Gênese, Classificação e Propriedades dos Solos

Como os solos se originam?

Todos os solos se originam da decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crosta terrestre. A decomposição, também conhecida como intemperismo ou meteorização, é decorrente de agentes físicos. Os agentes de decomposição, por sua vez, são conhecidos como intempéries.

1. Defina solo residual.

São aqueles que permanecem no local em que se formaram, antes ocupado pela rocha que lhe deu origem.

3. Defina solo residual maduro.

Solo com total decomposição da rocha matriz, que perdeu toda a estrutura original da rocha que lhe deu origem e tornou-se relativamente homogêneo.

4. Defina solo residual jovem.

Ou saprolito, ou solo saprolítico, ou, ainda, solo de alteração de rocha: solo com um estágio avançado de decomposição da rocha matriz, que mantém a estrutura original da rocha que lhe deu origem, inclusive descontinuidades, veios intrusivos, xistosidade e camadas, mas que perdeu a consistência da rocha.

5. Defina rocha alterada.

Horizonte em que a alteração progrediu ao longo de fraturas ou zonas de menor resistência, deixando relativamente intactos grandes blocos da rocha original envolvidos por solo de alteração de rocha.

6. Pode-se distinguir, no campo, um solo residual jovem de uma rocha alterada?

Sim, pois embora sejam parecidos à primeira vista, são diferentes quanto à resistência. O solo residual jovem tem baixa resistência ao manuseio; pela pressão dos dedos, esboroa-se completamente, diferente do que acontece com o solo de alteração, que possui alta resistência ao manuseio.

7. Defina solo transportado.

Ou solos sedimentares, são aqueles que foram levados ao seu local atual por algum agente de transporte. As características dos solos transportados, bem como sua classificação, são função do agente transportador.

8. Defina alúvio. Do que depende sua constituição? Justifique.

Ou aluviões, ou, ainda, alúvios: solos cujo agente transportador foi a água. Sua constituição depende da velocidade das águas no momento de deposição.

9. Defina colúvio.

Solos cujo agente transportador foi a gravidade. Quando o colúvio apresenta blocos de rocha inseridos em sua massa, passa a se chamar tálus. Ambos os solos correspondem a material escorregado de encostas que tende a se depositar no sopé das mesmas.

10. Defina tálus.

Quando o colúvio apresenta blocos de rocha inseridos em sua massa.

11. Defina solo eólico.

Solos cujo agente transportador foi o vento. O transporte eólico provoca o arredondamento das partículas em virtude do seu atrito constante.

12. Defina drift.

Solos cujo agente transportador foi uma ou mais geleiras. Estes solos são muito frequentes na Europa e nos Estados Unidos, porém de pouca ocorrência no Brasil.

13. Um solo escorregado de uma encosta depositou-se no sopé da mesma. Posteriormente, este material foi carregado pela água e depositado em um outro local. Qual é a classificação deste solo quanto à gênese?

Segundo Vargas, em geral, os solos são classificados pelo último processo ocorrido; portanto, esse solo é alúvio.

14. Defina solo orgânico.

São aqueles que contêm uma quantidade apreciável de matéria orgânica decorrente de decomposição de origem vegetal ou animal.

15. Qual a granulometria típica dos solos orgânicos? Justifique.

• Granulometria fina, pois os solos grossos têm uma permeabilidade alta o suficiente para permitir a “lavagem” dos grãos, eximindo-os de matéria orgânica impregnada;
• Baixa capacidade de suporte;
• Elevada compressibilidade;
• Coloração escura típica (marrom-escuro, cinza-escuro ou preto) e odor característico.

16. Defina solo laterítico.

São aqueles que apresentam elevada concentração de ferro e alumínio na forma de óxidos e hidróxidos.

17. Qual a coloração típica de um solo laterítico?

Sua peculiar coloração avermelhada.

18. Quais são os índices físicos dos solos que podem ser determinados diretamente?

Umidade, peso específico dos grãos e peso específico natural.

19. Quando um solo se encontra saturado, pode-se afirmar que pelo menos um de seus índices físicos é igual a 100%. Que índice físico é este? Justifique.

Grau de saturação, pois este índice determina a porcentagem de saturação do solo, ou seja, quanto de volume de água tem um determinado volume de vazios do solo.

20. Solo submerso é o mesmo que solo saturado? Justifique.

Não. Solo submerso é aquele que está abaixo do nível d'água, e solo saturado é aquele que possui todos os seus vazios preenchidos por água. Em resumo, todo solo submerso é saturado, porém nem todo solo saturado está submerso.

21. Cite 1 emprego do peso específico aparente seco de solos na Engenharia Civil.

Cálculo de volume de aterro e controle de compactação.

22. Cite 1 emprego do peso específico natural de solos na Engenharia Civil.

Utilizado para cálculos das tensões no solo.

23. Cite 1 emprego do índice de vazios de solos na Engenharia Civil.

Para estudar o adensamento do solo.

24. Cite 1 emprego do teor de umidade de solos na Engenharia Civil.

Calcular a compactação e também o tratamento de solos moles.

25. Quais frações constituintes representam a fração grossa do solo e quais frações constituintes representam a fração de finos do solo?

Fração grossa: pedregulhos e areias. Fração fina: siltes e argilas.

26. Qual o tipo de água, existente no solo, responsável pelo fenômeno da retração por secagem de solos? Justifique.

Água de constituição; a eliminação ou variação percentual dessa água acarreta alteração nas propriedades das partículas.

27. Qual o nome que se dá à água que faz parte da estrutura molecular das partículas sólidas de solos? Ela comumente é totalmente eliminada em estufa com temperatura entre 105 e 110ºC?

Água higroscópica.

28. Quais os tipos de água, existentes no solo, que são comumente eliminadas em estufa com temperatura entre 105 e 110ºC?

Água higroscópica, água livre e água capilar.

29. Qual o tipo de água, existente no solo, que é muito empregada em ensaios de compactação e caracterização de solos?

Água livre e higroscópica.

30. Como é obtido o índice de vazios mínimo de uma areia pura?

O procedimento é padronizado pela NBR 12051 da ABNT. Vibrando-se uma areia dentro de um molde, ela ficará no seu estado mais compacto possível, ocupando, desta forma, o menor volume possível. A este estado corresponde o índice de vazios mínimo.

31. Como é obtido o índice de vazios máximo de uma areia pura?

Se uma areia pura, no estado seco, for colocada cuidadosamente em um recipiente, vertida através de um funil com pequena altura de queda, ela ficará no seu estado mais fofo possível. Pode-se, então, determinar seu peso específico e, conhecendo o valor do peso específico dos grãos, calcular o índice de vazios máximo.

32. Considere uma areia “A”, que tem índice de vazios mínimo igual a 0,70 e índice de vazios máximo igual a 1,10, e uma areia “B”, que tem índice de vazios mínimo igual a 0,45 e índice de vazios máximo igual a 0,75. Caso o índice de vazios natural tanto da areia “A” quanto da areia “B” seja igual a 0,75, qual destas duas areias irá apresentar maior compacidade? Justifique.

A areia B apresentará maior compacidade, pois seu índice de vazios natural (0,75) é igual ao seu índice de vazios máximo, indicando que ela está em seu estado mais fofo, enquanto a areia A está em um estado intermediário.

33. É correto utilizar o termo “compacidade” para representar o estado das argilas? Justifique.

Não, pois argilas têm consistência, diferente das areias, que se desmancham facilmente ao manusear e possuem compacidade.

34. A palavra “média” tem o mesmo significado nos termos “areia média” e “argila média”? Justifique.

Não. Para a areia, "média" é determinada pela granulometria; para a argila, "média" refere-se à consistência.

35. Considere uma argila orgânica, indeformada, com sensitividade igual a 4 e que pode suportar aterros com altura máxima de 2,0m. Tentando-se colocar aterros com maiores alturas, ocorrerá a ruptura desta argila orgânica. Qual a maior altura de aterro que esta argila orgânica irá suportar após romper? Justifique.

Em média 1/4 da altura original, portanto 0,5m. A sensitividade pode ser atribuída ao arranjo estrutural das partículas e indica que, se a argila vier a sofrer uma ruptura, sua resistência será bem menor.

36. Como é feita a análise tátil-visual de um solo por meio do método da dispersão em água?

O procedimento consiste em inserir uma pequena porção de solo em um recipiente transparente contendo água, agitando-o em seguida. Primeiro sedimentarão as areias, depois os siltes e, por último, a argila.

37. Há um método de análise tátil-visual no qual se esfrega uma pequena quantidade de solo úmido na palma da mão e, em seguida, esta palma da mão é colocada embaixo de uma torneira aberta. Como funciona este método?

Após o procedimento, verifica-se a facilidade com que a mão fica limpa. Solos finos se impregnam e não saem da mão com facilidade, enquanto os solos grossos são facilmente carregados pela água.

38. Em uma análise tátil-visual, a distinção entre a fração grossa e a fração fina de um solo pode ser feita com o solo seco? Justifique.

Sim, é só esfregar uma pequena porção do solo seco em uma folha de papel branca. As partículas finas (argilas e siltes) vão impregnar o papel, isolando-se das partículas arenosas.

39. Como é feita a análise tátil-visual de um solo por meio do método da resistência a seco?

Umidecendo-se uma argila, moldando-se uma pequena pelota irregular (com diâmetro da ordem de 2 cm) e deixando-a secar ao ar, esta pelota ficará muito dura e, quando quebrada, se dividirá em pedaços bem distintos. Ao contrário, pelotas semelhantes de siltes são menos resistentes e se pulverizam quando quebradas.

40. Como é feita a análise tátil-visual de um solo por meio do exame de dilatância?

Conhecida também como Shaking Test ou exame de dilatância: formando-se uma pasta úmida (saturada) de silte na palma da mão, quando se bate vigorosamente a lateral desta mão contra a outra, nota-se o surgimento de água na superfície, tornando-a brilhante. Apertando-se o torrão com os dedos polegar e indicador da outra mão, a água reflui para o interior da pasta e o brilho desaparece da superfície. No caso de argilas, o impacto das mãos não provoca o aparecimento de água.

• Ductilidade: tentando moldar um solo com umidade em torno do limite de plasticidade nas próprias mãos, nota-se que as argilas apresentam-se mais resistentes do que os siltes;
• Velocidade de secagem: a umidade que se sente de um solo é uma indicação relativa ao LL e LP do solo. Secar uma mão do LL até o LP é tão mais rápido quanto menor o intervalo entre os dois limites (IP do solo).

41. Em uma análise tátil-visual, foi sentida uma sensação predominante de aspereza, além de uma leve sensação de sedosidade. Como resultado desta análise, qual deve ser a classificação deste solo no que diz respeito à granulometria?

Areia siltosa.

• Aspereza: indício de areia;
• Sedosidade: indício de silte;
• Material pegajoso: indício de argila.

42. Defina plasticidade dos solos.

A plasticidade é definida como uma propriedade dos solos que consiste na capacidade de serem moldados, sob certas condições de umidade, sem variação de volume. É uma das mais importantes propriedades das argilas e depende da forma dos grãos; quanto mais complexa for a forma da partícula, maior será a sua plasticidade.

43. Em quais solos a plasticidade pode influenciar significativamente seu comportamento?

Nos solos com uma certa porcentagem de fração fina.

44. Além do tamanho das partículas sólidas do solo, quais são as características do solo das quais sua plasticidade depende?

Teor de umidade, além da forma das partículas sólidas e da sua composição química e mineralógica.

45. Faça um esquema relacionando o teor de umidade de um solo argiloso aos seus estados e limites de consistência. Descreva o comportamento do solo em cada estado de consistência. Indique os limites de Atterberg e o limite de Haines.

Esquema: [Estado Líquido] --LL-- [Estado Plástico] --LP-- [Estado Semissólido] --LC-- [Estado Sólido] (Umidade h% decrescendo →)

Sendo a umidade de um solo argiloso muito elevada, ele se comporta como um líquido denso e viscoso (estado líquido). À medida que a água evapora, ele endurece e, a partir do Limite de Liquidez (LL), perde a capacidade de fluir, mas pode ser moldado (estado plástico). Continuando a perda de umidade, a partir do Limite de Plasticidade (LP), o solo torna-se quebradiço (estado semissólido), sofrendo reduções de volume ao secar. Por fim, ocorre a passagem para o estado sólido no Limite de Contração (LC), onde não há mais variação de volume. LL e LP são de Atterberg; LC é de Haines.

46. Descreva o ensaio para determinação do limite de liquidez de solos.

Utiliza-se a fração que passa na peneira nº 40. Uma pasta homogênea é preparada com água destilada e colocada na concha do aparelho de Casagrande (espessura de 10mm). Com um cinzel, faz-se uma ranhura central. Gira-se a manivela para que a concha caia de uma altura de 1cm. O número de golpes para que as bordas da ranhura se unam em 13mm é anotado. O LL é a umidade correspondente a 25 golpes.

47. Descreva o ensaio para determinação do limite de plasticidade de solos.

Molda-se um cilindro de 3mm de diâmetro e 10cm de comprimento. Ao rolar a amostra, ela perde umidade até começar a partir-se ao atingir essas dimensões. Determina-se a umidade dessa amostra. O resultado final é a média de pelo menos 3 valores que não difiram mais de 5% entre si.

48. Descreva o ensaio para determinação do teor de umidade de solos por meio de estufa.

Pesa-se o recipiente (Pr), a amostra úmida no recipiente (Puc) e, após secagem em estufa (105-110ºC) até peso constante, o conjunto seco (Psc). O teor de umidade é calculado por: h = [(Puc - Psc) / (Psc - Pr)] * 100.

49. Descreva o ensaio para determinação do teor de umidade de solos pelo método expedito do álcool.

Pesa-se a amostra úmida (Puc) em um recipiente (Pr). Adiciona-se álcool etílico e inflama-se. Repete-se a operação até a constância de peso (Psc). O cálculo da umidade segue a mesma fórmula do método da estufa.

50. Descreva o ensaio para determinação do teor de umidade de solos por meio do “Speedy”.

Coloca-se a amostra na câmara do aparelho com esferas de aço e uma ampola de carbureto de cálcio (CaC2). Fecha-se e agita-se o aparelho para quebrar a ampola. A reação da água com o carbureto gera pressão de gás acetileno, lida no manômetro. A umidade final (h) é obtida convertendo a leitura (hSpeedy) pela fórmula: h = (hSpeedy * 100) / (100 - hSpeedy).