Relatorio Solos - Granulometria

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
DISCIPLINA: 
LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS – 2570 
TURMA: 04 
 
 
RELATÓRIO NO 04 
 
Título da aula prática: 
Análise Granulométrica do Solo 
 
Acadêmicos: 
 
Kauê Abrão Mascarenhas RA: 84934 
Sérgio Augusto Jacob Doveinis RA: 84932 
 
MARINGÁ, Agosto de 2015 
1. OBJETIVO (S) 
 
Determinar a granulometria de uma amostra de solo através do método 
do peneiramento e do método da sedimentação, para se obter a Curva 
Granulométrica do Solo em questão. 
 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
De uma forma geral, a parte sólida dos solos é composta por um grande 
número de partículas que possuem diferentes dimensões. A granulometria ou 
Análise Granulométrica dos solos é o processo que visa definir, para 
determinadas faixas pré-estabelecidas de tamanho de grãos, a porcentagem em 
peso que cada fração possui em relação à massa total da amostra em análise. 
Segundo a norma NBR 7181/1988 a análise granulométrica pode ser 
realizada por peneiramento, quando temos solos granulares com areias e os 
pedregulhos (76 mm > Ø > 0,075 mm (peneira nº 200)), por sedimentação, no 
caso de solos argilosos (0,075 mm (peneira nº 200) > Ø > 0,0002 mm) ou pela 
combinação de ambos os processos que é mais comum, pois os solos contêm 
frações grossas e frações finas. 
No Peneiramento o tamanho do grão é dado em função da abertura da 
malha quadrada de cada peneira, juntamente com as respectivas porcentagens 
das massas secas (passante e retida). Já na sedimentação o tamanho da 
partícula é dado em função da equivalência ao diâmetro da esfera que sedimenta 
num meio viscoso (líquido), com a mesma velocidade desta partícula. E as 
porcentagens das massas secas de partículas, respectivamente de menor e de 
maior dimensão são avaliadas em função da densidade da suspensão no tempo 
e da profundidade em que foi medida. 
A determinação da composição granulométrica de um solo, expressa pela 
respectiva curva granulométrica, é essencial para a previsão das características 
fundamentais do seu comportamento tais como classificação do solo quanto à 
textura, estimativa de comportamento do solo, estimativa do coeficiente de 
permeabilidade, dimensionamento de filtros de proteção e estabilização 
granulométrica. 
Também é preciso determinar do teor de umidade (w) para obter a massa 
de sólidos utilizada no ensaio. Para isso utiliza se as equações (1), (2) e (3): 
S
W
M
M
W 
 x 100% (1) 
 
𝑀𝑤 = 𝑀2 − 𝑀1 (2) 
 
𝑀𝑠 = 𝑀1 − 𝑀3 (Equação 3) 
Onde: 
WM = massa de água; 
SM = massa dos sólidos; 
1M = massa úmida mais cápsula; 
2M
= massa seca mais cápsula; 
3M
= massa da capsula; 
W = teor de umidade. 
Para o ensaio de sedimentação, foram utilizadas as seguintes equações: 
 Massa Específica da Sus. No ponto X: (i) 
i = 1,000 + 1,02 (dens - 1,000) (Equação 4) 
Onde: 
dens = Leitura de densímetro. 
 Altura de Queda das partículas: (a’) 
Para as 3 primeiras leituras do ensaio a’=a, para as outras medidas 
temos: 
𝑎′ = 𝑎 −
𝑉𝑎
2𝐴
 (Equação 5) 
Onde: 
Va = volume do bulbo do densímetro; 
A = área transversal interna da proveta; 
a = equação a seguir: 
a = 19,3 - 200 (dens - 1,000) (Equação 6) 
 Massa Específica do meio Dispersor: (wd) 

wd = 1,0065 - 0,0002.T(°C) (Equação 8) 
 
 Diâmetro máximo das partículas em suspensão: (Dmáx) 
 𝐷𝑚 = √
1800𝑛
𝜌𝑠 −𝜌 𝑤𝑑
.
𝑎′
𝑡
 (Equação 9) 
 Porcentagem, em massa, com diâmetro inferior à Dmáx: (Qs) 
 𝑄𝑠 = 𝑁(%)
𝜌𝑠
𝜌𝑠−𝜌𝑤𝑑
.
𝑉𝑝𝑟𝑜𝑣(𝜌𝑖−𝜌𝑤𝑑)
𝑀3
 (Equação 10) 
Onde: 
𝑁(%) =
𝑀<2𝑚𝑚
𝑀2
. 100 (Equação 11) 
e 
𝑀3 =
𝑀ℎ
1+𝑤
 (Equação 12) 
n = viscosidade da água; 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1 Materiais: 
 
3.2 Equipamentos 
 
3.3 Metodologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. RESULTADOS 
 
4.1 Análise Granulométria por Peneiramento 
Para a realização da prática, foram aferidos inicialmente os seguintes 
dados: 
Tabela 4.1 – Dados coletados para determinação do teor de umidade 
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - < 2,0 mm 
CÁPSULA N° 23 12 7 
AMOSTRA ÚMIDA + CÁPSULA - M1 (g) 81,45 116,62 98,74 
AMOSTRA SECA + CÁPSULA - M2 (g) 80,58 115,30 97,70 
MASSA DA CÁPSULA - M3 (g) 17,51 23,41 24,92 
 
Inicialmente deve-se calcular o teor de umidade da amostra, utilizando a 
massa seca em estufa e a massa úmida, e utilizando a equação (1). Para se 
obter então um teor de umidade médio, repetiu-se o procedimento outras duas 
vezes, e então, chegou-se à umidade média �̅� = 1,41%. 
Realizou-se então um peneiramento grosso na amostra, e os dados 
obtidos no ensaio foram inseridos na tabela 4.2. 
 
Tabela 4.2 – Dados obtidos no peneiramento grosso 
PENEIRAMENTO GROSSO (60mm>ф>2,0 mm) 
Ms = 986,43 g 
PENEIRA 
NRB - 5734/80 M 
Massa 
retida (g) 
ΣM 
Massa retida 
e acumulada 
(g) 
Qg=100(Ms-ΣM)/Ms 
Massa passante (%) 
100-Qg 
Massa retida e 
acumulada (%) Abertura 
(mm) 
Nº 
50 0,0 0,0 100 0,0 
38 0,0 0,0 100 0,0 
25 0,0 0,0 100 0,0 
19 0,0 0,0 100 0,0 
9,5 0,0 0,0 100 0,0 
4,8 4 0,0 0,0 100 0,0 
2,0 10 23,99 23,99 97,57 2,43 
 
 
Em seguida, realizou-se com o material passante na peneira #10, o 
peneiramento fino, e os dados foram inseridos na tabela 4.3. 
Tabela 4.3 – Dados obtidos no peneiramento fino 
 
Então, a partir da umidade média e dos dados coletados no peneiramento 
grosso e fino, efetuou-se as demais operações da tabela 4.4. 
Tabela 4.4 – Determinação das massas através do peneiramento. 
DISCRIMINAÇÃO SÍMBOLO QUANT. (g) 
Massa total da amostra seca ao ar, preparada conforme 
NBR-6457/86, passada na peneira #76mm Mt 
1000,00 
Massa da amostra retida na peneira #2,0mm (nº10), 
lavada e seca em estufa a 105°c-110°c 
Mg 23,99 
Massa total da amostra seca, passada na peneira #76 mm 
MS=[(Mt-Mg)/(1+w)]+Mg 
Obs.: A análise granulométrica se baseia nesta massa Ms 
Ms 986,43 
Massa da amostra seca que passa na peneira #2,0 mm 
(Ms-Mg)=(Mt-Mg)/(1+w) 
M<2,0mm 962,46 
Porcentagem da amostra seca que passa na peneira 
#2,0mm N=100*M <2,0mm/Ms (%) Nf 
97,57 
Massa da amostra seca ao ar, separada para 
peneiramento fino proveniente do material que passa na 
peneira #2,0 mm. 
Mh 120,00 
Massa da amostra seca, separada para peneiramento 
M3=Mh/(1+w) 
M3 118,33 
PENEIRAMENTO FINO (2,0mm>ф>0,075mm) 
M3 = 118,33g - Nf = 97,57 % 
PENEIRA 
NRB - 5734/80 M 
Massa 
retida (g) 
ΣM 
Massa retida 
e acumulada 
(g) 
Qf=Nf (M3-ΣM)/M3 
Massa passante (%) 
100-Qf 
Massa retida e 
acumulada (%) Abertura 
(mm) 
Nº 
1,2 16 2,44 2,44 95,56 4,44 
0,6 30 7,87 10,31 89,07 10,93 
0,42 40 6,57 16,88 83,65 16,35 
0,25 60 18,56 35,44 68,35 31,65 
0,15 100 29,82 65,26 43,76 56,24 
0,075 200 16,84 16,84 29,88 70,12 
Por fim, realizou-se o ensaio da sedimentação, utilizando-se alguns dos 
dados obtidos nos ensaios anteriores. 
 
 
 
Tabela 4.5 – Dados obtidos no ensaio de sedimentação.5. ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS 
 
Primeiramente, através da análise de material passante versus diâmetro 
do grão, traçou-se a curva granulométrica do solo em questão, como mostra o 
gráfico 5.1. 
 
Gráfico 5.1 – Curva granulométrica 
 
 
 
 
 
Sabendo-se que q os intervalos de classificação do solo quanto ao 
tamanho dos grãos são dados pela tabela 5.1, podemos notar que o solo 
analisado em questão, apresenta um grande quantidade de areia fina e grossa, 
(constituindo aproximadamente 72% do volume do solo) e frações menores de 
argila (cerca de 24%), silte (cerca de 4%). 
Portanto, pode-se dizer que este é um solo predominantemente arenoso, 
porém com uma quantidade de argila considerável. 
Não podemos classificar a curva quanto ao diâmetro efetivo D10, pois a 
porcentagem de 10% do material está na porção de argila, e não foram feitos 
ensaios para determinar a granulometria do mesmo. 
Porém, nota-se que este solo é bem graduado (possui grãos em 
praticamente todas as dimensões) apesar de não ser um solo uniforme (grande 
concentração de areai em relação ao silte e à argila. 
 
 
Tabela 5.1 – Classificação do solo quanto à granulometria 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
______.NBR 6457: Amostras de solo: Preparação para ensaios de compactação 
e ensaios de caracterização. ABNT, Rio de Janeiro, 1986. 
______.NBR 7181: Amostras de solo: Análise Granulométrica. ABNT, Rio de 
Janeiro, 1988. 
______.NBR 5734: Peneiras para ensaio – Especificação. ABNT, Rio de 
Janeiro, 1980.