Um corpo de prova cilíndrico de solo argiloso apresenta altura de 0,125 m e diâmetro de 0,05 m e um peso de 5,35 N. Após a secagem, o peso reduz a 4,10 N. Sabendo-se que a densidade relativa das partículas é de 2,72, determine:
a) Teor de umidade
b) Grau de saturação
c) Índice de vazios
d) Porosidade
e) Peso específico do solo saturado
[R. w= 30,5% S= 132% e= 0,63 n= 38% ysat= 20,55 kN/m3]

Passo 1

Resumindo: temos um corpo de prova cilíndrico de solo argiloso com altura h=0,125 m, diâmetro d=0,05 m, peso úmido Ww=5,35 N, peso seco Wd=4,10 N e densidade relativa das partículas Gs=2,72.
Conteúdo: mecânica dos solos — teor de umidade, grau de saturação, índice de vazios, porosidade e peso específico do solo saturado.
Vamos precisar de:
– volume total do cilindro,
– relação entre pesos e volumes usando gammawapprox10 kN/m^3 (valor aproximado para agilizar cálculos).

Passo 2

Calculamos o teor de umidade gravimétrico ,w como
w = Ww - WdWd = 5,35 - 4,104,10 = 1,254,10 approx0,305 ;Rightarrow; w=30,5%,

Passo 3

Calculamos o volume total do cilindro:
V = Acdot h = pi d^24,h = pi,(0,05)^24times0,125 approx0,0002454 m^3,

Passo 4

Calculamos o volume de sólidos Vs usando
Vs = WdGs,gammaw = 4,102,72times10,000 approx0,0001507 m^3,
Logo o volume de vazios Vv é
Vv = V - Vs approx0,0002454 - 0,0001507 =0,0000947 m^3,
O índice de vazios e e a porosidade n são
e = VvVs approx0,00009470,0001507 approx0,63, n = VvV approx0,00009470,0002454 approx0,386;(38,6%),

Passo 5

Calculamos o volume de água Vw e o grau de saturação S:
Vw = Ww - Wdgammaw = 1,2510,000 =0,000125 m^3,
S = VwVv = 0,0001250,0000947 approx1,32 ;Rightarrow; S=132%,

Passo 6

O peso específico saturado gammarm sat usa a fórmula
gammarm sat = (Gs + e)1 + e,gammaw = 2,72 + 0,631 + 0,63times10 approx20,55 kN/m^3,

Resposta

(a) w=30,5%
(b) S=132%
(c) e=0,63
(d) n=38,6%
(e) gammarm sat=20,55 kN/m^3

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