Rafaela Faciola

Universidade Federal de Alagoas Campus do Sertão – Delmiro Gouveia

Curso de Engenharia Civil

Laboratório de Solos I

- Amostragem

- Análise Granulométrica

Amostragem

- Amostra Indeformada

Amostragem

- Amostra Deformada

Identificação Tátil-visual dos Solos

Esfrega-se uma porção do solo na mão.

- Areias são ásperas - As argilas parecem com um pó quando secas e com sabão quando úmidas.

Moldar bolinhas ou cilindros de solo úmido.

- As argilas são moldáveis - As areias e siltes não são moldáveis.

As argilas são resistentes a pressão dos dedos enquanto os siltes e

areias não são.

Misturar uma porção de solo seco com água em uma proveta,

agitando-a. - As areias depositam-se rapidamente. - As argilas turvam a suspensão e demoram para sedimentar.

Esfregar uma pequena quantidade de solo úmido na palma de uma

das mãos. Colocar a mão embaixo de uma torneira aberta e observar a facilidade com que a palma da mão fica limpa. Solos finos se impregnam e não saem da mão com facilidade.

Identificação Tátil-visual dos Solos

Determinação da Umidade

1) Determinar o peso total da amostra;

2) Secar completamente a amostra;

3) Determinar o peso da amostra seca;

4) Por diferença obter o peso original da água (Pa = Pt – Ps) na amostra;

5) Calcular o teor de umidade: h% = 100. Pa/ Ps

Método da Estufa

Determinação da Umidade

Método do Speedy

- É baseado na reação química da água contida na amostra com o carbureto de cálcio em ambiente confinado.

Carbureto de cálcio + água Acetileno e hidróxido de cálcio

- Ao expandir-se, o gás acetileno gera pressão proporcional à quantidade de água existente na amostra.

- A leitura no manômetro permite avaliar a quantidade de água em uma amostra, devido ao seu teor de umidade.

Determinação da Umidade

Método do Speedy

Granulometria

• A distribuição dos tamanhos das partículas constituintes de solo é determinada por meio do ensaio de granulometria.

• A representação dessa distribuição é feita através da curvas de distribuição granulométrica.

Granulometria

0

20

40

60

80

100

0,001 0,01 0,1 1 10

Po

rce

nta

ge

m q

ue

pa

ss

a (%

)

Diâmetro dos grãos (mm)

Argila Silte Areia Pedregulho

Granulometria

Fração grossa

Peneiramento

Massa retida em cada peneira

Fração fina

Sedimentação

Velocidade de queda das partículas

Análise granulométrica conjunta

Granulometria

Ensaio de Peneiramento

- Sequencia de Peneiras:

#5/8’’ – 15,9mm

#1/2’’ – 12,7mm

#3/8” – 9,52mm

#1/4’’ – 6,34mm

#4 – 4,80mm

#8 – 2,40mm

#16 – 1,20mm

#30 – 0,60mm

#40 – 0,42mm

#50 – 0,30mm

#60 – 0,250mm

#100 – 0,150mm

#140 – 0,105mm

#200 – 0,074mm

- Separação das partículas (diversas frações) utilizando conjunto de peneiras.

Granulometria

Ensaio

– Toma-se uma amostra de peso P de solo seco e submete-se esta a um peneiramento. Pesa-se então as porções retidas em cada peneira P1,...,Pn.

• Tempo de peneiramento: – 10 a 15 min (vibração) • Resultados: – curva de distribuição

Próxima Aula!!!

Granulometria

Ensaio de Sedimentação É baseado na lei de Stokes, que estabelece uma relação entre a

velocidade de sedimentação das partículas e seus respectivos diâmetros.

Assim, observando a velocidade de sedimentação de partículas esféricas

em um líquido infinito, Stokes verificou a relação:

Granulometria

Ensaio de Sedimentação

Preparação da Amostra

- Solo + 125ml de defloculante

- Tempo mínimo repouso = 12h

- Tempo de dispersão = 10min

Homogeneização

Inserção do densímetro

Leituras de densidade

0, 1, 2, 4, 8, 15 e 30’ 1, 2, 4, 8, 12 e 24h

Granulometria

Ensaio de Sedimentação

• Determinação da distribuição de partículas que passam pela peneira #200 (0,075 mm), até um tamanho aproximado de 0,001 mm.

• Lei de Stokes estabelece uma relação entre a velocidade de queda de uma esferas em um fluido, o diâmetro da esfera, as massas específicas da esfera e do fluido, e a viscosidade de fluido.

Granulometria

Ensaio de Sedimentação

• No ensaio de sedimentação, as partículas de solo são supostas esferas que caem num meio fluido, que é a água.

• O erro inerente deste método é supor que as partículas de solo, que possuem as mais variadas formas, sejam esferas.

Granulometria

Ensaio de Sedimentação

Granulometria

Ensaio de Sedimentação

• O diâmetro da partícula pode ser determinado então em função da velocidade de queda:

g

vD

ws

182

18

)(D

gv ws

Granulometria

Cálculo do Diâmetro:

• A velocidade de queda é determinada obtida indiretamente, determinando-se a densidade da suspensão em diferentes intervalos de tempo.

t

z

gg

vD

wsws

1818

Granulometria

Cálculo do Diâmetro:

• Após o tempo t, todas as partículas com diâmetro maior que D deverão estar a uma profundidade maior que z.

• Ou seja, acima de z não haverá partículas de diâmetro maior que D.

Granulometria

Cálculo da Porcentagem:

• Pode-se demonstrar que:

N = porcentagem de partículas de diâmetro maior que D

V = volume da suspensão

M = massa total de sólidos

i = leitura do densímetro

w = massa específica da água

%100)(

wi

ws

s

M

VN

Granulometria

Cálculo da porcentagem:

• Fazendo V = 1000 ml e w = 1 g/ml, tem-se:

onde Lc = 1000 (i -1)

%1001

M

LN c

s

s

Granulometria

Cálculo da Porcentagem:

Curvas granulométricas de alguns tipos de solos

Granulometria

• Coeficiente de uniformidade D10 = De = diâmetro efetivo (diâmetro tal que

10% da massa de solo tem diâmetro menor que este diâmetro)

D60 = diâmetro efetivo (diâmetro tal que 60% da massa de solo tem diâmetro menor que este diâmetro)

10

60

D

DCu

Granulometria

• Coeficiente de curvatura

D30 = definição análoga a D60 e D10

1060

2

30

DD

DCc

Granulometria

Granulometria

Solo mal graduado

Solo bem graduado

Solo com graduação descontínua

Solo mal graduado Solo mal graduado

Solo bem graduado Solo bem graduado

Solo com graduação descontínua Solo com graduação descontínua

Granulometria