Relatorio I - MECANICA DOS SOLOS - Prof. Jaqueline

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DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DO SOLO
PALMAS – TO
2015
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JOSE LUIZ DA CUNHA NETO
THAIS FERREIRA DE OLIVEIRA
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DO SOLO
Trabalho apresentado como requisito parcial da disciplina de Mecânica dos Solos – 2015/1, do curso de Engenharia Civil, orientada pela Professora Jacqueline Henrique.
PALMAS – TO
2015
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
Os solos são identificados por sua textura, composição granulométrica, plasticidade, consistência ou compacidade, e ainda existem outras propriedades que auxiliam na sua identificação, como estrutura, forma dos grãos, cor, cheiro e outras.
Assim, o conhecimento das propriedades do solo é imprescindível para qualquer projeto que envolva geotecnia, pois, são elas que indicam o mais provável comportamento do solo quando este for solicitado (CANCIAN, 2013).
Dentre as várias propriedades do solo de grande valor para a Engenharia, o teor de umidade deve ser avaliado para a tomada de decisão em um projeto, visto que é fator decisivo na compactação do solo, existindo um atrito maior entre as partículas de solo caso este seja compactado com umidade baixa, não se conseguindo uma redução ideal de vazios e, consequentemente, efetivando-se uma má compactação. Já no caso de uma compactação com teor de umidade acima, devido a falhas no processo construtivo, pode ocorrer absorção de energia da compactação devido à pressão neutra, ocasionada pelo excesso de água nos poros (MASSAD, 2003). 
Portanto, observando que a propriedade física de umidade do solo constitui-se em um importante parâmetro a ser considerado em um projeto de engenharia, este trabalho teve a finalidade de caracterizar uma amostra de solo quanto ao seu teor de umidade.
As imagens orbitais são essenciais na elaboração de zoneamentos, indicadores de sustentabilidade e competitividade, mapeamentos e monitoramentos do uso e da cobertura das terras.
OBJETIVOS
Estes ensaios foram realizados com o objetivo de determinar o teor de umidade presente em uma amostra de solo, pelos métodos Speedy Test, Padrão da Estufa e Fogareiro, a fim de aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos e comparar entre si os resultados obtidos pelos métodos citados anteriormente.
EQUIPAMENTOS E MATERIAIS
Speed Teste
- Balança, 
- Garrafa com tampa e mais manômetro;
- Tabela ou curva de calibração do aparelho; 
- Esferas de aço; 
- Ampolas com carbureto de cálcio.
Estufa
- Cápsulas Numeradas;
- Bandeja grande metálica;
- Almofariz;
- Mão de grau;
- Peneiras 19mm e 4,8mm;
- Balança;
- Estufa.
Fogareiro
- Cápsulas Numeradas;
- Espátula;
- Luva;
- Fogareiro;
- Balança;
- Amostra de Solo;
METODOLOGIA
Os ensaios para determinação do teor de umidade de uma amostra de solo foram realizados no Laboratório de Mecânica dos Solos do CEULP/ULBRA, no dia 04 de março de 2015, com a orientação da Professora Jacqueline Henrique.
Método do Speedy Test
Para determinação do teor de umidade do solo pelo método Speedy Test, pesou-se uma amostra de 20 g do material úmido e, em seguida, para determinar a pressão, colocaram-se na garrafa do aparelho duas esferas de aço e duas ampolas de carbureto de cálcio. 
O gás acetileno, ao expandir-se, gera pressão proporcional à quantidade de água existente na amostra. A leitura dessa pressão em um manômetro permite a avaliação da quantidade de água em uma amostra e, em consequência, de seu teor de umidade.
Método Padrão da Estufa
Para a aplicação do método Padrão da Estufa, primeiramente procedeu-se à pesagem das cápsulas metálicas a serem utilizadas, devidamente identificadas, as quais posteriormente receberam as amostras de solo que tinham sido misturadas em uma cápsula de porcelana. 
Novamente as cápsulas metálicas foram pesadas, no entanto, dessa vez com as amostras em seu interior. Ressalta-se que essas amostras de solo deverão ser provenientes do material que chega de forma natural no laboratório, bastando apenas homogeneizá-las, atentando-se para que não ocorram mudanças em suas características.
Em seguida, com o solo nas cápsulas foram levadas à estufa por um período de 24 horas, passado o tempo necessário na estufa, as cápsulas foram novamente pesadas, onde se apurou o peso da cápsula mais o do solo seco.
Para aumentar a confiabilidade dos resultados, foram efetuadas três amostras, o teor umidade de cada amostra foi obtida pela diferença da primeira pesagem (massa da cápsula com a massa total de solo) com a segunda pesagem (massa da cápsula com a massa de solo seco), dividindo-a pela massa de solo seco. A determinação da umidade do solo se deu pela média aritmética da umidade de cada amostra. 
Método do Fogareiro
Para o método do Fogareiro, os passos iniciais foram semelhantes ao método Padrão da Estufa, sendo eles: 
Pesagem das cápsulas metálicas devidamente identificadas;
Inserção das amostras homogeneizadas nas cápsulas;
Pesagem das cápsulas com as amostras em seu interior;
Inserir as cápsulas no fogareiro, o qual consiste em uma chapa aquecida. Nesta etapa é necessário mexer o material para que seja facilitada a evaporação de água presente na amostra, até que seja perceptível que a amostra encontra-se seca;
Pesagem das cápsulas com o solo seco.
Para aumentar a confiabilidade dos resultados, foram realizadas em três amostras. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Método do Speedy Test
Pelo método do Speedy Test foram obtidos os resultados apresentados na Erro! Fonte de referência não encontrada..
	Massa total da amostra (g)
	20
	Pressão alcançada pelo equipamento (kgf/cm²)
	1,4
	Umidade (%)
	6,36
Tabela 1. Resultados obtidos pelo método do Speedy Test
Método Padrão da Estufa
Com os resultados parciais obtidos, a umidade do solo foi determinada pela seguinte expressão:
		
Onde:
h = umidade (%);
MT = massa total da amostra, ou seja, com umidade (g);
MS = massa seca da amostra (g).
A umidade do solo foi determinada pela média aritmética das umidades de cada amostra. A Tabela mostra os resultados para este método, onde é possível perceber que o solo apresentou uma umidade de 9,91%.
	Amostras
	2
	3
	4
	MCAP (g)
	17
	17,3
	17,5
	MT + MCAP (g)
	55,9
	60,4
	56,6
	MS + MCAP (g)
	53,1
	56,5
	52,4
	Umidade parcial (%)
	7,76
	9,95
	12,03
	Umidade Solo (%)
	9,91
Tabela 2. Resultados obtidos pelo método Padrão da Estufa
Método do Fogareiro
Assim como no método Padrão da Estufa, para este método, com os resultados parciais obtidos, a umidade do solo foi determinada pela seguinte expressão:
			
Onde:
h = umidade (%);
MT = massa total da amostra, ou seja, com umidade (g);
MS = massa seca da amostra (g).
A umidade do solo foi determinada pela média aritmética das umidades de cada amostra. A Tabela mostra os resultados para este método, onde é possível perceber que o solo apresentou uma umidade de 11,2%.
	Amostras
	1
	2
	3
	MCAP (g)
	11,5
	12,1
	12
	MT + MCAP (g)
	48,6
	58,5
	49,2
	MS + MCAP (g)
	44,8
	53,8
	45,5
	Umidade parcial (%)
	11,4
	11,2
	11,0
	Umidade Solo (%)
	11,2
Tabela 3. Resultados obtidos pelo método do Fogareiro
Comparação entre os Métodos
Como se pode observar pelos resultados apresentados, o método Padrão da Estufa e o método do Fogareiro apresentaram valores mais aproximados em relação um ao outro, sendo que o método do Speedy Test não se comportou de forma semelhante. 
O método Padrão da Estufa, apesar de necessitar de 24 horas ou mais para obter o resultado, tem sido a forma mais precisa de se determinar o teor de umidade do solo. Em laboratório, o processo da estufa deverá ter preferência sobre qualquer outro.
O método Speedy Test considera-se que o teste é bastante sensível a pequenas alterações, sendo que se houver resíduo de carbureto no aparelho, este fornecerá valor do teor de umidade inferior ao real. Também existirá tendência à leituramenor que a verdadeira se não houver perfeita vedação, se utilizado corretamente e dentro dos limites aconselhados pelo fabricante tem se bom desempenho, com erros admissíveis na ordem de grandeza de 0,2 a 0,5%.
Já em relação ao método do Fogareiro, não são definidos critérios de aprovação para o ensaio. É um processo expedito, usado para tomar decisões imediatas. A precisão cede lugar à urgência.
CONCLUSÃO
Diante dos resultados obtidos pelos diferentes métodos de determinação do teor de umidade do solo, conclui-se que a aplicação do método da Estufa é o que apresenta maior grau de confiança em seus resultados, visto ser um procedimento padrão onde é mais fácil controlar os procedimentos realizados.
A utilização de três cápsulas por cada experimento nos apresenta uma maior aproximação do verdadeiro resultado já que com esses dois resultados podemos calcular a umidade média obtida para métodos, realizando a operação podemos encontrar uma umidade média com valor de 9,91% no método de estufa padrão e o valor de 11,2% para o método de fogareiro. O do speedy também fornece resultados satisfatórios, mesmo não apresentando o resultado esperado devido à falha na calibração do manômetro no dia do ensaio.
No entanto, os demais métodos, apesar de nem sempre atingirem precisão em seus resultados, poderão ser utilizados conforme a necessidade, e sempre se atentando quanto aos cuidados para amenizar os possíveis erros nos valores obtidos. E podendo ate usá-los para se verificar os resultados, para uma precisão maior.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CANCIAN, M. A. Influência do Teor de Umidade, Porosidade e do Tempo de Aplicação na Mistura Solo-Cimento para Pavimento Rodoviário de um Solo da Bacia do Paraná. Universidade Estadual de Londrina-PR, 2013.
MASSAD, Faiçal. Obras de terra: Curso Básico de Geotecnia. São Paulo: Oficina de Textos, 2003. 
SCHMITZ, C. S. Mecânica dos Solos. Curso Técnico de Edificações. Centro Federal de Educação Tecnológica de Pelotas – RS, 2005.
SOUSA PINTO, C. Curso básico de mecânica dos solos. São Paulo, SP, Brasil. 2000.
GRECO, J. A. S. Solos – Conceitos e Ensaios da Mecânica dos Solos Classificação dos Solos para Fins Rodoviários, disponível em: http://etg.ufmg.br/~jisela/pagina/Notas%20de%20aula%20solos.pdf acessado em 17/03/2015.
Apostila de Solos- IFRN, disponível em: http://docente.ifrn.edu.br/johngurgel/disciplinas/2.2051.1v-mecanica-dos-solos-1/apostila%20de%20solos.pdf acessado em 15/03/2015
 DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E NORMAS PERTINENTES PARA OS PRÓXIMOS ENSAIOS
OBJETIVO
Citar cada material utilizado nos ensaios que serão feitos na disciplina de Mecânica dos Solos 
fazendo referência também a norma vigente que estabelece diretrizes para o mesmo ensaio.
ENSAIO: PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA A CARACTERIZAÇÃO E COMPACTAÇÃO DO SOLOS
Materiais utilizados
-Amostra de 40 Kg de solo
-Teor de umidade (determinar)
-Balança Digital
-Bandejas Metálicas
-Almofariz e mão de grão
-Peneiras
-Quarteador
Normas Técnicas
-NBR 6457
ENSAIO: DETERMINAÇÃO DOS LIMITES DE LIQUIDEZ E PLASTICIDADE
Materiais Utilizados
-Aparelho casagrande
-Capsulas de porcelana
-Cinzel
-Gabarito
-Placa esmerilada
-Cápsula de alumínio
-Balança
Normas Técnicas
-NBR 6459/82 para determinação do limite de liquidez do solo
-NBR 7180/84 para determinação do limite de plasticidade do solo
ENSAIO: GRANULOMETRIA DO SOLO
Materiais Utilizados
-Peneira 
-Agitador de peneiras
-balança
Normas Técnicas
-NBR 7181/84
ENSAIO: DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA RELATIVA DOS GRÃOS 
Materiais Utilizados
-Picnômetro
-Balança
-Cápsula de porcelana
-Dispersor
-Funil
-Bomba de vácuo ou Banho Maria 
Normas Técnicas
-NBR 6508
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