Para o projeto de uma barragem o projetista solicitou a um laboratório de solos que executasse ensaios de resistência ao cisalhamento e compressibilidade em corpos de prova compactado nas condições de densidade seca máxima e com teor de umidade
abaixo da umidade ótima. O ensaio de compactação revelou uma densidade seca máxima de
e umidade ótima de
. Considerando que os corpos de prova foram moldados em cilindros de 10 cm de diâmetro interno e 15 cm de altura, pede-se:
a) Qual a massa de solo úmido necessária para alcançar as condições especificadas pelo projetista?
b) Qual o grau de saturação que o solo apresentará nas condições de moldagem do corpo de prova? Considere a densidade relativa dos grãos de 2,6.
c) Determine o peso específico aparente saturado e peso específico submerso desta amostra em kN/m3.
a) Qual a massa de solo úmido necessária para alcançar as condições especificadas pelo projetista?
b) Qual o grau de saturação que o solo apresentará nas condições de moldagem do corpo de prova? Considere a densidade relativa dos grãos de 2,6.
c) Determine o peso específico aparente saturado e peso específico submerso desta amostra em kN/m3.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos que calcular três coisas sobre o solo usado no projeto da barragem: a massa de solo úmido necessária, o grau de saturação do solo nas condições dadas e os pesos específicos aparente saturado e submerso dessa amostra. Para isso, vamos precisar entender conceitos como densidade seca, umidade, volume do corpo de prova e propriedades dos grãos.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a massa de solo úmido necessária para alcançar as condições especificadas. Sabemos que a densidade seca máxima (
) é de
e a umidade ótima (
) é de
. Porém, o projetista quer uma umidade 2% abaixo da ótima, ou seja,
.
Passo 3
Vamos calcular o volume do corpo de prova. Como é um cilindro, a fórmula do volume (
) é:
Onde o raio (
) é metade do diâmetro:
, e a altura (
) é
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a massa seca (
) necessária usando a densidade seca máxima:
Passo 5
Para encontrar a massa úmida (
), usamos a relação entre massa seca e umidade:
Passo 6
Convertendo a massa úmida para quilogramas:
Passo 7
Portanto, a massa de solo úmido necessária é aproximadamente
.
Resposta
A massa de solo úmido necessária para alcançar as condições especificadas pelo projetista é aproximadamente
.