Relatório Lab 03 Mec Solos

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
ENGENHARIA CIVIL
Campus Praça XI
RELATÓRIO DE PRÁTICA DE LABORATÓRIO
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS
PROFESSOR: JONATHAN T. LIMA
	
RELATÓRIO DA PRÁTICA #3 - Determinação do teor de umidade do solo
Local: Laboratório de Tecnologia das Construções
Data: 21/08/2017 – Horário: 20:30 às 22:00
 Técnica responsável: Tainã Santos
	Aluno
	Matrícula
	Assinatura
	Daniel Zappala Massi
	201102011304
	
	Mônica Mello Leite Corrêa
	201201481309
	
	Paula Ciannella Pereira
	201407039521
	
	Beatriz Oliveira de Góes
	201502196263
	
	José Roberto Santos Cordeiro
	201402463821
	
	Victor Guimarães Pinto
	201308019726
	
	INTRODUÇÃO
A prática de laboratório #3 tem por objetivo a determinação do teor de umidade do solo, conforme descrito no Anexo da norma ABNT NBR 6457/1986.
Numa amostra de solo qualquer, só parte do volume total é ocupado pelas partículas sólidas, que se acomodam formando uma estrutura. O volume restante costuma ser chamado de vazios, embora esteja ocupado por água e/ou ar. Deve-se reconhecer, portanto, que o solo é constituído de três fases: partículas sólidas, água e ar.
Fisicamente, a umidade é a relação entre o peso de água e o peso das partículas sólidas. A umidade é calculada quando se determina a mesma massa seca do solo para duas leituras sucessivas, geralmente, com um intervalo de 24 horas entre as leituras.
Na Engenharia Civil, todas as obras que se assentam sobre o terreno, inevitavelmente requerem que o comportamento do solo seja devidamente considerado. Nesse contexto, a presença de água no solo (dentro de limites previamente definidos) contribui na coesão entre as partículas do solo e facilita sua compactação.
	METODOLOGIA 
 
MATERIAIS UTILIZADOS:
Estufa da marca Odontobras, modelo 1.4, com temperatura regulada em 1050C, aproximadamente;
Balança de precisão da marca Maste, modelo AS2000C;
Pisseta com água;
Amostra de solo;
Cápsulas metálicas;
Pinças metálicas;
Espátula.
Figura 01 – Materiais utilizados no experimento.
PROCEDIMENTO:
Iniciamos o procedimento separando o solo que seria analisado e as cápsulas metálicas para as amostras de solo.
Cada cápsula metálica vazia foi pesada separadamente na balança de precisão. Nos cálculos, representa a variável M0.
Homogeneizamos com água a amostra de solo e distribuímos a mistura pelas três cápsulas.
Cada cápsula com solo umedecido foi pesada separadamente na balança de precisão. Nos cálculos, representa a variável M1.
As três cápsulas com solo umedecido foram levadas para a estufa pré-aquecida entre 105ºC e 110ºC.
Após 24 horas, procedeu-se a 1ª leitura das cápsulas com solo. Nos cálculos, representa a variável M2. Em seguida, retornou-se o conjunto de cápsulas para a estufa.
Após 48 horas, procedeu-se a 2ª leitura das cápsulas com solo. Nos cálculos, representa a variável M3.
A partir da pesagem das cápsulas vazias e das massas de solo 24 e 48 horas após a colocação na estufa, obtivemos o teor de umidade do solo através da equação:
Onde:
 = Teor de umidade (%)
M0 = Massa da cápsula metálica vazia
M1 = Massa do conjunto cápsula + solo umedecido
M2 = Massa do conjunto cápsula + solo seco, após 24 horas
	
	
	
	Figura 02 - Homogeneização da amostra
de solo com água.
	
	Figura 03 – Distribuição pelas cápsulas da amostra de solo umedecido.
	
	
	
	Figura 04 – Pesagem da cápsula nº 10
contendo a amostra de solo umedecido.
	
	Figura 05 – Colocação das cápsulas na estufa regulada em 105ºC, aproximadamente.
	
	
	
	Figura 06 – Pesagem da cápsula nº 10,
após 24 horas.
	
	Figura 07 – Pesagem da cápsula nº 10,
após 48 horas.
	RESULTADOS
A tabela 01 apresenta as leituras realizadas e o resultado calculado da umidade para as três cápsulas:
	CÁPSULA
	M0 (g)
	M1 (g)
	M2 (g)
	M3 (g)
	UMIDADE - (%)
	10
	44,00
	271,05
	208,17
	197,32
	38,30
	11
	43,45
	201,74
	146,29
	139,33
	53,92
	12
	43,00
	206,73
	142,14
	141,85
	65,15
Tabela 01 – Leituras realizadas e cálculo da umidade para as três cápsulas.
O teor de umidade do solo é a média aritmética dos valores obtidos para as três cápsulas:
OBSERVAÇÕES:
A norma estabelece que a umidade pode ser considerada “determinada” nas condições onde é atingida a base constante em massa, isto é, quando a diferença entre duas pesagens consecutivas possui uma diferença muito pequena (< 0,1%).
A tabela 02 apresenta a diferença entre as pesagens realizadas 24 e 48 horas após o início do experimento.
	CÁPSULA
	M2 (g)
	M3 (g)
	Diferença (%)
	10
	208,17
	197,32
	5,21
	11
	146,29
	139,33
	4,76
	12
	142,14
	141,85
	0,20
Tabela 02 – Diferença entre as pesagens realizadas 24 e 48 horas após o início do experimento.
	Como pode ser visto, em nenhuma das cápsulas alcançou-se a diferença mínima necessária para considerarmos “determinada” a umidade da amostra de solo analisada. Inúmeros fatores podem contribuir para a imprecisão do experimento: homogeneização insuficiente da amostra de solo com água, variações indesejadas na temperatura da estufa, imprecisão da balança utilizada, falhas humanas na condução do experimento, resíduos de experiências anteriores acumulados nas paredes internas das cápsulas metálicas, etc.
Entretanto, o objetivo principal da prática de laboratório #3 é demonstrar aos alunos a metodologia para se determinar experimentalmente o teor de umidade de uma amostra de solo e, não menos importante, analisar criticamente seus resultados.
ESTATÍSTICAS DE ERRO:
A imprecisão do experimento, comentado no tópico anterior, explica a considerável amplitude nos valores apresentados na tabela 03:
	Variável
	Média Aritmética
 (%)
	Desvio Comum
 (%)
	Variância
S2 (%2)
	Desvio Padrão
S (%)
	Desvio Relativo
	Umidade
	52,46
	9,44
	121,21
	11,01
	0,18
Tabela 03 – Estatísticas de erro da variável analisada.
	REFERÊNCIAS
LIMA, Jonathan. Mecânica dos Solos: Caderno de Atividades de Laboratório. 2. ed. Rio de Janeiro: edição do autor, 2017. 31 p.
PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 368 p.