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Mecânica dos Solos 7NB-2016.1 MSc. Raphael Pontes Claus eng.raphael.pc@gmail.com Recife 2016 1.Índices Físicos MSc. Raphael Pontes Claus eng.raphael.pc@gmail.com Recife 2016 Índices Físicos • O Solo é Constituído por um conjunto de partículas sólidas, deixando entre si vazios que poderão estar parcial ou totalmente preenchidos pela água; • Sistema de 03 fases: Sólida, liquida e gasosa. 3 Água contida no Solo • Água de Constituição: É a que faz parte da estrutura molecular da partícula sólida; • Água Adsorvida ou adesiva: É a película de água que envolve e adere fortemente a partícula sólida; • Água Livre: É a água que enche os vazios, regida pelas leis da hidráulica; • Água Higroscópica: É a que se encontra em um solo seco ao ar livre; • Água Capilar: É aquela que nos solos finos sobe pelos interstícios capilares deixados pelas partículas sólidas; 4 Água contida no Solo • As Águas Livre, Higroscópica e Capilar são evaporadas a uma temperatura maior que 100 ºC; 5 Fase gasosa do Solo • Constituição: Ar, vapor d’água e carbono combinado; • Estudado em casos especiais: • Solos Não saturados; • Consolidação de aterros quando há necessidade de calcular pressões neutras desenvolvidas em função da redução de volume da fase gasosa; 6 Sistema Trifásico 7 Umidade • Razão do peso de água e o peso da parte sólida, expressa em %; • �% � �� �� �100 • Estufa: 105 a 110 ºC; • Método Speedy: • Carbureto de Cálcio (CaC2) com H2O gera o gás acetileno, isso varia a pressão interna; • CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2 8 Peso específico aparente (h≠0) • Por definição: � �� �� ; • Frasco de Areia; • Cilindro de Cravação; 9 Peso específico aparente seco (h=0) • Por definição: � �� �� ; • Se dividir por �� ambos os termos da Fração, e notando que �� � � � ��; • � �� ����� �� �� � � ��� 10 Índice de Vazios • Por definição: � � �� �� ; • Introduzido por Terzaghi ao estudar adensamento; • � � ����� �� � �� �� � 1 � �� �� �� �� � 1 � �� �� �� �� � 1 � �� �� � 1 • Em função do : • � �� ��� • � ��� � 11 ! � " � " � � # � � #� Grau de Compacidade • Estado natural de um solo não coesivo (areia e pedregulho); • Grau de compacidade (GC), Compacidade Relativa (CR) e Densidade Relativa (Dr); • $% � �&á(��)�� �&á(��&í) • �+á, � �� �� - �� �� - �� • �+í. � �� �� -- �� �� -- �� 12 # � � / " # � � // " Grau de Compacidade 13 Porosidade • 0% � �� �� 100 • 0 � � ��� 14 Dividir tudo por # em função da • " � �� �� • " � �� ��. • � " 1 � 0 • � ! 1 � 0 � 15 # � 1 � 0 � � #� � � 1 � � ! � " � Grau de Saturação • É a % de água contida nos seus vazios; • 2% � �� �� 100 • � � �� �� � ���� ���� � ��3�� �� �� � �3 • 2 � � � • 2 � � 4��.5 . • Solo saturado (S=100%): • � � �! 16 � � 0 1 � 0 Grau de Aeração • É a % de ar contida nos seus vazios; • 6% � ��7 �� 100 • 6 � ����� �� � 1 � 2 17 Relação do • � ����� ����� � ��4���5 ��4���5 • � " 4���5 4���5 • � ��� � �� ��� � • � �� ��� 1 � � � ������ ��� � �3� ��� � 18 " � ! � �! � 2� • 89 � ��- � 19 Exemplo: 20 � �� #� � � #� �% � �� � �100 � � " � 1 0 � � 1 � � 2 � �! � 6 � 1 � 2 � ! � 2� 1 � � � Exemplo: 21 Exemplo: 22 Exemplo: • Uma amostra de solo pesa 38,2 kg e seu volume é de 0,0225 m³. Após a secagem em estufa o seu peso se reduz a 33,5 kg. O Peso específico das Partículas é :, <= > ?@³ . Determine: A Umidade, o Peso específico aparente, o Peso específico aparente seco, o Índice de Vazios, a Porosidade, o Grau de Saturação e o Grau de Aeração do solo. 23 Exemplo: 24 � �� #� � � #� �% � �� � �100 � � " � 1 0 � � 1 � � 2 � �! � 6 � 1 � 2 � ! � 2� 1 � � � Resumo: 25 Resumo: 26
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