Relatório de Solos teste da caixa (1)

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS – UEA
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST
MECÂNICA DOS SOLOS
RELATÓRIO SOBRE TESTE DA CAIXA
Manaus – AM
Junho de 2017
CAIO SANTIAGO PACHECO – 1515070024
DANIEL HERSZON FILHO – 1515070522
JOÃO VICTOR SANT’ANA PEDROSA – 1515070098
JOHNNNATHAN KENNEDY LIMA MARQUES – 1515070100
JORGE SARRAFF NETO – 1515070041
VICTOR DE MELO PINHEIRO – 1515070196
Orientador: Fernando Fernandes
MECÂNICA DOS SOLOS
RELATÓRIO SOBRE TESTE DA CAIXA
Manaus – AM
13 de Junho de 2017
RESUMO
A aula experimental do dia 24 de Maio de 2017 foi realizada das 14:40 às 17:45 no laboratório de Engenharia Civil da Escola Superior de Tecnologia da Universidade do Estado do Amazonas. O ensaio de determinação da massa específica consta nas normas NBR 9775 e 9776 e consiste em medir a diferença de nível em um frasco após inserida determinada quantidade do solo cuja massa específica deseja-se determinar, e, então, utilizar a fórmula da norma para calcular a mesma. O ensaio de granulometria é a determinação das dimensões das partículas do agregado e de suas respectivas porcentagens de ocorrência através de peneiramento constituindo uma série padrão. O ensaio consta na norma NBR 7217.
Palavras-chave: Empilhadeira, NR-11, Treinamento, Condutor, Pedestre, Carga, Acidente.
INTRODUÇÃO
O presente relatório tem como objetivo apresentar os dados obtidos durante as aulas experimentais realizadas no laboratório de Engenharia Civil no período dos meses de maio e junho. O experimento realizado: Teste Prático da Caixa. Os materiais utilizados foram listados e os resultados foram compilados em listas e tabelas e analisados a partir de convenções pré-estabelecidas. Esse experimento consiste em simplesmente analisar uma amostra de solo por meio de um teste pratico em uma caixa de medidas 60; 8,5; 3,5 cm e após um determinado tempo aprovar ou reprovar a amostra verificando suas retrações e fissuras. Foram realizados testes para o solo A ( areia e argila) e para o B ( areia, argila e pó de alumínio).
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O solo-cimento consiste em um material obtido por meio da mistura homogênea de solo, cimento e água em proporções adequadas que, após compactação e cura úmida, resulta num produto com características de durabilidade e resistências mecânicas definidas. É uma evolução de materiais de construção do passado, como o barro e a taipa, sendo as colas naturais substituídas pelo cimento.
Inicialmente, essa mistura se assimila a uma “farofa” úmida. Após compactação e cura, contudo, os tijolos de solo-cimento endurecem e garantem resistência à compressão simples similar à dos tijolos maciços e blocos cerâmicos, sendo a resistência maior conforme a quantidade de cimento empregada, a qual, no entanto, deve ser limitada a um teor ótimo que confira ao material curado a necessária qualidade, sem aumento do custo de fabricação.
Este material de construção vem suprir boa parte das necessidades de instalações econômicas na maioria das regiões rurais e suburbanas no Brasil. O seu uso no país vem, há mais de meio século, ajudando na satisfação de tais necessidades, encontrando-se hoje já bastante difundido.
A tecnologia do solo-cimento é aplicada às construções das populações de baixa renda e foi introduzida na comunidade da região cacaueira porque tem como benefícios: a economia de tempo e material, bem como facilidade de execução atendendo a segmentos da população na faixa de pobreza, como é o caso dos “sem-terra”, permitindo o uso de mutirões.
A técnica do solo-cimento é aplicada às construções das populações de baixa renda e foi introduzida na comunidade da região cacaueira, por seu baixo custo e pela facilidade de assimilação do sistema construtivo. 
O uso do solo no local da obra é sempre a solução mais econômica. Entretanto, se ele não servir, é necessário fazer a correção granulométrica no solo encontrado. Uma proporção ideal é 70% de areia grossa e 30 % de silte e argila, misturados uniformemente e peneirados. Os solos adequados são os chamados de solos arenosos, ou seja, aqueles que apresentam uma quantidade de areia na faixa de 60% a 80 % da massa total da amostra considerada.
Figura – Proporção adequada para produção de solo-cimento.
Na construção civil, o solo-cimento pode ser usado de quatro maneiras diferentes: em tijolos ou blocos, nos pisos e contrapisos, em paredes maciças e ensacado.
As paredes monolíticas maciças são compactadas no próprio local, em camadas sucessivas, no sentido vertical, com auxílio de formas e guias, sendo uma técnica similar à taipa de pilão usada no período colonial, formando painéis inteiriços, sem juntas horizontais. 
Os tijolos ou blocos são produzidos manualmente ou em pequenas prensas, dispensando a queima em fornos. Eles só precisam ser umedecidos para se tornar muito resistentes e com excelente aspecto. 
Os pavimentos também são compactados no local, com auxílio de formas, mas em uma única camada. No final, o piso fica constituído por placas maciças, totalmente apoiadas no chão.
O solo-cimento ensacado resulta da “farofa” úmida, colocada em sacos, que funciona com forma. Depois de ter a sua boca costurada, esses sacos são colocados na posição de uso, onde são imediatamente compactados individualmente. O resultado é similar à construção de muros de arrimo com matacões, isto é, como grandes blocos de pedra.
Algumas vantagens do seu uso estão descritas a seguir.
O solo-cimento vem se consagrando como tecnologia alternativa por ter o solo como o principal componente da mistura, o qual se encontra em abundância na natureza e está geralmente disponível no local da obra ou próximo a ela, reduzindo ou evitando o custo de transporte.
O processo construtivo do solo-cimento é muito simples, podendo ser assimilado por mão de obra não qualificada.
Apresenta boas condições de conforto, comparáveis às construções de alvenaria de tijolos e ou blocos cerâmicos, não oferecendo condições para instalações e proliferações de insetos nocivos à saúde pública, atendendo às condições mínimas de habitabilidade.
É um material de boa resistência e perfeita impermeabilidade, resistindo ao desgaste do tempo e à umidade, facilitando a sua conservação.
A aplicação do chapisco, emboço e reboco são dispensáveis, devido ao acabamento liso das paredes monolíticas, em virtude da perfeição das faces (paredes) prensadas e a impermeabilidade do material, necessitando apenas aplicar uma simples pintura com tinta à base de cimento, aumentando mais a sua impermeabilidade, assim como o aspecto visual, conforto e higiene.
Para determinar se o solo é adequado técnica e economicamente para a produção de solo-cimento, existe o teste da caixa, que consiste em fazer um corpo conforme os seguintes passos: 
Retirar uma amostra de cerca de 4kg do solo que está em avaliação, descartando a camada superficial, que sempre contém matéria orgânica;
Deixar a amostra secando;
Peneirar o solo com malha entre 4 a 6 mm;
Misturar água até que a mistura comece a grudar na colher de pedreiro ao ser pressionada;
Colocar o solo umedecido em uma caixa de madeira com as dimensões internas de 60 x 3,5 x 8,5 cm previamente untada com desformante;
Preencher completamente a forma, pressionando e alisando a superfície com a colher de pedreiro, certificando-se de não criar nenhum espaço vazio no interior da massa;
Deixar a caixa em ambiente fechado, protegida do sol e da chuva durante sete dias;
Após uma semana, medir a retração ocorrida nos quatro lados da caixa;
Se as medidas somadas não ultrapassarem 2 cm e se não aparecerem trincas no corpo de prova, o solo é adequado.
Figura – Medidas do teste da caixa.
Figura – Medição da retração após sete dias.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
 PREPARATIVOS
Previamente às aulas experimentais ocorridas durante os meses de Maio e Junho, os alunos da turma de Mecânica dos Solos foram instruídose orientados quanto às normas de uso do laboratório de Engenharia Civil da Escola Superior de Tecnologia a fim de uma atividade segura e eficiente.
Todos utilizaram jaleco abotoado, calça comprida e sapato fechado, os materiais e equipamentos utilizados foram cuidadosamente manuseados, lavados e armazenados após uso.
 MATERIAIS UTILIZADOS
Os materiais utilizados para esse ensaio foram:
Balança eletrônica;
Sacos plásticos;
Baldes;
Caixa de madeira;
Caixa de acrílico;
Solo (objeto de estudo);
Pó de alumínio (resíduo a ser adicionado);
Argila;
Paquímetro;
Carrinho de mão;
Trena;
Boca de lobo;
Régua;
 ENSAIO COM SOLO E ARGILA
Foram utilizadas duas caixas, uma para cada teste. A caixa de madeira foi produzida com madeira não utilizada na construção de uma casa, e foi designada para o solo sem resíduo. Devido ao material ser resto de obra, a madeira estava levemente desgastada, mas as dimensões internas não foram comprometidas.
Figura – Caixa de madeira.
O solo estudado foi coletado na área atrás da quadra poliesportiva da Escola Superior de Tecnologia da Universidade do Estado do Amazonas, no dia 25 de Maio deste ano. O solo foi retirado apenas após se atingir a profundidade de 1 (um) metro. Os materiais utilizados foram boca de lobo, saco plástico, trena e carrinho de mão.
Figura – Equipe com os materiais utilizados no dia da coleta.
Figuras x e y – Coleta do solo a ser estudado.
Terminada a coleta, o material (cerca de oito quilos) foi transportado até o laboratório de Engenharia Civil, onde foi armazenado em um balde e identificado.
No dia 30 de maio, foi realizado o primeiro teste. Devido à composição do solo ser predominantemente areia, adicionou-se argila à mistura de forma a atingir uma proporção de 30% de argila e 70% de solo, buscando um material mais adequado para a produção de solo-cimento. A argila foi peneirada na no 10, abertura 2,00 mm, e o solo foi peneirado na peneira de 4,75 mm.
Figura – Peneira no 10, abertura 2,00 mm, utilizada para peneirar a argila.
Adicionou-se água à mistura aos poucos, até atingir uma consistência na qual o material grudasse na mão, quando fechada. Foram necessários cerca de 4 kg da mistura para completamente encher a caixa.
Figura – Caixa sendo preenchida com mistura de solo e argila.
Figuras x e y – Solo sendo rasado com régua.
Figura – Caixa completamente preenchida e rasada.
A caixa foi armazenada sobre uma prateleira em uma sala fechada dentro do laboratório, lá permanecendo por sete dias.
Passada uma semana, a retração do solo foi verificada no dia 6 de Junho deste ano. Notou-se que o solo endureceu consideravelmente no decorrer dos dias, tendo sua resistência aumentado muito. Apesar da aparência frágil da caixa de madeira, as dimensões internas permaneceram inalteradas, ou seja, os resultados não foram invalidados.
Fazendo uso de um paquímetro, foi medida a retração nas laterais da caixa, visto que não houve retração ao longo do comprimento. Verificou-se, também, que o solo não fissurou.
As laterais retraíram, respectivamente, 3.1 mm e 2.3 mm, totalizando uma retração de 5.4 mm, o que passa longe do limite de 2 cm. Levando em conta que não houve fissura, o solo pode ser considerado aprovado para a produção de solo-cimento.
Figura – Solo após sete dias.
Figuras x e y – Retrações de 3,1 mm e 2,3 mm, respectivamente.
Figura – Caixa de madeira e caixa de acrílico com suas misturas armazenadas sobre prateleira.
 ENSAIO COM SOLO, ARGILA E PÓ DE ALUMÍNIO
Para o segundo ensaio, foi utilizada uma caixa de acrílico com as mesmas dimensões. As proporções de solo (arenoso) e argila foram as mesmas do primeiro teste: 70 para 30. A diferença no segundo estudo foi a adição de pó de alumínio à mistura. O objetivo foi testar a sua viabilidade em termos técnicos e econômicos. O resíduo foi providenciado pelo orientador deste estudo, Fernando Fernandes.
A caixa de acrílico foi preenchida no dia 5 de Junho deste ano. Assim como na primeira vez, o solo foi peneirado na peneira de 4,75 mm e a argila na de 2,00 mm. Para o pó de alumínio, foi utilizado o que passou na peneira de abertura de 2,36 mm.
Figura – Pó de alumínio peneirado na 2,36 mm.
Figura – Pó de alumínio e argila peneirados e pesados.
Adicionou-se à mistura uma quantidade de resíduo correspondente a 5% da massa de solo mais argila, ou seja, para 4 kg de solo + argila (2,8 kg de solo e 1,2 de argila), ainda foram adicionadas 200 gramas de resíduo.
O solo, a argila e o pó de alumínio foram cuidadosamente misturados, e água foi adicionada aos poucos. A caixa foi preenchida, rasada e armazenada.
Figuras x, y e z – Mistura de solo, a argila e o pó de alumínio.
Figuras x e y – Mistura umedecida.
Figura – Mistura sendo rasada com colher de pedreiro.
Figura – Caixa completamente preenchida com solo e resíduo.
No dia 13 de Junho, foi observado o estado final do solo com alumínio após uma semana. O primeiro fator a se notar foi a quantidade de fissuras evidentes por todo o corpo de prova. A retração também foi notavelmente maior: retrações laterais de e , e retrações ao longo do comprimento de 
Figuras x e y – Retrações ao longo do comprimento de 0,5 mm e 0,8 mm, respectivamente.
Grg
CONCLUSÃO
Com base no que foi exposto, algumas conclusões podem ser tomadas quanto aos três ensaios realizados. 
O ensaio de Granulometria é de suma importância para a área de solos e o ramo de Engenharia Civil como um todo, pois é um dos processos fundamentais para a determinação da composição do solo em estudo. A partir dos resultados deste ensaio, as porcentagens de material grosso (como pedregulhos) e fino (como areia) podem ser estimadas, e, através destes dados, é possível classificar o solo sob os mais diversos critérios. Foi abordada neste relatório a classificação HRB, a qual tem foco direcionado à pavimentação e classificação rodoviária. De acordo com a HRB, o solo que serviu como objeto de estudo é do tipo A-3, sendo um bom solo para subleito de pavimentação.
REFERENCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10719: apresentação de relatórios técnico-científicos. Rio de Janeiro, 1989. 9 p.
Mecânica dos Solos – UNISINOS, unidade 5. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAoc8AA/mecanica-dos-solos-unidade-05?part=12. Acesso em março de 2017.