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1. Uma amostra de argila saturada com volume de 560 cm³ apresentou massa de 850g. Após secagem total durante 24h em estufa a 105°, a massa resultante foi de 403g. Esimando-seGs = 2,7, determinar:
a) O teor de umidade w; b) O índice de vazios e;
c) O peso específico naturalgggg.
Resp: w = 111%, e = 3,0, γ = 15,2 kN/m³
2. Para uma amostra de areia argilosa de origem aluvial foram obtidos Gs = 2,72, e = 0,75, S r = 50%. Determinar:
a) O teor de umidadew;
b) O peso específico naturalγ;;;;
c) O peso específico saturadoγsat; d) O peso específico submersoγsub; e) O peso específico aparente secoγd.
Resp: w = 14%, γ = 17,72 kN/m³, γ sat = 19,82 kN/m³, γ sub = 9,82 kN/m³, γ d = 15,54 kN/m³
3. Provar que: a)
b)
4. Calcular a porosidade, n, para um solo que apresenta Sr= 60%, γs= 27,0 KN/m³ e
w = 15 %. Qual é o peso específico desse solo? Resp: n = 40,30%,γ = 18,54 kN/m³.
5. Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso apresenta altura H = 12,5 cm, diâmetro d = 5,0 cm e massa m = 478,25 g a qual, após secagem, reduz a 418,32g. Sabendo-se que a massa específica dos sólidos,γs, é 26,49 kN/m3, determinar:
a) A massa específica aparente seca (γd);
b) O índice de vazios (e); c) A porosidade (n);
d) O grau de saturação (Sr);
e) O teor de umidade (w).
Resp: γd = 16,72 kN/m³, e = 0,584, n = 36,87%, Sr= 66,26%, w = 14,33%.
6. Uma amostra de solo apresenta n = 48 %, w = 21 % e γs = 26,19 kN/m3. Calcular
os demais índices físicos.
Resp: γd = 13,62 kN/m3, e = 0,923, Sr = 60,74% eγ = 16,48 kN/m3.
7. Uma amostra de argila saturada apresenta massa de 104,75 g, o volume de 80,00 cm3e índice de vazios de 4,00. Depois de seca ela possui um volume de 30,00 cm3.
Calcular a porosidade, a massa específica dos sólidos e a redução de volume que sofrerá uma amostra desta argila com massa de 250,00 g.
Resp: γs = 24,96 kN/m3; e = 0,875; n = 46,67%; e γ = 12,84 kN/m3; ΔV = 119,37 cm3 8. Para uma amostra de solo úmido, são dados:
Volume total V = 1,2 m³ Massa total M = 2350 kg Teor de umidade w = 8,6%
Peso específico relativo dos sólidos Gs = 2,71 Determinar:γ, γd, e, n, Sr, Vw.
Resp: γ = 19,96 kN/m3; γd = 18,38 kN/m3, e = 0,45, n = 31%, Sr = 51,79%, Vw = 0,193m³
9. A massa específica seca de uma areia com porosidade de 0,387 é 1600 kg/m³. Determine o índice de vazios do solo e o peso específico relativo dos sólidos do solo.
10. Um solo apresenta LP = 10%, IP = 15% e γd = 17,17 kN/m3. Determinar a
quantidade de água que 1 tonelada desse solo absorve ao passar do estado plástico para o líquido.
Resp: ΔMw = 136,37 kg.
11. O peso específico de um solo é 16,5 kN/m³. Dados w = 15% e Gs = 2,7, determine:
a) Peso específico seco. b) Porosidade.
c) Grau de saturação.
d) Massa de água, em kg/m³, a ser adicionada para obtenção da saturação completa. Resp: γd = 14,35 kN/m³, n = 46,81%, Sr = 46%, Mw/m³ = 254 kg/m³
12. Uma lama, γ = 11,67 kN/m³, contendo 25% em massa de sólidos, é colocada em um reservatório para deposição dos sólidos. Após a sedimentação total, uma amostra indeformada do sedimento é retirada tendo o volume de 36 cm³ e massa de 53g. Após secagem em estufa, a amostra pesou 23,5g. Determinar:
a) γs, e e n da lama.
b) Relação entre o volume do sedimento depositado e o volume inicial da amostra. Resp: γs= 27,06 kN/m³, e = 8,275, n = 89,22%, Vsol /Vlama = 0,4556.
13. Calcular o IC de uma argila saturada, sabendo-se que γs = 26,4 kN/m³ e que no estado natural ela possui um teor de umidade de 48% e que no LL sua massa específica, γ, é de 15,70 kN/m3 e no LP,γ = 17,66 kN/m3.
Resp: IC = 0,746.
14. Para um dado solo, mostre que:
e = γd –γsat - γdγsat - γw Onde:
γsat = peso espec. saturado; γd = peso espec. seco;
15. Uma amostra de areia, no estado natural, pesa 875g e seu volume é igual a 512cm³. O seu peso seco é 803g e a densidade relativa dos grãos é 2,66. Determine o índice de vazios, a porosidade, o teor de umidade e o grau de saturação da areia.
Resp: e = 0,70, n = 41,17%, w = 8,96%, Sr = 34,3%.
16. Uma amostra saturada de solo tem um volume de 30 dm³ e peso 70 kg. O peso específico dos grãos é 2,79 g/cm³. Calcular o índice de vazios e o teor de umidade da amostra. Calcular os mesmos índices no caso de a água ser salgada, ondeγsal= 1,025 g/cm³.
Resp: 1. e = 0,348, w = 12,5%. 2. e = 0,352, w = 12,9%.
17. Uma amostra de areia foi coletada em um tubo amostrador cujo volume é 495 cm³. A amostra, com o amostrador, pesa 1170g. O peso do amostrador é 320g. Depois de seca na estufa, o peso da amostra passou a 788g. Determine o índice de vazios, teor de umidade e o grau de saturação da areia, admitindo-se que a densidade dos grãos é 2,65.
Resp: e = 0,66, w = 7,87%, Sr = 31,6%.
18. Uma amostra de argila apresentou um teor de umidade de 300%. Depois de adensada, o teor de umidade passou a ser de 100%. Sabendo-se que o peso específico dos grãos é 2,65 g/cm³, determinar seu peso específico seco antes e depois do adensamento e a variação do volume de uma amostra de 28,317cm³ dessa mesma argila.
Resp: γd antes = 0,296, γd depois = 0,726g/cm³,∆V = 16,77 cm³.
19. De um corte são removidos 180 000m³ de solo, com um índice de vazios igual a 1,22. Quantos m³ de aterro poderão ser construídos, com um índice de vazios igual a 0,76?
Resp: Vaterro = 142 703m³
A, B e C. O índice de vazios do solo de cada jazida e a estimativa do custo do movimento de terra até o local da barragem são indicados no quadro abaixo. Qual a jazida explorável economicamente mais favorável?
Resp: Jazida A.
Jazida Índice de Vazios Custo movimento terra/m³
A 0,9 R$ 10,20
B 2,0 R$ 9,00
C 1,6 R$ 9,40
21. O peso específico de um solo é 1,75 g/cm³ e seu teor de umidade é de 6%. Qual é a quantidade de água a adicionar por metro cúbico de solo, para que o teor de umidade passe a 13%. Admitir a constância do índice de vazios.
Resp: Vw adicional = 115 litros = 115kg/m³
22. Calcular o Índice de Plasticidade de uma amostra de argila (γs = 28,15 kN/m3),
sabendo-se que no limite de liquidez apresenta γ = 16,97 kN/m³ e no limite de plasticidade γ = 18,34 kN/m3.
Resp: IP = 14 %.
23. Um solo cujo γ = 17,17 kN/m3 e w = 45% foi deixado secar até que γ = 14,72 kN/m3. Admitindo que não houve variação de volume e que o peso específico dos sólidos, γs, é 27,52 kN/m³, pede-se determinar:
a) O novo teor de umidade do solo (w). b) Os demais índices físicos (Sr, n, e, γd).
Resp: γ = 14,72 kN/m³; w = 24,32 %; Sr = 51,49 %; n = 56,97%; e = 1,324; γd = 11,84 kN/m³.
24. Supondo que um solo com IP = 22%, passou do limite de liquidez para o limite de plasticidade, que quantidade de água foi retirada desse solo (admita que 1 m³desse
solos pese 1520 kgf). Dadoγs= 27,47 kN/m³.
Resp: ΔMw = 177,7 kg.
25. Para uma amostra de areia argilosa de origem aluvial foram obtidosGs = 2,72, e = 0,75 e Sr= 50%. Determinar: (a)w, (b) γ, (c) γsat, (d) γsub e (e)γd.
Resp: w = 13,79%, γ = 17,69 kN/m³, γsat = 19,83 kN/m³, γsub = 9,83 kN/m³, γd = 15,54kN/m³.
26. Para uma amostra de argila do Rio de Janeiro obtiveram-se os seguintes valores médios: LL = 120%, LP = 40% e w = 150%. Sabendo-se que a percentagem de argila, isto é, de material menor que 2 µm, é de 55%, obter: (a) o índice de plasticidade, (b) a atividade da argila.
Resp: a) IP = 80%. b) Ativa.
27. Calcular a quantidade de água que é necessário adicionar a 1000 g de um solo cujo teor de umidade é de 10% para que esse teor de umidade aumente de 5%. Resp: Mw = 45,45 g.
28. Uma amostra indeformada de um solo apresenta porosidade n = 52%, grau de saturação Sr = 86% e massa específicaγ = 15,50 kN/m³. Determinarγse,γd .
Resp: γs = 22,95 kN/m³; γd = 11,03 kN/m³.
29. Calcular a quantidade de solo e de água que devem ser utilizados para moldar um corpo de prova cilíndrico de 10,0 cm de diâmetro e 20,0 cm de altura, sabendo-se que o solo se encontra com um teor de umidade de 9% e que o corpo de prova deverá terγ = 20,11 kN/m³ e w = 18%.
Resp: msólidos = 2728,9g; mágua = 245,42 g. Msolo = msólidos + mágua
30. Uma amostra de argila saturada com altura de 6,5 cm e diâmetro de 2,5 cm foi comprimida até a sua altura baixar, 1,85 cm com diâmetro constante. O índice de vazios inicial é de e0 = 1,42 e peso específico dos grãos γs = 27,66 kN/m³.
Admitindo que a água seja incompressível e que a compressão do corpo-de-prova se dê pela expulsão da água dos vazios, determine o novo índice de vazios e a variação do teor de umidade.
Resp: efinal = 0,67; Δw = 26,7%.
31. O teor de umidade de um solo saturado é de 40%. Se γs= 26,00 kN/m³. Calculeγ,
e e n.
32. Em uma amostra de 325 g de solo que tinha um teor de umidade w = 17,2% adicionou-se água de tal forma que w passou a 25,6%. Qual foi o acréscimo de peso da amostra?
Resp: Δm = 23,3 g.
33. Um solo cujo γ = 19,13 kN/m³ e w = 14,0% foi deixado secar até que γ = 18,44 kN/m³. Admitindo que não houve variação de volume, qual será o novo teor de umidade desse solo?
Resp: w = 14%.
34. Uma amostra de solo saturado com volume de 300cm³ apresentou, no estado úmido, massa de 423g. Após secagem completa em estufa a 105ºC, a massa da amostra foi de 320g. Estimando-se Gs= 2,65, determinar a umidade, o índice de vazios e os pesos específicos seco, saturado e submerso.
Resp: w = 32,2%, e = 0,85, γd = 14,32 kN/m³,γsat= 18,9 kN/m³, γsub= 8,9 kN/m³. 35. Uma areia apresenta índice de vazios máximo de 0,90 e índice de vazios mínimo
igual a 0,57. O peso específico dos grãos é de 26,5 kN/m³. Para uma amostra desta areia apresentando compacidade igual a 67%, calcular o peso específico natural, o peso específico seco e o teor de umidade, admitindo saturação completa da mesma.
Resp: γd= 15,77 kN/m³, γ= 19,74 kN/m³, w = 25,17%.
36. Quais os índices físicos possíveis de se determinar através de ensaios de laboratório? Como se obter os demais índices físicos?
37. Duas areias apresentam curvas granulométricas muito semelhantes, mas a areia A apresenta um índice de vazios mínimo de 0,60 e a areia B tem um índice de vazios mínimo de 0,42. Qual é o motivo dessa diferença? Justifique.
Solo
Descrição A B C D E
Porcentagem que passa na peneira Nº 10 83 100 48 90 100
Porcentagem que passa na peneira Nº 40 48 92 28 76 82
Porcentagem que passa na peneira Nº 200 20 86 6 34 38
Limite de liquidez* 20 70 - 37 42
Índice de plasticidade* 5 32 NP 12 23
*Plasticidade para a fração passando na peneira Nº40
Resp: A: A-1-b(0), B: A-7-5(33), C: A-1-a(0), D: A-2-6(0), E: A-7-6(4)
39. Na figura abaixo estão as curvas granulométricas de diversos solos brasileiros, cujos índices de consistência são indicados na tabela a seguir. Classificar esses solos pelo método da AASHTO e pelo sistema de classificação Unificada. EXPLICAR O PORQUÊ DE CADA CLASSIFICAÇÃO.
Resp:
Solos Classificação
Solos finos Unificada HRB (AASHTO)
a OH A-7-5 b MH A-7-5 c CH A-7-6 d CH-MH A7 e SC A6 f SC A-2-6 g CL-ML A-7-6 Solos granulares h GW-GM A-1-a i SP A3 j SP A-1-b
Curvas granulométricas do exercício 39.
40. Quais são as principais diferenças e igualdades entre as classificações HRB e Unificada? O que elas têm em comum com a classificação granulométrica?
É bom que o homem suporte o jugo enquanto é jovem. Lamentações 3:27
