Fundamentos de Solos: Mineralogia, Erosão e Ensaios Geotécnicos

Evolução do Solo em Regiões Tropicais Úmidas

Explique o processo de evolução em solo de regiões tropicais úmidas.

Devido a chuvas intensas e temperaturas elevadas, a água penetra no perfil e elimina os cátions. Isso causa a lixiviação de sílica e bases, decompondo e formando a esmectita (2:1) que se transforma em caulinita (1:1) (evolução mineralógica). Caso haja continuidade no processo, forma-se a gibsita (hidróxido de alumínio).

Sódio e Erodibilidade dos Solos

Por que a presença de sódio torna os solos erodíveis?

O sódio tem raio iônico muito grande e separa os argilominerais. É um defloculante.

Relação entre Cor do Solo e Drenagem

Qual a relação entre a cor e a drenagem (vermelho e cinza)?

• A cor vermelha é característica de solos de boa drenagem, como solos lateríticos.
• A cor cinza indica que o solo pode ter uma condição de drenagem ruim ou péssima.

Ensaio da Pastilha e Suscetibilidade à Erosão

Qual é a parte do solo usada para moldagem da pastilha? O que o resultado tem a ver com a erosão?

A pastilha é feita com a parte fina do solo. Se amolecer, o solo é suscetível à erosão. Quanto mais rápido amolecer, mais suscetível será.

Teste de Resistência a Seco (Bolinha)

Como é moldada a bolinha (teste de resistência a seco) e qual é o objetivo de fazermos este ensaio para estradas não pavimentadas?

A bolinha é moldada usando o solo que passa na peneira 4, utilizando água destilada. O ensaio mostra a resistência à abrasão: materiais com baixa resistência à abrasão saem da estrada devido ao atrito das rodas dos veículos.

Adequação de Solos com Alta Fração Fina para Vias Não Pavimentadas

Um solo tem 80% de fração fina e esta fração amolece em presença da água rapidamente. Este solo pode ser usado como revestimento de vias não pavimentadas?

Não. Este solo possui pouquíssima areia. Se a fração fina expandir, amolece o solo, e o solo perde o suporte (os veículos "enterram").

Informações da Curva de Compactação

Que informação se obtém da curva de compactação?

A curva relaciona o peso específico com a umidade do solo. É possível determinar a Umidade Ótima, que confere o maior Peso Específico Seco, além da Densidade Seca Máxima.

Comportamento de Material Estabilizado com Esmectita Sódica

Como se comporta um material estabilizado granulometricamente contendo 10% de esmectita sódica?

A fração fina expande muito e provoca a expansão do material (solo). Não terá suporte. No entanto, quando seco, esta argila confere elevada resistência a seco.

Permeabilidade e Resistência a Seco

O que você diria acerca da permeabilidade de um solo cuja resistência a seco é baixa? Justifique com base na mineralogia.

A resistência a seco muito baixa indica um material (solo) com média a elevada permeabilidade, e vice-versa. Isso ocorre porque a mineralogia (principalmente caulinita e esmectita) controla ambas as propriedades. Por exemplo, a caulinita confere baixa resistência a seco e alta permeabilidade, enquanto a esmectita confere alta resistência a seco e baixa permeabilidade.

Minerais que Conferem Resistência a Seco

Quais minerais apresentam resistência a seco?

São os argilominerais (caulinita e esmectita). A esmectita é mais poderosa para conferir a resistência a seco.

Os óxidos também funcionam como agregantes (cimentantes) das partículas. Por isso, em solos lateríticos, a água fica limpa no vidro: os óxidos agregam as partículas, formando partículas maiores e sedimentando mais rapidamente.

Contenção de Solos Expansivos

Alguns solos, muito expansivos, não amolecem quando disposto um pequeno peso apoiado sobre o mesmo. Indique uma situação na prática profissional em que você pode aplicar esse conhecimento.

Um exemplo seria apoiar um material com um pequeno peso sobre um talude para conter a expansão. É comum ver a aplicação de pneus ou gramas nos taludes para este fim.

Problemas em Aterro com Solo Saprolítico de Alta Fração Fina

Na construção de um aterro rodoviário está sendo usado um material (solo saprolítico) com 90% de fração fina. A fração fina submetida ao ensaio da pastilha amolece rapidamente (um minuto) com penetração 5 mm. Quais os problemas que você antevê?

Um solo saprolítico com 90% de fração fina não terá estrutura suficiente quando seco para ser utilizado em obras. O teste da pastilha, indicando amolecimento rápido, sugere que o material está altamente suscetível à erosão. Além disso, há risco de escorregamento nas saias dos aterros.

Estabilidade de Taludes e Tipo de Chuva (Análise da Pastilha)

Suponhamos um terreno íngreme, sujeito a escorregamentos, cujo material apresenta os seguintes resultados no ensaio das pastilhas: penetração 5 minutos: 0 mm; penetração 15 minutos: 0 mm; penetração 30 minutos: 0 mm; penetração 60 minutos: 1 mm; penetração 120 minutos: 2 mm; penetração 240 minutos: 4 mm. Dadas estas informações, qual tipo de chuva tem maior probabilidade de provocar escorregamentos – chuvas intensas de curta duração ou chuvas fracas de maior duração? Justifique.

Resposta: Chuvas fracas de maior duração.

Justificativa: A capacidade de infiltração do solo é lenta (evidenciada pela baixa penetração da pastilha ao longo do tempo). Chuvas de alta intensidade e curta duração tendem a escoar superficialmente. Já as chuvas pouco intensas, mas de longa duração, permitem que a água entre na matriz do solo lentamente, causando saturação e, consequentemente, escorregamento.