Lista 1 - indices solos 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
Mecânica dos solos I Profa.: Miriam de Fátima Carvalho M.
EXERCÍCIOS DE ÍNDICES FÍSICOS
1) Um corpo de prova cilíndrico de solo apresenta as seguintes características:
Diâmetro: 5 cm; altura: 12,5 cm; massa: 440g; massa específica dos sólidos: 2,820 g/cm 3; teor de umidade 29%. Pede-
se:
a) Massa específica - ρ (g/cm3); b) Índice de vazios – e; c) Porosidade – n (%); d) Massa específica seca - ρd (g/cm3); e)
Grau de saturação – Sr (%); f) Peso específico saturado - γsat (kN/m3), se o mesmo corpo de prova atingir Sr = 100%; g)
Volume de água acrescentado, quando o corpo de prova atingir Sr=100%.
2) Um solo apresenta massa específica igual a 1,793g/cm3, teor de umidade de 29% e massa específica dos sólidos de
2,820g/cm3. Determinar a massa específica seca, o índice de vazios, a porosidade, o grau de saturação e a quantidade de
água que deve ser adicionada a 1m3 de solo para saturá-lo.
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%.
4) Um solo cuja massa específica era 1,92g/cm3 e cuja umidade era de 13%, foi deixado secar até que sua massa
específica baixou para 1,79g/cm3. Admitindo que não houve variação de volume, qual será o novo teor de umidade desse
solo?
5) Foi coletada uma amostra indeformada de solo na forma de bloco, com aresta de 30 cm. Sabendo que o peso
específico das partículas sólidas é de 27,5kN/m3 , porosidade de 49% e teor de umidade de 20%. Determine: a) Massa
(em kg) e peso (em N) deste bloco; b) Grau de saturação; c) Volume de ar existente no bloco; d) Considerando que o
este bloco quando saturado sofreu um aumento de 15% no volume, qual é a umidade do bloco para esta condição. 
6) Uma amostra de 2000g será utilizada para compactar um CP num cilindro com 980cm 3 de volume e num teor de
umidades 15%. A umidade higroscópica da amostra foi determinada por secamento em estufa, onde obteve-se massa do
conjunto (solo úmido + cáp) de 65,49g, Mcáp de 20,5g. Após a completa secagem a massa do conjunto caiu para
62,25g. Qual a quantidade de água que deve ser adicionada à amostra para atingir a umidade desejada? Qual a massa de
solo que deve ser utilizada na compactação do corpo de prova, sabendo que este deverá ter um índice de vazios de 0,57 e
s=27,0 kN/m3.
7) Uma amostra quartzosa típica tem 45 cm3 quando está úmida e pesa 90g. Depois de algum tempo em estufa pesa 70g.
Supondo um ρs adequado calcule w, Sr, e, γ, γd.
8) A umidade de um solo saturado é de 40%. O peso específico de suas partículas sólidas (γs) vale 26,5 kN/m3.
Calcule seu índice de vazios, seu peso específico e seu peso específico seco.
9) Uma amostra de areia de 800g tem porosidade de 37% e o peso específico das partículas sólidas igual a 26,5 kN/m 3.
Uma porção desta areia foi colocada em uma cápsula com massa de 22,5g, sendo que a massa do conjunto foi 94,7g.
Após a completa secagem a massa do conjunto caiu para 87,5g. Pede-se determinar: a) peso específico seco do solo; b)
peso específico do solo; c) grau de saturação; d)volume de ar; e) com base na condição inicial, qual a quantidade de água
que deve ser colocada na amostra para a mesma atingir a saturação?
10) Uma amostra de 1600g de solo argiloso com peso específico das partículas sólidas de 26,7kN/m 3 será utilizada para
a compactação de um corpo de prova com volume de 800 cm³, com índice de vazios de 0,850 e grau de saturação de
65%.
Para conhecer a umidade da amostra, uma porção foi colocada em uma cápsula com massa 30,2 g e foi enviada para a
estufa. No inicio, a massa do conjunto (solo úmido + cápsula) foi de 53,60 g e, após completa secagem, a massa do
conjunto (solo seco+ cápsula) caiu para 51,70 g. Pede-se:
a) volume de água a ser adicionado à amostra para atingir a umidade desejada para o corpo de prova;
b) Massa (em g) e peso (N) usada na confecção do corpo de prova (CP).
c) Quando o corpo de prova absorveu água até a sua completa saturação, ele sofreu um aumento de 10% no volume,
qual será umidade para essa condição.
11) Um solo numa jazida apresenta índice de vazios de 1,100, peso específico dos grãos de 26,8kN/m³ e teor de
umidade de 18%, e sabendo ainda que nas atuais condições, após a escavação, a massa específica do solo solto é de
1,300 ton/m³. Responda:
a) Para construir um aterro de 100.000m³ e com umidade 28% e massa específica seca 1,46g/c m³, qual o volume a ser
escavado na jazida? b) Qual o volume a ser transportado para a atender as condições da questão a? c) Qual o volume de
água a ser utilizado para a compactação do aterro? d) Qual o grau de saturação do solo na jazida e após a compactação?
12) Se 200.000m3 de solo são escavados de uma área de empréstimo, no qual o índice de vazios é de 1,50. a)Pergunta-se
qual será o volume correspondente de aterro, se o índice de vazios especificado para o mesmo for de 0,75. Sabendo-se
ainda que o teor de umidade na área de empréstimo é 2% e que o aterro, depois de pronto, terá umidade de 8%. b) Pede-
se calcular o volume de água (em m3) que deverá ser adicionado ao material escavado. Considerar o peso específico das
partículas sólidas γs=27kN/m3 .
13) Em um solo parcialmente saturado temos: e = 0,9; w = 26,6%; γs = 27 kN/m3. Calcule Sr; γ; γsub; γd e n.
14) Determinar a compacidade relativa de uma amostra de areia que apresenta no estado natural massa específica seca
igual a 1,70g/cm3. Esta areia tem massa específica seca máxima igual a 1,78g/cm3, massa específica seca mínima igual a
1,48g/cm3 e massa específica dos grãos de 2,65g/cm3.
15) Uma areia apresenta índice de vazios máximo de 0,90, índice de vazios mínimo igual a 0,57 e peso especifico dos
grãos de 26,5 kNm3. a) Que massa deve ser tomada para moldagem de um corpo de prova com volume de 100cm3, para
que o mesmo fique com compacidade relativa de 70% e teor de umidade de 4%. b) Para saturar este corpo de prova qual
a quantidade de água deve ser adicionada.
16) Ensaios de caracterização de dois solos indicaram que o solo A tinha LL=70% e IP= 30%, enquanto que o solo B
tinha LL=55% e IP= 25%. Amostras desses dois solos foram amolgadas e água foi adicionada de forma que os dois
solos ficassem com teor de umidade de 45%. É possível prever qual dos dois solos será mais consistente neste teor de
umidade? Justifique numericamente sua resposta.
17) Três a mostras de solo com massa de 70,00g e teor de umidade de 9,2% foram separadas para a determinação da
massa específica dos grãos. Os seguintes resultados foram obtidos para as duas primeiras amostras: 2,791g/cm3 e
2,792g/cm3 (valores corrigidos a 20°C). Os dados coletados durante o ensaio da terceira amostra são apresentados
abaixo. Determine a massa específica dos grãos para este solo em conformidade com a NBR6508.
Dados de ensaio:
Massa dos sólidos: 63,89g; Temperatura: 23,0°C; Massa específica da água a 20ºC = 0,9982g/cm3; Massa do
picnômetro +sólidos+água: 696,65g; 
Calibração do picnômetro (massa do picnômetro+água em função da temperatura):
M2= -0,0026 T² +0,0146 T + 657,29 g; T em °C
18) Uma amostra de 2380g foi separada para realização do ensaio de análise granulométrica. Após passagem e
lavagem/secagem desse material na peneira 10 (2mm) obteve-se 604g de material retido. Do material que passa pela
peneira 10, tirou-se uma amostra de 80g para realização do ensaio de sedimentação e também numa cápsula de massa
20,35g, material para determinação da umidade higroscópica, donde obteve-se Mcáp+solo úmido igual a 94,99g e
Mcáp+solo seco igual a 84,72g. Pede-se:
a) Amostra total seca e Porcentagem de pedregulho 
b) No ensaio de sedimentação, realizou-se para o tempo de 4 horas, uma leitura densimétrica de 6,5 e temperatura de
25°C (w(25=0,9971g/cm3; w25=9,10x10-6 g.s/cm2). Considerando a massa específica dos grãos de 2,680g/cm3 e o
densímetro usado o D39216 que tem as seguintes calibrações:
Reta A : z=−222,92⋅c⋅+245,83 RetaB : z=−222,92⋅c⋅+244,86 FC=0,2444⋅(T)−7,4380Calcular para este tempo, o diâmetro médio das partículas e percentual das partículas em suspensão em relação a amostra
total.
c) Calcular a densidade inicial da suspensão na proveta. Considerar temperatura igual 25°C. 
d) Sabendo que após peneiramento fino obteve-se 57,42g de material retido na peneira 200 (0,075mm). Calcular a
porcentagem que passa nesta peneira em relação a amostra total.
19) O índice de vazios de um solo na jazida é 0,885 e seu teor de umidade é 16%. Sabendo que a massa especifica dos
grãos é 2,800g/cm3 e que após a escavação a massa especifica do solo solto é 1,404 g/cm3, resolva:
a) Quanto deverá ser escavado na jazida se o volume transportado for 100.000m3; b) Para construir um aterro
compactado com massa especifica de 2,064 g/cm3 e umidade de 21,4%. Qual será o volume de aterro possível de ser
construído? c) Qual o volume de água a ser usado na construção do aterro? d) Qual o grau de saturação e o volume de ar
do aterro compactado?
20) Um aterro de areia fofa, não-compactada, tem 2m de altura e compacidade relativa de 40%. Ensaios de laboratório
indicam que os índices de vazios mínimo e máximo da areia são 0,460 e 0,900, respectivamente. A massa específica dos
sólidos da areia é de 2,650g/cm³. Se a areia for compactada até uma compacidade relativa de 75%, qual a altura final do
aterro?
21) Com os resultados abaixo, calcular o limite de liquidez e plasticidade do solo e comentar os resultados obtidos com
relação ao IP do solo estudado. 
Ensaio de plasticidade: Teor de umidade: 19,23%; 20,04%, 19,15%, 18,93%, 22,42%
Ensaio de liquidez
Número de golpes 42 31 24 16 12
Teor de umidade 27,84% 29,30% 30,71%, 32,57% 33,65%
22) Classifique os solos A e B segundo as ABNT, classificações das SUCS e AASTHO e comente sobre a aplicação
destes solos nas obras de pavimentação. As curvas granulométricas dos solos estão apresentadas na figura abaixo. O solo
A tem WL=26% WP=22% e o solo B tem WL= 74% e WP= 42%. 
23)Utilizando informações da figura abaixo resolva as questões justificando numericamente as respostas:
a) Classifique o solo 2 segundo a classificação textural (NBR 6502/95), SUCS e AASTHO.
b) Algum solo tem elevado potencial de expansão? 
c) Você classificaria algum destes solos como mal graduado e uniforme? Qual? 
d) Classifique os demais solos
24) Classifique os solos indicado no gráfico abaixo, segundo a ABNT, SUCS e HRB.