Ensaio _ Análise Granulométrico de solos por peneiramento

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E GEOLOGIA APLICADA 
LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
ENSAIO: ANÁLISE GRANULOMÉTRICO DE SOLOS POR PENEIRAMENTO (VIA 
ÚMIDA) 
 
 
01. OBJETIVOS DO ENSAIO: 
 
A análise granulométrica de um solo é o estudo do tamanho das partículas ou grãos 
que compõem este solo; faz-se distribuindo-se em diversas frações de solos, conforme seus 
tamanhos. Estas frações do solo são expressas em porcentagens de peso da amostra tomada. 
A análise granulométrica de um solo serve para nos orientar sobre sua classificação e o 
comportamento do mesmo quanto a sua utilização na Engenharia Civil. 
De acordo com a escala granulométrica brasileira da ABNT, classificamos “as frações 
constituintes” do solo como: 
- pedregulho, conjunto de partículas cujas dimensões estão compreendidas entre 76 e 
4,8mm; 
-areia, ... entre 4,8 e 0,05mm; 
- silte, ... entre 0,05 e 0,005mm; 
- argila, ... inferiores a 0,005mm. 
Também é muito utilizado para fins rodoviários a escala granulométrica da AASHO, 
que classifica: 
- pedregulho: conjunto de partículas com Ø > 2,0mm; 
- areia grossa: conjunto de partículas com 2,0 > Ø > 0,42mm; 
- areia fina: conjunto de partículas com 0,42 > Ø > 0,074mm; 
- silto + argila: conjunto de partículas com Ø < 0,074mm. 
* Esta classificação é utilizada pelo DNER. 
 
02. APARELHAGEM UTILIZADA: 
 
a) Balança (elétrica) com capacidade de 5kg e sensibilidade de 0,1g; 
b) Pá de mão; 
c) Rolo de madeira para um pré-desterramento; 
d) Almofariz e mão de gral (o almofariz é uma tigela de porcelana com capacidade de 5 litros 
e a mão de gral uma espécie de soquete que serve para desterrar os torrões existentes no solo); 
e) Repartidor de amostras de 2,5cm de abertura; 
f) Duas cápsulas de porcelana de 200ml e duas bacias esmaltadas para depositar o material na 
estufa; 
g) Estufa para secagem do solo, com temperatura de 105º a 110º; 
h) A série de peneiras de: 50,8mm; 38,1mm; 25,4mm; 19,1mm; 9,5mm; 4,8mm; 2,0mm; 
0,6mm; 0,42mm; 0,30mm; 0,15mm; 0,075mm e o fundo. 
 
03. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA: 
 
 A amostra do solo que é recebido pelo laboratório deve ser seco ao ar livre em uma 
bacia rasa, por um período de tempo não inferior a 6(seis) horas. 
 Realiza-se uma homogenização de material com uma pá manual e, ao mesmo tempo, 
faz-se um pré-desterramento com um rolo de madeira. Em seguida, leva-se a amostra ao 
almofariz(+5kg) e com o auxílio da mão de gral, desmancha-se todos os torrões de solo 
existentes. 
 Após estas operações, passa-se a amostra no repartidos de amostras, por mais de uma 
vez e, então, podemos tirar uma amostra significativa do solo para fazermos os ensaios de 
caracterização do solo, dentre eles, o de granulometria. 
 Como no ensaio granulométrico por peneiramento, via úmida, é necessário 
conhecermos a umidade higroscópica do solo, teremos que tirar uma amostra para tal 
obtenção (conforme item seguinte). 
 Já para o ensaio granulométrico por peneiramento é recomendado uma amostra de 
solo com um peso entre 1000 e 1500g para material argiloso ou siltoso e com peso entre 1500 
e 2000g para material arenoso ou pedregulhoso. 
 
04. PROCEDIMENTO DO ENSAIO E CÁLCULO: 
 
4.1 – Umidade Higroscópia 
 
 A umidade higroscópica é a unidade correspondente a água que envolve as partículas 
do solo sob as condições climáticas do laboratório. A água envolve as partículas sobre a 
forma de uma película delgada e, por isso mesmo esta água só é significativa nas partículas de 
solo com dimensões inferiores a 2,0mm. 
 
4.2 Descrição do estado 
 
 a) Toma-se 2(duas) amostras de material(peso entre 100 e 200g) com granulometria 
inferior a 2,0mm, coloca-se em duas cápsulas e pesa-se. O peso das cápsulas deve ser 
determinado. 
 b) Leva-se as cápsulas com as amostras a estufa de temperatura entre 105º e 110ºC por 
um período de tempo superior a 18 horas na estufa, deveremos observar constância nos pesos. 
 c) Tirando-se as cápsulas da estufa, imediatamente faz-se novas passagens e, então, 
poderemos através dos cálculos do item seguinte, obtermos a unidade higroscópica do 
material. 
 
 4.2.1 Cálculos 
 PC = peso da cápsula vazia; 
 Pch = peso da cápsula mais solo úmido contido na cápsula; 
 Pcs = peso da casula mais solo seco contido na cápsula; 
 Pa = peso da água PA = Pch – Pcs; 
 Ps = peso do solo seco Ps = Pcs = -Pc 
 h% = umidade higroscópica h% = Pa x 100 
 Ps 
 
 Adota-se uma umidade higroscópica média, visto que devemos trabalhar com mais de 
uma amostra para o ensaio. 
 Para o ensaio de peneiramento, via úmida, conhece-se o peso total da amostra úmida e 
determina-se, então, o peso seco pela seguinte forma: 
 
Ps = Ph 100 
 100 + h% 
 
 Deve-se observa que esta correção no peso total devido a umidade só é verificado na 
fração que passa na peneira nº 10. 
 
4.3 Peneiramento (Via úmida) 
 
 4.3.1 Descrição do ensaio 
 
 Após o perfeito destorramento do material e a passagem do mesmo pelo repartidor 
de amostra, pesamos uma amostra de ± 1500g para o solo arenoso ou de ± 1000g para solos 
argilosos e, colocamos num balde juntamente com água, para com as mãos, fazer o 
desagregamento dos torrões de solo ainda existentes. 
 Faz-se passar a amostra na peneira de nº 10, isto por via úmida e parte do solo retido 
leva-se à estufa. 
 Em seguida, com o solo que passou através da peneira nº 10, faz-se uma lavagem 
sobre a peneira de nº 200 e a parte da amostra que passa por esta peneira é desprezada neste 
tipo de ensaio. Deve-se observar que a lavagem sobre a peneira de n] 200 deve ser demorada, 
para que todas as partículas de solo com dimensões inferiores a 0,074mm sejam escoadas. O 
material retido na peneira nº 200 após a lavagem também é levado à estufa para perfeita 
secagem. 
 Depois de perfeitamente seco, o material com Ø > 2,0mm e com 2,0mm ≥ Ø > 
0,074mm é submetido a peneiramento durante 10 minutos na série de peneiramento citadas 
anteriormente. As frações de solos retidas em cada peneira são pesadas em balança com 
sensibilidade de 0,1g e os pesos são anotados para efetuarmos os cálculos necessários ao 
ensaio. 
 
 4.3.2 Cálculo 
 
 Para determinação da percentagem da amostra retida em uma certa peneira, faz-se o 
seguinte cálculo: 
- divide-se o peso da amostra retida na peneira pelo peso total da amostra do solo seco e 
multiplica-se por 100; 
- o peso da amostra retida em cada peneira é conseguido em balança após efetuarmos as 
operações descritas no item anterior e o peso total do solo seco é conseguido da seguinte 
maneira: tende-se o peso da amostra total úmida, subtrai-se o peso de parte da amostra com Ø 
> 2,0mm; este peso obtido é multiplicado por um fator de correção igual a 100/100+ h (*) e, 
a este valor é novamente somado o peso de parte das amostras com Ø > 2,0mm anteriormente 
subtraído. Assim, obtém-se o peso total da amostra seca. 
Com a porcentagem retida em cada peneira, preenche-se a tabela anexa e obtém-se a curva 
granulométrica do solo ensaiado. 
 
*h = umidade higroscópica em porcentagem. 
 
 
 4.3.3 Discussão do ensaio 
 
a) De acordo com a distribuição granulométrica da AASHO, o solo em estudo apresenta 
predominância de pedregulho, areia grossa, areia fina ou de silte e argila? 
b) Qual o coeficiente de uniformidade e o coeficiente do solo ensaiado? 
c) O solo pode ser considerado quanto à granulometria como : solo bem graduado, solo de 
graduação uniforme ou solo de graduação aberta? 
d) Com o conhecimento da granulometria obtido neste ensaio,como este solo poderia ser 
classificado, quanto a classificação da HRB e a classificação unificada? 
e) Como o solo se classificaria baseado na classificação trilinear dos solos(Caputo, vol. I)? 
f) Como você classificaria a eficiência deste ensaio para o conhecimento da granulometria 
real do solo estudado? 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E GEOLOGIA APLICADA 
LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR PENEIRAMENTO 
 
 
ESTRADA: ______________________________ 
TRECHO: _______________________________ 
EST. OU KM: ____________________________ 
REGISTRO: ___________ AMOSTRA: _______ 
 
ÓRGÃO EXECUTOR: _____________________ 
INTERESSADO: __________________________ 
OPERADOR: _____________________________ 
VISTO: __________________ DATA: _________ 
 
 
AMOSTRA TOTAL SECA UMIDADE HIGROSCÓPICA RESUMO DA GRANULOMETRIA 
Amostra total úmida ________g 
Retido nº 10 ________g 
Passando nº 10 úmida _______g 
Água ________g 
Passando nº10 seca ________g 
Amostra total seca ________g 
 
Cápsula nº _______g 
Cápsula e solo úmido _______g 
Cápsula e solo seco _______g 
Água _______g 
Solo seco _______g 
Umidade higroscópica h _____g 
Fator de correção= 100 _____g 
 100+h 
Pedregulho acima de 2,0mm_______% 
Areia grossa: 2,0 a 0,42mm _______% 
Areia fina: 042 - 0,074mm _______% 
Silte + argila:abaixo 
de 0,074mm _______% 
Total _______% 
Retido entre nº 10 e 200 _______% 
 
 
 
PENEIRAMENTO DA AMOSTRA TOTAL 
 
Peneira 
 
Peso - g 
MATERIAL RETIDO % que passa da 
amostra total 
 
Peneira 
% Amostra total % Acumulada mm 
2 pol 50,8 
1 pol 25,4 
3/ 4 pol 19,1 
3/8 pol 9,5 
Nº 4 4,8 
Nº 10 2,0 
Nº 16 1,2 
Nº 30 0,60 
Nº 40 0,42 
Nº 50 0,30 
Nº 100 0,15 
Nº 200 0,074 
 
 
OBSERVAÇÕES: ___________________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________________ 
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OPERADOR: ______________________________________ VISTO: _________________________________