Exercícios Resolvidos Granulometria e Limites de Consistência dos Solos

Exercícios Granulometria e Limites de Consistência 1 Determinar o índice de plasticidade e o estado de consistência de uma argila que apresenta um teor de umidade de 30 limite de liquidez de 38 e limite de plasticidade de 15 2 Um solo argiloso foi classificado em um perfil de sondagem como argila de consistência muito mole Sobre uma amostra deste solo coletada durante a sondagem foram realizados ensaios de consistência em laboratório e obtidos os seguintes dados teor de umidade de 53 limite de liquidez de 75 e limite de plasticidade de 40 Verificar se a classificação prévia está correta 3 Com os dados apresentados a seguir calcular os limites de liquidez e plasticidade do solo IP e classificálo em relação ao gráfico de plasticidade Limite de Liquidez N da cápsula 203 20 28 22 29 Massa úmida cápsula g 1533 1777 1785 1840 1925 Massa seca cápsula g 1331 1445 1475 1520 1527 Massa cápsula g 1018 942 1011 1056 974 N de golpes 46 39 34 24 16 Limite de Plasticidade N da cápsula 30 41 84 28 Massa úmida cápsula g 1193 1279 1275 1261 Massa seca cápsula g 1150 1224 1223 1216 Massa cápsula g 1006 1038 1045 1059 4 Foram realizados ensaios de sedimentação em dois solos distintos os quais forneceram os seguintes resultados Solo 1 G 27 temperatura da água 24C e L 92 cm em 60 minutos após o início da sedimentação Solo 2 G 275 temperatura da água 23C tempo 100 min e L 128 cm As partículas que estão em suspensão neste tempo terão diâmetro inferior a qual medida Dados Coeficiente de viscosidade do meio dispersor η 934106 gscm² para temperatura 24C η 956106 gscm² para temperatura 23C 5 São dados a seguir os resultados obtidos em um peneiramento realizado em uma amostra de 200 g de solo seco Peneira N Abertura da malha mm Massa retida acumulada g 4 48 0 10 2 12 16 12 25 30 06 50 40 042 80 50 03 120 100 015 180 200 0074 199 Pedese a Porcentagens de pedregulho areia grossa areia média e areia fina do solo segundo a NBR 65022022 b Qual o coeficiente de não uniformidade e o coeficiente de curvatura do solo c Com relação à forma da curva e aos coeficientes Cu e CC qual seria a classificação deste solo 6 Construir a curva granulométrica e fazer a classificação granulométrica do solo descrito adiante Calcule o diâmetro efetivo e o coeficiente de uniformidade Massa da amostra seca 63 g Peneira Massa retida g Massas acumuladas g Massa passante g passante N 20 084 mm 3 N40 042 mm 4 N 60 025 mm 9 N 140 0105 mm 7 N 200 0075 mm 11 Sedimentação 006 mm 24 Sedimentação 0002 mm 5 Determine a porcentagem de pedregulho areia silte e argila segundo a classificação da AASHTO Fração do solo Tamanho dos grãos mm Pedregulho 762 a 2 Areia 2 a 0075 Silte 0075 a 0002 Argila 0002 7 Ensaios de caracterização de duas amostras indicaram que o solo A tinha LL 70 e IP 30 enquanto que o solo B tinha LL 55 e IP 25 Amostras desses dois solos foram amolgadas e água foi adicionada de forma que os dois ficassem com teor de umidade igual a 45 É possível prever qual dos dois solos ficará mais consistente neste teor de umidade 1 Determinar o índice de plasticidade e o estado de consistência de uma argila que apresenta um teor de umidade de 30 limite de liquidez de 38 e limite de plasticidade de 15 IP LL LP 38 15 23 OBS IC não é vetado de consistência SÓLIDO PLÁSTICO LÍQUIDO LP15 w30 LL38 LL vetado plásticos 2 Um solo argiloso foi classificado em um perfil de sondagem como argila de consistência muito mole Sobre uma amostra deste solo coletada durante a sondagem foram realizados ensaios de consistência em laboratório e obtidos os seguintes dados teor de umidade de 53 limite de liquidez de 75 e limite de plasticidade de 40 Verificar se a classificação prévia está correta Para argila muito mole IC 0 IC LL W LL LP 75 53 75 40 0628 05 IC 075 Argila média Determinação incorreta 3 Com os dados apresentados a seguir calcular os limites de liquidez e plasticidade do solo IP e classificálo em relação ao gráfico de plasticidade Limite de Liquidez Nº da cápsula 203 20 28 22 29 Massa úmida cápsula g 1533 1777 1785 1840 1925 Massa seca cápsula g 1331 1445 1475 1520 1527 Massa cápsula g 1018 942 1011 1056 974 Nº de golpes 46 39 34 24 16 Limite de Plasticidade Nº da cápsula 30 41 84 28 Massa úmida cápsula g 1193 1279 1275 1261 Massa seca cápsula g 1150 1224 1223 1216 Massa cápsula g 1006 1038 1045 1059 LIMITE DE LIQUIDEZ G1 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 7 10 20 25 30 40 50 G2 GRANULOMETRIA Peneiras ASTM Nº 200 100 50 40 30 16 10 4 95 mm 19 25 38 PORCENTAGEM QUE PASSA PORCENTAGEM RETIDA 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 00005 0001 001 01 1 10 50 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MEDIA A GROSSA PEDREGULHO CLASSIFICAÇÃO NBR 65521995 DIÁMETRO DOS GRÃOS mm G3 GRANULOMETRIA Peneiras ASTM Nº 200 140 100 60 50 40 30 20 16 10 4 95 mm 19 25 38 PORCENTAGEM QUE PASSA PORCENTAGEM RETIDA 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 00005 0001 0006 01 1 10 50 ARGILA SILTE AREIA FINA AREIA MEDIA A GROSSA PEDREGULHO CLASSIFICAÇÃO NBR 65521995 DIÁMETRO DOS GRÃOS mm Para o limite de liquidez w em função do nº golpes w Mw Ms CAPSULA 203 20 28 22 29 ms massa g 202 332 31 32 398 de água Mw massa umida capsula massa seca capsula massa g 313 503 464 464 553 seca Ms massa seca capsula massa de capsula umidade 6454 66 6681 6897 7197 w Mw Ms 100 nº golpes 46 39 34 24 16 Pelo grafico LL 688 25 golpes Capsula 30 41 84 28 massa g 043 055 052 045 de água Mw massa g 144 186 178 157 seca Ms umidade 2986 2956 2921 2866 LP média dos valores de umidade 2933 5 da LP 147 2786 2933 308 LP 2933 147 2933 147 Todos os valores de umidade estão dentro do 5 da média IP LL LP 688 2933 395 LL LP 688 395 LL 50 alta compressibilidade Acima da linha A Argila de alta compressibilidade 4 Foram realizados ensaios de sedimentação em dois solos distintos os quais forneceram os seguintes resultados Solo 1 G 27 temperatura da água 24C e L 92 cm em 60 minutos após o início da sedimentação Solo 2 G 275 temperatura da água 23C tempo 100 min e L 128 cm As partículas que estão em suspensão neste tempo terão diâmetro inferior a qual medida Dados Coeficiente de viscosidade do meio dispersor η 93410⁶ gscm² para temperatura 24C η 95610⁶ gscm² para temperatura 23C A formula para o diâmetro é D 1800 η a ps pw t a altura das partículas t tempo s Solo 1 G₁ δs δw ps pw cf ps pw Como pw 1 G₁ Ps 27 D 1800 93410⁶ 92 27 1 13600 0005 mm Solo 2 G₂ 275 ps D 1800 95610⁶ 128 275 1 16000 000458 mm 5 São dados a seguir os resultados obtidos em um peneiramento realizado em uma amostra de 200 g de solo seco Peneira N Abertura da malha mm Massa retida acumulada g 4 48 0 10 2 12 16 12 25 30 06 50 40 042 80 50 03 120 100 015 180 200 0074 199 Pedese a Porcentagens de pedregulho areia grossa areia média e areia fina do solo segundo a NBR 65022022 b Qual o coeficiente de não uniformidade e o coeficiente de curvatura do solo c Com relação à forma da curva e aos coeficientes Cu e Cc qual seria a classificação deste solo Peneira N Abertura da malha mm Massa retida acumulada g Passa 4 48 0 100 10 2 12 94 16 12 25 875 30 06 50 75 40 042 80 60 50 03 120 40 100 015 180 10 200 0074 199 05 Coloca valores no gráfico G2 a Pedregulho 48 2 100 94 6 Areia grossa 2 06 94 75 19 Areia média 06 02 75 20 57 no curva Areia fina 006 002 20 0 20 no curva Cu não uniformidade Cu D60 D10 042 015 28 muito uniforme descreve quão variáveis as partículas são do solo tamanho Cc Curvatura D30² D60 D10 027² 042 015 olhar 30 no curva e pegar no log CC 115 suave Construir a curva granulométrica e fazer a classificação granulométrica do solo descrito adiante Calcule o diâmetro efetivo e o coeficiente de uniformidade Massa da amostra seca 63 g no amostra seca acumulada N20 084 mm 3 3 60 9524 N40 042 mm 4 3 7 56 8889 N60 025 mm 9 16 47 7460 N140 0105 mm 7 23 40 6350 N200 0075 mm 11 34 29 4603 Sedimentação 006 mm 24 58 5 784 Sedimentação 0002 mm 5 63 0 0 i 63 g md massa passante 100 Determine a porcentagem de pedregulho areia silte e argila segundo a classificação da AASHTO Gráfico G3 Fração do solo Tamanho dos grãos mm Pedregulho 762 a 2 Areia 2 a 0075 Silte 0075 a 0002 Argila 0002 Pedregulho 762 a 2 mm Não tem Porcentagem de Areia 2 a 0075 N20 N200 9524 4603 4921 Silte 0075 a 0002 N200 N0002 4603 0 4603 Argila 0 Na curva granulométrica D10 diâmetro efetivo dos grãos Diâmetro efetivo em que peneira passa 10 D10 Basta olhar na curva D10 006 mm Coeficiente de uniformidade c u D60 gráfico G3 D10 009 006 15 muito uniforme 7 Ensaios de caracterização de duas amostras indicaram que o solo A tinha LL 70 e IP 30 enquanto que o solo B tinha LL 55 e IP 25 Amostras desses dois solos foram amolgadas e água foi adicionada de forma que os dois ficassem com teor de umidade igual a 45 É possível prever qual dos dois solos ficará mais consistente neste teor de umidade Dados w 45 solo A e B Solo A 70 30 Solo B 55 25 IC LL w LL LP Solo A LL 70 w 45 IP 30 IP LL LP LP LL IP LP 70 30 40 IC 70 45 70 40 083 argila seca Solo B LL 55 w 45 IP 25 LP 55 25 30 IC 55 45 55 30 04 argila mole Solo A mais RESISTENTE