Método do anel volumétrico e método do torrão parafinado

Prévia do material em texto

CURSO TÉCNICO EM EDIFICAÇÕES 
Mecânica dos Solos
Felipe Eder Britz Dotto Kalb
Gabriel Herculano Ariston Rodrigues da Silva
RELATÓRIO TÉCNICO
Amostragem de solo – amostra deformada e indeformada
Método do anel volumétrico e Torrão Parafinado
FOZ DO IGUAÇU
2018
INTRODUÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO
A investigação da amostragem do solo é o prelúdio de qualquer determinação, seja física ou química, do solo. Existem diversos métodos para a investigação de amostragem do solo, que vão desde técnicas que utilizam conceitos nucleares até análises mais convencionais e baratas, portanto, mais utilizados, como o MAV (Método do Anel Volumétrico) e o MTP (Método do Torrão Parafinado) que irão ser discutidos neste Relatório Técnico. 
Segundo TIMM, et al.: “Dentre os métodos de determinação da densidade do solo, o de maior utilização e considerado padrão, é o do anel volumétrico (MAV), o qual consiste na amostragem de solo com estrutura indeformada num anel (cilindro metálico) de volume conhecido. (...). Outro método utilizado, o do torrão parafinado (MTP), consiste na coleta de torrões de volume variável, secos ao ar, e impermeabilizados com parafina líquida. O volume dos torrões é determinado pelo volume de água deslocado pelos mesmos quando imersos em água”. 
O método do Anel Volumétrico é bastante criticado pelos especialistas da área, já que há uma compactação do solo durante a penetração. (BLAKE & HARTGE, 1986). Já o MTP, apresenta a inconveniência de poder estar segregado, ou seja, não estar completo e por isso ceder, potencialmente, informações incompletas ou errôneas. (SILVA, et al, 2000).
OBJETIVO GERAL E/OU ESPECÍFICO
Determinar os índices físicos e químicos das amostragens de solo, que podem ser tipificados em:
Determinar o Volume de Vazios;
Determinar a Densidade das Partículas e do Solo;
Determinar o Grau de Saturação do Solo.
REQUISITOS DE SEGURANÇA 
Durante as práticas foi utilizado vestimentas que cobrissem o corpo por inteiro e jaleco de algodão, para garantir a segurança durante a sua realização.
MATERIAIS E MÉTODOS
Os materiais utilizados nas práticas foram:
Parafina;
Becker;
Estilete;
Linha;
Balança;
Pissete;
Torrão de Solo;
Solo;
Pá e enxada;
Bandeja metálica;
Anel Volumétrico;
Espátula;
Balança de Precisão;
Balão Volumétrico;
Cadinhos.
Método do Anel volumétrico:
Amostra 1: Solo solta 10kg em bandeja metálica (amostra de solo deformada);
Amostra 2: Dois torrões de aproximadamente 3cm de diâmetro (amostra de solo indeformada método do torrão parafinado);
Amostra 3: Duas amostras no cilindro volumétrico (amostra de solo indeformada);
Pesar os anéis volumétricos com fundo e tampa anotar e identificar;
Nos locais indicados do Campus (ver estacas com marcação) procurar o número do seu grupo;
Abrir uma vala de aproximadamente 35x35x15cm (largura x comprimento x altura), descartar o material dos 15 cm ou até encontrar solo firme;
Escolher, do solo abaixo dos 15 cm, 2 torrões de aproximadamente 3cm de diâmetro;
A partir de este ponto retirar 10kg de solo por grupo, acondicionar em bandeja metálica, espalhar e destorroar os torrões existentes manualmente;
Colocar no fundo da vala dois cilindros de aço inoxidável com a borda cortante para baixo;
Acoplar o castelo sobre o cilindro;
Dar pancadas com o martelo de borracha até a completa penetração do cilindro no solo;
Retirar a amostra do solo (se necessário escavar em volta para facilitar a retirada e cortar com a espátula o solo em excesso);
Pesar e anotar (Amostras 2 e 3);
Colocar as amostras 2 e 3 em estufa a 105ºC até massa constante;
A bandeja com a amostra de solo deformada deve ser deixada em local ventilado e seco até completa dessecação ao ar.
Método do Torrão parafinado:
Pesar o torrão ou conglomerado de 4 a 7 cm de diâmetro, depois de secos em estufa (Ms/p);
Mergulhar o torrão em parafina fundida (60 – 65ºC), até que se obtenha uma perfeita impermeabilização;
Pesar o torrão depois de impermeabilizado e frio (Mt);
Amarrar com linha o torrão parafinado e introduzir o torrão parafinado em Becker contendo água. Assim, obtém-se o volume do torrão impermeabilizado mergulhado em água;
Determinar a Mw (massa de água) vamos supor que não existe água no torrão Mw=0.
 RESULTADOS
Tabela 1 – Método do Torrão Parafinado (MTP)
	
Msolo Seco
	Volume de água deslocado (cm3)
	
Volumeparafina
	
Densidadesolo
	
N% (porosidade)
	
S% (grau de saturação)
	
A% (grau de aeração)
	42g
	29,7cm3
	9cm3
	1,71cm3
	16,36%
	0%
	100%
Fonte: Autor, 2018
Tabela 2 - Método Anel Volumétrico
	Método do Anel Volumétrico
	
	Amostra 01 (g)
	Amostra 02 (g)
	Massa do Anel com fundo
	96,34g
	96,34g
	Massa do Anel mais solo úmido
	266g
	282g
	Massa do Anel mais solo seco
	230g
	246g
	Massa do Solo seco (Msolo)
	133,6g
	149,6g
	Massa de água (Mw)
	36g
	36g
	Volume de água (Vw)
	36cm3
	36cm3
	Volume do anel volumétrico (Vt)
	98cm3
	98cm3
	Densidade do solo (Dsolo)
	1,43g/cm3
	1,6g/cm3
	Umidade (w%)
	25%
	24%
	Volume de vazios (VV)
	16,03
	17,64
Fonte: Autor, 2018
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS E CONCLUSÃO
Os ensaios realizados se encontram em leve discordância com as comparações realizadas na bibliografia. O principal pretexto para uma explicação seria o amplo volume de precipitação que ocorreu nos dias anteriores a retirada da amostragem do solo. Bem como é importante levar em consideração a minuciosidade dos ensaios nos quais podem ter ocorrido lapsos numéricos, já que havia extensas casas decimais. 
Podemos observar na tabela de Silva, et al. que há intersecção dos valores da densidade do solo em ambas análises.
 Fonte: Silva et al., 2000
A porosidade, ao contrário da densidade, tem valores discordantes as encontradas na bibliografia. A principal explicação para este fato é a chuva intensa que sobreveio nos dias precedentes a retirada do material. 
O grau de aeração antes das amostras era inexpressivo, pois a amostra estava supersaturada. Após a secagem da amostragem, o grau de aeração tornou-se 100%, já que não existia fluido líquido no solo, apenas ar.
O grau de saturação antes da secagem era de praticamente 100%, já que a amostra estava supersaturada e o volume de ar era insignificante. Após a secagem total da amostragem em estufa, o grau de saturação era nulo, pois não existia massa de água.
É comum existir um acumulo de aquosidade acima de camadas mais compactadas do solo, já que o índice de vazios do solo é diretamente proporcional a compactação do solo, podemos verificar que o índice de vazios se encontra discordante das comparações na bibliografia, devido a chuva sucedida aos dias anteriores.
No decorrer do relatório técnico e nas discussões realizadas pela dupla para o melhor entendimento das análises, concluímos que ambos os métodos têm suas vantagens e desvantagens. Uma dissecção de ambos métodos pode levar a resultados inconclusivos, portanto não se pode conglomerar os quocientes de mais de um método em um mesmo cálculo, pois assim, os resultados estariam errôneos. 
REFERÊNCIAS
BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Bulk density. In: KLUTE, A., Med. Methods of soil analisys. 2.ed. Madison, American Society of Agronomy.
TIMM, L. C.; PIRES, L. F.; ROSA, J. A.. Comparação de métodos de medida da densidade do solo.
SILVA, V. R.; et al. COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS DO CILINDRO E DO TORRÃO NA DETERMINAÇÃO DA POROSIDADE E DA DENSIDADE DO SOLO. Ciência Rural, Santa Maria, v.30, n.6, p.1065-1068, 2000.
FREIRE, W. J. & FILHO J. M. CONDICIONADORES QUÍMICOS DO SOLO Ε SEUS EFEITOS SOBRE os ÍNDICES FÍSICOS. V. 36, 1979.