Índices Físicos da Geotecnia - Aula 02

EAM40 Geotecnia II Prof Adinele Gomes Guimarães adineleunifeiedubr 1 EXEMPLOS Índices Físicos Aula 02 ÍNDICES FÍSICOS Massa específica Peso específico Natural ou aparente ou úmida ρ M V γ P V Dos grãos ou das partículas sólidas ρs Ms Vs γs Ps Vs Seco ρd Ms V γd Ps V Saturado ρsat Ms Mw Vs Ww γsat Ps Pw Vs Ww Submerso ρsub ρsat ρw γsub γsat γw Porosidade n Vv V Índice de vazios e Vv Vs Grau de saturação Sr Vw V Teor de umidade w Mw Ms Pw Ps Densidade relativa Gs ρs ρw γs γw LABORATÓRIO CORRELAÇÕES w Mw Ms ρ M V ρs Ms Vs ρd ρ 1 w e ρs 1 ρd 1 n e 1 e Sr w ρs e ρw ρsat 1 n ρs n ρw γsat 1 n γs n γw CR e máx e nat e máx e mín Exemplo 1 Uma amostra de areia com volume de 29 litros pesou 52 kg Os ensaios de laboratório para a determinação da umidade natural do peso específico real dos grãos forneceram os seguintes resultados Umidade peso úmido 779 𝑔 peso seco 668 𝑔 Peso específico dos grãos peso do picnômetro com água 43412 𝑔 peso do picnômetro com 35 g de solo e água até o mesmo nível 45621 𝑔 5 Calcule para esta amostra aTeor de umidade bPeso específico dos grãos c Peso específico natural dPeso específico seco e Peso dos sólidos f Peso de água gVolume dos sólidos hVolume de vazios i Volume de água j Índice de vazios kPorosidade l Grau de saturação Exemplo 1 Uma amostra de areia com volume de 29 litros pesou 52 kg Os ensaios de laboratório para a determinação da umidade natural do peso específico real dos grãos forneceram os seguintes resultados Umidade peso úmido 779 g peso seco 668 g Peso específico dos grãos peso do picnômetro com água 43412 g peso do picnômetro com 35 g de solo e água até o mesmo nível 45621 g Exemplo 1 Uma amostra de areia com volume de 29 litros pesou 52 kg Os ensaios de laboratório para a determinação da umidade natural do peso específico real dos grãos forneceram os seguintes resultados Umidade peso úmido 779 g peso seco 668 g Peso específico dos grãos peso do picnômetro com água 43412 g peso do picnômetro com 35 g de solo e água até o mesmo nível 45621 g Exemplo 1 Uma amostra de areia com volume de 29 litros pesou 52 kg Os ensaios de laboratório para a determinação da umidade natural do peso específico real dos grãos forneceram os seguintes resultados Umidade peso úmido 779 g peso seco 668 g Peso específico dos grãos peso do picnômetro com água 43412 g peso do picnômetro com 35 g de solo e água até o mesmo nível 45621 g Exemplo 1 Uma amostra de areia com volume de 29 litros pesou 52 kg Os ensaios de laboratório para a determinação da umidade natural do peso específico real dos grãos forneceram os seguintes resultados Umidade peso úmido 779 g peso seco 668 g Peso específico dos grãos peso do picnômetro com água 43412 g peso do picnômetro com 35 g de solo e água até o mesmo nível 45621 g j Índice de vazios e VvVs 12541646 076 k Porosidade n VvV 12542900 043 n 43 l Grau de saturação Sr VwVv 7401254 059 Sr 59 Exemplo 2 O peso específico de uma argila é de 18 kNm³ o teor de umidade de 35 e a densidade das partículas de 265 Qual o índice de vazios do material γd γ1w 181035 1333 kNm³ γs Gsγw 26510 265 kNm³ e γsγd 1 2651333 1 099 n e 1 e e n 1 n 030 1 030 043 γdi γ 1 wi 175 1 008 1620 kNm³ ΔPw Pwf Pwi 243 1296 113 kN e fracVVVS rightarrow VV e cdot VS Exemplo 8 A fracVarV fracVV VWV fracVV Sr cdot VVV fracVV cdot 1 SrV n cdot 1 Sr a Massa específica aparente ρ MV 23001200 192 gcm³ Exemplo 9 Uma amostra de argila foi retirada de 2 m de profundidade num terreno de várzea nas margens de um rio estando abaixo do nível de água Seu teor de umidade é 90 Estime seu índice de vazios e seu peso específico natural Exemplo 10 Para determinar a compacidade relativa de uma areia que apresenta em campo um peso específico seco de 171 kNm³ foram realizados ensaios no laboratório para determinar seus estados de máximo e mínimo índice de vazios e fracYsYd 1 Exemplo 11 rhosat 1 n cdot rhos n cdot rhow Massa para moldar o corpo de prova enat emáx CR emáx emin 090 80100 090 060 066 ρd ρs 1 e 265 1 066 1596 gcm³ V 1000 cm³ ρd Ms V Ms ρd V 1596 1000 1596 g M Ms 1 w 1596 1 005 1676 g M 1679 g Volume de água para saturar ρsat ρs e ρw 1 e 265 066 10 1 066 1994 gcm³ ρsat Msat V Msat ρsat V 1994 1000 1994 g Mws Msat Ms 1994 1596 398 g Mwi M Ms 1676 1596 80 g ΔMw Mws Mwi 398 80 318 g ΔVw ΔMw ρw 318 g 1 gcm³ 318 cm³ Exemplo 12 Um aterro de areia fofa não compactada tem 185 m de altura e compacidade relativa de 40 Teste de laboratório indicam que os índices de vazios mínimo e máximo da areia são 045 e 085 respectivamente O peso específico relativo dos sólidos da areia é 27 Pedese a Qual é o peso específico seco da areia eati emáx CR emáx emin γs Gr γw γd γs 1 e b Se a areia for compactada a um compacidade relativa de 75 qual será a diminuição da altura do aterro eatcomp emáx CR emáx emin Para área constante temse e H Hs H Considerando que apenas a altura vai varia na compactação temse uma variação de volume unidirecional ou seja a área é constante e a variação será apenas em relação à altura a Peso específico seco da areia eati emáx CR cdot emáx emín 085 040 cdot 085 045 069