Relatório 6 Equivalência de Areia

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS 
APLICADAS – FATECS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
RELATÓRIO 6
MECÂNICA DOS SOLOS I
BRASÍLIA-DF, 04 DE MAIO DE 2018.
 Pró-Reitoria Acadêmica
 Diretoria Acadêmica
 Assessoria Pedagógica da Diretoria Acadêmica
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS 
APLICADAS – FATECS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
PROF.: RENATA CONCIANI NUNES
	
EQUIVALENTE DE AREIA
Notas de aula para os alunos de Engenharia Civil como complementação para entendimento da disciplina de Mecânica dos Solos I no que tange o relatório do ensaio realizado.
BRASÍLIA-DF, 04 DE MAIO DE 2018.
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS 
APLICADAS – FATECS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
PROF.: RENATA CONCIANI NUNES
EQUIVALENTE DE AREIA
NOME DOS INTEGRANTES
Diego Maurício - RA: 21500621
Jessé Carlos - RA: 21483494
Hélio Junior - RA: 21506574
Pedro Azevedo - RA: 21504821
Wallace Leonel - RA: 21507611
BRASÍLIA-DF, 04 DE MAIO DE 2018.
 
INTRODUÇÃO
A relação entre a altura do nível superior de areia e a altura do nível superior da suspensão argilosa de uma quantidade de solo imersa em solução na proveta fornece o equivalente de areia correspondente a massa utilizada.
É um ensaio que pode ser realizado em canteiro de obras, porém tendo planejado os meios para descarte do material toxico a ser utilizado e a utilização de equipamentos de segurança adequados. Pode ser empregado quando se deseja realizar um controle de qualidade do agregado miúdo que está sendo utilizado por exemplo na composição do concreto.
É possível determinar a quantidade de finos e material orgânico presente em um agregado, sendo que um maior valor de equivalente de areia corresponde a uma menor presença de finos ou impurezas, consequentemente seria um material mais puro e com menor presença de torrões, que poderiam dar a falsa impressão da existência de partículas maiores.
OBJETIVOS
O presente ensaio objetiva a determinação do equivalente de areia de um solo ou agregado miúdo, tendo por base a norma DNER-ME-054/97.
Os valores em porcentagem obtidos determinarão não somente o quanto de areia temos em determinado tipo de solo, mas também podem implicar na execução de outros ensaios de caracterização. 
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
MATERIAIS
Para realização do ensaio foram utilizados os seguintes materiais:
Balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1,5 kg, 5 kg e 10 kg, com resoluções de 0,001 g, 0,01 g, 0,5 g e 1g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis;
Peneira de 4,8 mm;
Proveta cilíndrica, transparente, de vidro ou matéria plástica, de 32 mm de diâmetro interno e cerca de 43 cm de altura, graduada de 2 em 2 mm, até pelo menos 38 cm, a partir da base, ou apresentando dois círculos de referência a 10 cm e 38 cm, respectivamente, da base;
Tubo lavador de cobre de 6,4 mm de diâmetro externo e 50 cm de comprimento. A extremidade inferior é fechada em forma de cunha, tendo dois orifícios de 1 mm de diâmetro perfurado nas faces da cunha junto à ponta;
Garrafão com capacidade de 5 litros, dotado de sifão constituído de rolha de borracha com dois furos e de um tubo de cobre dobrado;
Tubo de borracha de 5 mm de diâmetro interno, com uma pinça de Mohr ou dispositivo similar para interromper o escoamento;
Pistão constituído por uma haste metálica de 46 cm de comprimento, tendo na extremidade inferior uma sapata cônica de 25,4 mm de diâmetro. A sapata possui três pequenos parafusos de ajustagem que permitem centrá-la com folga na proveta, serve de guia para a haste. Um lastro cilíndrico é preso à extremidade da haste para completar ao pistão de massa de 1 kg;
Funil para colocar o solo na proveta;
Régua; 
Recipiente de medida;
EQUAÇÕES
 Distância do traço de referência superior da proveta ao nível da suspensão argilosa, em mm;
 Distância do topo do disco que se apoia na boca da proveta à base inferior do cilindro do pistão quando a sapata estiver apoiada na areia, em mm;
k Constante do aparelho quando a sapata do pistão estiver assente no fundo da proveta, em mm; 
 Ou
METODOLOGIA
Preparou-se inicialmente a amostra passando o solo em uma peneira com abertura de 4,8mm. Verificou-se a presença ou não de torrões ou agrupamentos de partículas de solo no material retido e efetuou-se o destorroamento do solo.
Abriu-se a pinça do tubo de ligação. Acionou-se o sifão, soprando-se no topo do garrafão que contem a solução, através de um pequeno tubo. Verificou-se o escoamento da solução e fechou-se a pinça.
Transferiu-se a solução de trabalho para a proveta, até atingir-se o traço de referência a 10cm da base.
Transferiu-se para a proveta com o auxílio do funil, o conteúdo de um recipiente de medida cheio de amostra preparada e rasada na superfície com massa de 110g de material solto. Bateu-se no fundo da proveta firmemente com a palma da mão várias vezes, a fim de deslocar as bolhas de ar e ajudar a molhar a amostra. Deixou-se a proveta em repouso por 10 min.
Após 10 min tampou-se a proveta com a rolha de borracha e agitou-se vigorosamente, num movimento alternado, horizontalmente. Executou-se 90 ciclos de movimento em 30 segundos, com um deslocamento de aproximadamente 20 cm.
Retirou-se a rolha e introduziu-se o tubo lavador. Lavou-se as paredes rapidamente e imediatamente inseriu-se o tubo até o fundo da proveta e agitou-se levemente a camada de areia, girando-se a proveta levemente, para levantar o material argiloso eventualmente existente.
Quando o líquido atingiu o círculo de referência superior da proveta a 38cm da base, suspendeu-se o tubo lavador lentamente sem parar o escoamento e de tal modo que aquele nível se manteve aproximadamente constante.
Regulou-se o escoamento pouco antes de se retirar completamente o tubo e ajustou-se o nível naquele traço de referência. Deixou-se em repouso por 20 minutos sem perturbação.
Determinou-se, em milímetros, a distância do topo do disco que se apoia na boca da proveta à base inferior do cilindro pistão, tendo a sapata apoiada no fundo da proveta. Obteve-se o resultado da constante (1).
Após o período de 20 minutos, com o auxílio de uma régua, determinou-se o nível superior da suspensão argilosa, efetuando-se a leitura com precisão de 2mm. Obteve-se o resultado (2).
Determinou-se na proveta 2, 3 medidas diferentes para determinar a média. Diferentemente da proveta 1, que somente foi uma medida.
Introduziu-se o pistão cuidadosamente na proveta até que estivesse assentado completamente na areia. Girou-se a haste ligeiramente, sem alterar sua altura dentro da proveta, até que um dos parafusos de ajustagem estivesse visível. Nesta posição, deslocou-se o disco que correu na haste até que ele assentou na boca da proveta, fixando-se à haste, por meio de um parafuso nele existente. Determinou-se o nível do centro de um dos parafusos de ajustagem, obtendo-se o resultado (3) e adotou-se como leitura correspondente ao nível superior da areia.
Determinou-se a distância do traço de referência superior da proveta ao nível da suspensão argilosa em milímetros, obteve-se o resultado (4).
Determinou-se, em milímetros, a distância do topo do disco que se apoia na boca da proveta à base inferior do cilindro pistão, tendo a sapata apoiada na areia. Obteve-se o resultado (5).
Calculou-se o equivalente de areia por duas equações diferentes. Obteve-se o resultado (6) 
Calculou-se as médias para obter a diferença entre os 2 métodos.
APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS
Resultado (1):
Proveta 1 k= 11,18 mm
Proveta 2 k = 11,18 
Resultado (2):
Proveta 1 Leitura no topo da argila = 298,45
Proveta 2 Leitura no topo da argila = 214,30
Proveta 2 Leitura no topo da argila = 213,10
Proveta 2 Leitura no topo da argila = 212,30
Resultado (3):
Proveta 1 Leitura no topo da areia = 28,2
Proveta 2 Leitura no topo da areia = 2,06
Proveta 2 Leitura no topo da areia = 2,12
Proveta 2 Leitura no topo da areia = 2,25
Resultado (4):
Proveta 1 d1 = 69,35
Proveta 2 d1 = 142,50
Proveta 2 d1 = 150,70
Proveta 2 d1 = 153,20
Resultado (5):
Proveta 1 d2 = 42,70
Proveta 2 d2 = 30,70
Proveta 2 d2 = 30,70
Proveta 2 d2 = 30,70
Resultado (6): 
Proveta 1
Proveta 2
Leitura 1
Leitura 2
Leitura 3
Resultado (6): 
Médias proveta 2
Método 1 = (9,61 + 9,94 + 10,59) / 3 = 10,04%
Método 2 = (8,21 + 8,51 + 8,60) / 3 = 8,44%
Médias Totais
Método 1 = (9,44 + 10,04) / 2 = 9,74%
Método 2 = (10,14 + 8,44) / 2 = 9,29%
CONCLUSÃO
A prática demonstrou que o experimento deve ser executado cuidadosamente, principalmente durante o manuseio da solução concentrada, que é toxica, e em relação ao procedimento durante a lavagem do solo na proveta e o seu preenchimento. Nesse momento a observação do nível de solução dentro da proveta deve ser cuidadosamente observado para não ultrapassar a linha de marcação de 38 cm. 
Pode-se concluir que o objetivo do experimento foi alcançado, sendo realizado como exige a norma (DNER-ME 054/97) e todos os procedimentos cuidadosamente executados, calculando o Equivalente de Areia (EA) de dois métodos. Esses valores auxiliariam no processo de caracterização do solo, exigidos para um bom e válido estudo de obra civil.
Os dois métodos de se calcular o equivalente de areia se diferenciam apenas pelo meio de obtenção do dado de altura do topo de argila, o que pode gerar variações nos resultados pois os dois dados não foram tomados ao mesmo tempo, ou seja, ao se fazer a leitura pelo pistão, mais material argiloso se encontrava sedimentado do que na leitura com a régua, o volume ocupado pelo próprio pistão imerso gera um acréscimo de altura na coluna de argila sedimentada.
A fronteira entra as camadas de argila e areia é visível não só pela coloração, mas também pela variação brusca da granulometria.
Os valores de altura de argila presente nas provetas utilizadas, se diferenciaram pelo fato de a primeira proveta preparada não se colocou o tubo dosador no fundo do recipiente para revolver o material argiloso sob a camada de areia, o que provocou resultados diferentes tanto em valores como em aspectos visuais, visto que a areia ficou de cor diferente por conta da argila presa entre as partículas. 
A norma que descreve o ensaio não especifica o tipo de descarte que deve ser feito com a solução preparada, o que necessita um tratamento especial visto que o material pode ocasionar sérios problemas a saúde, como cegueira, se em contato com os olhos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DNER – ME 054/97 – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem; Equivalente de Areia.
NOGUEIRA, J.B., Mecânica dos Solos - Ensaios de Laboratório, EESC/USP, 1995 
PINTO, Carlos de Sousa, Curso básico de mecânica dos solos, Oficina de Textos, 2006. 
STANCATI, G. NOGUEIRA, J.B. e VILAR, O.M., Ensaios de Laboratório em mecânica dos Solos, EESC/USP. 1981. 
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações, LTC, 1979. 
MENEGUELI. CAROL. Relatório de Ensaio Frasco de Areia. Passei direto. Disponível em: <www.passeidireto.com/arquivo/37860801/relatorio-de-ensaio-frasco-de-areia>. Acesso em: 03. abril. 2018.
PASSOS. WEBER. Densidade in situ / cone de areia. ebah. Disponível em: <www.ebah.com.br/content/ABAAAejqQAK/densidade-in-situ-cone-areia>. Acesso em: 03. abril. 2018.