Considere os dois seguintes solos:
Solo A\left\{\begin{array}{l}\% \text { areia }=20 \% \\\ \% \text { silte }=50 \% \\\ \% \text { argila }=30 \% \\\ w_{L}=75 \% \\\ w_{P}=30 \% \\\ w(\text { natural })=65 \% \\\ \gamma_{s}=26 \mathrm{kN} / \mathrm{m}^{3}\end{array}\right.
Solo B \left\{\begin{array}{l}\% \text { areia }=3 \% \\\ \% \text { silte }=35 \% \\\ \% \text { argila }=62 \% \\\ w_{L}=130 \% \\\ w_{P}=35 \% \\\ w(\text { natural })=28 \% \\\ \mathrm{~S}=95 \% \\\ \gamma_{s}=26 \mathrm{kN} / \mathrm{m} 3\end{array}\right.
a) Determine os índices de vazios de cada um dos solos.
b) Em princípio, qual será o solo geologicamente mais recente? Justifique.
c) Serão do mesmo tipo as fracções argilosas presentes nos dois solos? Justifique.
d) Algum dos solos apresenta elevada propensão para ser expansivo? Justifique.
e) Compare os solos quanto à consistência e à compressibilidade.
Passo 1
O enunciado dá as características granulométricas e índices de consistência (limite de liquidez w_L, limite de plasticidade w_P), umidade natural w, grau de saturação S (só para o solo B) e peso específico dos sólidos \gamma_s. Para determinar o índice de vazios e usamos a relação
e \;=\;\frac{w\,G_s}{S}
onde w é a umidade natural (em decimal), G_s=\gamma_s/\gamma_w é a gravidade específica dos sólidos (com \gamma_w=9{,}81\\ \mathrm{kN/m^3}) e S o grau de saturação (decimal).
Passo 2
Calcular e para o solo A. Como não foi dado S, assumimos saturação plena S=1.
Primeiro,
Para determinar qual é mais recente geologicamente, observamos que solos jovens tendem a ter maior teor de argila fina e limites de consistência muito elevados. O solo B tem 62\% de argila e w_L=130\%, bem acima do solo A. Logo, o solo B é geologicamente mais recente.
Passo 5
As frações argilosas não são do mesmo tipo. O solo A tem argila/silte de plasticidade moderada w_L=75\%, PI=45\%, típica de argilas menos expansivas (p.ex. caulinita/illitita). O solo B, com w_L=130\% e PI=95\%, indica presença de esmectitas muito plásticas.
Passo 6
O solo B apresenta elevada propensão a expansão, pois tem limite de liquidez altíssimo w_L=130\% e grande plasticidade, característico de argilas expansivas.
Passo 7
Quanto à consistência e compressibilidade:
Solo A: w=65\%<w_L mas próximo ao estado líquido I_L\approx0{,}78, é mole a muito mole e altamente compressível.
Solo B: w=28\%<w_P=35\% I_L<0, está em estado rígido e pouco compressível.
Resposta
a) e_A\approx1{,}72, \;e_B\approx0{,}78.
b) Solo geologicamente mais recente: solo B.
c) Não são do mesmo tipo de argila (A: plasticidade moderada; B: esmectita expansiva).
d) Somente o solo B tem elevada propensão à expansão.
e) O solo A está em estado muito mole e é altamente compressível; o solo B está em estado rígido e é pouco compressível.