Aula 01 SOLOS TROPICAIS. Eng. Civil Augusto Romanini (FACET Sinop) Sinop - MT 2016/2

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL TÉCNICAS DE MELHORAMENTO DE SOLOS Aula 01 SOLOS TROPICAIS Eng. Civil Augusto Romanini (FACET Sinop) Sinop - MT 2016/2

AULAS Aula 00 Apresentação/Introdução Parte IA Métodos Tradicionais Básicos Aula 02 Estabilização Mecânica Aula 04 Estabilização Solo Cimento Aula 06 Práticas de campo Aula 07 Estabilização Solo - Betume Aula 09 Estabilização Solo Bentonita Aula 10 Solo Reforçado com Fibras Parte I Métodos Tradicionais Básicos Aula 01 Solos Tropicais Aula 03 Estabilização Granulométrica Aula 05 Estabilização Solo - Cal Parte IB Métodos Tradicionais Básicos Aula 08 Estabilização Compostos orgânicos Parte II Métodos Especiais Aula 11 Estabilização de Solos moles 09/10/2016 Apresentação da disciplina 2

1 - Conceito inicial 2 - Horizontes 3 Origem dos solos 4 Intemperismo 5 Pedogênese 6 Solos Brasileiros 3

1 - Conceito inicial SOLO: substantivo masculino 1 a superfície sólida da crosta terrestre onde pisamos, construímos etc.; chão, terra. 2 m.q. CHÃO ('superfície', 'piso'). 3 conjunto das acumulações de partículas sólidas que constituem a crosta terrestre, desde os profundos depósitos geológicos até as camadas de superfície. 4 parte superficial e não consolidada de terra arável, que inclui matéria orgânica e vida bacteriana que favorecem o desenvolvimento das plantas. 5 pedol matéria orgânica ou mineral não consolidada aflorante, que mostra os efeitos de fatores genéticos e ambientais a que foi submetida. O termo solo vem do latim solum, e é a porção da superfície terrestre onde se anda e se constrói, etc. Material da crosta terrestre, não consolidado, que ordinariamente se distingue das rochas, de cuja decomposição em geral provém, por serem suas partículas desagregáveis pela simples agitação dentro da água. Dicionário Aurélio 4

1 - Conceito inicial Para NOGAMI et al (2000) o solo é um material natural não consolidado, isto é, constituído de grãos separáveis por processos mecânicos e hidráulicos relativamente suave, como dispersão em água com uso de aparelhos dispersor de laboratório, e que podem ser escavados com equipamentos comuns de terraplenagem (pá carregadeira, motoescavotransportadora, etc.). 5

1 - Conceito inicial No âmbito da engenharia rodoviária, considera-se solo todo tipo de material orgânico ou inorgânico, inconsolidado ou parcialmente cimentado, encontrado na superfície da terra. Em outras palavras, considera-se como solo qualquer material que possa ser escavado com pá, picareta, escavadeira, sem necessidade de explosivos. (DNER, 1996). 1ª Categoria 2ª Categoria 3ª Categoria Solo Rocha 6

1 - Conceito inicial 1ª Categoria 320 7

1 - Conceito inicial 2ª Categoria 390 8

1 - Conceito inicial 3ª Categoria 9

1 - Conceito inicial 3ª Categoria 10

1 - Conceito inicial Pela Engenharia Civil, o solo é definido como todo material da crosta terrestre que não oferece resistência intransponível à escavação mecânica e que perde totalmente sua resistência, quando em contato prolongado com a água. Para a engenharia o solo pode ser definido como um sistema particulado composto por 3 fases: sólida, liquida e gasosa. Composto basicamente por partículas minerais e partículas orgânicas. 11

2 - Horizontes O solo em determinadas profundidades passa apresentar divisões ou camadas paralelas. Essas camadas são denominadas horizontes, camadas ou layers. 12

2 - Horizontes O solo em determinadas profundidades passa apresentar divisões ou camadas paralelas. Essas camadas são denominadas horizontes, camadas ou layers. 13

2 - Horizontes Horizonte O Camada superficial de material orgânico, com boa drenagem. Horizonte A Camada superficial com presença mineral, porém ainda com presença de material orgânico. Horizonte E Horizonte Mineral caracterizado pela perda de argila silicatada,óxidos de Fe e de Al, ou matéria orgânica com acumulo de quartzo ou minerais resistentes. Horizonte B Acúmulo de Argila, matéria orgânica e oxihidróxidos.. Horizonte C Material não consolidado relativamente pouco afetado por processo pedogenéticos. Horizonte R BEDROCK camada mineral consolidada e representa a rocha maciça e rocha de origem. 14

3 Origem dos solos Segundo (Vargas 1977) o solo tem sua origem imediata ou remota na decomposição das rochas pela ação das intempéries, fato que já lhe confere uma primeira possibilidade de classificação: Solo Residual como sendo aquele que permanece no local da rocha matriz e Solo Transportado para aquele que após a desagregação das rochas é levado por algum agente (água, vento ou gravidade) para outros locais. Esta classificação geral implica em uma série de propriedades físicas e de comportamento que podem ser previstas para o material a partir deste processo de formação. 15

3 Origem dos solos A formação originária dos solos depende de pelo menos cinco fatores: 1 A formação da rocha mãe 2 Clima da região 3 Agente intempérico 4 Topografia do local 4 Processos orgânicos 16

3 Origem dos solos Os solos podem ser classificados em dois grandes grupos com base na ação em que eles são submetidos. Solo residual Solo transportado 17

3 Origem dos solos Solo residual Os solos residuais são aqueles decorrentes da decomposição da própria rocha mãe, ou seja o local de origem da rocha é o local de origem do solo. O agente que provoca o intemperismo atua de forma mais rápida que o agente que efetua o transporte. 18

3 Origem dos solos Solo transportado São aqueles formados pelo acúmulo do resíduo do intemperismo de uma rocha em local diferente do de formação. O agente que provoca o intemperismo atua de forma mais lenta que o agente que efetua o transporte. 19

3 Origem dos solos Resumo Residual Homogêneo/Isotrópico Heterogêneo/Isotrópico Solo Eluvial Solo de alteração Via Fluvial Aluvião Via Gravitacional Sem bloco de rocha Com bloco de rocha Coluvião Tálus Transportado Via ação marinha Sedimentos marinhos Via eólica Solos eólicos 20

3 Origem dos solos Solo transportado 21

4 Intemperismo O que é o intemperismo? Conjunto de modificações físicas (desagregação), químicas (decomposição) e biológicas que atuam sobre as rochas. Relevo Clima Fauna Flora Tempo de Exposição da rocha Rocha de origem 22

4 Intemperismo Relevo Quanto mais acidentado, mais movimentação. 23

4 Intemperismo Clima Quanto mais acidentado, mais movimentação. 24

4 Intemperismo Clima 25

4 Intemperismo Menor Intemperismo Maior Origem da Rocha Olivina Augita Plagioclásio Ca²+ Estabilidade Crescente Hornblenda Biotita Plagioclásio Na+ Feldspato K+ Muscovita Quartzo 26

4 Intemperismo Físico O intemperismo físico age fragmentando as rochas e aumentando a superfície em contato com o ar e água, abrindo caminho para o intemperismo químico. 27

4 Intemperismo Físico 28

4 Intemperismo Físico Ação das Raízes, formigas, Cupins, minhocas e outros elementos biológicos Também pode ser denominado Intemperismo Biológico 29

4 Intemperismo Químico O ambiente da superfície terrestre, caracterizado por pressões e temperaturas baixas e riqueza de água e oxigênio é muito diferente do daquele em que as a maioria das rochas se formaram. Assim quando as rochas afloram à superfície a Terra seus minerais entram em desequilíbrio e através de reações químicas transformam-se em outros minerais mais estáveis nesse novo ambiente.. O principal agente de intemperismo químico é a água da chuva que infiltra e percola através das rochas.. Hidratação Hidrólise Dissolução Oxidação 30

4 Intemperismo Químico Hidratação Moléculas de água entram na estrutura do mineral alterandoa e formando um novo mineral. 31

4 Intemperismo Químico Hidratação Moléculas de água entram na estrutura do mineral alterandoa e formando um novo mineral. CaSO4 + 2H2O CaSo4.2H2O Anidrita Gipso 32

4 Intemperismo Químico Dissolução Os componentes minerais são dissolvidos por outro elemento, dando origem a um novo mineral. Calcita Halita 33

4 Intemperismo Químico Hidrólise 34

5 Pedogênese Ocorre quando as transformações causadas nas rochas tornam-se, sobretudo estruturais. Ocorre importante reorganização e transferência dos minerais formadores do solo, principalmente, argilominerais e oxi- hidróxidos de ferro e alumínio. Desempenham papel importante neste caso a fauna e flora que modificam e movimentam enormes quantidades de material. 35

5 Pedogênese Gnaisse 36

5 Pedogênese 37

6 Solos Brasileiros Solos Tropicais 38

6 Solos Brasileiros Solos Tropicais Apresenta peculiaridade de propriedade e de comportamento em decorrência da atuação de processo geológicos e/ou pedológicos típicos nas regiões dos trópicos. Para que um solo possa ser considerado tropical, não basta que tenha sido formado na faixa astronômica tropical ou em região de clima tropical úmido. É indispensável analisar o processo de formação do material e os minerais que o constituem. Os solos tropicais são subdivido em dois grandes grupos : Solos lateríticos e solos saprolíticos. 39

6 Solos Brasileiros Solos Tropicais Definição: Solo de comportamento geotécnico laterítico pedologicamente é uma variedade de solo do horizonte superficial laterítico ( latossólico), típico das partes bem drenadas das regiões tropicais úmidas. Os solos lateriticos de ocorrência mais comum são os argilossolo e os latossolo. Definição: Solo de comportamento geotécnico saprolítico é aquele que não apresenta comportamento laterítico é resultado da decomposição e/ou desagregação in situ da rocha, mantendo, ainda, de maneira nítida, a estrutura da rocha que lhe deu origem. Solo Residual 40

6 Solos Brasileiros 41

6 Solos Brasileiros Presença de minerais Bem intemperiz ados, poucos minerais Solo Aluvionar Oscilação do NA. Mal drenados 42

6 Solos Brasileiros Solos Tropicais Solos de comportamento laterítico apresentam cobertura de mais de 50% do território nacional. 43

6 Solos Brasileiros Solos Tropicais Quer saber mais? Leia sobre o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Procurar textos sobre Nogami e Villibor 55

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais 57

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Fonte:http://www.qmdmt.cnpm.embrapa.br/715.htm 58

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Lateriticos Os solos laterítico estão contidos no horizonte B do perfil do solo, podendo ter a nomenclatura de Horizonte B latossólico ou Horizonte B texturizados (Argilossolo). Os solos latossólico tem como característica geotécnica a pequena diferenciação de horizontes(quase imperceptível), apresenta coloração predominante, vermelha, amarela e marrom. Além de poder apresentar uma camada bem espessa e apresenta uma boa drenagem. Em suas características granulométricas pode apresentar partículas de argila até areia argilosa. Os argilossolos apresentam já uma variação bastante nítida nos horizontes, apresenta as cores predominantes vermelha e amarela, sua espessura é de menos de um metro até alguns metros. Não possui boa drenagem devido a presença do horizonte argiloso e sua granulometria apresenta desde de variedades de areia até partícula de argila. 59

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Lateriticos LATOSSOLO 60

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Lateriticos Latossolo Vermelho-Escuro (23,63%) São solos minerais, profundos, bastante intemperizados, caracterizados por apresentar um horizonte B latossólico, de cor vermelho-escura e possuem teores de Fe2O3 entre 8 e 18%. Latossolo Vermelho-Amarelo (17,18%): São solos bem drenados, caracterizados pela ocorrência de horizonte B latossólico de cores vermelhas a vermelhoamareladas, com teores de Fe2O3 iguais ou inferiores a 11% e normalmente maiores que 7%, quando a textura é argilosa ou muito argilosa. 61

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Lateriticos ARGISSOLO 62

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Lateriticos ARGILOSSOLO Podzólico Vermelho-Amarelo (24,1%): São solos minerais, não hidromórficos, com horizontes B textural, de cor vermelho-amarelada e distinta diferenciação entre os horizontes no tocante a cor, estrutura e textura, principalmente. São profundos e apresentam-se cobertos por vegetação de Floresta e Cerrado nos quais o principal tipo de uso verificado é a pastagem. 63

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Lateriticos Areias Quartzosas Areias Quartzosas (12,94%): Solos minerais arenosos, bem a fortemente drenados, normalmente profundos ou muito profundos, essencialmente quartzosos, virtualmente destituídos de minerais primários pouco resistentes ao intemperismo. 64

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Saproliticos A peculiaridade estrutural mais notável dos solos saprolíticos é a de possuir estrutura herdada da rocha que lhe deu origem. 65

6 Solos Brasileiros 5 Pedogênese Solos Tropicais Lateritícos e Saproliticos 66

6 Solos Brasileiros Solos Tropicais Lateritícos e Saproliticos Leituras recomendadas: 01 - Classificação de solos de Mato Grosso pelo emprego da sistemática MCT Razia e Crispim 02 - Aplicação do Ensaio de Pastilha MCT a solos estabilizados - Todescatto Jr e Crispim 67

Obrigado pela atenção. Perguntas? 68