Índices físicos - Exercícios resolvidos de Mecânica de Solos.

1 – Calcule a Superfície específica dos seguintes sistemas de partículas, em m²/g.
Admita que a Massa específica das partículas seja 2,65g/cm³:
a) Areia fina: Cubos com 0,1mm de aresta;
a) Silte esferas com 0,01mm de diâmetro;



2 – Considerando que uma molécula de água tem cerca de 2,5 Angstron e que está envolvendo as partículas, a camada dé água tem pelo menos a espessura de 2 moléculas, ou seja 5 Angstron. Estime a umidade de solos constituídos de grãos do exercícios anterior, quanto eles estiverem envoltos por uma película de água de 5 Angstron.


ERRATA: Onde está Msolo, era pra ser Msólidos


3 – Para se fazer a análise granulométrica de um solo, tomou-se uma amostra de 53.25g, cuja umidade era de 12,6%. A massa específica do solo é de 2,67g/cm³.
A amostra foi colocada numa proveta de Volume igual a 1 litro (1000,0cm³), preenchida com água. Admita-se que a água é pura, com densidade 1,0g/cm³.
Ao se uniformizar a suspensão, qual deve ser a massa específica da suspensão?
E qual seria a leitura do densímetro nele colocado?





4 – No exercício anterior, a leitura no densimentro foi L=13,2, 15 minutos após.
Qual a porcentagem em massa, de sólidos, em relação à situação inicial?



5-  Na determinação do Limite de Liquidez de um solo, de acordo com o Método Brasileiro NBR 6459, foram feitas cinco determinações do número de golpes para que a ranhura se feche, com teores de umidade crescentes como na tabela a seguir. Qual o Limite de Liquidez do solo ensaiado?

TENTATIVA
UMIDADE
Nº DE GOLPES
1
51,3
36
2
52,8
29
3
54,5
22
4
55,5
19
5
56,7
16

Com a mesma amostra, foram feitas quatro determinações do Limite de Plasticidade, de acordo com o Método Brasileiro NBR 7180. Obtiveram-se as seguintes umidades quando o cilindro com diâmetro de 3 mm se fragmentava ao ser moldado: 22,3%; 24,2%; 21,9% e 22,5%. Qual o Índice de Plasticidade do solo ensaiado?



6- Com os índices de Atterberg médios da tabela abaixo, estime qual das argilas, a Argila Orgânica de Várzeas Quaternárias ou Argilas Orgânicas de Baixadas Litorâneas  deve ser mais compressiva, ou seja, apresenta maior recalque para o mesmo escorregamento. Justifique sua resposta.



As argilas orgânicas das baixadas litorâneas apresentam maior recalque, pois quanto maior o limite de liquidez, mais compressível é o solo.


7- Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 cm e diâmetro de 5 cm. A massa úmida do corpo de prova é 478,25 g e após sua secagem passou para 418,32 g. Sabendo-se que a massa específica do sólidos é de 2,70 g/cm³ , determinar Massa específica aparente seca,  teor de umidade, indice de vazios, porosidade e o  grau de saturação.



8- Um corpo de prova cilíndrico de um solo argiloso tem uma altura de 12,5 cm e diâmetro de 5 cm. A massa úmida do corpo de prova é 440 g. Sabendo-se que a massa específica do sólidos é de 2,82 g/cm³ e o teor de umidade 29%. Pode-se determinar :

a) Massa específica;
b) Massa específica aparente seca;
c) Índice de vazios;
d) porosidade;
e) grau de saturação;
f) a massa especifica saturada quando o CP atingir Sr= 100%;
g) Determinar também o volume de água acrescentado quando o mesmo CP atingir 100%.



9-Um solo apresenta massa especifica 1,72 g/cm³, teor de umidade 28% e massa especifica dos sólidos 2,72 g/cm³. Determine:

a) Massa específica aparente:
b) Índice de vazios
c) Porosidade
d) Grau de saturação
e) o percentual de água, em relação a massa seca, a ser adicionada para satura-lo:



10-  Para construir um aterro dispõe-se de uma quantidade de terra, que é chamada pelos engenheiros de área de empréstimo, cujo volume foi estimado em 3000 m³.
 Ensaios mostraram que o peso específico natural (ã) é da ordem de 17,8 kN/m³ e que a umidade é de cerca de 15,8 %. O projeto prevê que no aterro o solo seja compactado com uma umidade de 18 %, ficando com uma peso especifico seco de 16,8 kN/m³. Pergunta-se:

a) Que volume de aterro é possível construir com o material disponível?
b) Que volume de água deve ser acrescentado?




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33 Comentários

  1. Este comentário foi removido pelo autor.

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  2. amigo da porque nas questões 7 e 8, o volume deu 245? poderia tirar essa duvida!
    Obrigado!!

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    1. Os 2 exercícios tem o mesmo cilindro, onde o calculo de seu volume é AREA DA BASE X ALTURA, o cálculo está no início da questão 7. Abraço

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  3. A questão 10: como pode Ms + 0,158 * Ms = 5340 => Ms = 4611,4?
    como você chegou a esse valor/

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    1. Ms + 0,158 * Ms = 5340
      1,158 Ms = 5340
      Ms= 5340/1,158
      Ms= 4611,4 ton

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    2. Este comentário foi removido pelo autor.

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    3. Porque que pra achar o volume de água eu uso o peso seco? Porque​ não se usa o Ps+Pw?

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  4. obrigado amigo, muito bom o material, me ajudou bastante.

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  5. O material me ajudou por muito. Vi que faltava algo para acertar. Obrigado

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  6. uma amostra de areia totalmente seca enche um cilindro de metal de 200cm3 e pesa 260g . tendo se ys= 26kn/m3 . calcule o seu indice de vazios e sua porosidade . POR FAVOR AJUDA ME A SOLUCIONAR!

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  7. Boa tarde, alguem poderia me ajudar nessa questão:
    1)A umidade de um solo é de 28,27%. Considerando que o solo possui 92,79 g. Clauclar o volume de agua em mL e em litros

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  8. Amigo tenho alguns exercícios da faculdade que não consigo resolver, tem algum lugar que eu possa mostrar eles pra ver se me ajuda?

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  9. 12) Para a construção de uma barragem de terra é previsto um volume de 300.000m3 de terra, que será compactado com um índice de vazios de 0,8. Dispõe-se de 3 jazidas que designaremos por A, B e C. O índice de vazios de cada uma delas, bem como a estimativa de custo do movimento de terra até o local da barragem estão indicados na tabela abaixo:


    JAZIDAS
    ÍNDICE DE VAZIOS
    CUSTO DO MOVIMENTO DE TERRA POR M3

    A
    0,90
    R$22,80

    B
    2,00
    R$17,00

    C
    1,60
    R$19,60


    Qual das jazidas será economicamente viável para fornecer a quantidade de terra para a construção da barragem? Justifique pelos cálculos.
    Alguém sabe?

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    1. com o volume total dado e o indice de vazios (0,9) acha o volume do solo seco (e=VV/Vs; Vt=VV+VS). Em cada jazida primeiro acha o vv pela equação de indices de vazios (e= vv/vs) depois o volume total. Com cada volume total multiplica pelo custo.

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    2. Teria como explicar mais detalhadamente?

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  10. Material muito bom, me ajudou bastante esse semestre!!

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  11. 1. Sabendo-se que um solo tem 50% de umidade, 60% de limite de liquidez e 35%
    de limite de plasticidade. Calcule o índice de plasticidade, o índice de
    consistência e a resistência indeformada?
    Utilizar a carga de ruptura 161N e a área 19,63 cm².


    Alguém poderia me ajudar nessa questão

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  12. 5. Para um determinado solo foi colhida uma amostra, a qual foi analisada no laboratório, sendo obtidos os seguintes dados:
    - teor de umidade natural da amostra igual a 20%;
    - experiência de Casagrande:
    h1 = 20% à N1 = 30 golpes;
    h2 = 35% à N2 = 20;
    - LP = 24%;
    - peso específico aparente do solo seco igual a 22,00 kN/m3;
    - densidade relativa das partículas igual a 2,65;
    - o volume inicial da amostra que era de 10,00 dm3, passou a ser de 8,50 dm3 após a se-cagem na estufa.
    Determinar:
    a) LL;
    b) IP;
    c) IC;
    d) LC;
    e) C (grau de contração do solo);
    f) As características do solo quanto à plasticidade, à consistência e à contração;

    ALGUEM PODERIA ME AJUDAR?

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  13. 4. A planilha abaixo apresenta o resultado do processo de peneiramento de um ensaio de granulometria de uma areia média do rio Verde – Santa Maria.

    LABORATÓRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL
    Ensaios Físicos de Agregados Miúdos

    Interessado: Prontomix Certificado Nº: 00123424
    Amostra: Areia média do Rio Verde Data: 16/07/2009

































    Com base nos resultados acima classifique o solo quanto a sua distribuição granulométrica e determine seus parâmetros:
    a) Coeficiente de não uniformidade;
    b) Coeficiente de curvatura;
    c) Diâmetro máximo;
    d) Diâmetro efetivo;
    e) Módulo de Finura;




     Cnu < 5 muito uniforme
     5 < Cnu < 15 uniformidade média
     Cnu > 15 não uniforme

    PRECISO DE AJUDA, AGRADECERIA MUITO

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  14. No exercício 2, ao multiplicarmos a superfície específica pela espessura, temos o volume por unidade de massa, e não a massa da água, como consta do exercício. Considerando a massa específica da água 10^6 g/m³, temos uma massa de água de 1,15 x 10^-5 g, e a massa do solo igual a 1 g. Logo, a umidade para a areia fina é 1,15 x 10^-15 x 100 = 0,00115 %, o que resulta em um valor compatível com o gabarito do livro de origem do exercício.

    Curso Básico de Mecânica dos Solos - Carlos Sousa Pinto.

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  15. Bom dia, sera que alguem pode me ajudar com essa questão ?

    5. Para um determinado solo foi colhida uma amostra, a qual foi analisada no laboratório, sendo obtidos os seguintes dados:
    - teor de umidade natural da amostra igual a 20%;
    - experiência de Casagrande:
    h1 = 20% à N1 = 30 golpes;
    h2 = 35% à N2 = 20;
    - LP = 24%;
    - peso específico aparente do solo seco igual a 22,00 kN/m3;
    - densidade relativa das partículas igual a 2,65;
    - o volume inicial da amostra que era de 10,00 dm3, passou a ser de 8,50 dm3 após a se-cagem na estufa.
    Determinar:
    a) LL;
    b) IP;
    c) IC;
    d) LC;
    e) C (grau de contração do solo);
    f) As características do solo quanto à plasticidade, à consistência e à contração;

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  17. Serão removidos 220.000m3 de solo de uma jazida. O solo seco tem "in situ", índice de vazios igual a 1,2. Solicita-se determinar: a) quantos m3 de aterro com índice de vazios= 0,72 poderão ser construídos? b) qual o peso total do solo transportado, sabendo-se que a densidade dps grãos é de 2,7t/m3
    Preciso de ajudaaaaaa... Por Favor !!!!!

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  18. Uma amostra de um solo pesa 22kg. O volume correspondente a esta amostra é 12,20 litros. Desta amostra subtrai-se uma parte, para a qual determina-se: Pt = 70g; Ps = 58g; g = 2,67g/cm3. Pede-se determinar:
    j) S%;
    k) hsat% (ou seja h% para quando tivermos S%=100%);
    l) sat (ou seja  para S%=100%)

    por favor alguém pode me ajudar

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  19. Uma amostra de um solo pesa 22kg. O volume correspondente a esta amostra é 12,20 litros. Desta amostra subtrai-se uma parte, para a qual se determina: Pt = 70g; Ps = 58g; γg = 2,67g/cm³. Pede-se determinar


    alguém pode ajudar ?

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  20. Por gentileza poderia me ajudar nesse exercício...
    Num terreno constituído por areia fina, o nível de água encontra-se a 2,50m de profundidade. O peso específico saturado é de 21kN/m³ e a densidade das partículas é 2,67. Calcular a profundidade à qual a tensão efetiva é igual a 130 kPa.
    R : 10,3 m

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  21. Alguém Conhece a solução da questão abaixo:

    Para um determinado solo foi colhida uma amostra, a qual foi
    analisada no laboratório, sendo obtidos os seguintes dados:
    - teor de umidade natural da amostra igual a 30%;
    - experiência de Casagrande: h1 = 30% N1 = 30 golpes; h2 =
    45% N2 = 20;
    - LP = 24%;
    - peso específico aparente do solo seco igual a 26,00kN/m3;
    - densidade relativa das partículas igual a 3,00;
    - o volume inicial da amostra que era de 5,00dm3, passou a ser de
    4,50dm3 após a secagem na estufa.

    Determinar:
    a) LL;
    b) IP

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  22. Pode me ajudar na resolução dessa questao:
    Uma amostra de solo argiloso saturado ocupa um volume de 400 cm³ e pesa 1200 . Após secagem, verifica – se que seu peso equivale a 960g. Calcule o índice de vazios e o índice de consistência da amostra se o IP medido é de 60% e o limite de liquidez é de 89%.

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  23. O Volume do Aterro e o volume de água não teria que ser em M³ ao invés de Ton?

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  24. Olá pode me ajudar nesta questão ?

    Quantas passadas de um compactador tipo ‘’Rolo Pé de Carneiro” serão necessárias em uma camada de compactação com 0,30 m de espessura?

    Considerar que irá desenvolver uma energia de compactação igual à do ensaio Proctor Normal (soquete de 4,5 kg) em cada camada e o equipamento de compactação rolo pé de carneiro tem as seguintes características (peso = 115,0 kg; altura de queda = 0,50 m, Φ = 0,34 m).



    Informações:



    n = 1 a 30 cm (número de camadas e espessura).

    H= altura da camada de solo a ser compactada = 30 cm.

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  25. 1. Uma amostra é colocada numa cápsula de massa 120g , de forma que a massa total do conjunto seja 320g. Após a permanência em estufa por 24 horas, a 105 C, o conjunto passou a ter 305 g de massa. Determinar o teor de umidade da areia.

    2. Uma areia seca tem os seguintes índices:
    Ms = 2,85 kg
    Vs = 2500 cm3
    γo = 2,67 kg/l
    Determinar o coeficiente de vazios e o volume de vazios

    3. Para um estudo de dosagem do concreto foi estabelecido que o volume de argamassa para preencher os vazios de brita deverá ser de 1,23 vezes o volume de vazios da brita. Também se definiu que o volume de pasta na argamassa deverá ser de 1,12 vezes o volume de vazios da areia.
    Sendo dados:
    Areia: γo = 2,63 kg/l γ = 1,48 kg/l
    Brita: γo = 2,74 kg/l γ = 1,35 kg/l

    Para um volume unitário de 1200 l de brita, determine:
    a) Coeficiente de vazios da areia e da brita
    b) Volume de argamassa
    c) Volume de argamassa
    d) Volume dos materiais p

    4. Traçar a curva de inchamento de uma areia a partir dos elementos abaixo:
    h(%) 1 3 5 8 12 16
    I(%) 6 15 22 26 24 21
    Pede-se:
    a) O volume de areia com 6% de umidade, correspondente a 6m3 de areia seca.
    b) A massa de água contida na quantidade de areia acima referida, para a mesma umidade, sabendo-se que γ = 1,5 kg/l para 0% de umidade.
    c) Determinar a umidade crítica e o coeficiente de inchamento médio.
    5. Para a produção de 1m3 de argamassa foram fornecidas as seguintes quantidades de materiais:

    Cimento: 300 kg
    Areia seca: 1700 kg
    Água: 200 l
    Sabendo de que a areia de que dispomos possui teor de umidade de 6%, quais serão as novas quantidades a serem tomadas?

    6.Com os dados do exercício anterior, pede-se
    a)Qual o volume de areia seca a ser tomada para γ = 1,4 kg/l
    b)Se a umidade for 5% e o inchamento neste caso for de 25%, quais as novas quantidades/

    7)Um determinado material tem:
    γ = 1,4 kg/l
    γo = 2,6 kg/l
    Determinar o percentual de vazios deste material

    8)Para a produção de um determinado concreto, foram determinadas as quantidades dos materiais básicos:
    Cimento: 50 kg
    Areia Seca: 125 kg
    Brita 1: 150 kg
    Água: 30 l
    Considerando:
    AREIA γ = 1,56 kg/l BRITA γ = 1,38 Kg/l
    γo = 2,63 k/l γo = 2,74 kg/l

    Considerando a curva de inchamento do exercício 3, determine as quantidades para dosagem em obra, considerando o teor de umidade 5%.

    9. Sabendo que 20 litros de areia seca pesam 29,8 kg, e que a massa unitária e o coeficiente de vazios dessa areia quando úmida e com 3% de umidade são respectivamente 1,29 kg/l e 0,58, pede-se:
    a) O coeficiente de inchamento e o inchamento a 3% de umidade;
    b) O volume de areia seca correspondente a 20 litros de areia a 3% de umidade;
    c) O coeficiente de vazios para h=0%;
    d) A massa específica aparente da areia

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