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Mecânica dos solos: origem e formação dos solos, Notas de estudo de Engenharia Civil

Apostilas de Construção Civil sobre a mecânica dos solos, Definição e objetivos da mecânica dos solos, Problema da mecânica dos solos, Solo sob o ponto de vista da engenharia, Emprego do solo na engenharia civil.

Tipologia: Notas de estudo

2013

Compartilhado em 07/11/2013

Luiz_Felipe
Luiz_Felipe 🇧🇷

4.4

(164)

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Baixe Mecânica dos solos: origem e formação dos solos e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS I PROFESSORA : AGDA C.T.GUIMARÃES AULA 1 1. INTRODUÇÃO AO CURSO 1.1 DEFINIÇÃO E OBJETIVOS DA MECÂNICA DOS SOLOS DEFINIÇÃO A mecânica dos solos estuda as características físicas dos solos e as suas propriedades mecânicas (equilíbrio e deformação) quando submetido a acréscimos ou alívio de tensões. OBJETIVOS Substituir por métodos científicos os métodos empíricos aplicados no passado. 1.2 PROBLEMA DA MECÂNICA DOS SOLOS A própria natureza do solo. 1.3 SOLO SOB O PONTO DE VISTA DA ENGENHARIA Solo é a denominação que se dá a todo material de construção ou mineração da crosta terrestre escavável por meio de pá, picareta, escavadeira, etc, sem necessidade de explosivos. 1.3.1 EMPREGO DO SOLO NA ENGENHARIA CIVIL • Solo como material de construção: Aterros, Barragens de Terra, Base e Sub- base de Pavimentos, etc. • Solo como suporte de fundação: Valas, Sapatas, Blocos, Estacas, Tubulões, Subleito, etc. 1.4 ORIGEM E EVOLUÇÃO DA MECÂNICA DOS SOLOS Os primeiros trabalhos sobre o comportamento dos solos datam do século XVII. COULOMB, 1773, RANKINE, 1856 e DARCY 1856 publicaram importantes trabalho sobre o comportamento dos solos. O acúmulo de insucessos em obras de Engenharia observados no início do século XX como: - O escorregamento de solo durante a construção do canal do Panamá, 1913; - Rompimento de grandes Barragens de Terra e Recalque em Grandes edifícios, 1913; - Escorregamento de Muro de Cais na Suécia, 1914. O Levou em 1922 a publicação pelos suecos de uma nova teoria para o cálculo e Estabilidade de taludes; - Deslocamento do Muro de cais e escorregamento de solo na construção do canal de Kiev na Alemanha,1915. Em 1925 o professor Karl Terzaghi publicou seu primeiro livro de Mecânica dos solos, baseado em estudos realizados em vários países, depois do início dos grandes acidentes. A mecânica dos solos nasceu em 1925 e foi batizada em 1936 durante a realização do primeiro Congresso Internacional de Mecânica dos Solos. Em meados de 1938 foi instalado o primeiro Laboratório de Mecânica dos solos em São Paulo. Em novembro de 1938 foi instalado o Laboratório de Solos e Concreto da Inspetoria Nacional de Obras Contra a Seca em Curemas Paraíba. 2. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS Os solos são formados pela deterioração das rochas através do intemperismo. arenoso. O material mais intemperizado ocorre acima do saprólito e é denominado solo residual maduro, que contém maior percentagem de argila. 2.3.2 SOLOS SEDIMENTARES Os solos sedimentares ou transportados são aqueles que foram levados de seu local de origem por algum agente de transporte e lá depositados. As características dos solos sedimentares do agente de transporte. Os agentes de transporte são: - Vento (solos eólicos); - Água (solos aluvionares); - Água dos Oceanos e Mares (Solos Marinhos) - Água dos Rios (Solos Fluviais) - Água das Chuvas (Solos Pluviais) - Geleiras (Solos Graciais); - Gravidade (Solos Coluvionares) 2.3.2.1 SOLOS EÓLICOS Transporte pelo vento. Devido ao atrito os grãos dos solos transportados possuem forma arredondada. A ação do vento se restringe ao caso das areias e dos siltes. São exemplos de solos eólicos as DUNAS e os solos LOÉSSICOS. Dunas – Barreira. Loéssicos – Vegetais. 2.3.2.2 SOLOS ALUVIONARES O agente de transporte é a água, os solos sedimentares. A sus textura depende da velocidade de transporte da água. podem ser classificados como de origem PLUVIAL, FLUVIAL ou DELTAICO. CARACTERÍSTICAS: - Grãos de diversos tamanhos; - Mais grossos que os eólicos; - Sem coesão. 2.3.2.3 SOLOS GLACIAIS Formados pelas geleiras. São formados de maneira análoga aos fluviais. 2.3.2.4 SOLOS COLUVIONARES Formados pela ação da gravidade. Grande variedade de tamanhos. Dentre os solos podemos destacar o TALUS, que é solo formado pelo deslizamento de solo do topo das encostas. 2.3.2.5 SOLOS ORGÂNICOS Impregnação do solo por sedimentos orgânicos preexistentes, em geral misturados de restos de animais e vegetais. Cor escura e cheiro forte. As TURFAS são solos que encorporam florestas soterradas em estado avençado de decomposição. Não se aplicam as teorias da mecânica dos solos. 2.3.2.6 SOLOS TROPICAIS VERMELHOS Ou LATERÍTICOS são os solos de evolução pedogênica (sofrem no seu local de formação ou deposição uma série de transformações físico-químicas. Formados por uma alternância de saturação e secagem do solo original, aumentando a concentração de óxido de ferro e alumina na parte superior. 3. TEXTURA E ESTRUTURA DOS SOLOS 3.1 TAMANHO E FORMA DAS PARTÍCULAS A TEXTURA de um solo, é o tamanho relativo e a distribuição das partículas sólidas que formam. O estudo da textura dos solos é realizado por intermédio do ensaio de granulometria. Pela sua textura os solos podem ser classificados em solos grossos e solos finos. 3.1.1 SOLOS GROSSOS Solos com φ ≥ 0,074mm e suas partículas tem forma arredondada poliédrica, e angulosa. Os solos grossos são os PEDREGULHOS e as AREIAS. 3.1.2 SOLOS FINOS Os solos finos são os SILTES e as ARGILAS. Solo com φ ≤ 0,074mm. Os solos finos são os siltes e as argilas. A fração granulométrica classificada como ARGILA possui diâmetro inferior a 0,002mm e se caracteriza pela sua plasticidade marcante elevada resistência quando seca. Segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) os limites das frações de solo pelo tamanho são os da tabela 1: TABELA 1 FRAÇÃO LIMITES (ABNT) Matacão de 25cm a 1m Pedra de 7,6cm a 25cm Pedregulho de 4,8mm a 7,6cm Areia Grossa de 2,0mm 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 0,005 Tabela 01- Classificação dos solos segundo a ABNT. 3.2 COMPORTAMENTO DOS SOLOS O comportamento dos solos finos é definido pelas forças de atração moleculares e elétricas e pela presença de água. O comportamento dos solos grossos são governados pelas forças gravitacionais. Os SILTES apesar de serem classificados como finos, o seu comportamento é governado pelas forças gravitacionais (mesmas dos solos grossos). 3.3 COMPOSIÇÃO QUIMICA E MINERALÓGICA DOS SOLOS Os solos são formados por agregados de um ou mais minerais. 3.3.1 MINERAL Substância inorgânica e natural, com composição química e estrutura definida. Os minerais encontrados nos solos podem ser primários ou secundários. Os PRIMÁRIOS, são os mesmos da rocha de origem, e os SECUNDÁRIOS são formados quando ocorre a decomposição química. 4. FASE SÓLIDO ÁGUA E AR O solo é constituído de uma fase fluida (água e ou ar) e de uma fase sólida. A fase sólida ocupa os vazios deixados pelas partículas sólidas. 4.1 FASE SÓLIDA Caracterizada pelo seu tamanho, forma, distribuição e composição mineralógica dos grãos. 4.2 FASE GASOSA Ar, vapor d’água e carbono combinado. É bem mais compressível que as fases liquida e sólida. 4.3 FASE LIQUIDA Preenche os vazios dos solos. Pode estar em equilíbrio hidrostático ou fluir sob a ação da gravidade ou de outra forma. 4.3.1 ÁGUA CAPILAR Se eleva pelos interstícios capilares formados pelas partículas sólidas, devido a ação das tensões superficiais oriundas a partir da superfície líquida da água. 4.3.2 ÁGUA ADSORVIDA (ADESIDA) É uma película de água que adere às partícula de solos muito finos devido a ação de forças elétricas desbalanceadas na superfície dos argilo-minerais. 4.4 ÁGUA DE CONSTITUIÇÃO Faz parte da estrutura molecular da parte sólida. 4.5 ÁGUA HIGROSCÓPICA A água que ainda se encontra no solo seco ao ar livre. “As água livre, Higroscópica e Capilar podem ser totalmente eliminadas a temperatura práticas de 1000C”. EXERCÍCIO 1. Calcule a superfície da partícula de areia fina, expressando-se em m2/g. Admita que a massa específica da partícula seja 2,65g/cm3. Areia Fina: Cubos com 0,1 mm de aresta.
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