Portifolio Geologia

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UNIVERSIDADE UNOPAR 
ENGENHARIA CIVIL
PHABLO HENRIQUE BURANELLO CONTI
ATIVIDADE PRÁTICA
GEOLOGIA DE ENGENHARIA E MECÂNICA DOS SOLOS
RIO DO SUL - SC
2024
PHABLO HENRIQUE BURANELLO CONTI
ATIVIDADE PRÁTICA
GEOLOGIA DE ENGENHARIA E MECÂNICA DOS SOLOS
Trabalho apresentado à Universidade, como requisito parcial para a obtenção de média semestral nas disciplinas norteadoras do semestre letivo.
Tutor (a): Lorena Furini Simeao Dias
Rio do Sul
2024
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	3
2.	MÉTODOS E RESULTADOS	4
2.1 Atividade 1 - Descrição e Identificação de Cristais	4
2.2 Atividade 2 - Limites de Atterberg - Limite de Plasticidade	8
2.3 Atividade 3 - Caracterização de Solos: Curva Granulométrica	12
2.4 Atividade 4 - Ensaio de Compactação dos Solos	17
3.	CONCLUSÃO	19
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	21
1. INTRODUÇÃO
O estudo de Geologia de Engenharia e Mecânica dos Solos é essencial para compreender os materiais que constituem a superfície terrestre e suas propriedades mecânicas, aspectos que têm grande importância na construção civil e em diversas áreas da engenharia. Este portfólio de aula prática, realizado no Laboratório Virtual Algetec, apresenta três atividades principais voltadas ao desenvolvimento de competências indispensáveis para futuros engenheiros.
Na Atividade 1, foi realizada a seleção e análise de um par de minerais, Quartzo Citrino e Quartzo Fumê, considerando atributos como cor, brilho, traço e dureza. O objetivo dessa prática foi aprimorar a capacidade de identificar minerais e seus polimorfos, além de integrar o conhecimento teórico com situações práticas.
A Atividade 2 teve como foco a determinação do Limite de Plasticidade dos solos, parâmetro crucial para a caracterização dos materiais usados na engenharia civil. Durante essa prática, foram seguidos procedimentos específicos para obtenção e análise de dados, promovendo maior entendimento sobre as propriedades mecânicas dos solos.
Por fim, na Atividade 3, trabalhou-se com a classificação dos solos segundo o Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS). Essa etapa incluiu a determinação da granulometria e a aplicação dos resultados para categorizar os solos conforme os critérios do SUCS, ferramenta fundamental no planejamento e execução de projetos de engenharia.
Essas atividades práticas combinaram teoria e aplicação, oferecendo uma experiência enriquecedora que desenvolveu competências importantes para a análise de propriedades minerais e solos, áreas cruciais dentro da Geologia de Engenharia e Mecânica dos Solos.
2. MÉTODOS E RESULTADOS
2.1 Atividade 1 - Descrição e Identificação de Cristais
O objetivo desta atividade foi descrever e identificar diversos tipos de cristais de quartzo e outros minerais por meio de observações visuais e análises das propriedades físicas. Os cristais avaliados incluíram: quartzo branco, quartzo rosa, quartzo fumado, quartzo rutilado, ametista, cristal de rocha, olho de tigre e citrino.
Materiais Necessários
· Cristal de quartzo branco
· Cristal de quartzo rosa
· Cristal de quartzo fumado
· Cristal de quartzo rutilado
· Ametista
· Cristal de rocha
· Olho de tigre
· Citrino
Procedimentos
1. Inspecionando o Par de Cristais
Cada cristal foi analisado detalhadamente, com foco em características físicas como cor, translucidez e estrutura. As observações registradas foram:
· Quartzo Branco: Apresenta alta transparência, estrutura cristalina bem definida e cor uniforme branca translúcida.
· Quartzo Rosa: Exibe um tom rosa suave, translucidez moderada e estrutura similar à do quartzo branco, sendo a cor o principal diferencial.
· Quartzo Fumado: Possui tonalidade entre marrom e cinza escuro, com translucidez variável e menor transparência devido à cor mais intensa.
· Quartzo Rutilado: Contém inclusões douradas de rutílio, que conferem um aspecto metálico ao cristal, mantendo sua translucidez característica.
· Ametista: Destaca-se pela cor roxa vibrante e alta translucidez, mantendo a estrutura típica do quartzo.
· Cristal de Rocha: Um quartzo incolor com transparência elevada e faces geométricas bem definidas, sem inclusões ou colorações.
· Olho de Tigre: Apresenta uma combinação de cores douradas e marrons, com brilho metálico e textura fibrosa, diferenciando-se visualmente dos outros cristais.
· Citrino: Possui tonalidade amarela a alaranjada, com boa translucidez, e estrutura similar à do quartzo branco, sendo a cor sua principal característica distintiva.
Figura 1 – Primeira parte experimento.
Fonte: O Autor.
Figura 2 – Primeira parte experimento.
Fonte: O Autor.
2. Respondendo o Questionário no Tablet
Após realizar as observações, as respostas relacionadas às características dos cristais foram preenchidas em um questionário digital, utilizando tablets para registro das informações.
Figura 3 – Segunda parte experimento.
Fonte: O Autor.
3. Avaliação das Observações
Análise das Observações
· Cor e Translucidez: As diferenças de cor entre os cristais são marcantes, indo do incolor ao dourado, com variações significativas de translucidez, influenciadas por colorações e inclusões.
· Estrutura Cristalina: Apesar de compartilharem a mesma estrutura básica do quartzo, cada cristal possui propriedades visuais e características únicas, como as inclusões de rutílio no quartzo rutilado.
· Características Visuais: Minerais como olho de tigre e citrino destacam-se por propriedades visuais únicas, sendo facilmente identificados por seus padrões e tonalidades específicas.
Avaliação dos Resultados
1. Defina com suas palavras o que é cristal.
R:
Um cristal é um sólido caracterizado por uma estrutura interna organizada de maneira regular e repetitiva, o que dá origem a uma forma externa com faces planas e geométricas bem definidas. Essa disposição atômica ordenada é responsável por suas propriedades únicas e padrões específicos.
2. Qual a relação entre mineral e cristal?
R:
Minerais e cristais estão intimamente conectados, já que a estrutura cristalina é uma característica fundamental dos minerais. Um mineral é uma substância natural com composição química definida e estrutura interna ordenada, frequentemente refletida externamente em formas geométricas regulares, conhecidas como cristais. Contudo, nem todos os minerais apresentam formas cristalinas visíveis, pois fatores como condições de formação ou presença de impurezas podem influenciar sua aparência externa.
2.2 Atividade 2 - Limites de Atterberg - Limite de Plasticidade
Este relatório apresenta o procedimento e os resultados da determinação do Limite de Plasticidade (LP) de uma amostra de solo, seguindo os métodos estabelecidos pela norma NBR 7180 e os requisitos descritos na NBR 6457/2016. O Limite de Plasticidade é um parâmetro essencial para caracterizar solos na engenharia civil, representando a transição entre os estados plástico e semi-sólido do material.
Materiais Necessários
· Amostra de solo
· Estufa
· Concha cerâmica
· Série de peneira
· Balança
· Gabarito cilíndrico
· Placa de vidro esmerilhada
· Recipientes diversos
Procedimentos
1. Segurança do Experimento
Antes de iniciar o experimento, foram utilizados jaleco, máscara, luvas e óculos de proteção para garantir a segurança durante o manuseio da amostra.
2. Peneiramento do Material
A amostra foi preparada conforme a norma NBR 6457/2016. Após secagem prévia, o solo foi peneirado utilizando uma peneira N° 40, assegurando a uniformidade do material. Quando necessário, parte do material foi obtida do ensaio de limite de liquidez.
3. Preparação da Amostra
O solo peneirado foi pesado com precisão em uma balança. Em seguida, adicionou-se água gradualmente na concha cerâmica, misturando o material até obter uma consistência homogênea e adequada para moldagem.
4. Moldagem do Cilindro
A amostra foi moldada em forma de cilindro, rolando-a suavemente sobre uma placa de vidro esmerilhada. O objetivo era criar cilindros com 3 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento. Caso o cilindro fragmentasse antes de atingir o diâmetro necessário,a amostra retornava à concha cerâmica para ajustes de umidade ou material seco, e o processo era repetido após 3 minutos de homogeneização.
5. Verificação do Cilindro
As dimensões do cilindro foram verificadas com um gabarito metálico, garantindo que o diâmetro de 3 mm e o comprimento de 100 mm fossem atingidos sem fragmentação.
6. Determinação da Umidade
Após a moldagem, a amostra foi pesada novamente e submetida à secagem em estufa a temperatura controlada. A umidade foi determinada pela diferença de peso antes e após a secagem.
O Limite de Plasticidade foi calculado a partir da média das umidades das amostras que atingiram as dimensões especificadas sem se fragmentar. Esses valores foram obtidos em múltiplas medições, conforme o método descrito.
A determinação do Limite de Plasticidade é crucial para avaliar a plasticidade do solo e sua resposta em diferentes condições de umidade, informações fundamentais para projetos de engenharia civil. A precisão nas medições e a realização cuidadosa do ensaio garantem resultados confiáveis e aplicáveis no dimensionamento de obras e no estudo do comportamento dos solos.
Figura 4 – Experimento.
Fonte: O Autor.
Figura 5 – Experimento.
Fonte: O Autor.
Avaliação dos Resultados
1. Qual o limite de plasticidade encontrado para a amostra de solo?
R:
Figura 6 – Resultados do Experimento.
Fonte: O Autor.
2.3 Atividade 3 - Caracterização de Solos: Curva Granulométrica
O ensaio de caracterização granulométrica é essencial para analisar e classificar os solos, pois determina a distribuição dos tamanhos das partículas. A curva granulométrica gerada fornece dados importantes sobre a composição e as propriedades físicas do solo, informações indispensáveis para aplicações em engenharia civil e geotécnica. Este relatório apresenta o procedimento e os resultados obtidos no experimento de determinação da curva granulométrica de amostras de solo, realizado em conformidade com a norma ABNT NBR 7181:2016.
Materiais Necessários:
· Água
· Amostra de solo representativa
· Balança
· Cápsulas resistentes à estufa
· Estufa
· Haste de adensamento
· Misturador elétrico
· Recipiente para amostra
Procedimentos:
1. Pesagem da Amostra: As amostras de solo foram pesadas com uma balança de precisão. Os valores das massas foram registrados para garantir exatidão nos cálculos subsequentes.
2. Posicionamento das Peneiras: As peneiras foram organizadas no agitador de peneiras em ordem crescente de abertura, começando com o recipiente de fundo na base. Peneiras com aberturas maiores ou iguais a 2 mm foram dispostas conforme as orientações da norma. 
3. Utilização do Agitador: A amostra foi adicionada ao conjunto de peneiras, e o agitador foi acionado. Este processo foi realizado por 15 minutos para garantir uma separação eficiente das partículas maiores.
4. Medição das Massas em Cada Peneira: Após o peneiramento, cada peneira foi removida, e o material retido foi pesado individualmente. Os materiais passantes foram transferidos para uma bandeja separada e descartados após o registro das massas.
5. Realização do Peneiramento Fino: Seguiu-se o mesmo procedimento para as partículas menores, utilizando peneiras adequadas para análise granulométrica fina. Cada fração retida foi pesada e registrada.
6. Ensaios das Outras Amostras de Solo: Os passos 1 a 5 foram repetidos para as demais amostras de solo, assegurando a consistência e a possibilidade de comparações entre os resultados.
7. Avaliação dos Resultados: A análise dos resultados baseou-se nas massas retidas em cada peneira e nas percentagens acumuladas de material passante. Esses valores foram essenciais para a construção das curvas granulométricas de cada amostra de solo, possibilitando a avaliação detalhada de suas características granulométricas.
O processo de peneiramento foi conduzido com rigor, garantindo a precisão das medições das massas retidas em cada peneira. As curvas granulométricas resultantes forneceram uma representação clara da distribuição dos tamanhos das partículas, permitindo compreender melhor a composição e as propriedades físicas de cada amostra.
Curva Granulométrica:
Com base nas massas retidas e percentagens de material passante, foram construídas as curvas granulométricas para cada amostra.
· Eixo das Abscissas (x): Diâmetro das partículas (em escala logarítmica).
· Eixo das Ordenadas (y): Percentual acumulado de material passante.
As curvas granulométricas obtidas oferecem uma representação gráfica da distribuição dos tamanhos das partículas nas amostras analisadas. Essas curvas são fundamentais para:
· Classificação do Solo: Identificar o tipo de solo (argila, silte, areia ou cascalho) conforme as normas.
· Aplicação em Projetos: Entender as propriedades físicas do solo para uso em obras de engenharia civil e geotécnica.
O experimento comprovou a eficácia do método de peneiramento como ferramenta para caracterização granulométrica. A precisão no registro das massas retidas e passantes foi crucial para garantir resultados confiáveis. Este procedimento é indispensável no planejamento de projetos e no estudo da adequação dos solos para diferentes aplicações estruturais.
Avaliação dos Resultados:
1. Preencha as Tabelas 1 e 2 com os dados obtidos para a amostra 1. A quarta coluna da tabela corresponde à massa do material retido em uma determinada peneira. A quinta coluna é o percentual do total do material que foi retido em uma determinada peneira. Na sexta coluna, o valor de cada célula corresponde ao somatório dos percentuais retidos (quinta coluna) da linha atual e todas as linhas anteriores. A sétima coluna corresponde à diferença entre 100% da amostra e a quinta coluna.
R:
Tabela 1. Amostra 1
	Tipo de Peneiramento
	Peneiras (No.)
	Abertura (mm)
	Material Retido (g)
	Percentual Retido (%)
	Percentual Retido Acumulado (%)
	Percentual Passante Acumulado (%)
	Grosso
	1 1/2”
	38,1
	0
	0
	0
	100
	
	1”
	25,4
	0
	0
	0
	100
	
	¾”
	19,1
	0
	0
	0
	100
	
	3/8”
	9,52
	0
	0
	0
	100
	
	4
	4,8
	4,69
	0,25
	0,25
	99,75
	
	8
	2,4
	38,64
	2,07
	2,32
	97,68
	
	10
	2
	25,02
	1,34
	3,67
	96,34
	
	Fundo
	-
	1798,69
	96,34
	100,00
	0
	Massa da Amostra (g)
	
	Total
	1867,04g
Fonte: O Autor (2024).
Tabela 2. Amostra 1.
	Tipo de Peneiramento
	Peneiras (No.)
	Abertura (mm)
	Material Retido (g)
	Percentual Retido (%)
	Percentual Retido Acumulado (%)
	Percentual Passante Acumulado (%)
	Fino
	10
	2
	0
	0
	0
	100,00
	
	16
	1,2
	3,99
	4,1
	4,1
	95,9
	
	30
	0,6
	7,12
	7,35
	11,45
	88,35
	
	40
	0,42
	4,17
	4,29
	15,74
	84,26
	
	50
	0,3
	5,91
	6,07
	21,81
	78,19
	
	100
	0,15
	10,72
	11,03
	32,84
	67,16
	
	200
	0,0075
	8,53
	8,76
	41,60
	58,40
	
	Fundo
	-
	56,76
	58,40
	100,00
	0
	Massa da Amostra (g)
	
	Total
	97,2
Fonte: O Autor (2024).
2. Trace a curva granulométrica da amostra de solo 1. Disponha, na abscissa do gráfico, os diâmetros das partículas em escala logarítmica. Na ordenada, utilize as porcentagens das partículas passantes acumuladas, em escala linear.
R:
Figura 7 – Curva granulométrica – amostra 1.
Fonte: O Autor.
3. Preencha as Tabelas 1 e 2 e trace a curva granulométrica para as amostras 2 e 3.
R:
Figura 8 – Curva granulométrica – amostra 2 e 3.
Fonte: O Autor.
2.4 Atividade 4 - Ensaio de Compactação dos Solos
O ensaio de compactação dos solos é um procedimento fundamental para a caracterização e análise das propriedades físicas dos solos, especialmente no que diz respeito à sua densidade e comportamento sob condições de compressão. Este ensaio permite determinar a relação entre a umidade e a densidade aparente seca, que são essenciais para a avaliação do comportamento do solo em projetos de engenharia civil, principalmente em fundações e pavimentação. A curva de compactação resultante fornece informações cruciais sobre a umidade ótima e a densidade máxima que o solo pode atingir.
Este relatório descreve o procedimento e os resultados obtidos no experimento de compactação de amostras de solo, realizado conforme os requisitos da norma ABNT NBR 7182:2016.Materiais Necessários:
· Amostra de solo
· Agitador de peneiras
· Peneiras (com diversas aberturas)
· Cilindro de volume conhecido
· Molde de compactação
· Balança de precisão
· Estufa para secagem do solo
· Cápsulas e espátulas
· Água destilada
· Equipamentos de medição de volume e massa
Procedimentos
1. Preparação da Amostra de Solo A amostra de solo foi preparada conforme as exigências da norma, garantindo a uniformidade e a precisão do material utilizado no ensaio. Foi pesada uma quantidade representativa de solo seco e adicionada água gradualmente para atingir diferentes níveis de umidade, conforme as etapas do ensaio.
2. Montagem do Equipamento O equipamento foi montado, incluindo a configuração do cilindro e a aplicação da compactação sobre a amostra. O molde foi utilizado para garantir que o solo fosse compactado de maneira uniforme, utilizando um número controlado de golpes com a compactadora, conforme as especificações da norma.
3. Compactação do Solo A amostra de solo foi compactada em camadas no cilindro, com a aplicação de 25 golpes para cada camada. O processo foi repetido para várias dosagens de umidade, variando a quantidade de água adicionada ao solo, para garantir a variação dos dados e a geração de uma curva de compactação precisa.
4. Determinação da Umidade e Massa Específica Após cada compactação, o solo foi removido do molde e pesado. A umidade foi determinada a partir da diferença de peso entre o solo úmido e o solo seco, que foi obtido por secagem em estufa a uma temperatura controlada.
5. Construção da Curva de Compactação Com os dados de umidade e massa específica aparente seca, foi construída a curva de compactação. Esta curva apresenta a relação entre a umidade e a densidade do solo, permitindo a determinação da umidade ótima (umidade na qual o solo atinge a maior densidade possível) e a densidade máxima.
Resultados
Não consegui realizar a tempo devida as atividades desenvolvidas.
3. CONCLUSÃO
O portfólio desenvolvido no curso de Geologia de Engenharia e Mecânica dos Solos proporcionou uma visão ampla e detalhada sobre os principais procedimentos e análises aplicados à caracterização dos solos. As atividades práticas incluíram a análise granulométrica e a determinação do limite de plasticidade, ferramentas essenciais para compreender as propriedades e o comportamento dos solos em aplicações de engenharia civil e geotécnica.
A análise granulométrica destacou-se como uma metodologia fundamental para avaliar a distribuição dos tamanhos das partículas do solo. Por meio do peneiramento grosso e fino, seguido da construção da curva granulométrica, foi possível identificar as frações de partículas de diferentes tamanhos em cada amostra. Essa análise forneceu dados relevantes sobre a textura do solo, permitindo sua classificação de acordo com os critérios estabelecidos pela norma ABNT NBR 6502:1995. A atividade reforçou a importância de uma montagem correta do conjunto de peneiras e do uso adequado dos equipamentos, fatores essenciais para garantir a precisão dos resultados.
Já o ensaio de limite de plasticidade, realizado conforme a norma ABNT NBR 6459:2018, permitiu determinar as propriedades plásticas das amostras de solo. A atividade englobou a preparação das amostras, a moldagem de cilindros e a medição do teor de umidade necessário para identificar o limite de plasticidade. Esse parâmetro é crucial para entender a moldabilidade do solo e suas características de deformação, aspectos diretamente relacionados à sua aplicabilidade em projetos de engenharia.
As práticas realizadas evidenciaram a relevância dos métodos empregados para análise granulométrica e determinação dos limites de plasticidade no contexto da engenharia de solos. Compreender a distribuição granulométrica e as propriedades plásticas do solo é fundamental para o planejamento e a execução de projetos de construção, influenciando diretamente a estabilidade e segurança das estruturas.
Este portfólio destacou a integração entre a teoria e a prática, reforçando a importância de métodos padronizados e precisos na análise de solos. A realização dessas atividades experimentais contribuiu significativamente para o desenvolvimento de competências técnicas, ampliando a formação profissional e a capacidade de aplicação dos conhecimentos na área da geologia de engenharia e mecânica dos solos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7180 - Solo – Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 2016.
GALEMBECK, T. M. B.; SIMÃO, J. S. Noções básicas para a classificação de minerais erochas. Determinação dos minerais: propriedades físicas: dureza e cor do traço. São Paulo: Unesp, 2010. Disponível em: https://www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/n5.pdf. Acesso em 20 ago. 2024.
KLEIN, C.; DUTROW, B. Manual de ciência dos minerais. 23. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.
SGARBI, G. N. C. Petrografia macroscópica das rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. Minas Gerais: UFMG, 2008.
SOUZA, K. D. R. Limites de Atterberg e sua correlação com a granulometria e matéria orgânica dos solos. Brazilian Journalof Biosystems Engineering, v. 12, 2018.
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