Exercícios de Índices Físicos com resolução detalhada - 3

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Mecânica dos Solos Exercícios de Correlações de Índices Físicos
Professor Leonardo
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1) Uma amostra de solo foi extraída para se determinar os parâmetros de interesse em laboratório.
Sabe-se que em campo, a amostra apresenta massa específica de 1900 kg/m³. Sabendo que o teor de
umidade desta amostra em campo corresponde a 15%, determine os índices físicos deste material na
sua situação de campo, conforme tabela abaixo. Sua massa específica dos grãos é 2,65 g/cm³.
3
cm
g
2,65ρs 3
cm
g
1ρw 3
m
kg
1900ρDados: %15w
Resolução:
Transformação de massa específica para peso específico (kN/m³)
3
m
kN
19γ
3
m
kN
26,5γs 3
m
kN
10γw
Cálculo dos demais índices físicos
3
m
kN
16,52
w1
γ
γd 0,61
γd
γs
e %65,82
γwe
γsw
Sr%37,65e1
e
n
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2) Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tinha altura e diâmetro de 11,50 e 5,0cm,
respectivamente. A sua massa era de 478,25g, que, após secagem em estufa, passou a ser 418,32g.
Sabendo que a massa específica dos sólidos desse solo é 2,75 g/cm³ determinar os índices físicos.
cm11,5h g478,25M
cm5D g418,32Ms
2
cm19,63
4
2
DπAbase 3cm
g
2,75ρs
3
cm225,8hAbaseV 3
cm
g
1ρw
Cálculo dos Índices Físicos
3
cm
g
2,12
V
M
ρ %14,33
Ms
MsM
w 3
cm
g
1,85
w1
ρ
ρd
0,481
ρd
ρs
e %32,63e1
e
n %81,33
ρwe
wρs
Sr
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3) Uma amostra de solo tem massa de 200 g e o seu teor de umidade é igual a 30%. Calcule a
quantidade de água que deve ser retirada da amostra para que o seu teor de umidade caia para 20%.
%30wi g200M Mw = ?
%20wf
g153,85
wi1
M
Ms %10wiwfΔw g15,38MsΔwMw
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4) Um solo apresenta massa específica igual a 1,72 g/cm³, teor de umidade de 28% e massa
específica dos sólidos de 2,72g/cm³. Determinar a quantidade de água que deve ser adicionada ao
solo para saturar 1m³ deste solo.
Resolução:
3
cm
g
2,72ρs 3
cm
g
1ρw 3
cm
g
1,72ρ
3
m1V%28wi
Conversão para kg/m³
3
m
kg
2720ρs 3
m
kg
1000ρw 3
m
kg
1720ρ
3
m
kg
1343,75
wi1
ρ
ρd
Determinação da umidade que torna o solo saturado:
ρwe
wρs
Sr 1,021ρd
ρs
e%100Sr
%37,65
ρs
ρweSr
wf
%9,65wiwfΔw
Cálculo da massa seca em 1m³ de solo:
kg1343,75VρdMs
kg129,72MsΔwMw
3
m0,13
ρw
Mw
Vw
L129,72Vw