2 EM CONSTRUÇÃO GRANULOMETRIA E SEDIMENTAÇÃO

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Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Escola de Engenharia 
Curso de Engenharia Civil		14
Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Escola de Engenharia
Engenharia Civil
Ensaio de GRANULOMETRIA E SEDIMENTAÇÃO 
 
André Luiz Costa de Sousa
Fernando Garcia Souza
Felipe Oliveira Bomfim 
Lucas Camargo
Goiânia, dezembro de 2017
Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Escola de Engenharia
Engenharia Civil
Ensaio de GRANULOMETRIA E SEDIMENTAÇÃO 
André Luiz Costa de Sousa
Fernando Garcia Souza 
Felipe Oliveira Bomfim
Lucas Camargo
Relatório entregue ao professor Rodrigo Martinez Castrocomo parte dos requisitos para avaliação na disciplina ENG 1081 – Geotecnia I
Goiânia, dezembro de 2017
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO	4
1.1	Objetivos	4
2	ESTADO DA ARTE	4
3	Materiais e métodos	5
3.1	Materiais Utilizados:	5
3.2	Métodos	5
4	Resultados e discussões	11
5	CONCLUSÃO	13
6	REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS	14
RELATÓRIO DE GEOTECNIA I
		Rev 03 09/06/2017
INTRODUÇÃO
O solo é um corpo de material inconsolidado que cobre a superfície terrestre emersa, entre a litosfera e a atmosfera. Os solos são constituídos de três fases: sólida (minerais e matéria orgânica), líquida (solução do solo) e gasosa (ar). É produto do intemperismo sobre um material de origem, cuja transformação se desenvolve em um determinado relevo, clima, bioma e ao longo do tempo.
O solo, contudo, pode ser visto sobre diferentes óticas. Para um engenheiro agrônomo o solo é a camada na qual pode-se desenvolver vida (vegetal e animal). Para um engenheiro civil, sob o ponto de vista da mecânica dos solos, solo é um corpo passível de ser escavado, sendo utilizado dessa forma como suporte para construções ou material de construção. Para um biólogo, através da ecologia e da pedologia, o solo infere sobre a ciclagem biogeoquímica dos nutrientes minerais e determina os diferentes ecossistemas e habitats dos seres vivos.
Focando-se na parte da engenharia civil, que busca no solo um “suporte”, sabe-se que existem inúmeros tipos do mesmo, cada um com seu respectivo comportamento. Sendo assim, na hora de construir, não se pode basear a capacidade de carga de determinado local genericamente. É por isso que se classificam os solos de diversas maneiras, como por exemplo, pelo tamanho de seus grãos ou pelo seu teor de umidade.
Neste estudo científico, serão realizados os ensaios de granulometria e de teor de umidade de um solo arenoso, de acordo com as normas da ABNT. 
Objetivos
Conhecer a distribuição granulométrica do solo e representa-la através da curva, e assim possibilitando a determinação do teor de humidade do solo estudado.
ESTADO DA ARTE
Segundo Khonke (1969), para fazer as quantificações do solo e necessário a separação das frações do mesmo. A separação é feita de acordo com os tamanhos, peneiramento para as frações areia grossa, peneiramento para frações de areia fina e para frações de argila e silte a sedimentação.
Tratando-se de analise granulométrica, Embrapa (1997), (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), explica que a análise granulométrica de frações finas é feita pelo método do densímetro, que se baseia na sedimentação das partículas que compõem o solo. Em uma mistura de água e solo é adicionado um dispersante químico, é fixado um tempo para a determinação da densidade da suspensão que admite-se ser a concentração total de argila. Já as frações grossas são separadas por peneiramento e posteriormente pesadas.
Baver e Gardner (1972), diz que o sucesso da análise granulométrica é dependente de dois fatores: a preparação da amostra para assegurar perfeita dispersão de todos os seus agregados em partículas primárias, sem quebrá-las e um fracionamento adequado da amostra e seus separados.
De acordo com Caputo (1996), as dimensões das partículas ficam dentro de determinados limites convencionais, as "frações constituintes" dos solos recebem designações próprias que se identificam com as acepções usuais dos termos. Essas frações, de acordo com a escala granulométrica brasileira (ABNT) são: pedregulho - conjunto de partículas cujas dimensões (diâmetros equivalentes) estão compreendidas entre 7,6 e 4,8 mm; areia, entre 4,8 e 0,05 mm; silte, entre 0,05 e 0,005 mm; argila, inferiores a 0,005 mm. A análise granulométrica, ou seja, a determinação das dimensões das partículas do solo e das proporções relativas em que elas se encontram, é representada, graficamente, pela curva granulométrica. Esta curva é traçada por pontos em um diagrama semi-logarítmico, no qual, sobre o eixo das abscissas, são marcados os logarítmos das dimensões das partículas e sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada.
O diagrama adotado, além de representar melhor a parte do solo de granulação fina, é tal que a forma da curva é a mesma para os solos que têm composição granulométrica semelhante, ainda que as dimensões das partículas difiram. Segundo a forma da curva podemos distinguir os diferentes tipos de granulometria. Assim, teremos uma granulometria contínua ou descontínua; uniforme; bem graduada ou mal graduada, conforme apresente, ou não, um predomínio das frações grossas e suficiente porcentagem das frações finas (CAPUTO, 1996).
Ainda de acordo com Caputo (1996), além da curva granulométrica, poderíamos, também, traçar um histograma do solo, ou seja, a curva representativa da frequência com que se apresentam partículas entre determinadas dimensões. A análise granulométrica de um solo cujas partículas têm dimensões maiores que 0,074 mm é feita pelo processo comum do peneiramento. Toma-se um peso P de uma amostra de solo seco e submete-se a um peneiramento; em seguida tomam-se os pesos das porções retidas nas diversas peneiras: P1 , P2 , P3 ,... ou, expressos em porcentagens do peso total:
(P1/P) X 100, (P2/P) X 100, (Pa/P) X 100, . . . Somando essas porcentagens têm-se as "porcentagens acumuladas retidas" e tomando o complemento para 100 têm-se as "porcentagens acumuladas que passam". Assim: 100 - (P1 /P) x 1 00 é a porcentagem que passa na primeira peneira; 100 - [(P1 /P) + + (P2 /P)] 100 é a porcentagem acumulada que passa na segunda peneira; etc. A indicação da peneira refere-se à abertura da malha ou ao número de malhas quadradas, por polegada linear.
Já para os solos finos, com dimensões menores que 0,075 mm, já não podemos usar o processo do peneiramento, utilizando-se então o método de sedimentação contínua em meio líquido. Dentre os diversos métodos de análise por sedimentação, o mais simples é o desenvolvido por Casagrande, frequentemente usado nos laboratórios de Mecânica dos Solos. Ele é baseado na lei de Stokes, a qual estabelece uma relação entre o diâmetro da partícula e sua velocidade de sedimentação em um meio líquido de viscosidade e peso específico conhecidos. A expressão da lei de Stokes é a seguinte:
Onde: 
Materiais e métodos
Materiais Utilizados: 
Balança com precisão de 0,01g
Bacia de alumínio
Estufa capaz de manter a temperatura entre 105º e 110º
Cápsulas metálicas
Cápsulas plásticas
Jogo de peneiras
Bisnaga com água destilada
Almofariz com pistilo
Bastão de vidro
Copo de dispersão
Densímetro
Termômetro
Relógio
Proveta de 1L
Pincel
Béquer
Métodos
Realiza-se os experimentos conforme instrui as seguintes normas da ABNT. NBR 7181 – Análise Granulométrica, NBR 9895 - Índice de Suporte Califórnia (CBR) e a NBR 6457 – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização.
Granulometria 
Com a amostra já preparada em conformidade com a NBR 6457, toma-se cerca de 3kg da mesma. Em seguida destorroar a amostra no almofariz com auxílio da mão de grau e passar pela peneira de 2 mm, retendo os grãos maiores que a abertura da malha para ser usado no peneiramento grosso, que é agitado manualmente, passando pelas peneiras 50 37,5 19 9,5 4,75 e 2 mm, figura 01, e pesado o material retido em cada peneira.Do material que passa pela peneira de 2 mm tomar cerca de 120g reservar. Tomar cerca de 100g para ensaio de humidade higroscópica. Tomas mais 120g, e adiciona se uma solução dispersante, possibilitando assim a realização da análise granulométrica por sedimentação e peneiramento fino.
Sedimentação 
No ensaio de sedimentação tomar 120g do material que passou na peneira de 2 mm e 100 g para determinação de umidade como citado acima. Armazenar o solo num potinho de 250 ml com 125 ml de solução de água destilada e agente dispersante como mostra a figura 02, durante 12h
 
Colocar o solo no copo dispersor e agitar por 5 min, em seguida colocar o material dispersado na proveta de 1 L e completar com água até a marca de referência como mostra a figura 03 e agita-la girando a proveta de modo que o material fique bem misturado usando uma das mãos para tampar a parte aberta da proveta como na figura 3.
 
Depois de agitar a proveta como mostra a figura 04, coloca-la sobre a bancada para realizar as leituras com o densímetro nos tempos: 30s; 60s; 120s; 4min; 8min; 15min; 30min; 1h; 2h; 4h; 8h; e 24h, sempre lendo a temperatura da proveta com o material. Após a ultima leitura, verter o material na peneira de 0,075 mm como mostra a figura 05, e colocar em uma capsula o material retido.
 
 
Secar em estufa esse material retido na peneira de 0,075mm da sedimentação, peneirar e agitar manualmente passando pelas peneiras de 1,2; 0,6; 0,42; 0,25; 0,15 e 0,075 mm, pesando as frações figura 05, retidas.
 
Resultados e discussões
FALTA GRAFICO EXCEL 
CONCLUSÃO
A maior parte em massa da amostra encontra-se nas peneiras de menores aberturas, o que é esperado devido ao tipo de utilizado para a análise granulométrica, que foi um solo mais fino. Para a determinação das características de partículas finas é por meio da sedimentação, que no caso do experimento, foi obtido resultados satisfatórios apesar de alguns fatores que possam influenciar.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
EMBRAPA. Manual de Métodos de Análise do Solo. 2ª edição. Rio de Janeiro, 1997.
BAVER, L.D.; GARDNER, W.H. & GARDNER, W.R. Soil Physics. 498 p. New York, John Wiley & Sons, 1972. 
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e Suas Aplicações. Rio de Janeiro: LTC, 6ª edição, 1996.