Uma amostra de argila saturada com altura H=2,6 cm e diâmetro phi=6,3 cm foi comprimida até altura de 1,92 cm, sem alteração do diâmetro. O peso específico seco inicial era gammad=13,93 kN / m^3 e rhos=2,820 g / cm^3. Admitindo que toda compressão tenha se dado por expulsão de água dos vazios, determine:
O índice de vazios inicial ( eo) e o teor de umidade inicial ( wo).

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem um problema de Mecânica dos Solos: uma amostra de argila totalmente saturada foi comprimida, sem mudar o diâmetro, de altura inicial H₀=2,6 cm pra Hf=1,92 cm. Os dados são:
  • γd (peso específico seco) = 13,93 kN/m³
  • Gs (peso específico relativo dos grãos) = 2,820 (ou seja ρs=2,820 g/cm³)
  • γw (peso específico da água) = 9,81 kN/m³
    Como toda deformação é só expulsão de água (Vs = constante), precisamos achar:
  1. índice de vazios inicial e₀
  2. teor de umidade inicial w₀

Passo 2

Para achar e₀ a gente usa a relação clássica entre γd, Gs, γw e o índice de vazios e:
gammad ;=;Gs,gammaw1+eLongrightarrow 1+e ;=;Gs,gammawgammad
Isolando e:
e0 ;=;Gs,gammawgammad;-;1
Substituindo os valores:
e0 ;=;2,820times 9,8113,93;-;1 ;approx;27,664213,93;-;1 ;approx;1,9866;-;1 ;approx;0,9866

Passo 3

Como a amostra era saturada, a água ocupava todos os vazios. O teor de umidade w (em massa) é
w ;=;massa de águamassa de sólidos ;=;Vv,rhowVs,rhos áó
Mas note que w0 ;=;e0Gs e w0 ;=;0,98662,820 ;approx;0,3499 ;approx;34,99%, . Então, para solo saturado:
Substituindo:

Resposta

e₀ ≃ 0,987
w₀ ≃ 35,0 %

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