RELATORIO 04 frasco de areia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 4: DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DO 
SOLO “IN SITU”ATRAVÉS DO FRASCO DE AREIA 
 
 
 
 
LARISSA DE CASTRO RIBEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BOA VISTA-RR, 06 DE JULHO DE 2016 
 
 
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DO SOLO 
“IN SITU”, ATRAVÉS DO FRASCO DE AREIA 
 
 
 
 
DISCENTE: 
LARISSA DE CASTRO RIBEIRO (2201414218) 
 
 
 
RELATÓRIO DE LABORATÓRIO 
APRESENTADO COMO REQUISITO 
PARCIAL PARA APROVAÇÃO NA 
DISCIPLINA CIV11 - 
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA, DO 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL, 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE 
RORAIMA. 
 
 
PROF.(A) DR.(A): GIOCONDA MARTÍNEZ 
LABORATORALISTAS: GLEBISSON CUNHA E KETLEN SOUZA 
 
 
 
 
 
 
BOA VISTA - RORAIMA 
SEMESTRE 2016.1 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 4 
2. OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 4 
3. EQUIPAMENTOS ............................................................................................................................ 4 
4. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA ..................................................................................................... 5 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .......................................................................................... 6 
6. CÁLCULOS ....................................................................................................................................... 7 
7. RESULTADOS .................................................................................................................................. 9 
8. NORMAS ........................................................................................................................................... 9 
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................ 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 O ensaio do frasco de areia determina a massa específica aparente do solo “in situ”. 
Este ensaio se aplica a solos de qualquer granulação e não é aplicável para solos com 
condições de proximidade do nível d’água, quando há a percolação de água. 
 
2. OBJETIVOS 
 Através deste experimento, utilizando as técnicas direcionadas pelas normas, deve-se 
encontrar a massa específica aparente seca do solo “in situ”, ou seja, em condições de campo. 
 
3. EQUIPAMENTOS 
 Para a realização do experimento, foram utilizados os seguintes equipamentos: 
a) Frasco de plástico translúcido com cerca de 3500 cm3 de capacidade, dotado de 
gargalo rosqueado, com funil metálico provido de registro e de rosca para se 
atarrachar ao frasco (figura 1); 
b) Bandeja quadrada rígida, metálica, com cerca de 30 cm de lado e bordas de 2,5 cm de 
altura, com orifício circular no centro, dotado de rebaixo para apoio do funil 
anteriormente citado (figura 2); 
c) Nível de bolha; 
d) Pá de mão (concha); 
e) Talhadeira de aço, com cerca de 30 cm de comprimento; 
f) Martelo com cerca de 1 kg; 
g) Balanças que permitam determinar nominalmente 1,5 kg e 10 kg, com resolução de 
0,1 g e 1 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis; 
h) Recipiente que permita acondicionar a amostra, sem perda de umidade; 
i) Estufa capaz de manter a temperatura entre 105°C e 110°C; nos casos em que seja 
impraticável a utilização da estufa, o teor de umidade pode ser determinado por outro 
método, devendo o mesmo ser explicitamente indicado na apresentação dos 
resultados; 
j) Cilindro metálico de volume conhecido (cerca de 2.000 cm³), cujo diâmetro interno 
seja igual ao diâmetro interno do funil do frasco de areia, para determinação da massa 
específica aparente de areia; 
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k) Areia lavada e seca, de massa específica aparente conhecida e obtida como 
especificado na norma NBR 7185, e constituída da fração com diâmetro dos grãos 
compreendido entre 1,2 mm e 0,59 mm, sendo que a soma das porcentagens, em 
massa, retida na peneira de 1,2 mm e passada na peneira de 0,59 mm, deve ser igual 
ou menor que 5%. O armazenamento da areia, a secagem, deve ser feito de modo a 
evitar ganho de umidade. 
l) Peneiras de 1,2 mm a 0,59 mm, de acordo com as normas NBR-NM-ISO 2395:97, 
NBRNM-ISO 3310-1:97 e NBR-NM-ISO 3310-2:97. 
 
 Figura 1 – Esquema Figura 2 – Bandeja metálica 
 Frasco de areia 
 
 
4. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA 
 No procedimento de preparação, a amostra foi seca ao ar livre até próxima da umidade 
higroscópica. Foi tomada então uma fração da amostra e passada na peneira 76 e 4,8 mm, de 
modo que o material tomado foi passado na 76 mm e retido na 4,8 mm, que ficou em função 
da dimensão estimada dos grãos maiores, de acordo com a tabela 1. Todo o procedimento de 
preparação da amostra foi realizado pelos laboratoristas de acordo com a norma NBR 6457. 
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Tabela 1 – Quantidade de amostra para determinação da massa específica. 
 
 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 No procedimento deste experimento, foram realizados os seguintes passos: 
I) Determinação da massa de areia que preenche o funil e o orifício no rebaixo da 
bandeja 
Foi montado o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, e então foi 
pesado na balança e anotado tal valor como M1. Então o conjunto foi instalado, de modo 
que o funil ficou apoiado no rebaixo da bandeja, sob uma superfície plana. Foi aberto 
então o registro e deixada a areia escoar livremente até que sua movimentação no interior 
do frasco parasse. O registro foi fechado e retirado o conjunto frasco + funil, estando o 
frasco com areia que restou. Então o conjunto foi levado para pesagem e o valor da massa 
foi anotado como M2. 
II) Determinação da massa específica aparente da areia 
 Foi montado o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, e então foi 
pesado na balança e anotado tal valor como M4. Então o conjunto foi instalado, de modo 
que o funil ficou apoiado no rebaixo da bandeja, e foi colocada a bandeja na borda de um 
cilindro metálico de volume conhecido (V). O registro foi aberto, e a areia foi escoada até 
que cessasse seu movimento no interior do frasco. Foi então fechado o registro e pesado o 
conjunto com a areia restante e anotado seu valor como M5. 
III) Determinação da massa de areia que preenche a cavidade no terreno 
Em campo, foi limpa uma superfície, tornando-a plana, com auxílio do nível de bolha. 
Foi posicionada a bandeja, em torno do orifício central, e foi escavada com auxílio da 
talhadeira, martelo e concha de mão, uma cavidade cilíndrica no terreno com 
profundidade de aproximadamente 15 cm. O solo escavado foi recolhido cuidadosamente 
na bandeja e foi então pesada sua massa e anotada como Mh. Foi então feio o 
procedimento de cálculo de teor de umidade para o solo retirado, onde foi tomada 3 
7 
 
amostras e postas em cápsulas de acordo com a NBR 6457. Foi montado o conjunto frasco 
+ funil, estando o frasco cheio de areia e sua massa foi pesada e anotada como M7.Então 
o conjunto frasco + funil foi montado e apoiado no rebaixo da bandeja, no centro do 
orifício criado no terreno, e foi aberto o registro, deixando a areia se deslocar até que seumovimento cessasse no interior do frasco. Foi então pesado o conjunto frasco + funil, 
estando o frasco com a areia restante e foi anotada sua massa como M8. 
 
6. CÁLCULOS 
 
No procedimento experimental foram coletados e calculados os seguintes dados: 
 
V
O
L
U
M
E
 
Massa do Frasco Antes ( g ) M1, M4, M7 9900 
Massa do Frasco Depois ( g ) M2 8360 
Massa da Areia Deslocada ( g ) M3 1540 
Volume do cilindro ( cm3 ) V 4016 
Massa de Areia na Cavidade ( g ) 5540 
Massa Específica Aparente da Areia ( g/cm3 ) ϒar 1,3795 
Massa do Frasco Depois do Cilindro (g) M5 2820 
Massa da areia que preenche o cilindro (g) M6 5540 
Massa do Frasco Depois da cavidade ( g ) M8 3932 
Massa da Areia funil + cavidade (g) M9 5968 
Massa da Areia na cavidade (g) M10 4428 
Volume do solo na cavidade (cm3) 4326,3 
 SOLO Massa Solo Úmido ( g ) Mh 6080 
 
C
A
M
P
O
 
Massa Esp. Aparente do Solo Úmido ( g/cm3 ) 1,41 
Massa Esp. Aparente do Solo Seco ( g/cm3 ) ϒs 1,70 
 
U
M
ID
A
D
E
 
Capsula N° 10 14 16 
Tara (g) P 25,05 23,09 23,60 
Tara + Solo Úmido (g) Pu 75,25 90,85 84,09 
Tara + Solo Seco (g) Ps 70,25 84,12 77,77 
Umidade (%) h 11,06 11,03 11,67 
 
h (%): 11,25 
 
8 
 
Foram utilizadas as seguintes fórmulas para a realização dos cálculos: 
 
Massa da Areia Deslocada ( g ) M3: 
 
 
Massa da areia que preenche o cilindro (g) M6: 
 
Massa da Areia funil + cavidade (g) M9: 
 
 
 
Massa da Areia na cavidade (g) M10: 
 
 
Teor de umidade do solo (%) h: 
 
 
Massa específica aparente da areia (g/cm3) ɣar: 
 
 
 
 
 
Massa específica aparente seca do solo (g/cm3) ɣs: 
 
 
 
 
 
9 
 
7. RESULTADOS 
 
Teor de umidade (%) h 11,25 
Massa Esp. Aparente do Solo Úmido ( g/cm3 ) 1,41 
Massa Esp. Aparente do Solo Seco ( g/cm3 ) ϒs 1,7 
 
Como resultado do experimento do solo “in situ”, obteve-se o valor de 1,70 g/cm3 para 
o valor do peso específico aparente seco, o valor de 1,41 g/cm3 para o peso específico 
aparente úmido e 11,25% para o valor do teor de umidade. Os objetivos do experimento 
foram alcançados, e apresentou resultados satisfatórios. 
 
8. NORMAS 
 
NBR 7185 – SOLO – DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE, “IN 
SITU”, COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA. 
NBR 5734 – PENEIRAS PARA ENSAIO – ESPECIFICAÇÃO. 
NBR 6457 – AMOSTRAS DE SOLO - PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS DE SOLO PARA 
ENSAIO DE COMPACTAÇÃO E ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO. 
NBR 7181 – SOLO – ANÁLISE GRANULOMÉTRICA – MÉTODO DE ENSAIO. 
 
 
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
1 BRAJA, M. DAS. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. 6. Ed. Rio de Janeiro Thomson, 
2011. 
 
2 CAPUTO, H. PINTO. Mecânica dos solos e suas aplicações. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2013.