relatório - umidade natural e umidade higroscópica
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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS
UNIDADE CURVELO – CAMPUS X
ENGENHARIA CIVIL
RELATÓRIO – PRÁTICA DE LABORATÓRIO III:
UMIDADE NATURAL E UMIDADE HIGROSCÓPICA
MECÂNICA DOS SOLOS I
CURVELO
2015
2
RELATÓRIO – PRÁTICA DE LABORATÓRIO III:
UMIDADE NATURAL E UMIDADE HIGROSCÓPICA
Mecânica dos Solos I
Docentes
Lucimar Viana
Rachel Braga
Discentes
Luana Emanuele Cordeiro Cruz
Guilherme Oliveira Barbosa
Curvelo
Setembro/2015.
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SUMÁRIO
1. OBJETIVOS ........................................................................................................... 4
2. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 4
3. MATERIAIS UTILIZADOS ................................................................................. 4
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E ANÁLISE DE RESULTADOS ..... 5
5. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 7
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
4
1. OBJETIVOS
Determinar a umidade natural do solo em campo e umidade higroscópica de duas
amostras de solo.
2. INTRODUÇÃO
Uma das caraterísticas inerente aos solos é a sua umidade. A umidade que um solo
possui, na forma em que ele se encontra na natureza, é denominada umidade natural. E quando
uma porção de solo é coletada e exposta para secar ao ar, seu teor de umidade tende a diminuir
até certo limite e esse limite e chamado de umidade higroscópica.
Tomando-se uma porção qualquer de solo, pode-se definir o seu teor de umidade, que
basicamente é a razão entre o peso da água 𝑃𝑤 nele existente, pelo peso seco 𝑃𝑠 e expressando-
se essa relação em porcentagem obtém-se:
𝑊 = 𝑃𝑤
𝑃𝑠 × 100
Para a determinação do teor de umidade higroscópica, que tende a ser maior à medida
que o solo for mais argiloso e desprezível nos solos que possuem granulação grossa como areia
e pedregulhos, o procedimento é similar ao da umidade natural.
A norma que rege o ensaio de determinação das umidades tanto natural quanto,
higroscópica e a NBR 6457/86.
3. MATERIAIS UTILIZADOS
– duas cápsulas para armazenamento do solo;
– pá;
– balança de precisão;
– estufa.
5
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E ANÁLISE DE RESULTADOS
As amostras foram preparadas de acordo com a NBR 6457/86. A primeira amostra,
deformada, utilizada para a determinação da humidade higroscópica, foi separada e armazenada
em uma cápsula de número 008 e peso (55,82 ± 0,01)𝑔. O peso obtido para essa amostra foi:
𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 = (191,42 ± 0,01)𝑔
Simulando uma amostra indeformada úmida, separou-se também a amostra utilizada
para a determinação da umidade natural, armazenada em uma cápsula de número 016 e peso
(54,9 ± 0,01)𝑔. O peso obtido para essa amostra foi:
𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 = (185,65 ± 0,01)𝑔
Ambas as cápsulas foram colocadas na estufa por aproximadamente 24ℎ entre 150℃ e
200℃ para secagem da água e os resultados obtidos após a pesagem foram:
𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜 = (188,41 ± 0,01)𝑔
𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜 = (156,18 ± 0,01)𝑔
A partir dos pesos obtidos, pode-se encontrar a massa de água e de solo seco presente
nas amostras.
Ao subtrair o peso da cápsula+solo+água do peso da cápsula mais solo, obtém-se a
massa de água presente na amostra. Assim:
𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜
𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 191,42 − 188,41 = (3,01 ± 0,01)𝑔
𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜
𝐴𝑔𝑢𝑎𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 185,65 − 156,18 = (29,47 ± 0,01)𝑔
Subtraindo-se o peso da cápsula+solo do peso da cápsula, é possível encontrar a massa
de solo seco da amostra. Dessa forma:
𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008
𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎008 = 188,41 − 55,82 = (132,59 ± 0,01)𝑔
𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016
𝑆𝑜𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎016 = 156,18 − 54,90 = (101,28 ± 0,01)𝑔
A partir destes dados pode-se calcular o teor de umidade do solo de cada amostra. Sendo
assim:
6
𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 =𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 × 100
𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 =191,42 − 188,41
188,41 − 55,82× 100
𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 = 2,27%
Como pela NBR 6457, o resultado final deve ser expresso com uma casa decimal, temos
que 𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 008 = 2,3%.
𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜+á𝑔𝑢𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016+𝑠𝑜𝑙𝑜 − 𝑃𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 × 100
𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 =185,65 − 156,18
156,18 − 54,90× 100
𝑤𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 016 = 29,9%
Com os resultados, pode-se preencher a ficha de ensaio:
𝑻𝑬𝑶𝑹 𝑫𝑬 𝑼𝑴𝑰𝑫𝑨𝑫𝑬 𝑭𝒊𝒄𝒉𝒂 𝒅𝒆 𝑬𝒏𝒔𝒂𝒊𝒐
𝟎𝟎𝟏
𝐶á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑛º 008 𝑂𝐵𝑆.:
𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑔𝑟𝑜𝑠𝑐ó𝑝𝑖𝑐𝑎
𝑃𝐸
𝑆𝑂
𝑆 (
𝑔)
𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 + á𝑔𝑢𝑎 191,42 ± 0,01
𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 188,41 ± 0,01
𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 55,82 ± 0,01
á𝑔𝑢𝑎 3,01 ± 0,01
𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 132,59 ± 0,01
𝑈𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (%) 2,3
𝐶á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑛º 016 𝑂𝐵𝑆.:
𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙
𝑃𝐸
𝑆𝑂
𝑆 (
𝑔)
𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 + á𝑔𝑢𝑎 185,65 ± 0,01
𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 + 𝑠𝑜𝑙𝑜 156,18 ± 0,01
𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 54,90 ± 0,01
á𝑔𝑢𝑎 29,47±0,01
𝑠𝑜𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 101,28±0,01
𝑈𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (%) 29,9
Tabela I – Ficha de Ensaio.
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A partir dos resultados, pode-se constatar que mesmo que a amostra deformada fique
exposta e após algum tempo pareça estar seca, ela retém umidade, ainda que pouca. Esta
umidade, chamada higroscópica, varia de solo para solo. Quanto mais arenoso, menos umidade.
Já a umidade natural é a umidade do solo em campo e auxilia num melhor conhecimento
das propriedades do solo no local.
5. CONCLUSÃO
A realização desta prática auxiliou no reconhecimento das diferenças entre umidade
natural e higroscópica. Foi possível também comprovar que uma amostra seca ao ar, por mais
que aparente estar seca, ainda reterá umidade.
REFERÊNCIAS BILBIOGRÁFICAS
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT. NBR 6457. Ago/1986.
Roteiro da Prática – Notas de Aula.
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