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Relatório de Ensaios

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba - IFPB 
Campus Campina Grande 
Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios 
 
 
JOÃO VICTOR DA CUNHA OLIVEIRA 
RENATA ISIDORO DA SILVA 
MARIA LUÍZA SANTOS CORREIA 
MIRIAM DE NORMANDO LIRA 
RODOLFO BARROS DE ARAÚJO 
ANTÔNIO HENRIQUE LUSTOSA ALENCAR 
EVERALDO VITAL BENVENUTO 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE ENSAIOS – MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
Campina Grande 
2018 
 
JOÃO VICTOR DA CUNHA OLIVEIRA 
RENATA ISIDORO DA SILVA 
MARIA LUÍZA SANTOS CORREIA 
MIRIAM DE NORMANDO LIRA 
RODOLFO BARROS DE ARAÚJO 
ANTÔNIO HENRIQUE LUSTOSA ALENCAR 
EVERALDO VITAL BENVENUTO 
 
 
 
RELATÓRIO DE ENSAIOS – MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
Relatório de ensaios apresentado ao Curso de 
Tecnologia em Construção de Edifícios do 
Instituto Federal de Educação, Ciência e 
Tecnologia da Paraíba - Campus Campina 
Grande, como requisito parcial para 
composição de nota da disciplina de Mecânica 
dos Solos, ministrada pelo Professor Dr. 
Frankslale Fabian Diniz de Andrade Meira. 
 
 
 
 
 
Campina Grande 
2018 
 
Introdução 
 Por ser o solo um material natural, cujo processo de formação não depende de 
forma direta da intervenção humana, o seu estudo e o entendimento de seu 
comportamento dependem de uma série de conceitos desenvolvidos em ramos afins de 
conhecimento. A mecânica dos solos é o estudo do comportamento de engenharia do 
solo quando este é usado ou como material de construção ou como material de 
fundação. 
 Por isso, foram realizados alguns ensaios laboratoriais da disciplina de Mecânica 
dos Solos pela turma do 4º período de CST em Construção de Edifícios, nas 
dependências do Instituto Federal da Paraíba – Campus Campina Grande, sendo citados 
os seguintes: 
 Ensaio de Limite de Liquidez 
 Ensaio de Limite de Plasticidade 
 Ensaio de Sedimentação 
 Ensaio de Peneiramento do Solo 
 Ensaio para Determinação de Massa Específica – Picnômetro + Teor de 
Umidade 
 Ensaio para Determinação de Massa Específica Aparente In Situ 
Todos os seis (06) ensaios realizados foram regidos por normas, os quais 
propuseram o desenvolvimento de atividades que buscam a fixação dos conhecimentos 
ali envolvidos, bem como da prática laboratorial para fins acadêmicos ou 
mercadológicos. 
 
 
 
 
 
 
 
Descrição - Ensaios 
1. Limite de Liquidez 
 Este ensaio é regido pela ABNT NBR 6459/2016, sendo o valor de umidade 
para o qual o solo passa do estado plástico para o estado fluido. 
 Material Utilizado 
- Aparelho de Casagrande; 
- Cinzel; 
- Balança; 
- Estufa; 
- Cápsulas de porcelana; 
- Espátula metálica; 
- Água destilada; 
 Metodologia 
Para iniciar os procedimentos do ensaio, primeiramente verifica-se o estado e a 
calibração do aparelho de Casagrande. Com a devida amostra de solo coletado, 
previamente secado ao ar e passado na peneira 0,42 mm, transferindo-o para uma 
cápsula de porcelana e acrescentando água em pequenas porções homogeneizando. 
Transferir parte da pasta para a coluna reservada no aparelho e moldando-o em para que 
não exista ar entre suas partículas. Com o cinzel, divide-se a massa em duas partes para 
que haja uma abertura central. Após este passo, iniciar os golpes na concha com o 
auxílio da manivela. Quando uma pequena parcela do solo for transferida para a hachura 
entre as partes, interromper o ensaio para a determinação do teor de umidade. É 
necessário repetir este processo para a determinação do número de golpes, objetivando 
encontrar o gráfico do limite de liquidez. 
 Apresentação dos Resultados 
 
 
LL = 52,50 
A partir dos dados do número de golpes, pode-se determinar o gráfico para a 
determinação do limite de liquidez. 
 
2. Limite de Plasticidade 
 Este ensaio é regido pela ABNT NBR 7180/2016, sendo o valor de umidade 
para o qual o solo passa do estado semissólido para o estado plástico. 
 Material Utilizado 
- Placa de vidro esmerilhada; 
- Estufa; 
- Cápsulas de porcelana; 
 
- Espátula metálica; 
- Água destilada; 
 Metodologia 
Com a devida amostra de solo coletado, previamente secado ao ar e passado na peneira 
0,40 mm, transferindo-o para uma cápsula de porcelana e acrescentando água em 
pequenas porções homogeneizando, semelhante ao ensaio do Limite de Liquidez. 
Confecciona-se uma pequena bola da amostra para que seja rolada sobre a placa de 
vidro com uma pressão necessária, com as mãos, para se tornar cilíndrica, com a 
finalidade de perda de umidade para a placa. Depois desse procedimento, o material 
deve ser levado à estufa. 
 Apresentação dos Resultados 
 
LP = 28,48 
Com a determinação dos limites de consistência, pode-se determinar o índice de 
plasticidade do solo, sendo mesmo de: 
 
IP = LL – LP 
IP =52, 50 - 28, 48 
IP = 28, 02 
 
 
3. Ensaio de Sedimentação 
 Este ensaio é regido pela ABNT NBR 7181/2016, utilizado para determinar a 
granulometria de solos compostos de materiais finos, como as argilas. 
 Os solos muito finos, com granulometria inferior a 0,074mm, são tratados de 
forma diferenciada, através do ensaio de sedimentação desenvolvido por Arthur 
Casagrande. Este ensaio se baseia na Lei de Stokes, segundo a qual a velocidade de 
queda V, de uma partícula esférica, em um meio viscoso infinito, é proporcional ao 
quadrado do diâmetro da partícula. Sendo assim, as menores partículas se sedimentam 
mais lentamente que as partículas maiores. O ensaio de sedimentação é realizado 
medindo−se a densidade de uma suspensão de solo em água, no decorrer do tempo, 
calcula−se a percentagem de partículas que ainda não sedimentaram e a velocidade de 
queda destas partículas. Com o uso da lei de Stokes, pode-se inferir o diâmetro máximo 
das partículas ainda em suspensão, de modo que com estes dados, a curva 
granulométrica é completada. 
 Material Utilizado 
Os principais equipamentos e utensílios utilizados no ensaio são: 
- Água destilada; 
- Solução defloculante; 
- Peneiras de malhas quadradas com as seguintes aberturas (mm): 9,8 – 4,8 – 2,0 – 1,2 – 
0,6 – 0,42 – 0,25 – 0,15 – 0,075; 
- Balança; 
- Cápsula de porcelana; 
- Almofariz e mão degrau; 
- Estufa; 
- Aparelho de dispersão; 
- Termômetro graduado em 0,1ºC; 
- Densímetro 127 de bulbo simétrico, calibrado a 20ºC e com resolução de 0,001; 
 
 Metodologia 
No ensaio a sedimentação é feita a partir da peneira de 02 mm a partir da massa retida 
do peneiramento do solo miúdo. A solução foi inserida em um picnômetro junto à água 
destilada, a esta mistura foi adicionada o Sódio hexametafosfato que possui função 
defloculante, sendo a medida usada é de um litro para 45,75g de solo, em seguida foi 
agitado durante um tempo até que todo o material (solo) fique imerso. Depois da 
substância adicionada, a mistura ficou em repouso durante 12 horas, com a marcação da 
temperatura periodicamente marcada. 
 Apresentação dos Resultados 
 
 
4. Ensaio de Peneiramento do Solo 
 Este ensaio é regido pela ABNT NBR 7181/2016, utilizado para determinar a 
granulometria de solos de forma geral no âmbito da mecânica dos solos. 
 O processo de peneiramento consiste na separação dos sólidos, de um solo, em 
diversas frações é o objetivando este ensaio. A análise por peneiramento tem como 
limitação da abertura da malha das peneiras, que não pode ser tão pequena quanto o 
diâmetro de interesse. A menor peneira costumeiramente é de nº 200, cuja abertura é de 
0,075mm. Existem peneiras mais finas para estudos especiais, mas são poucos 
resistentes e por isto não são usadas frequentemente comoas demais peneiras. A 
abertura das peneiras deve ser da maior para a menor. 
 
 Material Utilizado 
Os principais equipamentos e utensílios utilizados no ensaio são: 
- Balança; 
- Cápsula de porcelana; 
- Almofariz e mão degrau; 
- Estufa; 
- Jogo de peneiras. 
 Metodologia 
Para se iniciar o ensaio de peneiramento, primeiramente é realizada a secagem da 
amostra na estufa e posteriormente esfriou-se à temperatura ambiente para a 
determinação de sua massa. Inicia-se o peneiramento das amostras de solo graúdo e 
miúdo. As peneiras estando limpas devem ser encaixadas de forma que fiquem 
empilhadas uma em cima da outra, tornando-se uma única peneira, com abertura da 
malha organizadas de forma crescente. Logo após é feita a vibração do conjunto de 
peneiras, por um tempo para permitir a separação e classificação prévia dos diferentes 
tamanhos de grãos da amostra, a massa retida no peneiramento de cada malha das 
peneiras foi pesada para uma coleta de dados. 
 
 
 
 Apresentação dos Resultados 
 
Com posse desses dados, pode-se obter a curva granulométrica, sendo ela: 
 
 
 
5. Ensaio para Determinação de Massa Específica – Picnômetro + Teor de 
Umidade 
 Este ensaio é regido pela ABNT NBR 6458/2016, que gera o método para 
determinação da massa específica por meio do picnômetro em grãos de pedregulho 
retidos na peneira de abertura 4,8 mm. 
 Material Utilizado 
- Amostra de solo; 
- Água destilada; 
- Peneira #10 (2mm); 
- Estufa 105 a 110 °C; 
- Picnômetro de 50 ml com a curva de calibração 
- Bomba de vácuo; 
- Termômetro graduado em 0,1 ºC; 
- Balança com capacidade até 1,5Kg; 
 
 
 
 Metodologia 
Antes de iniciar propriamente o ensaio, homogeneizou-se e pesou a amostra sendo o 
mesmo seco. Colocou-se a amostra em cápsulas de n° 74, 7 e 42 com água destila em 
quantidades suficientes para a sua total imersão. Com o restante do solo úmido, inicia-se 
a determinação do teor de umidade. Após as pesagens, transferiu-se o material para o 
picnômetro e se adicionou água. A seguir, foi colocado na bomba de sucção para 
retirada do ar (aplicação do vácuo), durante o intervalo de tempo de aproximadamente 
15 minutos, agitando em períodos regulares de tempo, realizando uma nova massa 
(picnômetro + água + solo). Depois, levou-se o conjunto para a estufa para a retirada da 
umidade e deixou-o em repouso para que haja um equilíbrio com o meio ambiente com 
a realização da pesagem do mesmo (picnômetro + solo). 
Com o término do ensaio obtivemos: 
- Peso do picnômetro solo + água (P1); 
- Peso do picnômetro com água pura (P2); 
- Peso do solo e densidade da água à temperatura do ensaio; 
A partir da obtenção dos dados, pode-se calcular a densidade relativa do solo. 
 Apresentação dos Resultados 
 
 
 
 
 
6. Ensaio para Determinação de Massa Específica Aparente In Situ 
 Este ensaio é regido pela ABNT NBR 7185/2016, que gera o método para 
determinação da massa específica aparente, in situ, com emprego do frasco de areia. 
 Material Utilizado 
- Frasco de vidro ou de plástico translúcido, padronizado; 
- Bandeja quadrada rija, perfurada, com apoio para o funil, padronizada; 
- Pá de mão; 
- Nível de bolha; 
- Talhadeira de aço; 
- Martele de cerca de 1 kg; 
- Balança com capacidade mínima para 10 kg e precisão de 1 g; 
- Balança com capacidade mínima para 1,5 kg e precisão de 0,1 g; 
- Recipiente para acondicionar a amostra sem perda de umidade; 
- Estufa capaz de manter temperatura entre 105º e 110º; 
- Cilindro metálico de volume conhecido (cerca de 2000 c3); 
 
- Cápsulas metálicas com tampa; e 
- Areia lavada e seca, de massa específica aparente conhecida. 
 Metodologia 
Este ensaio foi realizado utilizando o método da demonstração. Na oportunidade a 
Técnica de Laboratório realizou as operações explicando-as passo-a-passo aos alunos. 
Seguindo as especificações ditadas pelas Normas da ABNT NBR 7185/2016, o 
procedimento seguiu a seguinte ordem: 
Primeiramente, no laboratório, foi determinada a massa de areia que preenche o funil 
mais o orifício da bandeja metálica. Para isso foi necessário montar o conjunto frasco e 
funil, com o frasco completamente cheio de areia, e determinar sua massa com 
resolução de 1 g, a notar como M1. 
Em seguida, instalou-se o frasco e funil de modo que o funil ficasse apoiado no rebaixo 
da bandeja, colocando esta sobre a superfície da bancada de granito (superfície plana e 
regular). Aberto o registro a areia escoa livremente até preencher toda a cavidade do 
orifício da bandeja e do funil, o que se observa pela cessação do movimento de queda 
da areia no interior do frasco. Fechar o registro, retirar o frasco e determinar novamente 
a massa do conjunto frasco e funil. 
A massa de areia que escoou do conjunto preenchendo o funil e o orifício no rebaixo da 
bandeja é dada subtraindo-se M2 de M1. Essa massa é M3. 
Embora a norma determine repetir o procedimento mais duas vezes para fins de fazer a 
média, e cientes dessa obrigatoriedade em um ensaio real, não o fizemos em virtude dos 
objetivos didáticos da demonstração e exiguidade de tempo. Caso a operação fosse 
repetida e obtido resultado que se diferenciasse em mais de 1% da média, esse seria 
descartado e feita nova medida. 
Nesta primeira faze os procedimentos foram executados com o objetivo de obter-se a 
massa de areia que preenche o funil e o orifício da bandeja. 
Em seguida o frasco foi completamente cheio de areia novamente e montado o conjunto 
frasco e funil. Medida a massa do conjunto e anotada como M4. 
 
O conjunto frasco e funil foi instalado de modo que o funil ficasse apoiado sobre o 
rebaixo da bandeja e esta sobre um cilindro de volume conhecido. Abriu-se o registro, 
deixando escoar livremente a areia até cessar o movimento no interior do frasco. Fecha-
se o registro e mede-se novamente a massa do frasco com resolução de 1g e anota-se 
como M5. 
A massa de areia que preenche o cilindro de volume conhecido é dada por: 
Novamente, pelos mesmos motivos explicitados anteriormente, deixamos de realizar 
mais duas medidas para fins de média. 
A massa específica da areia é calculada pela seguinte equação: 
Encerrada esta segunda fase que teve por objetivo determinar a massa específica da 
areia do frasco. 
Agora partimos para o campo onde será feita a coleta do material que terá sua massa 
específica aparente seca determinada pelo método ora descrito. Escolhido o local de 
coleta, este deve ser limpo, tanto quanto possível, plano e horizontal com o auxílio de 
ferramentas e nível de bolha. Completa-se novamente o frasco com areia a mede-se a 
sua massa anotando como M7. Assenta-se a bandeja procurando um completo contato 
entre ela e o solo. Escavar com o auxílio da talhadeira, martelo e concha de mão, uma 
cavidade cilíndrica no terreno, limitada pelo orifício central da bandeja e com 
profundidade de cerca de 15 cm. 
Recolher meticulosamente todo o solo extraído da cavidade, determinar a massa do 
material com resolução de 1g e anotar. Recolher três amostras em cápsulas metálicas 
para determinação da umidade. 
Montar o conjunto frasco e funil sobre a bandeja abrir o registro deixando a areia escoar 
e preencher toda a cavidade recém escavada, o rebaixo da bandeja e o funil. Ao cessar o 
movimento no interior do frasco, fechar o registro e retirar o conjunto. Determinar a 
massa do conjunto com resolução de 1g e anotar como M8. A massa de areia deslocada 
que preenche o funil, o rebaixo da bandeja e a cavidade é dada por M9. 
A massa de areia deslocada que preenche apenas a cavidade é dada por M10. 
 
Sabendo a massa específica da areia, calculada anteriormente, e amassa de areia que 
preenche a cavidade, podemos calcular o volume de solo retirado desta cavidade. 
Sabendo a massa de solo retirada, sua umidade e volume, calculamos sua massa 
específica aparente seca. 
 Cálculos 
Fórmula: 𝜌𝑑 = 𝜌𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 𝑥 
𝑀4
𝑀10
 𝑥 
100
100+𝑤
 
Descrição das massas medidas Símbolo Massa (g) 
Massa do conjunto cheio M1 9900 
Massa do conjunto após encher funil e 
rebaixo 
M2 8360 
Massa do conjunto cheio M4 9900 
Massa do conjunto após encher o 
cilindro 
M5 2820 
Massa do conjunto cheio M7 9900 
Massa do frasco após encher a 
cavidade do terreno 
M8 3932 
Massa de solo úmido extraído da 
cavidade do terreno 
Mw 6080 
 
 Apresentação dos Resultados 
O objetivo do ensaio é determinar a massa específica aparente seca do solo na obra. 
Descrição das massas calculadas Símbolo Massa (g) 
Massa de areia deslocada para o funil 
e rebaixo 
M3 1540 
Massa de areia na cavidade do 
cilindro 
M6 5540 
Massa de areia no funil mais cavidade 
do terreno 
M9 5968 
Massa de areia na cavidade do terreno M10 4428 
 
 
Descrição das massas calculadas Símbolo Massa esp. (g/cm³) 
Massa específica da areia 𝜌𝑎𝑟𝑒𝑖𝑎 1,379 
 
Descrição dos volumes calculados Símbolo Volume (cm³) 
Volume do cilindro V1 4016 
Volume do solo na cavidade V2 3211 
 
Descrição das massas calculadas Símbolo Massa esp. (g/cm³) 
Massa específica aparente seca do 
solo in situ 
𝜌𝑑 1,702 
 
Referências Bibliográficas 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6458 – Grãos de 
pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm – Determinação da massa 
específica, da massa específica aparente e da absorção de água. Rio de Janeiro, 
2016. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6459 – Solo – 
Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, 2016. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180 – Solo – 
Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 2016. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181 – Solo – 
Análise granulométrica. Rio de Janeiro, 2016. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7185 – Solo – 
Determinação da massa específica aparente, in situ, com emprego do frasco de 
areia. Rio de Janeiro, 2016.

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