relatório massa especifica real

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CAMPUS ITABIRA EMO 020 Pavimentação de Vias Terrestres Arielle Duarte Alves 22211 Itabira Outubro de 2014

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Análise Granulométrica - Massa específica real dos solos

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUB

    CAMPUS ITABIRA

    EMO 020 Pavimentao de Vias Terrestres

    Arielle Duarte Alves 22211

    Itabira

    Outubro de 2014

  • 2

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUB

    CAMPUS ITABIRA

    Arielle Duarte Alves - 22211

    ANLISE GRANULOMTRICA - MASSA ESPECFICA REAL

    DOS SOLOS

    Itabira

    Outubro 2014

    Relatrio apresentado como requisito

    parcial para obteno de aprovao na

    disciplina EMO 020, no curso de

    Engenharia da Mobilidade, na

    Universidade Federal de Itajub.

    Prof. Dr.Srgio Pacfico Soncin.

  • 3

    Sumrio

    1. Introduo.................................................................................................................. 4

    2. Objetivos ................................................................................................................... 4

    3. Materiais Utilizados .................................................................................................. 5

    3.1) Anlise Granulomtrica ..................................................................................... 5

    3.2) Massa Especfica real dos solos ......................................................................... 5

    4. Procedimento Experimental ...................................................................................... 6

    4.1) Anlise Granulomtrica ..................................................................................... 6

    4.2) Massa especfica real dos solos ......................................................................... 7

    5. Resultados ................................................................................................................. 8

    4.1) Anlise Granulomtrica ..................................................................................... 8

    4.2) Massa Especfica real dos solos ....................................................................... 10

    6. Consideraes Finais ............................................................................................... 11

    Referncias ..................................................................................................................... 12

  • 4

    1. Introduo

    Em um solo, s parte do seu volume total composta pelas partculas slidas, o

    restante composto por vazios preenchidos por uma mistura de ar e gua, sendo

    considerado um sistema trifsico, pois se divide em trs fraes: slida (minerais e

    matria orgnica), lquida (gua) e gasosa (ar).

    O mtodo de ensaio para a determinao da massa especfica descrito no presente

    relatrio padronizado pela norma NBR 6508/1984. E o mtodo de ensaio de anlise

    granulomtrica padronizado pela norma NBR 7181/1984.

    Segundo Bauer (2000, p.63), agregado o material particulado, incoesivo, de

    atividade qumica praticamente nula, constitudo de mistura de partculas cobrindo

    extensa gama de tamanhos. Os agregados seguem diversas classificaes de acordo com

    a origem, dimenses da partcula e peso especfico aparente. De acordo com as dimenses

    da partcula podem ser classificados em agregado mido (areias - partculas que passam

    pela peneira 4,75mm) e grado (britas e pedregulhos - partculas que no passam pela

    peneira 4,75 mm e passam pela peneira 152mm). A fim de determinar a distribuio

    granulomtrica do solo coletado foi realizado este experimento no dia 27/08/2014

    orientada pelo professor Srgio Soncim.

    2. Objetivos

    O objetivo do ensaio determinar a porcentagem de umidade presente em uma

    determinada amostra de solo pelo mtodo da estufa, e determinar a anlise granulomtrica

    dos solos atravs do peneiramento.

  • 5

    3. Materiais Utilizados

    3.1) Anlise Granulomtrica

    Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110;

    Balana;

    Cpsulas que permitam guardar amostras sem variao de umidade;

    Aparelho de disperso;

    Proveta de vidro;

    Densmetro de bulbo simtrico;

    Termmetro;

    Cronmetro;

    Bquer de vidro com capacidade de 250m;

    Proveta de vidro com capacidade de 250m;

    Tanque para banho;

    Conjunto de peneiras de 50, 38, 25, 19, 9.5, 4.8, 2, 1.2, 0.6, 0.42, 0.25, 0.15, e

    0.075mm.

    Escova com cerdas metlicas;

    Agitador mecnico de peneiras;

    Bagueta de vidro;

    Binasga;

    Soluo defloculante;

    3.2) Massa Especfica real dos solos

    Peneira #10 (2,00 mm);

    Aparelho de disperso;

    Estufa capaz de manter a temperatura entre 60 e 65 e entre 105 e 110;

    Picnmetro com a curva de calibrao;

  • 6

    Fogareiro eltrico ou bomba de vcuo;

    Termmetro;

    Balana;

    4. Procedimento Experimental

    4.1) Anlise Granulomtrica

    Operaes preliminares:

    a) Foi coletada uma amostra de 998,2g de solo vermelho;

    b) Homogeneizou-se a amostra, desmanchando os torres e determinou a massa seca

    ao ar e anotou como Mt;

    c) Esse material foi passado na peneira de 2,0mm;

    d) O material retido foi lavado a fim de eliminar finos aderentes;

    e) Da amostra passante na peneira de 2 mm, tomou-se cerca de 120g (Mh);

    Sedimentao:

    a) Da amostra passante na peneira de 2 mm, tomou-se cerca de 120g (Mh);

    b) O material assim obtido foi transferido para o bquer e com auxlio da proveta foi

    adicionado a soluo de hexametafosfato de sdio (defloculante); O bquer foi

    agitado at que todo material ficasse imerso, foi deixado de repouso.

    c) Colocou-se a mistura no copo de disperso e adicionou-se agua destilada,

    dispersou por 15 minutos.

    d) Aps a disperso, a mistura foi transferida para a proveta atravs da bisnaga e

    colocou-se agua destilada at atingir 1000cm;

  • 7

    e) A proveta foi colocada no tanque (sendo agitada frequentemente para manter as

    partculas e suspenso). Aps atingir a temperatura de equilbrio, a proveta foi

    balanada por 1 minuto.

    f) Aps o fim da agitao, a proveta foi colocada numa mesa e iniciou-se a

    sedimentao, mergulhou-se o densmetro e efetuou as leituras nos devidos

    tempos.

    g) Aps o fim do ensaio, a mistura foi lavada na peneira de 0,075mm.

    Peneiramento Fino:

    a) O material retido na peneira de 0,075mm foi colocado na estufa para secagem.

    b) Aps retirado da estufa foi passado nas peneiras de 1.2; 0.6; 0.42; 0.25; 0.15 e

    0.75mm atravs do agitador mecnico.

    Peneiramento Grosso:

    a) O material retido na peneira de 2.0 mm foi pesado e passado nas peneiras de: 50,

    38, 25, 19, 9,5 e 4,8mm atravs do agitador mecnico.

    4.2) Massa especfica real dos solos

    a) Homogeneizar a amostra desmanchando os torres e pesar a massa seca (Ms);

    b) A amostra foi seca ao ar livre at chegar a umidade higroscpica.

    c) Colocou-se a amostra a ser ensaiada numa capsula (previamente pesada) com

    gua destilada em quantidade suficiente pra imerso completa do material.

    d) Transferiu-se a amostra para o copo de disperso.

    e) Acrescentou-se agua destilada at cerca da metade do volume do copo e dispersou

    por 15 minutos.

    f) Pesa-se o picnmetro seco;

  • 8

    g) A amostra foi transferida do copo de disperso para o picnmetro e foi pesado.

    h) Foi adicionado gua deve at a metade do volume do picnmetro;

    i) Aplicou-se vcuo por 10 minutos para a retirada do ar existente no solo;

    j) O picnmetro fica em repouso at que sua temperatura se estabilize em 27;

    k) Pesou-se o picnmetro com o contedo (chamado M2);

    5. Resultados

    4.1) Anlise Granulomtrica

    Tabela 1. Determinao do teor de umidade

    Tabela 2. Peneiramento do Material Fino (PF)

    CPSULA N - 5

    MASSA DA CPSULA (g) Mcap 44,6 g

    AMOSTRA MIDA + CPSULA (g) Msolo + cap 101,4g

    AMOSTRA SECA + CPSULA (g) Mseca + cap 97,43g

    MASSA DE AGUA Mw 3,97g

    MASSA DE SOLO SECO Mseca = Md 52,83g

    TEOR DE UMIDADE (%) Wi 7,50%

    DETERMINAO DO TEOR DE UMIDADE

    Peneira(mm) Mretida (g) % Mretida

    1,2 7,5 99,2

    0,6 171,2 81,6

    0,42 159,9 82,8

    0,25 131,9 85,8

    0,15 129,7 86,0

    0,075 20,8 97,8

    FUNDO 5,35 99,4

    Peneiramento do Material Fino (PF)

  • 9

    Tabela 3. Peneiramento do Material Grosso (PG)

    Ms = Massa total da amostra seca

    =

    100+ 100 + 100.

    Ms

    Mww

    =998,20

    1+7,5+ 0 = 928,56

    Medio

    Intervalo Leitura Horrio Temperatura

    (C)

    1 00:00:30 1,0450 08:32:30 20

    2 00:01:00 1,0450 08:33:00 20

    3 00:02:00 1,0445 08:34:00 20

    4 00:04:00 1,0445 08:36:00 20

    5 00:08:00 1,0440 08:40:00 20

    6 00:15:00 1,0435 08:47:00 20

    7 00:30:00 1,0430 09:02:00 20

    8 01:00:00 1,0425 09:32:00 20

    9 02:00:00 1,0415 10:32:00 20

    10 04:00:00 1,0400 12:32:00 21

    11 08:00:00 1,0390 16:32:00 21

    12 24:00:00 1,0375 24:32:00 19

    Tabela 4. Valores medidos com o densmetro Solo 2

    Peneira(mm) Mretida (g) % Mretida

    50 0 100,0

    38 0 100,0

    25 0 100,0

    19 0 100,0

    9,5 0 100,0

    4,8 0,8 99,9

    FUNDO 5,35 99,4

    Peneiramento do Material Grosso (PG)

  • 10

    4.2) Massa Especfica real dos solos

    Tabela 2 Resultados obtidos

    Para calcular a massa especfica dos gros do solo, foram utilizadas as seguintes relaes:

    = .

    =

    ( + 1 2 )

    =10,1

    (10,1 + 79,71 86)= 2,65/

    = 2,65 0,9965 = 26,41

    3

    s - massa especfica real do solo

    - densidade do solo

    w - massa especfica da gua na temperatura do ensaio que de acordo com a tabela da

    NBR 0,9965 g/cm.

    Com os dados da porcentagem de massa retida e o dimetro das peneiras, foi feito um

    grfico de granulometria, mas por possveis erros durante o processo, ele no ficou

    correto.

    Peso do picnmetro 26,83 g

    Peso do picnmetro + solo 36,84 g

    Massa do solo seco 10,1 g

    Picnometro + solo + gua 86 g

    Picnometro + gua 79,71 g

    Temperatura 27

    Solo 2

  • 11

    Grfico 1. Curva granulomtrica

    6. Consideraes Finais

    O ensaio de determinao da massa especifica dos gros relevante para fins de

    anlise da estrutura do solo, revelando importantes informaes sobre a resistncia e a

    estabilidade do mesmo. O ensaio descrito foi realizado segundo a NBR 6508/1984

    utilizando amostras deformadas do solo.

    O ensaio de granulomtrica utilizado para determinar a distribuio granulomtrica

    do solo, ou em outras palavras, a percentagem em peso que cada faixa especificada de

    tamanho de gros representa na massa seca total utilizada para o ensaio. De acordo com

    a norma tcnica necessrio fazer 3 corpos de prova e comparar, para assim saber se

    esto dentro do padro especificado ou no, entretanto s fizemos o experimento com

    uma amostra e no podemos tirar as devidas concluses. Assim como, a curva

    granulomtrica que no pde ser construda como deveria.

    -

    20,0

    40,0

    60,0

    80,0

    100,0

    120,0

    0 10 20 30 40 50 60

    % Mretida

  • 12

    Referncias

    NBR, ABNT. 6508. Determinao da Massa Especfica: Gros de Solos que Passam

    na Peneira de, v. 4, p. 8.

    CARNIN, RLP. NBR 6457. Amostras de solo-preparao para ensaios de

    compactao e ensaios de caracterizao. Rio de Janeiro, 1986.

    ABNT, NBR. 7181. Solo-Anlise Granulomtrica, 1986.