Determinar w, mat, gammaS, baseado em dados laboratoriais abaixo:
Massa da cápsula + areia úmida =258,7 g
Massa da cápsula + areia seca =241,3 g
Massa da cápsula =73,8 g
Volume da cápsula =100 cm^3
SR=80 %

Passo 1

O enunciado fornece massas de cápsula mais areia úmida e seca, a massa da cápsula e o volume total da amostra de areia, e pede propriedades de índice: teor de água w, massa unitária úmida gamma (que aqui chamamos de gammamat) e massa unitária dos grãos sólidos gammaS. Vamos usar definições clássicas de mecânica dos solos:
1. w=dfracmáguamsólidosáó 2. gamma=dfracWtotalVtotal 3. gammaS=dfracWsólidosVsólidosóó, onde Vsólidos=Vtotal-Vvaziosó e Vvazios=Vágua/Srá.

Passo 2

Calcular as massas de água e de sólidos:
  • Massa de água
mágua = (258,7-241,3),g =17,4,g á
  • Massa de sólidos
msólidos = (241,3-73,8),g =167,5,g ó

Passo 3

Calcular o teor de água w em porcentagem:
w = máguamsólidostimes100% = 17,4167,5times100% approx10,39% áó

Passo 4

Calcular a massa unitária úmida gamma ( gammamat). A massa total de solo úmido é
mtotal =258,7-73,8 =184,9,g=0,1849,kg
O volume total é 100 cm^3=1,0times10^-4,m^3. Logo
gamma = WtotalVtotal = mtotalcdot gVtotal = 0,1849cdot9,811,0times10^-4 approx18,14,kN/m^3

Passo 5

Calcular gammaS. Primeiro, volume de água
Vágua = máguarhow = 17,4,g1,g/cm^3 =17,4,cm^3 áá
O grau de saturação é Sr=0,8, então volume de vazios
Vvazios = VáguaSr = 17,40,8 =21,75,cm^3 á
Volume de sólidos
Vsólidos =Vtotal-Vvazios =100-21,75 =78,25,cm^3 =7,825times10^-5,m^3 ó
Peso dos sólidos
Wsólidos = msólidoscdot g =0,1675cdot9,81 =1,643,N óó
Logo
gammaS = WsólidosVsólidos = 1,6437,825times10^-5 approx20,99,kN/m^3 óó

Resposta

wapprox10,39% gammamatapprox18,14,kN/m^3 gammaSapprox20,99,kN/m^3

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