Mecanica Dos Solos I

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1 Mecânica dos Solos - I 5º Período - 2015 FIRB Faculdades Integradas “Rui Barbosa” 5º Período - Mecânica dos Solos I Professor Luiz Gustavo e-mail: [email protected] 1. Índices Físicos: O comportamento de um solo depende da quantidade relativa de cada uma das suas três fases: Sólidas, água, ar. = + = + = + = =0 1.1. Relação entre Volumes: 1.1.1. Porosidade (η) É definido como a relação entre o volume de vazios e o volume total: = ⟹ 0 < < 1 0 < < 100% Ar Sólido Água Ar Água Sólidos

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Mecanica Dos Solos I

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  • 1 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    FIRB Faculdades Integradas Rui Barbosa

    5 Perodo - Mecnica dos Solos I

    Professor Luiz Gustavo e-mail: [email protected]

    1. ndices Fsicos:

    O comportamento de um solo depende da quantidade relativa de cada uma das

    suas trs fases: Slidas, gua, ar.

    = +

    = +

    = +

    =

    = 0

    1.1. Relao entre Volumes:

    1.1.1. Porosidade ()

    definido como a relao entre o volume de vazios e o volume total:

    =

    0 < < 1 0 < < 100%

    Ar

    Slido gua

    Ar

    gua

    Slidos

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    5 Perodo - 2015

    1.1.2. Grau de Saturao (Sr):

    definido como a relao entre o volume de gua e o volume de vazios do solo:

    =

    0 < < 1 0 < < 100%

    1.1.3. ndice de Vazios (e):

    a relao entre o volume de vazios do solo com o volume de slidos:

    =

    0 < < 20

    2. Relao entre peso e volume (peso especfico) ou entre massas e volumes

    (massa especfica):

    2.1. Peso especfico ( ) e massa especfica ( ):

    O peso especfico () de um solo a relao entre seu peso total (P) e o seu volume total (V).

    =

    A massa especfica de um solo a relao entre massa total e volume total.

    =

    2.2. Peso especfico das partculas solidas (s)

    obtido dividindo as partculas slidas pelo volume ocupado pelas partculas

    slidas.

    =

    2.3. Peso especfico do solo seco (d)

    obtido dividindo o peso das partculas slidas pelo volume ocupado pelas

    partculas slidas.

    Peso especfico do solo seco: corresponde a um caso particular do peso

    especfico do solo, obtido para Sr = 0.

    =

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    5 Perodo - 2015

    2.4. Peso especfico do solo saturado (sat)

    o peso especfico do solo quando os seus vazios esto ocupados por gua.

    numericamente dado pelo peso das partculas slidas dividido pelo volume total do

    solo.

    =

    = 1 100%

    2.5. Teor de Umidade ():

    Definida como a relao entre o peso da gua e o peso dos solos:

    =

    =

    3. Relao entre massas:

    Fazendose Vs = 1 temos:

    =

    =

    =

    =1

    =

    = + +

    1

    = =

    = + +

    1 +

    Peso Especfico kN/m

    Massa Especfica g/cm x 10

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    5 Perodo - 2015

    4. Relao entre ndices fsicos:

    = (1 + ) =

    1 +

    = +

    1 +

    = 100% = +

    1 +

    = 0% =

    1 +

    Exerccio exemplo:

    1) Um corpo de prova cilndrico de um solo argiloso tinha h = 12,5cm, = 5cm, m

    = 478,25g a qual aps secagem passou a 418,32g. Sabendo-se que o s =

    27g/cm, determinar:

    a) Massa especfica seca;

    b) ndice de vazios;

    c) Porosidade;

    d) Grau de saturao.

    = 12,5

    = 5

    = 478,25

    = 418,32

    = +

    = = 478,25 418,32 = 59,93

    Ar

    gua

    Slidos

    = 478,25

    = 0

    = 59,93

    = 418,32

    = 30,43

    = 59,93

    = 154,93

    = 90,37 = 245,43

  • 5 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    = =52

    4 12,5 = ,

    =

    =

    =418,32

    2,7 = ,

    = + = = 245,3 154,93 = ,

    =1,0

    3 =

    = 1 =1

    =59,93

    1 = ,

    a) Massa especfica seca:

    =

    =418,32

    245,33 = , /

    b) ndice de vazios:

    =

    =90,363

    154,933 = ,

    c) Porosidade:

    =

    =90,363

    245,33 = , = , %

    d) Grau de saturao:

    =

    =59,933

    90,363 = , = , %

  • 6 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Outra maneira de resolver:

    a) Massa especfica seca:

    =

    1 +

    =

    =

    478,25

    245,33 = 1,9496/

    =

    =59,93

    418,32 = 0,143

    =

    1 + =

    1,9496

    1 + 0,143 = , /

    b) ndice de vazios:

    =

    1 + =

    1 = 2,7

    1,705 1 = ,

    c) Porosidade:

    =

    1 + =

    0,583

    1 + 0,583 = , = , %

    d) Grau de saturao:

    =

    =0,143 2,7

    1 0,583 = , = , %

    Ar

    gua

    Slidos

    +

    0

    1

    1 +

  • 7 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    LISTA DE EXERCCIOS DE NDICES FSICOS

    1) um corpo de prova cilndrico apresenta as seguintes caractersticas: h =

    12.5cm, dimetro () 5.0cm, massa de 440g, massa especfica dos slidos de

    2,82g/cm3, teor de umidade 29%. Pede-se: a massa especifica (), a massa especifica

    aparente seca (d); o ndice de vazios (e); a porosidade (): O grau de saturao (Sr)

    e a massa especifica saturada (sat) quando o cp atingir Sr = 100%. Determinar

    tambm, o volume de gua acrescentado quando o mesmo cp atingir Sr = 100%.

    Resolver o mesmo problema, agora considerando a situao de pesos

    especficos, com acelerao da gravidade g = 10m/s2. Neste caso, s 28.2kN/m3.

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    5 Perodo - 2015

  • 9 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    2) Tem-se 1900g de Solo mido, o qual ser compactado com molde, Cujo

    volume 1000cm3. O solo seco em estufa apresentou um peso de 1705g. Sabendo-

    se que o peso especifico dos gros (partculas) de 2,66g/cm3. Determine: o teor de

    umidade, a porosidade e o grau de saturao.

  • 10 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    3) uma amostra arenosa, colhida em um frasco com capacidade volumtrica de

    594cm3, pesou 1280g. O peso deste frasco coletor de 350g. Feita a secagem, em

    estufa 105C, a amostra contida no frasco passou a pesar 1220g. Sabendo-se que

    o peso especfico dos gros 2.67g/cm3, determine: o ndice de vazios, porosidade,

    teor de umidade e grau de saturao.

  • 11 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    4) Um corpo de prova de solo arenoso com volume de 126cm3 apresentou massa

    de 210g e aps secagem completa, massa de 184,21g, massa especifica dos slidos

    de 2,82g/cm3. Determinar: a massa especifica (), a massa especfica aparente seca

    (d); o ndice de vazios (e); a porosidade (); o grau de saturao (Sr) antes da

    secagem, isto , nas condies naturais. Resolver o mesmo problema, agora

    considerando a situao de pesos especficos, com acelerao da gravidade g =

    10m/s. Neste caso s = 28,2kN/m3.

  • 12 Mecnica dos Solos - I

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    5) Um solo apresenta massa especifica igual a 1,72g/cm3, teor de umidade 28%

    e massa especifica dos slidos 2,72g/cm3. Determinar: a massa especifica aparente

    seca (d) o ndice de vazios (e); a porosidade () e o grau de saturao (Sr).

  • 13 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    6) A massa especifica de um solo foi obtida atravs de medida direta sobre um

    corpo de prova (CP) de amostra indeformada e atravs do cilindro cortante. No

    primeiro caso, obteve-se massa especifica de 1,75g/cm3 e, no segundo, de 1.83g/cm3.

    Sabendo-se que a umidade natural era de 43,5% e que a massa especifica dos slidos

    de 2, 75g/cm3, pergunta-se: qual dos dois valores est mais correto?

  • 14 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    7) Uma amostra de solo com 1000g tem uma umidade de 8%. Deseja-se

    compactar um corpo de prova com esse solo num cilindro com 255cm3 de volume. As

    caractersticas desejadas para o corpo de prova so massa especfica seca de

    1,78g/cm3 e umidade de 15%. Qual a quantidade de gua deve ser adicionada

    amostra para atingir a umidade desejada? Qual a massa de solo que deve ser utilizada

    na compactao do corpo de prova?

  • 15 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    8) uma amostra indeformada apresenta porosidade de 52%, grau de saturao

    de e massa especifica de 1 ,58g/cm3. Determinar a massa especifica dos slidos, o

    ndice de vazios e massa especifica seca.

  • 16 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    9) Determinar novas relaes entre ndices fsicos, considerando o volume total

    unitrio.

    Relaes entre ndices fsicos para Vs = 1.

    =

    1 + =

    1 =

    1 +

    =

    = +

    1 +

    Faixa de valores de ndices fsicos:

    1,0 < < 2,5/

    2,5 < < 3,0/

    0 < < 20

    0 < < 100%

    0 < < 100%

    : = 10/

    : = 26,7/

    : = 27,5 29/

  • 17 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Exerccios exemplos:

    1) A massa de 0,0057m, de um solo 10,43kg. O teor de umidade e a massa

    especfica dos slidos foram determinados em laboratrio resultando em 11% e

    2,7g/cm respectivamente calcular:

    a) O peso especfico ():

    b) O peso especfico seco (d):

    c) O ndice de vazios (e):

    d) Porosidade ():

    e) Grau de saturao (Sr):

    Ar

    gua

    Slidos

    = +

    = 0

    =

    =

    =

    = 1

    = = 1 +

    = 0,00573

    = 10,43

    = 11% = 0,11

    = 2,7/

  • 18 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    2) Uma areia no estado mais fogo apresenta e mximo = 1,02 e no estado mais

    compacto e mnimo = 0,47. Sabendo-se que a areia tem s = 2,67g/cm e encontrando

    uma capacidade relativa de 47%. Pede-se a massa especfica seca (d) e a massa

    especfica do solo saturado (psat)

  • 19 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    3) Uma amostra de argila foi retirada de 2m de profundidade num terreno de

    vrzea nas margens do rio Tiet, abaixo do nvel do dagua. Sua umidade de 95%.

    Estime, s com estes dados, seu ndice de vazios (e) e seu peso especfico natural

    ().

  • 20 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    4) Para construir um aterro, dispe-se de uma quantidade de terra, chamada

    pelos engenheiros de rea de emprstimo, cujo volume (V) foi estimado em 3000m.

    Ensaios mostram que o peso especfico natural () 17,8kN/m e que a umidade (w)

    de 15,8%. O projeto prev que no aterro o solo seja compactado com uma umidade

    de 18%, ficando com um peso especfico seco (d) de 16,8kN/m. Que volume de aterro

    possvel construir com o material disponvel e que volume de gua deve ser

    acrescentado?

  • 21 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    5. Formao dos Solos

    As vrias rochas que afloram superfcie da Terra esto sujeitas a vrias aes

    fsicas e qumicas, que levam sua alterao, sua fraturao ao seu transporte e

    sua deposio.

    A partir da decomposio e do transporte destes materiais, que se formam

    superfcie, os solos.

    Os principais fatores que condicionam a formao dos solos so:

    a. Eroso.

    b. Transporte.

    c. Sedimentao.

    Na desagregao das rochas h dois tipos de aes:

    a. Aes fsicas e mecnicas, do que resulta a desagregao ou alterao

    fsica.

    b. Aes qumicas que conduzem decomposio ou alterao qumica.

    Das aes fsicas, as mais importantes so:

    a. Aes trmicas;

    b. Ao da gua por gelivao;

    c. Intumescncia;

    d. Ao fsica da gua como simples dissolvente.

    Das aes qumicas:

    a. Fenmenos de hidratao

    b. Fenmenos de Oxidao

    c. Hidrlise de silicatos

    d. Caulinizao de Feldspatos

    5.1. Aes Trmicas:

    Conduzem partio da rocha devido a variaes importantes da temperatura.

    Nas regies tropicais as rochas de dia esto sujeitas a temperaturas muito altas ao

    passo que de noite a temperatura desce muito, atingindo-se temperaturas muito

    baixas.

  • 22 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Estas variaes muito importantes da temperatura levam fissurao,

    fendilhamento ou partio da rocha, dando blocos de rocha que so transportados

    mais facilmente pela ao das guas e dos ventos.

    5.2. Aes da gua por Gelivao:

    A Gelivao consiste no fato da gua que preenche as fendas ou os poros das

    rochas, ao gelar, aumentar de volume, funcionando como uma cunha e leva partio

    da rocha.

    Estes fenmenos de Gelivao do-se com mais frequncia e tm maior

    importncia nas rochas mais porosas do que em rochas compactas.

    5.3. Intumescncia:

    A adio de gua s rochas pode levar ao aumento de volume da rocha, chama-

    se de intumescncia, e comum nas rochas argilosas.

    Por outro lado as argilas quando perdem rapidamente gua ficam fendilhadas,

    formando uma rede de fendas a que se d o nome de Fendas de Dessecao ou Mud

    Cracks.

  • 23 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    6. Aes Fsicas

    Ao Fsica da gua como simples Dissolvente:

    H rochas como o sal-gema que so facilmente postas em soluo pela gua.

    Por vezes, a gua que existe nas fraturas e poros das rochas contm sais

    dissolvidos, que podem precipitar e iniciar o seu crescimento exercendo assim, uma

    fora expansiva, que contribui para uma maior desagregao das rochas.

  • 24 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    7. Aes Qumicas:

    O processo de meteorizao qumica transforma os minerais das rochas em

    novos produtos qumicos e a sua ao tanto mais intensa e facilitada quanto maior

    for o estado de desagregao fsica das rochas.

    Este tipo de meteorizao mais frequente em regies quentes e midas, nas

    quais a temperatura tem um papel importante na velocidade e dinmica das reaes

    qumicas que se efetuam.

  • 25 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    8. Compactao de Solos

    Consiste de uma tcnica simples de melhoramento do solo, o qual densificado

    atravs de uma ao mecnica. A densificao ocorre pela aplicao de cargas

    estticas ou dinmicas de curta durao.

    O efeito da compactao resulta em:

    Aumento da resistncia ao cisalhamento;

    Diminuio da compressibilidade;

    Diminuio da permeabilidade.

    Aplicaes:

    Aterros para diversas utilidades

    Camadas constitutivas dos pavimentos

    Construo de barragens de Terra

    8.1. Ensaio Normal de Compactao:

    Ensaio de Proctor ABNT (NBR 7182/86):

    O ensaio consiste em compactar uma poro de solo em um cilindro de 1000cm

    de volume, com um soquete de 2,5Kg, caindo em queda livre de uma altura de 30cm.

    O solo colocado dentro do cilindro em 3 camadas. Sobre cada uma se aplicam

    26 golpes do soquete, distribudos sobre a superfcie do solo.

  • 26 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Aps a compactao de cada uma delas, superfcie escarificada com o

    propsito de dar uma continuidade entre as camadas.

    O topo da terceira camada, aps a compactao dever estar rasante com as

    bordas do cilindro.

    Clculo do Ensaio:

    Em cada amostra compactada, deve-se determinar a massa de (solo + cilindro)

    e o teor de umidade de cada uma das camadas compactadas.

    Determinar ou obter em tabela a massa e o volume do cilindro.

    A massa de solo m ser igual a massa do (solo + cilindro) menos a massa do

    cilindro (tara) e o volume do solo ser igual ao volume do cilindro.

    A massa especfica da amostra compactada:

    =

  • 27 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    O teor de umidade do solo em cada ponto ser igual mdia dos 3 valores

    determinados. A massa especfica seca, ser calculada como:

    =

    1 +

    Colocar os pontos, cujas coordenadas so o teor de umidade e a massa

    especfica seca em um grfico em escala e traar a curva que melhor se ajusta a eles.

    A ordenada do ponto mais alto da curva representa a massa especfica seca mxima,

    enquanto a abcissa desse ponto indica o teor de umidade timo do solo, para a

    energia de compactao utilizada.

    Influncia da Energia de Compactao

    Ensaio de Proctor Modificado:

    Surgimento de equipamentos de grande porte (maiores energias)

    Grandes volumes de aterros e da velocidade de construo impostas

    Cumprimento de prazos e cronogramas

    A energia aplicada pelo ensaio de compactao dada pela expresso:

    =

  • 28 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Onde:

    E energia aplicada ao solo, por umidade de volume;

    p peso do soquete;

    L altura de queda do soquete;

    n n de camadas;

    N nmero de golpes por camada;

    V volume do cilindro.

    A Compactao no Campo

    Escolha da rea de emprstimo

    Transporte e espalhamento do solo

    Acerto da umidade (irrigao ou aerao)

    Compactao (escolha do equipamento)

    Controle de Compactao (especificao)

    Equipamentos de Compactao

    Soquete mecnico sapo;

    Proctor Normal Proctor Modificado

    p 2,5Kg 9,8m/s 4,5Kg 9,8m/s

    L 0,305m 0,457m

    n 3 5

    N 26 55

    V 1033 2,085 1033

    E 583KJ/m 2660KJ/m

  • 29 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Rolo p-de-carneiro (ncleo de barragens);

    Rolo liso (base e subleito);

    Rolos Pneumticos (sub-base, capa asfltica e solos sem coeso);

  • 30 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Placas e Rolos Vibratrios (solos granulares).

    Controle de Compactao

    Na prtica o projetista determina um grau de compactao e um desvio de

    umidade (Ex: GC = 95% e = 2,0%)

    =

    =

    Exemplo: 1) Uma amostra de areia fina argilosa foi compactada em um cilindro

    de dimenses padronizadas segundo ABNT e energia de Proctor Normal. O ensaio

    foi realizado sem reuso com uma amostra preparada sem secagem. Determinar a

    massa especfica seca mxima e o teor de umidade timo.

    ( ) (%) ( )

    1,716 12,4 1,526

    1,840 13,8 1,617

    1,993 15,1 1,732

    1,995 16,1 1,718

    2,010 17,1 1,716

    1,990 18,2 1,683

    1,977 19,2 1,675

    1,920 21,4 1,582

    =

    1 +

  • 31 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    =1,716

    1 + 0,124= ,

    =1,840

    1 + 0,138= ,

    =1,993

    1 + 0,151= ,

    =1,995

    1 + 0,161= ,

    =2,010

    1 + 0,171= ,

    =1,990

    1 + 0,182= ,

    =1,997

    1 + 0,192= ,

    =1,920

    1 + 0,214= ,

    1,730

    15,4%

  • 32 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    2) A figura mostra a curva de compactao de um solo arenoso na energia

    Proctor normal.

    a) Se as especificaes de compactao deste solo em obra so:

    96%GC100% e = 1,0% entre que valores podem variar a massa especfica

    seca e o teor de umidade de campo?

    b) Aps compactar uma camada deste solo determinaram-se em um ensaio de

    cilindro cortante os seguintes valores:

    Solo mido = 1939g

    Solo seco em estufa = 1686g

    Volume = 980cm

    Pergunta-se: possvel aceitar essa camada de solo de acordo com o

    estipulado no item a)?

    ) : = 1939, = 1686, = 980

    = = 1939 1686 = 253

    R.: A camada est de acordo, e portanto pode ser utilizada

    =

    =1686

    980= 1,720 =

    =253

    1686= 15 = 15%

    ( 3 )

    (%)

    = 1,755

    3

    = 15,7 %

    ) 96% 100%

    = 1.0%

    = 100% = 1

    =

    1 =

    = 1

    = ,

    = 96% = 0,96

    0,96 =

    = 0,96

    = 0,96 1,755 3

    = ,

    1,68 1,755

    1% 14,7% 16,7%

  • 33 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    3) Quantas passadas de um compactador tipo sapo (peso de 108kg, queda de

    40cm e dimetro de 32 cm) sero necessrias para desenvolver uma energia de

    compactao igual do ensaio de Proctor Normal, se a compactao no campo for

    feita em camadas de 20cm de espessura?

  • 34 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    4) Uma areia compactada em laboratrio apresentou os seguintes parmetros:

    dmx = 17,4kN/m e ot = 15%. Na construo de um aterro, o mesmo solo foi

    compactado segundo as especificaes GC = 96% e = -2%. Dado: s(areia) =

    26,7kN/m.

    a) A relao entre ndice de vazios do ensaio e do campo.

    b) O grau de saturao do aterro compactado.

  • 35 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Ex1: Com a amostra de solo argiloso, com areia fina, a ser usada num aterro, foi

    feito um Ensaio Normal de Compactao (Ensaio de Proctor). Na tabela abaixo esto

    as massas dos corpos de prova, determinadas nas 5 moldagens de corpo de prova,

    no cilindro que tinha 992cm. Tambm esto indicadas as unidades correspondentes

    a cada moldagem, obtidas por meio de amostras pesadas antes e aps a secagem

    em estufa. A massa especfica dos gros de 2,65g/cm.

    a) Desenhar a curva de compactao e determinar a densidade mxima e a

    umidade tima.

    b) Determinar o grau de saturao do ponto mximo da curva.

    c) No mesmo desenho, representar a curva de saturao de igual valor de

    saturao, que passe pelo ponto mximo da curva e a curva de saturao

    para saturao de 100%.

    Ensaio 1 2 3 4 5

    Massa (kg) 1,748 1,817 1,874 1,896 1,874

    (%) 17,73 19,79 21,59 23,63 25,75

    ) : = 9923 = 2,65

    Ensaio 1: = 1,748 = 1748

    =

    1 + =

    1,762/

    1 + 0,1773= ,

    =1748

    992= 1,762

    Ensaio 2: = 1,817 = 1817

    =

    1 + =

    1,831/

    1 + 0,1979= ,

    =1817

    992= 1,831

    Ensaio 3: = 1,874 = 1874

    =

    1 + =

    1,889/

    1 + 0,2159= ,

    =1874

    992= 1,889

    Ensaio 4: = 1,896 = 1896

    =

    1 + =

    1,911/

    1 + 0,2363= ,

    =1896

    992= 1,911

    Ensaio 5: = 1,874 = 1874

    =

    1 + =

    1,889/

    1 + 0,275= ,

    =1874

    992= 1,889

  • 36 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    b) SR = ?

    =

    1 =2,65 3

    1,558 3 1 = 0,70 =

    =0,225 2,65

    1 + 0,70= , = %

    c) Para SR = 85% e SR = 100%

    =

    + =

    0,85 2,65 1

    0,85 1 3 + 2,65 3 =

    2,252

    0,85 + 2,65

    Para SR = 85% e = 18%: Para SR = 100% e = 22%:

    =2,252

    0,85 + 2,65 0,18= , =

    1 2,65 3 1

    1 + 2,65 0,22= ,

    Para SR = 85% e = 20%: Para SR = 100% e = 24%:

    =2,252

    0,85 + 2,65 0,20= , =

    1 2,65 3 1

    1 + 2,65 0,24= ,

    Para SR = 85% e = 22%: Para SR = 100% e = 26%:

    =2,252

    0,85 + 2,65 0,22= , =

    1 2,65 3 1

    1 + 2,65 0,26= ,

    Para SR = 85% e = 24%: Para SR = 100% e = 28%:

    =2,252

    0,85 + 2,65 0,24= , =

    1 2,65 3 1

    1 + 2,65 0,28= ,

    Para SR = 85% e = 26%: Para SR = 100% e = 30%:

    =2,252

    0,85 + 2,65 0,26= , =

    1 2,65 3 1

    1 + 2,65 0,30= ,

  • 37 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Ex2: Durante o controle de compactao de uma camada de solo no campo para a

    construo de um aterro sanitrio, obteve-se um peso especfico de 15,0%.

    Considerando-se que o grau de compactao (GC) desejado (100%) tenha sido

    atingido, e que a camada tenha sido compactada no teor timo de umidade

    determinado em laboratrio, indique, qual ou quais solos abaixo foram utilizados

    durante a compactao.

    Dados:

    = 20,7

    = 15% = 0,15

    =

    1 +

    =20,7

    1 + 0,15=

    20,7

    1,15 =

    Para o GC = 100% o peso especfico seco (d) = ao peso especfico de campo.

    Portanto resposta correta yd = 18kN/m para = 15% ou seja opo (E) = 1

    (A) 1 ou 2. (B) 3. (C) 1 ou 3. (D) 1, 2 ou 3. (E) 1.

  • 38 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Ex3: A especificao apara a execuo de um aterro compactado de uma

    rodovia estabelece um grau de compactao mnimo de 95%. Os resultados do ensaio

    de compactao do solo a ser utilizado no aterro esto presentes na tabela 1.

    Considerando estas condies, determinar:

    a) O Peso especfico aparente seco mnimo a ser exigido na compactao do

    aterro.

    b) O grau de saturao no ponto de mximo peso especfico aparente seco da

    curva de compactao.

    c) No mesmo desenho, representar a curva de saturao de igual valor de

    saturao.

    Dados:

    Peso especfico dos slidos: 27,8kN/m.

    Peso especfico da gua: 9,807kN/m.

    Determinao

    1 2 3 4 5 6

    (kN/m) 18,98 20,05 21,63 22,62 22,47 21,79

    (%) 4,3 5,8 7,9 10,3 11,8 13,9

    =

    +

    ) = 95% = 0,95

    Ensaio 1:

    =

    1 + =

    18,98

    1 + 0,043= 18,198

    Ensaio 2:

    =

    1 + =

    20,05

    1 + 0,058= 18,951

    Ensaio 3:

    =

    1 + =

    21,63

    1 + 0,079= 20,046

    Ensaio 4:

    =

    1 + =

    22,62

    1 + 0,103= 20,508

  • 39 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Ensaio 5:

    =

    1 + =

    22,47

    1 + 0,118= 20,098

    Ensaio 6:

    =

    1 + =

    21,79

    1 + 0,139= 19,131

    21,2

    9,4%

    =

    0,95 =

    21,2 3 = 0,95 21,2

    3

    = ,

    ) = ?

    =

    1 =27,8 3

    21,2 3 1 = ,

    =

    =0,094 27,8 3

    10 0,311=

    2,613

    3,11 = , = %

    ) = 84% = 0,84

    Para = 6%:

    =

    + =

    0,84 10 3 27,8

    0,84 10 3 + 27,8 0,06 = ,

  • 40 Mecnica dos Solos - I

    5 Perodo - 2015

    Para = 8%:

    =

    + =

    0,84 10 3 27,8

    0,84 10 3 + 27,8 0,08 = ,

    Para = 10%:

    =

    + =

    0,84 10 3 27,8

    0,84 10 3 + 27,8 0,1 = ,

    Para = 12%:

    =

    + =

    0,84 10 3 27,8

    0,84 10 3 + 27,8 0,12 = ,

    Para = 14%:

    =

    + =

    0,84 10 3 27,8

    0,84 10 3 + 27,8 0,14 = ,