Lista de exercícios 2 ÍNDICE

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Mecânica dos Solos I 
 
Lista de Exercícios - Índices Físicos 
 
FAZER EM DUPLA 
 
 
 
 
1) De uma quantidade de solo Mt=22,0kg e volume respectivo Vt=12,2l, extrai-se 
uma pequena amostra, para a qual determina-se: massa úmida = 70g, massa 
seca 58g e massa específica das partículas é 2,67g/cm³. Pede-se calcular: teor 
de umidade, massa das partículas sólidas, massa da água, volume das partículas 
sólidas, volume de vazios, índice de vazios, porosidade, grau de saturação, peso 
específico natural, teor de umidade admitindo-se o solo saturado e o peso 
específico saturado. 
2) Uma amostra de areia com um volume de 2,9 litros pesou 5,2kg e peso 
 
específico dos grãos de 27,37kN/m³. Os ensaios de laboratório para a 
determinação da umidade natural e do grau de compacidade do material 
forneceram os seguintes resultados: 
Umidade: 
 
Massa úmida: 7,79g; 5,04g. 
Massa seca: 6,68g; 4,31g. 
Grau de compacidade: 
Índice de vazios no estado solto: 0,85. 
Índice de vazios no estado compacto: 0,50. 
 
 
Pede-se calcular para essa amostra: teor de umidade; peso específico das 
partículas; massa das partículas sólidas; massa da água; volume dos grãos; 
volume dos vazios; índice de vazios; grau de compacidade, classificando a 
amostra em função desse valor; porosidade; grau de saturação e peso 
específico natural. 
 
 
3) A massa específica de um solo é 1,75g/cm³ e seu teor de umidade 6%. Qual a 
quantidade de água a adicionar, por m³ de solo, para que o teor de umidade 
passe a 13%? Admitir a constância do índice de vazios. 
 
 
4) Uma amostra de solo pesa 200g e o seu teor de umidade é 32,5%. Calcule: 
 
a) A quantidade de água que se deve retirar da amostra para que o teor de 
umidade fique reduzido a 24,8%; 
b) A quantidade de água que se deve adicionar à amostra para que o teor de 
umidade aumente para 41%. 
 
 
5) Sabendo-se que a massa específica de um solo é 1,6g/cm³, o teor de umidade 
 
33% e a densidade das partículas 2,65, pede-se calcular: o índice de vazios; a 
porosidade e o grau de saturação. Qual a quantidade de água que é necessário 
adicionar, por m³ de solo, para saturá-lo? 
 
 
6) Uma amostra de areia no estado natural pesa 875g e o seu volume é igual a 
 
512 cm³. O seu peso seco é 803g e a densidade relativa dos grãos é 2,66. 
Determine o índice de vazios, porosidade, teor de umidade e grau de saturação 
da areia. 
 
 
7) Uma amostra de argila saturada possui umidade de 70% e massa específica 
aparente de 2g/cm³. Determinar a porosidade, o índice de vazios e o peso 
específico aparente seco. 
 
 
8) Um recipiente contendo solo saturado pesou 113,27g antes de ser colocado em 
estufa, e 100,06g após 24 horas de secagem. O peso do recipiente é de 49,31g 
e a massa específica real dos grãos é de 2,80g/cm³. Determinar o índice de 
vazios, porosidade, umidade e o peso específico aparente da amostra. 
 
 
9) A umidade natural de uma amostra de argila da Cidade do México é igual a 
 
326%. A massa específica real dos grãos é 2,35g/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. 
 
 
10) 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. 
 
 
11) 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 
e 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. 
 
b) Supondo que o solo tenha se saturado, mantendo seu volume inicial 
constante, calcular a massa específica saturada e o teor de umidade. 
 
 
12) 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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTAS 
 
1) w=20,7%; ms=18,2kg; Vs=6816cm³; Vv=5384cm³; e=0,79; n=44%; S=70%; γn=17,66kN/m³; wsat=29,6% 
γsat=18,93kN/m³ 
 
2) wmed=16,8%; γs=27,37kN/m³; ms=4450g; mw=750g; Vs=1650cm³; Vv=1250cm³; e=0,76; GC=0,26 (areia 
solta); n=43%; S=60%; γn=17,66kN/m³ 
 
3) mw=120kg ou Vw=120l 
 
4) a) mw=11,5g (a retirar); b) mw=13g (a adicionar) 
 
5) e=1,21; n=55%; S=72%; mw=156kg ou Vw=156l 
 
6) e=0,7; n=41%; w=9%; S=34,3% 
 
7) n=82,35%; e=4,67; γd=11,58kN/m³ 
 
8) e=0,73; n=42,16%; w=26,03%; γd=20,01kN/m³ 
 
9) γn=11,38kN/m³; γd=2,65kN/m³; e=7,66; n=88,45% 
 
10)Δe=0,47 
 
11) a) w=14,33%; ρn=1,95g/cm³; ρd=1,70g/cm³; e=0,58; n=37%; S=66,21%; 
b) ρsat=2,07g/cm³; w=21,64% 
 
12) w=15,07%; S=56,31%; GC=0,5