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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIFAFIBE Relatório de atividade laboratorial Ensaio de Proctor Trabalho Pavimentação Disciplina Docente: Professor Ricardo Paganelli Discentes: João Vitor Ferreira Marcela Lourenço Mariana Santos Wellington Medeiros Engenharia Civil 8° período / 4° ano BEBEDOURO 2021 INTRODUÇÃO Foi solicitado aos discentes a executarem e analisarem as etapas e o resultado final do ensaio de Proctor proposto na aula de laboratório do dia 02/09/2021. O ensaio de Proctor estuda o efeito da compactação e a relação entre o teor de umidade e a massa específico seca de um solo quando compactado com determinada energia. A norma que rege este ensaio é ABNT NBR-7182/2016 e DNERM162/94. OBJETIVOS Realizar o ensaio de compactação do tipo Proctor Normal, com reuso de material, para obter a curva de compactação do solo através da massa específica aparente seca e do teor de umidade. Encontrando, assim a Umidade Ótima do solo que corresponde, na curva de compactação, ao ponto de massa específica aparente seca máxima. EQUIPAMENTOS • Molde cilíndrico • Soquete cilíndrico • Recipiente com solo • Recipiente com água para umedecer o solo • Colher para colocar o solo no cilindro • Espátula para passar no colarinho do cilindro • Balança • Extrator • Cápsulas para armazenar as amostras de solo Homogeneização do solo Inserção de solo no cilindro Compactação do solo com soquete Solo totalemente compactado Pesagem do cilindro com a amostra Extrator de solo compactada Cápsula com amostra de solo Cápsula com amostra de solo PROCEDIMENTOS 1. O ensaio de proctor foi realizado com solo natural da cidade de Bebedouro; 2. Foi utilizado uma amostra total de 5110g de solo colocado em uma bandeja metálica para realização do ensaio; 3. Na primeira amostra foi acrescentado 400ml de água, logo em seguida foi realizado a homegeneização do solo ; 4. O preenchimento do cilindro foi realizado por camadas de solo homogeneizado, onde cada uma dessas camadas de solo eram colocadas no cilindro e compactadas com o soquete em 26 golpes. Era feito uma ranhura após a compactação de cada camada para maior aderência do solo; 5. Após a execução das 3 camadas de solo, foi retirado o colarinho para deixar a superfície lisa e o clindro foi levado para tirar seu peso na balança, em seguida foi levado ao extrator; 6. No extrator, o solo que estava compactado no cilindro foi retirado para que fosse possivel obter amostras desse solo compactado; 7. As amostras de solo foram retiradas e armazenadas em cápsulas numeradas que posteriormente foram pesadas na balança, para que fosse possível obter sua umidade; 8. O material restante foi novamente colocado na bandeija de metal e homogeneizado para realizar novos ensaios; 9. A cada novo ensaio era adicionado no solo contido na bandeija uma porcentagem de água. Esse procedimento foi realizado 5 vezes para obter uma curva de compactação que relaciona o peso especifico maximo com o teor de umidade máximo do solo. Ensaio de compactação - NBR 7182 Cilindro 1 2 3 4 5 Volume cilindro (cm3) 997,856 997,856 997,856 997,856 997,856 Tara cilindro (g) 2211 2211 2211 2211 2211 Massa cilindro + solo úmido (g) 3995 4181 4303 4397 4346 Massa do solo úmido (g) Massa específica solo úmido (g/cm3) Massa específica solo seco (g/cm3) Teor de umidade (W) Capsula N° A10 A20 A30 A40 A50 Cápsula com solo úmido (g) 43 55 59 75 66 Cápsula com solo seco (g) 41,41 51,73 55,72 69,32 61,06 Massa da água (g) Tara da cápsula (g) 26 24 24 26 25 Massa do solo seco (g) Teor de umidade (%) DEMONSTRAÇÃO DOS CÁLCULOS: Cápsula A10: Determinação da massa de água (mw) 𝑚𝑤 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) − 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑤 = 43-41,41 𝑚𝑤= 1,59 g Determinação da massa seca (ms) 𝑚𝑠 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) – 𝑚 (𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑠 = 41,41-26 𝑚𝑠 = 15,41 g Determinação do teor umidade (w) 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑠 * 100 𝑤 = 1,59 15,41 *100 𝑤 = 10,32% Cápsula A20: Determinação da massa de água (mw) 𝑚𝑤 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) − 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑤 = 55-51,73 𝑚𝑤= 3,27 g Determinação da massa seca (ms) 𝑚𝑠 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) – 𝑚 (cápsula) 𝑚𝑠 = 51,73-24 𝑚𝑠 = 27,73 g Determinação do teor umidade (w) 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑠 * 100 𝑤 = 3,27 27,73 *100 𝑤 = 11,79% Cápsula A30: Determinação da massa de água (mw) 𝑚𝑤 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) − 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑤 = 59-55,72 𝑚𝑤= 3,28 Determinação da massa seca (ms ) 𝑚𝑠 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) – 𝑚 (𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑠 = 55,72-24 𝑚𝑠 = 31,72 g Determinação do teor umidade (w) 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑠 * 100 𝑤 = 3,28 31,72 *100 𝑤 = 10,34% Cápsula A40: Determinação da massa de água (mw) 𝑚𝑤 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) − 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑤 = 75-69,32 𝑚𝑤= 5,68 Determinação da massa seca (ms) 𝑚𝑠 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) – 𝑚 (𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑠 = 69,32-26 𝑚𝑠 = 43,32 g Determinação do teor umidade (w) 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑠 * 100 𝑤 = 5,68 43,32 *100 𝑤 = 13,11% Cápsula A50: Determinação da massa de água (mw) 𝑚𝑤 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) − 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐a𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑤 = 66-61,06 𝑚𝑤= 4,94 Determinação da massa seca (ms) 𝑚𝑠 = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 +𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) – 𝑚 (𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎) 𝑚𝑠 = 61,06-25 𝑚𝑠 = 36,06 g Determinação do teor umidade (w) 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑠 * 100 𝑤 = 4,94 36,06 *100 𝑤 = 13,7% Determinação das massas específicas das amostras úmidas e das secas para cada um dos corpos de prova: Cilindro N°1: Determinação da massa da amostra úmida (mt) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) – 𝑚 (𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 3995-2211 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 1784 g Determinação da massa específica úmida 𝜌𝑠𝑎𝑡 = 𝑚𝑡 𝑉𝑡 𝜌𝑠𝑎𝑡 = 1784 997,86 Determinação da massa seca (ms) 𝑚𝑠 = 𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 ) 1 + 𝑤 𝑚𝑠 = 1784 1+0,1032 𝑚𝑠 = 1617,14 g Determinação da massa específica aparente seca 𝜌𝑑 = 𝑚𝑠 𝑉𝑡 𝜌𝑑 = 1617,14 997,86 𝜌𝑠𝑎𝑡 =1,79 𝑔 𝑐𝑚³ 𝜌𝑑 =1,62 𝑔 𝑐𝑚³ Cilindro N°2: Determinação da massa da amostra úmida (mt ) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) – 𝑚 (𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 4181-2211 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 1970 g Determinação da massa específica úmida 𝜌𝑠𝑎𝑡 =𝑚t𝑉t 𝜌𝑠𝑎𝑡 =1970997,86 𝜌𝑠𝑎𝑡 =1,97 gcm³ Determinação da massa seca (ms ) 𝑚𝑠 = 𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 ) 1 + 𝑤 𝑚𝑠 = 1970 1+0,1179 𝑚𝑠 = 1762,2 g Determinação da massa específica aparente seca 𝜌𝑑 =𝑚s𝑉t 𝜌𝑑 =1762,2997,86 𝜌𝑑 =1,77 gcm³ Cilindro N°3: Determinação da massa da amostra úmida (mt) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) – 𝑚 (𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 4303-2211 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 2092 g Determinação da massa específica úmida 𝜌𝑠𝑎𝑡 =𝑚t𝑉t 𝜌𝑠𝑎𝑡 =2092997,86 𝜌𝑠𝑎𝑡 =2,1 gcm³ Determinação da massa seca (ms ) 𝑚𝑠= 𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 ) 1 + 𝑤 𝑚𝑠 = 2092 1+0,1034 𝑚𝑠 = 1895,95 g Determinação da massa específica aparente seca 𝜌𝑑 =𝑚s𝑉t 𝜌𝑑 =1895,95997,86 𝜌𝑑 =1,9 gcm³ Cilindro N°4: Determinação da massa da amostra úmida (mt) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) – 𝑚 (𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 4397-2211 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 2186 g Determinação da massa específica úmida 𝜌𝑠𝑎𝑡 =𝑚t𝑉t 𝜌𝑠𝑎𝑡 =2186997,86 𝜌𝑠𝑎𝑡 =2,19 gcm³ Determinação da massa seca (ms) 𝑚𝑠 = 𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 ) 1 + 𝑤 𝑚𝑠 = 2186 1+0,1311 𝑚𝑠 = 1932,6 g Determinação da massa específica aparente seca 𝜌𝑑 =𝑚s𝑉t 𝜌𝑑 =1932,6997,86 𝜌𝑑 =1,94 gcm³ Cilindro N°5: Determinação da massa da amostra úmida (mt) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 +𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) – 𝑚 (𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜) 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 4346-2211 𝑚 (𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎) = 2135 g Determinação da massa específica úmida 𝜌𝑠𝑎𝑡 =𝑚t𝑉t 𝜌𝑠𝑎𝑡 =2135997,86 𝜌𝑠𝑎𝑡 =2,14 gcm³ Determinação da massa seca (ms) 𝑚𝑠 = 𝑚(𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 ) 1 + 𝑤 𝑚𝑠 = 2135 1+0,137 𝑚𝑠 = 1877,76 g Determinação da massa específica aparente seca 𝜌𝑑 =𝑚s𝑉t 𝜌𝑑 =1877,76997,86 𝜌𝑑 =1,88 gcm³ RESULTADOS Foi obtido através dos cálculos de peso específico e umidade ótima a curva de compactação. O gráfico da curva de compactação me traz os valores de peso especifico máximo (γdmáx) e umidade ótima (Wot), que é o teor de umidade correspondente ao peso especifico máximo. Ensaio de compactação - NBR 7182 cilindro 1 2 3 4 5 Vol cilindro (cm3) 997,856 997,856 997,856 997,856 997,856 tara cilindro (g) 2211 2211 2211 2211 2211 massa cilindro + solo úmido (g) 3995 4181 4303 4397 4346 massa o solo úmido (g) 1784 1970 2092 2186 2135 massa específica solo úmido (g/cm3) 1,79 1,97 2,10 2,19 2,14 massa específica solo seco (g/cm3) 1,62 1,77 1,90 1,94 1,88 Teor de umidade (W) capsula N° A10 A20 A30 A40 A50 cápsula com solo úmido (g) 43 55 59 75 66 cápsula com solo seco (g) 41,41 51,73 55,72 69,32 61,06 massa da água (g) 1,59 3,27 3,28 5,68 4,94 tara da cápsula (g) 26 24 24 26 25 massa do solo seco (g) 15,41 27,73 31,72 43,32 36,06 Teor de umidade (%) 10,32 11,79 10,34 13,11 13,70 Fator de correção (adimensional) 0,91 0,89 0,91 0,88 0,88 Analisando os dados obtidos, pode- se observar a diminuição do teor de umidade na capsula A30, fato ocorrido por provável erro durante a pesagem na atividade prática. Sendo assim o gráfico e a curva de Umidade Ótima obtidos tornam- se inconclusivos. Gráfico de pontos obtido pelos resultados da tabela: Gráfico obtido pelos resultados da tabela, com os pontos ligados: Gráfico próximo ao que deveria ter sido obtido pelos dados, caso ocorressem corretamente, levando em consideração que o ponto flutuante é o obtido real, enquanto o de cor amarela (teor de umidade= 12,85%; massa especifica aparente seca= 1,86g/cm³), teor de umidade foi obtido a partir da médias do valor anterior e posterior e é uma tentativa de aproximação à curva esperada. E considerando que mesmo com esta adaptação ainda não seria possível encontrar a curva da umidade ótima, já que pra isso é necessário no mínimo dois pontos “subindo” e dois pontos “descendo” no gráfico, acrescentou- se mais um ponto teórico (teor de umidade= 13,85%; massa específica aparente seca= 1,8g/cm³). Para se obter o valor da Umidade Ótima deve- se traçar retas que se intersectam.
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