Solo Coesivo Friccional de Passo Fundo

O depósito de solo utilizado para presente estudo é um material coesivo friccional não saturado de basalto pertencente à província geológica do planalto rio-grandense,

segundo a geologia do Rio Grande do Sul, e à bacia do Paraná segundo a geologia do Brasil (BERTORELLI e HARALYI, 1998), tal região recebeu derrames vulcânicos de basalto, no período mesozoico sobre um pacote de rochas sedimentares.

Carretta (2018), em consulta ao Mapa Geológico do Estado do Rio Grande do Sul, elaborado pelo Serviço Geológico do Brasil – CPRM, verifica que o local estudado está inserido na formação de simbologia “K1βsg” que corresponde à Formação Serra Geral, pertencente ao éon Fanerozoico, era Mesozoica, período Cretáceo.

Streck et al. (2002) identifica, do ponto de vista pedológico, que o solo da região de Passo Fundo é classificado como um Latossolo Vermelho Distrófico Típico Argissólico, pertencente à unidade de Passo Fundo. Possui perfil bastante intemperizado, composto predominantemente por caulinita e óxido de ferro, com baixa capacidade de troca catiônica (atividade da argila inferior a 17 cmol/kg), elevada acidez e baixa reserva de nutrientes. A baixa atividade é características de solos cuja fração argilosa é composta na maior parte por caulinita. O autor cita ainda que se trata de um solo bem drenado e profundo, cujo perfil é bastante homogêneo, com uma transição gradual entre seus horizontes.

Rizzon (2016) determinou, através de permeâmetros de parede flexível, que a condutividade hidráulica do solo natural é de 1,07 x 10-5 _{m/s, o que corresponderia ao} comportamento de uma areia fina, ou seja, caracteriza-se como um solo drenado.

Faro (2014) caracteriza o solo como sendo do tipo residual homogêneo, oriundo da decomposição de rochas basálticas (ígneas) e de arenitos (sedimentar). Lopes Júnior e Thomé (2005, apud Ruver, 2011) também realizaram ensaios de SPT, conforme a Figura 3.6, que indicam pouca variação da resistência em função do número de golpes, o que é comum para solos intemperizados como o solo residual.

Consoli et al. (2016) também realizaram uma investigação geotécnica no local, com ensaios de CPT e DMT, indicados na Figura 3.7. Os resultados da resistência de ponta no ensaio de CPT corroboram com o resultado do SPT, indicando uma uniformidade do perfil ao longo da profundidade.

Figura 3.6: Resultado de ensaio de SPT executado no solo residual de Passo Fundo: (a) com circulação de água; (b) sem circulação de água e com uso de trado (adaptado de

Ruver, 2011)

Figura 3.7: Resultados dos ensaios de campo: CPT e SDMT (adaptado de Consoli et al., 2016)

Carretta (2018) realizou a caracterização completa dos materiais, determinando os limites de Atterberg, a massa específica real dos grãos e a granulometria. Através de moldagem de corpos de prova com amostras indeformadas determinou o peso específico natural, índice de vazios, porosidade e teor de umidade em campo. Thomé et al. (2017) em um trabalho desenvolvido com o mesmo solo observaram, através de difração de raio-x, que dentro da fração argila do solo cerca de 70% corresponde a caulinita e 30% a óxidos de Ferro e Alumínio. Os pesquisadores também observaram que o solo era muito poroso, características típicas de solos residuais, o que implica uma elevada condutividade hidráulica, ainda que a distribuição granulométrica indique que o solo é formado em grande parte por material fino. A Tabela 3.1 apresenta os resultados obtidos por Carretta (2018) e Thomé et al. (2017).

Tabela 3.1: Comparação entre resultados de laboratório obtidos por Thomé et al. (2017) e Carretta (2018)

Parâmetro Thomé et al. (2017) Carretta (2018)

Argila (%) 68 60

Silte (%) 5 5

Areia (%) 27 35

Limite de Liquidez (%) 53 42

Limite de Plasticidade (%) 42 31

Peso específico real dos grãos (kN/m³) 26,7 26,5

Umidade Natural (%) 34 35

Peso específico natural (kN/m³) 16,3 15,6

Índice de Vazios 1,20 1,28 Grau de Saturação (%) 75,7 72 Porosidade (%) 54 55 pH 5,4 - Matéria Orgânica 0,5 - CTC 8,6 cmol/dm³ -

Coef. de condutividade hidráulica (m/s) 1,39.10-5 _-

Dalla Rosa et al. (2004a; 2004b; apud Ruver, 2011) também realizaram uma investigação geotécnica ao longo do perfil até uma profundidade de 5,0 m, a partir de amostras coletadas com trado manual. A Figura 3.8 mostra as propriedades e índices físicos ao longo da profundidade.

Figura 3.8: Propriedades e índices físicos ao longo da profundidade: (a) umidade; (b) peso específico; (c) distribuição granulométrica; (d) limites de Atterberg (adaptado de

Os resultados apresentados pelos pesquisadores supracitados indicam que o material se trata de um solo residual, bastante intemperizado, drenado e bastante homogêneo.

Carretta (2018) determinou a composição granulométrica do material com uso de defloculante, conforme a Figura 3.9.

Figura 3.9: Granulometria do solo de Passo Fundo – RS (adaptado de Carretta, 2018)

Ruver (2011) classifica o solo como A-5-7 (Silte argiloso) ou CL (argila de baixa a alta liquidez), adotando os critérios do sistema da American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) e do Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS), respectivamente. Carretta (2018) classificou o solo como um silte de baixa plasticidade (ML) de acordo com o SUCS.

Souza Júnior et al. (2019) realizaram a classificação MCT (miniatura, compactado, tropical) para solos tropicais e observaram se tratar de um solo argiloso de comportamento laterítico, coerente com o aspecto físico observado em campo: coloração vermelha, estrutura porosa e elevada condutividade hidráulica.

Dentro do contexto da interpretação das características de solos para aplicação da técnica de compactação dinâmica, o material tem grande percentual de finos, o que poderia caracterizá-lo como um solo fino coesivo. Entretanto, a estrutura porosa faz com que o material tenha um comportamento drenado, além de estar bastante acima do nível d’água. Ao comparar as características do material estudado com aquelas previstas no ábaco de classificação (Figura 2.4) por zona descrito por Lukas (1995), percebe-se que ao analisar a condutividade hidráulica isoladamente, o solo estaria dentro da zona 1, porém ao considerar a distribuição granulométrica o perfil mais

adequado seria da zona 2 e analisando apenas o índice de plasticidade a classificação seria na zona 3. Convém observar que a proposta de divisão de Lukas (1995) deve ter considerado principalmente solos sedimentares, que apresentam comportamento distinto dos residuais. Nesse sentido, é interessante verificar qual o comportamento de um solo residual de comportamento laterítico com pequena cimentação submetido ao processo de compactação dinâmica.