Resumo | Mecânica dos Solos I ENSAIOS! Determinação da massa específica dos sólidos (s)

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Determinação da massa específica dos sólidos (ρs)
RESUMO | MECÂNICA DOS SOLOS I
ENSAIOS:
ÍNDICES FÍSICOS
Relembrando...
ENCONTRANDO A MASSA ESPECÍFICA DOS SÓLIDOS (ρs)
Para determinas a massa específica dos sólidos (ρs) utilizamos a metodologia
prevista na norma NBR 6458:2016 .
Princípio do ensaio: Conhecida a massa de sólidos (Ms), ou seja, a massa de solo
após secagem na estufa, utilizam-se picnômetros ou balões volumétricos para
determinar o volume ocupado pelos sólidos (Vs), com base no volume de água
deslocado pelos mesmos. Para isso, seguimos os passos a seguir:
 PASSO 1
Pegue aproximadamente 250 g de amostra preparada de acordo com as
recomendações da norma. Após isso, você aproveita para determinar o teor
de umidade fazendo a secagem de parte dessa amostra na estufa e em
seguido, após seca, separe para o ensaio em torno de 50 g para solos
argilosos e siltosos e 60 g para solos arenosos do solo já seco! 
Obs.: quando empregado picnômetro de 500cm³.
Anote a massa de solidos (Ms) correta usada para o ensaio com resolução de
0,1 g.
 PASSO 2
Colocar a amostra de solo seco em uma cápsula ou béquer com água destilada e
deixe no mínimo por 12 horas. Isso é feito para hidratar, saturar, por completo a
amostra.
ρs = M s M = massa de sólidos s
 V V = volume de sólidoss s
 PASSO 4
Adicione água até a metade do picnômetro e aplique
vácuo de, no mínimo 88 kPa, durante pelo menos 15
minutos. O vácuo fará com que as bolhas de ar
saiam e não nos induza ao erro!
Após isso, adcione água até 1cm abaixo da base do
gargalo do picnômetro e repita o processo por mais
15 minutos.
 PASSO 3
Transfira a amostra para o copo de dispersão e deixe dispersando, espalhando,
desconcentrando, por 15 minutos. Após isso, transfira a amostra para o picnômetro
cuidando para não perder material. Lave bem o copo de dispersão até que todos os
"grumos" e partículas tenham sido levadas para o picnômetro.
 PASSO 5
Adicionar água destilada até cerca de 1 cm abaixo
da marca de calibração do picnômetro.
Após isso, deixe o picnômetro em repouso até que a temperatura do conjunto
equilibre com a do ambiente
 PASSO 6
Com auxílio de conta gotas, adicione água destilada até que a base do menisco
coincida com a marca de calibração do picnômetro, enxugue a parte externa do
picômetro e a parte interna do gargalo acima do menisco. Depois, basta pesar o
conjunto picnômetro + solo + água (M2 ), com resolução de 0,01 g, e determinar,
também com resolução de 0,1°C, a temperatuda do conteúdo.
 PASSO 7
Com o valor de temperatura encontrado anteriormente, obter na curva de calibração
do picnômetro a massa do picnômetro com água (M1), com resolução de 0,01 g.
Feito isso, obtemos todas as variáveis necessárias para calcular a massa específica
de sólidos, veja:
M1 = Mwt = Massa de água na temperatura do ensaio
V = volume total do picnômetro = Vwt = volume de água no picnômetro
Situação 1: Picnômetro cheio de água, apenas!
ρw = Mw =>
 Vw
Vwt = Mwt e
 ρwt
M2 = M'wt + Ms = Massa de água na temperatura do ensaio, menor que M1 + Massa de sólidos
V = volume total do picnômetro = V'wt = volume novo de água no picnômetro, menor que anterior +
Volume de sólidos
Situação 2: Picnômetro cheio com água + massa de sólidos
Sabemos qual a massa específica da água em diferentes temperaturas, temos:
V'wt = M'wt
 ρwt
V = Vwt = V'wt + Vs então Vs = Vwt - V'wt
Daí, a partir das duas relações, chegamos em:
Vs = Mwt -
 ρwt
 M'wt
 ρwt
= Mwt -
 ρwt
 M'wt = M1 - (M2 - Ms)
 ρwt
 = M1 - M2 + Ms
 ρwt
ρs = M s
 V s M1 + Ms - m2
ρs = Ms . ρwt
Como sabemos a relação para obter o peso específico dos sólidos:
γs = ρs. g
Conseguimos calcular, a partir deles, a densidade relativa dos sólidos (G)
 ρw γw
G = ρs = γs
Anotações das aula do professor Bruno do Departamento de Engenharia Civil - UFV
Considerar os ensaios satisfatórios quando seus resultados não diferirem mais de 0,02
g/cm³;
O resultado final deve ser a média de pelo menos dois ensaios satisfatórios, expresso
com três algarismos significativos, em g/cm³;
Indicar o processo de preparação da amostra (com secagem ao ar ou sem secagem
prévia)
Observações finais: