aula 2 - origem e formação dos solos
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ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Todos os solos se originam da decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crosta terrestre. A decomposição é decorrente de agentes físicos e químicos, através do intemperismo. Ex: mudanças de temperatura provocam trincas, nas quais penetra água, atacando quimicamente os materiais. INTEMPERISMO: Mecanismos de modificação faz propriedades físicas (morfologia, resistência, textura) e químicas (estrutura cristalina, composição). aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 2 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Rocha sedimentar Sedimentos Rocha Ígnea Metamorfismo Rocha Metamórfica fusão aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 3 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS O intemperimo afeta primordialmente as rochas e os solos em sua resistência. Fatores que controlam o intemperismo: • Clima (regime de chuvas / temperatura); • Relevo (regime de infiltração e drenagem) topografia; • Fauna (matéria orgânica); • Flora (hidratação, lixiviação); • Rocha Mater (resistência); •Tempo de exposição Quando se trata de modificações nas rochas, estas são denominadas pedogênese, que caracteriza o conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição). aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 4 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Rochas ígneas: Resultantes da consolidação por resfriamento de material em estado de fusão formado no interior da terra. Resfriamento no interior da terra: é mais lento gerando rochas denominadas ígneas intrusivas. Exemplo: Granito. Quando o magma chega à superfície por erupção, a consolidação é mais rápida formando rochas denominadas ígneas extrusivas. Exemplo: Basalto. aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 5 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Rochas sedimentares: Processos diversos desde compactação e cimentação de material fragmentado até precipitação de material em solução Exemplos: • Arenito (constituído de grãos de areia unidos por material cimentante) • Gipsita (resultante de precipitação de cristais de sulfato de cálcio unidos entre si sem material cimentante) aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 6 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Rochas metamórficas: Rochas formadas a partir de rochas pré-existentes Mecanismos: ação do calor, pressão e fluidos Exemplos: • Mármore (resultante do calcáreo) • Xisto (resultante do folhelho argiloso) aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 7 Introdução | Processos de formação | Sistemas | DEFINIÇÃO DE SOLO Pode ser definido como um sistema trifásico (fase sólida, líquida e gasosa) É constituído por materiais minerais e orgânicos Cobre a maior parte das extensões continentais do planeta Sólidos Solo saturado: Água Sólidos Ar Água aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 8 Introdução | Processos de formação | Sistemas | DEFINIÇÃO DE SOLO Em profundidade, apresenta seções aproximadamente paralelas, denominadas horizontes ou camadas DNIT (2006) Mitchell e Soga (2005) Solo orgânico Residual maduro Solo Completamente intemperizado Regolito Saprolito ou Residual jovem Altamente intemperizado Alteração de rocha Moderadamente intemperizado (50 a 90% de rochas) Rocha alterada Levemente intemperizado Rocha aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 9 Introdução | Processos de formação | Sistemas | HORIZONTES Os horizontes são distintos do material de origem inicial em muitas propriedades e características: •Físicas •Químicas •Mineralógicas •Biológicas; e •Morfológicas Estão submetidos à influência de fatores genéticos e ambientais variados: •o próprio material de origem •a topografia •o clima; e •a ação de macro e microorganismos aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 10 Introdução | Processos de formação | Sistemas | HORIZONTES O - camada superficial de orgânico, sob condições de boa drenagem H - camada orgânica, sob condições de má drenagem A - horizonte superficial mineral, caracterizado pela acumulação de matéria orgânica decomposta associada com a fração mineral E - horizonte mineral caracterizado pela perda por eluviação de argila silicatada, óxidos de Fe e de Al ou matéria orgânica com resultante acúmulo de quartzo e outros minerais mais resistentes de tamanho areia ou silte aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 11 Introdução | Processos de formação | Sistemas | HORIZONTES B - acúmulo de argila, matéria orgânica e oxi-hidróxidos (Fe e Al) C - material não consolidado relativamente pouco afetado por processos pedogenéticos e R - camada mineral consolidada, representada pela rocha inalterada aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 12 Introdução | Processos de formação | Sistemas | HORIZONTES aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 13 Introdução | Processos de formação | Sistemas | aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 14 Introdução | Processos de formação | Sistemas | aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 15 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Para fins geotécnicos, os solos, quanto a sua origem, podem ser agrupados em dois grandes grupos: solos residuais e solos transportados: •Solos residuais •Solos transportados aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 16 Introdução | Processos de formação | Sistemas | SOLOS RESIDUAIS São aqueles que permanecem no local onde se formaram. Os materiais vão se tornando tanto mais diferentes do material de origem quanto mais afastados deste. O perfil é estruturado verticalmente a partir da rocha sã. Regolito DNIT (2006) Mitchell eSoga(2005) Residual maduro Solo Saprolito ou Residual jovem Solo orgânico Completamente intemperizado Altamente intemperizado Alteração de rocha Moderadamente intemperizado (50 a 90% de rochas) Rocha alterada Levemente intemperizado Rocha aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 17 Introdução | Processos de formação | Sistemas | SOLOS RESIDUAIS A rocha de origem condiciona em grande parte as características dos solos residuais dela derivados. Decomposição de rochas (Adaptada de DNIT, 2006) Tipo de rocha Composição mineral Tipo de solo Basalto Plagioclásio; piroxênios Argiloso (pouca areia) Quartzito Quartzo Arenoso Filitos Micas (sericita) Argiloso Granito Quartzo, feldspato, mica Areno-argiloso (micáceo) aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 18 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Tamanho das partículas: A primeira característica que diferencia os solos é o tamanho das partículas que os compõem. A diversidade no tamanho dos grãos é enorme. Não se percebe isso num primeiro contato com o material, simplesmente porque parecem todos muito pequeno perante os materiais com os quais se está acostumado a lidar. Num solo geralmente convivem partículas de tamanhos diversos. Denominações específicas são empregadas para as diversas faixas de tamanho de grãos, seus limites, entretanto, variam conforme os sistemas de classificação. Os valores adotados pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas são: aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 19 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Fração Limites definidos par a Norma ABNT Matacão de 25cm a 1m Pedra de 7,6cm a 25cm Pedregulho de 4,8mm a 7,6cm Areia grossa de 2,0 a 4,8mm Areia média de 0,42mm a 2,0mm Areia fina de 0,05mm a 0,42mm Silte De 0,005mm a 0,05mm Argila Inferior a 0,005mm aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 20 Introdução | Processos de formação | Sistemas | A ORIGEM DOS SOLOS Constituição mineralógica: As partículas resultantes da desagregação de rochas dependem da composição da rocha matriz (rocha mater). Algumas partículas maiores, dentre os pedregulhos, são constituídas frequentemente de agregações de materiais distintos, no entanto, é mais comum que as partículas sejam constituídas de um único material. QUARTZO Siltes e areias FELDSPATO Argilo-minerais FELDSPATO, GIBSITA, CALCITA,MICA, CAULINITA, ILITA, ESMECTITA Siltes e areias Argilominerais aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 21 Introdução | Processos de formação | Sistemas | SISTEMA SOLO-ÁGUA A água é uma material de comportamento bem mais complexo do que sua simples composição química (H2O) sugere. Quando a água se encontra em contato com partículas argilosas, as moléculas se orientam em relação à elas e aos íons que circundam as partículas. Os íons se afastam das partículas, ficando circundados por moléculas de água. Com a elevação do teor de água, forma-se no entorno das partículas o que se conhece por camada dupla. É a camada em torno das partículas na qual as moléculas de água estão atraídas a íons do solo, e ambos à superfície das partículas. A estrutura dos solos é resultante da combinação das forças de atração e repulsão entre as partículas. Se refere à disposição das partículas na massa de solo e às forças entre elas aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 22 Introdução | Processos de formação | Sistemas | SISTEMA SOLO-ÁGUA-AR Quando o solo não se encontra saturado (com os espaços vazios totalmente ocupados por água), o ar pode se apresentar em forma de bolhas oclusas (se estiver em pequena quantidade) ou em forma de canalículos intercomunicados, inclusive com o meio externo. O aspecto mas importante com relação à presença do ar, é que a água, na superfície, se comporta como se fosse uma membrana. Esse comportamento é medido pela tensão superficial, uma característica de qualquer líquido em contato com outro líquido, sólido ou gás. POR QUE ISSO É IMPORTANTE? aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 23 Introdução | Processos de formação | Sistemas | IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE ENSAIOS Para a identificação dos solos a partir das partículas que os constituem, são empregados costumeiramente dois tipos de ensaio: • Análise granulométrica; • Índices de consistência (Limites de Attemberg) OBJETOS DE ESTUDO DAS PRÓXIMAS AULA! aula 2- ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Profª Ana Elza Dalla Roza 24 ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
