mecÂnica dos solos - files.professor...
TRANSCRIPT
MECÂNICA DOS SOLOS
CURSO DE EDIFICAÇÕES
PROFº ANDERSON ALENCAR
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
O terreno faz parte integrante de qualquer
construção, afinal é ele que dá sustentação ao peso e
também determina características fundamentais do
projeto em função de seu perfil e de características
físicas como elevação, drenagem e localização.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
No que tange à mecânica dos solos, é importante
conhecer os três tipos básicos de solos: arenoso,
siltoso e argiloso.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Esta divisão não é muito rígida, ou seja, nem sempre
(quase nunca...) se encontra solos que se enquadram
em apenas um dos tipos.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Por exemplo, quando dizemos que um solo é arenoso
estamos na verdade dizendo que a sua maior parte
é areia e não que tudo é areia. Da mesma forma,
um solo argiloso é aquele cuja maior proporção é
composto por argila.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
O principal critério para fazer esta classificação é o
tamanho dos grãos que compõem o solo (como visto
em aulas anteriores). O tabela a seguir relembra os
diâmetros dos grãos (em mm) para cada tipo básico
de solo:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Tipo de
solo: Argila Silte Areia fina
Areia
média
Areia
Grossa Pedregulho
Diâm.
Grãos
(mm):
Até 0,005 0,005 a
0,05
0,05 a
0,15
0,15 a
0,84 0,84 a 4,8 4,8 a 16
Tabela 01 – Tamanho dos Grãos
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Com se pode deduzir da tabela 01, uma argila é
formada por grãos extremamente pequenos,
invisíveis a olho nu. As areias, por sua vez, têm
grãos facilmente visíveis, separáveis e
individualizáveis, o mesmo acontecendo com o
pedregulho. Estas características mudam o
comportamento do solo, conforme veremos adiante.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
São aqueles em que a areia predomina. Esta compõe-
se de grãos grossos, médios e finos, mas todos
visíveis a olho nú. Como característica principal a
areia não tem coesão, ou seja, os seus grãos são
facilmente separáveis uns dos outros.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
Como exemplo, temos as areias das praias. Quando
esta está úmida ganha algo como uma coesão
temporária, tanto que até nos permite construir os
famosos “Castelos de areia” que, no entanto,
desmoronam ao menor esforço quando secam.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
COESÃO
TEMPORÁRIA
PERDA DE COESÃO
DEVIDO A SECAGEM
DESMORONAM AO
MENOR ESFORÇO
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
Outra característica importante dos solos arenosos é
que eles possuem grande permeabilidade, ou seja, a
água circula com grande facilidade no meio deles e
secam rapidamente caso a água não seja reposta,
como acontece nas praias.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
Estradas construídas em terreno arenoso não atolam
na época de chuva e não formam poeira na época
seca. Isto porque seus grãos são suficientemente
pesados para não serem levantados quando da
passagem dos veículos, e também não se aglutinam
como acontece nos terrenos argiloso.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
Já estradas com pisos siltosos geram muito pó
quando os veículos passam, tudo isto em função do
tamanho dos grãos e de como eles se comportam na
presença da água.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
a) Solos arenosos:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
O terreno argiloso caracteriza-se pelos grãos
microscópicos, de cores vivas e de grande
impermeabilidade. Como conseqüência do tamanho
dos grãos, as argilas:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
• São fáceis de serem moldadas com água;
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
• Têm dificuldade de desagregação.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
• Formam barro plástico e viscoso quando úmido.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
• Permitem taludes com ângulos praticamente na
vertical.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
Em termos de comportamento, a argila é o oposto da
areia. Devido à sua plasticidade e capacidade de
aglutinação, o solo argiloso é usado há milhares de
anos como argamassa de assentamento, argamassa
de revestimento e na preparação de tijolos.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
A maior parte do solo Brasileiro é de solo argiloso e
este tem sido utilizado de maneiras diferentes ao
longo da nossa história, desde a taipa do período
colonial até os modernos tijolos e telhas cerâmicas,
sem falar dos azulejos e pisos cerâmicos.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
CASAS DE TAIPA
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
TIJOLO CERÂMICO TELHA CERÂMICA
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
AZULEJOS
CERÂMICOS
PISOS
CERÂMICOS
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
Os grãos de argila são lamelas microscópicas, ao
contrário dos grãos de areia que são esferoidais. As
características da argila estão mais ligadas à esta
forma lamelar dos grãos do que ao tamanho
diminuto.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
GRÃOS DE ARGILAS ANALISADAS MICROSCOPICAMENTE
FORMA LAMELAR
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
GRÃOS DE AREIAS ANALISADAS MICROSCOPICAMENTE
FORMAS ESFEROIDAIS
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
Os solos argilosos distinguem-se pela alta
impermeabilidade. Aliás, são tão impermeáveis que
tornaram-se o material preferido para a construção
de barragens de terra, claro que devidamente
compactadas.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
b) Solos Argilosos
BARRAGENS DE TERRA
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
c) Solos siltosos
O Silte está entre a areia e a argila e é o “primo
pobre” destes dois materiais nobres. É um pó como a
argila, mas não tem coesão apreciável. Também não
tem plasticidade digna de nota quando molhado.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
c) Solos siltosos
Estradas feitas com solo siltoso formam barro na
época de chuva e muito pó quando na seca.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
c) Solos siltosos
ÉPOCAS DE SECA
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
c) Solos siltosos
Cortes feitos em terreno siltoso não têm estabilidade
prolongada, sendo vítima fácil da erosão e da
desagregação natural precisando de mais
manutenção e cuidados para se manter.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
c) Solos siltosos
EROSÃO EM CORTE FEITO EM TERRENO SILTOSO
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Outras denominações
A divisão feita pela Mecânica dos Solos é meramente
científica, na natureza os solos são encontrados em
diversas proporções e recebem nomes populares
dependendo de seu tipo, finalidade e da região do
Brasil. Veja alguns outros termos:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Outras denominações
• Piçarra: Rocha muito decomposta e que pode ser
escavada com pá ou picareta.
• Tabatinga ou turfa: Argila com muita matéria
orgânica, geralmente encontrada em pântanos ou
locais com água permanente.
• Saibro: Terreno formado basicamente por argila
misturada com areia.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Quanto ao uso:
Apresentamos a seguir um quadro com os usos mais
aconselháveis para os três tipos de solo:
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Quanto ao uso:
USO SOLO
ARENOSO
SOLO
SILTOSO
SOLO
ARGILOSO
FUNDAÇÃO
DIRETA
É adequado, mas
necessita atenção
aos recalques
devido ao
abaixamento do
lençol freático.
Durante a
execução, é difícil
manter a
estabilidade das
paredes laterais
Similar ao solo
arenoso, porém é
menos sensível ao
lençol freático e
também é mais
fácil de escavar.
É usual e
recomendável,
mas também
ocorrem
problemas de
recalques em
função do lençol
freático. Durante a
escavação, é fácil
de manter a
estabilidade das
paredes laterais.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Quanto ao uso:
USO SOLO
ARENOSO
SOLO
SILTOSO
SOLO
ARGILOSO
CORTES E
TALUDES SEM
PROTEÇÃO
Não
recomendável,
pois o talude fica
instável.
Possível, mas é
preciso levar em
conta a coesão e o
ângulo de atrito
para dimensionar
o talude. A altura
de corte é menor
do que para as
argilas.
Possível devido à
grande coesão e
estabilidade.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Quanto ao uso:
USO SOLO
ARENOSO
SOLO
SILTOSO
SOLO
ARGILOSO
RECALQUES
FRENTE ÀS
CARGAS
Recalques em solo
arenoso são
imediatos à
aplicação das
cargas, mas
podem ocorrer
posteriormente
devido à mudança
do lençol freático.
Intermediário
entre areia e
argila.
Recalques
extremamente
lentos, pode levar
décadas para
ocorrer a
estabilização.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Quanto ao uso:
USO SOLO
ARENOSO
SOLO
SILTOSO
SOLO
ARGILOSO
ADENSAMENTO E
COMPACTAÇÃO
Adensamento
ocorre apenas se
houver perda de
água. A
compactação se
faz com vibração.
Há adensamento
se houver perda
de água.
Compactação é
feita com
percussão ou com
rolos (pé-de-
carneiro)
Há adensamento
se houver perda
de água.
Compactação é
feita com
percussão e com
rolos.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Importante:
O reconhecimento do tipo de solo pode ser
complicado. Em geral, os solos estão misturados, é
difícil achar um solo que seja 100% argila ou 100%
areia. Por isto, usa-se denominações como “argila
silto-arenosa”, “silte argiloso”, “areia argilosa” e
similares.
OS TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE SOLO:
AREIA, SILTE E ARGILA.
Importante:
A determinação do tipo de solo é fundamental para a
construção civil, em especial para o cálculo da
movimentação de terra e para a escolha das
fundações.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
Com muita freqüência, é necessário descrever um
solo sem dispor de resultados de ensaios. Seja porque
o projeto não justifica economicamente a realização
de ensaio de laboratório, seja porque se está em fase
preliminar de estudo, em que ensaios de laboratório
não são disponíveis.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
Em situações como esta, o profissional deve realizar
a identificação do solo por meio da técnica tátil-
visual, manuseando-se o solo e sentindo sua reação
ao manuseio.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
Cada profissional deve desenvolver sua própria
habilidade para identificar os solos. Só a experiência
pessoal e o confronto com resultados de laboratório
permitirá o desenvolvimento desta habilidade.
Algumas indicações, como as que se seguem, podem
ajudar.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
O primeiro aspecto a considerar é a provável
quantidade de grossos (areia e pedregulho) existente
no solo. Grãos de pedregulho são bem distintos, mas
grãos de areia, ainda que visíveis individualmente a
olho nu, podem se encontrar envoltos por partículas
mais finas. Neste caso, podem ser confundidos com
agregações de partículas argilo-siltosas.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
Para que se possa sentir nos dedos a existência de
grãos de areia, é necessário que o solo seja
umedecido, de forma que os torrões de argila se
desmanchem. Os grãos de areia, mesmo os menores,
podem ser sentidos pelo tato no manuseio.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
Se a amostra de solo estiver seca, a proporção de
finos e grossos pode ser estimada esfregando-se uma
pequena porção do solo sobre uma folha de papel. As
partículas finas (siltes e argilas) se impregnam no
papel, ficando isolada as partículas arenosas.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
Definido se o solo é uma areia ou um solo fino, resta
estimar se os finos apresentam características de
siltes ou de argilas. Alguns procedimentos para esta
estimativa são descritos a seguir:
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
a) Resistência ao seco:
Umedecendo-se uma argila, moldando-se uma
pequena pelota ficará muito dura e, quando
quebrada, dividir-se-á em pedaços bem distintos. Ao
contrario, pelotas semelhantes de siltes são menos
resistentes e se pulverizam quando quebradas.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
b) “Shaking Test”:
Formando-se uma pasta única (saturada) de silte na
palma da mão, quando se bate esta mão contra a
outra, nota-se o surgimento de água na superfície.
Apertando-se o torrão com os dedos polegar e
indicador da outra mão, a água reflue para o interior
da pasta. No caso de argilas, o impacto das mãos não
provoca o aparecimento de água.
IDENTIFICAÇÃO TÁTIL-VISUAL DOS
SOLOS
c) 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 quando
nesta umidade do que os siltes.
FIM