nbr 12051 mb 3388 - 1991 - solo, determinacão do indice de vazios mínimos de solos não-coesivos
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ABNT-Associago
Brasileira de
Normas Tecnicas
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FEVJ1991 1MB-3388
Solo - Determina@o do indice devazios minim0 de Solos ngo-coesivos
M&odo de ensaio
Origem: Projeto 02:004.02-015189CB-2 - Cornit& Brasileiro de Constru@o CivilCE-2:004.02 Comissao de Estudo de Identifica@io e Compacta@o de SolosMB-3388 - Soil - Determination of minimum index void ratio of cohesionless soils -
Method of testEsta Norma foi baseada ha ASTM D 4253/83
Palavras-chave: Solo. Compacidade 14 paginas
SUMARIO
1 Objeiivo2 Documentos complementares
3 Conceituagao e consideragl)es sobre OS metodosAeB
4 Aparelhagem5 Execu@o do ensaio6 Calculos7 Resultados
ANEXO A - Metodo recomendado para obtengao daamplitude dupla de vibra@o vertical btima
ANEXO B - Figuras
1 Objetivo
Esta Norma prescreve o metodo de determinagao doindice de vazios minim0 (em,,) de solos granulares, naocoesivos, contendo no maxim0 12% (em massa) de
material que passa na peneira de 0,075mm. Prescreve,ainda, 0 metodo para 0 calculo da compacidade relativa
correspondente a urn determinado indice de vazios domaterial ensaiado.
2 Documentos complementares
Na aplica@o desta Norma e necessario consultar:
EB-22 Peneiras para ensaios corn telas de tecidometalico Especificaoao
MB-28 Graos de solos que passam na peneira de4.8mm - Determinacaoda massaespecifica. M&odode ensaio
MB-29 GrBos de pedregulho retidos na peneira de4,8mm - Determina@o da massa especlfica, da massaespecifica aparente e da absorgao da agua _ Metodo
de ens&o
MB-33 - Solo - Ensaio de compactagao Metodo de
ensaio
MB-3324 - Solo - Determinagao do indice de vazios
mkdmo de solos nao coesivos - M&do de ensaio
3 Conceitua@o e considera@es sobre OS
mktodos “A” e “8” (ver 5.1)
3.1 Para a obten@o do indize de vazkos minim0 e naxess&iaa determina@o da massa especifica aparente sect maxima.Este indicecorrespondeaoestado maiscompactoqueumsolo nao coesivo pode ser colocado. utilizando-se urn
procedimento laboratorial normalizado que minimize asegregapm e quebra de particulas.
Nota: Nesta Norma o tndiw de vazios minima #x&to nao e
neces~ariamente obtldo.
3.2 Para OS solos nao coesivos. 0s indices de vaziosmaxim0 e minim0 constituem-se nos parametros basicospara avalia@o do &ado de compacidade. Para tanto. acompacidade relativa. coma definida em 6.4, fomece umaindica@o do estado de compacidade de uma determinada
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nmssa de solo. seja uma ooxr&xia natural, seja anstrulda
pelo homem. NO entanto, as prop&&ides de engenharia
tais mmo a resist&ncia ao cisafhamento, compressibilidade
e permeabilidade de urn dado material, compactado por
m&x%x diiintos, para urn mesmo estado de compacfdade.
podem variar consideravelmente. Par outro lado. solos
distintos, no mesmo &ado de compacidade, podem
apresentar diferenqas dessas propriedades ainda maisacentuadas. dependendo da granulometria, format0 dos
g&s, etc. Par esse motive. consideravel discetnimento
dew ser usado ao se relacionarem as propriedades de
engenharia dos solos corn o estado de compacidade.
3.3 A amplitude dupla devibra@o vertical tern significativo
efeito no indice de vazios obtidos, coma constatado por
Selig e Ladd (1973)‘. Para uma particular mesa vibratdria
e molde, o menor indice de vazios de urn dado material
pode ser obtido,para uma amplitude dupla diferente das
especif icadas nesta Norma, ou se@, o indice de vazios
pcde inicialmente diminuir corn o aumento da amplitude
dupla de vibra@o, atingir urn minim0 e entao aumentarcorn 0 incrementoda amplitudedupla. Portanto, a rela@o
entre 0 menor indice de vazios e a amplitude dupla de
vibra@o dtima pode variar corn o tipo de solo. Par esta
raz80. esta Norma permite o “so de amplitudes duplas de
vibra@o vertical diferentes das preconizadas em 5.3.5 e
5.4.1.6.1, em circunstancias especificas assinaladas em
5.4.1.6.2.
4 Aparelhagem
A aparelhagem necessWi para a execuG8o do ensaio e a
segulnte:
4.1 Aparelhagem geral
a) estufacapazde manteratemperaturaentre 105%
e 110°C;
b) peneirasde75mm; 38mm; 19mm; 9,5mm; 4,8mm
e 0,075mm. de acordo corn a EB-22;
c) balanGasquepermitam pesarnominalmente4Okg,
1Okg e 1,5kg, corn resolu@es de 59, lg e O,lg,
respectnamente;
d) outros equipamentos coma bandeja metalica,
conchas metalicas, pa. escova de cerdas macias,
cronbmetro corn indica@o de minutes e segundos
epaquimetroquepossibiliteleiturasde, nominimo,
30mm, corn resolu@o de 0,2mm.
4.2 Aparelhagem pars o m&ado A (A.1 e A.2)
0 conjunto para a realiza@o do ens&o pelo m&do A 6
mostrado esquemaficamente na Figura 1, do Anexo B, e
dew canter o que se segue:
a) moldescilindricosmet&licospadr&s,comvolumes
nominals de 2830cm3 e 1 4200cm3, cujas dime&es
estao indicadas na Figura 2, do Anexo B;
b) tuba-guia corn dispositfo de fixa@ ao molde.
para cada tamanho de molde. Pam facilitar a
centraliza@o do tuboguia acima do molde, ele
deve ser dotado de tr&s dispositivos de fixaclio.
coma mostrado na Figura 3-(a), do Anexo B;
c) disco-base da sobrecarga, para cada tamanho de
molde, perfurado e dotado de V&s pines paracentraliza@odasobrecarga,conformea Figura4.
do Anew 8;
d) sobrecarga de se@ circular dotada de a@, para
cada tamanho de molde, conforme a Fffu ra 4, do
AnexoB.Amassatotaldodisw-baseesobrecarga
devesx?rsuficienteparaaplica~Bodeumapress~o
de (13,8? 0,l)kPa:
e) alca dotada de rosca para coloca@io e retirada do
disco-base. Urn exemplo B mostrado na Figura 3-
(b), do Anexo B;
f) suporte, encaixfivel no guia do molde. ao qua1 fica
acoplado urn defletbmetro, para medic adiferen~a
de eleva@o entre 0 top0 do molde e o disco-base
da sobrecarga, ap6s a densifica@o. corn0 mostrado
na Figura 3-(c), do Anexo 8.0 defletbmetro deve
possibilitar medic&s de no minim0 50mm. corn
resolu@o de 0,02mm. devendo ser instalado de
mode que a sua haste fique par&la ao eixo
vertical do molde;
g) barra de calibra@o met&a (opcicnal), corn largura
de aproximadamente 7cm, altura de 0,5cm ecomprimento adequado;
h) mesa vibrat6ria eletromagn&ica de a~, corn
vibra@o vertical acionada por urn vibrador
eletromagnetico do tip0 impacm s4lido, de massa
maim que 45kg. A mesa deve ser instzlada sobre
urn piso ou laje de concrete, corn massa da ordem
de 500kg. de modoquevibrapbesexcessfvas nao
sejam transmitidas a outras areas onde estejam
sendo realizados outros ensaios 0 tampo da
mesa deve ter dimensOes adequadas. que axlffram
rigidez suficiente, de forma que o conjunto molde
+ tuba-guia + sobrecarga fique firmemente fixadoe rigidamente apoiado durante o ensaio, devendo
porestemotivoserdotadodedispositivodefixa@o
ao conjunto mencionado. A mesa deve vibrar
vetilcalmsnte o conjunto referido. corn deskxamento
senoidal corn o tempo, de amplitude dupla media
(deslocamento pica a pica) de (0,33 f 0,05)mm,
para freqijencia de 60Hz. ou de (0,48 * 0,OS)mm.
parafreqWnciade50Hz,nascondi@esdoensaio.
A mesa deve ter recurso de ajustamento da
freqljencia de vibra@o, entre 0 e CiOHz, ou de
amplitude dupla de vibra@o, entre 0,15mm e
0,33mm, para freq&?ncia de 60Hz. ou cerca de
0,20mm a0,48mm, parafreqiienciade50H2, para
ensaioscom material irmido. Para usoem ensaios
especiais, tal ajustamento deve estar compreendido
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entreO,ZOmm e0.64mm parafreqiienciade60H2,
e entre 0,30mm e 0,91 mm, para 50Hz.
Nota A mesa vibrat6ria pode produzir nivels de ruldo
aclma do aciltivel, send0 recomendsvel.portanto, que 0 opera&x Wabalhe. durante amaliz@, do ensdo. mm protetor do 5istemaauditivo. Ademais. a mea+? tibratdrla dew ser
inStaladaemambienteacusticamenteisolado doreswte do laboratorio.
4.3 Aparelhagem para o metodo B (B.1 e 8.2)
0 conjunto para a realiza@o do ensaio pelo m&do B
deve comer o que se segue:
a) cilindro de Proctw corn volume nominal de 1COOcm3,
de acordo corn a MB-33, soldado a base, de modo
que o conjunto resulte estanque. A base do molde
d&e ser mais espessa que a normalmente utilizada
no ensaio de compacta@o, al&m de ser dotada de
dispositivo de fixa@ B mesa vibrat&ia, coma
exemplificado na Figura 5, do Anexo B;
b) tuba-guia, ConstiNido poroutrocilindrode Proctor
solid&i0 ao colarinho;
c) disco-base da sobrecarga, perfurado e dotado de
dispositivo para centraliza@o da sobrecarga;
d) sobrecarga de se@0 circular dotada de al@ A
massa total do disco-base e sobrecarga deve ser
suficiente para aplica@o de uma press80 de
(138 A 0,l)kPa;
e) mesavibrat6ria dotipoutilizadopararealizarope-neiramento de amostras na an&e granulom&ica.
5 Execu@o do ensaio
5.1 Processes para a determina@o do indlce de
vazios minim0
Podem ser utilizados quatro processes, coma segue:
a) m&do A.1 . Usando 0 material seco em estufa e
uma mesa eletromagnetica de vibra@o vertical;
b) m&cdoA.Z-Usandoomaterial timidoeumamesa
eletromagn&ica de vibra@o vertical;
c) m&do B.l - Usando o material seco em esNfa e
uma mesa vibratbria, do tipo utilizado para realizar
o penelramento de amostras na analise
granulom&rica;
d) metodo 6.2 -Usandoo material rimidoeuma mesa
vibrat&ia, do tip0 utilizado para realizar 0
peneiramsnto de amastras na an&e granulom&rica
6.1.1 OS metodos 8.1 e 8.2 podem ser utilizados somente
quando nao se dispuser da mesa eletromagn&ica de
vibra@o vertical. Pela dificuldade de padroniza@o e pel0
menor volume de recursos que 0 equipamento
correspondente oferece, OS resultados obtidos podem
revelar-se menos satisfat6rios.
5.1.2 Recomenda-se a realiza@o do ensaio pelos dois
processos(vialimidaeviasecaemeSNfa). porocasiaode
urn nova trabalho ou quando houver mudanCa no tip0 de
material, vistoqueparaalgunssolosoensaiorealizadopor
via limida pode fornecer urn indice de vazios minim0
significativamente menordoqueoensaiorealizadoporvia
SE&
5.1.3 Para cada urn dos m&odos, a granulometria deve
atender ao indicado na Tabela 1.
6.1.4 Quando forem executadas quantidades apreciWeis
de ensaios sobre materiais semelhantes. i? permitida a
realiza@odosensaiospelomt%doB, mesmosedispondo
da mesa eletromagn&ica. desde que ensaios executados
a priori pelos dois m&odos tenham indicado que n&
ocorrem diferen&?is significativas entre 06 resultados obtfdos
Neste case, a granulometria do material deve atender ao
especificado para 0 m&U0 B.
6.1~ Na realiza@io dos ensaios pode ocorrer quebra de
gr&osemquantidadequepodeserrelevante,dependendo
do tipo de material, a qua1 pode ser avaliada pela anglise
granulom&rica realizadaantesedepoisdoensaio.Tal fato
provoca uma red&& do indice de vazios minimo.
Tabela 1 - Quesitos granulom&ricos para apllca@o do?. metodos
Peneira
(mm)
Quantidade de
material passante
(% em massa)
75 19
Quanlidade maxima de
material passante
p/o em massa)
0,075
Quantidade mzWma de
material retido
(% em massa)
38 9.5
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5.2 Prepara@o da amostra 5.2.2AoseutilizarometodoA. aquantidadenecess&riadematerial, para cada determina@o, e o molde a ser usado
52.1 0 material deve estar adequadamente acondicionado,de modo a evitar contamina@o por outros materiais,perda de quantidade ou mesmo de identifica@o.
~fun@ododiametrom&dmodosgrHos,comoindicadona
Tabela 2.
Tab& 2 - Massa necess&ria de material e molde a ser usado
Diametro mtiimodos g&x
(mm)
Massa necessariade material seco
(kg)
Volume do moldea SW usado
(cm3
30 a 75 30 14200
menor que 38 6 2630
6.2.5 Ao se utilizar o m&do B, a massa necessaria de
material seco 6 de 2,5kg.
6.2.4 Para forma@0 da amostra, as quantidadesanteriormente indicadas devem ser obtidas corn uso dorepartidor de amostras ou por quarteamento.
s.2.6Seoensaioestiversendorealizadodeacordocom OSm&odos A.1 ou B.1, a amostra deve ser seca em estufa,a temperarura de 105% a 11 O”c, at& apresentar constanclade massa. A seguir, a amostra deve ser resfriada emrecipiente fechado.
8.2.6 Depois da sacagem, as agrega@es fracamentecimentadas devem ser cuidadosamente destorroadas,
evitando-se a quebra de g&x
5.3 Calibraqao
5.3.1 Caliba@o da aparelhagem
A calibra@o da aparelhagem deve ser efetuada por
ocasi& do us0 initial e em intervalos que n?to excedam1000 util iza@es ou anualmente, prevalecendo o queOcorrer primeiro.
6.32 MOlde
Determinarovolumeea massadecada molde. Ovolumedeterminado nHo pode diferir do volume nominal de maisqw? 1.5%. Recwnenda-se que os dois m&cdos de calibra@o
descritos em 5.3.2.1 e 5.3.2.2 sejam utilizados a, case adiferenca entre OS volumes assim determinados se@superiora0,5%dovolumenominaldomolde, acalibra@o
deve ser repetida. Na hipbtesedeestadiferenqa excedera tolerancia estabelecida, em sucessivasdetermina@as,deve-se descartar o molde, pois tal fate constitui uma
indica@o de que este encontra-se excessivamentedeformado.
5.321 M&do da medi@o direta
Calcular o volume do molde utilizando-se as medias de,pelo menos. tr& medidasdo diametro interno eda altura.efetuadas igualmente espacadas e corn resolu@o de1 mm ou 0.1 mm. conforme o molde seja de 14200cm” ou
2830cm3, respectivamente. Calcular a registrar a Brea da
se$o transversal, A,+ corn quavo algarismos significativos,e determinar o seu volume.
5.3.2.2 M&do do enchimento corn &gua
Proceder conforme segue:
a) ap6s encher completamente o molde corn agua,
deve-se deslizar cuidadosamente uma placa devidro sobre o topo do molde (borda), para seassegurar de que ele se encontra mesmo
completamente cheio. Uma delgada pelicula de
silicone aplicada previamente na borda do moldeforma uma junta impermeavel entre a placa devidro e a borda do molde;
b) determinar a temperatura, corn res&~Bo de 1%
e a massa do molde preenchido corn agua, cornresolu@o de 5g ou 1 g, sendo OS moldes relativesa estes valores, respectivamente. 14200cm3 ou
2830cm3;
c) calcular ovolume do molde, multiplicando a massade agua que preencheu o molde pelo volumeunitsrio de agua, na temperatura observada,
conforme a Tabela 3.
5.3.2.3 Y~lume do molde
Usar nos tilcukx do ensaio o volume do mo!de. con$tituidopela media dos valores obtidos pelos processes descritosem 5.3.2.1 e 5.3.2.2, e anota-lo coma Vm, em cm3, cornquatro algarismos significativos.
Determinar e anotar a massa do molde vazio, mm resolu@o
indicada em 5.3.2.2-b).
5.3.3 Disc&base da sobrecarga
Determinar e anotar a espessura media do disco-base dasobrecarga. resultante de peio menos quatro medidas
efetuadas corn paquimetro, corn resolu@o de 0,OZmm.
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9 as leituras do reostato. 0s prccedlmentos paracallixa@oea.3!xrelnaaemne Saoa~re~entadosoor Kaufman
Delerminar e anotar a espessura media da barra de
calibra$io, resultante de pelo menos quatro medidas
efetuadas corn paqulmetro, corn resolu@o de 0,02mm.
et al: (1979)1:
6.3.5.2 Al&n da freqiiencia de calibra@o recomendada em
5.3.1, a mesa efetromagw%a deve ser rwvamente calibrada
53.5 Mesa efetrcmagn&tica de vibra@o vettical
5.%&t A calfbra@ mnslste na determinae, sob condi@es
simuladas de ensaio e para cada tamanho de molde, da
posi@o do reostato que confi ra ao molde “ma amplitude
dupla de vibra@o vertical de (0,33 * 0,05)mm, para
freoiiencia da 6OHz. ou de (0.46 ? 0.08)mm. oara freiM&ncia
sempre que surgir urn event0 que fnssa afetar sua opera@o.
5.3.5 Mesa vibra&la do lip0 utlllzado paa realirar
peneiramento
A calibra@o consiste na determina@o, minute a minute e
sobcondi@essimuladasdeensaio, davaria@odamassa
especifica aparente seca corn o tempo de vibra@o. 0
tempo de vibra@o a ser utilizado no ensaio 6 aquele a
partir do qua1 as varia@es paSSam a ser pouco significatwas.
Para materiais semelhantes, tal calibra@o pode ser realizada
uma linica vez.
de kOHz. A amplitude dupk de&a&o ~&kal d&e ser
medida no molde, corn resolu~~o de 0.015mm.
Nota: Remmenda-seque, porocasiaodacallbra~o,estabele~-sea wrrela@ao entre aamplitudedupladevlbra~o veRical
Tabela 3 -Volume de Bgua por grama, em fun@ da temperatura
Temperatura
(“C)
Volume de agua
w%t)
12 1,00046
14 1,00073
16 1,00103
18 1,00138
20 1,00177
22 1,0022124 I,00268
26 1,00320
26 1,00375
30 I,00435
32 1,00497
5.4 Procedimento para execu.$lo do ensaio
5.4.1 M&do A.1 (mesa eleiromegn&ica e material sew)
amostra do solo e girti- levemente algumas vezes, de
forma que ele fique firme e uniformemente em contact0
corn a superfic ie do material. Remover a a&a.
6.4.1.1 Homogeneizaraamostradosolopreviamenteseca
em estufa.5.4.1.4 Fixar o molde a mesa vibrat6ria.
5.4.1.2 Corn 0 auxilio de concha ou funil, encher 0 molde
corn a amostra do solo ate Icm a 2cm acima do topo do
molde e rasar o excesso. Golpear a pa&e externa do
molde corn uma barra de metal, martelo de borracha ou
uma ripa de madeira, visando recalcar 0 material e assim
facilitar o posicionamento do disco-base da sobrecarga.
5.4.1.5 Firar firmemente 0 tube-guia ao molde, tendo-se
garantido previamente que as pa&es internas destes
&Ho alinhadas, e assentar a sobrecarga correspondente
sobre o disco-base.
5.4.1.6 Sekcionar a amplitude dupla de vibra@o, procedendo
da seguinte forma:Nota: Cask 9steja-s9 determinando tambem 0 Indice de vazios
mdximo, a coloCa@n do materi. e OS demais procedi-menlo~ dew?“, atender ao preconizado “a MB-3324.
54.1.3 C&car o correspondente disco-baseda sobrecarga
(corn urn papel-filtro, se necessario) sobre a superficie da
5.4.1.6.1 Ajustar a posi@o do reostato, corn0 indicado em
5.3.5.1, de sorte a obter “ma amplitude dupla de vibra#o
vertical de (0.33 ? 0,05)mm ou (0.48 f O.OQmm, parafreqWncia de 60Hz ou 50Hz. respectivamente.
’ Kaufman. L.P~. Strickland. Ed A., and Benavider, A. A.. ‘Suggesred Method for the Calibration 01 Vibration Tables for Maximum Index DensityTesting”. Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol. 2. No. 3, Sept. 1979. pp. 152-157,
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6 MB-3386/l 991
5.4.1.6.2 Como assinalado em 3.4, ha uma correla@o
entre o lndice de vazios e a amplitude dupla de vibra$Ho,
send0 que o minim0 pode MO ocorrer para a amplitude
preconhada em 5.4.1.6.1. Por este motiio, quando OS
resultados dos ensaios forem usados am projetos ou
estudos especiais. parmite-se 0 use de amplitudes distintas
das mencionadas. Neste case a amplitude dupla de
vibra@o vertical usada deve ser:
a) a amplitude6tima-o AnexoA apresentao metodo
para a sua obten@o;
b) maior que 0.20mm e menor que 0,64mm, para
uma freqiiencia de 60Hz, ou maior que 0,30mm e
menorque0,94mm,paraumafreqOBnciade50Hz.
Em termos de acelera@o nominal de pica, &es
valores estao compreendidos entre 1,5g (14mW)
e 4.89 (43mlsZ).
Nota: A acelera@o nominal de pim pode ser calculada
pela expre&o:
Onde:
% - acelera@o nominal de pim, em 9
2 YP - amplitude dupla de vibm@o venical.em mm
f - frqoenda, em Hz
s.4.t.7Vibraromoldecontendoaamostradosolodurante
(8 t 2)min w (12 f 3)min, respectivamente, para freqiienda
de 60Hz ou 50 Hz; remover a sobrecarga e o tuba-guia do
molde; e verificar se o disco-base da sobrecarga est&
firme e uniformemente am contato corn a superficie da
amostra, ou seja, se o disco-base n80 cambaleia quando
se pressiona as suas bordas. Em case contrario, o fato
deve SW anotado na folha de ensaio, para posterior
julgamento da validade do resultado.
s.41.8 Determinar a alhlra Util final do molde nao preenchido
pela amostta do solo. Para tanto, dois processes podem
ser utilizados:
5.4.1.8.1 Corn a barra de calibra@o Apoiar a barra de
calibra$Ho nas bordas do molde e na dire@0 dos guias
do suporte; encaixar 0 suporte do defletbmetro em urndos guias, corn 0 apalpador da haste apoiado no topo da
barra de calibra@o; obter tr& leituras do deflethmetro,
corn resolu@o de 0,02mm e de modo qua o apalpador
fique apoiado no centro e pnlximo as bordas da barra
de calibra@o; e determinar a media, a qua1 se constitui
na leitura initial. A seguir, retitar a barra de calibra@o
e, corn uma escova, afastar quaisquer fines que possam
ter-se depositado no disco-base, onde as leituras
s80 realizadas. Obter tt& leiluras do defletbmetro, corn
o apalpador da haste apoiado em posiqdes igualmente
espacadas no disco-base da sobrecarga, e determinar
a media. que se constitui na leitura final. Por diferen$a
dasleiturasinicialefinalelevandoemcontaasespessurasda barra de cali-braG8o a do disco-base, determinar
aalturalitildomolden~opreenchidopelaamostradosolo.
Proceder identi-camente no lado oposto. Obter a media
das duas alturas as&m determinadas, a qua1 se constitui
na altura titil final do molde nHo preenchido pela amostra
do solo (AH).
s.4.1.8.2 Sem a barra de calibra@o - Encaixar o supone do
defletdmetro em urn dos guias, corn o apalpador da haste
apoiadonapartecenlraldabordadomolde; obter, corn re-
solu~~o de 0,02inm, duas leituras, sendo uma a esquerda
e outra a direita; e determinar a media, a qua1 se constitui
na leitura initial. Corn uma escova, afastarquaisquer fines
que possam ter-se depositado no disco-base, onde as lei-
Was ~$0 realizadas. A seguir, obter tr& leitutas do de-fletbmetro, corn oapalpadordahasteapoiadoem posi@es
igualmente espacadas no disco-base da sobrecarga, e
determinar a “Ma. qua se constitui na leitura final. Par
diferenca das leituras initial e final e levando em COnta a
espessuradodisco-base, determinaraalturatitildomolde
n2o preenchLd0 p& am&m do solo, proceder identicamente
no lad0 oposto; e obter a media das duas alturaS assim
determinadas, a qua1 se constitui na altura Otil final do
molde nHo preenchido pela amostra do solo (AH).
s.4.t.s Remover o disco-base do molde e desatarraxar o
molde da mesa vibrat6ria. evitando que quaisquer fines
quepossam ter-sedepositadonasuperficiedodiscoenas
bordas do molde sejam introduzidos no se” interior.
s.4.t.w Determinareanotara massado moldepreenchido
parcialmente corn solo, corn resolu@o de 5g ou 1 g, sendo
OS moldes relatives a estes valores, respectivamente,
14200 ou 2830cmJ. Calcular e anotar coma M+ corn
res&@io anteriormente indicada, a massa da amostra do
solo contida no molde, por subtra@o da massa do molde
vazio, determinada conforme 5.3.2.4.
5.4.1.11 Repetir as opera* 5.4.1.1 a 5.4.1.10,
preferencialmente corn amostras ainda n80 submetidas
ao ensaio, de mod0 a obter pelo menos tr& valores de
massa. Havendosuspeifadequeocorreexcessivaquebra
degraosduranteoensaio, n6osedeveproceder ao reOso
do material.
6.4.2 Metodo A.2 (mesa eletromagn&kx e material hido)
5.4.2.1 0 metodo timid0 pode ser empregado sobre “ma
amostra previamente seca, B qua1 se acrescenta dgua
suficiente, ou, se preferive l, sobre a amostra na umidade
nawal. Homogeneizar o material. No case de se acr-tar
agua ao solo seco, deixa-lo, em seguida. em repouso por
urn period0 minim0 de 30min. A quantidade de dgua
acrescentada deve ser o suficiente para que nao se
acumule Bgua livre no recipiente e portanto a amostrabasicamente saturar-se-a somente durante o processo de
densifica@o.
Nota: A equa@io seguints pode ser usada para &mar aquantidade de Agua nece&uia a sar acrexzmada aamosfladosolopreviamentesecaou. inicialmente, p&e-selentar cxar de soOcm3 para cada 2kg de amostra.
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6.122 Fixar o molde a mesa vibrat6ria.
s.4.2.5 Corn a mesa vibrat6ria ligada, kntamente c&car a
amostranomolde,usandoumaconchaoup&. Depoisque
cadapo@odaamostradosoloforacrescentada,verificar
se uma pequena quantidade de ggua acumulou-se na
superficie do material. Em case negative, adicionar a
quantidade suficiente de Bgua para tal, usando umaesponja encharcada, urn pequeno recipiente ou outro
meio semelhante. No decorrer deste processo, que leva
de 5min a Gmin, a amplitude dupla de vibra@o deve ser
ajustada de modo a evitar urn excessive borbulhamento e
afofamento da amostra do solo. Durante e ao final do
ljltimo minute de vibra@o, a agua que aflorar acima da
superficie da amostra deve ser removida. evitando-se
contudoaremo@odematerial,sendoqueasuasuperficie
deve situar-se cerca de Icm abaixo do topo do molde.
6.4.2.4 Proceder a fixa@o e coloca@o do disco-base da
sobrecarga, sobrecarga e tuba-guia. coma indicado em
5.4.1.3a5.4.1.5.
6.4.2.6 Vibrar 0 conjunto, coma especificado em 5.4.1.6 a
5.4.1.7; remover a sobrecarga e o tubo-guia do molde; e
remover aagua livrepresente acima, ao redorenodisco-
base da sobrecarga.
6.4.2.5 Obter a altura litil final do molde MO preenchido
pela amostra do solo, de acordo corn 5.4.1.6.
5~7 Remover 0 disco-base da sobwarga e desatarraxar
0 molde da mesa vibrakkia, conforme 5.4.1.9. Send0
desejavel a obten@o do tear de umidade da amostra do
solo, determinar e anotar a massa do molde contendo aamostra. Culdadasamente, remover toda a amostra limida
do molde para urn recipiente de massa conhecida; remover,
por lavagem, todas as particulas aderidas no interior do
molde e na face inferior do disco-base da sobrecarga,
para o recipiente; proceder B secagem do material, em
estufa a 105% - 1 IO%, ate constancia de massa. Deter-
minar e anotar coma MS a massa da amostra seca, corn
resolu@o de 5g ou 1 g, sendo OS moldes relatives a estes
valores, respectivamente, 14200~“~ ou 2630cmJ.
6.4.2.8 Repetir as opera@es 5.4.2.1 a 5.4.2.7,
preferencialmente corn amostras ainda MO submetidas
ao ensaio, de mode a obter pelo menos tr& valores demassa. Havendo suspeita de que esta ocarrendo excessiva
quebra de graos durante 0 ensaio, MO se deve proceder
ao retiso do material.
5.43 M&do B-1 (mesa vlbrat6ria de peneiramento e material
seoo)
6.4.3.1 Homogeneizaraamostra dosolopreviamenleseca
em estufa.
6.4.3.2 Fixar firmemente 0 tuba-guia ao molde, tendo-se
garantido previamente que as pa&es internas destesestao alinhadas.
54.3.3 Corn o auxilio de concha ou funil, encher parcialmente
corn a amostra do solo 0 conjunto molde + tuba-guia, de
forma que, apbs submetido a vibra@o. haja urn excess0
de lcm a 2cm acima do topo do molder Golpear a parede
externa do molde corn uma barra de metal, martelo de
borracha ou uma ripa de madeira, visando recalcar o
material e assim facilitar o posicionamento da sobrecarga.
6.4.s.4 Fixar o conjunto & mesa vibrat6ria do tip0 utilizado
para realizar peneiramento.
s.4.s.s Colocar o correspondente disco-base (corn urnpapel-filtro, se necessario) sobre a superficie da amostra
do solo e gira-lo levemente algumas vexes, de forma que
ele fique firme e uniformemente em ODntato corn a sup&Me
do material.
6.4.5.6 Assentar a sobrecarga correspondente sobre 0
disco-baseevibraroconjuntocontendoaamoStradurante
o tempo previamente determinado, coma indicado em
5.3.6.
s.4.s.7Desatarraxaroconjuntodamesavibrat6ria. remover
asobrecarga,odisco-baseeotubo-guiae rasaroexcesso
da amostra do solo, corn o auxilio de uma regua de ace
biselada. Retirar, corn uma escova, 0 material que
eventualmente tenha-se depositado na base do molde ou
mesmo aderido na sua parede externa.
S.&s.8 Determinar e anotar a massa do molde preenchido
corn a amostra do solo, corn resolu@o de lg. Calcular e
anotar coma Ms. corn resolu@o de lg. a massa da
amostradosolocontidonomolde, porsubtra@odamassa
do molde vazio, determinada COnfOrme 5.3.2.4.
6.4.3.9 Repetir as operaq&s 5.4.3.1 a 5.4.3.6,
preferenciafmente corn amostras ainda nHo submetidas
ao ensaio, de mode a obter pelo menos tr& valores de
massa. Havendo suspeita de que esta ccorrendo excessiva
quebra de graos, durante 0 ensaio, MO se deve proceder
ao reciso do material.
6.4.4 hletodo Et.2 (mesa vlbrat&la de peneiramento e material
Unido)
S.4.4.f Proceder coma descrito em 5.4.2-l.
5.4.4.2 Fixar firmemente o tuba-guia ao molde, tendo-se
garantido previamente que as paredes intemas destes
estHo alinhadas.
S.&&s Colocar lentamente a amostra do solo no interior doconjunto tuba-guia e molde, usando uma concha. Depois
que cada por@o de amostra for acrescentada, golpear
v~riasvezesaparedeexternadomoldecom uma barrade
metal, martelo de borracha ou uma ripa de madeira e
verif icar se uma pequena quantidade de &gua acumulou-
se na superficie da amostra. Em case negative, adicionar
a quantidade suficiente de Bgua para tal, usando uma
esponjaencharcada, urn pequenorecipienteou outromeio
semelhante. Durante e a0 final da seqtiencia de golpes na
parede, que suceder a coloca@o da Oltima por@o de
amostra,a~guaqueafloraracimadasuperficiedaamostra
dew ser removida. evitando-se contudo a remo@o de
material. A quantidade de amostra colocada deve sersuficiente para que. apbs submetido a vibra@o. haja urn
excess0 de 1 cm a 2cm acima do top0 do molde.
5.4.4.4 Proceder a fixa@o e coloca@o do disco-base da
sobrecarga. e. a seguir. vibrar 0 conjunto, corn0 indicado
em 5.4.3.4 a 5.4.3.6.
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~44.6 Proceder coma descrito em 5.4.3.7. Sendo desejkvel
a obten@o do tear de umidade da amostra do solo, de-
terminar e anotar a massa do molde contendo a amostra.
Cuidadosamente, remover toda a amostra ljmida do mo!de
para urn recipiente de massa conhecida; remover, por
lavagem, todasasparticulasaderidasnointeriordomolde
e na face inferior do disco-base da sobrecarga, para o
recipiente; e prcceder a secagem do material, em estufaa 105°C - 1 lo%, ate COnStanCia de massa. Determinar e
anotarcomo Mga massade amostraseca, corn resolu@o
de lg.
a.4.4.6 Repetir as operaqhes 5.4.4.1 a 5.4.4.5,
preferencialmente. corn amostras ainda n80 submetidas
ao ensaio, de mod0 a obter pelo menos tr& valores de
massa. Havendo wspeita de que esta ocorrendo excessiva
quebra de gr&os durante 0 ensaio, “80 se deve proceder
ao retiso do ma!erial.
6 CBlculos
6.1 Calcularamassaespecificaaparentesecadaamostra
do solo em cada determina@o, de acordo corn a express&
Y, = MS I vs
Onde:
y, = massa especiflca aparente s&a da amostra
do solo, em g/cm3
M3 = massa da amostra do solo seca, em g
“% -
volume da amostra do solo densificado
- Vm - (Am x AH), em cm’ (metodo A)
= Vm em cm’ (m&odo B)
vm - volume do molde. em cm3
A”’ = Brea da se@o transversal do molde, em
cm2
AH - altura ljtil final do molde MO preenchido
pela amostra, em cm
62 Considerar satiiat4riis OS valores da massa especifica
aparente seca obtidos que n80 diferirem. da correspcwfente
media, de mais que 1,5% ou 2,5%, respectivamente para
areia fina a mMia ou para outra. dependendodo material
que tenha sido ensaiado.
6.3Umavezobtidostrr%valores,nominimo,queatendam
ao preconizado em 6.2, corn o valor media, doravante
denominado massa especifica aparente seca maxima.
Y ,mbx, calcular o indice de vazios minim0 da amostra, de
acordo corn a expressso:
Onde:
em,“, - indice de vazios minim0 da amostra doSol0
6 - massa especifica dos gr&xda amostra do
solo. determinada de acordo corn a MB-28
ou MB-29, em g/cm3
LrndX~ - massa especifica aparente seca maxima
da amostra do solo, em g/cma
6.4 Se o indkx? de vaz!os mtiimo, e, (0~ massa especika
aparente seca minima, y,,,,), tiver sido determinado e 0
indicedevaziosdodep6sitodosoloou aterro,e(oumassa
especificaaparenteseca, Q, .Gconhecido, acompacidaderelativa, CR, pode ser calculada corn0 segue (em %):
emlu. - eCR - x 100 0”
%x - %“.
7 Resultados
7.1 0 indice de vazios minim0 do solo deve ser express0
corn aproxima@o de 0,Ol.
7.2 Em determinadassitua@es. porexemplo, quando MO
sedispdedovalorda massaespecificadosgrHosdosol0,
faculta-se a apresenta@o apenas do valor da massa
especifica aparente seca mAxima, express0 corn
aproxima@io de 0,01g/cm3.
7.3 Devem ser indicados 0 m&oUo (A.1, A.2, 6.1 ou 8.2)
e o molde utilizado.
7.4 Dew? ser assinalada a amplitude dupla de vibra@o
vertical utilizada,setiversidodiferentedaespecificadaem
5.3.5 0” 5.4.1.6.1.
7.5 Indicar. ainda, qua&uer anormalidade que tenha ocorido,
coma perda de material, segrega@o, etc.
7.6 Caso se tenha calculado a compacidade relativa.
expressNa em porcentagem, aproximada para 0 inteiro
mais pr6ximo.
/ANEXOS
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ANEXO A - MBtodo recomendado para obten&%~ da amplitude dupla de vlbraqao 6tlma
A-l Par facilidade. dew-se usar material seco (M&do
A.1). 0 tamanho do molde utilizado deve estar de acordocorn 5.2.2.
A-2 Estabelecer a correla@o entre a amplitude dupla devibra@o vertical do molde e a posi@o do reostato, sob
condiwes simuladas de ensaio.
A-3 Selecionar de quatro a seis por@es de amostra
previamente seca em estufa, a 105°C _ 110% corn usedo repartidor de amostra ou por quarteamento. Asdeterminayks devem ser efetuadas sem tiso de material,
de sorte a eliminar efeitos de degrada@o cumulativa do
solo.
A-4 Procedendo de acordo corn o preconizado em 5.4.1
(excetuando-se 5.4.1.6.1), efetuar cerca de quatrodetermina@es corn a amplitude dupladevibra$io verticalvariando entre OS extremes indicados na Tabela 4, a qualfornece valores sugeridos para util iza@o. Se o pico da
mass8 especifica aparente seca n80 ficar claramente
definido (ver A-5), determina@es adicionais devem serefetuadas usando valores coma OS indicados na Tabela 4ou intermediaries aos valores usados anteriormente.
Tabela 4 - Valores sugeridos de amplitude dupla de vlbra@o verkal
FreqtiWcia de vibra@o 1 Amplitude dupla de vibra@o vertical (mm)
50Hz I 0,30 0.43 0,56 0,66 0,76 0,91
60HZ 0.20 0,30 0,36 0.46 0.53 0,64
Nota: Para algumas mesas ele~OmagnetimS, 0 us0 de amplitudes duplas de vibra@o em tome ou adma de 0,Wmm W.le serdanosoaosele~omagnetos,oquepodeserverificadopelainser~~odeumatlradepapelantree~,deamrdommainstru~odo fabricante.
A-S Traqar uma curva conectando OS pontos obtidos,marcando-se em abcissas a amplitude dupla de vibra$Hovertical e em ordenadas a massa especifica aparente
seca correspondente. 0 pica da curva corresponde a
amplitude dupla de vibra@o vertical 4tima.
A-6 Parasolossusceptiveisgdegrada~8o, opicodacurvapcde n% ficar claramente definkfo. kto 8, a massa especifii
pode cxxtinuar aumentando corn o increment0 da amplihrdedupla de vibra@o, akm de urn valor razo&el (extreme
superior da Tabela 4). Neste case, recomenda-se adotarcoma amplitude dupla devibra@o btima a assinalada am5.4.1.6.1.
/ANEXO B
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ANEXO B - Flguras
---
-------
Figura 1 - Desenho esquematico de urn con/unto para ensaio M&do A
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26,6
m
Unld.: mm
Tamanho do Dimensdes (mm)
molde (cm3) A B C 0 E F
2830 152.4 155,2 181 ,o 165.1 12,7 28.6
14200 279.4 230,9 30&O 241,3 15,9 50.8
Figura 2 - Detalhes dos moldes
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Arruelo de borrocha
DISPOSITIVO DE FIX!&!% D3 TUG@
GUIA A0 MOLDE
(c)
SUPORTE DO DEFLETBMETRO
(b)AGA PARA COLOCACifO DO DISCO-G&SE
Tamanho doA (mm) 8 (mm)
molde (cm3)
IMid.: mm
Tuba-guia
Tub0 de a$o - $I intern0 - 152mm,
espewra de parede = 6,4mm, compr - 305mm
Tuba de aqo - $I interno - 280mm,
espessura de parede - 9,5mm; compr - 200mm
Figura 3. Detalhes dos componentes
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M&3388/1 991 13
Disco-basesobrscarga
cio corn rowa para
.Tuba de ago
Chumbo
Tamanho do0 (mm) H (mm) d (mm)
Massa total - sobrecarga
molde (cm3) + disco-base (kg)
2630 151,o 230.0 115.0 25.2 t 0.2
14200 276,0 150.0 270,O 63.5 t 0,6
Nota Tolerancia: f ‘Wmm
Figura 4 - Sobrecarga e disco-base
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m
l-
TL-7-I
I-4
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pz-- 114 22I I
!I
:
-
-,
/
-
m-guia
Flgura 5 - Desenho esquemktico de urn coniunto para ensaio Metodo B
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