Folha de Resposta - AVC geologia e mecanica dos solos

Prévia do material em texto

Folha de Respostas
Avaliação Contínua - AVC
	NOME: 
	RA: 
	
	
	CURSO: ENGENHARIA CIVIL
	
	DISCIPLINA: GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS
	CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES - DISSERTATIVAS
	
Conteúdo: as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos.
Linguagem e clareza: o texto deve estar correto quanto à ortografia, ao vocabulário e às terminologias, e as ideias devem ser apresentadas de forma clara, sem incoerências. 
Raciocínio: o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático. 
Coerência: o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade. 
Embasamento: a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina. 
A AVC que atender a todos os critérios, sem nenhum erro conceitual, de ortografia ou concordância, bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa, receberá nota 10. Cada erro será descontado de acordo com sua relevância.
	CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES - CÁLCULO
Caminho de Resolução: O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim. O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final.
Resultado Final: A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto. 
A AVC que possui detalhamento do cálculo realizado, sem pular nenhuma etapa, e apresentar resultado final correto receberá nota 10. A atividade que apresentar apenas resultado final, mesmo que correto, sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero. Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância.
	INFORMAÇÕES IMPORTANTES - LEIA ANTES DE INICIAR
	
A Avaliação Contínua (AVC) é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa. 
É importante que leia e compreenda as intruções de avaliação descritas antes do enunciado disponível no AVA.
	
Enunciado:
Uma obra de aterro será realizada em uma localidade em que há presença de solos arenosos e argilosos, e o laboratório onde você trabalha foi contratado para realizar alguns ensaios para caracterização do material que será empregado na obra e do material de fundação dela.
Para isso, foram solicitados os seguintes ensaios:
a) Umidade hidroscópica;
b) Limite de liquidez; e
c) Limite de plasticidade.
Realize os ensaios conforme as normas NBR 7180/2016; NBR 6459/2017 e NBR 6457/2016.
O relatório das atividades experimentais deverá conter os seguintes itens:
Objetivos do experimento: Neste item deve constar a intenção do trabalho realizado.
Breve introdução teórica: É uma pesquisa a respeito do tema a ser trabalhado em aula no laboratório. Deve ser feita após a experiência.
Materiais utilizados: Neste item, devem constar todos os materiais e equipamentos necessários e utilizados para a experiência.
Procedimento ou parte experimental: Descrever as operações as realizadas para o desenvolvimento da experiência. É a "receita do bolo".
Resultados e análises: O aluno deverá relacionar as observações e os resultados obtidos na experiência com a teoria abordada. Além disso, poderá ser feito um registro fotográfico do experimento realizado, mostrando o estado inicial e o estado final do sistema ou outros aspectos do experimento.
Conclusão: conclusão do trabalho baseada na introdução teórica e nos resultados obtidos.
Bibliografia: Todo material teórico, notas de aulas e normas utilizadas para realização do ensaio e do relatório.
Modelo de apresentação dos resultados do ensaio de umidade hidroscópica:
Objetivos do experimento
O objetivo desse experimento é para a caracterização do material que será empregado na obra e do material de fundação da mesma. Para isso foram realizados 4 ensaios em laboratório: Umidade Hidroscópica, Densidade dos Grãos, Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade.
Para o ensaio de Umidade Hidrostática teremos como objetivo determinar a umidade hidrostática do material disponível e avaliar o material táctil-visual. No ensaio de Densidade dos Grãos, o objetivo é determinar a densidade das partículas que constituem o solo. Já para o ensaio de Limites de Liquidez temos o objetivo de obter o limite de liquidez do solo estudado. E por fim, no ensaio de Limite de Plasticidade temos como objetivo a obtenção do limite de plasticidade do solo estudado.
Introdução teórica
O primeiro passo quando se deseja caracterizar um solo, é a classificação táctil-visual no campo. Este processo geralmente é realizado por uma pessoa experiente, no momento da coleta das amostras. Com este procedimento é possível observar características básicas do material, e realizar anotações e fazer registros fotográficos da área de coleta. As informações obtidas devem ser encaminhadas para o laboratório juntamente com suas identificações.
Algumas das características que são de grande valia: cor, cheiro, composição mineralógica provável, presença de matéria orgânica, etc.
Em seguida passa-se à determinação das características físicas do material, pode-se também determinar suas propriedades de engenharia tais como resistência, permeabilidade, compressibilidade, e características quando compacto. Os ensaios a serem realizados dependerão dos dados necessários a se obter, tipo de obra, tempo de execução, entre outros.
Para a realização desses ensaios é necessária a coleta de amostras deformadas (ou amolgadas) ou indeformadas, dependendo do tipo de ensaio. Os ensaios que requerem amostras indeformadas, ou seja, aquelas que guardam todas as características do solo no campo, só são conseguidas com técnicas de amostragem mais sofisticadas. Por outro lado, a maioria dos ensaios utilizados para a determinação das características físicas do material é realizada com amostras deformadas (amolgadas).
Para a realização dos ensaios é necessário fazer uma preparação da amostra:
Materiais utilizados
Os materiais necessários para a preparação das amostras deformadas são:
 
· sequência de peneiras: nº 5/16”, nº 4, nº 10, nº 40;
· balanças com capacidade de 5kg e 1kg, com precisão respectivamente de 5g e 0,01g;
· almofariz com capacidade para 5kg de solo, e Mão de Gral recoberta de borracha;
· tabuleiros de chapa de ferro galvanizado com 50cm x 30cm x 6cm de altura;
· quarteador;
Para amostra deformada:
1) Espalhar a amostra de solo nos tabuleiros descrito no item anterior.
2) Desagregar os torrões de solo com as mãos e, em seguida, deixar a amostra secar ao ar.
3) Destorroar a amostra seca ao ar no almofariz de porcelana, com auxílio da Mão de Gral recoberta com borracha. Esta operação deverá ser realizada cuidadosamente, evitando-se redução do diâmetro ou quebra dos grãos.
4) Homogeneizar a amostra misturando-a e quarteando-a, com auxílio do quarteador. Obter então cerca de 2000g, no caso de solos arenosos, e 1500g, no caso de solos argilosos.
5) O peso da amostra do item 4 será o peso da amostra seca ao ar.
6) Passar esta amostra pela peneira nº 40. Se a amostra apresentar ocorrência de grãos muito grossos, utilizar as peneiras nº 4 e nº 10, acima da peneira nº 40.
Ensaios:
Todos os ensaios a seguir seguiram as normas conforme determina as normas NBR 7180/2016; NBR 6459/2017 e NBR 6457/2016.
Umidade hidroscópica;
A umidade é um índice físico importante para a caracterização do solo. Em laboratório esse índice é determinado pelo método de estufa.
Umidade do solo é a relação entre o peso da água e o peso dos sólidos. A umidade que um solo possui, na forma em que ele se encontra na natureza é denominada umidade natural.
Quando certa quantidade de solo é coletada e deixada secar ao ar, o seu teor
de umidade tenderá a se reduzir até certo limite. Ou seja, mesmo que se deixe a amostra secar por um longo período, sempre permanecerá uma umidade residual. A umidade hidroscópica é a quantidade de umidade residual que um determinado solo possui após passar pelo processo de secagem.
No presente ensaio utilizou-se a estufa como método de secagem. O teor de umidade hidroscópica tende a ser maior à medida que o solo formais argiloso. Pode-se definir o seu teor de umidade, que basicamente é a razão entre a massa de água (Ma) nele existente, pela massa solo seco (Ms) e expressando-se essa relação em porcentagem obtém-se:
W = (Ma/ Ms) x 100
Material utilizado:
· Três capsulas identificadas;
· Estufa;
· Balança de precisão de 0,01g;
· Espátula.
Procedimento ou parte experimental:
1 - Pesam-se as cápsulas de alumínio e anota-se o peso Mc 
 
 Capsula nº1 Capsula nº2 Capsula nº 3
2 – Coloca-se em uma cápsula de alumínio uma determinada quantidade de solo (entre 10g e 50g), pesa-se o conjunto e anota-se o peso Mc+s+a. Porem nesse ensaio foi pesado a massa do solo mais a massa de agua, foi retirando o peso da cápsula. Ms+a
 
 Capsula nº 1 Capsula nº 2 Capsula nº 3
Conhecendo a massa do solo + agua (. Ms+a ), e tendo a massa da cápsula (Mc), através de uma somatória obteremos a massa total ( Mc+s+a ).
3 – Leva-se o conjunto das cápsulas a estufa. Após 24horas, pesa-se novamente o conjunto, obtendo a massa do solo seco mais a massa da cápsula ( Mc+s ). Porem em nossa experiência acadêmica a amostra ficou somente algumas horas.
 
 Capsula nº 1 Capsula nº 2 Capsula nº 3
Com esses dados coletados conseguimos encontrar a massa de agua (Ma) que estava contida na amostra de solo através da equação: ( Mc+s+a ) - ( Mc+s ) , e consequentemente o teor de umidade (W) em cada uma delas com a equação W = (Ma/ Ms) x 100.
	
	Cápsula nº
	1
	2
	3
	Cápsula + Solo + Água(g) - MC+S+A
	21,261
	22,222
	21,861
	Cápsula + Solo(g) - MC+S
	20,878
	21,868
	21,514
	Água(g) - MA
	0,383
	0,354
	0,347
	Cápsula(g) - MC
	11,229
	12,223
	11,861
	Solo(g) - MS
	10,032
	9,999
	10,000
	Teor de Umidade – w(%)
	3,82
	3,54
	3,47
W = W1 + W2 + W3	=> W = 3,82 + 3,54 + 3,47 =>	W = 3,61%
3	3
Conclusão.
Nesse ensaio, através dos dados coletados nas três vezes que foi realizado e de alguns cálculos realizados pudemos chegar ao resultado que a amostra desse solo examinada possui uma umidade hidrostática de 3,61%.
 Densidade dos grãos;
O método do ensaio para determinação da densidade real dos grãos consiste basicamente em determinar o peso seco de uma amostra pela pesagem e em seguida determinar seu volume. Pesa-se o picnômetro com água tendo cuidado de enchê-lo bem e em temperatura ambiente. Pesa-se o material. Em seguida esvazia-se o picnômetro e coloca-se dentro deste o material (solo) usando o auxílio de um funil. Depois se adiciona água até a metade do picnômetro. Toma-se o picnômetro e o coloca em uma bomba a vácuo, para extrair todo o ar de dentro do aparelho. Transcorrido este processo completa- se o picnômetro com água à temperatura de ambiente que nesse ensaio foi de 22°C e o leva ao banho Maria equilibar a temperatura da amostra dando condição, assim, do material sedimentar no fundo do recipiente.
Materiais utilizados
· Picnômetros com volumes nominais de 50ml ou 250ml ou 500ml;
· Bomba a vácuo;
· Balança de precisão de 0,01g
· Estufa regulada entre 105º e 110ºC;
· Banho Maria;
· Funil de vidro;
· Conta-gotas
· Termômetro para medições entre 0º e 60ºC.
Procedimento ou parte experimental
1 Transferir para o picnômetro uma quantidade deste matérial seco em estufa, de acordo com as seguintes indicações:
 
 50g material Adicionando material no picnômetro Picnômetro 500ml
	Volume do Picnômetro (ml)
	Quantidadde Aproximada (g)
	50
	10
	250
	25
	500
	50
2 Obter o peso do solo seco (Wd) por diferença entre o peso do picnômetro + solo seco e peso do picnômetro vazio. Nas pesagens deve-se utilizar balança com aproximação de 0,01g.
 
 Massa do solo nº 1 Massa do solo nº 2	 Massa do solo nº 3
3 Verter água destilada no picnômetro até uma altura acima do material e aplicar vácuo ao conjunto por aproximadamente 10 minutos, agitando-se levemente o picnômetro para retirar o ar aprisionado entre as partículas de solo.
 
4 Completar com água o conteúdo do picnômetro até sua marca de calibração, deixando em seguida, imerso em água destilada até que a temperatura de seu conteúdo esteja em equilíbrio com a temperatura da água ao redor. Anotar a temperatura (T) de execução do ensaio.
 
 Temperatura ensaio 22ºC	 Equilíbrio de temperaturas
5 Pesar o conjunto picnômetro + solo + água, determinando W2 . Enxugar previamente a parte externa do picnômetro e a parte interna do gargalo acima do menisco.
 
 W2 nº1	 W2 nº2	 W2 nº3
6 Pesar o conjunto picnômetro + água, determinando W1. Utilizar para preenchimento do picnômetro, até a marca da calibração, água destilada na temperatura T onde o picnômetro esteve anteriormente imerso.
 
 W2 nº1	 W2 nº2	 W2 nº3
7 Calcular o valor da densidade dos grãos na temperatura T pela seguinte equação:
Gs = Wd	=>	Gs =		Wd	. Ww			W1+W2+W3
8 Repetir o ensaio pelo menos três vezes. O valor médio será a densidade dos grãos, desde que o erro relativo entre os resultados obtidos seja inferior a 2%.
	Picnômetro
	1
	2
	3
	V nominal (ml)
	500
	500
	500
	T (º)
	22
	22
	22
	W1 (g)
	757
	748
	735
	Wd (g)
	50,051
	50,010
	49,997
	W2 (g)
	788
	779
	767
	W1 + Wd (g)
	807,051
	798,010
	784,997
	W1 + Wd - W2 (g)
	20,051
	19,010
	18,997
	Gs
	2,490
	2,630
	2,631
	Media Gs
	2,585
	W1 = massa do frasco+água; W2 = massa do frasco + água + solo; Wd = massa do solo
Conclusão
Foram repetidas três vezes esse ensaio no qual pudemos chegar em três resultados de densidade. Com isso realizamos um calculo de média aritmética e encontramos o resultado de uma densidade de 5,585 para a amostra desse material.
Limite de liquidez
O Limite de Liquidez (LL) é o teor em água acima do qual o solo adquire o comportamento de um líquido. A passagem do estado sólido para o estado líquido é gradual.
Primeiramente verifica-se o estado e a calibração do aparelho de Casagrande. E, com uma devida amostra de solo coletado, previamente secado ao ar. Coloca-se a amostra no recipiente de porcelana e aos poucos se adiciona água até a homogeneização da massa. Passa-se para a concha do aparelho de Casagrande certa quantidade dessa massa aplainando-a com a espátula, até que não exista ar entre as partículas. Faz-se com o cinzel uma ranhura no meio da massa, no sentido do maior comprimento do aparelho.
Iniciam-se os golpes na concha, contando o número de golpes até que se constate o fechamento da ranhura, é quando se deve parar a operação. Retira-se uma pequena quantidade do material no local onde as bordas da ranhura se tocaram para a determinação da umidade. Transfere-se o material de volta ao recipiente de homogeneização, adicionam-se mais um pouco d’água e repete-se o processo por mais cinco vezes.
Materiais utilizados
· Aparelho de Casagrande e cinzel;
· Espátula de aço inox;
· Recipiente para mistura;
· Cápsulas.
Procedimento ou parte experimental: 
1 Do material que passa na peneira nº 40, separa-se cerca de 100g para a determinação do Limite de Liquidez (LL).Observação: não se leva este material à estufa; 
2 Com o cone de calibração, verificar se a altura de queda da concha do aparelho de Casagrande é de 1cm. A verificação deve ser feita exatamente no ponto em que a concha toca na base; 
3 Verifica se a concha está limpa e seca;
4 Colocar 70g de solo num recipiente. Adicionar quantidade de água suficiente para se obter uma massa plástica. A água deve ser adicionada aos poucos, misturando-se continuamente com uma espátula, até completa homogeneizaçãoda massa. A quantidade de água adicionada deve ser tal que a ranhura do solo no aparelho de Casagrande se feche com aproximadamente 50 golpes;
 
 Adicionada água no solo Misturando Após 50 golpes
5 Com a espátula, transferir parte da massa para a concha do aparelho de Casagrande, moldando-a de tal maneira que na parte central sua espessura seja de aproximadamente igual à do cinzel (10mm ). O cinzem a ser utilizado deverá ser do tipo Casagrande para solos argilosos e ASTM para solos arenosos; 
6 Dividir a massa de solo em duas partes, executando-se uma ranhura em seu centro e normalmente à articulação da concha. No caso do: cinzel Casagrande, fazer com que o mesmo esteja sempre perpendicular à concha; cinzel ASTM, usar a espátula para a abertura inicial da ranhura e após fazer o acabamento final;
 
 Massa dividida para início 2 golpes por segundo
7 Aplicar golpes no aparelho de Casagrande, girando-se a manivela e uma velocidade de 2 golpes por segundo;]
8 Interromper o ensaio quando o solo tiver fechado a ranhura, ao longo de um trecho de 12mm;
9 Retirar uma porção de solo da região das bordas que se uniram para determinação do teor de umidade;
10 Anotar o número de golpes
	Cápsula
	XX
	YY
	ZZ
	XY
	XZ
	Massa da tara + solo + agua (g)
	13,277
	15,729
	17,188
	14,760
	16,587
	Massa da tara + solo (g)
	12,834
	14,500
	15,959
	13,663
	14,940
	Massa da água (g)
	0,443
	1,299
	1,229
	1,097
	1,647
	Massa da tara (g)
	11,878
	11,474
	11,079
	11,292
	11,564
	Massa do solo seco (g)
	0,956
	3,026
	4,880
	2,371
	3,376
	Umidade (%)
	46,34
	42,93
	25,18
	46,27
	48,78
	Numero de golpes
	50
	36
	25
	23
	16
Cálculo da umidade: W = (Ma/ Ms) x 100. 
11 Retirar o material restante da concha, colocando-o novamente no recipiente;
12 Limpar a concha, lavando-a e secando-a;
13 Adicionar maior quantidade de água à massa de solo, em quantidade suficiente para se obter, nas determinações seguintes: Nº de golpes entre 50 e 35, Nº de golpes entre 35 e 25, Nº de golpes entre 25 e 20, Nº de golpes entre 20 e 10. Observação: é aconselhável que sejam feitas ao menos 5 determinações relacionando o Nº de golpes com o teor de umidade;
 
36 Golpes 25 Golpes 23 Golpes
14 Para o cálculo do valor do limite de liquidez ( LL ), deve-se traçar um gráfico de teor de umidade em escala semi-logarítimica. O valor do limite de liquidez do solo será o teor de umidade correspondente a 25 golpes.
Conclusão 
Foram realizados cinco testes com o auxílio do aparelho Casagrande, dos quais foram coletados dados e através de algumas equações encontrou-se o valor de umidade em cada teste. Com essas informações plotamos em um gráfico e traçamos uma reta média dos pontos, e com ela conseguimos encontrar o Limite de liquidez, ou seja, o valor em que a matéria passa de seu estado liquido para seu estado plástico, que se obtém através da porcentagem de umidade em 25 golpes.
Limite de plasticidade. 
O Limite de plasticidade (LP) é o teor de umidade abaixo do qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-sólido, ou seja, ele perde a capacidade de ser moldado e passa a ficar quebradiço. 
O ensaio de determinação do Limite de Plasticidade consiste, basicamente, em se determinar a umidade do solo quando uma amostra começa a fraturar ao ser moldada com a mão sobre uma placa de vidro, na forma de um cilindro com cerca de 10 cm de comprimento e 3 mm de diâmetro. 
Com amostra de solo, previamente secado ao ar, coloca-se parte da amostra no recipiente de plástico e vai-se adicionando água até a homogeneização da massa, então se molda certa quantidade da massa em forma cilíndrica rolando-a em seguida sobre a placa de vidro (para que ocorra perda de umidade para a placa), até que fissure em algumas partes ao longo do molde quando essa atingir dimensões do gabarito (peça metálica cujo é diâmetro 3 mm e 10cm de comprimento). 
Depois se coletam alguns fragmentos fissurados e o levam para um ambiente adequado para a determinação da umidade. 
Materiais utilizados 
- Espátula de aço inox; 
- Placa de vidro; 
- Cilindro comparador; 
- Recipiente para mistura; 
- Cápsulas. 
Procedimento ou parte experimental 
1 Do material que passa na peneira Nº 40, separa-se cerca de 100g para a determinação do Limite de Plasticidade (LP). Observação: não levar este material à estufa;
2 Verificar se o vidro rugoso está bem limpo e seco;
3 Colocar cerca de 50g de solo num recipiente e juntar água aos poucos, em quantidade suficiente para se obter uma massa plástica, misturando-se continuamente com uma espátula até completa homogeneização da massa:
4 rolar uma pequena quantidade desta massa sobre o vidro para formar um cilindro, que deve atingir as dimensões do cilindro-padrão (3mm de diâmetro e cerca de 10mm de comprimento). Notar se o cilindro obtido apresenta fissura quando o diâmetro padrão é atingido. Caso negativo, secar o material ao ar, ou adicionar água, repetindo o procedimento acima;
5 Ao de conseguir um cilindro que começa a fissurar exatamente quando o diâmetro do cilindro padrão é atingido, determinar então o seu teor de umidade. Anote os valores obtidos;
 
	Cápsula nº
	1
	2
	3
	Massa da tara + solo + água (g)
	30,786
	27,567
	30,107
	Massa da tara + solo (g)
	30,112
	26,889
	29,787
	Massa da água (g)
	0,674
	0,708
	0,320
	Massa da tara (g)
	28,442
	25,253
	28,100
	Massa do solo seco (g)
	1,670
	1,636
	1,687
	Umidade (%)
	40,36
	43,28
	18,97
	Umidade média (%)
	34,20
6 O valor do limite da plasticidade (LP) será a medida dos teores de umidade obtidos em ao menos 3 determinações, eliminando-se aquelas que se afastem mais de 10% a média;
7 O valor do índice de plasticidade (IP) é determinado subtraindo-se o valor do limite de plasticidade (LP) do limite de liquidez (LL). 
IP = LP – LL => IP = 45 – 34,20 =>
IP = 10,8 
Índice de Consistência
W= 3,61%
LL= 45%
LP= 34,20
IC = 45 – 3,61
 45 – 34,20
 IC = 41,39
 10,8
IC = 30,59
Conclusão 
O ensaio foi executado nos moldes na norma NBR 7180 (ABNT, 2016). Foi determinado o valor de umidade na qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-sólido. Foram encontrados os limites de plasticidade e o índice de Plasticidade. 
Bibliografia 
Práticas de laboratório - Ensaios de Caracterização (slideshare.net)
Apostila Lab Mec Solos I_Rev 1 (cefetmg.br)
Relatório 1 - Universidade Federal do Ceará Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia - Studocu
Resolução
 
 
.MsftOfcResponsive_Stroke_005c98 {
 stroke:#005C98; 
}
 
 
.MsftOfcResponsive_Fill_70aee0 {
 fill:#70AEE0; 
}
 
 
.MsftOfcResponsive_Fill_e1eef9 {
 fill:#E1EEF9; 
}