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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E CIÊNCIAS AMBIENTAIS ENGENHARIA CIVIL TURMA T01 RELATÓRIO - ENSAIO DE ADENSAMENTO UNIDIMENSIONAL MOSSORÓ - RN 2022 1. DIVISÃO DE TAREFAS Todos os discentes da turma se organizaram através do Whatsapp para a realização do ensaio: alguns ajudaram de forma prática (indo até o laboratório e retirando os dados) e outros manejando os dados através de planilhas. A divisão dos discentes que foram até o laboratório foi feita de acordo com com os horários disponíveis de cada um, levando em consideração que teria que estar na UFERSA em horários diferentes para a realização das medições. Para estar no laboratório e realizar os ensaios, precisamos nos dividir durante a semana (dos dias 06 de junho à 14 de junho) nos seguintes horários: 9h30, 10h, 10h30, 11h30, 13h30 e às 17h30. Lista dos discentes que participaram: ● ANTONIO PETHESON DE OLIVEIRA SILVA ● ARTHUR RAMOS BARRETO ● BÁRBARA LETÍCIA DA SILVA ● FERNANDO DE OLIVEIRA RODRIGUES ● FLAVIANE BERNARDINO DE OLIVEIRA ● GABRIEL GALVÃO DE MEDEIROS LOPES ● GABRIEL SENA DE HOLANDA REIS ● GABRIEL SOUSA DINIZ MACIEL ● GERONILLANE VALENTIM ● HIAN ALVES DANTAS ● JAYNE PEREIRA MELO ● JOSÉ CLÁUDIO FERNANDES DE SOUZA FILHO ● LARISSA MARIA SILVA DANTAS ● LAURA BEATRIZ NOGUEIRA GOMES ● LORENA VITÓRIA LOURENÇO VIANA ● LUIZ ALEXANDRE AQUINO DE OLIVEIRA ● MARCELO EVANGELISTA GOMES ● MARIA CLARA DANTAS DA SILVA ● MARINA COSTA RODRIGUES DA SILVA ● MIKAEL RODRIGUES DE LIMA ● SABRINY ELLEN DANTAS FERREIRA ● VALDIANE MARANHÃO DA SILVA ● VICTORIA CAROLINE FERNANDES JACINTO ● YALANNA PINHEIRO BEZERRA DINIZ 2. PREPARAÇÃO DO SOLO Na data 06 de junho, juntamente com a orientação de Augusto, técnico responsável pelo laboratório de Solos, a turma retirou a amostra de solo em uma área próxima ao Prédio de Engenharias II da UFERSA, na qual foi utilizada para a realização dos ensaios: Massa específica; Adensamento do solo; e Teor de umidade. Para a retirada da amostra, foi necessário cavarmos 0,40m abaixo do nível do solo para coletarmos uma amostra indeformada de solo (amostra na forma de bloco) assim como mostra as figuras 01 e 02: Figura 01 e 02: Retirada da amostra de solo indeformada. Fonte: Autoria própria (2022). Com a amostra e para a realização do ensaio de adensamento unidimensional, foi necessário realizar outros ensaios simultaneamente: ensaio de massa específica e os ensaios de umidade inicial e final. 3. ENSAIO DE MASSA ESPECÍFICA Seguimos o Anexo B da NBR 6458, referente aos Grãos de solos que passam na peneira de abertura 4,8 mm para a determinação da massa específica da nossa amostra indeformada do solo. Para a realização deste ensaio, que iniciou no dia 08 de junho, fracionamos parte da amostra do solo que não foi utilizada no ensaio de adensamento e distribuímos em duas cápsulas distintas. As duas cápsulas foram levadas para a estufa e ficaram por um período de 24 horas em uma temperatura variando de 105°C a 110°C. Após retiradas da estufa a amostra de solo das duas cápsulas foi destorroada e colocadas na balança, disso foram pesadas três amostras com cerca de 6g cada. A NBR 6458 especifica que devem ser pesadas 60g para solos arenosos e utilizado um picnometro de 500ml, porém, como o laboratório possuía apenas o picnômetro de 50 ml, fizemos a proporção e pesamos 6g para cada amostra. Abaixo, a relação de pesos dos béqueres e amostras que foram utilizadas. As amostras pesadas ficaram reservadas até o dia seguinte (9 de junho). Neste dia foram pesados três picnômetros de 50ml e em cada um deles foi adicionado os 6g do solo seco, os que estavam reservados, e adicionado um pouco de água destilada. As três amostras ficaram em descanso por mais 24 horas. No dia seguinte (10 de junho) os três picnômetros passaram pela sucção, por 15 minutos cada, para retirada dos vazios do solo (Figura 03). Após a sucção, foram completados com água destilada e pesados. Figura 03: Picnômetros passando pelo processo de sucção Fonte: Autoria própria (2022). Depois de pesados, os picnômetros foram esvaziados e preenchidos apenas com água para passarem por pesagem novamente (Figura 04). A Tabela 01 apresenta os pesos encontrados em cada etapa. Tabela 01 - Relação entre as Massas encontradas Picnômetro Massa do Solo + Picnômetro + Água (g) Massa do Picnômetro + Água (g) Massa do Solo (g) 1 96,507 92,771 3,736 2 101,430 97,713 3,717 3 101,299 97,551 3,748 Fonte: Autoria própria (2022). Figura 04: Picnômetros sendo pesados com água Fonte: Autoria própria (2022). Desses dados concluímos que a massa média do solo foi de 3,734g, e com a relação de massa do solo/volume do picnômetro, encontramos o valor de 0,07468g/cm³ para a massa específica dos sólidos da nossa amostra. 4. ENSAIO DE UMIDADE HIGROSCÓPICA INICIAL Inicialmente, de acordo com a NBR 6457:2016, foi fracionada parte da amostra do solo e deixada secar ao ar, durante 3 dias. Após este período a amostra de solo fracionada foi destorroada e passada 4,75 mm. Parte desta amostra foi adicionada a três cápsulas vazias, que foram pesadas previamente e identificadas. As cápsulas foram pesadas novamente após a adição de solo e levadas à estufa por 24h (levadas a estufa às 10h20 do dia 09 de junho). Após passada as 24 horas (no dia 10 de junho), às cápsulas com as amostras foram tiradas da estufa e realizadas as pesagens de cada uma delas. A Tabela 02 apresenta a relação entre os pesos encontrados. Tabela 02 - Relação entre as Massas encontradas Cápsula Massa da Cápsula + Tampa (g) Massa da Cápsula + Tampa + Solo (g) Massa da Cápsula + Tampa + Solo - Água (g) Massa da Água (g) Massa do Solo Úmido (g) Massa do Solo Seco (g) G1-CA13 28,493 90,176 89,704 0,472 61,683 61,211 G1-CA21 28,661 83,963 83,515 0,448 55,302 54,854 G1-CA18 30,489 87,867 87,399 0,468 57,378 56,910 Fonte: Autoria própria (2022). Desses dados, calculamos que a massa média do solo seco possui o valor de 57,658g e que a massa média da água é 0,463g. Dividindo o valor da massa média da água pela massa média do solo seco e multiplicando por 100, encontramos que a umidade do solo é de 0,80%. 5. ENSAIO DE ADENSAMENTO Após a preparação do solo (Tópico 2) para iniciarmos o ensaio de adensamento, a célula de adensamento foi preparada da seguinte forma: colocando o filtro na pedra porosa que fica na base rígida da célula. Os dados da calibração do anel utilizado (massa e dimensões) estão no Anexo A deste documento. Logo após isso e de acordo com a NBR 16853 — Ensaio de adensamento unidimensional, colocou-se o corpo de prova do solo no anel fixo da célula para depois parafusar. Por último, mais um filtro foi colocado para que o cabeçote fosse encaixado. Figura 05 e 06: Preparação da amostra e finalização antes de iniciar o ensaio Fonte: Autoria própria (2022). Na data 08 de junho (simultaneamente com o ensaio de massa específica e de umidade higroscópica) e depois do preparo da célula de adensamento, foi dado o início ao ensaio de adensamento no sistema de aplicação de carga colocando a água destilada fazendo com o que a célula ficasse imersa. Figura 07, 08 e 09: Filtro na pedra porosa; corpo de prova no anel fixo; segundo filtro. Fonte: Autoria própria (2022). Com os devidos ajustes, foi instalado o deflectômetro e aplicado uma pressão de assentamento de 0,250kPa para os primeiros 5 minutos, depois foi adicionado mais 0,250kPa. Portanto, a carga de 0,500kPa foi o primeiro estágio de carga, no qual, assim como os resultados seguintes, se encontram no Anexo B deste relatório. Figura 10, 11 e 12: Corpo de prova parafusado; corpo de prova na máquina; adição de água destilada. Fonte: Autoria própria (2022). Por fim, com os resultados obtidos, foi possível organizar as informações em um relatório completo (Anexo C) que consta o tempo e a leitura de cada estágio de carregamento e descarregamento durante o período desse ensaio de adensamento (até a data 14 de junho). Figura 13 e 14: Registros realizados com data e hora para leiturado ensaio. Fonte: Autoria própria (2022). Com os dados obtidos depois de preencher o relatório, com três etapas de carregamento e duas de descarregamento, foi possível traçar as curvas que constam no Anexo D e Anexo E. 6. ENSAIO DE UMIDADE HIGROSCÓPICA FINAL Diferente de como realizado inicialmente, a amostra do solo que passou pelo ensaio de adensamento, foi dividida em 3 cápsulas e levada a estufa seguindo os mesmos procedimentos descritos no tópico 4 deste relatório. As amostras permaneceram por 24 horas na estufa e, no dia seguinte (14 de junho), foi possível obter os resultados finais descritos na tabela abaixo após a pesagem (Figuras 15, 16 e 17): Tabela 03 - Relação entre as Massas encontradas Cápsula Massa da Cápsula + Tampa (g) Massa da Cápsula + Tampa + Solo (g) Massa da Cápsula + Tampa + Solo - Água (g) Massa da Água (g) Massa do Solo Úmido (g) Massa do Solo Seco (g) G1 - CA11 29,209 95,117 87,858 7,259 65,908 58,649 G1 - CA12 28,429 91,255 83,929 7,326 62,826 55,500 G1 - CA13 24,281 92,145 84,752 7,393 67,864 60,471 Fonte: Autoria própria (2022). Figuras 15, 16 e 17: Cápsulas sendo pesadas depois de sair da estufa Fonte: Autoria própria (2022). Desses dados, calculamos que a massa média do solo seco possui o valor de 58,207g e que a massa média da água é 7,326g. Dividindo o valor da massa média da água pela massa média do solo seco e multiplicando por 100, encontramos que a umidade do solo após passar pelo ensaio de adensamento foi de 12,59%. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR- 6458: Grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm - Determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água. Rio de Janeiro: ABNT, 2016. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR- 6458: Amostras de solo - Preparação para ensaios de compactação. Rio de Janeiro: ABNT, 2016. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR- 16853: Solo — Ensaio de adensamento unidimensional. Rio de Janeiro: ABNT, 2020. 8. ANEXOS ANEXO A: Calibração do Anel h1 h2 h3 D1 D2 D3 1 194 20,23 20,25 20,26 79,65 79,67 79,62 20,247 79,647 49,822 Área NBR 12007 - 1990 - Solo - Ensaio de Adensamento Unidimensional Anel Massa (g) Alturas (mm) Diâmetros (mm) Altura média (mm) Diâmetro médio (mm) ANEXO B: Dados obtidos durante cada estágio de carga e descarga (08 de junho à 14 de junho) Amostra: 1-01-UFERSA-FRANCISCO ALVES DA SILVA JÚNIOR-AUGUSTO TURMA 01 Local: UFERSA AUGUSTO Interessado: FRANCISCO ALVES DA SILVA JÚNIOR CARGA PRESSÃO TEMPO ( min ) 0,0001 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 30 60 120 240 480 1440 Tipo: Carga LEITURA ( mm ) 7,190 7,143 7,136 7,119 7,109 7,108 7,100 7,080 7,072 7,070 7,163 7,253 7,141 7,131 6,964 ( kg ) kPa hf 2,025 2,020 2,019 2,018 2,017 2,016 2,016 2,014 2,013 2,013 2,022 2,031 2,020 2,019 2,002 ef 0,046 0,044 0,044 0,043 0,042 0,042 0,042 0,041 0,040 0,040 0,045 0,050 0,044 0,043 0,035 0,20 10,0 Raiz Tempo ( min ) 0,01 0,35 0,50 0,71 1,00 1,41 2,00 2,83 4,00 5,48 7,75 10,95 15,49 21,91 37,95 CARGA PRESSÃO TEMPO ( min ) 0,0001 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 30 60 120 240 480 1440 Tipo: Carga LEITURA ( mm ) 6,964 6,955 6,948 6,931 6,921 6,916 6,908 6,899 6,890 6,881 6,872 6,844 6,835 6,830 6,825 ( kg ) kPa hf 1,988 2,001 2,000 1,999 1,998 1,997 1,996 1,996 1,995 1,994 1,993 1,990 1,989 1,989 1,988 ef 0,027 0,034 0,034 0,033 0,032 0,032 0,032 0,031 0,031 0,030 0,030 0,028 0,028 0,028 0,027 0,40 20 Raiz Tempo ( min ) 0,01 0,35 0,50 0,71 1,00 1,41 2,00 2,83 4,00 5,48 7,75 10,95 15,49 21,91 37,95 CARGA PRESSÃO TEMPO ( min ) 0,0001 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 30 60 120 240 480 1440 Tipo: Carga LEITURA ( mm ) 6,825 6,820 6,709 6,668 6,655 6,645 6,635 6,628 6,619 6,670 6,600 6,591 6,584 6,579 6,570 ( kg ) kPa hf 1,963 1,988 1,977 1,972 1,971 1,970 1,969 1,968 1,968 1,973 1,966 1,965 1,964 1,964 1,963 ef 0,014 0,027 0,021 0,019 0,019 0,018 0,018 0,017 0,017 0,019 0,016 0,015 0,015 0,015 0,014 0,80 40 Raiz Tempo ( min ) 0,01 0,35 0,50 0,71 1,00 1,41 2,00 2,83 4,00 5,48 7,75 10,95 15,49 21,91 37,95 CARGA PRESSÃO TEMPO ( min ) 0 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 30 60 120 240 480 1440 Tipo: Descarga LEITURA ( mm ) 6,601 6,598 ( kg ) kPa hf 1,965 1,965 ef 0,016 0,016 0,40 20 Raiz Tempo ( min ) 0,00 37,95 CARGA PRESSÃO TEMPO ( min ) 0 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 30 60 120 240 480 1440 Tipo: Descarga LEITURA ( mm ) 6,613 6,621 ( kg ) kPa hf 1,968 1,968 ef 0,017 0,017 0,20 10 Raiz Tempo ( min ) 0,00 37,95 PRIMEIRO ESTÁGIO DE DESCARGA SEGUNDO ESTÁGIO DE DESCARGA Responsável: 08/06/2022 à 14/06/2022 TERCEIRO ESTÁGIO DE CARGA PRIMEIRO ESTÁGIO DE CARGA SEGUNDO ESTÁGIO DE CARGA Laboratorista: Data: ANEXO C: Relatório do Ensaio de Adensamento AUGUSTO TURMA 01 Início: Fim: 01 CA13 CA21 Massa Específica dos sólidos ( g/cm³ ): 0,07468 Anel utilizado: 1 0 0 Massa específica seca ( g/cm³ ): 0,07 Área do Anel ( cm² ): 49,82 61,683 56,340 Altura Inicial do Corpo de Prova ( cm ): 2,02 Peso do Anel ( g ): 194,00 61,211 55,882 Massa específica natural ( g/cm³ ): 0,07 Peso Anel + Solo Úmido ( g ): 201,257 0,77% 0,82% Altura de Grãos ( cm ): 1,94 Altura do Anel ( cm ): 2,02 Sr (0% até 100%) 1% Peso T50 H50 Cv li lf hi hf Δs av Cα k ( kg ) ( s ) ( cm ) ( cm²/s ) ( mm ) ( mm ) ( cm ) ( cm ) ( kPa ) ( cm²/kg ) ( cm/s ) 1º 0,50 0,94 2,02 2,1E-01 7,19 6,96 2,025 2,002 0,046 0,035 1,12% 10 0,001 1,92E-02 2,38E-07 2º 1,00 2,00 6,96 6,83 2,002 1,988 0,035 0,027 1,80% 5,42E-04 3º 2,00 1,97 6,83 6,57 1,988 1,963 0,027 0,014 3,06% 9,75E-04 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º - 2 40 0,0142833 0,0306223 5º 1,00 6,60 6,60 1,963 1,965 0,014 0,016 2,92% 4º 0,50 6,61 6,62 1,965 1,968 0,016 0,017 2,81% 3º 2º 1º CA12 CA11 Massa específica seca ( g/cm³ ): 0,07 0 0 Altura final do Corpo de Prova (cm): 1,97 0,02 65,345 65,908 Massa específica natural (g/cm³): 0,07 57,986 58,649 Sr (0% até 100%) 55% 0,00 12,69% 12,38% Le ge nd a Δ e - V ar ia çã o do Í nd ic e de V az io s a v - C oe fi ci en te d e C om pr es si bi lid ad e k - C oe fi ci en te d e P er m ea bi lid ad e c v - C oe fi ci en te d e A de ns am en to e i - Í nd ic e de V az io s In ic ia l e f - Í nd ic e de V az io s F in al Δ s - V ar ia çã o da T en sã o Índice de Compressão ( Cc ): Cs (descarregamento): 20,00 10,00 Peso Cápsula + Solo Úmido ( g ) Peso Cápsula + Solo Seco ( g ) Teor de Umidade Teor de Umidade Médio 12,53% Características finais da Amostra Resultados Capsula Nº Peso da Cápsula ( g ) Tensão de Pré-Adensamento (kPa): Índice de Recompressão ( Cr ): Teor de Umidade Final 0,80%Teor de Umidade Médio 1-01-UFERSA-FRANCISCO ALVES DA SILVA JÚNIOR-AUGUSTO Estágio Void Ratio Peso Cápsula + Solo Seco ( g ) Peso da Cápsula ( g ) Peso Cápsula + Solo Úmido ( g ) Capsula Nº Teor de Umidade ABNT NBR 16853:2020 - Solo - Ensaio de Adensamento Unidimensional Amostra: Laboratorista:1-01-UFERSA-FRANCISCO ALVES DA SILVA JÚNIOR-AUGUSTO Responsável:Local: UFERSA Profundidade: Teor de Umidade Inicial Certificado nº: Amostra: Observações 0,40 FRANCISCO ALVES DA SILVA JÚNIOR 08/06/2022 14/06/2022 Características iniciais da Amostra Interessado: 1 Def. Esp. (%) Carregamento Descarregamento Pressure, kN/m² 10,00 20,00 40,00 ef ANEXO D: Gráfico de Pressão por Índice de Vazios ANEXO E: Gráfico de Pressão por Deformação vertical específica 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 10 100 Ín di ce d e V az io s Pressure, kN/m² 1,12% 1,80% 3,06% 0,0% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0% 3,5% 10 100 D ef or m aç ão v er ti ca l e sp ec íf ic a (% ) Pressure, kN/m²
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