Conceitos e Tipos de Solos: Origem, Constituição e Classificação
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Conceitos:
O solo deve ser considerado sob o aspecto de ente natural, como tal é tratado pelas ciências que estudam a natureza, como a geologia, a pedologia e a geomorfologia.
A palavra solo não tem um significado intuitivo imediato. Em português clássico, o termo solo significa tão somente a superfície do chão, sendo o significado original da palavra herdada do latim “solum”.
Conceito de solo: A ABNT (NBR 6502) define solo como “Material proveniente da decomposição das rochas pela ação de agentes físicos ou químicos, podendo ou não ter matéria orgânica”, ou simplesmente, produto da decomposição e desintegração da rocha pela ação de agentes atmosféricos.
A ação contínua do intemperismo tende a desintegrar e decompor as rochas, dando origem ao solo. Na maioria dos casos, as construções de engenharia são assentes sobre os solos e, muitas vezes, fogem ao caso as construções de túneis, barragens ou grandes pontes que exijam fundações em rocha firme.
Agricultura
Diferentes conceitos.
Geologia
Adquire significados específicos de acordo com a finalidade.
Engenharia Civil
Agricultura: é a camada de terra tratável, geralmente de poucos metros de espessura, que suporta as raízes das plantas.
Geologia: Produto do intemperismo físico e químico das rochas, situado na parte superficial do manto de intemperismo. Constitui-se de material rochoso decomposto.
Engenharia Civil: Solo: todo o material da crosta terrestre que não oferecesse resistência intransponível à escavação mecânica e que perdesse totalmente toda resistência, quando em contato prolongado com a água; rocha: aquele cuja resistência ao desmonte, além de ser permanente, a não ser quando em processo geológico de decomposição, só fosse vencida por meio de explosivos.
Portanto, sob um ponto de vista puramente técnico, aplica-se o termo solo a materiais da crosta terrestre que servem de suporte, são arrimados, escavados ou perfurados e utilizados nas obras da Engenharia Civil. Tais materiais, por sua vez, reagem sob as fundações e atuam sobre os arrimos e coberturas, deformam-se e resistem a esforços nos aterros e taludes, influenciando as obras segundo suas propriedades e comportamentos. O estudo teórico e a verificação prática dessas propriedades e atuação é que constituem a Mecânica dos Solos. É essa última, portanto, um ramo da Mecânica, aplicada a um material preexistente na natureza.
Origem e Constituição:
Mecanismo de formação dos solos:
Processo físico-químico de fragmentação e decomposição das rochas, transporte e evolução pedogênica.
1º Estágio:
Expansão e contração térmica, alternadas das rochas sãs.
- Fraturamento mecânico.
- Percolação de água e crescimento de raízes de plantas nas fissuras das rochas.
- Surgem grandes blocos a pequenos fragmentos.
2º Estágio:
Alteração química das espécies minerais.
- Ataque pela água acidulada, ácidos orgânicos, oxidação...
- Decomposição química, transformando os fragmentos em argilas/areia.
3º Estágio:
Transporte por qualquer agente para local diferente ao da transformação. (Pode ou não ocorrer)
- Formação dos “solos transportados” ou “sedimentares”.
4º Estágio:
Evolução pedogênica
- Processos físico-químicos e biológicos
- Lixiviação do horizonte superficial com concentração de partículas coloidais (menores) no horizonte profundo. Impregnação com húmus (matéria orgânica) do horizonte superficial.
Exemplo de processo de formação:
No caso da rocha madre ser, por exemplo, um basalto em clima tropical (Brasil), de invernos secos e verões úmidos, a decomposição se faz, principalmente, pelo ataque químico das águas aciduladas aos plagioclásios e outros elementos melanocráticos, dando como resultado predominantemente argilas. Não apareceria neste solo a fração areia, pois o basalto não contém quartzo, mas aparecem, em pequenas porcentagens, grãos de óxidos de ferro, muitas vezes sob a forma de magnetita. É o caso da terra roxa, do interior Centro-Sul do Brasil, que é predominantemente uma argila vermelha.
Os arenitos, das formações sedimentares brasileiras do paleozóico ao cretáceo, dão origem a um solo essencialmente arenoso, pois não existem feldspatos ou micas em sua composição. O elemento que altera é o cimento que aglutina os grãos de quartzo. Quando esse cimento é silicoso forma-se um solo residual extremamente arenoso. Quando o cimento é argiloso, aparece no solo residual de arenito uma pequena porcentagem de argila.
Tipos de Solos
De acordo com a origem:
- Solos residuais
- Solos transportados ou sedimentares
- Solos de evolução pedogenética
Solos Residuais
- São originados do processo de intemperização (decomposição) de rochas pré-existentes, no qual ele se encontra sobre a rocha que lhe deu origem;
- Para que eles ocorram é necessário que a velocidade de decomposição (temperatura, regime de chuvas e vegetação) da rocha seja maior do que a velocidade de remoção por agentes externos;
- Regiões tropicais favorecem a degradação da rocha mais rápida, sendo comum a sua ocorrência no Brasil;
- Composição depende do tipo e composição mineralógica da rocha matriz;
- Solo residual maduro – é mais homogêneo e não apresenta nenhuma relação com a rocha mãe;
- Solo residual jovem – apresenta boa quantidade de material que pode ser classificado como pedregulho (# > 4,8 mm). São bastante irregulares quanto à resistência, coloração, permeabilidade e compressibilidade (intensidade do processo de alteração não é igual em todos os pontos);
- Solo saprolítico – guarda características da rocha sã e tem basicamente os mesmos minerais, porém sua resistência já se encontra bastante reduzida. Pode ser caracterizado como uma matriz de solo envolvendo grandes pedaços de rocha altamente alterada, apresenta pequena resistência ao manuseio;
- Solo de alteração de rocha – preserva parte da estrutura e de seus minerais, porém com dureza inferior à da rocha matriz, em geral muito fraturada permitindo grande fluxo de água através das descontinuidades;
- Rocha sã – ocorre em profundidade e mantém as características originais, ou seja, inalterada;
- As espessuras das faixas são variáveis e dependem das condições climáticas e do tipo de rocha.
Solos Transportados ou Sedimentares
- Formam geralmente depósitos mais inconsolidados e fofos que os residuais, e com profundidade variável;
- O solo residual é mais homogêneo do que o transportado no modo de ocorrer.
a) Solos de Aluvião
- São transportados e arrastados pela água;
- Sua constituição depende da velocidade das águas no momento de deposição, sendo encontrado próximo às cabeceiras material mais grosseiro e o material mais fino (argila) é carregado a maiores distâncias;
- Existem aluviões essencialmente arenosos, bem como aluviões muito argilosos, comuns nas várzeas dos córregos e rios;
- Estes solos apresentam baixa capacidade de suporte (resistência), elevada compressibilidade e são susceptíveis à erosão;
- Apresentam duas formas distintas: terraços (ao longo do próprio vale do rio) e planícies de inundação (forma depósitos mais extensos);
- São fontes de materiais de construção, mas péssimos materiais de fundação.
b) Solos Orgânicos
- Formados em áreas de topografia bem caracterizada (bacias e depressões continentais, nas baixadas marginais dos rios e baixadas litorâneas);
- Mistura do material transportado com quantidades variáveis de matéria orgânica decomposta;
- Normalmente são identificados pela cor escura, cheiro forte e granulometria fina;
- Quando a matéria orgânica provém de decomposição sobre o solo de grande quantidade de folhas, caules e troncos de plantas forma-se um solo fibroso, essencialmente de carbono, de alta compressibilidade e baixíssima resistência, que se chama turfa. Provavelmente este é o pior tipo de solo para os propósitos do engenheiro geotécnico.
c) Solos Coluviais (ou depósito de tálus)
- O transporte se deve exclusivamente à gravidade e o solo formado possui grande heterogeneidade;
- São de ocorrência localizada, geralmente ao pé de elevações e encostas, provenientes de antigos escorregamentos;
- Apresentam boa resistência, porém elevada permeabilidade;
- Sua composição depende do tipo de rocha existente nas partes elevadas;
- Colúvio: material predominantemente fino;
- Tálus: material predominantemente grosseiro.
d) Solos Eólicos
- Formados pela ação do vento e os grãos dos solos possuem forma arredondada;
- É o mais seletivo tipo de transporte de partículas de solo;
- Não são muito comuns no Brasil, destacando-se somente os depósitos ao longo do litoral.