><p>Na termosfera, a temperatura volta a aumentar com a altitude, atingindo, em média, 1.500°C. O limite superior da termosfera marca</p><p>o início do espaço exterior, chamando-se termopausa.</p><p>EXOSFERA</p><p>Ela é composta de hidrogênio e hélio, mas as moléculas ali são muito esparsas. A termosfera e a exosfera compõem a ionosfera,</p><p>que influencia a propagação das ondas de rádio sobre a Terra e é responsável pelo belo espetáculo das auroras boreais.</p><p> VOCÊ SABIA</p><p>A importância da camada de ozônio, também chamada de ozonosfera, deve-se ao fato de que é uma barreira que protege a</p><p>humanidade das radiações ultravioletas procedentes do Sol. Ela fica na estratosfera, no intervalo entre 15 a 35km de altitude,</p><p>embora a espessura varie geograficamente.</p><p>MINERAIS</p><p>Quando falamos das camadas da Terra, as rochas que formam nosso planeta são geralmente compostas por dois ou mais minerais.</p><p>Mas você já pensou sobre o que é um mineral? A definição mais aceita de mineral é a de um corpo inorgânico, com composição</p><p>química definida, homogêneo, e que pode ser encontrado na natureza.</p><p>O MINERAL É UMA SUBSTÂNCIA DE OCORRÊNCIA NATURAL, COM</p><p>ESTRUTURA CARACTERIZADA PELO ARRANJO PARTICULAR E</p><p>REGULAR DOS ÁTOMOS</p><p>E ÍONS, COM COMPOSIÇÃO QUÍMICA</p><p>QUE PROPORCIONA PROPRIEDADES FÍSICAS FIXAS OU</p><p>VARIÁVEIS DENTRO DE DETERMINADA FAIXA.</p><p>Com raras exceções, os minerais possuem estado cristalino, ou seja, suas moléculas e seus átomos são dispostos</p><p>sistematicamente e organizados tridimensionalmente em agrupamentos geométricos, que, às vezes, manifestam-se exteriormente</p><p>constituindo sólidos geométricos.</p><p> VOCÊ SABIA</p><p>Elementos físicos iguais podem se organizar em estruturas cristalinas diferentes, originando minerais diferentes.</p><p>Os minerais podem ser divididos em minerais primários e minerais secundários:</p><p>MINERAIS PRIMÁRIOS</p><p>Formam-se com a rocha, especialmente as ígneas e metamórficas, e seus processos de formação serão mais bem explicados à</p><p>frente.</p><p>MINERAIS SECUNDÁRIOS</p><p>São resultantes do intemperismo ou processos de cimentação e sedimentação e ocorrem nos solos e rochas sedimentares.</p><p>PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS MINERAIS</p><p>FORMA</p><p>Tem a ver com o sólido geométrico definido pelas faces naturais do corpo mineral. Estas faces guardam entre si ângulos bem</p><p>definidos.</p><p>Veja, por exemplo, a diferença entre a estrutura cristalina do grafite (à esquerda) e a do diamante (à direita), e repare na diferença</p><p>dos ângulos e das faces definidas.</p><p>Imagem: Shutterstock.com</p><p> Estruturas do grafite e do diamante.</p><p>CLIVAGEM</p><p>Propriedade que um mineral apresenta ao se dividir segundo planos paralelos. É uma direção natural de fraqueza segundo a qual o</p><p>mineral tende a quebrar. Quando o mineral quebra em uma direção diferente daquela de clivagem, a superfície criada é chamada de</p><p>fratura.</p><p>DUREZA</p><p>Resistência que o mineral oferece ao ser riscado. Considera-se um material mais duro aquele que, em contato com outro, risca-o ou</p><p>corta-o. Mohs estabeleceu uma escala comparativa de minerais, com durezas classificadas em ordem crescente.</p><p>Escala de dureza de Mohs:</p><p>javascript:void(0)</p><p>javascript:void(0)</p><p>Imagem: Danielle Ribeiro</p><p>Talco</p><p>Gipsita</p><p>Calcita</p><p>Fluorita</p><p>Apatita</p><p>Feldspato ortoclásio</p><p>Quartzo</p><p>Topázio</p><p>Coríndon</p><p>Diamante</p><p>TENACIDADE</p><p>Refere-se à resistência dos minerais a esforços. Segundo ela, o mineral pode ser maleável, flexível, elástico, frágil etc.</p><p>PRINCIPAIS MINERAIS EXISTENTES NA NATUREZA</p><p>QUARTZO</p><p>FELDSPATOS</p><p>FILOSSILICATOS</p><p>CALCITAS E DOLOMITA</p><p>QUARTZO</p><p>O quartzo (SiO2) está presente em muitos minerais. Ele é transparente e é incolor, mostrando aparentemente a cor de outros</p><p>minerais. Podemos encontrá-lo, por exemplo, na areia, na ametista e na ágata.</p><p>FELDSPATOS</p><p>Possui dois grupos principais: o ortoclásio e o plagioclásio. Podem ter cor clara, rosa, branca ou cinza, e formam rochas como</p><p>granito, mármore e gnaisse.</p><p>FILOSSILICATOS</p><p>Os principais são as micas, as cloritas, os argilominerais e o talco. As micas são importantes na formação do granito e do gnaisse, e</p><p>são facilmente reconhecíveis pelo seu brilho intenso e por permitir ser separada em folhas. Nas rochas, geralmente, aparecem como</p><p>placas brilhantes.</p><p>CALCITAS E DOLOMITAS</p><p>A calcita é um carbonato de cálcio (CaCO3), de cores claras, como branca e rosa, ou incolor. A dolomita é um carbonato de cálcio e</p><p>magnésio, com a mesma aparência que a calcita. Ambos os materiais são formadores do calcário e podem fazer parte da produção</p><p>das cais calcíticas e dolomíticas.</p><p>ROCHAS</p><p>Rocha é um agregado natural formado por um, dois ou mais minerais, ou ainda matéria orgânica, fazendo parte da crosta terrestre. A</p><p>agregação dos minerais em sua formação obedece a leis físico-químicas definidas e presentes em processos formativos que serão</p><p>apresentados em breve.</p><p>O critério usado para a classificação das rochas é sua origem ou seu modo de formação, que pode ocorrer por resfriamento do</p><p>magma, consolidação de depósitos sedimentares, metamorfismo ou uma combinação de dois ou três desses mecanismos.</p><p>Observe o diagrama a seguir, e conheça também outros mecanismos de formação.</p><p>Imagem: Lima (2001, p. 6) adaptado por Giuseppe Miceli Junior e Danielle Ribeiro</p><p>MAGMATISMO</p><p>Magma é uma mistura complexa, em estado de fusão, com predominância de silicatos, e contendo algumas substâncias voláteis,</p><p>podendo ainda ser considerado rocha fundida. O resfriamento e a consolidação do magma resultam em uma rocha chamada ígnea,</p><p>magmática ou eruptiva.</p><p>Se esse resfriamento ocorrer dentro da crosta, tem-se o fenômeno de intrusão magmática, formando as rochas magmáticas</p><p>intrusivas, das quais os principais exemplos são: granitos, sienitos, dioritos e gabros.</p><p>No fenômeno chamado vulcanismo, o magma chega até a superfície, e, uma vez em contato com a atmosfera, perde materiais</p><p>voláteis e passa a se chamar lava. Do resfriamento da lava, resultam rochas como basaltos e vidros vulcânicos.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>CONSOLIDAÇÃO DE DEPÓSITOS SEDIMENTARES</p><p>Qualquer rocha pode ser destruída pela ação do intemperismo e fornecer material para a formação de outras rochas. A rocha</p><p>intemperizada forma o saprólito, e sobre este se desenvolve o solo.</p><p>Em alguns casos, o solo se transforma em um material duro como a laterita ou a bauxita, consideradas rochas residuais. O solo,</p><p>em sentido amplo, pode sofrer a erosão. Esse material pode ser transportado e depositado, dando origem às sedimentares</p><p>detríticas.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>A acumulação de matéria orgânica dá origem a turfeiras. Esses depósitos detríticos, precipitados químicos ou turfeiras, por meio da</p><p>diagênese, transformam-se em rochas sedimentares.</p><p>DIAGÊNESE</p><p>É todo processo de transformação de um material solto, como areia, cascalho e lama, que é o sedimento, em rocha</p><p>sedimentar.</p><p>METAMORFISMO</p><p>Qualquer tipo de rocha formado em superfície ou em subsuperfície pode ser soterrada por novas camadas mais recentes. Em</p><p>profundidade, essa rocha vai sofrer ações de agentes de metamorfismo, como calor, pressões tectônicas e reações químicas. A</p><p>ação desses agentes irá transformar a rocha.</p><p>As transformações verificam-se principalmente na mudança de estrutura e textura, formação de novos minerais ou recristalização</p><p>dos já existentes.</p><p>javascript:void(0)</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>FORMAÇÃO DAS ESTRUTURAS GEOLÓGICAS</p><p>A crosta terrestre é formada por uma superposição de corpos rochosos de diversos tamanhos e formas, desenhando as estruturas</p><p>que revelam a história geológica das forças que ali atuaram.</p><p>Geralmente, depósitos de sedimentos formam corpos tabulares depositados em camadas horizontais, mas pelo próprio processo de</p><p>deposição dos sedimentos, essas camadas podem ter estratificação inclinada.</p><p>As rochas oriundas do magmatismo se derramam em camadas, principalmente no vulcanismo de fissura; em línguas que se</p><p>estendem segundo a inclinação do terreno; ou em cone vulcânico, sobretudo no vulcanismo de erupção central. Quando esses</p><p>estratos se encontram inclinados, geralmente é por uma modificação de sua posição original por dobramentos ou relacionados a</p><p>fraturas.</p><p>As rochas oriundas do metamorfismo trazem estruturas herdadas da rocha original, de origem sedimentar ou vulcânica, provenientes</p><p>das tensões aplicadas durante o metamorfismo. Por isso, há bastante variedade em como essas estruturas são consolidadas e</p><p>desenvolvidas ao longo do tempo.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p> Rocha fraturada</p><p>Ainda com todos esses mecanismos, podem surgir variações de como essas estruturas são formadas. Vamos estudar, então,</p><p>algumas delas:</p><p>DOBRAS</p><p>FALHAS</p><p>DIACLASE</p><p>DOBRAS</p><p>As dobras são ondulações, convexidades ou concavidades que aparecem em rochas originalmente planas. Desenvolvem-se,</p><p>sobretudo, em rochas sedimentares e metamórficas.</p><p>As causas dos dobramentos podem ser tensões tectônicas (movimentos da crosta) ou atectônicas, como compactação diferencial e</p><p>intrusão ígnea. A amplitude de uma dobra pode ser micrométrica ou até de centenas de quilômetros.</p><p>FALHAS</p><p>Falhas são fraturas em que ocorre um deslocamento perceptível das partes ao longo do plano de fratura. A amplitude desse</p><p>deslocamento pode ser de milímetros até muitas centenas de metros. As falhas podem ser formadas graças a esforços tectônicos ou</p><p>atectônicos.</p><p>DIACLASE</p><p>Diaclase, também chamada</p><p>de junta ou fratura, é o plano que separa ou tende a separar em duas partes um bloco de rocha</p><p>primitivamente uno, ao longo do qual não houve deslocamento das partes separadas. As causas das diaclases ou juntas são:</p><p>Resfriamento de rochas magmáticas, principalmente vulcânicas.</p><p>Secagem de sedimentos argilosos.</p><p>Tensões tectônicas de compressão ou cisalhamento.</p><p>Alívio de tensões de compressão por erosão das camadas adjacentes.</p><p>Variação de temperatura do maciço (intemperismo físico, desplacamentos).</p><p>As diaclases representam um enfraquecimento do maciço; quanto mais fraturado se apresenta o maciço, mais fraco ele é. Desse</p><p>modo, elas podem funcionar como canais de percolação de água.</p><p>Na descrição das juntas, ainda é importante salientar se são abertas ou fechadas, com preenchimento ou sem preenchimento. Esse</p><p>preenchimento pode ocorrer por material argiloso ou por um material cimentante, como calcita ou óxido de manganês. No primeiro</p><p>caso, o maciço perde em estabilidade, pois o material argiloso diminui o atrito entre os blocos de rocha. Frequentemente, forma-se</p><p>uma película de alteração na superfície do bloco de rocha que poderá ter um efeito semelhante ao de preenchimento por argila</p><p>provinda de horizontes superiores.</p><p>VERIFICANDO O APRENDIZADO</p><p>1. AS CAUSAS DAS FRATURAS OU DIACLASES PODEM ESTAR RELACIONADAS:</p><p>A) Ao resfriamento de rochas magmáticas, principalmente vulcânicas.</p><p>B) Ao aquecimento de rochas vulcânicas.</p><p>C) Ao depósito de sedimentos argilosos.</p><p>D) À variação de temperatura atmosférica.</p><p>E) Às pressões geradas pelo acúmulo de água.</p><p>2. DE ACORDO COM A ESCALA DE DUREZA DE MOHS, O MINERAL MAIS DURO É:</p><p>A) Dolomita</p><p>B) Fluorita</p><p>C) Calcita</p><p>D) Coríndon</p><p>E) Talco</p><p>GABARITO</p><p>1. As causas das fraturas ou diaclases podem estar relacionadas:</p><p>A alternativa "A " está correta.</p><p>O resfriamento de rochas magmáticas cria diferentes tensões internas no material, podendo causar fraturas, principalmente nas</p><p>rochas vulcânicas.</p><p>2. De acordo com a escala de dureza de Mohs, o mineral mais duro é:</p><p>A alternativa "D " está correta.</p><p>Dos minerais citados, o mineral mais duro é o coríndon, de grau 9 de dureza de Mohs, que tem grau maior que os outros.</p><p>MÓDULO 2</p><p> Reconhecer os mecanismos de formação e a classificação das rochas e dos solos</p><p>CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS E DOS SOLOS</p><p>TIPOS DE ROCHAS</p><p>ROCHAS MAGMÁTICAS OU ÍGNEAS</p><p>São formadas pelo resfriamento e endurecimento do magma; com origem nas regiões profundas da crosta terrestre, o magma pode</p><p>se movimentar por energia própria ou por forças tectônicas no interior da Terra e, para atingir a superfície, ele pode transbordar da</p><p>cratera de vulcões ou de fendas, sendo lançado até longas distâncias.</p><p>Uma rocha magmática expressa as condições geológicas em que se formou por meio de sua textura, isto é, pelo tamanho e pela</p><p>disposição dos minerais que a constituem.</p><p>Existem dois tipos de rochas magmáticas:</p><p>Basalto / Foto: Shutterstock.com</p><p>ROCHAS EXTRUSIVAS</p><p>Têm origem no resfriamento rápido do magma, formando, por exemplo, basaltos. Os componentes minerais solidificam-se em</p><p>pequenos cristais.</p><p>Granito / Foto: Shutterstock.com</p><p>ROCHAS INTRUSIVAS</p><p>São resfriadas e cristalizadas no interior da crosta terrestre, formando rochas como granito, sienito e gabro. Os componentes são</p><p>bem mais granulares, solidificando-se em cristais de granulação de milímetros ou até mesmo centímetros.</p><p>ROCHAS SEDIMENTARES</p><p>Após a exposição ao ar, à água ou a outros elementos químicos, as rochas superficiais são reduzidas a fragmentos de rocha</p><p>menores, podendo ser carregados por agentes transportadores. Por exemplo, o vento, o gelo e, mais comumente, a água.</p><p>Posteriormente, esse material será depositado em uma bacia de sedimentação do globo terrestre, como as regiões mais baixas do</p><p>continente, os fundos dos mares e estuários de rios, por exemplo, e assim passam a constituir um sedimento estruturado em</p><p>camadas ou leitos, denominados estratos.</p><p>As rochas sedimentares resultam então da compactação e consolidação desses sedimentos sob elevadas pressões ou de sua</p><p>cimentação por minerais. Localizam-se na superfície da crosta terrestre, da qual representam uma pequena espessura. Por outro</p><p>lado, elas cobrem uma grande parte da superfície da terra, encontrando-se a maioria em meios aquosos de águas doces, salgadas e</p><p>salobras.</p><p>São exemplos de rochas sedimentares:</p><p>FOLHELHOS, ARGILITOS, ARENITOS E SILTITOS</p><p>Esses tipos que se enquadram na categoria de rochas sedimentares originadas de fragmentos de rochas preexistentes.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>ARGILITO</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>ARENITO</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>SILTITO</p><p>CALCÁRIOS</p><p>Podem ser de origem orgânica e química. Os calcários de origem orgânica resultam da acumulação de restos de conchas, corais</p><p>etc. Os de origem química, da precipitação do carbonato de cálcio. Deve-se destacar a utilização dessa rocha na produção de</p><p>cimento, pedra de construção, cal, além da produção de barrilha.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p> Calcário</p><p>ROCHAS METAMÓRFICAS</p><p>São formadas de outros tipos de rocha, ígneas ou sedimentares, pela ação da temperatura e pressão, associadas à atividade</p><p>química das soluções aquosas e gases que circulam nos vazios das rochas.</p><p>As transformações minerais que ocorrem nesses processos de metamorfismo dependem, entre outras razões, da composição da</p><p>rocha original, da sua natureza, do seu tipo e, finalmente, do seu grau do metamorfismo.</p><p>Sob essas novas condições, haverá mudanças na estrutura cristalina ou, por causa da combinação química entre dois ou mais</p><p>minerais, a formação de um novo mineral.</p><p>A maioria das rochas metamórficas encontradas na natureza tem a mesma composição químico-mineralógica das rochas</p><p>magmáticas. A água, geralmente dissociada, é o agente de metamorfismo mais comum, nestes processos formativos.</p><p>As principais rochas metamórficas são as seguintes:</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>FILITOS E XISTOS</p><p>Resultam do metamorfismo de argilas ou de siltes. Constituídos, na maioria, por cristais de mica.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>QUARTZITO</p><p>Derivada do metamorfismo do arenito; o quartzo é seu constituinte principal.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>MÁRMORE</p><p>Provém do metamorfismo do calcário.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>GNAISSE</p><p>Rocha com uma composição mineralógica idêntica à do granito, ou seja, contém minerais como feldspato, quartzo e mica.</p><p>DA ROCHA AO SOLO: O INTEMPERISMO</p><p>Intemperismo é o termo usado para descrever o processo de decomposição por agentes atmosféricos e biológicos, por formas</p><p>variadas de ação.</p><p>Pode-se agrupar os mecanismos de ataque às rochas em dois grandes grupos: intemperismo mecânico ou físico e intemperismo</p><p>químico.</p><p>INTEMPERISMO MECÂNICO OU FÍSICO</p><p>Ocorre quando a rocha é reduzida a pedaços menores, por meio de fragmentação e desintegração da rocha, sem qualquer alteração</p><p>química dos materiais. Pode ser causado por qualquer um dos fatores a seguir, agindo por um longo período temporal.</p><p>VARIAÇÃO DA TEMPERATURA</p><p>CRISTALIZAÇÃO DE SAIS</p><p>CONGELAMENTO</p><p>AGENTES FÍSICO-BIOLÓGICOS</p><p>VARIAÇÃO DA TEMPERATURA</p><p>A diferença do coeficiente de dilatação dos diferentes minerais constituintes em uma rocha ocasiona ciclos intermitentes de</p><p>aquecimento diurno seguido de resfriamento noturno, causando uma fadiga térmica desses minerais, o que faz com que eles sejam</p><p>desagregados e reduzidos a pequenos fragmentos.</p><p>CRISTALIZAÇÃO DE SAIS</p><p>Em climas áridos e semiáridos a precipitação pluviométrica é insuficiente; a pouca água que penetra no terreno não é suficiente para</p><p>remover os sais dissolvidos. Eles são trazidos à superfície pela água em sua ascensão capilar e se precipitam quando a água se</p><p>evapora. A repetição contínua deste fenômeno de ascensão capilar, cristalização e expansão do solo faz com que as rochas se</p><p>desagreguem lentamente.</p><p>CONGELAMENTO</p><p>O congelamento da água no interior em fraturas, fendas ou diaclases de rochas provocará um aumento de seu volume. A repetição</p><p>contínua de congelamento e descongelamento alarga as fendas, fazendo com que a rocha se desagregue, formando lascas</p><p>ou</p><p>blocos de tamanhos variados.</p><p>AGENTES FÍSICO-BIOLÓGICOS</p><p>A pressão de crescimento das raízes vegetais e as atividades de vários animais como minhocas, formigas e cupins podem provocar</p><p>a desagregação de uma rocha, desde que ela possua fendas por onde penetrem as raízes e a resistência oferecida pela rocha não</p><p>seja muito grande.</p><p>INTEMPERISMO QUÍMICO</p><p>Caracteriza-se pela ação de agentes químicos que atacam a rocha, modificando sua constituição mineralógica ou química. O</p><p>principal agente é a água pluvial, que penetra nos poros e descontinuidades e reage quimicamente com as rochas.</p><p>A água da chuva contém dissolvidos os gases do ar mais importantes para o intemperismo químico: oxigênio e o gás carbônico.</p><p>Desse modo, ao infiltrar-se no solo, a água dissolve e carrega substâncias orgânicas e inorgânicas, muitas vezes de caráter ácido.</p><p>As reações de decomposição são as seguintes:</p><p>OXIDAÇÃO</p><p>É um dos primeiros fenômenos a ocorrer na decomposição das camadas superficiais do subsolo, pela ação oxidante do oxigênio e</p><p>gás carbônico dissolvidos na água.</p><p>HIDRÓLISE E HIDRATAÇÃO</p><p>Pela hidratação, a água é incorporada, passando a fazer parte da estrutura cristalina do mineral; e, pela hidrólise, ocorre a</p><p>decomposição pela água com a formação de novas substâncias.</p><p>DECOMPOSIÇÃO PELO ÁCIDO CARBÔNICO</p><p>Trata-se talvez do agente mais importante no intemperismo químico. A água pluviométrica dissolve o CO2 da atmosfera e uma parte</p><p>dele se combina com a água para dar ácido carbônico.</p><p>DECOMPOSIÇÃO QUÍMICO-BIOLÓGICA</p><p>Os primeiros atacantes de uma rocha exposta às intempéries são bactérias e fungos microscópicos. Todos esses organismos</p><p>segregam gás carbônico, nitratos e outras substâncias orgânicas, que se incorporam às soluções aquosas que atravessam o solo,</p><p>atingindo as rochas inferiores.</p><p>SOLOS</p><p>FORMAÇÃO</p><p>Solo é o produto do intemperismo das rochas; e sua natureza depende principalmente da rocha, do clima, da cobertura vegetal, da</p><p>topografia e do tempo de duração do processo de intemperização.</p><p>Se levantamos os produtos da alteração e de intemperização das rochas, aqueles mais usualmente obtidos são os seguintes:</p><p>INTEMPERISMO DO GRANITO</p><p>INTEMPERISMO DO BASALTO</p><p>INTEMPERISMO DO ARENITO</p><p>INTEMPERISMO DO GRANITO</p><p>O granito é formado por quartzo, mica e feldspato. A partir de sua afloração na crosta terrestre, sofre contínuos ciclos de alternância</p><p>de calor e chuva. Quando fraturado, sofre o ataque químico da água e do gás carbônico. Os solos gerados são, possivelmente,</p><p>areias (no caso do quartzo intemperizado) ou argilas (no caso da mica e do feldspato).</p><p>INTEMPERISMO DO BASALTO</p><p>Como os basaltos não possuem quartzo, não formam areias. O ataque químico é realizado pelas águas aciduladas sobre os</p><p>feldspatos.</p><p>INTEMPERISMO DO ARENITO</p><p>Dá origem a solos essencialmente arenosos, pois não existem feldspatos e micas em sua composição.</p><p>CLASSIFICAÇÃO GENÉTICA DOS SOLOS</p><p>Os produtos do intemperismo permanecem, diretamente, sobre a rocha da qual derivaram e, por isso, são denominados solos</p><p>residuais. Os solos que continuam sofrendo erosão por ação das águas, do vento e da gravidade e que são formados depois do</p><p>transporte e da deposição chamam-se solos transportados.</p><p>SOLOS RESIDUAIS</p><p>Os solos residuais são subdivididos, conforme a zona de intensidade de intemperismo, em horizontes que se organizam da</p><p>superfície para o fundo, com uma transição gradativa entre eles.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>SOLO RESIDUAL MADURO</p><p>O solo residual é aquele que perdeu toda a estrutura original da rocha-matriz e tornou-se relativamente homogêneo.</p><p>SAPRÓLITO</p><p>Mantém a estrutura original da rocha-matriz, mas perdeu totalmente sua consistência. Os materiais formadores da rocha-matriz</p><p>estão praticamente todos alterados.</p><p>BLOCOS EM MATERIAL ALTERADO</p><p>A transformação de rochas primárias em solos progrediu ao longo de fraturas ou zonas de menor resistência, deixando relativamente</p><p>intactos blocos da rocha original, envolvidos por solo de alteração de rocha. Esses blocos alterados ainda se comportam como</p><p>rocha, chamada de rocha alterada.</p><p> ATENÇÃO</p><p>A formação de matacões é um caso especial de resistência de blocos de rocha ao avanço da intemperização. Ocorre geralmente</p><p>em rochas maciças, pouco fraturadas. A sua localização é importante para a engenharia porque indicará dificuldades em escavações</p><p>e na cravação de estacas, resistências diferenciadas ou às vezes ilusórias nas fundações de um prédio etc.</p><p>SOLOS TRANSPORTADOS</p><p>Os solos transportados são oriundos da deposição, em determinado local, de detritos provenientes de outra área. Classificam-se</p><p>segundo o agente de transporte nas seguintes classes: coluviões, aluviões, eólicos e glaciais.</p><p>COLUVIÕES</p><p>O agente transportador é a ação da gravidade, deslocando solos residuais de níveis mais altos para os mais baixos de uma</p><p>encosta.</p><p>ALUVIÕES</p><p>Incluem depósitos de partículas muito finas (argilas e siltes), areia, pedregulhos e matacões transportados, essencialmente, pela</p><p>água em grande quantidade. O agente transportador é a água fluvial.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>EÓLICOS</p><p>O agente transportador é o vento, e seus efeitos diretos podem ser classificados em destrutivos, transportadores e construtivos.</p><p>Entretanto, o vento por si só é praticamente incapaz de produzir a destruição de uma rocha por erosão. Então, os depósitos eólicos</p><p>se caracterizam pela uniformidade dos grãos que os constituem. Quando ventos fortes sopram sobre as areias e as carreiam até</p><p>que obstáculos diversos, como arbustos e pedras, quebrem sua força, a areia carregada se deposita nas superfícies, formando</p><p>morrotes chamados dunas.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>GLACIAIS</p><p>São depósitos de materiais erodidos e o agente transportador é o gelo. Uma característica interessante dos depósitos glaciais é a</p><p>quase total ausência de alteração química pelo intemperismo em seus componentes.</p><p>SOLOS ORGÂNICOS</p><p>Os solos orgânicos podem se formar de três formas:</p><p>Impregnação de matéria orgânica em sedimentos preexistentes.</p><p>Transformação carbonífera de materiais de origem vegetal contida em sedimentos.</p><p>Absorção no solo de carapaças de animais, como moluscos.</p><p>DO PONTO DE VISTA DA ENGENHARIA, OS SOLOS ORGÂNICOS</p><p>APRESENTAM CARACTERÍSTICAS BEM INDESEJÁVEIS. POR EXEMPLO,</p><p>DESTACAM-SE SUA ELEVADA COMPRESSIBILIDADE, A BAIXA</p><p>RESISTÊNCIA E A ALTA CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA.</p><p>Você sabia que o primeiro estágio da formação do carvão denomina-se turfa? É formado pela deposição de detritos vegetais como</p><p>folhas, caules, troncos e a posterior decomposição dessa matéria orgânica. Como as turfas se originam em águas estagnadas e</p><p>pouco arejadas, a decomposição é muito lenta e incompleta, ficando preservada parte dos vegetais. Forma-se, então, um solo</p><p>fibroso, essencialmente de carbono, com baixo peso específico e combustível, quando seco.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>VERIFICANDO O APRENDIZADO</p><p>1. SÃO ROCHAS METAMÓRFICAS:</p><p>A) Arenitos e xistos</p><p>B) Gnaisses e basaltos</p><p>C) Mármores e gnaisses</p><p>D) Xistos e basaltos</p><p>E) Argilitos e mármores</p><p>2. O DEPÓSITO DE AREIAS E SEDIMENTOS NO FUNDO DE RIOS É UM EXEMPLO CLÁSSICO DE QUE</p><p>FENÔMENO GEOLÓGICO DE FORMAÇÃO DE SOLOS?</p><p>A) Ação do vento formando depósitos de solos transportados.</p><p>B) Atividade vulcânica formando rochas ígneas.</p><p>C) Decomposição de rochas metamórficas formando solos argilosos.</p><p>D) Decomposição de matacões a partir de rochas alteradas.</p><p>E) Ação da água do fundo de rios formando aluviões.</p><p>GABARITO</p><p>1. São rochas metamórficas:</p><p>A alternativa "C " está correta.</p><p>Dentre as opções, a única que representa rochas metamórficas são os mármores e os gnaisses. Basaltos são rochas ígneas, e</p><p>arenitos e argilitos são rochas sedimentares.</p><p>2. O depósito de areias e sedimentos no fundo de rios é um exemplo clássico de que fenômeno geológico de formação de</p><p>solos?</p><p>A alternativa "E " está correta.</p><p>A ação da água fluvial transportando as areias e sedimentos e depositando-os no fundo de rios são um exemplo da origem da</p><p>formação de aluviões.</p><p>MÓDULO 3</p><p> Identificar a constituição dos solos</p><p>CONSTITUIÇÃO DOS SOLOS</p><p>Ao nos defrontarmos com uma obra de engenharia, é importante estudarmos o solo sobre o qual essa obra será construída. Saber</p><p>mais sobre o solo vai fornecer aos engenheiros noções importantes sobre a complexidade e o tipo de fundação que serão utilizadas,</p><p>só para citar um exemplo.</p><p>As formações de solo constituem-se de um conjunto de grãos – ou partículas sólidas – que podem ou não se tocar entre si, deixando</p><p>um espaço vazio entre elas.</p><p>Esse espaço pode estar cheio de ar ou outro gás ou parcial ou totalmente preenchido com água. Assim, pode-se dizer que o solo é</p><p>um sistema trifásico, formado de materiais nos três estados da matéria – gasoso, líquido e sólido – como mostrado a seguir, no</p><p>diagrama de fases do solo.</p><p>Fonte: Autor/Shutterstock</p><p> Diagrama das fases do solo</p><p>V – Volume</p><p>Vv – Volume de vazios</p><p>Vg – Volume de gás (gasoso)</p><p>Va – Volume de água</p><p>Vs – Volume de sólidos</p><p>M – Massa</p><p>Ma – Massa de água</p><p>Ms – Massa de sólidos</p><p>P – Peso</p><p>Pa – Peso da água existente em uma massa de solo</p><p>Ps – Peso das partículas sólidas do solo</p><p>As informações sobre a relação entre essas três fases são importantes, principalmente para os cálculos de capacidade de carga de</p><p>fundações, do recalque das construções e da estabilidade de taludes de terra.</p><p>Esses índices físicos – índice de vazios, porosidade, grau de saturação, teor de umidade – são definidos a seguir:</p><p>ÍNDICE DE VAZIOS</p><p>Marca a relação entre o volume não ocupado pelas partículas de solo – chamado de volume de vazios – e o volume de sólidos</p><p>ocupados pelos grãos. É expresso sempre em forma decimal. Areias naturais possuem índices de vazios entre 0,5 e 0,8, enquanto</p><p>as argilas, 0,7 a 1,1.</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>em que:</p><p>e – Índice de vazios</p><p>Vv – Volume de vazios</p><p>Vs – Volume de sólidos</p><p>Vg – Volume de gás (gasoso)</p><p>POROSIDADE</p><p>Marca a relação entre o volume de vazios, que não é ocupado pelas partículas, e o volume total do solo. É representada em</p><p>porcentagem, e está sempre no intervalo entre 0 e 1.</p><p>e = =Vv</p><p>Vs</p><p>Vg+Va</p><p>Vs</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>em que:</p><p>n – Porosidade do solo</p><p>Vv – Volume de vazios</p><p>V - Volume</p><p>Combinando as duas equações de índice de vazios e de porosidade, pode-se perceber a seguinte relação:</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>GRAU DE SATURAÇÃO</p><p>É a proporção do volume de vazios que contém água com o volume de vazios do solo. É representada em porcentagem, e está</p><p>sempre no intervalo entre 0 e 1.</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>em que:</p><p>S – Grau de saturação</p><p>Vv – Volume de vazios</p><p>Va – Volume de água</p><p>TEOR DE UMIDADE</p><p>Relação, expressa em percentagem, entre o peso da água existente em certa massa de solo e o peso das partículas sólidas desse</p><p>solo. O teor de umidade de um solo pode variar de</p><p>até algumas centenas, principalmente no caso de algumas argilas orgânicas e marinhas.</p><p>n = . 100%</p><p>Vv</p><p>V</p><p>e = n</p><p>1+n</p><p>S = .  100%</p><p>Va</p><p>Vv.</p><p>h = 0%</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>em que:</p><p>h – Teor de umidade do solo</p><p>Pa – Peso da água existente em uma massa de solo</p><p>Ps – Peso das partículas sólidas do solo</p><p>A umidade de um solo pode ser ainda determinada em laboratório, pelos métodos a seguir:</p><p>MÉTODO EM LABORATÓRIO</p><p>MÉTODOS EXPEDITOS</p><p>MÉTODO EM LABORATÓRIO</p><p>Determinação por meio de secagem em estufa.</p><p>Esse é o método preciso para a determinação do teor de umidade e, sem dúvida, é o ensaio mais executado no laboratório. A</p><p>determinação do teor de umidade é parte integrante de ensaios que objetivam a determinação de outros parâmetros do solo, tais</p><p>como os limites de consistência e o ensaio de compactação. Desse modo, o teor de umidade é dado por:</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>em que:</p><p>é o peso da água existente em uma massa de solo</p><p>é o peso das partículas sólidas do solo</p><p>MÉTODOS EXPEDITOS</p><p>A principal aplicação é o controle tecnológico da construção, em campo, da umidade em aterros compactados, por exemplo. Desse</p><p>modo, são utilizados métodos expeditos que possibilitam obter a umidade no campo. O principal desses métodos é o emprego do</p><p>aparelho Speedy, que, pela ação da água contida na amostra sobre uma ampola de carbureto de cálcio que é introduzida, possibilita</p><p>a obtenção da umidade do solo por meio da pressão do gás produzido dessa reação.</p><p> ATENÇÃO</p><p>h = . 100%</p><p>Pa</p><p>Ps</p><p>h% = Pa.100</p><p>Ps</p><p>Pa</p><p>Ps</p><p>Qualquer outro método expedito deve ser utilizado com cuidado na determinação da umidade do solo. Por exemplo, o método</p><p>expedito do álcool, que determina a umidade por meio da adição de álcool etílico ao solo, só deve ser utilizado com autorização da</p><p>fiscalização da obra.</p><p>DENSIDADE REAL DE GRÃOS DO SOLO</p><p>Representa a relação entre a massa de dado volume do solo e a massa de igual volume de água. Geralmente, os engenheiros</p><p>geotécnicos necessitam da densidade das partículas sólidas, isto é, da densidade real dos grãos de solo</p><p>, que é dada pela seguinte expressão:</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>em que:</p><p>é a Densidade real dos grãos do solo</p><p>é a Massa de sólidos</p><p>– Volume de sólidos</p><p>é a Massa específica da água, igual a 1 g/cm3</p><p>O valor de varia em um intervalo muito curto, em função da constituição mineralógica dos grãos. Por exemplo:</p><p>As areias apresentam densidade real dos grãos</p><p>Os solos argilosos apresentam esse valor variando entre 2,65 e 2,80.</p><p>Os solos altamente orgânicos têm os valores entre 2,45 a 2,50.</p><p>Para critérios práticos, na falta de um valor, arbitra-se 2,65 ou 2,70 para a densidade real dos grãos.</p><p>Pode-se correlacionar o índice de vazios e o teor de umidade por meio da relação:</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>(δ)</p><p>δ = MS</p><p>VS.ρa</p><p>ρ</p><p>Ms</p><p>Vs</p><p>ρa</p><p>(δ)</p><p>δ  =  2, 65.</p><p>S .  e = h .  δ</p><p>Em que:</p><p>é o grau de saturação</p><p>é o índice de vazios</p><p>é a umidade do solo</p><p>é a densidade real dos grãos</p><p>DETERMINAÇÃO DA CURVA GRANULOMÉTRICA</p><p>Um solo compõe-se de partículas de variadas formas, tamanhos, formações geológicas e quantidades. A análise granulométrica tem</p><p>como objetivo dividir essas partículas pelas suas dimensões, determinando suas proporções relativas ao peso total da amostra.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>Essa divisão considera sempre uma padronização com base em categorias. A seguir, você vai conhecer as categorias adotadas pela</p><p>Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT):</p><p>PEDREGULHO</p><p>Com partículas de diâmetro entre 2mm e 60mm.</p><p>AREIA</p><p>Com partículas de diâmetro entre 0,06mm e 2mm, podendo se dividir em areia fina, areia média e areia grossa.</p><p>S</p><p>e</p><p>h</p><p>δ</p><p>javascript:void(0)</p><p>javascript:void(0)</p><p>SILTE</p><p>Com partículas de diâmetro entre 0,002mm e 0,06mm.</p><p>ARGILA</p><p>Com partículas de diâmetro menores que 0,002mm.</p><p>Desse modo, é fácil perceber que os solos naturais são uma mistura de partículas que não se enquadram apenas em um intervalo</p><p>ou fração de solo. Então, para representar essa distribuição de grãos pelas várias categorias, recorre-se a uma distribuição</p><p>percentual acumulada.</p><p>Para se traçar essa curva granulométrica, marca-se a percentagem de material com dimensões menores do que determinada</p><p>dimensão, versus essa dimensão de partícula, em uma escala logarítmica. Assim, pode-se obter informações sobre as</p><p>características granulométricas do solo de acordo com a posição da curva na escala.</p><p>PARA QUE FAZER UMA ANÁLISE GRANULOMÉTRICA?</p><p>Na prática da Engenharia Geotécnica, os resultados das análises granulométricas dos solos são importantes na solução de várias</p><p>situações:</p><p>SELEÇÃO DE MATERIAL PARA ATERRO</p><p>MATERIAIS PARA PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS</p><p>SELEÇÃO DE MATERIAL PARA ATERRO</p><p>Os solos empregados na construção de aterros e barragens de terra devem estar dentro de determinados limites, definidos pelas</p><p>curvas de distribuição granulométrica.</p><p>MATERIAIS PARA PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS</p><p>Cada camada de um pavimento rodoviário ou de aeroportos</p><p>deve atender a uma granulometria especificada para que se obtenha</p><p>uma fundação mecanicamente estável.</p><p>MATERIAIS PARA FILTROS</p><p>DRENAGEM DO TERRENO</p><p>MATERIAIS PARA FILTROS</p><p>As especificações para a granulometria de uma camada de filtro estão relacionadas, de certo modo, à composição do terreno</p><p>adjacente ou da próxima camada de filtro. Essas especificações, conhecidas como critérios para filtros, evitam que as pequenas</p><p>partículas, carregadas pelas forças de percolação, ocupem os vazios entre as partículas maiores.</p><p>javascript:void(0)</p><p>javascript:void(0)</p><p>DRENAGEM DO TERRENO</p><p>As características de drenagem de um terreno dependem da proporção de finos (partículas com dimensões de siltes e argilas)</p><p>presente no solo.</p><p>PROCESSOS DE ANÁLISE GRANULOMÉTRICA</p><p>Existem dois processos distintos para a obtenção da distribuição granulométrica dos solos: análise granulométrica por peneiramento</p><p>e análise granulométrica por sedimentação.</p><p>ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR PENEIRAMENTO</p><p>A análise por peneiramento é aplicada a solos contendo pequena quantidade de material, passando na peneira nº 200, desde que</p><p>não haja interesse em conhecer a distribuição granulométrica da porção da amostra que passa naquela peneira. O processo</p><p>consiste em passar a amostra através de um conjunto de peneiras, empilhadas em ordem decrescente da abertura da malha, e</p><p>pesar o material retido em cada peneira.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR SEDIMENTAÇÃO</p><p>A análise granulométrica por sedimentação tem como objetivo definir a curva granulométrica dos solos que são muito finos para</p><p>serem ensaiados por peneiramento. Nessa análise, as partículas são separadas por seus diâmetros, usando o processo físico da</p><p>sedimentação. Os diâmetros dos grãos menores do que a peneira no 200, siltes e argilas são calculados pelas distâncias de queda</p><p>das partículas, e a percentagem dos mais finos é determinada medindo-se o peso específico da suspensão solo-água.</p><p>ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA DOS SOLOS</p><p>O termo consistência é usado para descrever o grau de ligação entre as partículas das substâncias. Aplicado aos solos coesivos ou</p><p>finos, a consistência está ligada à quantidade de água existente, ou seja, ao seu teor de umidade.</p><p>Do mesmo modo, diferentes tipos de solo apresentam comportamentos diferentes que dependem da sua constituição mineralógica,</p><p>do tamanho dos grãos e da superfície específica.</p><p>Estado líquido</p><p>Uma argila amolece quando se acrescenta água a ela. Se a quantidade for excedente, forma-se uma lama que se comporta como</p><p>um líquido viscoso; diz-se, então, que a argila está no estado líquido.</p><p>Estado plástico</p><p>Se a água for gradualmente reduzida, em um processo controlado de secagem, a argila pode ser facilmente moldada sem variação</p><p>de volume, mantendo sua nova forma sem trincar; este é o estado plástico.</p><p>Estado semissólido</p><p>Seguindo a perda de água, a argila sofre uma diminuição em seu volume e aumenta sua rigidez até tornar-se quebradiça; este é o</p><p>estado semissólido.</p><p>Estado sólido</p><p>Avançando ainda mais a secagem, a argila continua a se contrair, mas não ocorrerá diminuição de volume, pois o ar começa a</p><p>entrar nos poros da argila, endurecendo-o; este é o estado sólido.</p><p>AS TRANSIÇÕES DE UM ESTADO PARA O SEGUINTE NÃO SE</p><p>FAZEM DE FORMA ABRUPTA, MAS GRADUALMENTE. PARA</p><p>CARACTERIZÁ-LAS, FOI NECESSÁRIA A CRIAÇÃO DE</p><p>PROCEDIMENTOS EMPÍRICOS, PELOS QUAIS SE DETERMINAM</p><p>TEORES DE UMIDADE QUE REPRESENTAM OS LIMITES DE</p><p>CONSISTÊNCIA.</p><p>Na prática corrente da Engenharia Geotécnica, eles se referem a três limites que devem ser comparados ao teor de umidade de um</p><p>solo: ao limite de liquidez (LL), limite de plasticidade (LP) e limite de contração (LC), conforme ilustrado na figura a seguir:</p><p>Imagem: Rodrigo Quintela</p><p>LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)</p><p>É o teor de umidade na qual se unem, em um centímetro de comprimento, os bordos inferiores de uma canelura, aberta por um</p><p>cinzel padronizado, em uma massa de solo colocada em um aparelho chamado aparelho de Casagrande (na figura a seguir), sob o</p><p>impacto de 25 golpes desse aparelho. O limite de liquidez marca, enfim, a transição do estado líquido para o estado plástico.</p><p>Quando o LL não puder ser encontrado, diz-se que o solo é NL (não líquido).</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)</p><p>É o teor de umidade no qual o solo começa a quebrar em pequenas peças, submetido em condições específicas de ensaio. O limite</p><p>de plasticidade é, assim, o menor teor de umidade em que o solo se comporta de forma plástica, definindo, portanto, a transição</p><p>entre o estado plástico e o semissólido. Quando o LP não puder ser encontrado, diz-se que o solo é NP (não plástico).</p><p>LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC)</p><p>É o teor de umidade a partir do qual qualquer perda de umidade não provocará uma diminuição de volume. Marca a transição entre</p><p>o estado semissólido e o estado sólido.</p><p>DEFINE-SE COMO ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP) A DIFERENÇA ENTRE O</p><p>LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) E O LIMITE DE PLASTICIDADE (LP). QUANTO</p><p>MAIOR O IP DE UM SOLO, MAIS PLÁSTICA ESSA ARGILA SERÁ.</p><p>IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL</p><p>A identificação tátil-visual é feita por meio do manuseio do solo. Passa também pela avaliação da consistência dos solos.</p><p>A consistência de solos pode variar em função da textura, da mineralogia e da presença de matéria orgânica e pode ser observada</p><p>em campo em três condições diferentes de umidade:</p><p>CONSISTÊNCIA SECA</p><p>javascript:void(0)</p><p>Grau de resistência à quebra do torrão de solo. Ela é classificada como solta, macia, ligeiramente dura, dura, muito dura e</p><p>extremamente dura.</p><p>CONSISTÊNCIA ÚMIDA</p><p>Grau de esfarelamento do torrão de solo úmido. Ela é classificada como solta, muito friável, friável, firme, muito firme, extremamente</p><p>firme.</p><p>CONSISTÊNCIA MOLHADA</p><p>Avalia-se o grau de plasticidade e de pegajosidade do solo saturado. A plasticidade está relacionada com a capacidade do solo de</p><p>ser moldado, considerando-o como três tipos: não plástico, ligeiramente plástico e muito plástico. A pegajosidade tem a ver com a</p><p>capacidade dessa aderência, qualificando-a em três tipos: não pegajoso, ligeiramente pegajoso e muito pegajoso.</p><p>Conheça algumas regras práticas sobre a identificação de um solo pelo tato, por meio de características como textura, resistência,</p><p>impregnação e consistência.</p><p>Argilas secas são geralmente resistentes à pressão dos dedos. Siltes, ao contrário, são menos resistentes e tendem a se</p><p>pulverizar.</p><p>Nunca tente fazer torrões de uma areia. Você não conseguirá.</p><p>Molhe o solo. Solos plásticos vão permitir que você molde bolinhas ou cilindros neles. Mesmo úmidas, areias nunca serão</p><p>moldáveis.</p><p>Esfregue o solo entre os dedos. Você vai conseguir facilmente sentir aspereza, em virtude dos grãos de silicatos presentes na</p><p>areia.</p><p>Se você esfregar um silte na palma de sua mão, sentirá algo como se esfregasse talco, algo sedoso e não pegajoso.</p><p>Se você esfregar uma argila na palma da mão, ao contrário, sentirá algo não sedoso, plástico e bem pegajoso. Você sentirá os</p><p>grãos finos se impregnando em sua mão, e mesmo após lavagem, eles não saem com facilidade.</p><p>Pressione suas mãos na superfície do solo. Em solos argilosos, o impacto das mãos não provoca o aparecimento de água. Em</p><p>siltes, a água surge de forma lenta da superfície. Aperte o solo com os dedos polegar e indicador, você perceberá a água</p><p>refluindo para o interior da pasta. Em areias, a água aparece rapidamente na superfície, para desaparecer em seguida.</p><p>javascript:void(0)</p><p>javascript:void(0)</p><p>EXERCÍCIOS SOBRE ÍNDICES FÍSICOS E DE CONSISTÊNCIA</p><p>DE SOLOS</p><p>VAMOS FAZER UNS EXERCÍCIOS AGORA PARA FIXAR OS</p><p>CONHECIMENTOS ADQUIRIDOS:</p><p>1. (Adaptado de LIMA, 2001, p. 23) Moldou-se um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso, com altura</p><p>e diâmetro</p><p>, determinando-se sua massa</p><p>. Após secagem em estufa, a massa passou a pesar 418,32g. Sabendo-se que a densidade dos grãos sólidos é</p><p>, determinar:</p><p>Teor de umidade;</p><p>H = 10cm</p><p>∅ = 5cm</p><p>M = 448, 25g</p><p>δ = 2, 70</p><p>Índice de vazios;</p><p>Porosidade;</p><p>Grau de saturação.</p><p>RESOLUÇÃO</p><p>Primeiro,</p><p>vamos consolidar alguns dados:</p><p>A massa do corpo de prova úmido é de 448,25g e a massa do corpo de prova seco é de 418,32g. Se considerarmos o diâmetro de</p><p>5cm e a altura de 10cm, veremos que o volume do corpo de prova é de 196,25cm3.</p><p>Vamos, agora, decompor o solo no diagrama de fases:</p><p>Atenção! Para visualização completa das equações utilize a rolagem horizontal</p><p>Massa de água:</p><p>Volume de água: (densidade da água é 1,0)</p><p>Volume ocupado pelos sólidos (Vs):</p><p>Volume de vazios:</p><p>Assim, temos:</p><p>Umidade dada pela massa de água dividida pela massa do corpo de prova seco:</p><p>Índice de vazios, dado pelo volume de vazios dividido pelo volume ocupado pelos sólidos:</p><p>Porosidade, dada pelo volume de vazios dividido pelo volume do corpo de prova total =</p><p>Grau de saturação, dado pelo volume de água dividido pelo volume de vazios:</p><p>2. Um solo argiloso possui</p><p>Ma = 448, 25 − 418, 32 = 29, 93g</p><p>V   =  29, 93/ 1, 0  =  29, 93cm3</p><p>δ = MS</p><p>VS.ρa</p><p>2,7 =</p><p>418,32</p><p>VS.1</p><p>V s  =  154, 93 cm3  (isolando-se Vs)</p><p>Vv = 196,25 – 154,93 = 41,32cm3</p><p>h = 29, 93/418, 32 = 7, 15%</p><p>h = 41, 32/154, 93 = 0, 27</p><p>n = 41, 32/196, 25 = 0, 21</p><p>S = 29, 93/41, 32 = 72, 43%.</p><p>LL = 40%</p><p>e</p><p>Calcule o índice de plasticidade do solo.</p><p>RESOLUÇÃO</p><p>O índice de plasticidade, conforme estudamos, é dado pela subtração do limite de liquidez pelo limite de plasticidade. Assim:</p><p>VERIFICANDO O APRENDIZADO</p><p>1. UM SOLO SILTOSO POSSUI E . A UMIDADE COM QUE ESSE SOLO PASSA</p><p>DO ESTADO LÍQUIDO PARA O ESTADO PLÁSTICO É:</p><p>A) 3%</p><p>B) 5%</p><p>C) 10%</p><p>D) 15%</p><p>E) 20%</p><p>2. SE UM SOLO POSSUI TEOR DE UMIDADE DE E ÍNDICE DE VAZIOS , ISSO</p><p>SIGNIFICA QUE SEU GRAU DE SATURAÇÃO É:</p><p>A) 50%</p><p>B) 75%</p><p>C) 100%</p><p>D) 67,5%</p><p>E) 82,5%</p><p>GABARITO</p><p>1. Um solo siltoso possui e . A umidade com que esse solo passa do estado líquido para o estado</p><p>plástico é:</p><p>A alternativa "E " está correta.</p><p>O limite de liquidez é o limite em que o solo passa do estado líquido para o estado plástico. O limite de plasticidade é o limite em que</p><p>o solo passa do estado plástico para o estado semissólido. Desse modo, essa umidade corresponde ao limite de liquidez desse solo.</p><p>LP = 22%.</p><p>IP = LL − LP</p><p>IP = 40– 22</p><p>IP = 18%</p><p>LL =  20% LP   =  15%</p><p>15%,  δ = 2, 70 0, 6</p><p>LL =  20% LP   =  15%</p><p>2. Se um solo possui teor de umidade de e índice de vazios , isso significa que seu grau de saturação é:</p><p>A alternativa "D " está correta.</p><p>Pode-se correlacionar o índice de vazios e o teor de umidade por meio da relação em que:</p><p>é o grau de saturação; e, o índice de vazios;</p><p>é a umidade do solo; e é a densidade real dos grãos. Então: e, o que leva a: , o</p><p>que corresponde a .</p><p>MÓDULO 4</p><p> Classificar um solo</p><p>SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS</p><p>A importância de se classificar um solo, em Mecânica dos Solos, está no fato de que muitos cálculos de engenharia envolvendo</p><p>solos são baseados nas propriedades específicas de sua classificação. Então, apesar das vantagens e desvantagens a que cada</p><p>classificação está sujeita, elas se apresentam como um meio indispensável para a identificação dos solos.</p><p>Neste módulo, você aprenderá três formas diferentes de classificar um solo. Verá, também, como classificá-lo de acordo com certas</p><p>características de resistência, muito importantes no cálculo de fundações. Vamos às três classificações, então:</p><p>O Sistema Unificado de Classificação de Solos – SUCS (Unified Soil Classification – USC).</p><p>O Sistema de Classificação Rodoviária do TRB (Transportation Research Board).</p><p>A Classificação MCT (Miniatura Compactado Tropical), voltada a solos tropicais brasileiros, desenvolvida por Nogami e ViIlibor</p><p>(1995).</p><p>SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS</p><p>O SUCS identifica os solos de acordo com a sua plasticidade e sua textura, agrupando-os de acordo com seu comportamento.</p><p>Consideram-se as seguintes características dos solos:</p><p>Porcentagens de pedregulhos, areia, siltes e argilas (fração de solo que passa na peneira no 200, fração de silte e fração de</p><p>argila);</p><p>Forma da curva granulométrica, determinada por coeficientes específicos;</p><p>Características de plasticidade e compressibilidade, determinadas pelo índice de plasticidade.</p><p>15%,  δ = 2, 70 0, 6</p><p>S .  e  =  h .  δ,</p><p>S</p><p>h</p><p>δ S  =  h.  δ/ S  =  0, 15  ×  2, 7/0, 6  =  0, 675</p><p>67, 5%</p><p>Nesse sistema, as iniciais adotadas nos símbolos têm as seguintes significações:</p><p>Letra Significado Tradução Letra Significado Tradução</p><p>G Gravel Cascalho ou Pedregulho M Mo Limo</p><p>S Sand Areia O Organic Orgânico</p><p>C Clay Argila L Low compressibility Baixa compressibilidade</p><p>W Well graded Bem graduado H High compressibility Elevada compressibilidade</p><p>P Poor graded Malgraduado Pt Peat Turfa</p><p>F Fines Fino</p><p>Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal</p><p>MO</p><p>Palavra sueca que significa limo, material intermediário entre silte e areia.</p><p>SEQUÊNCIA PARA CLASSIFICAR UM SOLO:</p><p>CLASSIFICAR O SOLO</p><p>De posse da curva granulométrica, deve-se classificar o solo como Pedregulho (G), Areia (S), Silte (M) e Argila (C), de acordo com</p><p>os seguintes resultados encontrados na curva granulométrica:</p><p>Pedregulho: Se a maior parte da fração graúda é retida na peneira nº 4;</p><p>Areia: Se a maior parte da fração graúda passa na peneira nº 4;</p><p>Silte ou Argila: Se a maior parte do solo passa pela peneira nº 200. Passe para o próximo caso para analisar.</p><p>SOLOS BEM-GRADUADOS OU MALGRADUADOS</p><p>As curvas granulométricas dos solos permitem a determinação dos coeficientes de uniformidade e de curvatura necessários a esse</p><p>sistema de classificação. Assim, definem-se dois coeficientes, que são chamados de:</p><p>Coeficiente de uniformidade:</p><p>Cun = D60</p><p>D10</p><p>javascript:void(0)</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>Coeficiente de curvatura:</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>Nessas fórmulas,</p><p>,</p><p>e</p><p>são os valores dos diâmetros correspondentes a 10%, 30% e 60% em peso passando nas curvas granulométricas.</p><p>Para que um solo possa ser classificado como GW, deve apresentar Cun maior ou igual a 4 e Cc entre 1 e 3. Para que um solo</p><p>possa ser classificado como SW, deve apresentar Cun maior ou igual a 6 e Cc entre 1 e 3.</p><p>SOLOS PLÁSTICOS</p><p>Deve ser utilizado o ábaco de Casagrande, em que os solos finos (argilas e siltes) podem ser classificados como de baixa ou de alta</p><p>plasticidade. Para se consultar o ábaco, basta ter o índice de plasticidade e o limite de liquidez do solo; destes dois índices, os solos</p><p>devem ser classificados como CL, CH, ML ou MH.</p><p>Gráfico: Fralama/Wikimedia commons/GNU Free Documentation License</p><p> Carta de Casagrande</p><p>Para auxiliá-lo na tarefa de classificar um solo, siga os fluxogramas demonstrados a seguir:</p><p>Cc =</p><p>(D30 )</p><p>2</p><p>D10×D60</p><p>D10</p><p>D30</p><p>D60</p><p>Imagem: Danielle Ribeiro</p><p>Imagem: Danielle Ribeiro</p><p>SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS</p><p>Esse sistema, desenvolvido pelo TRB (Transportation Research Board), baseia-se em quatro parâmetros básicos:</p><p>Limite de liquidez;</p><p>Índice de plasticidade;</p><p>Granulometria;</p><p>Índice de grupo, com valor entre 0 e 20, obtido pela equação:</p><p>IG  =  0, 2 a+  0, 005ac  +  0, 01 bd</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>Em que:</p><p>é o percentual que passa na peneira nº200, subtraído de 35, com valor máximo de 40;</p><p>é o percentual que passa na peneira nº200, subtraído de 15, com valor máximo de 40;</p><p>é o limite de liquidez, subtraído de 40, com valor máximo de 20;</p><p>é o índice de plasticidade, subtraído de 10, com valor máximo de 20.</p><p>QUANTO MAIOR FOR O ÍNDICE DE GRUPO, MAIS FINO O SOLO É.</p><p>De posse da proporção percentual da granulometria, do LL, do IP e do índice de grupo (IG), deve-se obedecer ao quadro abaixo,</p><p>para definir a classificação do solo em questão.</p><p>Classificação geral Solos granulares</p><p>Ensaios Subgrupos A-1-a A-1-b A-3 A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7</p><p>Passante nas peneiras</p><p>nº 10 =50</p><p>nº 200 40 40</p><p>IP 10 >10</p><p>IG 0 0 0 0 0 0</p><p>horizontal</p><p>Classificação geral Solos silto-argilosos</p><p>Ensaios Subgrupos A-4 A-5 A-6 A-7-5 A-7-6</p><p>Passante nas peneiras nº 10</p><p>nº40</p><p>a</p><p>b</p><p>c</p><p>d</p><p>nº200 > 35 >35 > 35 > 35 > 35</p><p>LL 40 40 >40</p><p>IP 10 >10 >10</p><p>IG LL -30</p><p>Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal</p><p> Tabela: Vieira Lima, 1998, p. 98 adaptado por Giuseppe Miceli Junior</p><p>CLASSIFICAÇÃO MCT</p><p>A Classificação MCT (Miniatura Compactado Tropical) foi desenvolvida a partir de pesquisas desenvolvidas pelos engenheiros Job</p><p>Shuji Nogami e Douglas Fadul Villibor, na década de 1980. O objetivo é, a partir de uma metodologia particular de ensaios,</p><p>classificar solos de forma a enfatizar o comportamento laterítico de solos tropicais.</p><p> VOCÊ SABIA</p><p>Laterização é um tipo de intemperismo químico específico que atua nos solos tropicais brasileiros. É o responsável pelo surgimento</p><p>de uma crosta ferruginosa sobre eles, indicando um enriquecimento da superfície com óxidos hidratados de ferro ou de alumínio,</p><p>mantendo uma coloração vermelha, amarela, marrom ou alaranjada. Os solos formados por esse processo são chamados de</p><p>lateríticos e possuem um bom comportamento mecânico para bases de rodovias de revestimentos primários.</p><p>Classes de solos são sempre definidas por duas letras:</p><p>A primeira letra pode ser:</p><p>L “laterítico”, ou seja, solos com comportamento geotécnico conveniente para aplicações rodoviárias; ou</p><p>N , ou seja, solos sem comportamento geotécnico adequado para aplicações rodoviárias;</p><p>A segunda letra pode ser:</p><p>A , para classificar areias;</p><p>A’, para classificar solos arenosos;</p><p>S , para classificar solos siltosos; e</p><p>G , para classificar solos argilosos.</p><p>Observe os sete grupos de classificações no quadro a seguir:</p><p>N – Solos de comportamento não laterítico L – Solos de comportamento laterítico</p><p>NA NA’ NS’ NG’ LA LA’ LG</p><p>Areias</p><p>Solos</p><p>arenosos</p><p>Solos siltosos Solos argilosos Areias</p><p>Solos</p><p>arenosos</p><p>Solos</p><p>argilosos</p><p>Areias</p><p>Areias</p><p>siltosas</p><p>Siltes Argilas</p><p>Areias com</p><p>pouca argila</p><p>Areias</p><p>argilosas</p><p>Argilas</p><p>Areias</p><p>siltosas</p><p>Areias</p><p>argilosas</p><p>Siltes arenosos</p><p>e argilosos</p><p>Argilas</p><p>arenosas e</p><p>siltosas</p><p>Argilas</p><p>arenosas</p><p>Argilas</p><p>arenosas</p><p>Siltes</p><p>Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal</p><p> Tabela: Giuseppe Miceli Junior</p><p>UM SOLO IMPORTANTE PARA UTILIZAÇÃO EM BASES RODOVIÁRIAS COM</p><p>TRÁFEGO LEVE A MÉDIO É O CHAMADO SAFL – SOLO ARENOSO FINO</p><p>LATERÍTICO. TRATA-SE DE UM SOLO TROPICAL COM OCORRÊNCIA EM</p><p>VÁRIAS REGIÕES BRASILEIRAS.</p><p>CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS</p><p>INVESTIGAÇÕES DE RESISTÊNCIA DE SOLOS</p><p>As construções no Brasil sempre necessitam de investigações para levantar a capacidade de resistência ou de suporte de solos.</p><p>Assim, a importância de conhecer esses métodos está ligada à avaliação do que cada método pode fornecer.</p><p>Essas investigações podem se realizar por meio de amostras deformadas ou de amostras indeformadas:</p><p></p><p>AMOSTRAS DEFORMADAS</p><p>São as amostras de solos extraídas por meio de ferramentas como o trado e em seguida utilizadas para caraterização de solo.</p><p>Obtidas com mais facilidade, à custa da desagregação do solo, são representativas da textura e da composição, podendo a umidade</p><p>natural ser determinada à parte.</p><p></p><p>AMOSTRAS INDEFORMADAS</p><p>São extraídas conservando a estrutura, a textura, a composição, umidade natural, compacidade ou consistência naturais.</p><p>O principal requisito das amostragens é que elas sejam representativas. Por isso, devem ser coletadas por técnicos habilitados.</p><p>Agora, você vai estudar dois métodos de investigação que buscam avaliar a resistência do solo que se deseja estudar.</p><p>STANDARD PENETRATION TEST (SPT)</p><p>O método Standard Penetration Test (SPT), ou ensaio de penetração padrão, está normalizado pela ABNT na NBR 6484 – Execução</p><p>de sondagens de simples reconhecimento dos solos.</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>Foto: Shutterstock.com</p><p>É um método para investigação de solos em que a perfuração é obtida por meio do golpeamento do furo por peças de aço cortantes.</p><p>É utilizada tanto para a obtenção de amostras de solo (por meio de amostradores adequados), como de seus índices de resistência</p><p>à penetração. Permite, ainda, a retirada de amostras deformadas e a verificação do nível da água.</p><p>O meio de penetração padronizado é um ensaio executado durante uma sondagem a percussão, com o propósito de obter índices</p><p>de resistência à penetração no solo. O número (N), representativo do SPT, equivale ao número de golpes correspondentes à</p><p>cravação de um martelo de 65kg caindo em queda livre de uma altura de 75cm, para penetração de 30 centímetros do amostrador</p><p>padrão.</p><p>As amostras devem ser examinadas e identificadas por meio das características a seguir:</p><p></p><p>NO CASO DE SOLOS GROSSOS:</p><p>granulometria; plasticidade; compacidade.</p><p></p><p>NO CASO DE SOLOS FINOS:</p><p>consistência.</p><p></p><p>NO CASO DE SOLOS RESIDUAIS, ORGÂNICOS E MARINHOS, OU ATERROS:</p><p>cor e origem do solo.</p><p>Para avaliar a compacidade e consistência do solo pode-se utilizar a tabela a seguir, de acordo com o número de golpes que cada</p><p>solo recebeu. Quanto maior a resistência à penetração (SPT) de um terreno, maior a capacidade de carga de fundação nele apoiada</p><p>e maior o número de golpes de um martelo de bate-estacas necessários para cravar as estacas.</p><p>Solo Índice de resistência à penetração (N) Designação</p><p>Areias e siltes arenosos</p><p>0-4 Fofa</p><p>5-8 Pouco compacta</p><p>9-18 Medianamente compacta</p><p>19-40 Compacta</p><p>>=40 Muito compacta</p><p>Argilas e siltes argilosos</p><p>0-2 Muito mole</p><p>3-5 Mole</p><p>6-10 Média</p><p>11-19 Rija</p><p>20-30 Muito rija</p><p>>30 Dura</p><p>Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal</p><p> Tabela: Giuseppe Miceli Junior</p><p>Tratando-se de um processo empírico de investigação, sua utilização depende de correlações entre o número de golpes e a tensão</p><p>admissível, parâmetros que permitem avaliar as deformações das fundações.</p><p>CONE PENETRATION TEST (CPT)</p><p>O Cone Penetration Test (CPT) consiste em determinar o esforço, estático e contínuo, necessário para fazer penetrar no terreno um</p><p>cone colocado na extremidade de uma haste.</p><p>O esforço medido, dividido pela seção da base do cone, é denominado resistência de ponta e é calculado pela fórmula:</p><p>Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal</p><p>Em que</p><p>é a carga aplicada no equipamento, veja:</p><p>Imagem: Lima, 1998a, p. 45.</p><p> Detalhe do CPT</p><p>VERIFICANDO O APRENDIZADO</p><p>1. OS PRINCIPAIS RESULTADOS DE ENSAIOS DE GRANULOMETRIA E PLASTICIDADE DE UM SOLO</p><p>ESTÃO DISPONÍVEIS NO QUADRO ABAIXO. DE ACORDO COM A CLASSIFICAÇÃO RODOVIÁRIA</p><p>Rp =</p><p>4Fp</p><p>πϕ2</p><p>Fp</p><p>(TRB), ESSE SOLO DEVE SER CLASSIFICADO COMO:</p><p>PENEIRA Nº 200 53%</p><p>LL 32%</p><p>LP 15%</p><p>IG 9</p><p>ATENÇÃO! PARA VISUALIZAÇÃO COMPLETA DA TABELA UTILIZE A ROLAGEM HORIZONTAL</p><p>A) A-5</p><p>B) A-4</p><p>C) A-6</p><p>D) A-7-6</p><p>E) A-7-5</p><p>2. VOCÊ TEM UMA AMOSTRA DE SILTE ARGILOSO QUE POSSUI</p><p>ENTÃO, ELA É:</p><p>A) Compacta</p><p>B) Rija</p><p>C) Mole</p><p>D) Fofa</p><p>E) Dura</p><p>GABARITO</p><p>1. Os principais resultados de ensaios de granulometria e plasticidade de um solo estão disponíveis no quadro abaixo. De</p><p>acordo com a classificação rodoviária (TRB), esse solo deve ser classificado como:</p><p>Peneira nº 200 53%</p><p>LL 32%</p><p>LP 15%</p><p>N(SPT ) = 12.</p><p>IG 9</p><p>Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal</p><p>A alternativa "C " está correta.</p><p>Conforme a tabela do Sistema rodoviário de classificação de solos, adaptada de Vieira (2008), sendo o percentual passante na</p><p>peneira nº 200 53%, maior do que 35%, se o LL do solo é 32%, abaixo de 40%, ele pode ser A-4 ou A-6. Como o IP é dado por LL -</p><p>LP, pelos dados, 32% - 15% são 17%, que é maior que 10%, portanto, ele pode ser A-6. Por fim, o IG é 9, menor que 12 e maior que</p><p>4, então, confirma-se A-6 como a classificação do solo.</p><p>2. Você tem uma amostra de silte argiloso que possui</p><p>Então, ela é:</p><p>A alternativa "B " está correta.</p><p>Correspondendo ao ensaio SPT executado na amostra, vemos que esse silte argiloso é rijo. O Índice de resistência à penetração (N)</p><p>12 está na faixa de 11-19, designada rija.</p><p>CONCLUSÃO</p><p>CONSIDERAÇÕES FINAIS</p><p>Neste tema, vimos os elementos de Geologia necessários para compreensão da Geotecnia. No primeiro módulo, conhecemos a</p><p>estrutura e a formação do planeta Terra, e o mecanismo de formação das rochas.</p><p>No segundo módulo, estudamos os mecanismos de formação dos solos, e a classificação de solos e rochas. No terceiro módulo,</p><p>aprendemos a como identificar e caracterizar um solo, os índices físicos e de consistência em solos.</p><p>Por fim, compreendemos como classificar um solo, de acordo com a classificação unificada de solos, a classificação rodoviária de</p><p>solos e as teorias sobre os ensaios SPT e CPT de avaliação da resistência de solos.</p><p>AVALIAÇÃO DO TEMA:</p><p>N(SPT ) = 12.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484 – Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos.</p><p>Rio de Janeiro: ABNT, 2001.</p><p>CHIOSSI, Nivaldo José. Geologia de engenharia. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2013.</p><p>DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 041/94 Solos: preparação de amostras para</p><p>caracterização. Rio de Janeiro: DNER, 1994.</p><p>DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 051/94 Solos: análise granulométrica. Rio de Janeiro:</p><p>DNER, 1994.</p><p>DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 082/94 Solos: determinação do limite de plasticidade.</p><p>Rio de Janeiro: DNER, 1994.</p><p>DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 093/94 Solos: determinação da densidade real. Rio de</p><p>Janeiro: DNER, 1994.</p><p>DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 122/94 Solos: determinação do limite de liquidez –</p><p>método de referência e método expedito. Rio de Janeiro: DNER, 1994.</p><p>LIMA, Maria José C. P. Prospecção geotécnica do subsolo. 1. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 1979.</p><p>LIMA, Maria José C. P. Apostila da disciplina de Mecânica dos Solos. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 1998a, 2</p><p>volumes.</p><p>LIMA, Maria José C. P. Apostila da disciplina de Obras de Terra. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 1998b, 2</p><p>volumes.</p><p>LIMA, Maria José C. P. Apostila da disciplina de Mecânica dos Solos. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 2001, 2</p><p>volumes.</p><p>LIMA, Maria José C. P.; VIEIRA, Álvaro. Convênio IME/DNER. Curso de tecnologia de solos. Rio de Janeiro: Instituto Militar de</p><p>Engenharia, 1998, 2 volumes.</p><p>MACIEL FILHO, Carlos Leite. Introdução à geologia de engenharia. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 1997.</p><p>NOGAMI, J. S.; VILLIBOR, D. F. Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. São Paulo: Villibor, 1995.</p><p>EXPLORE+</p><p>Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, leia:</p><p>Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos, de Nogami e Villibor, para estudar sobre a classificação MCT. É um</p><p>sistema de classificação muito interessante e importante para os solos tropicais brasileiros, que possui vários ensaios de</p><p>classificação, além dos que foram estudados aqui.</p><p>CONTEUDISTA</p><p>Giuseppe Miceli Junior</p><p> CURRÍCULO LATTES</p><p>javascript:void(0);</p><p>javascript:void(0);</p>