Relatorio IV - MECANICA DOS SOLOS - Prof. Jaqueline

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ANALISE GRANULOMETRICA
PALMAS – TO
2015
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JOSÉ LUIZ DA CUNHA NETO
THAIS FERREIRA DE OLIVEIRA
ANALISE GRANULOMETRICA
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
O solo na natureza, encontrado sob a forma de camadas de material inconsolidado, apresenta variações de tamanho nas partículas que o compõe. O reconhecimento dessas partículas auxilia o engenheiro na definição das aplicações possíveis do solo como material de construção (SOUSA PINTO, 2000).
Areias para filtros, por exemplo, devem observar alguns critérios de uniformidade do tamanho dos grãos. Outra aplicação comum pode ser a execução da base de uma rodovia. Nesse caso, também devem ser observadas as condições de distribuição granulométrica do solo. Enfim, a análise granulométrica é o ensaio indispensável na escolha e avaliação de determinados tipos de solos para utilização na construção civil (SCHMITZ, 2005).
Assim, observando a importância que a distribuição dos grãos de um solo apresenta para os projetos de engenharia, este trabalho teve a finalidade de caracterizar uma amostra de solo quanto à sua granulométrica, a fim de caracterizar e classificar este solo, e de adquirir conhecimentos acerca da aplicação do método.
OBJETIVOS
Este ensaio foi realizado com o objetivo de determinar a granulométrica de uma amostra de solo, de acordo com a NBR 7181 (ABNT, 1984), a fim de se obter a curva granulométrica desse solo e, ainda, aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos no decorrer do curso de Mecânica dos Solos.
EQUIPAMENTOS E MATERIAIS
Estufa;
Série de Peneiras;
Agitador de Peneiras;
Bandeja;
Balança Digital.
METODOLOGIA
O ensaio para determinação da granulométrica de uma amostra de solo foi realizado no Laboratório de Mecânica dos Solos do CEULP/ULBRA, sob supervisão do técnico laboratorial responsável.
Com a amostra previamente preparada, procedeu-se à determinação da granulométrica para o material grosso e fino da amostra.
Peneiramento Grosso (material retido na peneira #10)
O peneiramento grosso é realizado utilizando-se a quantidade de solo que fica retida na peneira #10 (2,00mm), no momento da preparação da amostra, seguindo-se o seguinte procedimento experimental: 
Lava-se o material na #10, colocando-o em seguida na estufa;
As peneiras de aberturas maiores e igual a #10 são colocadas uma sobre as outra com as aberturas das malhas crescendo de baixo para cima. Embaixo da peneira de menor abertura (#10) será colocado o prato que recolherá os grãos que por ela passarão. Em cima da peneira de maior abertura será colocada a tampa para que se evite a perda de partículas no início do processo de vibração. O conjunto de peneiras assim montado poderá ser agitado manualmente ou conduzido a um peneirador capaz de produzir um movimento horizontal e um vertical às peneiras, simultaneamente;
Pesa-se a fração de solo retida em cada peneira, até chegar à #10 (2,00mm). 
Peneiramento Fino (material que passa na peneira #10)
O peneiramento fino é realizado utilizando-se cerca de 120g de solo que consegue passar na peneira #10 (2,00mm), no momento da preparação da amostra, seguindo-se o seguinte procedimento experimental: 
Põe-se o material na #200 (0,075mm), lavando-o e em seguida colocando-o na estufa;
Junta-se e empilha-se as peneiras de aberturas compreendidas entre as peneiras #10 (2,00mm) e #200 (0,075mm), coloca-se o material seco no conjunto de peneiras e agita-se o conjunto mecânica ou manualmente (tomando-se todos os cuidados descritos para o caso do peneiramento grosso);
Pesa-se a fração de solo retida em cada peneira.
Cálculos
Para obter a porcentagem de finos e grossos, foram necessários os seguintes cálculos:
Massa Total Seca da Amostra
A massa total seca da amostra foi determinada pela soma do material retido em todas as peneiras.
Massa Passante
Para determinar o material passante em cada peneira utilizada, fez-se a diferença entre a massa total seca da amostra e a massa retida em cada peneira. Assim, encontrou-se também a porcentagem do material passante, tendo como referência a massa seca total.
Coeficiente de Não Uniformidade (CNU)
O Coeficiente de Não Uniformidade é a relação entre o diâmetro pelo qual passam 60% das partículas de solo e o diâmetro pelo qual passam 10% das partículas:
		Eq. 01
Os valores para determinação deste coeficiente são determinados visualmente pela curva granulométrica. 
Coeficiente de Curvatura (CC)
O Coeficiente de Curvatura é utilizado na identificação de descontinuidades na distribuição granulométrica do solo, e é determinado pela seguinte expressão.
		Eq. 02
Assim como para o CNU, os valores para determinação deste coeficiente são determinados visualmente pela curva granulométrica.
Classificação do Solo
O solo foi caracterizado de acordo com o Sistema Rodoviário, o qual se baseia na análise de parâmetros relacionados com a granulométrica e os índices de Alterberg. O sistema avalia também o Índice de Grupo (IG), definido pela seguinte equação:
		Eq. 03
Onde:
a = % que passa na peneira n.º 200 menos 35. Se a porcentagem for maior que 75, o valor de “a” será 75. E se for menor que 35, o valor de “a” será 0;
b = % que passa na peneira n.º 200 menos 15. Se a porcentagem for maior que 55, o valor de “b” será 55. E se for menor que 15, o valor de “b” será 0;
c = Limite de Liquidez (LL) menos 40. Se o LL for maior que 60%, o valor de “c” será 60. E se for menor que 40, o valor de “c” será 0;
d = Índice de Plasticidade (IP) menos 10. Se o IP for maior que 30%, o valor de “d” será 30. E se for menor que 10, o valor de “d” será 0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os quadros a seguir apresentam os resultados obtidos no ensaio de granulometria.
Peneiramento Grosso
A massa total seca da amostra foi de 458,1 g.
	
Diâmetro (mm)
	Massa Retida (g)
	Massa Passante (g)
	% Passante
	25,4
	0
	458,1
	100
	19,0
	45
	413,1
	90,18
	9,5
	21,2
	391,9
	85,55
	4,8
	88,7
	303,2
	66,19
	2,0
	124,5
	178,7
	39,01
Quadro 1. Resultados obtidos no Ensaio de Granulometria
Peneiramento Fino
A massa total seca da amostra foi de 458,1 g.
	
Diâmetro (mm)
	Massa Retida (g)
	Massa Passante (g)
	% Passante
	1,19
	1,1
	177,6
	38,77
	0,59
	28,7
	148,9
	32,5
	0,42
	16,4
	132,5
	28,92
	0,25
	29,9
	102,6
	22,4
	0,15
	63,2
	39,4
	8,6
	0,075
	39,4
	0
	0
Quadro 2. Resultados obtidos no Ensaio de Granulometria
A partir dos valores calculados, traça-se a curva de distribuição granulométrica, marcando-se no eixo das abscissas em escala logarítmica os diâmetros das peneiras utilizadas e no eixo das ordenadas a porcentagem do material passante.
Curva Granulométrica
Figura 1. Curva Granulométrica do solo analisado
Coeficiente de Não Uniformidade (CNU)
Um CNU igual a 4 caracteriza um solo de uniformidade média.
Coeficiente de Curvatura (CC)
Um CC menor que 1 caracteriza um solo mal graduado.
CONCLUSÃO
Diante dos resultados obtidos, observa-se que o solo analisado não apresentou uma granulométrica bem graduada, ou seja, existem espaços vazios na curva granulométrica, demonstrando que este solo possui uma uniformidade média entre seus grãos, favorecendo no aumento de sua porosidade, uma vez que o conjunto de suas partículas não favorece a impermeabilidade do sistema solo.
Por este motivo, para sua utilização na construção civil, é necessário observar a finalidade da obra, para que o material utilizado não comprometa a qualidade a qual se queria atingir. Recomenda-se que este tipo de solo seja utilizado para finalidades que requerem materiais mais permeáveis.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnica. NBR 7181 – Solo – Análise Granulométrica. Rio de Janeiro, 1984.
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 Geotécnica. 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.
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