Um solo compactado em laboratório apresentou os seguintes parâmetros:
. Na construção de um aterro, o mesmo solo foi compactado segundo as seguintes especificações: GC
e w
. Considerando
, calcule 0 grau de saturação do aterro compactado.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um solo que foi compactado tanto no laboratório quanto no campo (na construção de um aterro). A gente precisa calcular o grau de saturação desse solo no aterro. Para isso, vamos precisar entender alguns conceitos de mecânica dos solos, como densidade seca máxima, teor de água ótimo, índice de compactação, e a densidade dos sólidos. Vamos usar fórmulas básicas para relacionar esses parâmetros e chegar na resposta final.
Passo 2
Primeiro, vamos organizar os dados que temos:
- Densidade seca máxima no laboratório (ρ_dmax): 1,74 g/cm³
- Teor de água ótimo no laboratório (w_ot): 15%
- Grau de Compactação no aterro (GC): 96%
- Teor de água no aterro (w): w_ot - 2% = 15% - 2% = 13%
- Densidade dos sólidos (ρ_s): 2,65 g/cm³
Passo 3
O Grau de Compactação (GC) nos diz quão próxima a densidade do solo no campo está da densidade seca máxima do laboratório. A fórmula para calcular a densidade seca no aterro (ρ_d) é:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos calcular a densidade úmida no aterro (ρ) usando o teor de água:
Onde:
Substituindo:
Passo 5
Para encontrar o grau de saturação (S), precisamos relacionar a densidade do solo, a densidade dos sólidos e a vazios. A fórmula geral para o grau de saturação é:
Onde:
-
= volume de água -
= volume de vazios
Mas primeiro, vamos encontrar o Índice de Vazios (e) usando a densidade seca:
Onde:
-
é o grau de vacância, que é igual a
Calculando
:
Agora, calculando
:
Passo 6
Agora, vamos calcular o grau de saturação (S) usando a relação entre o teor de água e o índice de vazios:
Substituindo os valores:
Convertendo para porcentagem:
Resposta
O grau de saturação do aterro compactado é aproximadamente 37,1%.