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Cibélly Grassmann, profile picture
Carregado porCibélly Grassmann
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3.2 índices físicos

O documento descreve índices físicos utilizados para caracterizar o solo, incluindo teor de umidade, grau de saturação, índice de vazios e porosidade. Esses índices medem as relações entre as fases sólida, líquida e gasosa do solo e fornecem informações sobre sua densidade, permeabilidade, compressibilidade e resistência. Exemplos demonstram como calcular esses índices a partir de medidas de massa, volume e densidade de amostras de solo.

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1 Índices Físicos
Índices Físicos • Relações estabelecidas entre as fases presentes no solo de modo a caracterizá-lo quanto às suas condições físicas; • Fases de um solo: sólida, liquida e gasosa; • Relações: – Entre Massas (ou Pesos): Teor de umidade – Entre Volumes: Porosidade, Índice de Vazios e Grau de Saturação; – Entre Massas (ou Pesos) e Volumes: Massa específica natural, dos sólidos e da água.
Teor de Umidade: • Ou umidade natural; • Razão do peso de água (Pa) pelo peso do material sólido (Ps):  Solos úmidos apresentam teores em torno de 60%;  Solos com aparência de secos apresentam conteúdo da ordem de 2 a 3%:
Grau de saturação: • Razão do volume de água (Va) pelo volume de vazios (Vv):  Importância: permeabilidade, compressibilidade e na resistência à ruptura. Grau de saturação Denominação 0 – 0.25 Naturalmente seco 0.25 – 0.50 Úmido 0.50 – 0.80 Muito úmido 0.80 – 0.95 Altamente saturado 0.95 - 100 Saturado
Índice de vazios: • Razão do volume de vazios (Vv) pelo volume de sólidos (Vs):  Valores típicos para areias naturais variam de 0.5 a 0.8;  Solos coesivos de 0.7 a 1.1 (Bowles, 1984)  Uma medida de densidade, uma das características mais importantes de um solo: permeabilidade, a compressibilidade e a resistência a ruptura.
Porosidade: • Razão do volume de vazios (Vv) pelo volume total (Vs):  Também é uma medida de densidade, mas...  Representa uma medida mais adequada aos estudos de variações volumétricas de solos do que a porosidade, pois, o volume da parte sólida permanece constante.
Porosidade Índice de vazios Denominação >50 >1 Muito alta 50 – 45 1.0 – 0.80 Alta 45 – 35 0.80 – 0.55 Média 35 – 30 0.55 – 0.43 Baixa <30 <0.43 Muito baixa Classificação da porosidade e do índice de vazios nos solos segundo o IAEG (1974)
9 Pesos específicos
Peso específico de um solo: • Definido como a razão entre o peso de um determinado componente das três partes físicas de um solo e o seu volume e, assim, pode-se ter: • Peso específico natural; • Peso específico dos grãos; • Peso específico da água; • Densidade relativa das partículas; • Peso específico do solo seco; • Peso específico saturado; • Peso específico submerso;
Peso específico da água: • O peso específico da água varia de acordo com a temperatura e com os sais dissolvidos; • Adota-se comumente o valor de 1 t/m3 (10 kN/m3), correspondente à densidade da água destilada, à temperatura de 40C; • Razão entre o peso de uma quantidade de água e o seu volume:
EXERCÍCIOS • 1. Uma amostra indeformada de solo foi recebida no laboratório. Com ela realizou-se o ensaio para determinação do teor de umidade. A amostra, junto com a capsula pesava 119.2g. Essa amostra permaneceu em estufa a 105º C até a constância de peso (cerca de 18horas), após o conjunto (solo seco mais a capsula) pesava 109.5g. A massa da capsula, chamada “tara”, era de 34.43g. Qual o valor de umidade da amostra?
EXERCÍCIOS • 2. Uma amostra de areia, no estado natural, pesa 875g e seu volume é igual a 512 cm3. O seu peso seco é 803g e a densidade relativa dos grãos é 2,66 g/cm3. Determine o índice de vazios, a porosidade o teor de umidade e o grau de saturação da areia.
EXERCÍCIOS • 3. De um corte são removidos 180.000m3 de solo, com um índice de vazios igual a 1,22. Quantos m3 de aterro poderão ser construídos, com um índice de vazios igual a 0,76?
EXERCÍCIOS • 4. Para a construção de uma barragem de terra é previsto um volume de 300.000 m3 de terra, com um índice de vazios de 0,8. Dispõe-se de três jazidas, designadas A, B e C. O índice de vazios de cada uma delas e a estimativa do custo do movimento de terra até a obra da barragem são indicadas no quadro abaixo: • Qual a jazida explotável é economicamente mais favorável? Jazida Índice de Vazios Custo movimento de terra/m3 A 0.9 R$10,20 B 2.0 R$9,00 C 1.6 R$9,40