densidade in situ

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DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA SECRETARIA DE SERVIÇOS PÚBLICOS EMITENTE EMPRESA DE MANUTENÇÃO E LIMPEZA URBANA REFERÊNCIA VOLUME 12 / ME-12 ASSUNTO: MÉTODOS DE ENSAIOS PARA PAVIMENTAÇÃO DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DO SOLO “IN SITU” COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA DATA 2003 PREFEITURA DO RECIFE 1 ME-12 MÉTODOS DE ENSAIO DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DO SOLO “IN SITU” COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA DOCUMENTO DE CIRCULAÇÃO EXTERNA

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DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA SECRETARIA DE SERVIÇOS PÚBLICOS

EMITENTE EMPRESA DE MANUTENÇÃO E LIMPEZA URBANA

REFERÊNCIA VOLUME 12 / ME-12

ASSUNTO: MÉTODOS DE ENSAIOS PARA PAVIMENTAÇÃO DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DO SOLO “IN SITU” COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA

DATA

2003

PREFEITURA DO RECIFE

1

ME-12

MÉTODOS DE ENSAIO

DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA

APARENTE DO SOLO “IN SITU” COM EMPREGO DO

FRASCO DE AREIA

DOCUMENTO DE CIRCULAÇÃO EXTERNA

DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA SECRETARIA DE SERVIÇOS PÚBLICOS

EMITENTE EMPRESA DE MANUTENÇÃO E LIMPEZA URBANA

REFERÊNCIA VOLUME 12 / ME-12

ASSUNTO: MÉTODOS DE ENSAIOS PARA PAVIMENTAÇÃO DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DO SOLO “IN SITU” COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA

DATA

2003

PREFEITURA DO RECIFE

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ÍNDICE PÁG.

1. INTRODUÇÃO............................................................................................ 3

2. OBJETIVO .................................................................................................. 3

3. REFERÊNCIAS E NORMAS COMPLEMENTARES.................................. 3

4. APARELHAGEM ........................................................................................ 4

5. MATERIAL.................................................................................................. 5

6. EXECUÇÃO DO ENSAIO........................................................................... 8

7. RESULTADOS ......................................................................................... 12

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EMITENTE EMPRESA DE MANUTENÇÃO E LIMPEZA URBANA

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2003

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1. INTRODUÇÃO

Este método de ensaio adotado pela PCR tem por base a norma NBR-7185 de 1986, da

ABNT.

2. OBJETIVO

Esta especificação prescreve o método de determinação da massa específica aparente

do solo “in situ”, com emprego do frasco de areia.

Aplica-se a solos de qualquer granulação, contendo ou não pedregulhos, que possam ser

escavados com ferramentas de mão e cujos vazios naturais sejam suficientemente

pequenos, de forma a evitar que a areia usada no ensaio penetre nos mesmos. O

material que está sendo ensaiado deve ser suficientemente coesivo e firme, de modo que

as paredes da cavidade a ser aberta permaneçam estáveis e as operações a serem

realizadas não provoquem deformações na mesma.

Não é aplicável quando as condições locais ensejarem a percolação de água para o

interior da cavidade.

3. REFERÊNCIAS E NORMAS COMPLEMENTARES

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

• ME-01 – Método de Ensaio – Preparação da amostra de solo para o ensaio normal de

compactação e ensaios de caracterização, da PCR;

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• ME-06 – Método de Ensaio – Análise granulométrica de solos, da PCR;

• NBR-NM-ISO 2395:97 – Peneiras de Ensaio e Ensaio de Peneiramento – Vocabulário;

• NBR-NM-ISO 3310-1:97 – Peneiras de Ensaio – Requisitos Técnicos e Verificação –

Parte 1 – Peneiras de Ensaio com Tela de Tecido Metálico;

• NBR-NM-ISO 3310-2:97 – Peneiras de Ensaio – Requisitos Técnicos e Verificação –

Parte 2 – Peneiras de Ensaio com Chapa Metálica Perfurada;

• ME-61 – Método de Ensaio – Determinação do Teor de Umidade de Solos, da

PCR.

4. APARELHAGEM

A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte:

a) Frasco de vidro ou de plástico translúcido com cerca de 3.500 cm3 de capacidade,

dotado de gargalo rosqueado, com funil metálico provido de registro e de rosca para se

atarrachar ao frasco (Figura 1);

b) Bandeja quadrada rígida, metálica, com cerca de 30 cm de lado e bordas de 2,5 cm de

altura, com orifício circular no centro, dotado de rebaixo para apoio do funil anteriormente

citado (Figura 2);

c) Nível de bolha;

d) Pá de mão (concha);

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e) Talhadeira de aço, com cerca de 30 cm de comprimento;

f) Martelo com cerca de 1 kg;

g) Balanças que permitam determinar nominalmente 1,5 kg e 10 kg, com resolução de

0,1 g e 1 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis;

h) Recipiente que permita acondicionar a amostra, sem perda de umidade;

i) Estufa capaz de manter a temperatura entre 105°C e 110°C; nos casos em que seja

impraticável a utilização da estufa, o teor de umidade pode ser determinado por outro

método, devendo o mesmo ser explicitamente indicado na apresentação dos resultados;

j) Cilindro metálico de volume conhecido (cerca de 2.000 cm³), cujo diâmetro interno seja

igual ao diâmetro interno do funil do frasco de areia, para determinação da massa

específica aparente de areia;

k) Peneiras de 1,2 mm a 0,59 mm, de acordo com as normas NBR-NM-ISO 2395:97,

NBRNM-ISO 3310-1:97 e NBR-NM-ISO 3310-2:97.

5. MATERIAL

O material a ser ensaiado corresponde a:

a) Areia lavada e seca, de massa específica aparente conhecida e obtida como

especificado nesta norma, e constituída da fração com diâmetro dos grãos compreendido

entre 1,2 mm e 0,59 mm, sendo que a soma das porcentagens, em massa, retida na

peneira de 1,2 mm e passada na peneira de 0,59 mm deve ser igual ou menor que 5%. O

armazenamento da areia, após a secagem, deve ser feito de modo a evitar ganho de

umidade;

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DATA

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6. EXECUÇÃO DO ENSAIO 6.1 DETERMINAÇÃO DA MASSA DA AREIA

Para a determinação da massa da areia que preenche o funil e o orifício no rebaixo da

bandeja deve-se obedecer às seguintes etapas:

a) Montar o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, determinar sua

massa com resolução de 1 g e anotar como M1;

b) Instalar o conjunto frasco + funil, de modo que o funil fique apoiado no rebaixo da

bandeja, e colocar esta sobre uma superfície plana. Abrir o registro, deixando a areia

escoar livremente até cessar o seu movimento no interior do frasco. Fechar o registro,

retirar o conjunto frasco + funil, estando o frasco com a areia restante, determinar sua

massa com resolução de 1 g e anotar como M2;

c) Determinar a massa da areia deslocada ( M3), que preencheu o funil e o orifício no

rebaixo da bandeja, pela fórmula:

d) Repetir o procedimento descrito de (a) a (c) pelo menos duas vezes. A massa de

areia, a ser usada nos cálculos, deve ser a média de três determinações. Não são

aceitos, na composição da média, resultados individuais que diferenciem mais de 1% do

valor da média.

6.2 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA AREIA

Para a determinação da massa específica aparente da areia deve-se obedecer às

seguintes etapas:

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a) Montar o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, determinar sua

massa com resolução de 1 g e anotar como M4;

b) Instalar o conjunto frasco + funil, de modo que o funil fique apoiado no rebaixo da

bandeja, e colocar esta sobre a borda de um cilindro metálico de volume conhecido (V).

Abrir o registro, deixando a areia escoar livremente até cessar o seu movimento no

interior do frasco. Fechar o registro, retirar o conjunto frasco + funil, estando o frasco com

a areia restante, determinar sua massa com resolução de 1 g e anotar como M5;

c) A massa da areia que preenche o cilindro de volume conhecido é:

onde:

= 3 M massa de areia que preencheu o funil e o orifício no rebaixo da bandeja, obtida em

6.1.

d) Repetir o procedimento descrito de (a) a (c) pelo menos duas vezes. A massa de areia

que enche o cilindro, a ser usada nos cálculos, deve ser a média de três determinações.

Não são aceitos, na composição da média, resultados individuais que diferenciem mais

de 1% do valor da média;

e) Calcular a massa especificada da areia utilizando a expressão:

onde:

ã ar = massa específica aparente da areia, em g/cm3;

M6 = massa da areia que preencheu o cilindro, em g;

V = volume do cilindro, em cm³.

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6.3 DETERMINAÇÃO DA MASSA DE AREIA QUE PREENCHE A CAVIDADE NO TERRENO

Para a determinação da massa de areia que preenche a cavidade no terreno, deve-se

obedecer às seguintes etapas:

a) Limpar a superfície do terreno tornando-a, tanto quanto possível, plana e horizontal, o

que é verificado com auxílio do nível de bolha;

b) Colocar a bandeja, certificando-se de que há um bom contato entre a superfície do

terreno e a bandeja, em torno do orifício central, a escavar, com auxílio da talhadeira,

martelo e concha de mão, uma cavidade cilíndrica no terreno, limitada pelo orifício central

da bandeja e com profundidade de cerca de 15 cm;

c) Recolher cuidadosamente na bandeja o solo extraído da cavidade, determinar a massa

do material com resolução de 1 g e anotar como Mh;

d) Determinar o teor de umidade, h, do solo extraído da cavidade, conforme prescreve o

Método de Ensaio - ME-01, da PCR;

e) Montar o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, determinar sua

massa com resolução de 1 g e anotar como M7;

f) Instalar o conjunto frasco + funil, de modo que o funil fique apoiado no rebaixo da

bandeja. Abrir o registro do frasco, deixando a areia escoar livremente até cessar o seu

movimento no interior do frasco. Fechar o registro, retirar o conjunto frasco + funil,

estando o frasco com a areia restante, determinar sua massa com resolução de 1 g e

anotar como M8;

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g) Determinar a massa da areia deslocada que preencheu o funil, o orifício no rebaixo da

bandeja e a cavidade do terreno pela fórmula:

h) Determinar a massa da areia deslocada ( M10) que preencheu a cavidade no terreno,

pela fórmula:

onde:

M3 = massa de areia que preencheu o funil e o orifício no rebaixo da bandeja, obtida em

6.1.

Parte da areia utilizada pode ser revisada, desde que não esteja contaminada por outros

materiais e se proceda à verificação da sua granulometria (conforme o Método de Ensaio

- ME- 06, da PCR) e massa específica aparente.

6.4 CÁLCULOS

Calcular a massa específica aparente seca do solo “in situ”, utilizando a expressão:

onde:

ã s = massa específica aparente seca, do solo “in situ”, em g/cm3;

ã ar = massa específica aparente da areia, em g/cm3, obtida em 6.2;

M h = massa do solo extraído da cavidade no terreno, em g;

M10 = massa da areia que preencheu a cavidade do terreno, em g;

h = teor de umidade do solo extraído da cavidade no terreno, em %.

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7. RESULTADOS

A massa específica aparente seca do solo “in situ” deve ser expressa com três

algarismos significativos, em g/cm3 e, o teor de umidade do solo, com a aproximação de

0,1%.

Caso o teor de umidade não tenha sido determinado com o uso de estufa (Método de

Ensaio - ME-61, da PCR), indicar o processo a ser utilizado para obter autorização prévia

de PCR.