Foi coletada uma amostra indeformada de solo na forma de bloco, com aresta de 30 cm . Sabendo que o peso específico das partículas sólidas é de 27,5 kN / m^3, porosidade de 49 % e teor de umidade de 20 %. Determine:
a) Massa (em kg) e peso (em N) deste bloco;
b) Grau de saturação;
c) Volume de ar existente no bloco;
d) Considerando que o este bloco quando saturado sofreu um aumento de 15 % no volume, qual é a umidade do bloco para esta condição.

Passo 1

Beleza, então o exercício é sobre um blocão de solo (aresta de 30 cm) e pede pra gente usar conceitos de mecânica dos solos: volume total, porosidade, teor de umidade, grau de saturação, etc.
Conteúdo/matéria:
  • Volume de sólidos e de vazios (porosidade)
  • Teor de umidade
  • Grau de saturação
  • Relações entre massa, peso específico e volume
    O que vamos precisar:
  1. Volume total do bloco
  2. Volume de sólidos e de vazios
  3. Peso específico das partículas sólidas e a gravidade
  4. Fórmulas:
    • , com
    • Novas condições de volume e umidade quando saturado

Passo 2

(a) Massa e peso do bloco
  1. Calcular volume total:
  2. Volume de sólidos e vazios (porosidade ):

  3. Peso dos sólidos:

  4. Massa de sólidos:
  5. Massa de água (teor de umidade ):
  6. Massa total e peso total:

Passo 3

(b) Grau de saturação
  1. Volume de água:
  2. Grau de saturação:

Passo 4

© Volume de ar no bloco

Passo 5

(d) Umidade quando totalmente saturado e com aumento de volume de 15 %
  1. Novo volume total:
  2. Volume de sólidos não muda:
  3. Novo volume de vazios (saturado ):
  4. Massa de água nova (todo o vazio é água):
  5. Novo teor de umidade :

Resposta

a) Massa = 46,34 kg; Peso = 454,4 N
b) Grau de saturação
c) Volume de ar
d) Umidade na condição saturada

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