Considere os dois seguintes solos:
Solo \mathrm{A}\left\{\begin{array}{l}e_{\text {min }}=0,19 \\\ e_{\text {max }}=0,85 \\\ e=0,75 \\\ \gamma_{s}=26 \mathrm{kN} / \mathrm{m}^{3} \\\ \mathrm{D}_{10}=0,10 \mathrm{~mm}\end{array}\right.
Solo B\left\{\begin{array}{l}e_{\min }=0,38 \\\ e_{\max }=1,03 \\\ e=0,45 \\\ \gamma_{s}=26 \mathrm{kN} / \mathrm{m}^{3} \\\ \mathrm{D}_{10}=0,09 \mathrm{~mm}\end{array}\right.
a) Calcule entre que valores limites pode variar o peso volúmico do solo A nas condições de jazida (isto é, com a compacidade que o solo apresenta “in situ”).
b) Qual dos solos será, em princípio, mais bem graduado? Justifique.
c) Compare os solos no que respeita à compressibilidade. Justifique.
d) Qual dos solos escolheria para um aterro resistente? Justifique.
e) Situando-se os solos em zonas de sismicidade semelhante, qual deles poderá ser mais antigo? Justifique.
Passo 1
O enunciado fornece para cada solo os valores de e_{\min}, e_{\max}, e (in situ), \gamma_s e D_{10}.
Vamos usar:
A relação entre razão de vazios e peso específico seco
\gamma_d = \frac{\gamma_s}{1 + e}
O conceito de solo bem graduado associado à capacidade de obter baixo e_{\min}.
A “compressibilidade potencial” dada por
\Delta e = e - e_{\min}.
Passo 2
Determinar os limites extremo mínimo e máximo do peso específico seco do solo A, usando
Critério de graduação: solo bem graduado tende a acomodar partículas de vários tamanhos de forma eficiente, resultando em um valor de e_{\min} baixo (mais compacto). Comparando e_{\min,A}=0{,}19 e e_{\min,B}=0{,}38, o solo A consegue um arranjo mais compacto, indicando melhor gradação de tamanhos de partícula.
Passo 4
Calcular a compressibilidade potencial de cada solo por
\Delta e = e - e_{\min}.
Para A:
\Delta e_A = 0{,}75 - 0{,}19 = 0{,}56.
Para B:
\Delta e_B = 0{,}45 - 0{,}38 = 0{,}07.
Passo 5
Comparando \Delta e_A = 0{,}56 e \Delta e_B = 0{,}07, o solo A tem muito mais espaço para reduzir vazios sob carga e é, portanto, mais compressível que o solo B.
Para um aterro resistente busca-se baixa compressibilidade; assim escolhe-se o solo com menor \Delta e, ou seja, o solo B.
Passo 6
Em zonas de sismicidade semelhante, solos mais antigos geralmente apresentam menores razão de vazios naturais devido a processos de reacomodação ao longo do tempo. Como e_B=0{,}45 < e_A=0{,}75, o solo B poderá ser o mais antigo.
Resposta
(a) \gamma_{d,\min}\approx14{,}05\\ \mathrm{kN/m^3} e \gamma_{d,\max}\approx21{,}85\\ \mathrm{kN/m^3}.
(b) O solo A é mais bem graduado, pois seu e_{\min} é menor e indica melhor arranjo de partículas.
(c) O solo A é mais compressível \Delta e_A=0{,}56>\Delta e_B=0{,}07.
(d) Escolheria o solo B para aterro resistente, por ter menor compressibilidade.
(e) O solo B poderá ser mais antigo, pois apresenta menor razão de vazios natural.