Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tinha uma altura de 12,5 cm, diâmetro de 5,0 cm e sua massa era de 478,25 g a qual, após secagem, passar a 418,32 g. Sabendo-se que o peso específico dos sólidos é 27 kN / m^3, determinar:
a) índice de vazios; (Resp.: e = 0,58)
b) porosidade; (Resp.: n=36,88 % )
c) teor de umidade; (Resp.: w = 14,33%)
d) grau de saturação; (Resp.: Sr = 66,71%)
e) peso específico seco. (Resp.: үd =17,1 kN / m^3 )

Passo 1

O enunciado dá um corpo de prova cilíndrico de solo com altura H=12,5:cm, diâmetro D=5,0:cm, massa úmida Mu=478,25:g e massa seca Ms=418,32:g. O peso específico dos sólidos é gammas=27:kN/m^3. Precisamos calcular índice de vazios e, porosidade n, teor de umidade w, grau de saturação Sr e peso específico seco gammad. Vamos usar as definições:
e=VvVs, n=VvV, w=MwMs, Sr=VwVv, gammad=gammaw,Gs1+e,
onde V é o volume total, Vs volume dos sólidos, Vv volume de vazios, Mw=Mu-Ms massa de água, Vw=Mw/rhow, rhow=1000:kg/m^3, gammaw=10:kN/m^3 e Gs=gammas/gammaw.

Passo 2

Calculamos o volume total do cilindro:
V = pi4D^2 H = pi4(0,05)^2,(0,125) approx 2,454times10^-4:m^3

Passo 3

Convertendo massas para quilos e encontrando Gs e volumes de sólidos e água:
Ms = 0,41832:kg, Mw = Mu - Ms = 0,47825 - 0,41832 = 0,05993:kg,
Gs = gammasgammaw = 2710 = 2,7, Vs = MsGs,rhow = 0,418322,7cdot1000 approx 1,549times10^-4:m^3

Passo 4

O volume de vazios é Vv = V - Vs e daí:
Vv = 2,454times10^-4 - 1,549times10^-4 = 9,05times10^-5:m^3,
e = VvVs = 9,05times10^-51,549times10^-4 approx 0,58, n = VvV = 9,05times10^-52,454times10^-4 approx 0,3688;(36,88%)

Passo 5

O teor de umidade e o grau de saturação:
w = MwMs times 100% = 0,059930,41832times100% approx 14,33%,
Vw = Mwrhow = 0,059931000 = 5,993times10^-5:m^3, Sr = VwVvtimes100% = 5,993times10^-59,05times10^-5times100% approx 66,71%

Passo 6

Finalmente, o peso específico seco é
gammad = gammaw,Gs1+e = 10cdot2,71+0,58 approx 17,1:kN/m^3

Resposta

a) e = 0,58
b) n = 36,88%
c) w = 14,33%
d) Sr = 66,71%
e) gammad = 17,1:kN/m^3

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