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Centro Universitário DE GOIÁS Uni-Anhanguera LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS “ANÁLISE GRANULOMÉTRICA” Centro Universitário DE GOIÁS Uni-Anhanguera Relatório apresentado a disciplina de Mecânica dos Solos, do curso de graduação em Engenharia Civil, ofertado pelo Centro Universitário de Goiás Uni-Anhanguera, sob orientação ...... Goiânia-GO Outubro/2018 OBJETIVO O objetivo dessa aula é proceder a realização do ensaio de granulometria através do peneiramento e sedimentação com a finalidade de obter a curva granulométrica de um solo. INTRODUÇÃO O método de ensaio de análise granulométrica está descrito na NBR 7181, nessa norma descreve esse ensaio por peneiramento ou por uma combinação de sedimentação e peneiramento. O ensaio de granulometria é dividido em duas partes distintas, utilizáveis de acordo com o tipo de solo e as finalidades do ensaio para cada caso particular. São elas: análise granulométrica por peneiramento e análise granulométrica por sedimentação. Os solos grossos (areias e pedregulhos) possuindo pouca ou nenhuma quantidade de finos, podem ter a sua curva granulométrica inteiramente determinada utilizando-se somente o peneiramento. Em solos possuindo quantidades de finos significativas, deve- se proceder ao ensaio de granulometria conjunta, que engloba as fases de peneiramento e sedimentação. Através dos resultados obtidos desse ensaio, é possível a construção da curva de distribuição granulométrica, que possui fundamental importância na caracterização geotécnica do solo, principalmente no caso dos solos grossos. MATERIAIS E MÉTODOS Ao longo desse período durante a disciplina de Mecânica dos Solos, foram realizados diversos testes em laboratório, respeitando as normativas da NBR 6457 no que tange preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Já para análise granulométrica utilizamos o ensaio por peneiramento ou combinação de sedimentação e peneiramento, método esse pautado pela NBR 7181. Neste trabalho apresentaremos, além dos métodos já citados, os matérias e equipamentos que foram utilizados. Durante a realização da análise granulométrica em laboratório, respeitando as normativas já citadas, nós utilizamos diversos equipamentos e materiais, são esses: Estufa Balança Recipientes para guarda as amostras Proveta de Vidro Peneiras Quartiador Escova com cerdas metálicas Agitador mecânico de peneiras Bisnaga Solos para realizar a análise PROCEDIMENTOS DO ENSAIO Segundo as normas da ABNT, os ensaios foram realizados seguindo os seguintes procedimentos: Pegou-se a amostra ao ar, até próximo da umidade higroscópica, depois fez o destorroamento do material e a passagem do material, utilizando o repartidor de amostras (quartiador), para retirar mais ou menos um quilo de solo, o mais homogêneo possível. Pesou a amostra e totalizou a tara bandeja=1048 Kg e massa total=1410,9 Kg; Figura 1. Solo separado. Figura 2. Solo sendo colocado no quarteador. Figura 3. Amostra do solo pesada. Depois foi despejado o material nas peneiras empilhadas de forma crescente, logo o foi colocado e travado no agitador de peneiras e foi realizada a agitação mecânica do conjunto de peneiras para permitir a separação e classificação dos diferentes tamanhos de grão de amostra; Figura 4. Peneiras empilhadas e travado no agitador. Pegou-se uma amostra seca passou pela peneira 76 mm, desprezando-se o material retido; Passou o material na peneira de 2,0 mm, tomando a precauções de todos os torrões que por ventura ainda existente, de modo a assegurar a retenção na peneira somente os grãos maiores que a abertura da malha da peneira; A parte retida lavou na peneira de 2,0 mm a fim de eliminar o material fino grudado e secar em estufa e determinar o teor de umidade. Utilizou a escova com cerdas metálicas para a retirada dos grãos retidos nas malhas de todos as peneiras; Peneiramento Grosso: Após a secagem do material, peneirou-se manualmente nas peneiras de abertura 50; 38; 25; 19; 9,5; 4,8 e 2,0 mm. Pesou-se a fração retida em cada peneira; Figura 5. Solo sendo destorroado. Figura 6. Material grosso retido na peneira. Figura 7. Material grosso retido na peneira sendo lavado. Peneiramento fino: Lavou-se o material na peneira 200 que tinha o peso de 15,82 g e em seguida colocado na estufa para determinar o teor de umidade. Após a secagem do material, peneirou-se manualmente nas peneiras de abertura menor que a de Nº 10 (2,00 mm), que são: 1.2, 0.6, 0.42, 0.30, 0.15 e 0.75 mm. E pesou a fração retida nas peneiras; Figura 8. Solo fino retido sendo lavado. Figura 9. Material fino depois de lavado. Figura 10. Estufa onde foram colocadas as cápsulas. O peso do material foi anotado em cada peneira e no final somados, após a pesagem de todo o material, o mesmo é transferido para seu recipiente. Pesos mostrados tabela 2. CALCULOS E RESULTADOS W higroscópica: W= Mw/MsW= (S+t+w)-(S+t) / (S+t)-t Cápsula B1 W= ((55,96-55,14) / (55,14-23,46)) *100% W=2,59% Cápsula B2 W= ((78,70-77,36) / (77,36-25,31)) *100% W=2,57% Cápsula B3 W= ((71,61-70,61) / (70,61-24,69)) *100% W=2,62% Média W= (Somatória W) / NW= 7,780 / 3= 2,59% Cápsula B1 B2 B3 Tara (g) 23,46 25,31 24,69 S+t+w (g) 55,96 78,7 71,61 S+t (g) 55,14 77,36 70,41 W% 2,59 2,57 2,62 TABELA 1 (DO AUTOR) Figura 11. Peso da cápsula B1. Figura 12. Peso da cápsula B2. Figura 13. Peso da cápsula B3. Massa total da amostra seca: Ms= ((Mt-Mg) / (100+W)) *100 + Mg Onde: Ms massa total seca Mt massa seca em temperatura ambiente Mg massa do material seco retido na # de 2 mm W umidade higroscópica Ms= ((1410,9 - 47,82) / (100 + 2,59)) *100 + 47,82 Ms= 1376,49 g Peneiramento grosso Porcentagens de materiais que passam nas peneiras: 50, 38, 25, 19, 9.5, 4.8 e 2.0 mm Qg= ((Ms-Mr) / Ms)) *100% Onde: Qg % de material passado em cada peneira; Mr massa do material retido acumulado em cada peneira; Ms massa total seca; # 4,8 Qg= ((1376,49-0,40) / 1376,49) *100 = 99,97% # 2,0 Qg= ((1376,49-47,82) / 1376,49) *100 = 96,53% Peneiramento fino Porcentagem de materiais que passam nas peneiras de 1.2, 0.6, 0.42, 0.25, 0.15 e 0.075mm Figura 14. Massa do material úmido submetido com peneiramento fino. Qf= ((Mu*100)-(Mr(100+W)) / (Mu*100) *N Onde: Qf % do material passado em cada peneira; Mu massa material úmido submetido com peneiramento fino; N % material que passa na #2,0 mm; # 1,2 mm Qf= ((140,6*100)-3,03(100+2,59)) / (140,60*100) *96,53= 94,40% # 0,6 mm Qf= ((140,6*100)-8,91(100+2,59)) / (140,6*100) *96,53%= 90,25% # 0,42 mm Qf= ((140,6*100)-13,37(100+2,59)) / (140,6*100) *96,53%= 87,11% # 0,25 mm Qf= ((140,6*100)-22,86(100+2,59)) / (140,06*100) *96,53%=80,43% # 0,15 mm Qf= ((140,06*100)-34,68(100+2,59)) / (140,6*100) *96,53%= 72,10% # 0,075 mm Qf= ((140,06*100)-50,50(100+2,59)) / (140,06*100) *96,53%= 60,96% Peneiras Massa Retirada Massa Retirada % Passa (mm) (g) acumulada (g) 1,9 0 0 100% 9,5 0 0 100% 4,8 0,4 0,4 99,97% 2 47,42 47,82 96,53% 1,2 3,03 3,03 94,40% 0,6 5,88 8,91 90,25% 0,42 4,46 13,37 87,11% 0,25 9,49 22,86 80,43% 0,15 11,82 34,68 72,10% 0,075 15,82 50,5 60,96% Tabela 2 (DO AUTOR) Gráfico 1 (DO AUTOR) CONCLUSÃO Através do ensaio granulométrico conseguimos avaliar o tipo de solo, e a espessura de grãos. Essa avaliação do solo tem caráter muito importante na construção civil, é através deste estudo que identificamos a qualidade e tipo de solo a ser trabalhado, podendo identificar qual tipo de estrutura e material deverá ser utilizado para uma edificação. Conclui-se com está pratica, que cada solo tem sua característicaespecífica. Cada tipo de construção deverá obedecer ao tipo de solo do local para evitar desperdício, transtorno, acidentes e agressões ao meio ambiente. Analisar o solo permitirá um melhor planejamento ou até mesmo viabilizar uma intervenção maior no terreno, mantendo-o intocável e sem danos. REFERÊNCIAS NBR-7181/ABNT - Análise Granulométrica de Solos; D421-58 e D422-63/ASTM; T87-70 e T88- 70/AASHTO; MSL-05/CESP. HUMES, C. “NOTAS DE AULA DA DISCIPLINA DE MECÂNICA DOS SOLOS“. São Bernardo do Campo, 2015.