RELATÓRIO SOLOS 1

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UNIVERSIDADE TIRADENTES
ENGENHARIA CIVIL
ANTONIO FRAGA SOARES JÚNIOR
FELIPE GABRIEL MONTE SANTO ANDRADE
GERSON ALVES NETO
HERIBALDO FERREIRA SANTOS JÚNIOR
IAGO HENRIQUE FIGUEIREDO NERIS
JACSON JESUS SILVA ALVES DOS REIS
LUIZ CLAUDIO SANTOS RIBEIRO
SANDRESON RIBEIRO SOUZA
YAN DA MOTA BRITTO
MECÂNICA DOS SOLOS:
ENSAIO DE GRANULOMETRIA E DETERMINAÇÃO DE LIMITE DE LIQUDEZ E LIMITE DE PLASTICIDADE
Aracaju
2018.1
ANTONIO FRAGA SOARES JÚNIOR
FELIPE GABRIEL MONTE SANTO ANDRADE
GERSON ALVES NETO
HERIBALDO FERREIRA SANTOS JÚNIOR
IAGO HENRIQUE FIGUEIREDO NERIS
JACSON JESUS SILVA ALVES DOS REIS
LUIZ CLAUDIO SANTOS RIBEIRO
SANDRESON RIBEIRO SOUZA
YAN DA MOTA BRITTO
MECÂNICA DOS SOLOS:
ENSAIO DE GRANULOMETRIA E DETERMINAÇÃO DE LIMITE DE LIQUDEZ E LIMITE DE PLASTICIDADE
Relatório apresentado ao Curso de Engenharia Civil sob orientação da prof.ª. Luah Walsh como um dos pré-requisitos para avaliação da disciplina de Mecânica dos Solos 1.
Aracaju
2018.1
1. INTRODUÇÃO 
No Que diz respeito à granulometria, entende-se pela divisão dos grãos do solo distribuindo cada divisão de acordo com o tamanho de cada grão. De acordo com cada faixa de tamanho que o grão pertencer, será classificado como: pedregulho, areia grossa, média, fina, silte e argila. Para qualificar o solo existem dois coeficientes, que são: o coeficiente de curvatura e o coeficiente de uniformidade, de acordo com o padrão do coeficiente, u solo com coeficiente de uniformidade menor que 5 é considerado uniforme, já um solo com coeficiente de uniformidade maior que 15 é definido como um solo desuniforme e, quando está entre 15 e 5 é considerado medianamente uniforme. No que diz respeito ao coeficiente de curvatura referente à graduação do solo, para coeficientes de curvatura entre 1 e 3, o solo é dito bem graduado, para coeficientes de curvatura menor que 1 e maior que 3, o solo é dito mal graduado.
Para identificar o comportamento do solo diante das forças recebidas e respectivamente deformações, se faz necessário os ensaios que definem sua consistência, o solo pode estar em estado líquido, plástico, semi-sólido e sólido. A quantidade de água vai influenciar no comportamento do solo, o percentual de água no solo é obtido através do cálculo do teor de umidade, esses índices são obtidos através dos ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade. Esses dados são de suma importância para procedimentos de compactação, resistência à perfuração, conservação do solo e energia necessária nos processos de manuseio.
A amostra total do solo corresponde à 50 kg, mas foram utilizados apenas uma parte desse material para realização dos ensaios de granulometria, limite de liquidez e limite de plasticidade.
2. OBJETIVOS 
Realizar o estudo do solo através do ensaio de granulometria, para determinar faixa granulométrica e estrutura do solo.
Realizar estudo solo através dos ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade, para determinar sua consistência realizar sua classificação.
3. MATERIAIS UTILIZADOS 
1quarteador (separador de amostras);
1balança de precisão 0,1g;
1estufa; 
1 mão de gral recoberta de borracha;
2 bandejas; 
1 pinça; 
10 cápsulas metálicas pequenas;
1 almofariz;
1 escovador;
4 cápsulas de porcelana;
1 peneira de cada número (nº ;nº ; nº 4; nº 8; nº 10; nº 16; nº 30; nº 40; nº 50; nº 100; nº 200;
1 espátula;
1 gabarito cilíndrico;
1 placa de vidro de superfície esmerilhada;
1 aparelho Casagrande;
1 cinzel;
1 amostra de solo de 1250,7 gramas para análise granulométrica e 1 amostra de solo de 200 gramas para limite de liquidez e plasticidade.
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O solo foi coletado e deixado em processo de secagem natural de 72h no laboratório do CTEA (Centro Tecnológico de Engenharia e Arquitetura). Para o ensaio de granulometria, foi utilizado o quarteador e no final do quarteamento foi obtido uma amostra de 1250,7kg.
Após o quarteamento, a amostra de solo foi colocada no almofariz para que se realizar o processo de destorroamento. Finalizando o processo de destorroamento, foi feito a separação dos agregados graúdos e miúdos, através da peneira de numeração 10 (2mm), todo material retido foi considerado como agregado graúdo e todo material passante como agregado miúdo. Do agregado miúdo foi retirado uma quantidade de 100,4g e levado a estufa a uma temperatura regulada de 105º a 110º Celsius, a fim de eliminar a umidade higroscópica e medir o teor de umidade.
Em seguida deu-se início ao processo de lavagem dos agregados, utilizando a mesma peneira de separação dos agregados, ou seja, a peneira 10 para realizar a lavagem dos agregados graúdos e a peneira de numeração 200 para a lavagem dos agregados miúdos. Para que se pudesse identificar se o processo de lavagem estava concluído, foi necessário observar a coloração da água que passa através das peneiras, pois a mesma deveria estar de maneira cristalina, assim todo o material pulverulento (silte e argila) já teria sido eliminado. 
Figura 1- Agregado miúdo lavado
Figura 2- Agregado graúdo lavado e amostra de agregado miúdo em capsula de umidade
24 horas após ser colocado na estufa, foram retiradas as duas capsulas de porcelanas e a capsula de umidade, onde estavam depositados os agregados graúdos, miúdos e a amostra de solo para determinação do teor de umidade. A cápsula de umidade com 100,40 gramas de agregado miúdo estava pesando 97,08 gramas. Em seguida, foi realizado o peneiramento do agregado graúdo agora seco nas peneiras de número 1 ½ “ 1” ¾” 3/8”, 4, 8, 10, respectivamente sacudindo-se cuidadosamente. Foi retido nas peneiras de número 1 ½ “ 1” ¾” 3/8”, 4, 8, 10, respectivamente,0 g, 0 g, 12,30 g; 10,78 g; 31,37,0 g; 37,17 g; 8,03 g. Logo depois, foi efetuado o peneiramento do agregado miúdo agora seco nas peneiras de número 16, 30, 40, 50, 100, 200, respectivamente mexendo-se minuciosamente. Foi retido nas peneiras de número 16, 30, 40, 50, 100, 200, respectivamente, 59,67 g; 124,74 g; 178,87 g; 61,68 g; 61,58 g; 48,88 g.
Figura 3- Esqueleto do solo após o peneiramento
4.1- Procedimento experimental Limite de Liquidez e Limite de plasticidade
Após execução do ensaio de granulometria, foram realizados os ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade. Para o ensaio de determinação do limite de liquidez foram coletados 200 gramas da amostra do solo, e sequencialmente posto em um almofariz e em seguida, destorroado pela mão de gral cuidadosamente e foi peneirado na peneira de numeração 40. Logo foi posta em uma cápsula de porcelana e foi adicionada água em pequenas quantidades e em cada incremento, a amostra do solo foi achatada e remexida robustamente e continuamente utilizando-se a espátula até adquirir uma amostra bem homogeneizada e com consistência plástica. Com a espátula, transferiu-se parte do solo homogeneizado para a concha do aparelho de Casagrande de forma que a espessura do solo formado fosse pequena para ser cortado pelo cinzel e a parte final da concha não esteja preenchida do solo.
Figura 4- Aparelho casa grande e amostra de solo para ensaio de limite de liquidez
Após realizados os procedimentos iniciais, deu-se início ao processo que consiste no golpeamento contra a base do casa grande simultaneamente até que as duas parte do solo de juntem. O primeiro procedimento foram necessários 45 golpes e retirado uma amostra de 9,34 g e foi colocada em uma capsula pesando 7,10 g; no segundo teste foram necessários 39 golpes e retirada uma amostra de 8,61 e colocada em uma capsula pesando 6,32 g; o terceiro teste foram necessários 23 golpes e a amostra retirada pesava 9,01g e colocada em uma capsula pesando 6,39g; no quarto teste foram necessários 19 golpes e retirada uma amostra pesando 5,34 g e colocada em uma capsula pesando 6,23 g; o quinto e último teste foram necessários 15 golpes e foi retirada uma amostra pesando7,89g e colocada em uma capsula pesando 6,75g. Essas amostras foram levadas para a estufa onde ficaram 24 em processo de desidratação, para a medicação do teor de umidade através dos dados coletados após o processo de secagem na estufa.
Para a realização do ensaio de limite de plasticidade foi utilizado uma amostra de 100g de solo que foi adicionado água com o processo idêntico ao de limite de liquidez. Foi retirado uma amostra de solo suficiente para moldar um cilindro de 3mm de diâmetro. A amostra foi posta em uma placa de vidro de superfície esmerilhada com o gabarito cilíndrico do lado e foi pressionada e moldada cuidadosamente e de forma que fosse rachada na tentativa de atingir os 3 milímetros de diâmetro com comprimento próximo ao do gabarito cilíndrico. Após atingir o objetivo do experimento, foi coletada as amostras e colocadas em capsulas para serem levadas a estufa. A primeira amostra pesava 2,03 g e foi colocada em uma capsula pesando 10,51 g; a segunda amostra pesava 2,00 g e foi colocada em uma capsula pesando 10,15 g; a terceira amostra pesava 2,69 g e foi colocada em uma capsula pesando 12,07 g; a quarta a amostra pesava 2,09 g e foi colocada em uma capsula pesando 11,36; a quinta e última amostra pesava 3,14 g e foi colocada em uma capsula pesando 2,46 g. Após pesada foram levadas até a estufa por 24h.
Figura 5- Ensaio de Limite de plasticidade
Figura 6- Amostras de solo para Limite de Plasticidade e Limite de liquidez
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
5.1 Ensaio de granulometria
Massa total: 1250,7
Agregado graúdo: 99,63g
Massa úmida da amostra: 100,4
Para obter massa agregado miúdo + umidade
Para cálculo de teor de umidade no ensaio de granulometria foi coletado 100,40 gramas e a sua massa após a estufa que foi 97,08 gramas:
Após isso, foi realizado o cálculo da massa seca que foi utilizado no peneiramento graúdo e miúdo:
Em seguida, foi calculada a porcentagem de massa retida em cada peneira:
Obs.: nas peneiras de numerações: 1 ½ “; 1”, não ficou retido nenhum percentual de material.
Tabela 1- Dados do ensaio de granulometria
	
Nº da 
Peneira
	
Massa retida (g)
	Porcentagem de massa retida (%)
	Porcentagem de massa retida acumulada (%)
	Porcentagem
Passante Acumulada
(%)
	
	0
	
	
	100
	
	
	
	
	100
	
	
	
	
	98,9
	
	
	
	
	97,94
	
	
	
	
	95,13
	
	
	
	
	91,81
	
	
	
	
	91,09
	
	
	
	
	85,75
	
	
	
	
	74,57
	
	
	
	
	58,54
	
	
	
	
	53,02
	
	
	
	
	47,51
	
	
	
	
	43,13
	Massa total seca (g)
	1115,68
	
	
	
Gráfico 1- Curva granulométrica
Percentual de pedregulho: 9,00%
Percentual de areia grossa: 17,00%
Percentual de areia média: 26,00%
Percentual de areia fina: 2,00%
Percentual de finos (silte e argila): 43,13%
Total: 97,13 (2,87% de variação pois não houve ensaio de sedimentação, logo não houve a possibilidade de encontrar a quantidade exata de areia fina).
5.2 Limite de liquidez
 Foram calculados os teores de umidade das cinco amostras retiradas no ensaio e inserida na estufa por 24h a uma temperatura entre 105º e 110°:
Fórmula 
Em seguida foi traçado uma reta que melhor representasse o teor de umidade determinando o limite de liquidez a partir do teor de umidade com 25 golpes que foi de 54,00%:
Gráfico 2- Gráfico referente à reta de Limite de liquidez
5.3 Limite de plasticidade
Para cálculo do limite de plasticidade foi calculado os teores de umidade das 5 amostras de solo: 
Após realizado os cálculos dos teores de umidade, foi feito o cálculo da média aritmética dos 5 teores de umidade e realizou-se a soma e a diminuição de 5% da média (valores permitidos por norma) os valores que ficaram fora da média, serão excluídos e retirado nova média até que no mínimo três valores estejam dentro dos parâmetros da média.
O teor de umidade da 5ª amostra ficou fora do padrão exigindo por norma e, por isso foi descartado e calculada a nova média:
Todos os outros valores ficaram dentro da média.
Por último é calculado o valor do índice de plasticidade do solo:
5.4 Classificação do solo
A partir dos resultados obtidos, foi realizada a classificação do solo. Pelo método unificado, o solo encontra-se classificado como SC (solo com predominância de areia e argila). Já na classificação pelo método HRB ou rodoviário, encontra-se classificado como solo A 7-5.
6. CONCLUSÃO
A granulometria, os ensaios de Limite de liquidez e limite de plasticidade, permitem saber de forma mais precisa a consistência a estrutura de um solo. Um solo que possui uma boa distribuição de grãos, tende a apresentar uma maior resistência e baixa porosidade, fazendo assim que esse solo seja de excelente qualidade.
Fazendo-se uso dos ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade, é definida a consistência do solo estudado, tornando-se assim um ensaio de bastante importância no tanto no curso de engenharia civil, quando na vida profissional de um engenheiro. Através do ensaio de granulometria, é possível identificar a estrutura do solo e os elementos de predominância naquele solo.
O solo estudado nesse relatório apresentou uma classificação definida como solo SC que seria um solo com predominância de areia argilosa, de acordo com o método de classificação unifica. Solo esse com alto índice de plasticidade. Pelo método rodoviário, foi classificado como um solo A 7-5, que seria um solo argiloso.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos. 3º Edição. Capítulo 1: Origem e natureza dos solos; Capítulo 2: O estado do solo.