s-004 determinação de massa específica (atualizado)

8/16/2019 S-004 Determinação de Massa Específica (ATUALIZADO)

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Roteiro de EnsaioDeterminação da massa específica

Procedimento S-004

Disciplina:________________________________________________

Professor responsável:______________________________________

Laboratorista:_____________________________________________

Data aula prática: ____/____/____


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UNIVERSIDADE DE SANTA CRUZ DO SULDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E CIÊNCIAS AGRÁRIAS.

Laboratório de Solos e Pavimentação

Determinação da massa específicaProcedimento:

S-004

Laboratório de Solos e Pavimentação – Procedimento S-004 2

Procedimentos Gerais de Segurança Laboratorial:

Trabalhar com atenção e calma evitando brincadeiras;

Usar roupas adequadas: calças compridas, sapatos fechados e o jaleco.

Não abrir frascos ou reagentes antes de ler o rótulo e não testar substâncias

químicas pelo odor ou sabor;

Lentes de contato sob vapores corrosivos podem causar lesões aos olhos;

Não se alimentar, beber ou fumar no laboratório;

Comunicar eventuais acidentes aos responsáveis dos Laboratórios.

Considerações quanto ao uso de equipamentos elétricos:

Não ligar equipamentos sem antes verificar a voltagem correta;

Só opere quando fios e tomadas estiverem em perfeitas condições;

Não operar equipamentos elétricos sobre superfícies úmidas;

Combater o fogo em equipamentos elétricos somente com extintores CO2 ou Pó

Químico Seco.


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1 INTRODUÇÃO

1.1 Objetivo do experimento

Determinar a massa específica dos grãos do solo que passam na peneira de

4,8 mm, por meio de picnômetro, através da realização de pelo menos dois ensaios.


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2 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

2.1 Equipamentos

Estufa; Dispersor de solo; Picnômetro de 1000 ml, calibrado a 20°C (consultar nota referente à calibração

do picnômetro); Aparelho de banho ultratermostático (banho-maria); Bomba de vácuo com registros, vacuômetro e conexões; Termômetro graduado em 0,1°C, de 0° a 50°C; Balança com precisão de 0,01 g, que permita pesar nominalmente 1,5 kg; Funil de vidro; Bisnaga de água destilada.

2.2 Materiais

Quantidade de amostra de solo conforme procedimento S-001.


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3 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA

Após secar a amostra ao ar até obter proximidade da umidade higroscópica,

desmanchar seus torrões, evitando a quebra dos grãos e homogeneizá-la.

Realizar o quarteamento, a fim de reduzir a quantidade de material, obtendo

então, uma quantidade suficiente de amostra para realizar o ensaio.

Tomar a fração de amostra obtida e passar na peneira 4,8 mm, de modo a

adquirir cerca de 200 g de material passado.

O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada.


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4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Homogeneizar a amostra e pesar, na balança de resolução 0,01 g, quantidade de

massa seca de aproximadamente 100 g (para solos argilosos e siltosos) ou 120 g

(para solos arenosos).

Anotar a massa pesada como M1.

Colocar a amostra em uma cápsula de alumínio e, acrescentar água destilada até

que se faça a completa imersão do solo, durante um período mínimo de 12

horas.

Com o restante do material, efetuar a determinação da umidade da amostra de

solo conforme descrito no procedimento S-001.

Transferir completamente a amostra da cápsula de alumínio para o copo de

dispersão. Lavar a cápsula com a bisnaga de água destilada para que seja

evitada a perda de material.

Acrescentar água destilada até metade do volume do copo e, então, dispersar

por 15 minutos.

Transferir para o picnômetro, com o auxílio do funil a amostra dispersada. Lavar

o copo de dispersão com água destilada, evitando a perda de material.

Acrescentar água destilada até a metade do volume do picnômetro. A seguir

aplicar vácuo de no mínimo 66 cm de Hg, durante pelo menos 15 minutos,

agitando o picnômetro em intervalos regulares de tempo.

Acrescentar água destilada até 1 cm abaixo da base do gargalo e aplicar pressão

de vácuo de mesmo valor e mesmo intervalo de tempo.

Deixar o picnômetro em repouso até obter equilíbrio com a temperatura do

ambiente.

Adicionar água destilada no picnômetro, com o auxílio da bisnaga até que a base

do menisco coincida com a marca de referência.

Pesar o conjunto picnômetro + solo + água, na balança de resolução 0,01 g,

anotando o valor obtido como M2.

Determinar a temperatura T do conteúdo do picnômetro com um termômetro deresolução 0,1 °C.


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Nota 1: Para calibração do picnômetro a ser usado no ensaio de massa

específica dos grãos, deve ser obtida uma curva de calibração com a relação massa

do picnômetro + água pela temperatura correspondente.

Deve-se, então, observar que:

a) seja utilizada água destilada;

b) se aplique vácuo de no mínimo 88kPa (66 cm de Hg a 0°C), durante doisintervalos de tempo de 15 minutos cada, sendo que no primeiro intervalo a água

deve ocupar cerca de metade do picnômetro e, no segundo nível, deve estar

cerca de 1 cm abaixo da base do gargalo;

c) a massa do picnômetro é determinada somente quando a água estiver na

temperatura desejada acrescentando-se água até que o menisco coincida com a

base do gargalo.

Nota 2: O gráfico deve ter variação de temperatura de pelo menos 5°C a 35°C,

sendo medida a massa do picnômetro + água após a adequação de cada

temperatura.

Nota 3: Para o alcance da temperatura desejada, o conjunto picnômetro + água é

submetido à alteração de temperatura em banho-maria.


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5 RESULTADOS

A massa específica dos grãos do solo analisado é calculada pela fórmula:

δ =

δT

Onde:δ = massa específica dos grãos do solo (g/cm³);

M1 = massa do solo úmido;

M2 = massa do picnômetro + solo + água na temperatura do ensaio;

M3 = massa do picnômetro cheio de água até a marca de referência na

temperatura do ensaio;

h = umidade inicial da amostra;

δT = massa específica da água, na temperatura T de ensaio, obtida na Tabela

do anexo A.


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REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508: Grãos de solos

que passam na peneira de 4,8 mm – Determinação da massa específica. Rio de

Janeiro: ABNT, 1984. 8 p;

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: Amostras de

solo – preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio

de Janeiro: ABNT, 1986. 9 p;

ALMEIDA, Gil Carvalho de. Apostila Caracterização Física e Classificação dos

Solos. Juiz de Fora – MG: Universidade Federal de Juiz de Fora. 2004.


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1. ANEXOS

TABELA – Massa Específica da água, em g/cm³, entre 0°C e 40°C

°C 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,90 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,99991 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 2 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 3 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 4 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000

5 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 6 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 7 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 8 99 99 99 99 99 98 98 98 98 98 9 98 98 98 98 98 98 98 98 97 97

10 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,999611 96 96 96 96 96 96 96 96 95 9512 95 95 95 95 95 95 95 94 94 9413 94 94 94 94 94 93 93 93 93 9314 93 93 92 92 92 92 92 92 92 9115 0,9991 0,9991 0,9991 0,9991 0,9991 0,9990 0,9990 0,9990 0,9990 0,9990

16 90 90 89 89 89 89 89 89 88 8817 88 88 88 87 87 87 87 87 87 8618 86 86 86 86 85 85 85 85 85 8519 84 84 84 84 84 83 83 83 83 8320 0,9982 0,9982 0,9982 0,9982 0,9981 0,9981 0,9981 0,9981 0,9981 0,998021 80 80 80 80 79 79 79 79 78 7822 78 78 78 77 77 77 77 76 76 7623 76 75 75 75 75 74 74 74 74 7424 73 73 73 73 72 72 72 72 71 7125 0,9971 0,9970 0,9970 0,9970 0,9970 0,9969 0,9969 0,9969 0,9969 0,996826 68 68 68 67 67 67 67 66 66 6627 65 65 65 65 64 64 64 63 63 63

28 63 62 62 62 61 61 61 61 60 6029 60 59 59 59 59 58 58 58 58 5730 0,9957 0,9956 0,9956 0,9956 0,9956 0,9955 0,9955 0,9955 0,9954 0,995431 54 53 53 53 52 52 52 51 51 5132 51 50 50 50 49 49 49 48 48 4833 47 47 47 46 46 46 45 45 45 4434 44 44 43 43 43 42 42 42 41 4135 0,9941 0,9940 0,9940 0,9940 0,9939 0,9939 0,9939 0,9938 0,9938 0,993736 37 37 36 36 36 35 35 35 34 3437 34 33 33 32 32 32 31 31 31 3038 30 30 29 29 28 28 28 27 27 27

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