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1) Uma amostra de argila saturada com volume de 490 cm3 apresentou massa de 770 g. Após secagem total em estufa por 24 h a 105º C, a massa resultante foi de 520 g. Estimando-se a densidade de grãos em 2,7, determinar a umidade, o índice de vazios, a porosidade e o peso específico do solo. Resp: Dados) Antes da secagem) SR=1; Vt = 490 cm³; mt(sólidos+água) = 770 g; Após a secagem) m(sólidos) = 520 g; ρs(sólidos) = 2,7 g/cm³ w = ?; e = ?; n = ?; Y = ? 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑠 . 100% = 770 − 520 520 . 100% = 48% 𝑒 = 𝑉𝑣 𝑉𝑠 = 𝑉𝑤 𝑆𝑅 = 𝜌𝑠 . 𝑤 𝑆𝑅 = 2,7.0,48 1 = 1,29 𝑛 = 𝑒 1 + 𝑒 . 100% = 1,29 1,29 + 1 . 100% = 56,6% 𝑌 = (𝑚𝑡 𝑔) 𝑉𝑡 = 0,770𝑘𝑔. 9,8𝑁 4,9.10−4 𝑚3 = 15,4 𝑘𝑁/𝑚³ 2) Para uma amostra de areia argilosa de origem aluvial foram obtidos: - Densidade de grãos de 2,72 - Índice de vazios de 0,75 - Grau de Saturação de 50% Determinar a umidade, o peso específico do solo, o peso específico do solo saturado, o peso específico do solo submerso e o peso específico aparente seco. Resp: Dados) ρs(sólidos) = 2,72 g/cm³; e = 0,75; SR = 0,5 w = ?; Y = ?; Ysat = ?; Ysub = ?; Yd = ? 𝑤 = 𝑆𝑅. 𝑒 𝜌𝑠 . 100% = 0,5.0,75 2,72 . 100% = 14% 𝑌 = 𝜌𝑠(1 + 𝑤) 1 + 𝑒 . 𝜌𝑤. 𝑔 = 2,72(1 + 0,14) 1 + 0,75 . 1.9,8 = 17,4 𝑘𝑁/𝑚³ 𝑌𝑠𝑎𝑡 = 𝜌𝑠 + 𝑒 1 + 𝑒 . 𝜌𝑤. 𝑔 = 2,72 + 0,75 1 + 0,75 . 1.9,8 = 19,4 𝑘𝑁/𝑚³ 𝑌𝑠𝑢𝑏 = 𝑌𝑠𝑎𝑡 − 𝑌𝑤 = 𝑌𝑠𝑎𝑡 − 𝜌𝑤 . 𝑔 = 19,4 − 1.9,8 = 9,6 𝑘𝑁/𝑚³ 𝑌𝑑 = 𝑌 1 + 𝑤 = 17,4 1 + 0,14 = 15,3 𝑘𝑁/𝑚³ 3) Uma amostra de areia possui um índice de vazios natural de 0,80. Tem em seu estado mais solto um valor de 0,35 e em seu estado mais denso, valor máximo de 1,11. Qual é a densidade relativa dos grãos? Qual sua classificação? Resp: Dados) e = 0,80; e(máx) = 0,35; e(min) = 1,11 DR = ? 𝐷𝑅 = 𝑒(𝑚á𝑥) − 𝑒 𝑒(𝑚á𝑥) − 𝑒(𝑚𝑖𝑛) . 100% = 0,35 − 0,80 0,35 − 1,11 . 100% = 59% Classificação: Mediamente compacta 4) Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso apresenta altura de 12,5 cm, diâmetro de 5 cm e peso de 478,25 g, o qual após secagem reduziu para 418,32 g. Sabendo-se que o peso específico dos sólidos é de 27,0 KN/m3, determinar: a) Peso específico aparente seco b) Índice de vazios c) Porosidade d) Grau de Saturação e) Teor de Umidade Resp: Dados) Do cilindro: h = 12,5 cm; d = 5 cm; Vt(total) = (πd²/4).h = 2,45.10-4 m³ Antes da secagem) m(sólidos+água) = 478,25 g Após a secagem) m(sólidos) = 418,32 g Ys = 27,0 kN/m³ Yd = ?; e = ?; n =?; SR = ?; w = ? 𝑌𝑑 = 𝑃𝑠 𝑉𝑡 = 𝑚𝑠. 𝑔 𝑉𝑡 = 0,41832𝑘𝑔. 9,8𝑁 2,45.10−4𝑚3 = 17,0 𝑘𝑁/𝑚³ 𝑒 = 𝑉𝑉 𝑉𝑠 = 𝑌𝑠 𝑌𝑑 − 1 = 27 17 − 1 = 0,59 𝑛 = 𝑉𝑉 𝑉𝑡 . 100% = 𝑒 𝑒 + 1 . 100% = 0,59 0,59 + 1 . 100% = 37% 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑠 . 100% = 478,25 − 418,32 418,32 . 100% = 14% 𝑆𝑅 = 𝑌𝑠. 𝑤 𝑒. 𝑌𝑤 . 100% = 27,0.0,14 0,59.10,0 . 100% = 64% 5) Determinar a porosidade e o peso específico de um solo que apresenta grau de saturação de 68%, peso específico dos sólidos de 26,5 KN/m3 e teor de umidade de 15%. Resp: Dados) SR = 0,68; Ys = 26,5 kN/m³; w = 0,15 n = ?; Y = ? 𝑛 = 𝑉𝑉 𝑉𝑡 . 100% = 𝑒 𝑒 + 1 . 100% = 0,58 0,58 + 1 . 100% = 37% 𝑌 = 𝜌𝑠(1 + 𝑤) 1 + 𝑒 . 𝜌𝑤. 𝑔 = 2,65(1 + 0,15) 1 + 0,58 . 1.9,8 = 18,9 𝑘𝑁/𝑚³ 6) Um bloco indeformado de argila, com peso específico igual a 19,1KN/m3 e umidade de 29% apresentou seus sólidos com peso específico igual a 26,9KN/m3. Para esta amostra, obter: a) Peso específico do solo seco b) Índice de vazios c) Porosidade d) Grau de Saturação Resp: Dados) Y = 19,1 kN/m³; w = 0,29; Ys = 26,9 kN/m³ Yd = ?; e = ?; n = ?; SR = ? 𝑌𝑑 = 𝑌 1 + 𝑤 = 19,1 1 + 0,29 = 14,8 𝑘𝑁/𝑚³ 𝑒 = 𝜌𝑠(1 + 𝑤)𝑌𝑤 𝑌 − 1 = 2,69(1 + 0,29)10 19,1 − 1 = 0,82 𝑛 = 𝑉𝑉 𝑉𝑡 . 100% = 𝑒 𝑒 + 1 . 100% = 0,82 0,82 + 1 . 100% = 45% 𝑆𝑅 = 𝜌𝑠. 𝑤 𝑒 . 100% = 2,69.0,29 0,82 . 100% = 95% 7) Determinar os pesos específicos correspondentes das camadas de solo do perfil do subsolo abaixo esquematizado: Camada 1 NA Argila orgânica mole preta, umidade=85%, porosidade=80%, Peso esp. sólidos = 26,7KN/m3 Camada 2 Argila orgânica mole preta, umidade=85%, porosidade=80%, Peso esp. sólidos = 26,7KN/m3 Camada 3 Areia fina a média cinza, índice de vazios=0,9 Peso esp. sólidos = 26,7 KN/m3 Camada 4 Argila dura cinza escura, peso esp. solo = 16,2 KN/m3 Peso esp. sólidos = 26,7 KN/m3 Camada 5 Camada de rocha sã Resp: Camada 1) 𝑌 = 𝜌𝑠(1+𝑤) 1+𝑒 . 𝜌𝑤 . 𝑔 = 𝜌𝑠(1+𝑤) 1+( 𝑛 1−𝑛 ) . 𝜌𝑤 . 𝑔 = 2,67(1+0,85) 1+( 0,8 1−0,8 ) . 1.9,8 = 9,9 𝑘𝑁/𝑚³ Camada 2) 𝑌 = 𝜌𝑠(1+𝑤) 1+𝑒 . 𝜌𝑤 . 𝑔 = 𝜌𝑠(1+𝑤) 1+( 𝑛 1−𝑛 ) . 𝜌𝑤 . 𝑔 = 2,67(1+0,85) 1+( 0,8 1−0,8 ) . 1.9,8 = 9,9 𝑘𝑁/𝑚³ Camada 3) 𝑌 = 𝑌𝑠+𝑆𝑅.𝑒.𝑌𝑤 1+𝑒 = 2,67+1.0,9.1 1+0,9 = 18,8 𝑘𝑁/𝑚³ Camada 4) 𝑌 = 16,2 𝑘𝑁/𝑚³ Camada 5) rocha sã