CAPITULO 3 FISICA DOS SOLOS

Solo um conjunto de partculas slidas que deixam espaos de vazios entre elas, sendo que estes espaos de vazios so preenchidos por ar, gua ou ambos.

GUA

BOLHAS DE AR

PARTCULAS SLIDAS (GROS)

1. Partculas Slidas

As partculas slidas do caractersticas e propriedades ao solo conforme sua forma, tamanho e disposio (textura).

1.1 Forma das partculas A forma das partculas dos solos tem grande influncia sobre suas propriedades. Distinguem-se, principalmente, as seguintes formas:

1.1.1 Partculas poligonais So partculas com n faces, tpicos de solos pedregulhosos, areias e siltes. Podem ser:

Angulares (areia) Arredondadas (cascalho)

1.1.2 Partculas lamelares So partculas com duas dimenses predominantes, tpicas de solos argilosos. Esta forma das partculas das argilas responde por alguma de suas propriedades, como, por exemplo, a

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compressibilidade e a plasticidade, esta ultima, uma das suas caractersticas mais importantes. As areias que contm uma porcentagem acentuada de mica tornam-se, por isso, muito elsticas. 1.1.3 Partculas fibrilares So partculas com uma direo predominante. So tpicas de solos orgnicos. As partculas poligonais (areia) apresentam maior superfcie especifica, devido forma das partculas, proporcionando-as maior atrito interno. Alm da sua constituio minerolgica (SiO2), tornando-se mais resistentes que as partculas de argila (lamelares) e matria orgnica (fibrilares). Entretanto, as partculas de argila, por apresentarem carga eltrica negativa (FeO2; MgO2), lhes assegura uma maior parcela de resistncia devido ao efeito de coeso (adeso molecular entre as partculas slidas e a gua).

H |

O |

H

H |

O |

H

H |

O |

H

MAIOR ATRITO INTERNO

H2O -2 +

MAIOR COESO

1.2 Tamanho das Partculas

A primeira caracterstica que diferencia os solos o tamanho das partculas que os compem. Existe diferena de comportamento mecnico e hidrulico entre solos finos e grossos. Os solos com partculas maiores apresentam resistncia e permeabilidade maiores que os solos finos. O tamanho relativo dos gros chamado textura e sua medida a granulometria.

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A anlise granulomtrica, ou seja, a determinao das dimenses das partculas dos solos e das propores relativas em que elas se encontram, representada, graficamente, pela curva granulomtrica. Esta curva traada por pontos de um diagrama semilogartmico, no qual, sobre o eixo das abscissas, so marcados os logaritmos das dimenses das partculas e sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem dimenso mdia menor que a dimenso considerada.

CURVA GRANULOMTRICA

0102030405060708090

100

0,001 0,01 0,1 1 10

ABERTURA DAS # (mm)

% P

ASS

AN

TE A C DB

Descrio Dimetro das Partculas ARGILA < 0,005 mm SILTE 0,005 mm a 0,05 mm AREIA FINA 0,05 mm a 0,42 mm AREIA MDIA 0,42 mm a 2,0 mm AREIA GROSSA 2,0 mm a 4,8 mm PEDREGULHO 4,8 mm a 7,6 cm PEDRA 7,6 cm a 25,0 cm MATACO 25,0 cm a 1,0 m

* LIMITES DEFINIDOS PELA NORMA DA ABNT

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SOLO UNIFORME OU MAL GRADUADO (GROSSO)

SOLO UNIFORME OU MAL GRADUADO (FINO) SOLO BEM GRADUADO SOLO DE GRADUAO DESCONTNUA 1.2.1 Dimetro Efe o dimetro correEsse parmetro fofiltros. 1.2.2 Coeficiente d

a razo entre granulomtrica.

CU = D60 D10

Esta relaoser mais uniconsiderados

1.2.3 Coeficiente d a relao entre granulomtrica. Pa

60

230

DDDCC =

tivo (Def ou D10) spondente a 10% em peso total, de todas as partculas menores que ele. rnece uma indicao sobre a permeabilidade das areias usadas para

e Uniformidade (CU)

os dimetros correspondentes a 60% e 10%, tomadas na curva

indica, na realidade, falta de uniformidade, pois seu valor diminui ao forme o material. De acordo com a granulometria os solos podem ser :

CU < 5 solo muito uniforme

5 < CU < 15 desuniformidade mdia

CU > 15 desuniforme

e Curvatura (Cc)

os dimetros correspondentes a 60%, 30% e 10%, tomados na curva ra solos bem graduados seu valor est compreendido entre 1 e 3.

10

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1.3 Estrutura dos Solos

Chama-se estrutura de um solo, o arranjo ou configurao no espao das suas partculas slidas.

1.3.1 Estrutura granular simples caracterstica das areias e pedregulhos, predominando as foras gravitacionais na disposio das partculas. De acordo com a maneira pela qual se agrupam, a estrutura pode ser mais densa ou mais fofa, o que definido pelo grau de compacidade.

COMPACTO FOFO

1.3.2 Estrutura alveolar

o tipo de estrutura comum nos siltes mais finos e algumas areias. Ocorre quando, na formao de um solo sedimentar, um gro cai sobre o sedimento j formado, devido predominncia da atrao molecular sobre seu peso, ele ficar na posio em que se der o primeiro contato, dispondo-se assim em forma de arcos, como indicado na figura abaixo.

1.3.3 Estrutura floculenta

Ocorre em solos cujas partculas so muito pequenas (solos argilosos). Nestes casos, as partculas, ao se depositarem, dispem-se em arcos, os quais, por sua vez, formam outros arcos. Trata-se de uma estrutura de ordem dupla. Na formao de tais

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estruturas, desempenham uma funo importante as aes eltricas que se desenvolvem entre as partcula, as quais, por sua vez, so influenciadas pela natureza dos ons presentes no meio onde se processa a sedimentao. Em geral a estrutura molecular destes solos aberta, isto , uma das molculas tem como que uma carga eltrica ainda disponvel, possibilitando, assim a formao dessas estruturas.

1.3.4 Estrutura em esqueleto

Ocorre nos solos onde, alm dos gros finos, h gros mais grossos. Estes gros mais grossos dispem-se de maneira tal a formar um esqueleto, cujos interstcios so parcialmente ocupados por uma estrutura de gros mais finos.

2. guas Presentes no Solo

A gua contida no solo pode ser classificada em:

GUA DE CONSTITUIO

GUA HIGROSCPICA

GUA ABSORVIDA

GUA CAPILAR

GUA LIVRE

NA

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gua de constituio: aquela que faz parte da estrutura molecular da partcula slida.

gua absorvida ou adesiva: aquela pelcula de gua que envolve e adere fortemente a partcula slida.

gua livre: a que se encontra abaixo do lenol fretico, preenchendo todos os vazios entre as partculas slidas.

gua higroscpica: a que se encontra em um solo mido ou seco ao ar livre, ocupando o espao de vazios entre as partculas (acima do lenol fretico).

gua capilar: aquela que, nos solos finos, sobe pelos vazios entre as partculas a pontos acima do lenol fretico (ascenso capilar).

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