Aula 3 02

MECÂNICA DOS SOLOS

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Para solos finos (< 0,074 mm): Sedimentação

Ensaio feito no Laboratório, baseado na LEI DE STOKES, onde relaciona o diâmetro da partícula e sua velocidade de sedimentação em um meio líquido de viscosidade e peso específico conhecidos.

𝑣=

2
9

.

𝛾𝑔 − 𝛾𝑎
𝑛

.

𝑑 2
2

𝑛

= coeficiente de viscosidade do meio dispersor (varia com a temperatura)

𝑑

= “diâmetro equivalente” da partícula, isto é, o diâmetro de uma esfera de mesmo peso específico e que sedimenta com a mesma velocidade

𝛾𝑔
𝛾𝑎
𝑣

= peso específico das partículas do solo
= peso específico do meio dispersor
= velocidade de sedimentação da esfera

MECÂNICA DOS SOLOS

A Lei de Stokes nos dá, assim, o diâmetro equivalente da partícula e não o seu verdadeiro valor.
Tirando o valor de 𝑑 da equação anterior, e expressando-o em milímetros, temos: 𝑑 =

1800𝑛𝑣
𝛾𝑔 − 𝛾𝑎

Válida apenas para partículas menores que 0,2mm

EXERCÍCIO DA PRIMEIRA
AULA
Ex.: No ensaio de Sedimentação, a leitura do densímetro acusava a densidade à uma profundidade de 18,5 cm. Qual o maior tamanho de partícula que ainda ocorria nesta profundidade? Considerar que o ensaio tenha sido feito à uma temperatura de 20ºC, para a qual a viscosidade da água é de 10,29 x 10 -6 g.s/cm. Considerar que 15 minutos depois da suspensão ter sido colocada em repouso, o densímetro indicou uma leitura de L = 13,2.
Solução: O tamanho da partícula que se encontrava na superfície e que, após
15 minutos, se encontrava na profundidade de 18,5cm pode ser determinada pela Lei de Stokes. Partículas com maior diâmetro teriam caído com maior velocidade e já não estariam nessa profundidade. Partículas menores, certamente, ainda se encontram na posição analisada. Aplicando-se a Lei de
Stokes:

MECÂNICA DOS SOLOS

RESUMO
• Elementos Constituintes de um Solo
• 3 Fases: Sólida, Liquida e Gasosa
• Água: De constituição, adesiva ou adsorvida,livre, higroscópica, capilar.
• Vt = Vs + Vv

ou

Vt = Vs + Va + Var

• Pt = Ps + Pa
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