Aula 1: Estado do Solo e Fases do Solo

MECÂNICA DOS SOLOS 30 342 AULA 1 ESTADO DO SOLO FASES DO SOLO FASE SÓLIDA esqueleto mineral FASE LÍQUIDA Água molecular Água adsorvida Água capilar Água livre FASE GASOSA vazios vazios FASES DO SOLO REPRESENTAÇÃO HIPOTÉTICA ÍNDICES FÍSICOS TEOR DE UMIDADE w relação entre peso de água e peso de sólidos Expresso em percentual Determinação Método da estufa NBR 645884 Método da frigideira método para campo Speed moisture test medida da pressão do gás acetileno gerado pela reação da água do solo com carbureto de cálcio Valores comuns 10 a 40 e solos argilosos moles até 100 ÍNDICES FÍSICOS ÍNDICE DE VAZIOS e relação entre o volume de vazios e o volume das partículas sólidas Calculado a partir de outros índices Valores comuns Areias 04 a 1 Argilas 03 a 15 Argilas moles eou orgânicas até 3 ÍNDICES FÍSICOS POROSIDADE n relação entre o volume de vazios e o volume total Pode ser expresso em percentual GRAU DE SATURAÇÃO S relação entre o volume de água e o volume de vazios Também não é determinado diretamente Varia de 0 solo seco a 100 solo saturado Expresso em percentual Dá uma ideia da quantidade de água que preenche os vazios ÍNDICES FÍSICOS PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS OU PESO ESPECÍFICO REAL DOS GRÃOS 𝜸𝑺 relação entre o peso das partículas sólidas e o seu volume Obtido no ensaio de picnômetro É função da composição mineralógica decresce para material orgânico e aumenta na presença de materiais pesados óxidos de ferro Valores de 25 kNm³ a 28 kNm³ Valor de referência 265 kNm³ quartzo Alguns solos lateríticos até mesmo 28 kNm³ ÍNDICES FÍSICOS DENSIDADE DOS GRÃOS G relação entre o peso específico dos sólidos e o peso específico da água Ensaio de picnômetro NBR 650884 ÍNDICES FÍSICOS PESO ESPECÍFICO NATURAL 𝛄 𝐨𝐮 𝜸𝒏𝒂𝒕 relação entre o peso total do solo e seu volume total Valores comuns 16 a 21 kNm³ Solos orgânicos moles 15 kNm³ Determinação em campo método do cilindro cortante NBR 981387 Método do frasco de areia NBR 718586 ÍNDICES FÍSICOS PESO ESPECÍFICO NATURAL 𝛄 𝐨𝐮 𝜸𝒏𝒂𝒕 determinação em campo método do cilindro cortante NBR 981387 ÍNDICES FÍSICOS PESO ESPECÍFICO NATURAL 𝛄 𝐨𝐮 𝜸𝒏𝒂𝒕 determinação em campo Método do frasco de areia NBR 718586 ÍNDICES FÍSICOS PESO ESPECÍFICO APARENTE SECO 𝜸𝒅 relação entre o peso de sólidos e o volume total É como se o solo ficasse seco sem alterar seu volume Valores comuns 13 a 19 kNm³ Argilas orgânicas moles 4 a 5 kNm³ ÍNDICES FÍSICOS PESO ESPECÍFICO APARENTE SATURADO 𝜸𝒔𝒂𝒕 relação entre o peso de sólidos e o volume total na saturação S 100 peso específico do solo se ficasse saturado e isso ocorresse sem variação de volume PESO ESPECÍFICO SUBMERSO 𝜸𝒔𝒖𝒃 peso específico do solo quando submerso PESO ESPECÍFICO DA ÁGUA 𝜸𝒘 embora varie um pouco com a temperatura adotase sempre como igual a 10KNm³ ÍNDICES FÍSICOS COMPACIDADE DE SOLOS GRANULARES característica de maior ou menor densidade dos solos granulares areias 𝑒𝑚𝑎𝑥 estado mais fofo possível vertido por um funil a pequena altura 𝑒𝑚𝑖𝑛 estado mais compacto possível compactação por vibração ÍNDICES FÍSICOS COMPACIDADE DE SOLOS GRANULARES Quanto maior o CR compacidade relativa mais compacta é a areia Areias compactas maior resistência e menor deformabilidade ÍNDICES FÍSICOS SENSITIVIDADE DAS ARGILAS perda da resistência devido ao amolgamento EXERCÍCIOS 1 Certa amostra de solo apresenta massa de 895 g no estado úmido com um volume de 59 cm³ Após a secagem em estufa por 24 hrs passou a ter massa de 782 g Sabese que a massa específica dos sólidos é 27 gcm³ Determine a umidade e o grau de saturação EXERCÍCIOS 2 De uma quantidade de solo pesando 225 kN e de volume igual a 135 m³ extraise uma pequena amostra para cálculo do teor de umidade que fornece os seguintes dados peso úmido 70 g peso seco 59 g e peso específico dos sólidos 267 kNm³ Pede se aDeterminar o teor de umidade o índice de vazios o volume de vazios a porosidade e o grau de saturação bAdmitindose o solo saturado calcular o peso específico saturado e o peso específico submerso EXERCÍCIOS 3 Determinar o peso específico dos sólidos a partir dos seguintes dados de um ensaio de picnômetro peso do picnômetro água 4341 g peso do picnômetro 35 g de solo seco água 4571 g EXERCÍCIOS 4 Um solo apresenta peso específico igual a 172 kNm³ teor de umidade de 28 e peso específico dos grãos de 272 kNm³ Determinar o peso específico aparente seco o índice de vazios a porosidade o grau de saturação e a quantidade de água que deve ser adicionada ao solo para saturálo EXERCÍCIOS 5 O peso específico de um solo foi obtido através do ensaio de frasco de areia Obtiveram se dois resultados 𝛾1175 𝑘𝑁𝑚3 e 𝛾2183 𝑘𝑁𝑚3 Sabendo que o teor de umidade do solo é de 435 e que peso específico dos sólidos é 275 kNm³ qual dos valores estaria correto EXERCÍCIOS 6 Um solo de uma área de empréstimo tem n 58 e 𝛾𝑠 27 kNm³ Deseja se utilizar esse solo para construção de um aterro com volume de 100000 m³ Que volume deverá ser escavado se o aterro ser construído com 𝛾𝑛𝑎𝑡 18 kNm³ e w 15 EXERCÍCIOS 7 Para a construção de uma barragem de terra foi prevista a utilização de um volume de 300000 m³ de terra com um índice de vazios igual a 08 Dispõese de três jazidas designadas por A B e C O índice de vazios do solo de cada uma delas bem como a estimativa do custo do movimento de terra até o local da barragem são indicadas no quadro abaixo Qual jazida é explorável economicamente