Curso de Mestrado em Geotecnia e Transportes rea de Concentrao: Geotecnia

Disciplina: Hidrulica e Adensamento de Solos Prof. Gustavo Ferreira Simes

Trabalho Prtico 1: ndices Fsicos

1. Uma amostra de solo mido em uma cpsula de alumnio tem uma massa de 462 g.

Aps a secagem em estufa se obteve a massa seca da amostra igual a 364 g.

Determinar o teor de umidade do solo considerando a massa da cpsula de 39 g.

Resposta: w = 30,2 %.

2. Um solo saturado tem teor de umidade igual a 38 % e massa especfica dos slidos igual

a 2,85 g/cm3 . Determinar o ndice de vazios, a porosidade e a massa especfica do solo.

Resposta: e = 1,08, n = 52 % e = 1,89 g/cm3 .

3. Qual a quantidade de gua a ser acrescentada a uma amostra de 1500 g com teor de

umidade de 17 %, para que esta amostra passe a ter 30 % de umidade.

Resposta: Volume a acrescentar igual a 166,67 cm3

4. Uma amostra de argila saturada tem um volume de 17,4 cm3 e massa de 29,8 g. Aps a

secagem total em estufa seu volume e massa passaram a ser de 10,5 cm3 e 19,6 g,

respectivamente. Pede-se:

a) Determinar o teor de umidade, a massa especfica do solo, a massa especfica dos

slidos, a massa especfica aparente seca, bem como o ndice de vazios e a porosidade,

antes e depois da secagem.

b) Analisar os resultados da variao do ndice de vazios e a porosidade.

Resposta: w = 52 %, = 1,713 g/cm3 , s = 2,722 g/cm3 , d = 1,126 g/cm

3 , ei = 1,42,

ef = 0,46, ni = 58,6 %, nf = 31,4 %.

5. Um corpo de prova cilndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 cm e dimetro

de 5,0 cm. A massa mida do corpo de prova de 478,25 g e aps sua secagem passou

para 418,32 g. Sabendo-se que a massa especfica dos slidos de 2,70 g/cm3 ,

determinar os ndices fsicos do solo no seu estado natural, indicados no item abaixo:

a) Teor de umidade, a massa especfica, a massa especfica seca, o ndice de vazios, a

porosidade e o grau de saturao.

Resposta: w = 14,3 %, = 1,949 g/cm3 , d = 1,704 g/cm3 , e = 0,58, n = 36,7 %, S =

66,6 %.

b) Supondo que o solo tenha se saturado, mantendo seu volume inicial constante,

calcular a massa especfica saturada e o teor de umidade.

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Resposta: sat = 2,076 g/cm3 , wsat = 21,8 %.

6. Para um solo argilo-siltoso saturado com massa especfica dos slidos igual a 2,70

g/cm3 e teor de umidade de 46 %, determinar o ndice de vazios, a massa especfica

saturada e a submersa.

Resposta: e = 1,242, sat = 1,758 g/cm3 , = 0,758 g/cm3 .

7. A massa de uma amostra de solo coletada no campo de 465 g e sua massa seca

correspondente de 405, 76 g. A densidade dos gros, Gs, determinada em laboratrio

foi de 2,68. Se o ndice de vazios do solo no seu estado natural de 0,83, determinar:

a) O teor de umidade e o peso especfico do solo. Resposta: w = 14,6 %, = 16,78

kN/m3 .

b) O peso especfico seco. Resposta: d = 14,64 kN/m3.

c) O peso de gua a ser acrescentado ao solo no campo por m3, para sua completa

saturao. Resposta: O peso de gua a ser adicionado por m3 de solo de 2,4 kN.

8. Um corpo de prova de argila saturada tem uma altura de 2,5 cm e 6,5 cm de dimetro, e

um volume de gua igual a 48,7 cm3 . Foi comprimida em um ensaio at que sua altura

se reduzisse para 1,85 cm, sem alterao do seu dimetro. Esta amostra possua um

ndice de vazios inicial de 1,42 e uma massa especfica dos gros de 2,82 g/ cm3 .

Admitindo que toda compresso tenha se dado por expulso de gua dos vazios e que a

amostra ainda continue saturada, determinar:

a) ndice de vazios aps a compresso.

b) Variao do teor de umidade.

c) Considerando que foi retirada uma outra amostra de 1 kg do solo de fundao,

calcular a quantidade de gua (em cm3) que necessrio adicionar a esse 1 Kg de

solo, cujo teor de umidade de 10 %, para que esse teor de umidade tenha um

acrscimo de 12 %.

Respostas: a) 0,79

b) 22,4%

c) 109,09 cm3

9. Foi realizada uma pesquisa de jazidas por meio de sondagens a trado. O perfil do solo

indicado, obtido a partir dos resultados de uma das sondagens, apresenta uma

classificao granulomtrica de suas camadas obtida a partir de testes de identificao

visual e tctil.

Pede-se:

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NT

0,0 a) Supondo que a camada 1

(silte arenoso) tenha se satu

Silte arenoso 1 rado, devido a uma chuva in

2,0 tensa, qual o aumento, em

porcentagem, de seu peso

Argila siltosa 2 especfico.

3,5 Dados do solo da camada 1

no seu estado natural:

Areia siltosa 3 w = 14,5 % , e = 0,8

5,5 Gs = 2,68

b) Foi feita uma coleta de amostra deformada na camada 3 (areia siltosa) para avaliar a

possibilidade de utilizao na base de um pavimento. Para isto ser feito um ensaio com

uma amostra de 2000 g cujo teor de umidade, determinado em laboratrio, foi de 8 %.

Calcular o volume de gua a ser acrescentado para que essa amostra passe a ter 25 %

de teor de umidade.

Respostas: a) 13,37%

b) 314,81 cm3

10. Uma amostra indeformada de solo foi recebida no laboratrio. Com ela realizaram-se os

seguintes ensaios:

a) Determinao do teor de umidade (w): tomou-se uma amostra que , junto com a

cpsula em que foi colocada, pesava 119,92 g. Esta amostra permaneceu numa

estufa a 105 C at constncia de massa, aps o que o conjunto, solo seco mais

cpsula, pesava 109,05 g. A massa da cpsula, chamada tara, era de 34,43 g. Qual

o valor da umidade?

b) Determinao da massa especfica dos gros (s): Para esse ensaio tomou-se uma

amostra de 72,54 g no seu estado natural. Depois de deixada imersa n'gua de um

dia para o outro e agitada num dispersor mecnico por 20 minutos, foi colocada num

picnmetro e submetida a vcuo por 20 minutos para eliminar as bolhas de ar. A

seguir, o picnmetro foi cheio de gua deaerda ata a linha de referncia. Esse

conjunto apresentou uma massa de 749,43 g. A temperatura da gua foi medida,

acusando 21 C , e para esta temperatura uma calibrao prvia indicava que o

picnmetro cheio at a linha de referncia pesava 708,07 g. determinar a massa

especfica dos gros.

Respostas: a) 14,6% b) 2,88 g/cm3

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11. Para se construir um aterro dispe-se de uma quantidade de terra, que chamada pelos

engenheiros de rea de emprstimo, cujo volume foi estimado em 3000 m3. Ensaios

mostraram que o peso especfico natural () da ordem de 17,8 kN//m3 e que a umidade

de cerca de 15,8 %. O projeto prev que no aterro o solo seja compactado com uma

umidade de 18 %, ficando com um peso especfico seco de de 16,8 kN//m3 . Pergunta-

se:

a) Que volume de aterro possvel construir com o material disponvel?

b) Que volume de gua deve ser acrescentado?

Respostas: a)2745 m3

b)1014 kN = 101, 4 m3

12. A massa especfica de um solo foi obtida atravs de medida direta sobre um corpo de

prova de amostra indeformada a atravs de um cilindro cortante. No primeiro caso

obteve-se cilndrico 1 = 1,75 g/cm3 e no segundo 2 = 1,83 g/cm

3. Sabendo-se que o

teor de umidade natural do solo de 43, 5 % e que a massa especfica dos slidos s

= 2,75 g/cm3, qual dos dois valores poder estar mais correto?