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Mecânica dos solos e Geologia
Mapa mental: Mecânica dos solos e Geologia
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Mecânica dos solos e Geologia
A ORIGEM DA TERRA E O TEMPO GEOLÓGICO
- O interior do planeta Terra Para estudar e conhecer o interior do planeta Terra, métodos geofísicos são utilizados, por meio de tecnologias como gravimetria, magnetometria, eletrorresistividade e sísmica (ROSSI, 2017). A Terra é o terceiro planeta do sistema solar e apresenta uma massa de aproximadamente 6 x 1029 g e densidade de 5,52 g/cm3 . O raio da Terra medido na linha do equador é de 6378,2 km e seu volume de 1,083 x 1012 km3 . O conjunto de características presentes no planeta fornecem condições que permitem a existência de muitas formas de vida, com uma atmosfera constituída basicamente por nitrogênio oxigênio e argônio e com uma superfície que recebe energia solar suficiente para manutenção da vida
- A crosta terrestre pode ser dividida em crosta continental e crosta oceânica e é composta pela camada externa e exposta do planeta. A grande diferença entre essas duas crostas está na sua composição, que é analisada por meio de coleta de amostras
- O manto da Terra se apresenta logo abaixo da crosta terrestre e possui uma profundidade de aproximadamente 2900 km, o que corresponde a cerca de 80% do volume da Terra. Possui uma densidade de 3,3 g/cm3 nas partes superiores, e vai aumentando conforme a profundidade, podendo chegar a 5,5 g/cm3 (ROSSI, 2017). As rochas presentes no manto são basálticas, constituídas por uma mistura de silicatos de ferro e magnésio
- O núcleo é constituído por sideritos, ou seja, ligas metálicas ou metais pesados, principalmente ferro e níquel em uma quantidade aproximada de 98%. A camada mais externa do núcleo, formada por rocha fundida, possui cerca de 2270 km, de espessura, enquanto que a camada mais inferior se apresenta mais sólida com 1216 km de diâmetro.
- O termo tempo geológico é definido como o intervalo do momento em que a Terra foi criada até os dias atuais.
- A datação diz respeito a uma metodologia utilizada para estimar a idade de determinada formação geológica. Vimos anteriormente que a relação de tempo geológico com o padrão humano são bem diferentes, pois são períodos de tempos extremamentes longos, podendo atingir milhões de anos, o que torna o procedimento complexo e difícil para obter uma exatidão. Assim, métodos indiretos são utilizados por geólogos, por meio de indícios presentes nas rochas durante seu processo de formação
- A datação relativa determina a idade de uma formação geológica, analisando as camadas das rochas sedimentares, por meio do ordenamento cronológico dos eventos geológicos. Alguns naturalistas do século XVIII e XIX constataram que certos tipos de fósseis poderiam ser encontrados em uma mesma profundidade relativa, assim o fato de serem encontrados em diversos terrenos a uma mesma profundidade, havia uma ordem de natureza cronológica
- A datação absoluta consegue fornecer datas específicas para algumas formações rochosas, algo que a comunidade científica vem tentando realizar desde o século XIX. Tais informações só podem ser obtidas com certo índice de certeza, com a utilização da radioatividade
- • Datação radiométrica ou isotópica: utiliza elementos radioativos naturais para determinar a idade das rochas. O decaimento de isótopos radioativos é aplicado e incorporado na estrutura cristalina dos minerais presentes na rocha, geralmente são utilizados isótopos de urânio, potássio e rubídio. Este método só consegue datar materiais com mais de 100 mil anos de idade. • Datação por carbono-14: esse método geralmente é utilizado para datar artefatos arqueológicos de origem biológica. É mais adequado para medir idades do passado geológico entre 100 e 100 mil anos. Um exemplo do uso dessa metodologia é para datar as glaciações e eventos de subida e descida do nível do mar.
- A datação absoluta consegue fornecer datas específicas para algumas formações rochosas, algo que a comunidade científica vem tentando realizar desde o século XIX. Tais informações só podem ser obtidas com certo índice de certeza, com a utilização da radioatividade
- A datação relativa determina a idade de uma formação geológica, analisando as camadas das rochas sedimentares, por meio do ordenamento cronológico dos eventos geológicos. Alguns naturalistas do século XVIII e XIX constataram que certos tipos de fósseis poderiam ser encontrados em uma mesma profundidade relativa, assim o fato de serem encontrados em diversos terrenos a uma mesma profundidade, havia uma ordem de natureza cronológica
- A datação diz respeito a uma metodologia utilizada para estimar a idade de determinada formação geológica. Vimos anteriormente que a relação de tempo geológico com o padrão humano são bem diferentes, pois são períodos de tempos extremamentes longos, podendo atingir milhões de anos, o que torna o procedimento complexo e difícil para obter uma exatidão. Assim, métodos indiretos são utilizados por geólogos, por meio de indícios presentes nas rochas durante seu processo de formação
- O termo tempo geológico é definido como o intervalo do momento em que a Terra foi criada até os dias atuais.
- O núcleo é constituído por sideritos, ou seja, ligas metálicas ou metais pesados, principalmente ferro e níquel em uma quantidade aproximada de 98%. A camada mais externa do núcleo, formada por rocha fundida, possui cerca de 2270 km, de espessura, enquanto que a camada mais inferior se apresenta mais sólida com 1216 km de diâmetro.
- O manto da Terra se apresenta logo abaixo da crosta terrestre e possui uma profundidade de aproximadamente 2900 km, o que corresponde a cerca de 80% do volume da Terra. Possui uma densidade de 3,3 g/cm3 nas partes superiores, e vai aumentando conforme a profundidade, podendo chegar a 5,5 g/cm3 (ROSSI, 2017). As rochas presentes no manto são basálticas, constituídas por uma mistura de silicatos de ferro e magnésio
- A crosta terrestre pode ser dividida em crosta continental e crosta oceânica e é composta pela camada externa e exposta do planeta. A grande diferença entre essas duas crostas está na sua composição, que é analisada por meio de coleta de amostras
- O interior do planeta Terra Para estudar e conhecer o interior do planeta Terra, métodos geofísicos são utilizados, por meio de tecnologias como gravimetria, magnetometria, eletrorresistividade e sísmica (ROSSI, 2017). A Terra é o terceiro planeta do sistema solar e apresenta uma massa de aproximadamente 6 x 1029 g e densidade de 5,52 g/cm3 . O raio da Terra medido na linha do equador é de 6378,2 km e seu volume de 1,083 x 1012 km3 . O conjunto de características presentes no planeta fornecem condições que permitem a existência de muitas formas de vida, com uma atmosfera constituída basicamente por nitrogênio oxigênio e argônio e com uma superfície que recebe energia solar suficiente para manutenção da vida
MINERALOGIA
- os minerais são considerados substâncias de ocorrência natural, orgânica e homogênea, encontrados na forma sólida e cristalina nas rochas que formam a crosta terrestre. Possuem uma composição química formada por substâncias simples constituídas por átomos de um mesmo elemento químico, ou compostas, constituídas por átomos de diferentes elementos químicos. A composição química e estrutura dos minerais vão definir suas propriedades
- e minerais polimorfos são a grafita e o diamantes, os quais são formados por carbono, e apesar de apresentarem a mesma composição química, possuem estruturas diferentes. Também existem os minerais isomorfos, os quais recebem essa nomenclatura uma vez que possuem uma estrutura cristalina semelhante, mas com diferentes ou variáveis composições químicas. A exemplo da calcita (CaCO3 ), magnesita (MgCO3 ) e siderita (FeCO3 )
- • Dureza: faz referência à resistência relativa de um mineral, ou em outras palavras, à resistência que o mineral tem a ser riscado. É medida na escala relativa de Mohs que varia de 1 a 10, tal que minerais com maior escala riscam minerais com menor escala.
- Clivagem: é a forma como o mineral se divide ou quebra em superfícies planas, e é relacionada à estrutura molecular do mineral. Minerais que apresentam uma estrutura cristalina com fortes ligações possuem uma clivagem pobre, enquanto que minerais com estrutura cristalina de ligações fracas possuem uma boa clivagem
- • Fratura: diz respeito à aptidão que o mineral possui para se quebrar em uma superfície irregular. As superfícies de fratura são determinadas pela estrutura atômica no mineral, e as fraturas mais comuns são as irregulares e conchoidais
- • Brilho: refere-se à qualidade e intensidade de luz refletida na superfície do mineral. Minerais que apresentam ligações covalentes apresentam brilho variado, já minerais com ligações iônicas tendem a ser vítreo. Minerais capazes de refletir mais de 75% da luz incidente exibem brilho metálico
- • Cor: o principal fator que determina a cor de um mineral é a composição química do mesmo, ou seja, o tipo de átomo que o compõem e alguns traços de impureza que lhe atribuem coloração. A presença do átomo de ferro nos minerais tende a atribuir fortes colorações, já minerais que apresentam átomos com ligações iônicas são incolores. Os minerais que apresentam cor podem ou não apresentar variação de cor, como no caso do quartzo que pode apresentar várias cores; e isso faz dessa propriedade duvidosa no momento de identificação do mineral
- • Traço: é a propriedade que um mineral tem de sofrer atrito com uma superfície áspera e produzir um traço com uma determinada coloração, ou seja, é a cor do pó do mineral que é gerado após o atrito. • Magnetismo: esta propriedade não pode ser encontrada em grande parte dos minerais e sua verificação no laboratório é realizada com a ajuda de um ímã. Um exemplo de mineral encontrado nas rochas basálticas é a magnetita (Fe3 O4 ). • Hábito cristalino: diz respeito à forma geométrica dos cristais de um mineral, determinada pela sua estrutura cristalina. Os hábitos mais comumente encontrados são os laminar, prismática, fibroso, acircular, tubular e o equidimensional
- • Cor: o principal fator que determina a cor de um mineral é a composição química do mesmo, ou seja, o tipo de átomo que o compõem e alguns traços de impureza que lhe atribuem coloração. A presença do átomo de ferro nos minerais tende a atribuir fortes colorações, já minerais que apresentam átomos com ligações iônicas são incolores. Os minerais que apresentam cor podem ou não apresentar variação de cor, como no caso do quartzo que pode apresentar várias cores; e isso faz dessa propriedade duvidosa no momento de identificação do mineral
- • Brilho: refere-se à qualidade e intensidade de luz refletida na superfície do mineral. Minerais que apresentam ligações covalentes apresentam brilho variado, já minerais com ligações iônicas tendem a ser vítreo. Minerais capazes de refletir mais de 75% da luz incidente exibem brilho metálico
- • Fratura: diz respeito à aptidão que o mineral possui para se quebrar em uma superfície irregular. As superfícies de fratura são determinadas pela estrutura atômica no mineral, e as fraturas mais comuns são as irregulares e conchoidais
- Clivagem: é a forma como o mineral se divide ou quebra em superfícies planas, e é relacionada à estrutura molecular do mineral. Minerais que apresentam uma estrutura cristalina com fortes ligações possuem uma clivagem pobre, enquanto que minerais com estrutura cristalina de ligações fracas possuem uma boa clivagem
- • Dureza: faz referência à resistência relativa de um mineral, ou em outras palavras, à resistência que o mineral tem a ser riscado. É medida na escala relativa de Mohs que varia de 1 a 10, tal que minerais com maior escala riscam minerais com menor escala.
- e minerais polimorfos são a grafita e o diamantes, os quais são formados por carbono, e apesar de apresentarem a mesma composição química, possuem estruturas diferentes. Também existem os minerais isomorfos, os quais recebem essa nomenclatura uma vez que possuem uma estrutura cristalina semelhante, mas com diferentes ou variáveis composições químicas. A exemplo da calcita (CaCO3 ), magnesita (MgCO3 ) e siderita (FeCO3 )
- os minerais são considerados substâncias de ocorrência natural, orgânica e homogênea, encontrados na forma sólida e cristalina nas rochas que formam a crosta terrestre. Possuem uma composição química formada por substâncias simples constituídas por átomos de um mesmo elemento químico, ou compostas, constituídas por átomos de diferentes elementos químicos. A composição química e estrutura dos minerais vão definir suas propriedades
PETROLOGIA
- As rochas são definidas como um agregado natural de minerais que possui seus grãos e constituintes bem unidos, que podem resultar em rochas “duras” ou rochas “brandas” dependendo do processo de formação e a força que seus grãos estão ligados A estrutura das rochas é uma característica que diz respeito ao seu aspecto geral, podendo ser maciço, cavitado, orientado ou não orientado. Outra característica das rochas é a sua textura, que diz respeito a seu tamanho e forma, assim como a relação existente entre os cristais e grãos que a constituem
- As rochas se dividem em 3 grandes grupos: rochas ígneas ou magmáticas, rochas metamórficas e rochas sedimentares.
- A formação das rochas magmáticas ocorre pelo resfriamento do magma (material rochoso fundido devido a altas temperaturas) e formação de cristais no interior do globo terrestre. Para esse processo, nomeia-se a rocha formada como ígnea intrusiva; já nos casos em que o magma consegue chegar nas superfícies da crosta terrestre antes do seu resfriamento, a rocha resultante será do tipo ígnea extrusiva. As rochas ígneas podem apresentar coloração variável. Rochas ígneas mais escuras apresentam predominância de minerais ricos em ferro e magnésio (razão de serem denominadas “máficas”); já as rochas mais claras apresentam predominância de minerais ricos em alumínio e silício (razão de serem denominadas “siálicas”).
- As rochas sedimentares são formadas a partir de rochas preexistentes, podendo ser rochas magmáticas ou outras rochas sedimentares, que sofreram intemperismo e geraram sedimentos que se desprenderam da rocha e foram transportados pela ação do vento, da água ou do gelo, até se depositarem em locais geralmente mais planos ou de baixas altitudes, sofrendo compactação, cimentação e consolidação
- A formação das rochas metamórficas, assim como das sedimentares, decorre de uma rocha preexistente, porém nesse caso, a rocha sofre a ação de altas temperaturas e pressões, sem que os minerais nela existente atinjam seu ponto de fusão (. O termo metamorfismo, que significa transformação é utilizado devido às mudanças das estruturas físicas e químicas dos minerais presentes nas rochas que são submetidas a altas temperaturas e pressões, assim elas são formadas em grandes profundidades onde essas condições são existentes
- As principais rochas metamórficas existentes são as gnaisse, ardósias, mármores, quartzitos, xistos, itacolmitos, itabiritos e filitos
- A formação das rochas metamórficas, assim como das sedimentares, decorre de uma rocha preexistente, porém nesse caso, a rocha sofre a ação de altas temperaturas e pressões, sem que os minerais nela existente atinjam seu ponto de fusão (. O termo metamorfismo, que significa transformação é utilizado devido às mudanças das estruturas físicas e químicas dos minerais presentes nas rochas que são submetidas a altas temperaturas e pressões, assim elas são formadas em grandes profundidades onde essas condições são existentes
- As rochas sedimentares são formadas a partir de rochas preexistentes, podendo ser rochas magmáticas ou outras rochas sedimentares, que sofreram intemperismo e geraram sedimentos que se desprenderam da rocha e foram transportados pela ação do vento, da água ou do gelo, até se depositarem em locais geralmente mais planos ou de baixas altitudes, sofrendo compactação, cimentação e consolidação
- A formação das rochas magmáticas ocorre pelo resfriamento do magma (material rochoso fundido devido a altas temperaturas) e formação de cristais no interior do globo terrestre. Para esse processo, nomeia-se a rocha formada como ígnea intrusiva; já nos casos em que o magma consegue chegar nas superfícies da crosta terrestre antes do seu resfriamento, a rocha resultante será do tipo ígnea extrusiva. As rochas ígneas podem apresentar coloração variável. Rochas ígneas mais escuras apresentam predominância de minerais ricos em ferro e magnésio (razão de serem denominadas “máficas”); já as rochas mais claras apresentam predominância de minerais ricos em alumínio e silício (razão de serem denominadas “siálicas”).
- As rochas se dividem em 3 grandes grupos: rochas ígneas ou magmáticas, rochas metamórficas e rochas sedimentares.
- As rochas são definidas como um agregado natural de minerais que possui seus grãos e constituintes bem unidos, que podem resultar em rochas “duras” ou rochas “brandas” dependendo do processo de formação e a força que seus grãos estão ligados A estrutura das rochas é uma característica que diz respeito ao seu aspecto geral, podendo ser maciço, cavitado, orientado ou não orientado. Outra característica das rochas é a sua textura, que diz respeito a seu tamanho e forma, assim como a relação existente entre os cristais e grãos que a constituem
FORMAÇÃO DOS SOLOS: INTEMPERISMO
- A formação do solo se dá por meio de processos físico-químicos de fragmentação e decomposição das rochas, assim como pelo transporte, sedimentação e evolução pedogênica. Dá-se o nome de solo ao produto do intemperismo, desde que as condições físicas, químicas e biológicas permitam o desenvolvimento da vida vegetal e a atividade dos microrganismos
- • Clima: é o fator que, isoladamente, mais influencia no intemperismo, e que determina o tipo e a velocidade do intemperismo. As variações de temperatura e o regime sazonal de chuvas regulam a velocidade das reações químicas. • Relevo ou topografia: influenciado pela cobertura vegetal, regula a drenagem das águas pluviais e a velocidade de infiltração de líquidos nos solos. O intemperismo químico é mais intenso em compartimentos do relevo onde há boa infiltração de água. • Fauna e flora: fornecem matéria orgânica, que quando decompostas produzem reações químicas que ocasionam os processos de intemperismo químico. • Composição da rocha parental: determina a susceptibilidade ou resistência ao intemperismo. • Tempo de exposição: quanto mais tempo as rochas estiverem expostas aos agentes intempéricos, mais intenso será o intemperismo sofrido por elas. O intemperismo pode ser físico, químico o biológico. Na sequência, veremos cada um deles.
- intemperismo físico engloba “todos os processos que causam desagregação das rochas, com separação dos grãos minerais antes coesos e com sua fragmentação, transformando a rocha inalterada em material descontínuo e friável”, ou seja, passível de ser fragmentado. Assim, o intemperismo físico atua na desagregação dos minerais ou das rochas, sem alterar sua composição química. No entanto, é importante destacar que ao quebrar a rocha em pequenos pedaços, aumenta-se a área superficial que fica exposta ao ar e à água, o que facilita a atuação do intemperismo químico; dessa forma, perceba caro(a) aluno(a), que ambos processos atuam conjuntamente.
- • Congelamento em fraturas: quando a água congela, seu volume aumenta aproximadamente 9%; este aumento do volume da água entre as fissuras e poros da rocha gera uma força de expansão por congelamento, capaz de fraturar até mesmo rochas resistentes. Este mecanismo é mais ativo em climas polares. • Crescimento de cristais: quando a água salgada acumulada nas cavidades das rochas evapora, há a concentração e deposição de sais, os quais se cristalizam. O crescimento desses cristais gera pressão nas fissuras das rochas, o que promove seu desgaste físico. • Expansão e contração térmica: quando a rocha é submetida ao calor, normalmente em regiões com grandes amplitudes térmicas durante o dia, como os desertos, cada um dos minerais que a compõem apresentam diferentes graus de expansão térmica, o que causa a fragmentação da rocha. •
- O intemperismo químico ocorre quando “o equilíbrio do conjunto de átomos que constitui os minerais é rompido e ocorrem reações químicas que conduzem o mineral a um arranjo mais estável, sob novas condições mais próximas da superfície terrestre”
- • Dissolução: consiste na solubilização completa de um mineral na água de infiltração. Alguns minerais como a halita se dissolvem facilmente na água, enquanto outros, como o quartzo, em condições normais, são insolúveis. • Hidratação: ocorre devido à atração entre os dipolos das moléculas de água e as cargas elétricas não neutralizadas das moléculas dos minerais. Consequentemente, há a adição por adsorção de moléculas de água pelo mineral, cuja estrutura então é transformada física e quimicamente. O exemplo mais comum de hidratação é a transformação de anidrita (sulfato de cálculo ortorrômbico) em gipsita (sulfato hidratado de cálcio monoclínico).
- • Hidrólise: os íons da molécula de água, cátion hidrogênio (H+ ) e ânion hidroxila (OH- ), se unem a outros íons da estrutura dos minerais, rompendo as ligações químicas entre seus átomos e modificando sua estrutura. • Oxidação: os íons dos minerais associam-se aos íons de oxigênio, quando a água enriquecida com oxigênio atmosférico em solução penetra no subsolo e reage com minerais que contém metais (ferro, manganês etc.) e não metais (enxofre) oxidáveis. A exemplo dos íons de ferro das rochas do tipo basalto, que reagem com o oxigênio, formando o óxido de ferro.
- • Acidólise: é um processo de decomposição de minerais primários que ocorre em ambientes mais frios, em que as baixas temperaturas impedem que a decomposição da matéria orgânica não seja total. Nesses casos, ocorre a formação de ácidos orgânicos que diminuem o pH da água, a valores inferiores e 5. Esta acidificação das águas de infiltração as tornam capazes de solubilizar até mesmo metais como o alumínio e o ferro.
- O intemperismo biológico associa-se à atividade de seres vivos. As raízes das plantas são capazes de provocar fraturas nas rochas, contribuindo com o impacto físico. Além disso, os animais escavadores, como minhocas, cupins, formigas e pequenos roedores, ao fazerem buracos nas rochas, também contribuem para a desagregação. Microrganismos existentes no solo, produtores de ácidos, também auxiliam no intemperismo químico.
- • Acidólise: é um processo de decomposição de minerais primários que ocorre em ambientes mais frios, em que as baixas temperaturas impedem que a decomposição da matéria orgânica não seja total. Nesses casos, ocorre a formação de ácidos orgânicos que diminuem o pH da água, a valores inferiores e 5. Esta acidificação das águas de infiltração as tornam capazes de solubilizar até mesmo metais como o alumínio e o ferro.
- • Hidrólise: os íons da molécula de água, cátion hidrogênio (H+ ) e ânion hidroxila (OH- ), se unem a outros íons da estrutura dos minerais, rompendo as ligações químicas entre seus átomos e modificando sua estrutura. • Oxidação: os íons dos minerais associam-se aos íons de oxigênio, quando a água enriquecida com oxigênio atmosférico em solução penetra no subsolo e reage com minerais que contém metais (ferro, manganês etc.) e não metais (enxofre) oxidáveis. A exemplo dos íons de ferro das rochas do tipo basalto, que reagem com o oxigênio, formando o óxido de ferro.
- • Dissolução: consiste na solubilização completa de um mineral na água de infiltração. Alguns minerais como a halita se dissolvem facilmente na água, enquanto outros, como o quartzo, em condições normais, são insolúveis. • Hidratação: ocorre devido à atração entre os dipolos das moléculas de água e as cargas elétricas não neutralizadas das moléculas dos minerais. Consequentemente, há a adição por adsorção de moléculas de água pelo mineral, cuja estrutura então é transformada física e quimicamente. O exemplo mais comum de hidratação é a transformação de anidrita (sulfato de cálculo ortorrômbico) em gipsita (sulfato hidratado de cálcio monoclínico).
- O intemperismo químico ocorre quando “o equilíbrio do conjunto de átomos que constitui os minerais é rompido e ocorrem reações químicas que conduzem o mineral a um arranjo mais estável, sob novas condições mais próximas da superfície terrestre”
- • Congelamento em fraturas: quando a água congela, seu volume aumenta aproximadamente 9%; este aumento do volume da água entre as fissuras e poros da rocha gera uma força de expansão por congelamento, capaz de fraturar até mesmo rochas resistentes. Este mecanismo é mais ativo em climas polares. • Crescimento de cristais: quando a água salgada acumulada nas cavidades das rochas evapora, há a concentração e deposição de sais, os quais se cristalizam. O crescimento desses cristais gera pressão nas fissuras das rochas, o que promove seu desgaste físico. • Expansão e contração térmica: quando a rocha é submetida ao calor, normalmente em regiões com grandes amplitudes térmicas durante o dia, como os desertos, cada um dos minerais que a compõem apresentam diferentes graus de expansão térmica, o que causa a fragmentação da rocha. •
- intemperismo físico engloba “todos os processos que causam desagregação das rochas, com separação dos grãos minerais antes coesos e com sua fragmentação, transformando a rocha inalterada em material descontínuo e friável”, ou seja, passível de ser fragmentado. Assim, o intemperismo físico atua na desagregação dos minerais ou das rochas, sem alterar sua composição química. No entanto, é importante destacar que ao quebrar a rocha em pequenos pedaços, aumenta-se a área superficial que fica exposta ao ar e à água, o que facilita a atuação do intemperismo químico; dessa forma, perceba caro(a) aluno(a), que ambos processos atuam conjuntamente.
- • Clima: é o fator que, isoladamente, mais influencia no intemperismo, e que determina o tipo e a velocidade do intemperismo. As variações de temperatura e o regime sazonal de chuvas regulam a velocidade das reações químicas. • Relevo ou topografia: influenciado pela cobertura vegetal, regula a drenagem das águas pluviais e a velocidade de infiltração de líquidos nos solos. O intemperismo químico é mais intenso em compartimentos do relevo onde há boa infiltração de água. • Fauna e flora: fornecem matéria orgânica, que quando decompostas produzem reações químicas que ocasionam os processos de intemperismo químico. • Composição da rocha parental: determina a susceptibilidade ou resistência ao intemperismo. • Tempo de exposição: quanto mais tempo as rochas estiverem expostas aos agentes intempéricos, mais intenso será o intemperismo sofrido por elas. O intemperismo pode ser físico, químico o biológico. Na sequência, veremos cada um deles.
- A formação do solo se dá por meio de processos físico-químicos de fragmentação e decomposição das rochas, assim como pelo transporte, sedimentação e evolução pedogênica. Dá-se o nome de solo ao produto do intemperismo, desde que as condições físicas, químicas e biológicas permitam o desenvolvimento da vida vegetal e a atividade dos microrganismos
FORMAÇÃO DOS SOLOS: EROSÃO
- A erosão consiste no processo de incorporação e transporte das partículas formadas após a ação do intemperismo, pela água, pelo gelo ou pelo vento, a regiões mais ou menos distantes do sítio de origem. É importante destacar, caro(a) aluno(a), que a erosão é um processo contínuo, uma vez que novas porções da rocha vão se expondo ao intemperismo, à medida que vai ocorrendo o transporte das partículas. A erosão é classificada de acordo com o agente operante em fluvial, glacial, marinha e eólica. Na sequência, veremos cada uma destas classificações.
- A erosão fluvial ocorre quando a energia dos rios erode as rochas e transporta os sedimentos para outro local. Quando o canal é composto de material menos resistente, somente o impacto da água já pode provocar a erosão. No entanto, quando o canal é composto por rochas duras, a erosão ocorre pela ação da água e também pelos sedimentos
- Erosão glacial As geleiras são capazes de mover grandes blocos, por duas formas: remoção e abrasão. Na remoção, a geleira, ao se movimentar sobre uma superfície rochosa, integra blocos de rocha ao interior do gelo. “A água derretida entra pelas fendas e juntas das rochas durante a passagem da geleira, e quando o líquido congela ocorre a expansão e o quebramento da rocha
- A erosão marinha ocorre devido à ação das ondas do mar, as quais transportam sedimentos pela costa, a partir das correntes costeiras geradas por parte da energia espalhada pelas ondas. Estes sedimentos transportados são distribuídos ao longo das praias.
- A erosão eólica é causada pelo vento, normalmente em terras áridas e sem cobertura vegetal. Os principais processos de erosão eólica, são deflação e abrasão. A deflação consiste na retirada das partículas pela ação do vento. Materiais finos como argila e silte são transportados em suspensão, enquanto que a areia é transportada por saltos sucessivos. Já a abrasão diz respeito ao desgaste e polimento devido ao impacto das partículas transportadas pelo vento em fragmentos, blocos ou rochas.
- • Solos residuais: são solos cujo produto do processo de decomposição permanece no mesmo local em que se deu sua formação. • Solos transportados: são solos que após formados, são carregados pela ação da gravidade, água ou do vento, de modo que o que diferencia os solos é o meio de transporte, podendo os mesmos serem solos coluvionares, aluviões e solos sedimentares, e solos eólicos, respectivamente. • Solos lateríticos: são solos superficiais bem drenados, ou seja, situados acima do lençol freático, que sofrem processos físico-químicos e biológicos complexos, sob a condição de clima úmido e quente. Podem ser residuais, coluvionares ou sedimentares. • Solos orgânicos: são solos aluvionares e sedimentares formados pela fração mineral argilosa e de variadas proporções de matéria orgânica predominantemente vegetal.
- A erosão eólica é causada pelo vento, normalmente em terras áridas e sem cobertura vegetal. Os principais processos de erosão eólica, são deflação e abrasão. A deflação consiste na retirada das partículas pela ação do vento. Materiais finos como argila e silte são transportados em suspensão, enquanto que a areia é transportada por saltos sucessivos. Já a abrasão diz respeito ao desgaste e polimento devido ao impacto das partículas transportadas pelo vento em fragmentos, blocos ou rochas.
- A erosão marinha ocorre devido à ação das ondas do mar, as quais transportam sedimentos pela costa, a partir das correntes costeiras geradas por parte da energia espalhada pelas ondas. Estes sedimentos transportados são distribuídos ao longo das praias.
- Erosão glacial As geleiras são capazes de mover grandes blocos, por duas formas: remoção e abrasão. Na remoção, a geleira, ao se movimentar sobre uma superfície rochosa, integra blocos de rocha ao interior do gelo. “A água derretida entra pelas fendas e juntas das rochas durante a passagem da geleira, e quando o líquido congela ocorre a expansão e o quebramento da rocha
- A erosão fluvial ocorre quando a energia dos rios erode as rochas e transporta os sedimentos para outro local. Quando o canal é composto de material menos resistente, somente o impacto da água já pode provocar a erosão. No entanto, quando o canal é composto por rochas duras, a erosão ocorre pela ação da água e também pelos sedimentos
- A erosão consiste no processo de incorporação e transporte das partículas formadas após a ação do intemperismo, pela água, pelo gelo ou pelo vento, a regiões mais ou menos distantes do sítio de origem. É importante destacar, caro(a) aluno(a), que a erosão é um processo contínuo, uma vez que novas porções da rocha vão se expondo ao intemperismo, à medida que vai ocorrendo o transporte das partículas. A erosão é classificada de acordo com o agente operante em fluvial, glacial, marinha e eólica. Na sequência, veremos cada uma destas classificações.
O RECURSO SOLO E CONCEITOS IMPORTANTES
- Regolito pode ser conceituado como material não consolidado, residual ou transportado por agentes erosivos que recobre as rochas, ou seja, trata-se das camadas de rocha intemperizada, sedimentos e solo. Por sua vez, o termo saprolito refere-se a toda rocha que sofre intemperismo químico. Não é transportado, e por isso, mantém as características estruturais da rocha de origem . Para um saprólito se tornar solo é necessário que no meio, esteja assegurada a alimentação mineral dos organismos vivos autótrofos e dos vegetais superiores
- Para a maioria dos geólogos e engenheiros, o solo é visualizado como sinônimo de regolito: material solto, inconsolidado, na superfície terrestre, originado pelo intemperismo das rochas no local ou transportado. Portanto, segundo esse conceito, solo é todo material mineral inconsolidado na superfície da crosta terrestre, podendo abranger dezenas de metros de espessura. O conceito que considera o solo como um produto da alteração das rochas desenvolveu-se no final do século XVIII com a ciência da Geologia, quando os geólogos começaram a aplicar aos solos técnicas de campo, como a estratigrafia.
- A parcela mineral é proveniente de rochas desagregadas do próprio local ou de outros locais, trazidas por meio do ar ou da água. A parte orgânica provém de restos animais, excrementos, folhas, frutos e galhos, entre outros elementos. A parte gasosa é proveniente dos gases da biodegradação de matéria orgânica e do ar existente na superfície. E, por fim, a parcela líquida é proveniente de precipitações (neve, chuva, neblina, orvalho, sereno etc.).
- Perda de materiais devido à lixiviação, tanto física (em partículas) como química (em solução); • Adição de matéria, proveniente de fontes externas, como matéria orgânica de origem vegetal ou animal, poeiras minerais provenientes da atmosfera e sais minerais trazidos por fluxo ascendente de soluções; • Translocação de matéria, ou seja, remobilização por meio dos fluxos de soluções no interior do perfil ou pela ação da fauna; • Transformação de matéria, em contato com os produtos da decomposição da matéria vegetal e animal morta.
- Que clima e organismos são fatores ativos, uma vez que dadas as condições de relevo, e passado um determinado período de tempo, estes fatores agem diretamente sobre o material de origem, que é um fator passivo. Na sequência, para fins didáticos, abordaremos separadamente cada um destes fatores. No entanto, é importante destacar que na prática os fatores atuam conjuntamente na formação dos solos.
- No que diz respeito ao clima, principalmente à temperatura e umidade são fatores que influenciam na formação do solo. Solos desenvolvidos sob o mesmo clima tendem a ter características semelhantes, assim como solos provenientes da mesma rocha de origem.
- Os organismos que vivem no solo também são fatores determinantes para a diferenciação dos perfis do solo. Estes organismos, genericamente, podem ser microrganismos (microflora e microfauna), vegetais superiores (macroflora), animais (macrofauna) e seres humanos. Microrganismos como fungos e bactérias atuam na decomposição da matéria vegetal e animal morta, participando assim, na formação do húmus que se acumula nos horizontes superficiais do solo.
- • Materiais derivados diretamente de rochas: formados pela consolidação de material vulcânico, pelo metamorfismo deste material ou de rochas sedimentares. As rochas podem ser ácidas e ricas em quartzo, como o granito, ou básicas e pobres em sílica, como os basaltos. • Materiais derivados de rochas sedimentares consolidadas (arenitos, ardósias, siltitos, argilitos e rochas calcárias): formam-se pela deposição e solidificação de sedimentos. • Sedimentos inconsolidados mais recentes: formam-se pela deposição de sedimentos em épocas relativamente recentes, do Período Quaternário, como cinzas vulcânicas, sedimentos glaciais, sedimentos eólicos e depósitos orgânicos. • Sedimentos inconsolidados mais antigos: originados nos Períodos Quaternário e Terciário. São pseudoautóctones (pedissedimentos).
- É importante destacar que o período de tempo necessário para que um solo passe do estágio jovem para o maduro é variável de acordo com o clima, tipos de organismos, material de que lhe deu origem e relevo.
- • Materiais derivados diretamente de rochas: formados pela consolidação de material vulcânico, pelo metamorfismo deste material ou de rochas sedimentares. As rochas podem ser ácidas e ricas em quartzo, como o granito, ou básicas e pobres em sílica, como os basaltos. • Materiais derivados de rochas sedimentares consolidadas (arenitos, ardósias, siltitos, argilitos e rochas calcárias): formam-se pela deposição e solidificação de sedimentos. • Sedimentos inconsolidados mais recentes: formam-se pela deposição de sedimentos em épocas relativamente recentes, do Período Quaternário, como cinzas vulcânicas, sedimentos glaciais, sedimentos eólicos e depósitos orgânicos. • Sedimentos inconsolidados mais antigos: originados nos Períodos Quaternário e Terciário. São pseudoautóctones (pedissedimentos).
- Os organismos que vivem no solo também são fatores determinantes para a diferenciação dos perfis do solo. Estes organismos, genericamente, podem ser microrganismos (microflora e microfauna), vegetais superiores (macroflora), animais (macrofauna) e seres humanos. Microrganismos como fungos e bactérias atuam na decomposição da matéria vegetal e animal morta, participando assim, na formação do húmus que se acumula nos horizontes superficiais do solo.
- No que diz respeito ao clima, principalmente à temperatura e umidade são fatores que influenciam na formação do solo. Solos desenvolvidos sob o mesmo clima tendem a ter características semelhantes, assim como solos provenientes da mesma rocha de origem.
- Que clima e organismos são fatores ativos, uma vez que dadas as condições de relevo, e passado um determinado período de tempo, estes fatores agem diretamente sobre o material de origem, que é um fator passivo. Na sequência, para fins didáticos, abordaremos separadamente cada um destes fatores. No entanto, é importante destacar que na prática os fatores atuam conjuntamente na formação dos solos.
- Perda de materiais devido à lixiviação, tanto física (em partículas) como química (em solução); • Adição de matéria, proveniente de fontes externas, como matéria orgânica de origem vegetal ou animal, poeiras minerais provenientes da atmosfera e sais minerais trazidos por fluxo ascendente de soluções; • Translocação de matéria, ou seja, remobilização por meio dos fluxos de soluções no interior do perfil ou pela ação da fauna; • Transformação de matéria, em contato com os produtos da decomposição da matéria vegetal e animal morta.
- A parcela mineral é proveniente de rochas desagregadas do próprio local ou de outros locais, trazidas por meio do ar ou da água. A parte orgânica provém de restos animais, excrementos, folhas, frutos e galhos, entre outros elementos. A parte gasosa é proveniente dos gases da biodegradação de matéria orgânica e do ar existente na superfície. E, por fim, a parcela líquida é proveniente de precipitações (neve, chuva, neblina, orvalho, sereno etc.).
- Para a maioria dos geólogos e engenheiros, o solo é visualizado como sinônimo de regolito: material solto, inconsolidado, na superfície terrestre, originado pelo intemperismo das rochas no local ou transportado. Portanto, segundo esse conceito, solo é todo material mineral inconsolidado na superfície da crosta terrestre, podendo abranger dezenas de metros de espessura. O conceito que considera o solo como um produto da alteração das rochas desenvolveu-se no final do século XVIII com a ciência da Geologia, quando os geólogos começaram a aplicar aos solos técnicas de campo, como a estratigrafia.
- Regolito pode ser conceituado como material não consolidado, residual ou transportado por agentes erosivos que recobre as rochas, ou seja, trata-se das camadas de rocha intemperizada, sedimentos e solo. Por sua vez, o termo saprolito refere-se a toda rocha que sofre intemperismo químico. Não é transportado, e por isso, mantém as características estruturais da rocha de origem . Para um saprólito se tornar solo é necessário que no meio, esteja assegurada a alimentação mineral dos organismos vivos autótrofos e dos vegetais superiores
PROCESSOS PEDOGENÉTICOS
- Os processos pedogenéticos ou também chamados processos formadores são responsáveis por determinar a morfologia e a composição do solo a se formar. As características do material de origem, como vimos na aula anterior, fornecem as condições primárias para formação do solo, seguidas por fatores como clima e organismos que impulsionam seu desenvolvimento
- Os processos pedogenéticos específicos abrangem características derivadas de processos impostos por fatores ambientais e que podem ser manifestadas por diferentes tipos de solo. As ações antrópicas sobre o processo de formação do solo podem ser consideradas como um exemplo de processo pedogenético específico
- Podzolização: ocorrência da recolocação da matéria orgânica e/ou óxidos de ferro e alumínio do horizonte A para o horizonte B do solo. • Calcificação: ações de translocação e acúmulo de carbonato de cálcio de um horizonte do solo para outro. • Salinização: ações de relocação e acúmulo de sais solúveis de cloreto de cálcio, magnésio, potássio e sódio de um horizonte para o outro. • Gleização: ocorre a redução de ferro devido a condições de excesso de água. Ocorre em solos hidromórficos, solo saturado por água ou com excesso de umidade.
- normalmente solos que sofreram processos pedogenéticos múltiplos apresentam: • Acúmulo de matéria orgânica; • Formação de estrutura do solo; • Acumulação de sais solúveis e gipsita; • Acumulação de carbonato de cálcio (CaCO3 ); • Acumulação de sílica opalina; • Redistribuição de argila; • Complexação e redistribuição de ferro e alumínio; • Lixiviação de silício; • Concentração de óxidos resistentes; • Redução microbiana. Os mesmos autores ainda citam alguns exemplos de processos pedogenéticos múltiplos
- A melanização é um processo pedognético que ocorre pela complexação, com o escurecimento do mineral devido à mistura com material orgânico, capaz de gerar um horizonte A espesso ou um horizonte B escurecido. Uma classe de solo que pode apresentar esse processo são os Chernossolos. A leucinização é um processo que se dá devido ao empalidecimento de horizontes, devido ao desaparecimento de material orgânico por remoção ou transformação. As propriedades diagnósticas associadas são: horizontes Af fraco e A moderado, E álbico e horizontes Ap e E.
- A pedalização é um processo que ocorre devido a reações de expansão ou contração, durante esse processo ocorre a formação de agregados estruturais no material de origem e no solo. As propriedades diagnósticas associadas são os agregados estruturais. A brunificação é um processo pedogenético que ocorre pela liberação de íons de Fe2+ dos minerais primários, bem como da oxidação e dispersão de óxidos de ferro, conferindo uma coloração avermelhada a matriz do solo. Classes de solos que apresentam esse processo são os argissolos, cambissolos, chernossolos, latossolos e nitossolos. A silicificação ocorre por meio da solubilização e precipitação da sílica (Si). Neste processo ocorre a migração e acumulação de sílica secundária que produz cimentação do solo. As propriedades diagnósticas associadas são: duripã, fragipã, horizonte B coeso e caráter coeso.
- A dessilicação diz respeito à liberação e remoção parcial ou total de silicia do solo. Ocorre em todas as classes de solos minerais. A ferratilização promove a remoção de silica do solo, formação de caulinita e concentração de óxidos de ferro e de alumínio, podendo ou não haver a formação de petroplintita e concreções. Ocorre em latossolos e nitossolos.
- A plintilização e laterização são processos pedogenéticos que ocorrem por translocação de ferro na forma reduzida e sua oxidação produzindo plintita que pode sofrer endurecimento irreversível durante ciclos de ressecamento e umidificação. Há também a acumulação dos óxidos de ferro localizados, conferindo cor avermelhada. A classe de solos de ocorrência desse processo são plintossolos e plintossolos prétricos.
- A dessilicação diz respeito à liberação e remoção parcial ou total de silicia do solo. Ocorre em todas as classes de solos minerais. A ferratilização promove a remoção de silica do solo, formação de caulinita e concentração de óxidos de ferro e de alumínio, podendo ou não haver a formação de petroplintita e concreções. Ocorre em latossolos e nitossolos.
- A pedalização é um processo que ocorre devido a reações de expansão ou contração, durante esse processo ocorre a formação de agregados estruturais no material de origem e no solo. As propriedades diagnósticas associadas são os agregados estruturais. A brunificação é um processo pedogenético que ocorre pela liberação de íons de Fe2+ dos minerais primários, bem como da oxidação e dispersão de óxidos de ferro, conferindo uma coloração avermelhada a matriz do solo. Classes de solos que apresentam esse processo são os argissolos, cambissolos, chernossolos, latossolos e nitossolos. A silicificação ocorre por meio da solubilização e precipitação da sílica (Si). Neste processo ocorre a migração e acumulação de sílica secundária que produz cimentação do solo. As propriedades diagnósticas associadas são: duripã, fragipã, horizonte B coeso e caráter coeso.
- A melanização é um processo pedognético que ocorre pela complexação, com o escurecimento do mineral devido à mistura com material orgânico, capaz de gerar um horizonte A espesso ou um horizonte B escurecido. Uma classe de solo que pode apresentar esse processo são os Chernossolos. A leucinização é um processo que se dá devido ao empalidecimento de horizontes, devido ao desaparecimento de material orgânico por remoção ou transformação. As propriedades diagnósticas associadas são: horizontes Af fraco e A moderado, E álbico e horizontes Ap e E.
- normalmente solos que sofreram processos pedogenéticos múltiplos apresentam: • Acúmulo de matéria orgânica; • Formação de estrutura do solo; • Acumulação de sais solúveis e gipsita; • Acumulação de carbonato de cálcio (CaCO3 ); • Acumulação de sílica opalina; • Redistribuição de argila; • Complexação e redistribuição de ferro e alumínio; • Lixiviação de silício; • Concentração de óxidos resistentes; • Redução microbiana. Os mesmos autores ainda citam alguns exemplos de processos pedogenéticos múltiplos
- Podzolização: ocorrência da recolocação da matéria orgânica e/ou óxidos de ferro e alumínio do horizonte A para o horizonte B do solo. • Calcificação: ações de translocação e acúmulo de carbonato de cálcio de um horizonte do solo para outro. • Salinização: ações de relocação e acúmulo de sais solúveis de cloreto de cálcio, magnésio, potássio e sódio de um horizonte para o outro. • Gleização: ocorre a redução de ferro devido a condições de excesso de água. Ocorre em solos hidromórficos, solo saturado por água ou com excesso de umidade.
- Os processos pedogenéticos específicos abrangem características derivadas de processos impostos por fatores ambientais e que podem ser manifestadas por diferentes tipos de solo. As ações antrópicas sobre o processo de formação do solo podem ser consideradas como um exemplo de processo pedogenético específico
- Os processos pedogenéticos ou também chamados processos formadores são responsáveis por determinar a morfologia e a composição do solo a se formar. As características do material de origem, como vimos na aula anterior, fornecem as condições primárias para formação do solo, seguidas por fatores como clima e organismos que impulsionam seu desenvolvimento
HORIZONTES DO SOLO
- A formação do solo, a partir da rocha mãe, apresenta uma série de camadas paralelas à superfície que se apresentam de forma sobreposta umas às outras, e possuem diferentes aspectos e constituintes, chamados de horizontes, tal que os horizontes que se apresentam mais distantes do material de origem do solo, apresentam maiores diferenças em relação à rocha mãe
- O horizonte O, faz referência a um horizonte orgânico que recobre certos solos minerais, sendo basicamente constituído por folhas, galhos e produtos em decomposição. Estão presentes em solos que possuem vegetação de florestas, onde não sofrem remoção periódica como em locais utilizados para agricultura
- O horizonte A é composto por uma camada mineral mais próxima da superfície e apresenta um acúmulo de matéria orgânica humificada associada a essa fração mineral. Em muitos solos, o horizonte A costuma perder material sólido para o horizonte B mais profundo. Quando bem desenvolvido apresenta coloração escura, devido à quantidade Horizontes do solo solo. de húmus e estrutura granular. Porém, em regiões semiáridas, onde apresentam pouca quantidade de matéria orgânica pode apresentar coloração clara
- O horizonte E apresenta uma coloração mais clara e perda de material para o horizonte B, processo chamado de eluviação, devido a isso esse horizonte é chamado de eluvial. Geralmente apresenta perda de argila, matéria orgânica e compostos de ferro e alumínio, aumentando a concentração de silte e areia nessa camada. Esse horizonte ocorre de forma subjacente ao horizonte A ou O dependendo do desenvolvimento do solo, e apresenta uma textura mais arenosa. E, alguns casos raros, esse horizonte pode ocorrer na superfície
- O horizonte B encontra-se logo abaixo ao horizonte E, embora, dependendo do desenvolvimento do solo, possa estar presente abaixo dos horizontes A ou do O. Esse horizonte é resultado dos processos pedogenéticos que alteraram a rocha de forma total ou quase total. Este horizonte apresenta formação de estrutura em blocos, prismática, colunar ou granular e apresenta acumulação iluvial de argila, matéria orgânica e compostos de ferro de alumínio. Este horizonte é o de máximo desenvolvimento quando falamos de cor e estrutura do solo e só ocorre na superfície caso os outros horizontes forem retirados devido a processos erosivos
- horizonte C encontra-se logo abaixo do horizonte B e geralmente é constituído pelo saprolito, ou seja, material rochoso pouco alterado pelos processos pedogenéticos de formação do solo, apresentando assim características semelhantes ao seu material de origem, o que implica ser rico em minerais primários. Em casos em que o material de origem do solo não é consolidado, como sedimentos arenosos ou sedimentos aluviais, esse horizonte pode ser encontrado logo abaixo do horizonte superficial A
- O horizonte B encontra-se logo abaixo ao horizonte E, embora, dependendo do desenvolvimento do solo, possa estar presente abaixo dos horizontes A ou do O. Esse horizonte é resultado dos processos pedogenéticos que alteraram a rocha de forma total ou quase total. Este horizonte apresenta formação de estrutura em blocos, prismática, colunar ou granular e apresenta acumulação iluvial de argila, matéria orgânica e compostos de ferro de alumínio. Este horizonte é o de máximo desenvolvimento quando falamos de cor e estrutura do solo e só ocorre na superfície caso os outros horizontes forem retirados devido a processos erosivos
- O horizonte E apresenta uma coloração mais clara e perda de material para o horizonte B, processo chamado de eluviação, devido a isso esse horizonte é chamado de eluvial. Geralmente apresenta perda de argila, matéria orgânica e compostos de ferro e alumínio, aumentando a concentração de silte e areia nessa camada. Esse horizonte ocorre de forma subjacente ao horizonte A ou O dependendo do desenvolvimento do solo, e apresenta uma textura mais arenosa. E, alguns casos raros, esse horizonte pode ocorrer na superfície
- O horizonte A é composto por uma camada mineral mais próxima da superfície e apresenta um acúmulo de matéria orgânica humificada associada a essa fração mineral. Em muitos solos, o horizonte A costuma perder material sólido para o horizonte B mais profundo. Quando bem desenvolvido apresenta coloração escura, devido à quantidade Horizontes do solo solo. de húmus e estrutura granular. Porém, em regiões semiáridas, onde apresentam pouca quantidade de matéria orgânica pode apresentar coloração clara
- O horizonte O, faz referência a um horizonte orgânico que recobre certos solos minerais, sendo basicamente constituído por folhas, galhos e produtos em decomposição. Estão presentes em solos que possuem vegetação de florestas, onde não sofrem remoção periódica como em locais utilizados para agricultura
- A formação do solo, a partir da rocha mãe, apresenta uma série de camadas paralelas à superfície que se apresentam de forma sobreposta umas às outras, e possuem diferentes aspectos e constituintes, chamados de horizontes, tal que os horizontes que se apresentam mais distantes do material de origem do solo, apresentam maiores diferenças em relação à rocha mãe
COMPONENTES DOS HORIZONTES DOS SOLOS
- As partículas minerais do solo podem ser classificadas de acordo com sua composição, tamanho e origem. Quanto à origem, eles podem ser de dois tipos. • Remanescentes de rocha que deu origem ao solo. • Produtos secundários, que sofreram intemperização dos minerais da rocha de origem.
- A fração sólida do solo representada pelo material orgânico é proveniente da adição de restos e detritos de origem vegetal ou animal. Esse material orgânico sofre decomposição da atividade microbiana existente e se transforma em húmus, liberando sais pelo processo denominado mineralização. O processo de mineralização do húmus ocorre de forma mais rápida em solos aerados e em altas temperaturas, já em climas mais secos ou frios a taxa de mineralização é menor havendo um acúmulo de húmus no solo
- O solo possui uma propriedade de reter água proveniente das chuvas ou de forma artificial pela irrigação, e incorporar seus nutrientes e minerais a ela, de forma que essa seja fundamental na absorção das plantas, capazes de devolvê-la a atmosfera na forma de vapor. No solo, elas ficam retidas nos poros existentes entre as partículas sólidas e agregados, assim existem três estados de retenção de água no solo que são classificados como: solo saturado, solo úmido e solo seco
- A fração de ar do solo ocorre de forma inversamente proporcional a fração líquida é uma relação dinâmica em que a medida que o volume de água aumenta a de ar decresce, pois ocupam os espaços vazios existentes no solo, os poros. O ar pode estar presentes no solo na forma de pequenas bolhas ou de moléculas dissolvidas na solução do solo.
- O solo possui uma propriedade de reter água proveniente das chuvas ou de forma artificial pela irrigação, e incorporar seus nutrientes e minerais a ela, de forma que essa seja fundamental na absorção das plantas, capazes de devolvê-la a atmosfera na forma de vapor. No solo, elas ficam retidas nos poros existentes entre as partículas sólidas e agregados, assim existem três estados de retenção de água no solo que são classificados como: solo saturado, solo úmido e solo seco
- A fração sólida do solo representada pelo material orgânico é proveniente da adição de restos e detritos de origem vegetal ou animal. Esse material orgânico sofre decomposição da atividade microbiana existente e se transforma em húmus, liberando sais pelo processo denominado mineralização. O processo de mineralização do húmus ocorre de forma mais rápida em solos aerados e em altas temperaturas, já em climas mais secos ou frios a taxa de mineralização é menor havendo um acúmulo de húmus no solo
- As partículas minerais do solo podem ser classificadas de acordo com sua composição, tamanho e origem. Quanto à origem, eles podem ser de dois tipos. • Remanescentes de rocha que deu origem ao solo. • Produtos secundários, que sofreram intemperização dos minerais da rocha de origem.
MORFOLOGIA DO SOLO
- A cor é uma característica visual. Segundo Silva e Tadra (2017), as cores dos solos são resultantes da presença ou ausência de compostos orgânicos ou inorgânicos. Dentre os agentes corantes que ocorrem com mais frequência, cita-se o ferro (responsável pela coloração avermelhada) e a matéria orgânica em decomposição (responsável por colorações mais escuras).
- • matriz: cor “pura”, determinada pelos comprimentos de onda da luz que é refletida no solo. Refere-se à combinação dos pigmentos vermelho (R, do inglês red) e amarelo (Y, do inglês yellow); • valor: grau de claridade da luz, ou tons de cinza presentes no solo, que varia de zero (preto) até dez (branco); • croma: proporção da cor fundamental com os tons de cinza, que também varia de zero a dez.
- A granulometria do solo faz referência ao conjunto das frações ou partículas do solo, incluindo desde as mais finas até as mais grosseiras. Já o termo textura diz respeito à composição granulométrica da terra fina do solo
- A terminologia estrutura do solo é utilizada para determinação do tamanho, da forma e do aspecto dos agregados, também conhecidos como torrões (conjunto de partículas do solo que se agrupam). De acordo com Ker et al. (2012), a aderência dessas partículas se dá a partir de produtos orgânicos que têm a propriedade de ligá-los, como umedecimento e secagem, expansão e contração, congelamento e degelo, atividade física das raízes das plantas e dos animais presentes no solo, matéria orgânica em decomposição, e qualquer outra ação capaz de movimentar as partículas, forçando contatos e desenvolvendo linhas de fraqueza.
- Assim, a consistência é conhecida como a resistência do material do solo a uma força que tende a rompê-lo, normalmente pressionando um torrão entre os dedos. Para a consistência do solo, além da textura e da espessura, o teor de umidade também é importante e auxilia a verificar se o solo encontra-se saturado, úmido ou seco
- • Plana ou horizontal: quando a faixa de separação é praticamente horizontal, paralela à superfície do solo. • Ondulada ou sinuosa: quando a faixa de separação é sinuosa e os desníveis em relação a um plano horizontal são mais largos do que profundo. • Irregular: quando a faixa de separação apresenta desníveis mais profundos do que largos, com relação a um plano horizontal. • Quebrada ou descontínua: quando a separação entre os horizontes não é descontínua. Partes de um horizonte encontram-se parcial ou totalmente desconectadas de outras partes desse mesmo horizonte.
- Assim, a consistência é conhecida como a resistência do material do solo a uma força que tende a rompê-lo, normalmente pressionando um torrão entre os dedos. Para a consistência do solo, além da textura e da espessura, o teor de umidade também é importante e auxilia a verificar se o solo encontra-se saturado, úmido ou seco
- A terminologia estrutura do solo é utilizada para determinação do tamanho, da forma e do aspecto dos agregados, também conhecidos como torrões (conjunto de partículas do solo que se agrupam). De acordo com Ker et al. (2012), a aderência dessas partículas se dá a partir de produtos orgânicos que têm a propriedade de ligá-los, como umedecimento e secagem, expansão e contração, congelamento e degelo, atividade física das raízes das plantas e dos animais presentes no solo, matéria orgânica em decomposição, e qualquer outra ação capaz de movimentar as partículas, forçando contatos e desenvolvendo linhas de fraqueza.
- A granulometria do solo faz referência ao conjunto das frações ou partículas do solo, incluindo desde as mais finas até as mais grosseiras. Já o termo textura diz respeito à composição granulométrica da terra fina do solo
- • matriz: cor “pura”, determinada pelos comprimentos de onda da luz que é refletida no solo. Refere-se à combinação dos pigmentos vermelho (R, do inglês red) e amarelo (Y, do inglês yellow); • valor: grau de claridade da luz, ou tons de cinza presentes no solo, que varia de zero (preto) até dez (branco); • croma: proporção da cor fundamental com os tons de cinza, que também varia de zero a dez.
- A cor é uma característica visual. Segundo Silva e Tadra (2017), as cores dos solos são resultantes da presença ou ausência de compostos orgânicos ou inorgânicos. Dentre os agentes corantes que ocorrem com mais frequência, cita-se o ferro (responsável pela coloração avermelhada) e a matéria orgânica em decomposição (responsável por colorações mais escuras).
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
- • Muito argiloso: quando possuir mais de 60% de frações de argila. • Argiloso: quando possuir de 35% a 60% de frações de argila. • Siltoso (ou limoso): quando possuir menos do que 35% de frações de argila e menos do que 15% de frações de areia. • Médio (ou franco): quando possuir menos do que 35% de frações de argila, mais do que 15% de frações de areia, e que não seja de textura arenosa. • Arenoso: quando possuir mais do que 70% de frações de areia e sem frações de argila, ou quando possuir mais do que 75% de frações de areia e menos que 5% de frações de argila, ou quando possuir mais do que 80% de frações de areia e menos do que 10% de frações de argila, ou quando possuir mais do que 85% de frações de areia e menos do que 15% de frações de argila.
- • Solos zonais: são solos maduros, relativamente profundos e com horizontes A, B e C identificáveis. O clima e a vegetação são fatores determinantes em sua formação. Predominantemente, se desenvolvem em declives suaves e de boa drenagem. • Solos intrazonais: são solos bem desenvolvidos, cujas características são influenciadas pelo relevo ou pelo material de origem. Frequentemente, se desenvolvem em locais com excesso de umidade ou salinidade. • Solos azonais: são solos rasos e que não apresentam características bem desenvolvidas, uma vez que são recentes, ou porque o clima e a vegetação de onde ocorrem não lhes forneceram características típicas.
- Como existem vários sistemas nacionais de classificação dos solos, no Brasil, é comum que os solos necessariamente, sejam enquadrados na classificação brasileira (SiBCS, que veremos na aula 12), na classificação norte-americana (U.S. Soil Taxonomy, atualmente o mais usado no mundo) e/ou na do Referencial Básico para Recursos do Solo.
- • Solos zonais: são solos maduros, relativamente profundos e com horizontes A, B e C identificáveis. O clima e a vegetação são fatores determinantes em sua formação. Predominantemente, se desenvolvem em declives suaves e de boa drenagem. • Solos intrazonais: são solos bem desenvolvidos, cujas características são influenciadas pelo relevo ou pelo material de origem. Frequentemente, se desenvolvem em locais com excesso de umidade ou salinidade. • Solos azonais: são solos rasos e que não apresentam características bem desenvolvidas, uma vez que são recentes, ou porque o clima e a vegetação de onde ocorrem não lhes forneceram características típicas.
- • Muito argiloso: quando possuir mais de 60% de frações de argila. • Argiloso: quando possuir de 35% a 60% de frações de argila. • Siltoso (ou limoso): quando possuir menos do que 35% de frações de argila e menos do que 15% de frações de areia. • Médio (ou franco): quando possuir menos do que 35% de frações de argila, mais do que 15% de frações de areia, e que não seja de textura arenosa. • Arenoso: quando possuir mais do que 70% de frações de areia e sem frações de argila, ou quando possuir mais do que 75% de frações de areia e menos que 5% de frações de argila, ou quando possuir mais do que 80% de frações de areia e menos do que 10% de frações de argila, ou quando possuir mais do que 85% de frações de areia e menos do que 15% de frações de argila.
SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SIBCS)
- Argissolos: Solos constituídos de material mineral, bastante intemperizados, de cores avermelhadas ou amareladas, com marcante diferenciação de horizontes, profundidade variável (pois, podem ser rasos ou muito profundos) e aumento de argila em sua profundidade; no horizonte A a textura varia de arenosa a argilosa, e no horizonte B textural de média a muito argilosa. Tem “a presença de horizonte B textural de argila de atividade baixa, ou alta conjugada com saturação por bases baixa ou caráter alítico”
- Cambissolos Solos constituídos de material mineral, em início de formação, com poucas características diagnósticas. As características deste solo variam de um local para outro, devido às condições climáticas, do material de origem e das formas de relevo. A classe Cambissolos “comporta desde solos fortemente até imperfeitamente drenados, de rasos a profundos, de cor bruna ou bruno-amarelada até vermelho escuro, e de alta a baixa saturação por bases e atividade química da fração argila”
- Chernossolos São solos constituídos por material mineral com características diferenciais à alta saturação por bases, pouco coloridos (escuros ou com tonalidades pouco cromadas), com horizonte superficial espesso, escuro e rico em bases e argilas. São solos com elevado potencial agrícola, uma vez que são quimicamente ricos, cujo horizonte A é bem estruturado e rico em húmus. No entanto, no Brasil, a maior parte ocorre na região da campanha gaúcha (Rio Grande do Sul), com clima relativamente seco; devido ao clima, e por serem argilosos, seu aproveitamento agrícola é pequeno, estando a maioria sob vegetação natural de gramíneas utilizadas para pastagens extensivas
- Espodossolos São solos constituídos por material mineral, com um horizonte arenoso sobre um horizonte escuro, com acúmulo de compostos de alumínio, ferro e/ou húmus. Geralmente, são de “moderada a fortemente ácidos, normalmente com saturação por bases baixa, podendo ocorrer altos teores de alumínio extraível”. No Brasil, esse tipo de solo é arenoso, pobre em nutrientes e mal drenado, cuja vegetação associada é a restinga. A exemplo do litoral paulistano, muitos dos Espodossolos são utilizados para urbanização e turismo, uma vez que encontram-se próximos das praias oceânicas.
- Gleissolos São solos com material predominantemente mineral, de coloração acinzentada e que periodicamente ou permanentemente encontram-se saturados por água, exceto se forem drenados artificialmente. De acordo com permanece estagnada internamente, ou a saturação é por fluxo lateral no solo. Em qualquer circunstância, a água do solo pode se elevar por ascensão capilar, atingindo a superfície”.
- Latossolos São solos constituídos por material mineral, de coloração vermelha, amarela ou alaranjada, normalmente profundos, fortemente ácidos e que possuem estágio avançado de intemperização, com pouca diferenciação de horizontes. Apresentam textura relativamente uniforme em todo o perfil, variando de média a muito argilosa.
- Luvissolos São solos minerais, não hidromórficos, pouco ou medianamente intemperizados, ricos em bases e que apresentam acumulação de argila de atividade alta e saturação por bases alta no horizonte B textural.
- Latossolos São solos constituídos por material mineral, de coloração vermelha, amarela ou alaranjada, normalmente profundos, fortemente ácidos e que possuem estágio avançado de intemperização, com pouca diferenciação de horizontes. Apresentam textura relativamente uniforme em todo o perfil, variando de média a muito argilosa.
- Gleissolos São solos com material predominantemente mineral, de coloração acinzentada e que periodicamente ou permanentemente encontram-se saturados por água, exceto se forem drenados artificialmente. De acordo com permanece estagnada internamente, ou a saturação é por fluxo lateral no solo. Em qualquer circunstância, a água do solo pode se elevar por ascensão capilar, atingindo a superfície”.
- Espodossolos São solos constituídos por material mineral, com um horizonte arenoso sobre um horizonte escuro, com acúmulo de compostos de alumínio, ferro e/ou húmus. Geralmente, são de “moderada a fortemente ácidos, normalmente com saturação por bases baixa, podendo ocorrer altos teores de alumínio extraível”. No Brasil, esse tipo de solo é arenoso, pobre em nutrientes e mal drenado, cuja vegetação associada é a restinga. A exemplo do litoral paulistano, muitos dos Espodossolos são utilizados para urbanização e turismo, uma vez que encontram-se próximos das praias oceânicas.
- Chernossolos São solos constituídos por material mineral com características diferenciais à alta saturação por bases, pouco coloridos (escuros ou com tonalidades pouco cromadas), com horizonte superficial espesso, escuro e rico em bases e argilas. São solos com elevado potencial agrícola, uma vez que são quimicamente ricos, cujo horizonte A é bem estruturado e rico em húmus. No entanto, no Brasil, a maior parte ocorre na região da campanha gaúcha (Rio Grande do Sul), com clima relativamente seco; devido ao clima, e por serem argilosos, seu aproveitamento agrícola é pequeno, estando a maioria sob vegetação natural de gramíneas utilizadas para pastagens extensivas
- Cambissolos Solos constituídos de material mineral, em início de formação, com poucas características diagnósticas. As características deste solo variam de um local para outro, devido às condições climáticas, do material de origem e das formas de relevo. A classe Cambissolos “comporta desde solos fortemente até imperfeitamente drenados, de rasos a profundos, de cor bruna ou bruno-amarelada até vermelho escuro, e de alta a baixa saturação por bases e atividade química da fração argila”
- Argissolos: Solos constituídos de material mineral, bastante intemperizados, de cores avermelhadas ou amareladas, com marcante diferenciação de horizontes, profundidade variável (pois, podem ser rasos ou muito profundos) e aumento de argila em sua profundidade; no horizonte A a textura varia de arenosa a argilosa, e no horizonte B textural de média a muito argilosa. Tem “a presença de horizonte B textural de argila de atividade baixa, ou alta conjugada com saturação por bases baixa ou caráter alítico”
MECÂNICA DOS SOLOS: PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS
- O limite de Atterberg pode ser observado na prática, pelo comportamento do material transportado e depositado por um rio ou um córrego, que ao transbordar, invade as ruas da cidade. “Logo que o rio retorna ao seu leito, o barro resultante se comporta como um líquido: quando um automóvel passa, o barro é espirrado lateralmente. No dia seguinte, tendo evaporado parte da água, os veículos deixam moldado o desenho de seus pneus no material plásticos em que se transformou o barro. Secando um pouco mais, os veículos não penetram no solo depositado, mas sua passagem provoca o desprendimento de pó”.
- A superfície da água que se movimenta em um tubo com pequeno diâmetro interno (tubo capilar) forma um menisco em razão da tensão superficial no contato entre a água e o ar. A tensão superficial é um fenômeno provocado pela tensão intermolecular na superfície da água, formada pelas pontes de hidrogênio. A tensão superficial gera aderência à superfície e um esforço na direção contrária, tendendo a puxar as superfícies do tubo. Como as superfícies não se deslocam, a água sobe até uma determinada altura de equilíbrio de forças. Nos solos, como não ocorrem tubos capilares, a água desloca-se através dos vazios entre as partículas, formando pequenos condutos de geometria complexa
- A força de adesão depende da afinidade entre o líquido e a superfície sólida, enquanto que a força de coesão é dependente da atração entre as moléculas do próprio líquido e atua no sentido oposto. Quando a força de adesão é maior do que a de coesão, há grande afinidade com o sólido e o líquido se eleva pelo capilar.
- A superfície da água que se movimenta em um tubo com pequeno diâmetro interno (tubo capilar) forma um menisco em razão da tensão superficial no contato entre a água e o ar. A tensão superficial é um fenômeno provocado pela tensão intermolecular na superfície da água, formada pelas pontes de hidrogênio. A tensão superficial gera aderência à superfície e um esforço na direção contrária, tendendo a puxar as superfícies do tubo. Como as superfícies não se deslocam, a água sobe até uma determinada altura de equilíbrio de forças. Nos solos, como não ocorrem tubos capilares, a água desloca-se através dos vazios entre as partículas, formando pequenos condutos de geometria complexa
- O limite de Atterberg pode ser observado na prática, pelo comportamento do material transportado e depositado por um rio ou um córrego, que ao transbordar, invade as ruas da cidade. “Logo que o rio retorna ao seu leito, o barro resultante se comporta como um líquido: quando um automóvel passa, o barro é espirrado lateralmente. No dia seguinte, tendo evaporado parte da água, os veículos deixam moldado o desenho de seus pneus no material plásticos em que se transformou o barro. Secando um pouco mais, os veículos não penetram no solo depositado, mas sua passagem provoca o desprendimento de pó”.
MECÂNICA DOS SOLOS: RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO
- A tensão em um plano é definida pela força que atua em uma superfície e a área dessa superfície, sendo a força (grandeza vetorial) dividida pela área (grandeza escalar). Já a tensão em um ponto nos permite descrever o vetor tensão (tensor de tensões) atuando em qualquer plano que contenha o ponto considerado. A associação de infinitos planos de tensão passando por um ponto considerado define o estado de tensão
- Quando a amostra de solo é submetida a tensões cisalhantes podem haver a ruptura brusca e a ruptura plástica. De acordo com Queiroz (2016), na ruptura brusca, o solo atinge determinado limite de resistência e a partir daí se rompe, diminuindo a resistência e mantendo um valor residual.
- a medida da resistência ao cisalhamento dos solos visa determinar a envoltória de ruptura, ou seja, a relação entre as tensões normal e cisalhante no estado limite de ruptura. Os métodos mais utilizados para a determinação são: ensaio de cisalhamento direto e ensaio de compressão triaxial
- O ensaio de cisalhamento direto é o mais antigo procedimento para a determinação da resistência ao cisalhamento do solo e consiste em colocar um corpo de prova em uma caixa de cisalhamento, com a metade superior dentro de um anel
- No ensaio de compressão triaxial, um corpo de prova cilíndrico é envolto por uma membrana de látex impermeável e colocado dentro de uma câmara preenchida por água
- • Ensaio não drenado e não adensado: permite simular a situação do solo submetido a tensões de cisalhamento, de forma rápida, e sem que haja a drenagem da água e o adensamento. • Ensaio adensado não drenado: simula uma situação em que o solo se encontra sob pressão confinante e ocorre a dissipação das poro-pressões, sofrendo de forma relativamente rápida tensões cisalhantes até a ruptura. • Ensaio adensado drenado: simula uma situação prática em que solos drenados, ou seja, envoltos por camadas permeáveis, passam a ser sobrecarregados, atingindo a ruptura sem a ocorrência de poro-pressões nos interstícios do solo
- No ensaio de compressão triaxial, um corpo de prova cilíndrico é envolto por uma membrana de látex impermeável e colocado dentro de uma câmara preenchida por água
- O ensaio de cisalhamento direto é o mais antigo procedimento para a determinação da resistência ao cisalhamento do solo e consiste em colocar um corpo de prova em uma caixa de cisalhamento, com a metade superior dentro de um anel
- a medida da resistência ao cisalhamento dos solos visa determinar a envoltória de ruptura, ou seja, a relação entre as tensões normal e cisalhante no estado limite de ruptura. Os métodos mais utilizados para a determinação são: ensaio de cisalhamento direto e ensaio de compressão triaxial
- Quando a amostra de solo é submetida a tensões cisalhantes podem haver a ruptura brusca e a ruptura plástica. De acordo com Queiroz (2016), na ruptura brusca, o solo atinge determinado limite de resistência e a partir daí se rompe, diminuindo a resistência e mantendo um valor residual.
- A tensão em um plano é definida pela força que atua em uma superfície e a área dessa superfície, sendo a força (grandeza vetorial) dividida pela área (grandeza escalar). Já a tensão em um ponto nos permite descrever o vetor tensão (tensor de tensões) atuando em qualquer plano que contenha o ponto considerado. A associação de infinitos planos de tensão passando por um ponto considerado define o estado de tensão
MECÂNICA DOS SOLOS: COMPACTAÇÃO E ADENSAMENTO
- A compactação do solo aumenta a resistência ao cisalhamento, diminui a compressibilidade e a permeabilidade, tornando o solo mais estável. Logo, é um processo importante, uma vez que se relaciona com problemas de pavimentação e barragens de terra. Em campo, o processo é manual ou mecânico, sendo este último, conduzido por equipamentos adequados para cada finalidade e tipo de solo
- o ensaio de compactação ou ensaio de Proctor, proposto pelo engenheiro civil norte-americano Ralph Roscoe Proctor em 1933, no Brasil obedece às especificações da ABNT NBR 7.182:2020 e consiste no emprego de um peso de 25 N (2,5 kg), que cai de uma altura de 30,5 cm, 26 vezes em cada uma das três camadas de solo, em um molde cilíndrico de dimensões padronizadas, com 1.000 cm3 de volume
- “Na compactação, as partículas do solo e a água são consideradas incompressíveis e a diminuição do volume do solo, em razão da energia de compactação aplicada, ocorre em virtude da diminuição do volume de ar, isto é, do escape do ar existente nos vazios entre as partículas”.
- omo na construção de maciços terrosos como barragens de terra ou aterros de estradas, segundo Caputo (1988, p. 177), “após espalhar o material, uniformemente, em camadas mais ou menos horizontais, a compactação é feita, empregando: rolos compressores, pilões e vibradores, além de carros-pipa munidos de barra de distribuição, para a irrigação”, com vistas a fornecer água até atingir o de laboratório
- Adensamento do solo: quando uma camada de solo é submetida a tensões, estas desenvolvem-se na interação entre as partículas granulares, isto é, no contato entre as partículas, denominadas tensões efetivas. Se, em uma determinada profundidade, o solo estiver saturado com certa altura de água, as partículas passam a sofrer uma subpressão hidrostática, ou poro-pressão, aliviando as tensões efetivas.
- O ensaio de adensamento é realizado em laboratório de acordo com as normas da ABNT NBR 12.007:1990 e MB 3.336, com um equipamento denominado de prensa de adensamento. No ensaio, uma amostra de solo indeformado ou compactado é submetida a tensões variáveis com o passar do tempo, medindo-se as deformações verticais sem deformações laterais.
- • Solo pré-adensado quando . Isto significa que o solo já sofreu tensões verticais maiores que as que atualmente está sofrendo. Este tipo de solo é comum na natureza • Solo normalmente adensado quando . Isto significa que o solo ainda não sofreu tensões maiores que àquelas sofridas na atualidade, a exemplo dos solos próximos da superfície, e que estão sendo formados por processos de sedimentação. • Solo subadensado quando . Isto significa que o solo apresenta baixa densidade e está em processo de adensamento. Este tipo de solo é raro na natureza.
- O ensaio de adensamento é realizado em laboratório de acordo com as normas da ABNT NBR 12.007:1990 e MB 3.336, com um equipamento denominado de prensa de adensamento. No ensaio, uma amostra de solo indeformado ou compactado é submetida a tensões variáveis com o passar do tempo, medindo-se as deformações verticais sem deformações laterais.
- Adensamento do solo: quando uma camada de solo é submetida a tensões, estas desenvolvem-se na interação entre as partículas granulares, isto é, no contato entre as partículas, denominadas tensões efetivas. Se, em uma determinada profundidade, o solo estiver saturado com certa altura de água, as partículas passam a sofrer uma subpressão hidrostática, ou poro-pressão, aliviando as tensões efetivas.
- omo na construção de maciços terrosos como barragens de terra ou aterros de estradas, segundo Caputo (1988, p. 177), “após espalhar o material, uniformemente, em camadas mais ou menos horizontais, a compactação é feita, empregando: rolos compressores, pilões e vibradores, além de carros-pipa munidos de barra de distribuição, para a irrigação”, com vistas a fornecer água até atingir o de laboratório
- “Na compactação, as partículas do solo e a água são consideradas incompressíveis e a diminuição do volume do solo, em razão da energia de compactação aplicada, ocorre em virtude da diminuição do volume de ar, isto é, do escape do ar existente nos vazios entre as partículas”.
- o ensaio de compactação ou ensaio de Proctor, proposto pelo engenheiro civil norte-americano Ralph Roscoe Proctor em 1933, no Brasil obedece às especificações da ABNT NBR 7.182:2020 e consiste no emprego de um peso de 25 N (2,5 kg), que cai de uma altura de 30,5 cm, 26 vezes em cada uma das três camadas de solo, em um molde cilíndrico de dimensões padronizadas, com 1.000 cm3 de volume
- A compactação do solo aumenta a resistência ao cisalhamento, diminui a compressibilidade e a permeabilidade, tornando o solo mais estável. Logo, é um processo importante, uma vez que se relaciona com problemas de pavimentação e barragens de terra. Em campo, o processo é manual ou mecânico, sendo este último, conduzido por equipamentos adequados para cada finalidade e tipo de solo
MECÂNICA DAS ROCHAS: CONCEITOS IMPORTANTES
- Para se obter a resistência à compressão simples, o comportamento da rocha é afetado pelas dimensões dos corpos de prova e pelas velocidades de aplicação das cargas, tal que as velocidades de incrementos de cargas entre 70 kPa/s e 700 kPa/s são as que oferecem melhores resultados
- A resistência à tração ( ) em corpos de prova de rocha não é obtida diretamente como a resistência à compressão. Uma das formas mais utilizadas para a determinação da resistência à tração é pelo “método brasileiro”, que consiste em colocar o corpo de prova cilíndrico com comprimento ( ) e diâmetro ( ), em uma prensa entre duas peças metálicas que aplicam esforços diametrais com uma carga ( ) até a ruptura
- O módulo de elasticidade ( ), ou também conhecido por módulo de Young, consiste da relação entre a tensão normal e a deformação normal unitária para cada material. Em laboratório, o ensaio é realizado a partir da instrumentalização da amostra com medidores eletrônicos de deformações de alta precisão e sistema de leitura e aquisição de dados
- A elasticidade das rochas diz respeito à mudança da forma ou do volume que a mesma pode sofrer, quando submetida a uma força externa. Quando estas forças que causaram a deformação são retiradas, a rocha retorna à condição inicial.
- na primeira, uma parte do material, sob tensões cisalhantes, desliza sobre superfícies aproximadamente planas, constituindo uma descontinuidade, confinadas sobre determinada tensão normal e obedecendo às características físicas de rugosidade e interligações das duas superfícies. Na segunda forma, a rocha não possui descontinuidade e flui de forma plástica sem a formação perceptível de uma superfície de separação, sendo solicitado ao cisalhamento somente a coesão dentro da matriz rochosa.
- A elasticidade das rochas diz respeito à mudança da forma ou do volume que a mesma pode sofrer, quando submetida a uma força externa. Quando estas forças que causaram a deformação são retiradas, a rocha retorna à condição inicial.
- O módulo de elasticidade ( ), ou também conhecido por módulo de Young, consiste da relação entre a tensão normal e a deformação normal unitária para cada material. Em laboratório, o ensaio é realizado a partir da instrumentalização da amostra com medidores eletrônicos de deformações de alta precisão e sistema de leitura e aquisição de dados
- A resistência à tração ( ) em corpos de prova de rocha não é obtida diretamente como a resistência à compressão. Uma das formas mais utilizadas para a determinação da resistência à tração é pelo “método brasileiro”, que consiste em colocar o corpo de prova cilíndrico com comprimento ( ) e diâmetro ( ), em uma prensa entre duas peças metálicas que aplicam esforços diametrais com uma carga ( ) até a ruptura
- Para se obter a resistência à compressão simples, o comportamento da rocha é afetado pelas dimensões dos corpos de prova e pelas velocidades de aplicação das cargas, tal que as velocidades de incrementos de cargas entre 70 kPa/s e 700 kPa/s são as que oferecem melhores resultados
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- Mindmap am Mecânica dos solos e Geologia, erstellt von Dayane Guimarães am 16/01/2023.
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- Dayane Guimarães
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