Resumo de mecânica dos solos

Os solos se originam a partir do intemperismo nas rochas. Estas que são formadas pela aglomeração de minerais. Logo, o solo é a agregação dos minerais com água e/ou ar.

Aplicações: Material de construção (aterros, barragens, bases, cerâmicas), suporte de fundações (apoio para valas, sapatas, estacas).

Composição química e mineralógica: Mineral (inorgânica, natural e a principal propriedade física é a densidade). São formados por minerais primários quando são das rochas de origem e secundários quando são do processo de intemperismo.

Composição química e mineralógica dos solos finos: Encontra-se neles as partes mais ativas, e estas que respondem pelas características e comportamento do solo. São formados por silicatos hidratados de alumínio e ferro (as vezes contendo alcalinos e alcalinos ferrosos).

Os solos podem ser: residuais (permanecem no local de formação), transportados (são retirados do local de formação, podem ser: coluvionais (gravidade), aluvionais (água), eólicos (vento)) ou superficiais (resultantes da ação de agentes naturais sobre os solos).

Formas de partículas dos solos: Poliédricas (não há predominância de uma dimensão sobre as demais e apresentam ordem de grandeza), ex: areia. Lamelar: Duas dimensões predominam sobre a terceira, ex: argila. Fibrilar (uma dimensão predomina sobre as outras duas), ex: solos orgânicos.

Estruturas dos solos: Granular simples (partículas arrumadas ao acaso, sobre o efeito da gravidade), alveolar (típico de solos finos formados por decantação, sobre efeito da gravidade e elétricas), granular mista (formada inicialmente em meio líquido sobre efeito da gravidade, e posteriormente pela interação de cargas elétricas).

Granulometria:Serve para medir o tamanho das partículas que utiliza da curva granulométrica.

Índices físicos: Os solos apresentam elementos sólidos, líquidos e gasosos, principalmente de sólidos, onde também existe o ar e a água. Os índices físicos são relações entre essas fases ou entre peso e volume que caracterizam as condições físicas que o solo se encontra.

        -Relações de fases:

Teor de umidade (), onde Pa=Peso da água e Ps= Peso do solo. É possível determinar também pelo método da estufa, onde uma amostra é levada a estufa onde permanece por um período (um dia), até que a sua constância de peso seja assegurada, já que a água existente sofre evaporação (), onde Pt= peso antes da estufa (total). [pic 1][pic 2]

Índice de vazios (), onde Vv=volume de vazios, Vt=volume total e Vs= volume de sólidos.[pic 3]

 Porosidade (). [pic 4]

Grau de saturação (), onde Va=volume de água. Não saturado (S=0), saturado (100%), parcialmente saturado (0[pic 5]

Peso específico aparente úmido do solo ()[pic 6]

Peso específico aparente seco ()[pic 7]

Peso específico real ()[pic 8]

Peso específico do solo saturado ()[pic 9]

Densidade dos grãos ()[pic 10]

Peso específico submerso ()[pic 11]

        -Relação entre os índices físicos:

                                                       [pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

       [pic 17]

Plasticidades e estados de consistência dos solos: Solos argilosos podem apresentar características semelhantes à de um líquido ou de um sólido, a depender do seu teor de umidade. Entre esses dois limites o solo passa pelo estado plástico e pelo estado semi-sólido.

-Plasticidade: Capacidade de moldar a argila em certos intervalos.

-Consistência: Resistência à moldagem (depende do teor de umidade).

-Limites de consistência: Caracteriza a mudança entre os estados de consistência.

-Estado sólido: O solo não sofre variação volumétrica por secagem.

-Estado semi-sólido: Tem aparência de sólido, mas sofre variação de volume ao ser secado.

-Estado plástico: Apresenta propriedades da plasticidade,podendo sofrer deformações, sem que ocorra variações.

-Estado líquido: Apresenta aparência e propriedades de uma suspensão, sem forma própria e sem resistência ao cisalhamento.

-Limite de contração (LC): Fronteira entre os estados sólido e semi-sólido. Corresponde ao teor de umidade quando este deixa de apresentar redução de urdume (na secagem).

-Limite de plasticidade (LP): É o teor de umidade que indica a passagem do estado semi-sólido para o plástico.Quando não é possível obter LP, chama-se de não plástico.Determinado pelo ensaio de plasticidade.

-Limite de liquidez (LL): É o teor de umidade que indica a passagem do estado plástico para o estado líquido. Determinado pelo aparelho de Casagrande.

-Índice de plasticidade: Fisicamente representa a quantidade de água necessária para o solo passar do estado plástico para o líquido, ou seja, mede a plasticidade (IP = LL-LP).