DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE IN SITU FRASCO DE AREIA

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CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE “IN SITU” – FRASCO DE AREIA
Ribeirão Preto
2018
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE “IN SITU” – FRASCO DE AREIA
 Raphael Reis Araújo de Carvalho; RA: C67GFA-5;
 Turma EC8R18; Mecânica dos Solos; 
 Professor Leandro Aguiar Liberatori
Ribeirão Preto
2018
1 –INTRODUÇÃO
Em diversos projetos da construção civil deve-se adotar medidas relacionadas à qualidade do solo, a densidade, a umidade, compactação do solo que envolve a umidade ótima do solo para que se tenha qualidade da estrutura a ser realizada.
2- OBJETIVO
Neste ensaio, o objetivo é demonstrar as operações realizadas para se calcular a densidade aparente seca in sito, meio empregado para determinação do grau de compactação na obra, determinando a massa específica aparente seca, no local da obra, por meio do método do frasco de areia.
3. EQUIPAMENTOS
Para a realização do experimento utiliza-se os seguintes equipamentos: frasco de vidro ou de plástico translúcido, padronizado; bandeja quadrada rija, perfurada, com apoio para o funil, padronizada; pá de mão; nível de bolha; talhadeira de aço; martele de cerca de 1 kg; balança com capacidade mínima para 10 kg e precisão de 1 g; balança com capacidade mínima para 1,5 kg e precisão de 0,1 g; recipiente para acondicionar a amostra sem perda de umidade; estufa capaz de manter temperatura entre 105º e 110º; cilindro metálico de volume conhecido (cerca de 2000 c3);
- Cápsulas metálicas com tampa; areia lavada e seca, de massa específica aparente conhecida.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
Em laboratório, determina-se a massa de areia que preenche o funil mais o orifício da bandeja metálica. Para isso foi necessário montar o conjunto frasco e funil, com o frasco completamente cheio de areia a notar como M1.
Abre-se uma cavidade no solo, nas dimensões da do furo da bandeja quadrada e em seguida, instalou-se o frasco e funil de modo que o funil ficasse apoiado no rebaixo da bandeja, colocando esta sobre a superfície da bancada de granito (superfície plana e regular). Aberto o registro a areia escoa livremente até preencher toda a cavidade do orifício da bandeja e do funil, o que se observa pela cessação do movimento de queda da areia no interior do frasco. Fechar o registro, retirar o frasco e determinar novamente a massa do conjunto frasco e funil.
A massa de areia que escoou do conjunto preenchendo o funil e o orifício no rebaixo da bandeja é dada subtraindo-se M2 de M1. Essa massa é M3.
Nesta primeira faze os procedimentos foram executados com o objetivo de obter-se a massa de areia que preenche o funil e o orifício da bandeja.
Em seguida o frasco foi completamente cheio de areia novamente e montado o conjunto frasco e funil. Medida a massa do conjunto e anotada como M4.
O conjunto frasco e funil foi instalado de modo que o funil ficasse apoiado sobre o rebaixo da bandeja e esta sobre um cilindro de volume conhecido. Abriu-se o registro, deixando escoar livremente a areia até cessar o movimento no interior do frasco. Fecha-se o registro e mede-se novamente a massa do frasco com resolução de 1g e anota-se como M5.
A massa de areia que preenche o cilindro de volume conhecido é dada por .
A massa específica da areia é calculada pela seguinte equação:
.
Encerrada esta segunda fase que teve por objetivo determinar a massa específica da areia do frasco.
Agora partimos para o campo onde será feita a coleta do material que terá sua massa específica aparente seca determinada pelo método ora descrito.
Escolhido o local de coleta, este deve ser limpo, tanto quanto possível, plano e horizontal com o auxílio de ferramentas e nível de bolha.
Completa-se novamente o frasco com areia a mede-se a sua massa anotando como M7.
Assenta-se a bandeja procurando um completo contato entre ela e o solo. Escavar com o auxílio da talhadeira, martelo e concha de mão, uma cavidade cilíndrica no terreno, limitada pelo orifício central da bandeja e com profundidade de cerca de 15 cm.
Recolher meticulosamente todo o solo extraído da cavidade, determinar a massa do material com resolução de 1g e anotar como M7.
Recolher três amostras em cápsulas metálicas para determinação da umidade.
Montar o conjunto frasco e funil sobre a bandeja abrir o registro deixando a areia escoar e preencher toda a cavidade recém escavada, o rebaixo da bandeja e o funil. Ao cessar o movimento no interior do frasco, fechar o registro e retirar o conjunto. Determinar a massa do conjunto com resolução de 1g e anotar como M8.
Massa solo úmido de areia deslocada que preenche o funil, o rebaixo da bandeja e a cavidade do terreno (M9). 
Sabendo a massa específica da areia, calculada anteriormente, e a massa de areia que preenche a cavidade, podemos calcular o volume de solo retirado desta cavidade. Sabendo a massa de solo retirada, sua umidade e volume, calculamos sua massa específica aparente seca.
Após calcula-se o Grau de Compactação, dividindo a densidade seca encontrada em campo pela encontrada no laboratório.
5. CÁLCULOS
Dados do ensaio
5.1.1 Massa de areia do furo
7000-5042-512 = 1446g
5.1.2 Volume do Furo
Volume = massa areia/densidade areia
V=1446/1349,1
V=1080 ml
Teste Campo
Em amostra continha 2250 g de solo, foi realizada a secagem do solo e calculada a sua umidade, verificando que tinha 17,5 % de umidade. Depois foi encontrando a densidade de 1778 g/l.
Calculou-se o fator de correção da seguinte forma:
FC=100/(100+umidade)
FC=100/117,5
FC=0,85
Calculou-se o Grau de Compactação dividindo a densidade de laboratório pela de campo
GC=Densidade Seca Campo/Densidade Seca Laboratório
GC=1784/1778*100
GC=1,003*100=100,3%
6. TABELA COM RESULTADOS
	 Peso do frasco (g)
	Massa Areia (g)
	Massa Areia (g)
	Densidade
	Volume do
	Antes
	Depois
	Funil
	Furo
	Apar Areia
	 Furo (cm³)
	A
	B
	C
	D=(A-B-C)
	E (fornecido)
	F=(E/F)*1000
	7000
	5042
	512
	1446
	1349
	1072
	 Solo Úmido
	Umidade verificada
	 Fator Correção
	 Densidade Seca (cm³)
	 massa (g)
	 Densidade KG/cm³)
	
	
	
	 G
	 H=G/F*1000
	I (%)
	 J=100/(100+I)
	 K=G*J/F*1000
	2250
	2099
	17,8
	0,85
	 1782
	Laboratório
	 Umidade verificada
	 Densidade Seca (cm³)
	 Grau de Compactação (%)
	 L (%)
	 M
	 N=K/M*100
	 17,7
	 1778
	 100,2
7. NORMAS
NBR 7185-2016, Determinação da massa específica aparente in situ – Método do frasco de areia, ABNT, Rio de Janeiro, 2016.