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Centro Universitário Mauricio de Nassau – UNINASSAU Materiais de construção para concreto e argamassa Graduação em Engenharia Civil Ensaio em laboratório e expedito Determinação do teor de umidade de solos Recife – PE Cynthia Gomes Ensaio em laboratório e expedito Determinação do teor de umidade de solos Relatório apresentado ao curso de Engenharia civil, em cumprimento às exigências legais, sob as orientações do professor Claudio Vasconcelos para análise granulométrica dos agregados. RECIFE-PE DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE NA ESTUFA OBJETIVO: Este ensaio prescreve o método de determinação do teor de umidade dos solos utilizando a estufa. REFERÊNCIA BIBLIÓGRÁFICAS: a) DNER-ME 213/94, designada Solos – determinação do teor de umidade. DEFINIÇÃO: Teor de umidade de solo: relação entre a massa de água presente num certo volume de solo e a massa das partículas sólidas, no mesmo volume, expressa em percentagem. APARELHAGEM: Estufa elétrica, controlada automaticamente por um termostato, capaz de manter a temperatura continuamente entre 105 ºC e 110 ºC. (Anexo 1) Balança de precisão que permite pesar no máximo 600g, sensível a 0,01g. (Anexo 2) Recipientes de material resistente à corrosão, e que evitem a absorção de umidade da atmosfera após a secagem e durante a pesagem final (ex: placas petri, vidros de relógio ou capsulas de alumínio e etc.). (Anexo 3) AMOSTRA: Coletou amostras representativas de dois materiais (material 1 e material 2) do qual se deseja determinar o teor de umidade, na quantidade de 10g a 50g de solo. ENSAIO: a) Pesar os dois recipientes de ensaio, limpos e secos, e anota-se a tara dos dois recipientes. b) Coloca-se dentro do recipiente 2, uma quantidade de 20 gramas do material 2 com um pouco de água. Pesa-se o conjunto, anotando-se o valor obtido como a massa úmida. c) Coloca-se dentro do recipiente 1, uma quantidade de 10 gramas do material 1 úmido. Pesa-se o conjunto, anotando-se o valor obtido como a massa úmida. d) Colocam-se os conjuntos na estufa à temperatura de 105 ºC, mantendo- o na estufa por um tempo de 24 horas, após as 24 horas, os conjuntos são pesados e é anotada como a massa seca. RESULTADO: Calcular o teor de umidade da seguinte maneira: h (%) = Mh – Ms x 100 Ms Onde: h = teor de umidade, % Mh = massa úmida correspondente à massa da amostra úmida. Ms = massa seca correspondente à massa da amostra seca. Quadro 1: Dados anotados e calculados para o ensaio da estufa. Recipiente - Tipo de solo Nº 1 N º 2 Massa úmida - Mh (g) 10 g 20 g Massa seca – Ms (g) 9,13 g 18,18 g Massa da água – Ma (g) 0,87 g 1,82 g Massa do recipiente (g) 12,55 g 12,25 g Umidade – h (%) 9,53 % 10,01 % Cálculos: h1 (%) = Mh – Ms x 100 => h1 (%) = 10g – 9,13 g x 100 => h1 (%) = 9,53 % Ms 9,13 g h2 (%) = Mh – Ms x 100 => h2 (%) = 20g – 18,18 g x 100 => h2 (%) = 10,01 % Ms 18,18 g Em solos com frações orgânicas é importante notar que a utilização de estufas convencionais poderia queimar a amostra ocasionando uma falsa determinação da umidade do solo. Sendo o peso do solo seco alterado pela combustão da matéria orgânica. Para solucionar tal problema recomenda-se a utilização de estufas com temperatura controlada, pois assim com uma menor temperatura e por um tempo mais longo é possível retirar a água da amostra, sem a queima da fração orgânica. Por exemplo, em algumas argilas, temperaturas na ordem de grandeza de 90ºC podem iniciar um processo de quebra de sua estrutura cristalina (cracking), com perda de água de constituição. DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE PELO MÉTODO EXPEDITO DO ÁLCOOL OBJETIVO Determinar a umidade em amostras de solos em ensaio, através da adição de álcool etílico à amostra e sua posterior queima. Este método é empregado quando autorizado pela fiscalização da obra. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA: a) DNER-ME 088/94, designada Solos – determinação da umidade pelo método expedito do álcool. APARELHAGEM: Balança com capacidade de 200 gramas, sensível a 0,01 gramas; Recipiente metálico; Espátula de aço com lâmina flexível com ponta arredondada com cerca de 8 cm de comprimento e 2 cm de largura; Álcool etílico 99,5 % GL; Isqueiro AMOSTRA: Tomam-se cerca de 5 gramas de solo úmido 1 e 5 gramas de solo úmido 2. ENSAIO: a) Pesou-se o 1º recipiente de ensaio e tirou a tara b) Depositou-se no recipiente a amostra do solo 1 e determinou a massa da amostra úmida. c) Pesou-se o 2º recipiente de ensaio e tirou a tara. d) Depositou-se no recipiente a amostra do solo 2 e determinou a massa da amostra úmida. e) Despeja-se quantidade adequada de álcool etílico nas amostras, revolvendo-a com a espátula e inflamando a seguir o álcool, ate que toda água evapore. f) Em seguida, pesa-se cada recipiente com o solo seco, determinando sua massa seca, e toma-se nota. RESULTADO: Calcular o teor de umidade da seguinte maneira: h (%) = Mh – Ms x 100 Ms Onde: h = teor de umidade, % Mh = massa úmida correspondente à massa da amostra úmida. Ms = massa seca correspondente à massa da amostra seca. Quadro 2: Determinação do teor de umidade no método expedito do álcool. Recipiente - Tipo de solo Nº 1 N º 2 Massa úmida - Mh (g) 5 g 5 g Massa seca – Ms (g) 4,73 g 4,78 g Massa da água – Ma (g) 0,27 g 0,22 g Massa do recipiente (g) 12,53 g 12,76 g Umidade – h (%) 5,71 % 4,60 % Cálculos: h1 (%) = Mh – Ms x 100 => h1 (%) = 5g – 4,73 g x 100 => h1 (%) = 5,71 % Ms 4,73 g h2 (%) = Mh – Ms x 100 => h2 (%) = 5g – 4,78 g x 100 => h2 (%) = 4,60 % Ms 4,78 g OBSERVAÇÃO: Restrições são devidas à falta de controle da temperatura, que causa queima de matéria orgânica e pode provocar “cracking” em partículas de argila por perda de água de constituição. Como a queima de álcool comum deixa água como resíduo, só deve ser usado álcool etílico não hidratado. DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE PELO MÉTODO EXPEDITO DO “SPEEDY” OBJETIVO: Determinação da umidade de solos e de agregados miúdos pelo emprego do aparelho “Speedy”. A umidade é determinada pela pressão do gás resultante da reação da água contida na amostra sobre o carbureto de cálcio da ampola que se introduz no aparelho. Explicado através da equação de balanceamento: CaC2 (s) + H20 (l) Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g) REFERÊNCIA BIBLIÓGRAFICA: a) DNER-ME 052/94, designada Solos e agregados miúdos – determinação da umidade com emprego do “Speedy” APARELHAGEM
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