C ONCLUSÕES S OBRE A C ARACTERIZAÇÃO DO S OLO

O solo em estudo é um solo residual saprolítico, cuja rocha matriz é um biotita-gnaisse milonítico. O solo apresenta estruturas reliquiárias da rocha mãe, tais como as fraturas e foliações metamórficas.

A classificação efetuada durante as prospecções geotécnicas subdividiu o perfil de alteração do local de estudo em solo residual maduro, solo residual saprolítico e rocha alterada, como pode ser visto na Figura 2.6. O local de coleta das amostras foi caracterizado com a presença de um solo residual maduro. Esta classificação é contrariada baseando-se na caracterização física e, principalmente, na microscopia do solo em estudo, indicando tratar-se de um solo residual saprolítico. Provavelmente, a metodologia utilizada para localização do início do horizonte de solo residual saprolítico baseou-se no número SPT, sendo considerado um solo saprolítico a camada com SPT maior do que 50.

Ambas camadas de solo residual maduro e solo residual saprolítico, foram classificadas pelas prospecções geotécnicas como um silte arenoso micáceo. Esta classificação foi confirmada pelos resultados do presente estudo. Entretanto, cabe lembrar que parte da fração silte é composta por aglomerações de partículas argilosas e que, como citado anteriormente durante a caracterização física do solo, a porcentagem de fração areia está muito próxima à de fração silte, podendo o solo também ser classificado como uma areia siltosa micácea. Contudo, esta pesquisa adotará a classificação de silte arenoso micáceo, de acordo com as prospecções geotécnicas.

Os minerais que constituem o solo são o quartzo, o feldspato e a biotita, isolados em cristais ou em grãos de milonito (fragmentos do biotita-gnaisse milonítico). Os argilo- minerais encontrados são a biotita (proveniente do mineral biotita), a caulinita, a esmectita e a clorita (resultantes da alteração do feldspato).

Os pontos brancos esparsos, encontrados no solo a olho nu, são concentrações de material de alteração do feldspato, possivelmente onde se encontravam grãos de plagioclásio. Os argilo-minerais caulinita e esmectita, encontrados na análise do solo cinza, devem ser provenientes deste material.

As fraturas da rocha mãe, por onde se estabeleceu um caminho preferencial de percolação de água, foram preenchidas por dois materiais de alteração da própria rocha. Ou seja, o preenchimento não ocorreu por um material proveniente de outro local, carreado pela percolação. O mecanismo ocorrido foi de um maior grau de alteração nas faces das fraturas, diferenciando o material resultante.

Este material de preenchimento é predominantemente argiloso, devido ao seu maior grau de alteração. Nos locais onde houve concentração do mineral biotita, esta se oxidou formando goethita e hematita, resultando no material de cor laranja. Nos locais onde houve concentração do mineral feldspato, estes formaram os argilo-minerais caulinita, esmectita e clorita, resultando no material de cor branca, o qual é expansivo.

Por meio de análises microscópicas do solo em estudo, notou-se um reduzido volume de vazios e não se pôde evidenciar uma estruturação por cimentação das partículas, salientando que o solo não é evoluído pedologicamente. Um alto grau de evolução pedológica não era esperado, pois o solo encontra-se permanentemente abaixo do nível do lençol freático. A microestrutura formada por empilhamento de placas e a baixa quantidade de macro e micro-poros explicam o elevado peso específico natural encontrado. Além de este fato evidenciar o baixo grau de alteração do solo, ele justifica o reduzido índice de vazios inicial obtido.

Solos com a fração silte de natureza micácea, com pouca ou nenhuma quantidade de argila, podem apresentar índices de plasticidade diferentes de zero. O tamanho, o formato e as características da superfície das partículas determinam sua interação com a fase líquida do solo, fazendo com que a predominância do argilo-mineral biotita justifique a existência de um índice de plasticidade de 10%. De acordo com Mitchell (1993), a biotita possui superfície específica maior do que a caulinita, por exemplo, necessitando de mais água para se tornar plástica.

De acordo com Vargas (1988), a existência desta plasticidade associada à baixa quantidade de argila induz a um “índice de atividade fictício”, acima da linha E (IA=0,75) na carta de atividade. Entretanto, este grau de atividade não está associado ao comportamento coloidal do solo, justificando o IA=1,00 do solo em estudo.

Entretanto, o Índice de Atividade não é muito representativo para os solos residuais, devido ao seu processo evolutivo de formação do solo. A partícula argila de um solo sedimentar, por exemplo, foi bem mais desgastada do que a partícula de um solo residual. A partícula de comportamento coloidal de um solo residual acaba possuindo um tamanho maior do que 2 m (definido por Skempton para solos sedimentares). Além disso, o argilo-mineral mica no tamanho silte também fornece plasticidade ao solo (devido ao seu formato placóide) e a presença de partículas de argila aglomeradas na fração silte reduz a real porcentagem de argila existente no solo.

As propriedades mecânicas de um solo podem ser medidas diretamente por meio de ensaios, como será realizado no próximo capítulo. Entretanto, elas podem ser esclarecidas e algumas previsões podem ser efetuadas com a consideração da composição mineralógica e da microestrutura presentes no solo. Pela existência do argilo-mineral esmectita, é possível prever que o solo apresente expansibilidade, mas que esta seja baixa devido à reduzida quantidade do argilo-mineral.

De acordo com Souza Neto (2000), a influência dos argilo-minerais na resistência não é de grande expressão (com exceção dos argilo-minerais expansivos). A existência de óxidos de ferro (goethita e hematita) no solo em estudo pode conduzir a um considerável aumento em sua coesão, refletindo na resistência como um todo. Ainda de acordo com o autor, existe uma clara tendência de redução da resistência do solo com o aumento na quantidade de mica. Esta baixa resistência dos solos micáceos, como o solo em estudo, pode ser atribuída à forma plana das partículas, as quais tendem a dificultar o entrosamento entre os grãos e ocasionar perda de resistência devido à quebra de grãos durante o cisalhamento.

Aspectos estruturais de alguns solos residuais, como planos de foliação, xistosidades e zonas de fraqueza herdadas da rocha mãe, especialmente de rochas metamórficas, poderão comandar a resistência do maciço como um todo. Nestes solos, assim como no solo em estudo, é comum encontrar uma macroestrutura anisotrópica e orientada, podendo induzir a variações na resistência com a direção de cisalhamento. Nestes casos, é possível que a resistência medida em laboratório não reflita o real comportamento do solo em campo.