massa especifica - johnata henrique rodrigues
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PROGRAMA INSTITUCIONAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
AÇÕES AFIRMATIVAS PARA INCLUSÃO SOCIAL
RELATÓRIO PARCIAL DE ATIVIDADES
(AGOSTO/ 2010 A DEZEMBRO/2011)
Avaliação do uso de filtração lenta para melhoria da qualidade de água da chuva coletada no campus Campo Mourão da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná(Análise Granulométrica – Determinação da massa específica)
Johnata Henrique Rodrigues
Prof(ª). Dr(ª). Karina Querne de Carvalho
Modalidade: VOLUNTÁRIO
campus Campo Mourão, Novembro de 2010
1. TÍTULO
Avaliação da eficiência de um filtro lento de carvão e areia no tratamento
de água da chuva coletada no campus Campo Mourão da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná.
2. RESUMO
O objetivo deste relatório consiste em determinar a massa específica
dos grãos de solo que passam na peneira de 4,8 mm de acordo com a NBR
6508/84.
Palavras-chave: Massa Especifica. Determinação.
3. INTRODUÇÃO
Para iniciar os testes nos filtro lento de carvão e areia no tratamento da
água da chuva coletada no campus Campo Mourão da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná tem-se que passar por algumas etapas, sendo
uma delas Análise Granulométrica, a qual também se divide em: Determinação
de massa especifica, análise dos grãos por peneiramento, determinação da
densidade, entre outras.
Os solos são constituídos de três fases: sólida (minerais e matéria
orgânica), líquida (solução do solo) e gasosa (ar). Essas fases podem ser
encontradas em diferentes proporções, dependendo de fatores como tipo de
solo e forma de utilização. Para que se possa ter conhecimento das
propriedades de determinada amostra de solo normalmente torna-se
necessário encontrar relações entre os materiais que os compõem.
Para estabelecer estas relações é necessário achar o teor de umidade, o
tamanho dos grãos e a massa específica dos grãos, no caso a massa
especifica é encontrada a partir da formula:
δ=M 1 x100 /(100+h)
[M ¿¿1x 100/(100+h)]+M 3−M 4 xδT ¿ (1)
Onde:
δ = massa específica dos grãos do solo, em g/cm3
M1 = massa do solo úmido
M2 = massa do picnômetro + solo + água, na temperatura “T” de ensaio
M3 = massa do picnômetro cheio de água até a marca de referência, na
tempera “T” de ensaio
h = umidade inicial da amostra
δ = massa específica da água, na temperatura “T” de ensaio, obtida na
Tabela em anexo na NBR 6508/1984
4. MATERIAL E MÉTODOS
4.1. Material
Amostra com 120g da mesma areia utilizada no filtro lento.
4.2. Equipamentos
Estufa capaz de manter a temperatura entre 60 e 65oC; Aparelho de dispersão, com hélices metálicas substituíveis e copo
munido de chicanas metálicas; Picnômetro de 500 mL; Bomba de vácuo com registros, vacuômetro e conexões, capaz
de aplicar um vácuo de 88 kPa, para remoção do ar aderente às partículas do solo;
Termômetro digital, com hastes especifica para líquidos; Panela de ferro; Água destilada; Balança que permita pesar nominalmente até 1,5 Kg, com
resolução de 0,01 g e sensibilidade compatível; Funil de vidro; Becker de 100 mL; Conta gotas.
4.3. Execução do ensaio
Para a determinação da massa especifica primeiramente separou-se 120g da areia usada no filtro lento em um Becker de 100 mL, a amostra foi colocada na estufa por 17 horas a temperatura de 65oC e colocada em repouso por 1 hora no dessecador.
Após passar por estes processos, pesou-se a amostra para determinação da umidade, de acordo com a NBR 6457.
Pesou-se uma amostra de 60g (M1) para ser usada no picnômetro de 500 mL
Foi pesada uma amostra de 60 g (M1) para ser usada no picnômetro de 500 cm³. Com o restante do material, foi efetuada a determinação da umidade, de acordo com a NBR 6457.
Em seguida, obedecendo a NBR 6508/84, transferiu-se a amostra para o copo de dispersão, lavando-se o becker com água destilada para remoção completa do material. A água destilada foi acrescentada até metade do volume do copo e colocou-se no dissipador por 15 minutos.
Após a dispersão, a amostra foi colocada no picnômetro, com auxílio do funil de vidro, lavando-se o funil e o copo com água destilada para a total remoção do material.
Adicionou-se água destilada até próximo da metade do volume do picnômetro e aplicou-se a bomba de vácuo por 15 minutos.
Aqueceu-se a amostra por 8 minutos aproximadamente até atingir uma temperatura superior a 75oC.
Acrescentou-se água até 1 cm abaixo da base do gargalo e aplicou-se a bomba de vácuo por mais 15 minutos.
Deixou-se então o picnômetro em repouso até que a temperatura do mesmo se equilibrasse com a do ambiente e com o conta-gotas, foi adicionada água destilada até coincidir com a marca de referência.
Em seguida enxugou-se a parte e externa do picnômetro e o mesmo para pesou-se o mesmo, sendo esse valor denotado por M2. Com auxílio do termômetro, determinou-se a temperatura “T” do conteúdo do picnômetro para determinação da massa do mesmo cheio de água (M3).
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Valores obtidos no teste: Massa do solido úmido: 60,0g (M1) Massa do picnômetro + solo + água, na temperatura “T” de ensaio =
66,0g (M2)
Massa do picnômetro cheio de água até a marca de referência, na
tempera “T” de ensaio = 69,8g (M3)
Umidade inicial da amostra = 12,857 g (h) Massa específica da água, na temperatura 22,8oC, obtida na Tabela
em anexo na NBR 6508/1984 = 76 g/cm3 (δ)
Com os valores encontrados efetuaram-se os calculo-se utilizando a formula (1), obtendo o valor de 21,38 g/cm3 como massa especifica da amostra de areia utilizada no filtro lento de areia.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
NOGUEIRA, J. B. Mecânica dos Solos – Ensaios de Laboratório/João
Baptista Nogueira. São Carlos, EESC-USP, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7182 – Solo –
Análise Granulométrica. Dezembro de 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508 – Grãos de
Solos Que Passam na Peneira de 4,8 mm – Determinação da Massa
Específica. Outubro de 1984