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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES
RELATÓRIO DE PRÁTICAS
Fortaleza – CE
2018
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	3
2.	FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	4
3.	MATERIAIS UTILIZADOS	8
4.	MÉTODOS UTILIZADOS	10
5.	APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS	13
6.	CONCLUSÃO	14
7.	BIBLIOGRAFIA	15
INTRODUÇÃO
O ensaio para a determinação de amostras é baseado na DNER – ME 041/94 que estabelece métodos para preparação de tais, foi a primeira prática realizada na disciplina e ocorreu no dia 20 do mês de março, serviu como base para os demais experimentos.
A segunda prática realizada foi a de determinação da umidade dos grãos, a umidade é a relação entre o peso da água e o peso do material sólido, dependendo dos tipos de solos a umidade pode assumir valores variados. O relatório em questão visa abordar os três métodos que são utilizados para obtenção da umidade do solo, sendo eles: o método do speedy, o da frigideira e por fim o método da estufa, o método expedito do álcool não foi realizado devido os perigos que tal poderia apresentar aos envolvidos. Os experimentos foram baseados na DNER 052/94 para o método do speedy, na DNER 213/94 para o método da estufa e na NBR 16097 para o método da frigideira e a prática ocorreu no dia 27 do mês de março. 
Por fim o ensaio número três foi sobre a determinação da densidade real dos grãos e foi baseado na DNER – ME 093/94, a prática ocorreu no dia 03 do mês de abril. A Densidade Real de solos é a relação entre o peso específico das partículas sólidas, e o peso específico de igual volume de água pura a 4° C. Também é chamada de densidade relativa das partículas que constitui o solo.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Preparação de Amostras:
Para a prática de preparação de amostras foi utilizada a DNER – ME 041/94 como já mencionado, no item 4 da DNER ela estabelece resumidamente os seguintes procedimentos para a preparação das amostras:
A amostra de solo como recebida e identificada do campo deverá ser seca ao ar ou pelo uso de aparelho secador, de modo que a temperatura de amostra não exceda 60ºC, a menos que experiência prévia tenha mostrado que uma maior temperatura não mudará as características do solo. Em seguida, desagregam-se completamente os torrões no almofariz com a mão de gral coberta de borracha ou por intermédio de um dispositivo mecânico, evitando reduzir o tamanho natural das partículas individuais do solo. Reduz-se todo o material preparado com o auxílio do repartidor de amostras ou pelo quarteamento, até se obter uma amostra representativa para os ensaios desejados. 
Determinação da Umidade dos Grãos:
Para o ensaio de determinação da umidade do solo três métodos foram utilizados e estão explicitados logo abaixo:
Método do Speedy (DNER 052/94):
O peso da amostra é estimado de acordo com a umidade que a amostra admite possuir e é tabelado por norma (Tabela – Peso amostra em função da umidade admitida). O ensaio deve seguir as seguintes etapas:
Prepara-se a amostra e coloca-se na câmera do aparelho;
Introduz-se duas esferas de aço juntamente com a ampola de carbureto de cálcio cuidadosamente para que elas deslizem pela parede da câmera sem quebrar;
Fecha-se o aparelho e o agite repetidamente para quebrar as ampolas;
Lê-se a pressão manométrica após está se apresentar constante, indicando que todo a água reagiu com o carbureto.
Método da estufa (DNER 213/94):
Após ser coletada uma amostra representativa do material do qual se deseja determinar a umidade atendendo os requisitos da DNER – ME 041/94 deverão ser seguidos os seguintes procedimentos:
Deve-se pesar o recipiente, limpo e seco, com a respectiva tampa, anotando-se o valor obtido como a massa ou tara do recipiente;
Colocar dentro do recipiente a amostra úmida, fechando-o com a tampa, imediatamente. Pesar o conjunto, anotando-se o valor obtido como a massa bruta úmida;
Remover a tampa e colocar o conjunto na estufa elétrica à temperatura constante de 110ºC ± 5ºC, mantendo-o na estufa até que a sua massa se torne constante, que é a seguir pesada e anotada como a massa bruta seca; ao retirar o conjunto da estufa, deve-se logo tampá-lo e deixá-lo resfriar a temperatura ambiente antes da pesagem.
A umidade será determinada da seguinte maneira:
Método da Frigideira (NBR 16097):
Para o método da frigideira deverão ser seguidas as instruções contidas na NBR 16097 que estão prescritas logo a seguir:
Deve-se determinar a tara T do conjunto frigideira mais espátula ou colher;
Separar cerca de 200 g de amostra úmida e colocar na frigideira, determinando a massa bruta úmida. Para solos contendo mais 20% de material retido na peneira com abertura de malha de 4,75 mm, utilizar uma quantidade mínima de 300 g de amostra. Para solos contendo mais 20% de material retido na peneira com abertura de malha de 19 mm, utilizar uma quantidade mínima de 500 g de amostra;
Aquecer a amostra em fogo baixo, revolvendo continuamente com a espátula ou colher para;
Determinar a massa do conjunto (solo seco mais frigideira), reaquecer por alguns minutos e pesar novamente, repetir o processo até que a massa permaneça constante.
Determinação da densidade real dos grãos (DNER – ME 093/94):
A amostra é obtida conforme a DNER – ME 041/94, em seguida são realizados os seguintes procedimentos: 
Pesa-se o picnômetro vazio, seco e limpo (P1);
Coloca-se a amostra no picnômetro e pesa-se (P2);
Coloca-se, a seguir, água destilada no picnômetro até cobrir, com excesso, a amostra
Aquece-se o picnômetro, deixando ferver pelo menos 15 minutos, para expulsar todo ar existente entre as partículas do solo, agitando-o para evitar superaquecimento;
Deixa-se o picnômetro esfriar ao ambiente;
Enche-se completamente o picnômetro com água destilada, coloca-se em um banho de água à temperatura ambiente, durante 15 minutos, coloca-se a rolha perfurada de modo que aflore à sua parte superior e anota-se a temperatura do banho (t); retira-se do banho e enxuga-o com um pano limpo e seco;
Pesa-se o picnômetro e conteúdo (P3);
 Retira-se, a seguir, todo o material de dentro do picnômetro; lava-se e enche-o completamente com água destilada; coloca-o no banho de água à temperatura ambiente, durante 15 minutos, coloca-se a rolha perfurada, de modo que a água aflore à sua parte superior e anota-se a temperatura do banho (t); retira-se o picnômetro do banho, enxuga-o com um pano limpo e seco e pesa-o a seguir (P4)
A densidade real dos grãos será obtida de acordo com a expressão abaixo:
O resultado final deverá ser expresso em número adimensional e com aproximação de centésimos e de acordo com a norma o ensaio não será considerado quando obtido pela média de duas determinações, no mínimo, e quando não diferirem do 0,009
O valor da densidade deverá ser referido à água á uma temperatura de 20° C, e deverá ser calculado da seguinte forma:
O fator de correção k pode ser encontrado na tabela de razão entre a densidade relativa de água à temperatura (t) e a densidade relativa da água a 20° C, na prática realizada á temperatura (t) foi de 29°C e se encontra logo abaixo:
MATERIAIS UTILIZADOS
Materiais Utilizados (Prática 01):
Repartidor de amostra;
Balança de precisão;
Almofariz
Materiais Utilizados (Prática 02):
3 Cápsulas para o armazenamento das amostras;
Estufa;
Aparelho Umidímetro tipo Speedy;
Ampola de carbureto de cálcio;
2 esferas de aço;
Frigideira;
Balança de precisão;
Fogão.
Figura 01 - Materiais utilizados na prática
Fonte: Autoral
Materiais Utilizados (Prática 03):
03 Picnômetros;
Balança de precisão;
Fogão;
Água destilada;
Peneira de 2 mm
Termômetro graduado
Funil
Capsula de porcelana
MÉTODOS UTILIZADOS
Método de preparação de amostras:
Para a prática de preparação de amostras seguiu-se os procedimentos que a norma estabelece, ou seja, utilizou-se uma amostra colhida em campo de solo, devidamente identificada, ela foi seca ao ar, de modo que a temperatura de amostra não excedeu 60ºC. Em seguida, desagregou-se completamenteos torrões com o auxílio do almofariz e com a mão de gral, tendo cuidado para não reduzir o tamanho natural das partículas individuais do solo. Por fim todo o material preparado foi repartido com o auxílio do repartidor de amostras e também foi dividido pelo método do quarteamento, assim obtemos uma amostra representativa para os ensaios desejados. 
Método de determinação de umidades:
Método do Speedy
Para determinar a umidade do solo por meio do método do speedy foi colocado uma amostra representativa do solo no equipamento do tipo speedy, em seguida colocou-se duas esferas de aço e uma ampola de carbureto de cálcio, agitou-se repetidamente o instrumento até que as esferas quebrassem a ampola. Ao haver o rompimento da ampola o carbureto de cálcio é liberado e logo entra em reação com o solo tirando toda umidade do mesmo, por fim foi feita a leitura do aparelho que nos retornou uma umidade de 6,6%.
Método da Frigideira
O método da frigideira é o menos preciso de todos os métodos, só é recomendado para situações nas quais não é possível realizar nenhum dos demais, ele consiste basicamente em separar uma amostra de solo úmida que na prática em questão teve um peso de 77,02, em seguida o material é aquecido até mudar de coloração, foi visivelmente fácil perceber quando o solo já estava seco, em seguida retirou-se a frigideira do fogão e pesamos o solo seco que teve um peso de 71,49, foram feitos os cálculos que a norma descreve e assim a umidade foi determinada.
Figura 02 – Coloração do material ao ser utilizado o método da frigideira
Fonte: Autoral
Método da Estufa
O método da estufa é o mais preciso de todos os demais. Utilizamos três cápsulas que foram elas a cápsula 02, 28 e 65 para armazenar o material, em cada uma delas anotou-se o peso de material úmido e o peso da cápsula, em seguida as três foram para a estufa com uma temperatura variando de 105 °C a 110° C. As amostras ficaram na estufa por no mínimo 12 horas ou até que o peso do material seco permanecesse constante. Por fim realizou-se os devidos cálculos para determinar a umidade.
Método de determinação da densidade real dos grãos
Pesou-se os três picnômetro vazios, secos e limpos e anotou o peso (P1), em seguida colocamos a amostra no picnômetro e pesamos (P2), esse peso é referente a amostra de solo mais o P1 (peso do picnômetro), após feito isso colocou-se água destilada no picnômetro até cobrir, com excesso, a amostra. Aquecemos o picnômetro, deixando ferver pelo menos 15 minutos, para expulsar todo ar existente entre as partículas do solo, após essa etapa deveríamos esperar os picnômetros esfriarem a temperatura ambiente, no entanto, devido o tempo apenas lavou-se os picnômetros em água corrente e secou com um pano as vidrarias. Encheu-se novamente o picnômetro com água destilada, os colocamos em um banho de água à temperatura ambiente, durante 15 minutos, em seguida colocou-se a rolha perfurada de modo a aflorar à sua parte superior e anotou-se a temperatura do banho, que no caso foi de 29° C, retiramos as vidrarias do banho e enxugamos com um pano limpo e seco. Pesa-se o picnômetro e conteúdo (P3). Retiramos em seguida todo o material de dentro do picnômetro; lavamos e o enchemos completamente com água destilada; deveria ser colocado no banho de água à temperatura ambiente, durante 15 minutos, porém apenas colocamos a rolha perfurada, de modo que a água aflorasse à sua parte superior, enxuga-se com um pano limpo e seco e pesa-o a seguir (P4)
Figura 03 – Verificação da temperatura 
Fonte: Autoral
APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
Método do Speedy
Para o método do speedy obteve-se a umidade abaixo:
	UMIDADE
	6,60%
Método da Frigideira
Para o método da frigideira obteve-se a umidade abaixo:
	PESO ÚMIDO (PBH)
	PESO SECO (PBS)
	UMIDADE
	77,02
	71,49
	7,74%
Método da Estufa
Para o método da estufa foram obtidas as seguintes umidades:
	CÁPSULAS
	02
	28
	65
	PBH
	52,14
	48,8
	48,17
	PBS
	49,35
	46,26
	45,38
	PESO DA CÁPSULA
	12,66
	9,51
	12,48
	UMIDADE (%)
	7,60
	7,52%
	7,78%
	Média das umidades (Amostras 02 e 28)
	7,56%
Comparando os resultados
	Método da Estufa
	Método da Frigideira
	Método do speedy
	7,56
	7,74
	6,60
Em relação ao método da estufa o método da frigideira variou em 0,18% e o método do speedy variou em 0,96% o que não era esperado já que o método do speedy é o segundo método mais preciso, o primeiro é método da estufa. 
Método de determinação da densidade real dos grãos:
	Picnômetro
	Peso do Picnômetro
(P1)
	Peso do Picnômetro + solo
(P2)
	Picnômetro + água destilada
(P3)
	Picnômetro + água (P4)
	Densidade Relativa dos Grãos (Dt)
	Densidade Real dos Grãos ( D20 = K20 x Dt)
	P05
	31,99
	42,28
	89,76
	83,36
	2,6452
	2,6392
	P19
	33,50
	43,49
	89,79
	83,63
	2,6084
	2,6024
	P21
	30,73
	40,70
	88,26
	82,04
	2,6587
	2,6526
	Diferença entre P21 e P05
	2,6526 – 2,6392 = 0,0134
A densidade real dos grãos variou em mais de 0,009 isso se deve ao fato de que não esperamos a amostrar resfriar completamente em temperatura ambiente, apenas lavamos as vidrarias em água corrente.
CONCLUSÃO
Por meio do ensaio de preparação de amostras foi possível perceber a importância de se ter uma amostra representativa do solo analisado para que não se tire conclusões erradas acerca dos solos estudados, já que o ensaio de preparação de amostras serve como base para outros experimentos, foi possível concluir também a importância de se identificar bem os solos extraídos em campo.
No ensaio de determinação da umidade, as umidades determinadas pelo método da estufa e da frigideira foram bem próximas, já o método do speedy variou muito em relação ao da estufa (método mais preciso), o que não era esperado já que tal é o segundo método mais preciso, provavelmente esse erro pode ter sido decorrente de algum problema no equipamento ou erro de leitura.
O experimento de densidade real dos grãos apresentou uma variação maior que a permitida pela DNER que é de 0,009, de acordo com a norma o ensaio deveria ser repetido, no entanto já era esperado que esse erro fosse maior que o da tolerância já que algumas etapas do ensaio não seguiram os procedimentos estabelecidos por norma.
BIBLIOGRAFIA
DNER – 041/94
https://docente.ifrn.edu.br/johngurgel/disciplinas/2.2051.1v-mecanica-dos-solos-1/preparacao-de-amostras-de-solos-para-ensaios-de-caracterizacao
NBR 16097
https://www.passeidireto.com/arquivo/16624475/relatorio-01---teor-de-umidade-e-apresentacao-de-materiais
DNER - 093/94
http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/normas/meetodo-de-ensaio-me/dner-me093-94.pdf
DNER – 05/94
http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/normas/meetodo-de-ensaio-me/dner-me052-94.pdf
DNER 213/94
http://www.ippuc.org.br/cd_caderno_de_encargos/volume%2003_PDF/DNER-ME%20213-94.pdf