Mecanica de compressibilidade - exercicios resolvidos - terraplenagem

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1) Uma amostra de solo tem volume de 60 cm³ e massa de 92,5 g. Depois de 
completamente seca sua massa é de 74,3 g. A massa específica real dos grãos sólidos é 
de 2,62 g/cm³. Calcular sua umidade e o grau de saturação. 
Resp.: w=24,5%; S=57,5% 
2) Uma amostra de argila saturada possui umidade de 70% e massa específica aparente 
de 2 g/cm³. Determinar a porosidade, o índice de vazios e o peso específico aparente 
seco. 
Resp.: n=0,8;e=4,7; 1,18gf/cm³ 
3) Um recipiente contendo solo saturado pesou 113,27 g antes de ser colocado em 
estufa, e 100,06 g após 24 horas de secagem. O peso do recipiente é de 49,31 g e a 
massa específica real dos grãos é de 2,80 g/cm³. Determinar o índice de vazios, 
porosidade, umidade e o peso específico aparente da amostra. 
Resp.: e=0,73;n=0,42;w=26%; 2,04gf/cm³ 
4) Uma amostra de areia foi ensaiada em laboratório, obtendo-se: 
a) Solo no estado natural: volume de 700cm³ e massa de 1260g; 
b) Solo seco no estado compacto: volume de 644cm³ e massa de 1095g; 
c) Solo seco no estado fofo: volume de 755cm³ e massa de 1095g; 
d) Densidade dos grãos sólidos de 2,69. 
Determinar a umidade natural, o grau de saturação e o grau de compacidade da areia. 
Resp.: w=15,07%; S=56,31%; GC=0,5 
5) A umidade natural de uma amostra de argila da Cidade do México é igual a 326%. A 
massa específica real dos grãos é 2,35 g/cm³. Sendo a argila saturada, qual será o peso 
específico aparente da amostra, o peso específico aparente seco, o índice de vazios e a 
porosidade. 
Res.: 1,16gf/cm³;seco=0,27gf/cm³; e=7,65; n=0,88 
6) Uma amostra indeformada de argila apresenta as seguintes características: 
- w=55% 
- LC = 40% 
- G = 2,73 
Considerando-se que a amostra é saturada para valores de w≥40%, calcular a variação de 
volume da amostra por unidade de volume, quando a umidade for reduzida até o limite de 
contração. 
Resp.: Variação unitária de volume = 0,164. 
7) Uma amostra de solo apresenta teor de umidade de 10%, volume de 170cm³, massa 
de 316g e G=2,66. Qual será a variação do seu índice de vazios, se a amostra for 
submetida a uma compressão até atingir 70% do seu volume inicial. 
Resp.: variação do índice de vazios = 0,47. 
8) Uma lama, contendo 20% em peso de sólidos, é colocada em um reservatório para a 
deposição dos sólidos. O peso específico da lama é de 1,153 gf/cm³, Após 
 
sedimentação total, uma amostra indeformada do sedimento é retirada, tendo um 
volume de 35,4 cm³ e massa de 50,3g. Após a secagem em estufa, a amostra mediu a 
massa de 22,5g. Determinar o peso específico dos grãos sólidos e p índices de vazios 
da lama e do sedimento. 
 
Resp.: 2,96gf/cm³; esed=3,66; elama=11,43 
9) Uma amostra de solo úmido em cápsula de alumínio tem uma massa de 462 g. Após a 
secagem em estufa se obteve a massa seca da amostra iguala 364g. Determinar o teor 
de umidade do solo considerando a massa da cápsula de 39g. 
Resp.: w=31,11% 
10) Um solo saturado tem teor de umidade igual a 38% e massa específica dos sólidos 
igual a 2,85 g/cm³. Determinar o índice de vazios, a porosidade e a massa específica do 
solo. 
Resp.: e=1,083; n=0,52; 1,89g/cm³ 
11) Qual a quantidade de água a ser acrescentada a uma amostra de 1500 g com teor de 
umidade 17%, para que essa amostra passe a ter 30% de umidade. 
Resp.: v=166,67cm³ 
12) Uma amostra de argila saturada tem volume de 17,4 cm³ e massa de 29,8g. Após a 
secagem total em estufa seu volume e massa passaram a ser de 10,5 cm³ e 19,6g 
respectivamente. Pede-se: 
a) Determinar o teor de umidade, a massa específica do solo, a massa específica dos 
sólidos, a massa específica aparente seca, bem como o índice de vazios e porosidade 
antes e depois da secagem. 
 
Resp.:w=52%;1,713g/cm³;2,722g/cm³;1,126g/cm³;e1=1,4167;n1=58,62%;e2=0,4583; 
n=31,43% 
13) Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5cm e 
diâmetro de 5cm. A massa úmida do corpo de prova é de 478,25g e após sua secagem 
passou para 418,32g. Sabendo-se que a massa específica dos sólidos é de 2,70g/cm³, 
determine: 
a) Teor de umidade, a massa específica natural, a massa específica seca, o índice de 
vazios, a porosidade e o grau de saturação. 
Resp.: w=14,33%;1,949g/cm³;1,704g/cm³;e=0,584;n=36,87%;S=66,22% 
b) Supondo que o solo tenha se saturado, mantendo seu volume inicial constante, 
calcular a massa específica saturada e o teor de umidade. 
Resp.: 2,073g/cm³;wsat=21,6% 
14) Foi realizada uma pesquisa de jazidas por meio de sondagens a trado. Observou-se: 
- silte arenoso (0,00 a 2,00m de profundidade); 
- argila siltosa (2,00 a 3,50m de profundidade) e 
- areia siltosa (3,50m a 5,50m de profundidade). 
 
 
 
Pede-se: 
a) Supondo que a camada de silte arenoso tenha saturado, devido a uma chuva 
intensa, qual o aumento em porcentagem do seu peso específico. No estado 
natural esta amostra apresentou: w=14,5%, e=0,8 e Gs=2,68. 
Resp.: 13,41% 
 
b) Foi realizada uma coleta de amostra de camada deformada na camada de areia 
siltosa para avaliar a possibilidade de utilização na base de um pavimento. Para 
isso será feito um ensaio com uma amostra de 2000g cujo teor de umidade, 
determinado em laboratório, foi de 8%. Calcular o volume de água a ser 
acrescentado para que essa amostra passe a ter 25% de teor de umidade. 
Resp.: Vw=314,81cm³ 
15) Para construir um aterro dispõe-se de uma quantidade de solo, que é chamada de 
área de empréstimo, cujo volume foi estimado em 3000m³. Ensaios mostraram que o 
peso específico natural é da ordem de 17,8 kN/m³ e que a umidade é de cerca de 
15,8%. O projeto prevê que no aterro o solo seja compactado com uma umidade de 
18%, ficando com um peso específico seco de 16,8kN/m³. Pede-se: 
a) Que volume de aterro é possível construir com o material disponível? 
Resp.: 2744,88m³ 
b) Que volume de água deve ser acrescentado? 
Resp.: 101,45m³ 
 
16) Determinar a curva de compactação para os resultados obtidos através do Proctor 
Normal são eles: 
w (%) 12,01 13,81 15,82 17,60 19,50 
γs (g/cm³) 1,672 1,724 1,807 1,767 1,676 
 
17) Um solo com γsmáx=1,80g/cm³ e hotm=16,0%, foi utilizado num aterro, para o qual se 
especificou GC>98% e Δh=±1,0%. No controle de compactação desse aterro obteve-se: 
w (%) 11,50 13,00 12,60 12,60 12,80 
γs (g/cm³) 1,78 1,80 1,79 1,79 1,80 
Qual implicação poderia haver na aceitação deste aterro? 
18) Quantas passadas de um compactador tipo “sapo” (massa=108,0kg; altura de 
queda=0,40m e Ø=0,32m) serão necessárias para desenvolver uma energia de 
compactação igual à do ensaio Proctor Normal, se a compactação no campo for feita 
em camadas de 0,20m de espessura? E se for uma energia de compactação igual à do 
ensaio de Proctor Intermediário e camadas de 0,25m?