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Tópicos sobre infiltração: teoria e prática aplicadas a solos tropicais
dos canais de fluxo, a expansão pode conduzir não só a um aumento de permeabilidade, mas
também à sua redução.
A característica de expansão de um solo depende, primariamente, do tipo de mineral de
argila nele presente, uma vez que nem todos os minerais argilosos experimentam modificações
volumétricas, com variação de umidade. A instabilidade é importante para argilas como
a vermiculita e, em especial, a montmorilonita. Outros argilominerais, como a ilita e a clorita,
podem ou não ser expansivos. Os minerais de argila interestratificados contendo camadas de
minerais expansivos também podem apresentar expansão em função do mineral e número de
camadas presentes no interestratificado.
Os solos podem apresentar expansão mineralógica e estrutural, de tal modo que a presença
de uma não elimina a outra. A expansão mineralógica se dá pela necessidade de hidratação
das próprias camadas do mineral, sendo comum, devido à necessidade de neutralização
das cargas de superfície, que conjuntamente também ocorra expansão estrutural, embora seja
mais relevante a mineralógica. Já a expansão estrutural pode se dar por três motivos: pela
neutralização de cargas de superfície durante a hidratação; por alívio da pressão de sucção e
por alívio das tensões externas ao ponto. Apesar de a expansão mineralógica ser a maior, geralmente
o comportamento hidráulico e mecânico é mais afetado pela estrutural, mesmo que
de origem mineralógica, pois é a ela que está relacionada a variação de porosidade do solo. É
evidente que, quando se está referindo à alteração do comportamento, não se está tratando da
expansão propriamente dita que pode causar grandes danos a estruturas vizinhas.
Para que um solo possa exibir expansividade, são necessários dois requisitos fundamentais:
a) devem existir e entrarem em funcionamento certos mecanismos que, em nível
microescalar, produzam a instabilidade volumétrica do solo; b) devem estar presentes forças
capazes de transferirem a umidade de um ponto a outro do solo. Isso implica um desequilíbrio
da umidade natural do contorno. Esses requisitos podem ser classificados em intrínsecos
e extrínsecos. Os intrínsecos são próprios do solo (composição mineralógica e textura) e estabelecem
a capacidade expansiva teórica; os extrínsecos são impostos por fatores externos, tais
como a climatologia, hidrogeologia, vegetação e a própria atuação humana, e determinam se
o potencial expansivo pode ou não se desenvolver.
Para que se manifeste o potencial expansivo por meio da mudança de umidade do solo,
destacam-se dois grandes grupos de alterações: a) mudanças sazonais e b) modificações da
umidade natural do terreno, pela ação humana. As mudanças sazonais estão vinculadas às
variações climáticas ao longo do ano e sofrem influência do antropismo. As oscilações periódicas
de umidade, na superfície do terreno, dependem da relação no binômio precipitação e
evaporação (Figura 12). Como a evaporação se realiza, com frequência, por meio da atividade
da biomassa, utiliza-se o termo “evapotranspiração”. Cabe salientar que, além desse balanço
hídrico, ainda intervém na umidade do solo superficial a hidratação oriunda de fluxos de
subsuperfície.
Se num período anual a precipitação excede a evapotranspiração e supera a capacidade
de retenção de água intrínseca do terreno, produz-se a eliminação, por drenagem do excesso
de água. Esse tipo de água, se o solo for permeável e assente sobre base impermeável, pode
dar lugar a um nível freático que é, geralmente, variável ao longo do ano. As alterações sazonais
de umidade do solo são, nessas condições, pouco manifestas. Caso as precipitações
estejam concentradas, em determinadas estações, nos meses de seca, pode produzir-se uma