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Relatório de Teor de Umidade

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FELIPE PINTO DE LIMA
NATALIA DE SOUSA CORREA
Turma:3323
RELATÓRIO DE ENSÁIOS DE DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE NO SOLO
Palmas – TO
Setembro/2017
Felipe Pinto de Lima
Natalia de Sousa Correa
RELATÓRIO DE ENSÁIOS DE DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE NO SOLO
Relatório elaborado como requisito parcial para aprovação na disciplina de Mecânica dos Solos do curso de Engenharia Civil pelo Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA).
Professora: Jacqueline Henrique 
 
Palmas – TO
Setembro/2017
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	2
2 NORMAS REGULAMENTADORA	3
2.1 Título	3
2.2 Objetivo	3
3 MATERIAIS E MÉTODOS	4
3.1 Localização	4
3.2.1 Materiais	4
3.2.2 Métodos	4
3.2.3 Resultados e discussões	5
3.3 Método do FOGAREIRO	5
3.3.1 Materiais	5
3.3.2 Métodos	6
3.3.3 Resultados e discussões	6
3.4 Método da estufa	7
3.4.1 Materiais	7
3.4.2 Métodos	7
3.3.3 Resultados e discussões	8
4 Discussões finais	10
5 Conclusão	11
6 Referencias	12
7 ANEXO	13
7.1 Memorial de Cálculo	13
7.1.1 Cálculos Fogareiro	13
7.1.2 Cálculos Estufa	14
1 INTRODUÇÃO
	Para iniciar uma obra é necessário conhecer as propriedades do solo, no qual irá se trabalhar, isso garantirá a segurança no futuro edifício, além de prevenir possíveis patologias.
Teor de umidade é definido como a relação entre a massa de água contida no solo e a massa do próprio solo. É de suma importância identificar tal propriedade do solo, pois ela pode influenciar na resistência e compactação do solo.
Existem diversas formas de se determinar o teor de umidade no solo, porém neste relatório serão abordados apenas três dos métodos, o método padrão da estufa, Fogareiro e o método do Speedy test.
Para a determinação da umidade do solo é utilizada a ABNT NBR 16097:2012 - Solo — Determinação do teor de umidade — Métodos expeditos de ensaio.
Neste relatório, serão abordados os três métodos de determinação realizados no Laboratório de Solos do CEULP/ULBRA. Os ensaios foram realizados no dia 16 de agosto de 2017 com a turma 3323 de Mecânica dos Solos.
2 NORMAS REGULAMENTADORA 
2.1 Título
ABNT NBR 16097:2012 - Solo — Determinação do teor de umidade — Métodos expeditos de ensaio, válida a partir de 16/09/2012.
2.2 Objetivo
Determinar o teor de umidade contida no solo.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Localização
	A aula, para determinar o teor de umidade do solo, foi realizada no Laboratório de solos, no Prédio 6, do Campus do CEULP/ULBRA em Palmas-TO.
3.2. SPEEDY TEST
3.2.1 Materiais 
12 g de solo:
Ampola com Carbureto de Cálcio; 
Balança de precisão 
Esferas metálicas; 
Recipiente metálico que suporta altas pressões com tampa e manômetro acoplado (speedy test)
3.2.2 Métodos
Para determinação por este método, é necessário pesar uma amostra de solo, e esta, é inserida no equipamento Speedy Test, juntamente com uma espera metálica e uma ampola de carbureto de Cálcio. Em seguida, o aparelho é agitado para que a ampola se quebre e o carbureto inicie uma reação química com a água.
A reação química produz um gás que se expande, elevando a pressão no interior do recipiente. A quantidade da pressão dependerá do percentual de água existente no solo. Essa pressão é medida pelo manômetro (Figura 1) que está instalado no aparelho, é anotada e analisada com base em uma tabela que relaciona a pressão com a umidade.
Imagem 1 – Aparelho Speedy Test com manômetro. CEULP, agosto/2017
Imagem 2 – Pesagem do solo. CEULP, agosto/2017
3.2.3 Resultados e discussões
	
	Pressão (kgf/cm²)
	Massa (g)
	Teor de umidade (%)
	Leitura
	1,0 kgf
	12
	9,0%
Tabela 1 – Speedy test
A pressão em que o manômetro se estabilizou após o momento da reação do carbureto foi de 1,0 kgf/cm². Confrontando esse valor com a tabela, obteve-se o resultado de 9,0 % de umidade.
3.3 Método do FOGAREIRO 
3.3.1 Materiais
Amostra do solo
Balança de precisão
Bandeja metálica
Capsulas numeradas
Espátula
Fogareiro
3.3.2 Métodos
	Primeiramente são pesadas duas capsulas vazias e seus pesos anotados. Feito isto, é inserido uma amostra de solo em cada uma das capsulas. Pesa-se novamente, obtendo o valor do peso da capsula + solo + água. Feito isto, as capsulas com suas amostras são colocadas numa chapa aquecida (fogareiro), conforme a imagem 2. É necessário mexer o material para auxiliar na evaporação da água. Em seguida deve-se pesar novamente, para obter o valor da capsula + solo. 
Para aumentar a confiabilidade dos resultados, foram efetuadas duas amostras.
 
Imagem 3 e 4 – “Fogareiro”. CEULP, agosto/2017
3.3.3 Resultados e discussões
Como resultado da análise dos dados colhidos, obtivemos a Tabela 2:
	FOGAREIRO
	DETERMINAÇÃO
	1º
	2º
	Nº da Capsula
	1
	2
	C + S + A
	48,0
	45,1
	C + S
	46,2
	42,7
	Capsula
	18,9
	18,2
	Solo
	27,3
	24,5
	Água
	2,7
	2,4
	Teor de Umidade
	9,89%
	9,80%
	Umidade Média
	9,85%
Tabela 2 - Fogareiro
Para obtermos o resultado do teor de umidade, foi preciso realizar alguns cálculos (anexo), visando encontrar os valores de solo, cápsula, água e posteriormente umidade.
Desta forma, descobrimos através do método do fogareiro, uma umidade média entre as duas cápsulas de 9,85%.
Lembrando que o método em questão, pode não ser um dos mais precisos em resultados, entretanto é executado com maior rapidez, o que pode ser mais viável ao realizar-se ensaios em campo.
3.4 Método da estufa
3.4.1 Materiais
Amostra do solo
Balança de precisão
Capsulas numeradas
Espátula 
Estufa
Bandeja metálica
3.4.2 Métodos
O método da estufa consiste na retirada da umidade do solo através de secagem em estufa com temperatura média de 105 °C por 24 h. Este procedimento é o que melhor determina a umidade do solo, por não agredir o solo com elementos químicos que podem interagir com outros elementos e também, por não queimar materiais orgânicos ou pulverulentos. 
São pesadas as cápsulas vazias (Imagem 5) e anotadas os seus respectivos pesos. Logo após, são colocadas uma quantidade média de 20 gramas de solo em cada cápsula, pesa-se novamente e anota-se os valores. Em seguida, as capsulas são colocadas na estufa (Imagem 6) a 105°C por 24h. Após este período, retira-se as cápsulas e são pesadas novamente. A partir da diferença de peso seco e úmido, se obtém o teor de umidade.
Para aumentar a confiabilidade dos resultados, foram efetuadas duas amostras.
Imagem 5 – Cápsula vazia na balança de precisão. CEULP, agosto/2017.
Imagem 6 -Amostra na estufa. CEULP, agosto/2017.
3.3.3 Resultados e discussões
Como resultado da análise dos dados colhidos, obtivemos a Tabela 3:
	ESTUFA
	DETERMINAÇÃO
	1º
	2º
	Nº da Capsula
	3
	4
	C + S + A
	51,7
	50,8
	C + S
	48
	46,4
	Capsula
	17,1
	17,2
	Solo
	30,9
	29,2
	Água
	3,7
	4,4
	Teor de Umidade
	11,97%
	15,07%
	Umidade Média
	13,57%
Tabela 3 – Estufa
Com o mesmo procedimento do método do fogareiro, recolhemos os valores e em seguida realizamos os cálculos (anexo), necessários para a obtenção do teor de umidade.
Após todo o processo, encontramos o valor da média entre as duas cápsulas, que foi 13,57% de umidade contida no solo usado. É válido lembrar, que o método da estufa é considerado um dos mais precisos em resultados. Isso devido às amostras ficarem 24 horas em estufa, de modo que assegura total secagem de sua umidade.
4 Discussões finais
Como se pode observar pelos resultados apresentados, o método Padrão da Estufa apresentou o maior valor de umidade, entre os três ensaios. O método do Fogareiro e o Speedy Test obtiveram números próximos, por volta dos 9,0% de umidade.
O método Padrão da Estufa, apesar de necessitar de 24 horas ou mais para obter o resultado, tem sido a forma mais precisa de se determinar o teor de umidade do solo. Em laboratório, o processo da estufadeverá ter preferência sobre qualquer outro. 
O método Speedy Test considera-se que o teste é bastante sensível a pequenas alterações, sendo que se houver resíduo de carbureto no aparelho, este fornecerá valor do teor de umidade inferior ao real. Também existirá tendência à leitura menor que a verdadeira se não houver perfeita vedação, se utilizado corretamente e dentro dos limites aconselhados pelo fabricante tem se bom desempenho. 
Já em relação ao método do Fogareiro, é mais usado para tomar decisões imediatas.
5 Conclusão 
Em virtude de todos os processos realizados, conclui-se que o método da estufa é o que apresenta maior confiabilidade dos resultados, pois, pode-se controlar todo o procedimento realizado, de forma a ocorrer menor discrepância. É importante ressaltar que a realização dos ensaios em mais de uma amostra, tanto no método da estufa, quanto no fogareiro, assegura obter um resultado mais próximo do real. 
Todos os métodos usados apresentam resultados satisfatórios, contudo, alguns possuem maior precisão nos seus resultados. Desta forma, a escolha do processo a ser realizado, deverá ser tomada conforme a necessidade do momento, local e tempo disponível. 
6 Referencias 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16097: Solo — Determinação do teor de umidade — Métodos expeditos de ensaio. Rio de Janeiro: Abnt, 2012.
7 ANEXO
7.1 Memorial de Cálculo
Valor da massa de Água
A = MT-MS
A= massa da água
MT= massa total (C + S + A)
MS= massa seca (C + S)
Valor da massa de solo
S= MT - C – A
S= massa do solo
MT= massa total (C + S + A)
C= massa da cápsula 
A= massa da água
Umidade 
h (%) = (MT – MS)/ MS x 100
h = umidade
MT = massa total
MS = massa seca
Umidade média
hm = (h¹+ h² )/2
hm = umidade média
h¹ = umidade da 1º cápsula
h² = umidade da 2º cápsula
 7.1.1 Cálculos Fogareiro
- Água
A¹ = 48,9 – 46,2
A¹ = 2,7 g
A² = 45,1 – 42,7
A² = 2,4 g
-Solo
S¹ = 48,9 – 18,9 – 2,7
S¹ = 27,3 g
S² = 45,1- 18,2 – 2,4
S² = 24,5 g
-Umidade
h¹ = (48,9 - 46,2) / (46,2 – 18,9) x 100
h¹ = 9,89 %
h² = (45,1 – 42,7) / (42,7 – 18,2) x 100
h² = 9,80 %
- Umidade média
hm = (9,89 + 9,80) / 2
hm = 9,85 %
7.1.2 Cálculos Estufa
- Água
A¹ = 51,7 – 48
A¹ = 3,7 g
A² = 50,8 – 46,4
A² = 4,4 g
-Solo
S¹ = 51,7 – 17,1 – 3,7
S¹ = 30,9 g
S² = 50,8 – 17,2 – 4,4
S² = 29,2 g
-Umidade 
h¹ = (51.7 – 48) / (48 – 17,1) x 100
h¹ = 11,97 %
h² = (50,8 – 46,4) / (46,4 – 17,2) x 100
h² = 15, 07 %
-Umidade média
hm = (11,97 + 15,07) / 2
hm = 13,57 %

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