DETERMINAÇÃO DE TEOR DE UMIDADE

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Andressa Richelly Costa dos Santos
Ana Karolina Santos da Silva
RELATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS.
DETERMINAÇÃO DE TEOR DE UMIDADE.
.
Palmas - TO
MARÇO/2015
Andressa Richelly Costa dos Santos
Ana Karolina Santos da Silva
RELATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS.
DETERMINAÇÃO DE TEOR DE UMIDADE.
.
Palmas - TO
MARÇO/2015
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO............................................................................ 4
METODOLOGIA.......................................................................... 5 
SPEED TEST........................................................................... 5
MÉTODO DA ESTUFA............................................................. 5
MÉTODO DO FOGAREIRO........................................................6
RESULTADOS................................................................................6
SPEED TEST.............................................................................6
MÉTODO DA ESTUFA...............................................................6
MÉTODO DO FOGAREIRO........................................................7
CONCLUSÃO.................................................................................9
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA.......................................................10
APARÊNCIAS...............................................................................11
INTRODUÇÃO
Este relatório é apresentado como parte da avaliação curricular na disciplina de Mecânica dos Solos, ministrada no primeiro semestre de 2015 do curso de engenharia de civil.
Aborda as atividades realizadas no laboratório de solos, que foram divididas em duas partes, e cujo objeto de estudo foi a determinação do teor de umidade em solos diversos por três métodos, os quais foram: speedy test, método da estufa e método do fogareiro, para a primeira parte.
 E, a segunda parte das atividades, que será apresentada como apêndice deste trabalho foi apresentados os materiais utilizados nos ensaios de preparação de amostras para caracterização e compactação; de granulométrica do solo; de determinação da massa específica relativa dos grãos; de determinação dos limites de liquidez e plasticidade; e de compactação de solo. Na aula, foram abordadas todas as características, equipamentos e metodologias utilizados em cada ensaio para a determinação dos índices físicos do solo, com suas respectivas normas regulamentadoras (NBR) .
De acordo com Braga (2011), a mecânica dos solos teve sua origem na primeira metade do século XVIII, com ênfase na área da engenharia geotécnica, quando engenheiros e cientistas depararam-se com problemas relacionados à fundação de construções. Com isso, o espaço de tempo para o desenvolvimento da mecânica dos solos está compreendido entre 1700 e 1927, sendo: 1700 a 1776, período pré-clássico da mecânica dos solos; 1776 a 1856, I fase da mecânica dos solos clássica; 1856 a 1910, II fase da mecânica dos solos clássica e, por fim, 1910 a 1927, mecânica dos solos moderna.
Fiori e Carmignani (2009) afirmam que na mecânica dos solos, uma massa de solo pode ser descrita por suas propriedades físicas. E, dentre essas propriedades, está o teor de umidade (h), também chamado de umidade natural do solo, que pode ser definido como a razão do peso de água (Pa) pelo peso de material sólido (Ps):
h = Pa
 Ps
Ou
mt - ms X 100
 ms
onde:
mt = massa total (massa do solo+massa da água) e ms = massa do solo.
Portanto, com a aula em laboratório foi possível entender a sequência metodológica de cada método para a determinação do teor de umidade h. E,também, a importância do conhecimento dos ensaios para a determinação dos índices físicos de amostras representativas de um determinado solo para as atividades de engenharia de solos e rochas.
 METODOLOGIA
Na primeira parte dos trabalhos realizados no laboratório, foram apresentados três métodos para a determinação do teor de umidade: speed test, método da estufa e método do fogareiro. Portanto, materiais e métodos para:
SPEED TEST
A metodologia e os equipamentos necessários para a execução deste método foram: 
Garrafa metálica;
Manômetro;
Ampolas de carbureto;
Esferas metálicas;
Balança de precisão;
Tabela que relaciona a pressão medida no manômetro e a massa de material colocada na garrafa.
Metodologia:
1º Passo: pesou-se 20 g de solo (previamente umedecido);
2º Passo: colocou-se na garrafa metálica as 20 g de amostra, a ampola de carbureto, 02 esferas metálicas. Fechou-se a garrafa com o manômetro e executou movimentos horizontais para quebrar a ampola . Por fim, leu-se a pressão no manômetro:
3º Passo: Usou-se a tabela para relacionar a pressão medida com a massa da matéria.
MÉTODO DA ESTUFA
A metodologia e materiais para a execução deste teste foram:
Três capsula metálica;
Amostra de solo previamente umedecida;
Estufa;
Balança de precisão.
Metodologia:
1º Passo: Identificou-se cada cadinho (1,2 e 3), pois foram feitas três amostragens para serem colocadas na estufa e, com isso, possibilitou-se uma média aritmética das amostragens.
2º Passo: Pesou-se a massa de cada cadinho (Mc) em grama g;
3º Passo: Pesou-se a massa de cada cadinho com solo previamente umedecido (M c+s+a) em grama g;
4º Passo: Colocaram-se os três cadinhos (M c+s+a) na estufa, com temperatura de 105 a 110 ºC, por um período de 24 horas, para que a água capilar seja removida por evaporação. Com isso, foi obtida a massa do cadinho mais a parte sólida do solo – sendo desconsiderada a massa de ar presente na amostra- (Mc+s). 
5º Passo: Após as 24 horas, retirou-se os cadinhos da estufa e fez-se a pesagem dos mesmos (Mc+s).
MÉTODO DO FOGAREIRO
A metodologia e materiais para a execução deste teste foram:
Três capsula metálica;
Amostras de solo previamente umedecidas;
Fonte de calor (chapa de aquecimento por resistência elétrica).
Metodologia:
	
1º Passo: Identificou-se cada cadinho (1,3 e 4), pois foram feitas três amostragens para serem colocadas na chapa e, com isso, possibilitou-se uma média aritmética das amostragens.
2º Passo: Pesou-se a massa de cada cadinho (Mc) em grama g;
3º Passo: Pesou-se a massa de cada cadinho com solo previamente umedecido (M c+s+a) em grama g;
4º Passo: Colocaram-se os três cadinhos (M c+s+a) na chapa. Nesta etapa não foi aferida a temperatura da chapa e não foi cronometrado o tempo em que as amostras ficaram sobre a chapa. Com isso, foi obtida a massa do cadinho mais a parte sólida do solo – sendo desconsiderada a massa de apresente na amostra- (Mc+s).
5º Passo: Retirou-se os cadinhos da chapa e fez-se a pesagem dos mesmos (Mc+s).
RESULTADOS
SPEED TEST
Após os passos 1 e 2, descritos na metodologia, foi possível obter uma pressão P com a leitura do manômetro. Portanto, P =1,6 Kgf/cm2 para cada 20g.
Com esta leitura da pressão concomitante à utilização da massa da amostra previamente pesada M = 20 g na tabela do equipamento, foi obtido um teor de umidade h, portanto: h = 7,26 %.
MÉTODO DA ESTUFA
Com os dados obtidos foi possível o cálculo do teor de umidade h(%), onde: i = 1, 2e3.
hi = Mt - Ms x 100 
 Ms
H1 =(54 – 35,3) x 100
 35,3
H1= 52,97
H2 =(48,8 – 28) x 100
 28
H2= 74,28 
H3 = (43,8 – 24,2) x 100
 24,2
H3= 80,99
Tabela 1. Obtida com os resultados do método da estufa
	Número Capsula
	1
	2
	3
	Capsula (g)
	17,9
	17,4
	17,0
	C + S + A (g)
	54
	48,8
	43,8
	C+S
	53,2
	45,4
	41,2
	S
	35,3
	28
	24,2
	A
	0,8
	3,4
	2,6
	H ( %)
	2,27%
	12,14%
	10,74%
MÉTODO DO FOGAREIROCom os dados obtidos foi possível o cálculo do teor de umidade h(%). A metodologia para o tratamento dos dados obtidos para este método é semelhante ao da estufa, sendo que, foi modificado apenas os valores das massas das três capsula metálica utilizados no teste (Mc) e as das massas das três capsula metálica com o solo e água (Mc+s+a). Portanto, o teor de umidade h foi calculado para este método conforme segue:
hi = Mt - Ms x 100 
 Ms
H1 =(54,2 – 32,5) x 100
 32,5
H1= 58,11
H2 =(58,5-37) x 100
 37
H2= 74,28 
H3 = (58 – 37,8) x 100
 37,8
H3= 53,44
Tabela 2. Obtida com os resultados do método do fogareiro
	Número Capsula
	1
	3
	4
	Capsula (g)
	18,6
	17,3
	17,5
	C + S + A (g)
	54,2
	58,5
	58,0
	C+S
	51,1
	54,3
	55,3
	S
	32,5
	37
	37,8
	A
	3,1
	4,2
	2,7
	H ( %)
	9,54%
	11,35%
	7,14%
Com isso, podemos comparar os três resultados obtidos nestes métodos de determinação do teor de umidade h. Sendo eles: 12,2611,82 9,04%.
	MÉTODO
	TEOR DE UMIDADE h(%)
	SPEED TEST
	
	ESTUFA
	
	FOGAREIRO
	
Tabela 3. Teores de umidade obtidos nos três métodos 
CONCLUSÃO
A determinação do teor de umidade h pode ser feita pelos métodos aqui explanados. Porém, caso a umidade seja determinada em laboratório, dá-se preferência para o método da estufa, visto que têm um maior controle sobre as variáveis envolvidas no teste e isto proporciona uma melhor mitigação dos erros possíveis na determinação de propriedades físicas dos solos.
A comparação dos três métodos nos mostra um pequeno desvio, mas, no entanto cada umidade são extinta elas tem seu valores, e não ouve discrepância .
Portanto, compreender a teoria vista em sala de aula e visualizá-la em ensaios de laboratórios é de suma importância para o desenvolvimento do entendimento acerca de trabalhos de caracterização e suas aplicações em atividades de engenharia de solos e rochas.
 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
BRAJA, DAS M. Fundamentos de engenharia geotécnica; tradução EZ2Translate; revisão técnica Leonardo R. Miranda. 7. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2011. 611 p.
FIORI, Alberto Pio; CARMIGNANI, Luigi. Fundamentos de mecânica dos solos e das rochas: aplicações na estabilidade de taludes. 2. ed. Ver. e ampl. Curitiba: Ed. UFPR, 2009. 602 p.
ALESSANDER C. MORALES KORMANN, Alessander C. Morales. Ensaios de compactação e caracterização. UFPR, 1997. 28 p.
http://www.anvisa.gov.br/divulga/public/series/laboratorios.pdf
file:///C:/Users/Andressa%20Richelly/Downloads/aula%2004%20-%20Teor%20de%20umidade.pdf
APARÊNCIAS 
ENSAIOS DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA CARACTERIZAÇÃO E COMPACTAÇÃO
Kormann (1997), em sua apostila de ensaios de compactação e caracterização, faz uma abordagem das técnicas de alguns ensaios de laboratório básico para a determinação de índices físicos em mecânica dos solos. O autor cita todas as NBRs necessárias para cada ensaio.
MATERIAIS:
Sacos de lonas impermeáveis;
Bandejas metálicas;
Almofariz e pistilo;
Quarteador;
Peneiras de 0,42, 4,8 e 19 mm;
Balança;
Sacos pláticos (para 5 Kg de amostras)
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE.
O procedimento de determinação do teor de umidade de solos é dado pela norma NBR 6457/1986 – ABNT (KORMANN, 1997). Os materiais são os mencionados no item 2 METODOLOGIA do relatório.
DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE.
A norma NBR 7180/1984 - ABNT prescreve o procedimento de obtenção do limite de plasticidade (KORMANN, 1997).
Materiais:
Placa de vidro esmerilada;
Gabarito (3 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento);
Pisseta;
Cadinhos ou cápsulas de porcelana
DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ.
A norma NBR 6459/1984 - ABNT prescreve os diversos passos do ensaio de determinação do limite de liquidez (KORMANN, 1997).
Materiais:
Cinzel;
Aparelho casa grande.
DETERMINAÇÃO DA GRANULOMETRIA DO SOLO.
O método para análise granulométrica é prescrito pela NBR 7181/1984, da ABNT (KORMANN, 1997).
Materiais:
Peneiras para diferentes granulométricas e agitador de peneiras;
Balança;
Cadinhos ou cápsulas de porcelanas
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA RELATIVA DOS GRÃOS.
Materiais:
Dispersor de grãos;
Balança;
Piquinômetro;
Cadinhos ou cápsulas de porcelana;
Pisseta.
DETERMINAÇÃO DA COMPACTAÇÃO DE SOLOS.
execução do ensaio de compactação é normalizada pela NBR 7182/1986, da ABNT (KORMANN, 1997).
Materiais:
Cilindro de compactação;
Proveta;
Bandeja metálica;
Soquete;
Régua metálica;
Balança de ajuste de peso;
Estufa para a determinação do teor de umidade (e todos os outros materiais necessários para a obtenção da umidade)
Trabalho referente a complementação da nota G1 para a turma 3326 de Mecânica dos Solos, sob a orientação da professora MSc. Jacqueline Henrique, para o curso de Engenharia Civil.
hi = Ma x100
 Ms
�
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�
�
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hi = Ma x100
 Ms
�
�
�
�
�
�
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