AVALIAÇÃO 2 - Técnicas de Melhoramento de Solos

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UNEMAT – UNIVERIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CÂMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACET – FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
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AVALIAÇÃO 2 – TÉCNICAS DE MELHORAMENTO DE SOLOS 
 
Acadêmica: Daniella Neia de Freitas 
Docente: Gustavo Benetti 
Data: 01/07/2021 
 
Descreva todas as etapas de cálculo, bem como o processo de conclusão e 
valores obtidos. 
 
1. Para os dados apresentados, obtenha: 
a) Verifique para o solo abaixo qual teor de cimento deve ser escolhido. Obtenha 
o peso específico das misturas utilizando o ábaco, visto que não foi fornecido 
as curvas de compactação. (3,0 pontos) 
b) Realize os cálculos e obtenha o número de viagens da jazida até a pista, o 
espaçamento entre as descargas de material proveniente da jazida, o número de 
sacos de cimento Portland de 50 kg necessários no trecho e o espaçamento 
entre as fileiras de sacos de cimento, apresente também o volume de água 
necessário na mistura e o número de viagens necessárias para umidificação da 
camada. (7,0 pontos). 
Massa Específica (kN/m³) 27,8 
Limite de Liquidez 21 
Limite de Plasticidade 8 
Massa Específica Seca Máx. (g/cm³) 1,800 
Granulometria % Passante 
#4 85 
#10 61 
#40 16 
#200 5 
AASHTO – TRB A-5 
 
% < 76 mm = 100% 
% < 4,8 mm = 50 a 100% 
% < 0,42 mm = 15 a 100% 
% < 0,074 mm = 5 a 35% 
LL < 40% 
IP < 18% 
RCNC7 > RCNCK (dosagem) 
RCNC7 > 2,1 MPa 
 
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Ponderações: 
• Para o solo, utilize o peso específico do solo solto igual a 89%; 
• Utilize o peso específico da mistura solta igual a 80% da mistura compactada; 
• PS.: Utilize para a espessura da camada compactada de 15 cm; 
• Eventuais valores não encontrados no exercício podem ser atribuídos e 
indicados na resolução, embasados nos critérios vistos em aula. 
 
Especificação do Serviço 
Extensão (m) 30000 
Espessura da camada (m) 
Largura da faixa (m) 4 
Teor de cimento em massa (%) 
Teor de cimento em volume (%) 
Massa específica do cimento (g/cm³) 1,50 
Umidade ótima de compactação da mistura (%) 14,55 
Umidade natural do solo (%) 1,25 
Perda de umidade da mistura (%) 3,30 
Massa específica da mistura compactada (g/cm³) 
Massa específica da mistura solta (g/cm³) 
Massa específica do solo compactado (g/cm³) 
Massa específica do solo solto (g/cm³) 
Capacidade do caminhão basculante (m³) 11,00 
Capacidade da Irrigadeira/Caminhão pipa (L) 7000,00 
Número de sacos por linha de esparrame 4,00 
Massa específica da água (g/cm³) 1,00 
 
 
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1. 
a) Porcentagem passante na peneira #4 ≠ 100% → Método B. 
 
Aproximando-se o teor de cimento para 9%, os demais teores serão de 2% a mais e 
a menos, ou seja, 7% e 11%. 
 
9% 
15 
15 
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Assim, os valores determinados para a massa específica aparente seca da mistura 
foram: 1700 g/dm³ (para o teor de 11%), 1820 g/dm³ (para o teor de 9%) e 1945 g/dm³ 
(para o teor de 7%). Ou, escrevendo de outra maneira: 
𝑃𝑑7% = 1,945 𝑔/𝑐𝑚³; 𝑃𝑑9% = 1,820 𝑔/𝑐𝑚
3 e 𝑃𝑑11% = 1,700 𝑔/𝑐𝑚³. 
 
Portanto, os teores de cimento em volume são, respectivamente, 9%, 10,50% e 
11,75%. De acordo com o gráfico disponibilizado da evolução da resistência à 
compressão não confinada com aumento de teor de cimento, o único teor que 
apresentou RCNC igual ou superior à resistência mínima exigida de 2,1 Mpa foi o teor 
de 11%. Logo, o teor de cimento em volume ótimo é de 11,75%, pelo ábaco. 
 
b) Sendo 𝑙 a largura da faixa (4 m), 𝑒𝑐 a espessura da camada (0,15 m) e 𝐿 a extensão 
do trecho (30000 m), o volume total da camada compactada é: 
11,75% 
10,50% 
9% 
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𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝 = 2 ∙ 𝑙 ∙ 𝑒𝑐 ∙ 𝐿 = 2 ∙ 4 ∙ 0,15 ∙ 30000 → 𝑽𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍,𝒄𝒐𝒎𝒑 = 𝟑𝟔𝟎𝟎𝟎 𝒎
𝟑 
 
Já o volume total de cimento é dado por: 
𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = %𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜,𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 ∙ 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝 = 0,1175 ∙ 36000 
𝑽𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍,𝒄𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝟒𝟐𝟑𝟎 𝒎³ 
 
Portanto, o volume total de solo compactado será de: 
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝 = 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝 − 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 36000 − 4230 → 𝑽𝒔𝒐𝒍𝒐,𝒄𝒐𝒎𝒑 = 𝟑𝟏𝟕𝟕𝟎 𝒎³ 
 
O volume do solo solto é, portanto: 
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜 = 𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎,𝑐𝑜𝑚𝑝 ∙
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑐𝑜𝑚𝑝
𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜
= 1,80 ∙
31770
1,80 ∙ 0,89
→ 𝑽𝒔𝒐𝒍𝒐,𝒔𝒐𝒍𝒕𝒐 = 𝟑𝟓𝟔𝟗𝟔, 𝟔𝟑 𝒎³ 
 
Logo, o número de viagens necessárias do caminhão basculante é: 
𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑛𝑠 =
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜
𝑉𝑐𝑎𝑚𝑖𝑛ℎã𝑜
=
35696,63
11,00
→ 𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑛𝑠 = 3245,15 ≈ 𝟑𝟐𝟒𝟔 𝒗𝒊𝒂𝒈𝒆𝒏𝒔 
 
Consequentemente, o espaçamento entre as descargas será de: 
𝐸𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 =
𝐿
𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑛𝑠
=
30000
3246
→ 𝑬𝒅𝒆𝒔𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂𝒔 = 𝟏𝟏, 𝟓𝟔 𝒎 
 
A espessura da camada fofa é: 
𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎 =
𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎
𝛾𝑠𝑜𝑙𝑜,𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜
∙ 𝑒𝑐 =
1,80 ∙ 0,15
1,80 ∙ 0,89
→ 𝒆𝒄𝒂𝒎𝒂𝒅𝒂,𝒇𝒐𝒇𝒂 = 𝟎, 𝟏𝟔𝟖𝟓 𝒎 
 
A próxima etapa é a adição de cimento. A massa total de cimento é: 
𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ∙ 𝛾𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 4230 ∙ 1,5 → 𝑴𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍,𝒄𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝟔𝟑𝟒𝟓 𝒕𝒐𝒏𝒆𝒍𝒂𝒅𝒂𝒔 
 
Número de sacos de cimento: 
𝑁𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠 =
𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ∙ 1000
𝑀𝑠𝑎𝑐𝑜,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
=
6345 ∙ 1000
50
→ 𝑵𝒔𝒂𝒄𝒐𝒔 = 𝟏𝟐𝟔𝟗𝟎𝟎 𝒔𝒂𝒄𝒐𝒔 
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Número de sacos por quilômetro: 
𝑁𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠,𝑘𝑚 =
𝑁𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠
𝐿𝑘𝑚
=
126900
30
→ 𝑵𝒔𝒂𝒄𝒐𝒔,𝒌𝒎 = 𝟒𝟐𝟑𝟎 𝒔𝒂𝒄𝒐𝒔 
 
Número de sacos por metro linear: 
𝑁𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠,𝑚 =
𝑁𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠
𝐿
=
126900
30000
→ 𝑵𝒔𝒂𝒄𝒐𝒔,𝒎 = 𝟒, 𝟐𝟑 𝒔𝒂𝒄𝒐𝒔 
 
Espaçamento entre as linhas de esparrame: 
Em 1 m --------- 4,23 sacos 
Em x m --------- 4 m (largura da faixa) 
𝑥 =
4
4,23
→ 𝒙 = 𝟎, 𝟗𝟓 𝒎 𝒅𝒆 𝒆𝒔𝒑𝒂ç𝒂𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 
 
Espessura da camada fofa com adição de cimento: 
𝑒𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎,𝑓𝑜𝑓𝑎,𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝛾𝑑11% ∙ 𝑒𝑐
𝛾𝑑11% ∙ 0,80
=
1,7 ∙ 0,15
1,7 ∙ 0,80
→ 𝒆𝒄𝒂𝒎𝒂𝒅𝒂,𝒇𝒐𝒇𝒂,𝒄𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝟎, 𝟏𝟖𝟕𝟓 𝒎 
 
Massa total da mistura: 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 = 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑐𝑜𝑚𝑝 ∙ 𝛾𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 = 36000 ∙ 1,7 
𝑴𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍,𝒎𝒊𝒔𝒕𝒖𝒓𝒂 = 𝟔𝟏𝟐𝟎𝟎 𝒕𝒐𝒏𝒆𝒍𝒂𝒅𝒂𝒔 
 
A variação do teor de umidade, então, é: 
∆𝑤 = 𝑤𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 − 𝑤𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 + 𝑤𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑜 = 14,55 − 1,25 + 3,30 → ∆𝒘 = 𝟏𝟔, 𝟔𝟎% 
 
Massa de água da mistura: 
𝑀á𝑔𝑢𝑎,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 = 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙,𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 ∙ ∆𝑤 = 61200 ∙ 0,166 → 𝑴á𝒈𝒖𝒂,𝒎𝒊𝒔𝒕𝒖𝒓𝒂 = 𝟏𝟎𝟏𝟓𝟏𝟗, 𝟐𝟎 𝒕𝒐𝒏 
 
Número de viagens da Irrigadeira: 
𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑛𝑠,𝑝𝑖𝑝𝑎 =
𝑉á𝑔𝑢𝑎
𝑉𝑖𝑟𝑟𝑖𝑔𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎
=
10159,20
7
→ 𝑁𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑛𝑠,𝑝𝑖𝑝𝑎 = 1451,31 ≈ 𝟏𝟒𝟓𝟐 𝒗𝒊𝒂𝒈𝒆𝒏𝒔