Curso de Engenharia Civil

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1 Curso de Engenharia Civil Disciplina: Período: 5º semestre Professor: Luiz Antonio do Nascimento Página: Origem e Formação dos Solos: Os solos se originam das rochas. São formados por agregados de um ou mais minerais. Mineral é uma substância inorgânica e natural (sólido natural) com composição química e estrutura uniforme (moléculas com padrão geométrico). Ex.: Calcita, Magnetita, Feldspato, Quartzo, etc. Os minerais dos solos podem ser: Primários - são os mesmos da rocha de origem. Secundários - são formados quando ocorre a decomposição química da rocha. Rochas Magmáticas ou Ígneas resultam do resfriamento do magma (rocha líquida abaixo da crosta terrestre.. Rocha Vulcânica resfriamento rápido. Ex.: Basalto (brita). Rocha Plutônica resfriamento lento. Ex.: Granito. 1

2 Rochas Magmáticas ou Ígneas Basalto (Brita). Rochas Magmáticas ou Ígneas Granito. Rochas Sedimentares resultam da cimentação de detritos da desagregação de rochas pré-existentes que sofreram alteração física ou química, por ação de agentes de erosão (chuva, vento, calor, frio, gelo, seres vivos, etc.). Existem 3 tipos de rochas sedimentares: Detríticas (Ex.: argila e areia); Químicas ( Ex.:calcário e gesso); Biogênicas (Ex.: carvão). 2

3 Rochas Sedimentares resultam da cimentação de detritos da desagregação de rochas pré-existentes que sofreram alteração física ou química, por ação de agentes de erosão (chuva, vento, calor, frio, gelo, seres vivos, etc.). Existem 3 tipos de rochas sedimentares: Detríticas (Ex.: argila e areia); Químicas ( Ex.:calcário e gesso); Biogênicas (Ex.: carvão). Rochas Metamórficas resultam da transformação física (pressão e temperatura) e/ou química sofrida por outras rochas ao longo de muito tempo. Exemplos:: Cálcario para Mármore. Xisto para Ardósia. Rochas Metamórficas Ardósia. 3

4 Rochas Metamórficas Mármore. Categorias dos Solos (Formação): Solo Residual formado a partir da rocha matriz. Solo Transportado formado por várias rochas transportado pelo água ou vento e depositado em um lugar diferente de sua origem. Categorias dos Solos (Formação): Solo Residual 4

5 Categorias dos Solos (Formação): Solo transportado Categorias dos Solos (Formação): Solo transportado Coluviões por gravidade Categorias dos Solos (Formação): Solo transportado Aluviões por águas correntes Pode ser: Pluvial Fluvial 5

6 Categorias dos Solos (Formação): Solo transportado Eólicos pelo vento Categorias dos Solos (Formação): Solo transportado Glaciais pelo gelo Origem e Formação dos Solos: Todo solo tem sua origem na decomposição das rochas pela ação das intempéries. As intempéries alteram sua forma física e sua composição química. O intemperismo se dá em três modos: Intemperismo físico que é a desagregação da rocha; Intemperismo químico que é a decomposição da rocha. Intemperismo biológico que é a desagregação e decomposição da rocha. 6

7 Origem e Formação dos Solos: Desintegração da rocha pela ruptura em fendas, progredindo para partículas de tamanhos menores, sem, no entanto, haver mudança na sua composição. Desintegração através de agentes como água, temperatura, pressão, vegetação e vento. Formam-se os pedregulhos, as areias, os siltes e as argilas. 7

8 Ação dos ventos Erosão eólica ocasionada pela colisão dos ventos em rochas expostas. Deserto do Arizona/EUA Os ventos carregam detritos que se chocam com as rochas e causam a remoção de sedimentos. Ação das águas Erosão marinha na região de Malibú - EUA Erosão fluvial em Presidente Figueiredo/AM Erosão fluvial ocasionada pela colisão da água em rochas expostas. As águas carregam detritos que se chocam com as rochas e causam a remoção de sedimentos. 8

9 Ação do gelo A água infiltrada nas trincas das rochas pode congelar e aumentar o seu volume. O aumento do volume, pode ocasionar a abertura das trincas e remoção de fragmentos. Rocha fraturada por congelamento de água Ação da variação de temperatura Em locais de grande variação de temperatura pode ocasionar aumento e diminuição do volume da rocha durante os estágios de resfriamento e aquecimento causando trincas. Disjunção esferoidal causado pelo aumento e diminuição de temperatura ao longo do dia. Também chamado de intemperismo casca de cebola. Ação da variação de temperatura Disjunção esferoidal causado pelo aumento e diminuição de temperatura ao longo do dia. Também chamado de intemperismo casca de cebola. 9

10 Ação da variação de temperatura Trincas no solo influenciada por temperatura em climas desérticos que podem ter variação de temperatura de 50º em um dia. Intemperismo Quimico (Decomposição da rocha) A decomposição é o processo onde há modificação mineralógica das rochas de origem. O principal agente é a água e os mais importantes mecanismos modificadores são a oxidação, hidratação e carbonatação. Intemperismo Quimico (Decomposição da rocha) Hidrólise: A água penetra em finissimos capilares da rocha e combinando com íons do mineral forma novas substâncias; Oxidação: os minerais se decompõem pela ação oxidante de O 2 e CO 2, dissolvidos em água, formando hidratos, óxidos, carbonatos, etc.; Hidratação: certos minerais podem adicionar moléculas de água a sua composição formando novos compostos, aumentando seus volumes e causando a decomposição das rochas; Carbonatação: formação de ácido carbônico pela presença de CO 2 contido na água. O 2 Oxigênio CO 2 Gás Carbônico 10

11 Intemperismo Quimico (Decomposição da rocha) Rocha com borda alterada por reações químicas de intemperismo. Intemperismo Quimico (Decomposição da rocha) Hidratação: entrada de H2O na estrutura dos minerais Exemplo: Anidrita + água = Gipsita Intemperismo Quimico (Decomposição da rocha) Oxidação: entrada de O2 + H2O na estrutura dos minerais Exemplo: Pirita + O2 e H2O = Goethita 11

12 Intemperismo Quimico (Decomposição da rocha) Hidrólise: entrada de HO2 + CO2 na estrutura dos minerais Exemplo: Feldspato + HO2 e CO2 = Caulinita Intemperismo Quimico (Decomposição da rocha) Carbonatação: remoção dos produtos solúveis (hidrogenocarbonato e cálcio), ficam minerais de argila ricos em óxidos de ferro (não solúveis). Exemplo: Terra Rossa Intemperismo Biológico Envolve as atividades biológicas em uma rocha: Escavação de animais como formigas e minhocas; Corrosão por ácidos vegetais; Ação das raízes de plantas. 12

13 Intemperismo Biológico Ação das raízes de plantas na desfragmentação da rocha. Intemperismo Biológico Ação de formigas na desfragmentação da rocha. Dissolução O CO2 dissolvido nas águas de infiltração provenientes da atmosfera e da transpiração, secreção e putrefação dos organismos e microrganismos reagem com os minerais carbonatados e dissolvem as rochas. 13

14 Perfil e Horizontes do Solo 14

15 Granulometria Granulometria Tamanho (em mm) Cascalho Matacao Maior que 256 Calhau (ou bloco) Entre 64 e 256 Seixo Entre 2 e 64 Granulo Entre 1 e 2 Areia Areia Grossa Entre 0,5 e 1 Areia Media Entre 0,250 e 0,5 Areia Fina Entre 0,125 e 0,250 Silte Silte Entre 0,004 e 0,125 Argila Argila Menor que 0,004 15