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9 e 19 10 10 e 23 8 e 18 7 e 13 6 e 16 5 e 02 4 e 14 3 e 13 2 e 12 1 e 11
1a LISTA DE EXERCÍCIOS
1 - Pretende-se moldar um corpo de prova cilíndrico de solo com volume 3 3 de 90 cm e com n = 17 kN/m e w = 30%. O solo a ser utilizado apresenta um teor de umidade de 15%. a) Qual a peso de solo a ser tomado na umidade de 15%? b) Qual o peso de água que deve ser adicionado para se atingir a umidade de 30%? c) Após a moldagem do corpo de prova, o mesmo será saturado sem variação de volume. Determinar o teor de umidade e o peso específico do 3 corpo de prova após a saturação. Adotar s = 27,0 kN/m . 3 Resp.: a) 1,35 N; b) 0,1765 N; c) w = 39,4% e sat = 18,23 kN/m 3
2 - De um corte são removidos 200000 m de solo, com uma umidade de 22,1%, índice de vazios igual a 1,0 e grau de saturação de 60%. Esse material será utilizado na construção de um aterro com peso específico 3 aparente seco de 17 kN/m e umidade de 20%. Pede-se: a) o volume total do aterro; b) o peso de água a ser acrescentado ou retirado do material do corte. 3 Resp.: 159700 m ; b) devem ser retirados 57000 kN de água. 3 - Uma amostra de solo arenoso apresentava-se seca e com um peso 3 específico natural de 19,5 kN/m . Considerando que foi adicionada água a esta amostra, até um grau de saturação de 90%, calcular os índices físicos nesta condição, supondo que houve um aumento de 5% no volume total da amostra. 3 3 Resp.: n=21,26kN/m , d = 18,57 kN/m , e = 0,427, w = 14,5%, n = 29,9%, 3 sat = 21,56 kN/m .
3
4 - De um corte são removidos 180000 m de solo, com um índice de 3 vazios de 1,22. Quantos m de aterro compactado com e=0,76 poderão ser construídos? 3 Resp.: 142740 m . 5 - Uma amostra de solo seco tem e = 0,65 e s = 28 kN/m3. a) Determinar n. b) A amostra foi submersa em água e o grau de saturação atingiu 95%. O valor do índice de vazios não se alterou. Calcular n. c) Calcular o erro na determinação de n se fosse admitido S r = 100%, quando na realidade é 3 3 95%. Resp.: a) n= 16,97 kN/m ; b) n= 20,71 kN/m ; c) erro de 0,97%. 6 - Uma amostra indeformada de solo apresenta n = 19,09 kN/m3, w = 26,7% e Sr = 87,1 %. Em laboratório essa amostra foi totalmente destorroada e o solo resultante foi compactado, tomando-se o cuidado para se obter o mesmo índice de vazios inicial. Sabendo que o novo n da 3 amostra compactada é 17 kN/m , calcular os índices físicos restantes do solo compactado. 3 Resp.: d = 15,07 kN/m , e = 0,858, w = 12,5%, n = 46,2 %, s = 28,0 3 kN/m , Sr =46,2 % 7 - Uma argila apresenta índice de vazios igual a 0,78 e peso específico dos 3 grãos igual a 27,6 kN/m . Uma cápsula contendo uma amostra dessa argila pesa 71,02 g. Depois de seca em estufa o peso do conjunto cai para 64,28 g. O peso da cápsula é 36,54 g. a) Calcular o peso específico natural, o grau de saturação e a umidade da argila. b) Qual o volume de água que deve ser 3 acrescentado a 1m dessa argila, para saturá-la completamente? 3 Resp.: Resp.: n= 19,3 kN/m , w = 24,3 %, S r = 86 % 8 - Duas amostras 1 e 2 do mesmo solo apresentam respectivamente umidades w1 = 10% e w2 = 25%. Qual a quantidade da amostra 1 deve ser adicionada à 100 g da amostra 2 para se obter a umidade final da mistura igual a 22%? Resp.: 22 g 3
9 - Uma amostra saturada de solo tem um volume de 25000 cm e pesa 3 535N. O peso específico dos grãos é 27,5 kN/m . Pede-se: a) calcular o teor de umidade; b) calcular o volume dos sólidos. 3 Resp.: a) w = 19,45 %, b) V s = 16283 cm . 3
10 - Uma amostra de solo com volume de 100 cm pesa 1,80 N. A amostra o foi deixada secar em estufa a 105 C durante 24 horas, obtendo-se no final um peso de 1,40N. O peso específico da amostra após secagem é 15,60
3
3
kN/m e seu peso específico dos grãos é 27,0 kN/m . Calcular: a) os índices de vazios inicial e final da amostra; b) o seu grau de saturação inicial. Resp.: a) ei = 0,92, e f = 0,73; b) Sr = 83,8% 11 - Um corpo de prova de uma argila saturada, com diâmetro de 6,50 cm e altura de 2,50 cm, foi comprimido até que sua altura baixou para 1,85 cm, sem alteração de diâmetro. O índice de vazios inicial era 1,42 e o peso 3 específico dos grãos 28,2 kN/m . Determinar o índice de vazios e o teor de umidade do corpo de prova na situação final. Resp.: e = 0,791 e w = 28,04%. 3
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12 - Uma porção de 200 cm de solo apresentou: d = 14 kN/m , w = 18% e 3 s = 27,0 kN/m . a) Determinar o grau de saturação desse solo. b) Qual a quantidade de água a ser acrescentada para se obter S r = 100%? 3 Resp.: a) Sr = 52,3%; b) 45,9 cm . 13 - Uma amostra de solo apresenta inicialmente os seguintes índices 3 físicos: w = 36%, S r = 85% e s = 26,9 kN/m . A seguir, a mesma é submetida a uma secagem parcial, até que o grau de saturação atinja o valor de 50%. No processo de secagem, observa-se que o volume total da amostra é reduzido em 10%. Calcular: a) os índices de vazios inicial e final do solo; b) sabendo-se que a amostra, na situação inicial, apresenta um 3 volume total de 1000 cm , calcular o peso de água que é evaporado na secagem. Resp.: a) ei = 1,139; ef = 0,925; b) 2,366 N. 3
14 - Um corpo de prova de volume 90 cm tem os seguintes índices físicos no estado natural: peso esp. natural - 18,5 kN/m 3; umidade - 20%; peso esp. 3 dos grãos – 27,0 kN/m . a) Qual é o grau de saturação do solo? b) Em 3 seguida o corpo de prova foi comprimido e dele sairam 5 cm de água e 5 cm3 de ar. Qual é o novo grau de saturação após a compressão? Resp.: a) Sr = 71,9 %; b) Sr = 79,6%. 15 - Uma área de empréstimo de solo arenoso apresentava índices físicos 3 naturais n = 19 kN/m e w =16%. Este material, quando escavado e 3 carregado em caminhões tipo caçamba de 5 m , empolava em 20%, ou seja, aumentava o volume total em 20% (V2 = 1,2 V1). Durante o transporte de cerca de 100 km em tempo seco, o solo perdia em média 4 % de sua umidade, ou seja w2 = 12%. Considerando que esse solo era lançado com essas características numa praça de compactação, determinar: a) quais os índices físicos do solo quando de sua chegada no local de compactação; b) quantas viagens de caminhão seriam necessárias para lançar 5.000 kN de solo.
16 - Uma jazida de turfa com N.A. na superfície será explorada para uso como combustível seco, e a pesquisa das condições médias resultou: peso 3 3 específico saturado: 12 kN/m e peso específico dos grãos: 25 kN/m . a) Qual a quantidade de turfa seca que a jazida oferece por kN de material 3 bruto dela extraído? b) O material será extraído em blocos de 0,5 m . Um bloco destes, posto a secar, sofreu diminuição volumétrica de 18%, mantendo-se ainda saturado. b1) com que peso específico saturado ficou o bloco? b2) qual a quantidade de água que deverá ser evaporada ainda para o uso como combustível seco? 3 Resp.: a) 0,278 kN; b1) 12,44 kN/m ; c) 3,43 kN. 17 - Um certo solo argiloso apresentava inicialmente peso esp. aparente 3 seco de 16 kN/m e teor de umidade de 20%. Após um período de chuvas intensas, ocorreu a completa saturação do solo, assim como um aumento de 5% em sua porosidade (n2 = n1 +5%). Determinar os índices físicos do solo para a situação final. 18 - Uma amostra de solo pesa 2 N e o seu teor de umidade é 32,5%. Calcular: a) a quantidade de água que se deve adicionar à amostra para que o teor de umidade aumente para 41%; b) a quantidade de água que se deve retirar para que a umidade fique reduzida para 24,8%. Resp.: a) 0,1283 N; b) 0,1163 N. 19 - O peso específico natural de uma argila saturada, cujo teor de umidade é igual a 60% foi determinado por dois laboratoristas: O primeiro 3 3 encontrou n = 16,5 kN/m e o segundo obteve 17,5 kN/m . Qual dos dois valores é o mais correto? Resp.: o primeiro valor. 20 - Uma amostra de solo argiloso foi moldada no estado correspondente 3 ao limite de liquidez em um volume de 100cm . Este solo foi deixado secar ao ar até que atingisse w = 40% e índice de vazios de 2,0. Durante todo o processo de secagem, o solo permaneceu saturado. Sabendo que o LL =100%, determinar o volume de água evaporado e o volume final dessa amostra de solo. 21 - Uma amostra de areia foi colhida em um tubo amostrador de aço cujo 3 volume é 495 cm . A amostra mais amostrador pesam 11,70 N. O peso do amostrador é 3,20 N. Depois de seca em estufa, o peso da amostra passou a ser 7,88 N. Admitindo peso específico dos grãos de 26,5 kN/m 3, calcular todos os índices físicos: a) usando as definições; b) usando as relações. 3 3 3 Resp.: n= 17,17 kN/m ; d = 15,92 kN/m ; w = 7,87%; s= 26,5 kN/m ; e= 3 0,665; n= 39,9%; S r = 31,4%; sat = 19,91 kN/m .
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22 - Uma amostra de solo saturado tem um volume de 0,0283 m e um peso 3 de 572 N. O peso específico dos grãos é 27,9 kN/m . Calcular todos os índices físicos. 3 3 3 Resp.: n= 20,21 kN/m ; d = 15,92 kN/m ; w= 26,98%; s= 27,9 kN/m ; e= 3 0,753; n= 42,9%; S r = 100 %; sat = 20,21 kN/m . 3
23 - O peso específico aparente seco de uma areia pura é 15,50 kN/m . 3 Qual o peso específico saturado? Resp.: 19,69 kN/m . 3
24 - Uma amostra de solo, com um volume de 1 m , apresenta teor de 3 umidade de 33% , peso específico dos grãos de 27,2 kN/m e grau de saturação de 80%. Pede-se: a) determinar o peso específico natural do solo; b)o volume de sólidos, o volume de água e o volume de ar no solo.
