relatorio de granulometria conjunta

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Serviço Público Federal
	Ministério da Educação
	Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
		Relatório de Atividades Práticas	(Para uso do professor)
Nota:
		(Laboratório de Transportes e Geotecnia) 	
		
	Aluno (a): Isabella Araújo dos Santos	
	Turma prática: P06	
	Professor (a): Suise Carolina Carmelo de Almeida	
	Ensaio: Granulometria Conjunta	
	Disciplina/Curso: Mecânica dos Solos/Engenharia Civil	
	Data: 04/04/2019	
Introdução
Um solo é composto por partículas de diversos tamanhos, a análise granulométrica serve para determinar os tamanhos dessas partículas a partir da curva granulométrica.
O ensaio de granulometria é dividido em duas partes de acordo com o tipo de solo e as finalidades do ensaio para cada caso. São elas: análise granulométrica por peneiramento e análise granulométrica por sedimentação.
Os solos grossos (areia e pedregulhos), possuindo pouca ou nenhuma quantidade de finos, podem ter a sua curva granulométrica inteiramente determinada somente pelo peneiramento. Já para solos finos como siltes e argila, utiliza-se a sedimentação. Em solos possuindo quantidades de finos significativas, procede-se ao ensaio de granulometria conjunta, que engloba o peneiramento e a sedimentação.
A análise granulométrica, ou seja, a determinação das dimensões das partículas do solo e das proporções relativas em que elas se encontram, é representada, graficamente, pela curva granulométrica. Esta curva é traçada por pontos em um diagrama semilogarítmico; no qual, sobre o eixo das abscissas, são marcados os logaritmos das dimensões das partículas e sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em massa, de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada. 
Objetivos
Determinar a curva granulométrica do solo utilizado no ensaio.
Revisão Bibliográfica
Para Silva, Segadães e Devezas (2004), a distribuição granulométrica influencia a densidade de empacotamento, as propriedades físicas dos materiais compósitos cimentícios e dos sistemas refratários. De acordo com Cincotto, Angulo e Carneiro (2012), a granulometria descontínua não produz o melhor empacotamento de partículas e nem o menor índice de vazios, mas confere fluidez com menor teor de água de mistura em função da maior mobilidade e de menor atrito interno das partículas de agregado.
Materiais e Métodos
Materiais
Conjunto de peneiras e peneirador automático ou manual;
Densímetro (0,995 – 1,050);
Proveta com capacidade de 1000cm³ (1000ml);
Aparelho de Dispersão;
Balança com capacidade de 1000g e precisão de 0,01g;
Termômetro graduado;
Cronômetro;
Estufa;
Defloculante (Hexametafosfato de Sódio);
Recipientes para secagem do solo;
Cápsulas de porcelana e alumínio.
Métodos
Primeiro, preparou-se a amostra de acordo com NBR 6457/2016. Tomou-se 1,5kg de amostra pois os grãos maiores do solo utilizado têm diâmetros menores que 5mm.
Obs.: Nesse ensaio não realizamos o peneiramento grosso, apenas o peneiramento fino e a sedimentação.
A amostra de 1,5kg foi lavada e passada na peneira #10 de abertura 2mm afim de desmanchar os torrões. Do material passante, foram retiradas cerca de 120,01g de solo úmido, para sedimentação e peneiramento fino e, outras três amostras de massas distintas para a determinação do teor de umidade.
3.2.1. Sedimentação
As 120,01g de solo foram transferidas para um béquer de capacidade 250ml junto com 125ml de uma solução defloculante de Hexametafosfato de Sódio (45,7g/l). O béquer foi agitado até que o material ficasse completamente imerso e então foi deixado em repouso durante 12 horas.
Em seguida o material do béquer foi transferido para um copo de dispersão com auxílio de água de destilada, a fim de não haver perda de material. Adicionamos água destilada até a metade do copo e o deixamos em dispersão durante 15 minutos.
A dispersão foi movida para a proveta com o cuidado necessário para remover todo o material do copo e, novamente adicionamos água destilada até que a atingisse a marca de 1000ml.
Rotacionamos suavemente a proveta em aproximadamente 180° durante 1 minuto. Depois disso, ela foi deixada em repouso sobre uma superfície plana e então anotamos a hora inicial do ensaio (9h07min) e, com cuidado, mergulhamos o densímetro na dispersão.
As leituras foram realizadas em intervalos de 0,5; 1; 2; 4; 8; 15; 30; 60; 120; 240; 480; 1440 minutos a partir do início da sedimentação.
Como precaução, decorridos os 2 primeiros minutos, o densímetro deve ser tirado da dispersão e colocado numa proveta com água destilada e colocado de volta na dispersão, com cuidado, cerca de 15 a 20 segundos antes de cada leitura.
As leituras devem ser feitas quando o densímetro estiver em equilíbrio e deve, também, medir a temperatura da dispersão.
Deve também, ser preparada uma solução de água destilada e deflocutante (125ml de Hexametafosfato de Sódio para 875ml de água destilada, em uma proveta de 1000ml). Esta será utilizada nas leituras com o densímetro em função da temperatura, os dados são anotados como Lsol e devem ser feitas após as leituras na suspensão a mesma temperatura.
3.2.2. Peneiramento Fino
Passadas as 24 horas de ensaio, o conteúdo da proveta deve ser transferido à peneira #200 de abertura igual a 0,075mm e, lavado com água corrente a baixa pressão com o intuito de eliminar as partículas aderidas e, em seguida levado a estufa à uma temperatura de 105 °C a 110 °C até a constância de massa para enfim, utilizando-se o agitador mecânico, passa-lo nas peneiras de aberturas: 2,00mm; 1,2mm; 0,60mm; 0,42mm; 0,30mm; 0,15mm e 0,075mm.
Resultados e Discussão
A massa de solo úmido utilizado foi de 120,01g, a um teor de umidade de 0,513%. Resultado em uma massa inicial de sólidos de 119,39g.
Os dados obtidos na sedimentação nos intervalos de tempo referidos anteriormente para L, Lsol, temperatura, foram anotados na tabela 1, juntamente com os valores tabelados para a viscosidade da água em função das temperaturas aferidas.
A altura de queda foi calculada a partir da equação da curva de calibração do densímetro utilizado (C414/16):
 para as 3 primeiras leituras;
 para as demais leituras.
Onde:
 altura de queda em cm;
 leitura na suspensão.
Para o cálculo do diâmetro:
Onde:
D diâmetro equivalente das partículas expresso em mm;
 viscosidade dinâmica da água à temperatura do ensaio, em gs/cm2; 
 altura de queda das partículas, em cm;
 massa específica dos grãos de solo, já determinada em ensaios anteriores, em g/cm3; 
 massa específica do meio dispersor na temperatura do ensaio, em g/cm3; 
t tempo decorrido, desde o instante t = 0 até a leitura realizada, em s. 
Obs.: Para efeito de cálculo, utilizar .
E para o cálculo da porcentagem do material em suspensão:
Onde:
 porcentagem do material em suspensão no instante da leitura no densímetro;
 porcentagem do material que passa na peneira #10 (neste caso foi 100%);
 massa específica da água na temperatura de calibração do densímetro (usar 1 g/cm3);
 volume de imersão (1000 cm3);
 leitura na solução;
 massa do material úmido submetido a sedimentação;
 teor de umidade, em %.
Esses dados foram organizados na tabela abaixo:
Tabela 1 - Sedimentação
	Hora
	Tempo (min)
	Leitura na suspensão (L)
	Leitura na solução (Lsol)
	Temperatura (°C)
	L - Lsol
	 (10-6 gs/cm2)
	Altura de queda Z (cm)
	Diâmetro (mm)
	Qs (%)
	09:07:30
	0,5
	1,030
	1,006
	26
	0,024
	8,92
	12,346
	0,063
	32,040
	09:08
	1
	1,030
	1,006
	26
	0,024
	8,92
	12,346
	0,044
	32,040
	09:09
	2
	1,029
	1,007
	26
	0,022
	8,92
	12,489
	0,032
	29,370
	09:11
	4
	1,024
	1,006
	26
	0,018
	8,92
	12,493
	0,022
	24,030
	09:15
	8
	1,023
	1,007
	26
	0,016
	8,92
	12,636
	0,016
	21,360
	09:22
	15
	1,022
	1,007
	26
	0,015
	8,92
	12,778
	0,012
	20,025
	09:37
	30
	1,021
	1,006
	26
	0,015
	8,92
	12,921
	0,00820,025
	10:07
	60
	1,021
	1,006
	26
	0,015
	8,92
	12,921
	0,006
	20,025
	11:07
	120
	1,021
	1,006
	26
	0,015
	8,92
	12,921
	0,004
	20,025
	13:07
	240
	1,020
	1,006
	26
	0,014
	8,92
	13,064
	0,003
	18,690
	17:07
	480
	1,020
	1,007
	25
	0,013
	9,13
	13,064
	0,002
	17,355
	9:07
	1440
	1,018
	1,006
	25,5
	0,012
	9,03
	13,350
	0,001
	16,020
Após a sedimentação, o material foi lavado na peneira #200 e transferido para um recipiente; onde permaneceu na estufa durante uma semana para enfim realizar o peneiramento fino. Os dados obtidos após passá-lo no agitador mecânico foram:
Tabela 2 - Peneiramento Fino
	Peneira
	Abertura (mm)
	Massa Retida (g)
	% Passante
	#10
	2,00
	0,00
	100
	#16
	1,20
	0,10
	99,857
	#30
	0,60
	0,39
	99,299
	#40
	0,42
	0,15
	99,084
	#50
	0,30
	4,83
	92,175
	#100
	0,15
	24,13
	57,654
	#200
	0,075
	38,15
	3,076
	Fundo
	2,15
	0
	TOTAL
	69,90
Para o cálculo da porcentagem passante em massa de cada peneira, utilizamos a fórmula:
Onde:
 porcentagem em massa que passa em cada peneira;
 massa de solo utilizada no peneiramento, em g;
 massa de solo retida em cada peneira, em g.
Para a construção da curva granulométrica, reunimos os resultados da sedimentação e do peneiramento:
Tabela 3 - Granulometria Conjunta
	Diâmetro (mm)
	% Passante 
	Diâmetro (mm)
	% Passante
	1,200
	99,856
	0,022
	24,030
	0,600
	99,439
	0,016
	21,360
	0,420
	99,784
	0,012
	20,025
	0,300
	93,055
	0,008
	20,025
	0,150
	65,302
	0,006
	20,025
	0,075
	45,142
	0,004
	20,025
	0,063
	32,040
	0,003
	18,690
	0,044
	32,040
	0,002
	17,355
	0,032
	29,370
	0,001
	16,020
A curva granulométrica resultante está presente no tópico Anexos e Apêndices.
Conclusão 
Apesar dos erros humanos na realização do ensaio e os erros de aproximação dos cálculos, é possível identificar na curva que o solo em questão é uma areia, pois a maior parte de suas partículas possuem diâmetros contidos no intervalo caracterizado como areia fina. 
Referências Bibliográficas
BRASIL. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457/2016 – Amostras de solo – Preparação de amostras de solo para ensaios de compactação e caracterização. NBR 7181/2016 – Solos – Granulometria conjunta.
PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 aulas. 3ª edição. São Paulo: Oficina de Textos, 2006.
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações. 6ª edição. Rio de Janeiro: LTC, volume 1: fundamentos, 1988.
Anexos e Apêndices
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