Mecânica dos Solos I - Indices Físicos

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•MECÂNICA DOS 
SOLOS 
• ÍNDICES FÍSICOS
• Dos índices vistos, só três são 
determinados diretamente em laboratório: 
• Umidade, 
• Peso específico das partículas sólidas 
• Peso específico natural. 
• Peso específico da água é adotado
• 1. TEOR DE UMIDADE
• Dependem do tipo de solo; • 
• Dado em %;
• 2. ÍNDICE DE VAZIOS (e):
• adimensional; 
• varia de 0,5 a 1,5; 
• Importante para estudo do adensamento 
do solo
• Relação do Volume de Vazios e Volume 
da parte sólida
• 3. POROSIDADE (n): 
• •unidade em (%); 
• Relação do Volume de vazios e Volume 
Total do solo
• 4. GRAU DE SATURAÇÃO (S ou Sr): 
• Unidade em (%);
• É a Porcentagem de água contida nos 
seus vazios
• 5. PESO ESPECÍFICO DOS GRÃOS OU 
SÓLIDOS (γS): 
• unidade em (kN/m³); 
• Peso específico das partículas sólidas (ou dos grãos): 
é uma característica dos sólidos e é calculado pela 
relação entre o peso das partículas sólidas (não 
considerando-se o peso da água) pelo volume ocupado 
pelas partículas sólidas (sem a consideração do volume 
ocupado pelos vazios do solo).
• É o maior valor de peso específico que um solo 
pode ter, já que as outras duas fases que 
compõe o solo são menos densas que as 
partículas sólidas.
• 6. PESO ESPECÍFICO NATURAL (γn): • 
unidade em (kN/m³);
• Também chamado de peso específico de 
um solo é a relação entre o seu peso total 
e o seu volume total., incluindose aí o 
peso da água existente em seus vazios e 
o volume de vazios do solo.
• O peso específico natural não varia muito entre os 
diferentes solos. Situa-se entre: 19 a 20 kN/m 3 e, por 
isto, quando não conhecido, é estimado como 20 kN/m. 
Casos especiais, como as argila s orgânicas moles, 
podem apresentar pesos específicos ele 14 kN/m3. 
• 7. PESO ESPECÍFICO DO SOLO SECO 
(γd)
• Peso específico do solo seco: 
corresponde a um caso particular do peso 
específico do solo, obtido para Sr = 0.
• 8. DENSIDADE RELATIVA (Gs) ou Peso 
Especifico relativo
• 9 - PESO ESPECÍFICO DO SOLO 
SATURADO
• É o peso específico do solo quando todos os seus 
vazios estão ocupados pela água. É numericamente 
dado pelo peso das partículas sólidas dividido pelo 
volume total do solo.
• 9 - PESO ESPECÍFICO DO SOLO 
SUBMERSO 
• 10. RELAÇÃO ENTRE OS ÍNDICES.
• Apenas 03 índices são obtidos em 
Laboratórios.
• PESO ESPECÍFICO DOS GRÃOS OU 
SÓLIDOS (γS):
• PESO ESPECÍFICO NATURAL (γn):
• UMIDADE (H)
• 01) O peso específico natural de um solo 
é 16,5 kN/m3. Sabendo que h = 15% e Gs 
= 2,7, determine: 
• a) Peso específico do solo seco 
• b) Porosidade (n): 
• https://www.youtube.com/watch?v=b66Obf
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• 02) Dada uma Quantidade de Solo (Pt=22 Kg) e Volume 
respectivo de (Vt=12,2 Litros),extrai-se uma pequena 
amostra, para qual determina-se:
• Peso Úmido = 70 g
• Peso Seco = 58 g
• Peso Especifico das Partículas = 26,7 KN/m3
• Pede-se calcular:
• A) Teor de Umidade (h)
• (Utiliza-se as quantidades que foram para estufa)
• B) Peso da Parte Sólida (Ps) 
• (Utiliza-se as quantidades totais)
• C) Peso da Água (Pw) (Utiliza-se as quantidades totais)
• D) Volume da Parte Sólida (Vs)
• E) Volume de Vazios (Vv)
• F) Índice de Vazios (e)
• G) Porosidade (n)
• 04) Um corpo de prova cilíndrico de um solo 
argiloso tinha H = 12,5 cm, D= 5,0 cm e sua 
massa era de 478,25 g (tara 28,36g) a qual, 
após secagem, passou a 418,32 g (tara 27,12g). 
Sabendo-se que a massa específica dos sólidos 
é 2,70 g/cm3, determinar: 
• a) Peso específico Seco; 
• b) índice de vazios (e); 
• c) porosidade (n);
•
• A) 
• I) Calculo da Massa Seca (Ms)
•
• III) Calculo do Peso Especifico do solo seco
• B) 
• I) Cálculo do Volume Seco (Vs).
•
• C)
• 05) A massa específica seca de uma areia com 
porosidade de 38,7% é 1600 Kg/m3. Determine 
o índice de vazios e peso especifico relativo dos 
sólidos do solo.
• I) Calculo. do índice de vazios
• II) Cálculo do Peso relativo dos sólidos do solo. 
• 06) Um solo apresenta massa específica igual a 1,72 
g/cm3, teor de umidade 28% e massa específica dos 
sólidos 2,72 g/cm3 . Determinar:
• A) Massa Específica Seca;
• B) Índice de vazios (e);
• C) Porosidade (n):
• D) Grau de saturação (S)
• A)
• B)
• C) D) 
•
• 06) Um solo de uma área de empréstimo tem n = 58% e 
Massa específica dos sólidos = 2,70 g/cm3 . Deseja-se 
utilizar esse solo para construção de um aterro com um 
volume de 100.000 m3 . Que volume deverá ser 
escavado se o aterro deverá ser construído com peso 
específico do solo natural = 1,80 g/cm3 e w = 15%? 
• A) Cálculo do Volume das partículas sólidas do aterro.
• Dados do aterro:
• 8 – Grau de Compacidade (G.C.)
• O estado natural de um solo não coesivo (areia, 
brita) define-se pelo chamado Grau de 
Compacidade ou Compacidade Relativa (C.R.)
• 01) Dois depósitos argilosos apresentam as seguintes 
características:
• A) Deposito A: emáx = 1,2 /